[发明专利]鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能高分子材料和农业农药领域，特别涉及一种羧甲基壳聚糖接枝蓖麻油酸共聚物和一种包含了此羧甲基壳聚糖接枝蓖麻油酸共聚物的鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂的制备方法和用途。

背景技术

壳聚糖(Chitosan，简记为CS)，是天然碱性多糖高分子，具有良好的生物降解性、生物活性和生物相容性，广泛用于多个领域。高分子量的CS分子间氢键强，使其一般不溶于中性水中，限制了它的应用。通过对壳聚糖的改性，可以从化学结构上改变其亲疏水性，减弱或消除氢键的影响。CS分子中2位碳原子上连接的-NH₂基团是易于接枝改性的活泼反应基团，另外与CS吡喃环上3位碳原子相连的二级-OH基团、6位碳原子相连的一级-OH基团也是较活泼的反应基团。增加CS水溶性的改性思路主要有：分子量的控制和特定基团的定位或非定位接枝改性。前者是利用酸水解法、氧化法、酶解法等方法对CS高分子链进行控制降解，糖苷键断开，形成相对较小的分子链，一般分子量低于8000的CS本身即具有水溶性。后者通过接枝基团，破坏CS大分子链的规整结构和结晶结构，使其具有水溶性，常用的如接枝-CH₂OCH₂COOH基团形成羧甲基CS，在-NH₂上接枝邻苯二甲酸酐等。

植物源农药具有环境友好、广谱杀虫、害虫抗药性低的特点，而且对非靶标生物安全，且药用植物来源广，成本低。这使得植物源农药的研究愈发系统深入。但植物源农药有效期短，稳定性控制是公认的难题。例如，印楝素在日光下5～8天就分解失效；鱼藤酮(Rotenone，简称RO)施用到作物表面后，日光下半衰期仅1天。另外，植物源农药除少数水溶外，大多不溶于水，为了制成水性制剂，需要使用大量的有机溶剂和助剂，不利于环保。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种羧甲基壳聚糖接枝蓖麻油酸共聚物。

本发明的另一目的在于提供一种包含了上述羧甲基壳聚糖接枝蓖麻油酸共聚物的鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述水分散制剂的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种羧甲基壳聚糖接枝蓖麻油酸共聚物，该共聚物具有如下所示的结构：

其中，n为36～745的自然数。

一种包含了上述羧甲基壳聚糖接枝蓖麻油酸共聚物的鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂的制备方法，包括以下操作步骤：

(1)壳聚糖接枝蓖麻油酸(CS-g-RA)共聚物的制备：将壳聚糖和碘化钠混合，逐滴加入蓖麻油酸酐和吡啶，搅拌使其混合均匀；恒温反应后用丙酮浸泡、洗涤3～4次，用乙醚脱水后用乙醇洗涤，于50℃～60℃真空干燥48h～60h，得到壳聚糖接枝蓖麻油酸共聚物；

(2)羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸(CMC-g-RA)共聚物的制备：将0.5g～1.5g步骤(1)所得壳聚糖接枝蓖麻油酸分散于7.5ml～30ml体积百分浓度为30％～40％氢氧化钠溶液和5ml～15ml异丙醇配成的混合液中，加入氯乙酸的异丙醇溶液，在超声波条件下反应；反应结束后倾去上层清液，用水溶解下层粘稠物，过滤除去不溶物，调节pH值至中性，得水溶液；加入体积为上述水溶液体积的60％～66％的无水乙醇，析出白色丝状沉淀，过滤，用无水乙醇和丙酮各浸洗3～4次，50℃～60℃真空干燥箱中干燥24h～36h，得到羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸共聚物；

(3)鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂的制备：将步骤(2)所得羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸共聚物溶解于水中，滤膜过滤，配制成质量体积比为0.2mg/ml～0.6mg/ml的羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸的溶液；在搅拌的条件下，向上述溶液加入鱼藤酮的丙酮溶液，得到鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂。

步骤(1)所述壳聚糖的粘均分子量为5.8×10³～1.2×10⁵、脱乙酰度≥90％；所述壳聚糖和碘化钠的质量比为1∶2～1∶5；所述蓖麻油酸酐和壳聚糖的摩尔比为1∶1～4∶1；所述吡啶和蓖麻油酸酐的摩尔比为2∶1～5∶1。

步骤(1)所述反应温度为65℃～75℃；反应时间为10～12小时。

步骤(2)所述氯乙酸的异丙醇溶液的质量体积比为0.25g/ml～0.35g/ml；所述超声波条件反应是采用40W功率，反应时间为3h～5h；所述调节pH值是采用质量百分浓度为5％～10％的盐酸进行的。