[发明专利]农药控释包膜材料、纳米载药胶束及其制备方法

说明书

本发明属于农业农药制剂技术领域，具体涉及一种农药控释包膜材料，为由氨基酸单元、羧酸化聚乙二醇单甲醚单元和壳聚糖单元组成的水溶性好的两亲性带正电的壳聚糖衍生物。本发明还提供了一种纳米载药胶束，以农药控释包膜材料为壁材，以农药为芯材，采用超声波自组装的方法，通过静电吸附作用使芯材包埋于壁材内，得到纳米载药胶束。本发明所公开的农药控释包膜材料采用一锅法反应将亲水性基团和疏水性基团同时接枝到壳聚糖的分子链上，通过壳聚糖改性的亲水性侧链及核心组装成纳米胶束，通过疏水作用将疏水性药物自组装成靶向载药纳米粒子，提高农药的生物利用率，延长其作用时间以及生物利用率。

技术领域

本发明属于农业农药制剂技术领域，具体涉及一种农药控释包膜材料、纳米载药胶束及其制备方法。

背景技术

微胶囊缓释性农药因其具有高效、稳定、省工等优点，成为农药发展的重要方向之一。目前，农药的微球化有两种实现方法：在制备过程中或在微球形成后的负载。大多在制备过程中完成负载，即先使药物与囊壁材料形成均相混合物，然后再制成载药微球，这种方法的好处在于能达到较高的载药量和包封率，但制备过程复杂，得到的载药微球容易团聚；微球形成后的负载即将预制好的微球浸润到药物的高浓度溶液中，使药物吸收并渗透到微球表面或内部，但负载能力低。因此，有必要研究一种制备方法简单、负载率、包埋率高、稳定性好的农药控释制剂，更好地实现科学用药。

欧敏华(壳聚糖空心微胶囊的制备及其负载农药的特性研究[D].绵阳:西南科技大学,2017)使用模板法制备交联壳聚糖空心微胶囊，再以吡虫啉作为模型药物，然后使其通过吸附与渗透的方式进入壳聚糖微胶囊中，以得到吡虫啉-壳聚糖农药微胶囊，同时，壳聚糖空心微胶囊与吡虫啉之间存在氢键作用，氢键键合作用增加吡虫啉与微胶囊的附着力，延长微胶囊的缓释时间。该技术方案利用戊二醛对壳聚糖进行交联，交联后的壳聚糖水溶性如何并不能得知(实验中也并未记录壳聚糖分子量等参数，而低分子量的壳聚糖不具备两亲性特性)，而亲水性影响着农药是否能以环保型水性制剂使用，从而影响农药实际使用效果；而且，该壳聚糖空心微胶囊以1～2μm SPS微球为模板形成，其粒径大小是否达到纳米级别也不得而知。同时，壳聚糖空心微胶囊为单层空心微胶囊，通过搅拌使农药分子负载到微胶囊表面和内面，该空心微胶囊仅仅依靠氢键实现药物缓释，而对无氢键作用的药物则难以起到缓释作用，因此在载药种类方面较为单一(如对苦参碱载药量极微)，对药物的包埋率也不确定；而且空心微胶囊的制备过程复杂、步骤繁琐；此外，该方案制备的吡虫啉-壳聚糖载药微胶囊在弱碱性(pH7.0～8.0)环境中的累积释放率比其在中性环境、弱酸性环境中要高，当使用环境的pH呈酸性或弱酸性时，该载药微胶囊的释药量则会大大受限。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种农药控释包膜材料，以解决上述技术问题中的至少一个。

本发明的第二个目的在于提供上述农药控释包膜材料的制备方法，以解决上述技术问题中的至少一个。

本发明的第三个目的在于提供一种纳米载药胶束，以解决上述技术问题中的至少一个。

本发明的第四个目的在于提供上述纳米载药胶束的制备方法，以解决上述技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种农药控释包膜材料，为氨基酸或其衍生物、羧基化聚乙二醇单甲醚与壳聚糖中的氨基进行酰胺化反应从而制备得到由氨基酸单元、羧酸化聚乙二醇单甲醚单元和壳聚糖单元组成的水溶性好的两亲性带正电的壳聚糖衍生物，该壳聚糖衍生物亲水基团接枝率为17.1％，疏水基团接枝率为15.75％，其结构式如式(I)所示：

其中，a、b、c、n均为≥1的自然数；