缓释型菊酯纳米农药载体的制备及评价

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农药在抵御生物灾害、保障作物生产力、促进农业生产持续稳定发展方面发挥着重要作用,然而滥用农药也给环境和人类健康带来严重威胁。每年全球农药的投入量有数百万吨,但真正起到杀虫作用的不到10%,其余90%流入河流等大自然中,严重污染了环境。为了提高农药使用效率,实现农药的绿色使用,纳米缓释农药剂型逐渐成为热点。本文选择了合成农药高效氯氟氰菊酯(LC)和生物农药尼古丁(NCT)为模型药物,分别制备了高效氯氟氰菊酯-聚多巴胺微胶囊(LC-PDAMC)及高效氯氟氰菊酯-聚多巴胺微胶囊悬浮剂(LC-PDA CS),以及尼古丁壳聚糖/三聚磷酸钠纳米粒悬浮液(NCT CS/TPPNP)。  采用硬模板法制备得到以生物相容性材料聚多巴胺(PDA)作为囊壁材料、以LC作为囊芯材料的微胶囊,筛选得到载药量较高(>50%)的LC-PDAMC。透射电镜(TEM)图像表明微胶囊为结构规整的空心球,粒径300-400nm,囊壳厚度大约20nm。负载LC后,小角X射线散射(SAXS)曲线表明微胶囊结构保持不变,微胶囊之间存在相互排斥的作用力。LC-PDA MC在不同溶剂里的释放行为,说明微胶囊具有缓释性能。药效评价和皮肤刺激性实验结果表明样品在速效和持效方面不差于市售微胶囊样品,活性方面略有优势,同时在刺激性方面已有一定的改善。LC-PDA MC配方,可以为农药微胶囊技术的发展提供新的研究方法,可以为解决农药高毒性、高残留等问题提供新思路。  将前期制备的LC-PDAMC通过磁力搅拌进行分散,制备LC-PDA CS,制备过程简单,重复性强。通过对微胶囊悬浮剂悬浮率、倾倒性、粘度、pH值、稳定性、流动性等因素的考察,并与某市售高效氯氟氰菊酯微胶囊悬浮剂进行对照,筛选获得最优配方CS-7,其在上述表现上均优于对照样。  同时,研究氯化钠对尼古丁盐酸盐壳聚糖/三聚磷酸钠纳米粒悬浮液稳定性的影响。对未加盐以及加盐体系的样品均考察其粒径、分散度(PDI)、包封率、Zeta电位随时间的变化,从而对其进行稳定性评估。结果表明,加盐体系纳米粒粒径更小、分散更均匀,反映出较好的短期稳定性;而未加盐样品具有更高的Zeta电位,包封率随时间变化小,反映出更好的长期稳定性。对未加盐以及加盐的NCT CS/TPP NP悬浮液体系进行SAXS测试,发现悬浮液中加入氯化钠后,NCT CS/TPP NP的形状没有发生明显的变化,但表面由粗糙变为平滑。
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