技术领域
[0001] 本
发明属于
农药加工领域,具体涉及一种甲氨基阿维菌素
苯甲酸盐PPC微球及其制备方法。
背景技术
[0002] 甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称甲维盐)是从
发酵产品阿维菌素B1开始合成的一种新型高效半合成抗生素
杀虫剂,它具有超高效,低毒,低残留,无公害等
生物农药的特点。但受到酸度过高或者过低、光照等因素影响,甲维盐很容易降解。将易光解的甲维盐制成微球或微囊,可达到使甲维盐持效缓释的效果,同时达到安全环保的目的。
[0003] 之前,本课题组已采用
溶剂挥发法,以
生物可降解性材料聚乳酸PLA、PLA与PPC共混膜作为壁材物质,制备农药微球悬浮剂。PLA为生物可降解材料,但成本较高,且
生物降解时间较长。聚
碳酸亚丙酯(PPC)是由环
氧丙烷和CO2共聚而得的非晶
可生物降解高分子,价格低廉,被认为是一种“绿色材料”。将PPC与PLA共混可降低成本,并提高壁材环境友好性能。但是PPC为亲
水性非结晶
聚合物,分子链上有羧基,韧性较好,脆性不足,溶液
粘度较大,单独利用PPC制备甲维盐利用一般的微球制备方法易结
块,并导致甲维盐的包封率低。故本课题组采用改良溶剂挥发法制备以PPC为壁材的甲维盐微球,达到操作简单、降低成本、保护环境的目的。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种采用聚碳酸亚丙酯PPC为壁材制备甲维盐微球,通过改变溶剂挥发法中内外水相水乳剂的成分,解决PPC微球易结块的问题;通过改变油相中
有机溶剂成分解决微球包封率低的问题,改善壁材的性能,减小微球的粒径,提高载药量。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种甲氨基阿维菌素苯甲酸盐PPC微球,包括芯材和壁材,所述芯材为甲氨基阿维菌素苯甲酸盐,壁材为可降解材料PPC。制备方法包括以下步骤:
(1)含药油相溶液的配制:将芯材和壁材按
质量比1:3-1:1混合均匀,加入挥发性有机溶剂二氯甲烷,封口后,于
冰水浴中溶解,再加入丙
酮、甲醇或
乙醇的一种,混合均匀,得到含药油相溶液;
(2)乳化剂水溶液的制备:将乳化剂按10-15g/L的量溶于水中,加入TWEEN80与SPAN80,混合均匀;
(3)初乳液的制备:用高速匀浆器搅拌步骤(2)制得的乳化剂水溶液,在乳匀分散条件下,将步骤(1)配制的含药油相溶液快速注射进乳化剂水溶液中,制成O/W初乳液;
(4)微球的制备:将步骤(3)制得的初乳液与外水相按体积比1:2-1:6混合均匀,26-28℃,避光条件下,以800-1000rpm的转速搅拌,直至无有机溶剂味,过滤后水洗三遍,离心,于
35-38℃的
真空干燥箱中烘干,即制得甲氨基阿维菌素苯甲酸盐PPC微球。
[0006] 步骤(1)所述壁材PPC的质量浓度为30-80mg/mL。
[0007] 步骤(1)所述二氯甲烷与丙酮、甲醇或乙醇的质量比为1:1-2:1。
[0008] 步骤(2)所述乳化剂为明胶或质量比1:1:-1:3 的OP10与PVA1788的混合乳化剂。
[0009] 步骤(2)所述TWEEN80的终浓度为0.5-1.5g/L,SPAN80的终浓度为0.25-0.5g/L。
[0010] 步骤(3)所述乳匀分散条件为:
温度25-35℃,分散速度7000-10000rpm,乳化时间为0.5-5 min。
[0011] 步骤(4)所述外水相为终浓度0.5-1.5 g/L的TWEEN80水溶液。
[0012] 本发明的优点在于:(1)聚碳酸亚丙酯(PPC)是由CO2和环氧丙烷通过共聚反应合成的交替共聚物,降解产物中有CO2,可完全降解,是一种价格低廉的绿色环保材料,本发明将PPC进行甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微囊化,制备成微球缓释制剂,可降低生产成本,提高环境相容性。
[0013] (2)本课题组曾以PLA或PLA/PPC共混材料进行甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微囊化,制备成微球缓释制剂,已
申请专利。但因PPC为亲水性非结晶聚合物,分子链上有羧基,韧性较好,脆性不足,溶液粘度较大,单独利用PPC制备甲维盐以溶剂挥发法制备微球无论是否有以纯水为外水相均易结块,无法成为粉末状。本发明在原有方法的
基础上尝试不同乳化剂的添加效果后,在内外水相中加入tween80\span80,调整相应的比例,较好的解决了PPC微球结块的问题,无需冻干,直接采用过滤后真空干燥的方法即可剥离微球粉末。
附图说明
[0014] 图1 为改良后甲维盐PPC微球
电子扫描电镜5000倍显微摄像图。
[0015] 图2 为对比例1未改良前甲维盐PPC微球粘连的电子扫描电镜5000倍显微摄像图。
[0016] 图3 为对比例2未改良前甲维盐PPC微球含较多碎片的电子扫描电镜5000倍显微摄像图。
具体实施方式
[0017]
实施例1(1)含药油相溶液的配制:以0.2g甲维盐作为芯材;以0.6g PPC为壁材;将芯材与壁材按质量比1∶3混合,然后加入4mL挥发性有机溶剂二氯甲烷,封口,于冰水浴中溶解,再加入
4mL丙酮,得到含药油相溶液,其中壁材的质量浓度为75mg/mL;
(2)乳化剂水溶液的制备:乳化剂为OP10与PVA1788混合乳化剂(质量比为1∶3),乳化剂水溶液质量浓度为10g/L,另加入终浓度为0.5g/L的TWEEN80与终浓度为0.25g/L的SPAN80,混匀;
(3)初乳液的制备:用高速匀浆器搅拌步骤(2)制得的乳化剂水溶液,在乳匀分散条件下,将步骤(1)配制的含药油相溶液快速注射进200mL乳化剂水溶液中,制成O/W初乳液;乳匀分散条件为:温度27℃,分散速度7000rpm,乳化时间为0.5 min;
(4)微球的制备:将步骤(3)制得的初乳液与800mL的外水相混合,外水相为终浓度
0.5g/L的TWEEN80的水溶液,反应温度为27℃,避光条件下以800rpm转速搅拌,直至无有机溶剂味;过滤,水洗,离心,35℃于真空干燥箱烘干,即得甲维盐PPC微球。
[0018] 所得的微球粉末状,表面光滑,粒度分布均匀,平均粒径5.58μm,包封率85.5%。
[0019] 实施例2(1)含药油相溶液的配制:以0.3g甲维盐作为芯材;以0.3g PPC为壁材;将芯材与壁材按质量比1∶1混合,然后加入5mL挥发性有机溶剂二氯甲烷,封口,于冰水浴中溶解,再加入
2.5mL丙酮,得到含药油相溶液,其中壁材的质量浓度为40mg/mL;
(2)乳化剂水溶液的制备:乳化剂为明胶,乳化剂水溶液质量浓度为15g/L,另加入终浓度为1.5g/L的TWEEN80与终浓度为0.5g/L的SPAN80,混匀;
(3)初乳液的制备:用高速匀浆器搅拌步骤(2)制得的乳化剂水溶液,在乳匀分散条件下,将步骤(1)配制的含药油相溶液快速注射进150mL乳化剂水溶液中,制成O/W初乳液;乳匀分散条件为:温度28℃,分散速度8000rpm,乳化时间为1 min;
(4)微球的制备:将步骤(3)制得的初乳液与750mL的外水相混合,外水相为终浓度1g/L的TWEEN80的水溶液,反应温度为27℃,避光条件下以800rpm转速搅拌,直至无有机溶剂味;
过滤,水洗,离心,35℃于真空干燥箱烘干,即得甲维盐PPC微球。
[0020] 所得的微球粉末状,表面光滑,粒度分布均匀,平均粒径5.75μm,包封率81.6%。
[0021] 实施例3(1)含药油相溶液的配制:以0.2g甲维盐作为芯材;以0.4g PPC为壁材;将芯材与壁材按质量比1∶2混合,然后加入5mL挥发性有机溶剂二氯甲烷,封口,于冰水浴中溶解,再加入
3mL丙酮,得到含药油相溶液,其中壁材的质量浓度为50mg/mL;
(2)乳化剂水溶液的制备:乳化剂为明胶,乳化剂水溶液质量浓度为12.5g/L,另加入终浓度为0.5g/L的TWEEN80与终浓度为0.5g/L的SPAN80,混匀;
(3)初乳液的制备:用高速匀浆器搅拌步骤(2)制得的乳化剂水溶液,在乳匀分散条件下,将步骤(1)配制的含药油相溶液快速注射进200mL乳化剂水溶液中,制成O/W初乳液;乳匀分散条件为:温度27℃,分散速度8000rpm,乳化时间为1.5 min;
(4)微球的制备:将步骤(3)制得的初乳液与800mL的外水相混合,外水相为终浓度
0.5g/L的TWEEN80的水溶液,反应温度为27℃,避光条件下以800rpm转速搅拌,直至无有机溶剂味;过滤,水洗,离心,35℃于真空干燥箱烘干,即得甲维盐PPC微球。
[0022] 所得的微球粉末状,表面光滑,粒度分布均匀,平均粒径5.76μm,包封率90.1%。
[0023] 将制得的甲维盐PPC微球利用扫描电镜(5000倍)进行显微摄像,结果见图1,所得的微球成球性较好,分散,无碎片,粒度分布均匀。
[0024] 对比例1(1)含药油相溶液的配制:以0.3g甲维盐作为芯材;以0.3g PPC为壁材;将芯材与壁材按质量比1∶1混合,然后加入5mL挥发性有机溶剂二氯甲烷,封口,于冰水浴中溶解,再加入
2.5mL丙酮,得到含药油相溶液,其中壁材的质量浓度为40mg/mL;
(2)乳化剂水溶液的制备:乳化剂为明胶,乳化剂水溶液质量浓度为15g/L;
(3)乳液的制备:用高速匀浆器搅拌步骤(2)制得的乳化剂水溶液,在乳匀分散条件下,将步骤(1)配制的含药油相溶液快速注射进150mL乳化剂水溶液中,制成O/W乳液;乳匀分散条件为:温度28℃,分散速度8000rpm,乳化时间为1 min;
(4)微球的制备:将步骤(3)制得的乳液避光条件下以800rpm转速搅拌,直至无有机溶剂味。过滤,水洗,离心,35℃于真空干燥箱烘干,即得甲维盐PPC微球。
[0025] 将制得的甲维盐PPC微球利用扫描电镜(5000倍)进行显微摄像,结果见图2,与实施例操作条件相比,对比例1无外水相、初乳液中无添加TWEEN80与SPAN80,制得的微球成球较小,但是全部粘连成一片,无法分离。
[0026] 对比例2(1)含药油相溶液的配制:以0.3g甲维盐作为芯材;以0.3g PPC为壁材;将芯材与壁材按质量比1∶1混合,然后加入5mL挥发性有机溶剂二氯甲烷,封口,于冰水浴中溶解,再加入
2.5mL丙酮,得到含药油相溶液,其中壁材的质量浓度为40mg/mL;
(2)乳化剂水溶液的制备:乳化剂为明胶,乳化剂水溶液质量浓度为15g/L,另加入终浓度为1.5g/L的TWEEN80与终浓度为0.5g/L的SPAN80,混匀;
(3)乳液的制备:用高速匀浆器搅拌步骤(2)制得的乳化剂水溶液,在乳匀分散条件下,将步骤(1)配制的含药油相溶液快速注射进150mL乳化剂水溶液中,制成O/W乳液;乳匀分散条件为:温度28℃,分散速度8000rpm,乳化时间为1 min;
(4)微球的制备:将步骤(3)制得的乳液避光条件下以800rpm转速搅拌,直至无有机溶剂味。过滤,水洗,离心,35℃于真空干燥箱烘干,即得甲维盐PPC微球。
[0027] 将制得的甲维盐PPC微球利用扫描电镜(5000倍)进行显微摄像,结果见图3,与实施例操作条件相比,对比例2无外水相,制得的微球成球,可分离,但微球表面有较多碎片,包封率不高。
[0028] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。