[发明专利]植物油酸-壳聚糖基纳米微胶囊农药、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种植物油酸‑壳聚糖基纳米微胶囊农药，以多元异氰酸酯‑植物油酸‑壳聚糖基多元醇复合材料为壁材，以农药为芯材，芯材包埋于壁材内，壁材与芯材质量比为1:1～5:1。本发明还提供了植物油酸‑壳聚糖基纳米微胶囊农药的制备方法以其在热带经济作物病虫害防治方面的应用。本发明所公开的植物油酸‑壳聚糖基纳米微胶囊农药不仅利用壳聚糖的可塑性、抗菌性，而且可以利用不饱和植物油酸长链的柔韧性，使其多功能化；此外，本发明还充分利用纳米载药粒子的小尺寸效应和大比表面效应，增大纳米农药与作物黏附性与覆盖率，以此提高农药的利用率。

技术领域

本发明属于农药制备技术领域，具体涉及一种植物油酸-壳聚糖基纳米微胶囊农药、其制备方法及其应用。

背景技术

我国是一个农业大国，农药是防御病虫害、保障粮食生产的重要物质基础，在维持民生方面具有不可替代的作用。但是，传统的农药剂型存在药效短、利用率低等严重的弊端，不仅造成了经济上的巨大损失，而且因农药流失造成了严重的环境问题。近年来，利用纳米科学与技术开发高效、安全的农药新剂型，实现化学农药的提质增效、节量减排和降低残留污染，已经成为当前的研究热点。

通过传统农药的纳米剂型化，可以提高药效成分的生物活性及靶标利用率，延长持效期，减少有机溶剂与助剂含量，降低药剂脱落、雨水冲刷和淋溶分解等药效损失，从而大幅度提高农药有效利用率，减少施药剂量与次数，降低农产品农药残留等。纳米微胶囊是微胶囊的尺寸在1000nm(1μm)以下，纳米微胶囊具有纳米级尺寸、中空结构及缓释的特点，并且由于其结构特点可以直接进入细胞体内，可以通过改变囊壁的渗透功能来调节被包裹物质的释放速率和外界物质的渗透速率，从而达到类似控释的作用。这不仅可以降低农药的施用量，减轻农民的负担，而且可以减少环境污染，实现经济和社会的可持续发展。

植物油在我分布广泛，一般其结构上均具有1～3个不饱和双键，其中很多还含有羟基、羧基等活泼反应基团，通过对天然植物油脂进行化学改性，如烷基化、酯交换、水解、环氧化等，合成生物质高分子材料，增加植物油资源的科研价值和经济价值，拓展植物油的应用范围，具有重要的意义。

壳聚糖作为一种新型高分子功能材料，自身具有优良的生物性能，但是其溶解性能较差，只能溶于某些稀酸，不溶于水、碱性溶液、和大部分有机溶剂，这大大限制了壳聚糖的应用范围。为克服其溶解性较差等缺陷，扩大其应用范围，常采用物理和化学的手段对壳聚糖进行改性，以改善其物化性能。基于壳聚糖分子中存在羟基和氨基等特征基团，可在氨基、羟基上进行季鏻盐化、巯基化等，由于引入特殊官能团基团的位阻大、水合能力强，可在很大程度上削弱壳聚糖分子间的氢键作用，从而增大壳聚糖衍生物的水溶性，或者引入疏水性基团，制备两亲性多功能改性壳聚糖。

以改性壳聚糖为基材，采用层层自组装法、原位聚合法、复凝聚法等，利用载体材料的静电引力、氢键、絮凝聚等构筑新型纳米微胶囊农药，不仅可以降低农药的施用量，减轻农民的经济负担，而且可以减少环境污染，实现经济和社会的可持续发展。

现有技术中，专利CN103493803A公开了一种新型植物源农药制剂，该发明以壳聚糖-阿拉伯胶为壁材，以叶醇为芯材，通过复凝聚法制备了叶醇微胶囊，但所制备的微胶囊粒径在微米级别。

专利CN101519475A公开了一种鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接枝蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂的制备方法，该发明先将壳聚糖接枝蓖麻油酸，然后与氯乙酸反应，制备羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸共聚物，最后与鱼藤酮丙酮溶液混合搅拌，制得鱼藤酮/羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸纳米粒子水分散制剂。

以上两种发明虽然都是利用壳聚糖或者壳聚糖衍生物为壁材制备微胶囊农药，但是在改性的过程中都未提及将植物油脂与壳聚糖反应后的产物与硫醇在紫外光的条件下进行点击反应合成植物油酸-壳聚糖基多元醇，以此为壁材制备纳米微胶囊农药，因而与本发明有本质的区别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物油酸-壳聚糖基纳米微胶囊农药、其制备方法及其应用，以解决上述问题中的一个或多个。