[发明专利]一种具有逐级缓释功能的可降解载药膜材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开的一种具有逐级缓释功能的可降解载药膜材料及其制备方法和应用，属于材料制备技术领域。将带有相反电荷的天然高分子与原药通过复凝聚方法得到载药微胶囊，并且微胶囊表面具有大小均匀的微孔，为药物初始释放提供了通道；然后将载药微胶囊分散在可生物降解的脂肪族聚酯中，通过界面化学键作用使微胶囊固定在聚酯分子中形成可生物降解材料。药物释放时，首先，药物可通过扩散作用从微胶囊微孔释放至脂肪族聚酯膜内，达到第一层释放；释放至膜内的药物会随着聚酯膜材料的降解达到第二层缓慢释放，一方面对作物起到高效缓释作用，另一方面加快了脂肪族聚酯的降解速度，减少了环境污染，且该方法工艺简单、原料易得，能够批量生产。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种具有逐级缓释功能的可降解载药膜材料及其制备方法和应用。

背景技术

作为一个农业水平发达的国家，我国的地膜和农药的生产和用量是巨大的，随着传统聚乙烯地膜覆盖栽培技术的推广和应用，残留地膜不仅污染土壤、妨碍耕作，还会造成土壤结构破坏。农药防治是控制病虫害的有效手段之一，但农药使用中的流失率可达到50％～60％，降低了农药杀灭病虫害的作用效率，且传统农药不能避免日晒、风吹、雨淋等客观因素造成药物的分解和流失易对环境造成严重污染。

近年来，关于材料降解和药物缓释的相关研究较多，大量研究者主要着重于地膜的生物降解，减少普通地膜带来的白色污染等问题。未考虑到地膜功能性的单一以及膜下虫菌、杂草等问题会给下一茬作物的产量、质量带来严重威胁。可生物降解聚合物作为绿色材料引起人们极大的兴趣，因其具有良好的生物相容性和可生物降解性，可应用于生物医疗、食品包装、医药和农业等多种领域。此外，脂肪族聚酯拥有较长的贮存和使用期内保持比较好的稳定性能并且在自然条件下缓慢降解，降解产物为低分子的酸，能够促进植物生长。

天然高分子具有来源广泛、廉价易得、降解时间短等特点，其可作为有效的药物递送载体，用于受控和靶向释放，对缓/控释农药的包膜具有重要的意义。但由于微胶囊极易吸水溶胀且溶胀后强度和模量较低等缺点，使其缓释要求有所限制。但传统的包膜材料制备包膜过程比较复杂，包膜率还不够高，持效期还待提高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有逐级缓释功能的可降解载药膜材料及其制备方法和应用，原料易得、制备工艺简单，膜中所载药物能够随膜的降解逐级缓释，减少了环境的污染。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了具有逐级缓释功能的可降解载药膜材料的制备方法，分为以下步骤：

步骤1：称量取料液比为(0.1～10)g：(1～100)mL的农药原药和氯仿，混合，经超声处理后制得芯材溶液待用；

步骤2：将蛋白质类天然高分子和带有负电荷的多糖类天然高分子分别放入水中，在20～60℃下搅拌至完全溶解，得到两种壁材溶液待用；蛋白质类天然高分子和带有负电荷的多糖类天然高分子与水的料液比均为(0.1～10)g：(10～150)mL；

步骤3：将乳化剂、步骤1得到的芯材溶液和步骤2得到的壁材溶液之一按照(2～8)：(0.1～1)：(0.01～0.05)的体积比混合后搅拌，在20～60℃下乳化5～30min，滴加步骤2得到的另一种壁材溶液，继续搅拌，得到体系A；

步骤4：将体系A的pH调节至3.0～6.0搅拌5～30min，转入2～8℃的冷水浴复凝聚0.5～3h；再将pH调节至7.0～11.0，加入交联剂进行固化6～12h，得到载药微胶囊悬浮溶液；

步骤5：称量取料液比为(1～10)g：(20～200)mL的高分子聚酯和氯仿，混合均匀静置16～30h后滴入表面活性剂，在30～60℃下搅拌分散10～30min，得到体系B；