專利名稱：一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及制備和使用方法
一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及制備和使用方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物農(nóng)藥加工與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及制備和使用方法。
背景技術(shù)：
那他霉素(Natamycin，ΝΑ)，又稱納他霉素或匹馬菌素(pimaricin)，分子結(jié)構(gòu)式見圖1。NA是納他鏈霉菌(Sti^ptomyces natalensis)、利迪鏈霉菌AOl (Sotrytis lydicus)(中國(guó)專利200710187435. 1)等鏈霉菌的次生代謝產(chǎn)物，屬抗生素類抗真菌劑。 NA具有廣譜、高效、安全、不易獲得抗性等優(yōu)點(diǎn)，目前已在飲料、飼料、食品及醫(yī)藥上廣泛應(yīng)用，但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上僅限于防治棉花和豆類的種菌病害。這是由于NA的分子結(jié)構(gòu)屬于多烯大環(huán)內(nèi)酯，其在水溶液中易受紫外光影響而光解，從而限制了它在防治植物地上部病害的應(yīng)用(盧向陽等.6種光穩(wěn)定劑對(duì)那他霉素抗光解的影響.農(nóng)藥，2011,50(8) :570-572)。
目前，國(guó)內(nèi)外克服藥物光解的主要方法有分子結(jié)構(gòu)改造、添加光穩(wěn)定劑和微膠囊化，但前者耗資耗時(shí)巨大，而添加光穩(wěn)定劑的方法也不夠理想。微膠囊技術(shù)是一種用成膜材料將活性物質(zhì)作為囊芯包覆起來形成微小粒子的技術(shù)，在醫(yī)藥、涂料、食品、紡織、日化、農(nóng)業(yè)等行業(yè)中已被廣泛應(yīng)用(宋健等，微膠囊化技術(shù)及應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社，2001， 234-379)。微膠囊具有抑制因環(huán)境因素(如光、熱、空氣、雨水、土壤、微生物)造成囊芯活性成分的分解和流失，提高藥劑本身穩(wěn)定性的功能(高德霖，微膠囊技術(shù)在農(nóng)藥劑型中的應(yīng)用，現(xiàn)代化工，2000，2(K2) :10-14)。鑒于以上情況，以微膠囊化來解決NA的光解問題具有較大潛力。Koontz等采用環(huán)糊精制備了 NA包結(jié)化合物，但沒有取得抗光解效果(Koontz J, et al. Stability of Natamycin and its cyclodextrin inclusion complexes in aqueous solution. J. Agric. Food Chem. 2003，51，7111-7114)。除此以外，NA 微膠囊化抗光解的技術(shù)至今尚無研究報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，通過包覆那他霉素及緩釋作用來提高那他霉素的抗光解性能，以達(dá)到可以噴施于植物表面防治真菌病害的作用。
本發(fā)明的目的還在于提供上述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的制備方法和使用方法。
一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的活性成分為那他霉素，其組分的質(zhì)量百分比為那他霉素0.5% 5. 4% ；明膠0.3% 8% ；阿拉伯樹膠 0. 3% 8% ；表面活性劑0. 5% 10% ；抗沉淀劑0. 5% 10% ；余量為水。
所述微膠囊懸浮劑還包括常規(guī)使用劑量的如下組分中的一種或多種分散劑、防凍劑、消泡劑和PH調(diào)整劑。
所述微膠囊懸浮劑優(yōu)選的各組分及其質(zhì)量百分比為那他霉素 5% ；明膠 0. 6% 4% ；阿拉伯樹膠0. 6% 4% ；表面活性劑 5% ；抗沉淀劑0. 5% 8% ；余量為水。
微膠囊的外觀為圓球形或橢球形，球壁由明膠和阿拉伯樹膠組成，內(nèi)含芯材那他霉素微晶1 10個(gè)，那他霉素微膠囊的粒徑范圍在2 50 μ m。
所述表面活性劑為0P-10、TX-10、土溫-20和土溫-80中的一種或多種。
所述抗沉淀劑為聚烯丙烯酸鈉、海藻酸鈉和羧甲基纖維素中的一種或多種。
所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的防治對(duì)象為真菌病害。
所述真菌病害為番茄灰霉病(Botrytis cinerea)、辣椒灰霉病(Botrytis cinerea)、前子灰霉病(Botrytis cinerea)、葡萄灰霉病(Botrytis cinerea)、玉米大斑病(Exserohilum turcicum)、瓜果腐霉病(Pythium aphanidermatum)、前子早疫病 (Alternaria solani)、小麥紋枯病(Rhizoctonia cerealis)、小麥赤霉病(Fusarium graminearum)、禾§ 痕病(Pyricularia oryzae)、豌豆根腐病(Fusarium solani f. sp. pisi)、番前葉霉病(Cladosporium fulvum)、西瓜枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、黃瓜枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum)、百合根腐病 (Rhizoctonia solani)、李子揭腐病(Monilinia fructicola)、桃揭腐病(Monilinia fructicola)、桃枯妻病(Fusarium oxysporum f. sp. persica)、序菜斑枯病(Septoria apii)、辣椒炭疽病(Colletotrichum capsici)、甘藍(lán)枯萎病(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. conglutinans)、蘋果輪斑病(Alternaria mali)、棉花黃萎病(Verticillium dahliae)、棉花枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum)。
上述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的制備方法，其特征在于，取NA原藥在阿拉伯樹膠水溶液中充分分散并超聲細(xì)化后，與明膠水溶液混合均勻，控制溫度40 60°C，恒速攪拌下緩慢滴加質(zhì)量濃度10%的鹽酸溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)pH為3 5，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30 90min后， 注入去離子水，移至冰浴，待體系溫度降至10°C以下后開始緩慢滴加質(zhì)量濃度20%的氫氧化鈉溶液，將體系PH調(diào)節(jié)至9. 0，然后逐漸滴加質(zhì)量濃度37%的甲醛溶液lg，保持冰浴攪拌，固化反應(yīng)lh，自然升至室溫，調(diào)節(jié)體系pH值至7. 0，得到NA微膠囊懸浮液；微膠囊懸浮液經(jīng)濃縮后，添加表面活性劑，抗沉淀劑和水等，即為微膠囊懸浮劑(CS)。
上述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的使用方法，其特征在于，在植物發(fā)生真菌病害之前或發(fā)病初期，按活性成分NA的使用濃度20 150ppm，將微膠囊懸浮劑兌水配制成稀釋液，采用噴霧法將其噴灑于植物表面。
所述的植物表面是指植物的葉、莖和果實(shí)的表面地上部組織。
本發(fā)明的有益效果(1)采用復(fù)凝聚法制備NA微膠囊，反應(yīng)條件溫和，不會(huì)造成活性成分NA因高溫而分解失效；(2)具有良好的抗光解作用，與常規(guī)的NA商品藥劑相比，可提高抗光解能力3. O倍；與添加光穩(wěn)定劑UV-531的那他霉素相比，可提高抗光解能力1. 1 倍，因此在紫外光照下可顯著提高防病效果；C3)微膠囊內(nèi)的活性成分具有良好的緩釋作用，較常規(guī)制劑具有較長(zhǎng)的持效性；(4)微膠囊囊壁具有良好的通透性，較合成高分子化合物作囊壁的微膠囊具有更好的抑菌速效性；( 為作物生產(chǎn)，尤其是蔬菜生產(chǎn)，提供了安全的生物農(nóng)藥品種，保障了人民的身體健康。


圖1為那他霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
圖2為那他霉素微膠囊懸浮劑在水和30%甲醇溶液介質(zhì)中的釋放曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
以下是實(shí)施例中涉及的菌種、原料、試劑、助劑和設(shè)備
1、供試菌株
植物病原真菌棉花黃萎病菌(Verticillium dahliae)、棉花枯萎病菌 (Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum)、番前灰霉病菌(Botrytis cinerea)、辣椒灰霉病菌(Botrytis cinerea)、前子灰霉病菌(Botrytis cinerea)、葡萄灰霉病菌 (Botrytis cinerea)、玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)、瓜果腐霉菌(Pythium aphanidermatum)、前子早疫病菌(Alternaria solani)、小麥紋枯病菌(Rhizoctonia cerealis)、小麥赤霉病菌(Fusarium graminearum)、禾§痕病菌(Pyricularia oryzae)、豌豆根腐病菌(Fusarium solani f. sp. pisi)、番前葉霉病菌(Cladosporium fulvum)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、黃瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum)、百合根腐病菌(Rhizoctonia solani)、李子褐腐病菌(Monilinia fructicola)、桃揭腐病菌(Monilinia fructicola)、桃枯妻病菌(Fusarium oxysporum f. sp. persica)、序菜斑枯病菌(Septoria apii)、辣椒炭疽病菌(Colletotrichum capsici)、甘藍(lán)枯萎病菌(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. conglutinans)、蘋果輪斑病菌 (Alternaria mali)。
11 (Saccharomyces cerevisiae)。
以上植物病原真菌是由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理學(xué)系和北京市農(nóng)林科學(xué)院植環(huán)所提供，啤酒酵母菌購(gòu)自中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)。
2、供試培養(yǎng)基
PDA培養(yǎng)基馬鈴薯200g，洗凈切成Icm3小塊煮沸約30min后用四層紗布過濾，濾液用蒸餾水補(bǔ)足至1000ml，加葡萄糖20g，瓊脂15g，pH自然，121°C滅菌30min。
3、供試藥劑
利迪鏈霉菌次生代謝產(chǎn)物的濃縮液(簡(jiǎn)稱NA濃縮液)-M濃度為1. 408g/L,制備方法參照專利《一株產(chǎn)納他霉素的利迪鏈霉菌及其應(yīng)用》，申請(qǐng)?zhí)枮?00710187435. 1 ； 0. 95g/L那他霉素懸乳劑，自制，含671. 4g NA濃縮液，100. 7g光穩(wěn)定劑UV-531，123g 二甲苯，33.6g農(nóng)乳602，11.38農(nóng)乳500，6(^硅酸鎂鋁；96% (質(zhì)量比)那他霉素原藥(粉末) (北京東方瑞德生物技術(shù)有限公司)；10g/L多抗霉素水劑(陜西綠盾生物制品有限責(zé)任公司)。
4、供試試劑和農(nóng)藥助劑
明膠(化學(xué)純)，阿拉伯樹膠(化學(xué)純)，甲醇(分析純)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；甲醛(分析純，天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心)。
抗沉淀劑羧甲基纖維素(CMC)，聚丙烯酸鈉(分子量3 X IO7)，海藻酸鈉。
表面活性劑0P-10、TX-10、土溫-20、土溫-80。
分散劑木質(zhì)素磺酸鈉、萘磺酸甲醛縮合物(如NN0、MF等)。
抗凍劑乙二醇、丙二醇、甘油、尿素。
5、儀器和設(shè)備
DU800可見-紫外分光光度計(jì)(美國(guó)BECKMAN)、JY92-IIN超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司)、DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)、800臺(tái)式離心機(jī)(江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司)、生物顯微鏡(日本 OLYMPUS)、STARTER-3C pH計(jì)(上海奧豪斯儀器有限公司)、SFJ-400型砂磨及攪拌多用機(jī) (武進(jìn)市八方機(jī)械廠)、BT-9300H激光粒度儀(丹東百特儀器有限公司)、超凈工作臺(tái)(帶 20W紫外燈)。
實(shí)施例1微膠囊制備工藝條件研究及性能測(cè)試
試驗(yàn)方法
(1)試驗(yàn)設(shè)計(jì)
按正交試驗(yàn)L9(34)正交表設(shè)計(jì)。選擇對(duì)包封率影響較大的壁材濃度(明膠與阿拉伯樹膠質(zhì)量比均為1 1)、芯材與壁材的質(zhì)量比(簡(jiǎn)稱芯壁比)、反應(yīng)PH值和反應(yīng)時(shí)間為因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平壁材濃度(因素A)為10、20和30g/L;芯壁比(因素B)為 1.5 1、1 1和1 1. 5 ；反應(yīng)pH(因素C)為3. 5、4. 0和4. 5 ；反應(yīng)時(shí)間(因素D)為30、 60和90min，試驗(yàn)結(jié)果以包封率為評(píng)價(jià)指標(biāo)。
包封率測(cè)定方法用可見-紫外分光光度計(jì)測(cè)定NA微膠囊懸浮液中游離NA在波長(zhǎng)303nm處的吸光值，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算其含量，根據(jù)以下公式計(jì)算包封率
權(quán)利要求
1.一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特征在于，所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的活性成分為那他霉素，其組分的質(zhì)量百分比為那他霉素0.5% 5. 4% ；明膠0.3% 8% ；阿拉伯樹膠0. 3% 8% ；表面活性劑0. 5% 10% ；抗沉淀劑0. 5% 10% ；余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特征在于，所述微膠囊懸浮劑還包括常規(guī)使用劑量的如下組分中的一種或多種分散劑、防凍劑、消泡劑和PH調(diào)整劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特征在于，所述微膠囊懸浮劑的各組分及其質(zhì)量百分比為那他霉素1 % 5% ；明膠0.6% 4% ；阿拉伯樹膠0.6% 4% ；表面活性劑1^-5% ；抗沉淀劑0. 5% 8% ；余量為水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特征在于，微膠囊懸浮劑外觀為圓球形或橢球形，球壁由明膠和阿拉伯樹膠組成，內(nèi)含芯材那他霉素微晶1 50個(gè)，那他霉素微晶粒徑范圍在1 100 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特征在于，所述表面活性劑為 0P-10、TX-10、土溫-20和土溫-80中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特征在于，所述抗沉淀劑為聚烯丙烯酸鈉、海藻酸鈉和羧甲基纖維素中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑，其特征在于，所述抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的防治對(duì)象為真菌病害。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的制備方法，其特征在于，取那他霉素原藥在阿拉伯樹膠水溶液中充分分散并超聲細(xì)化后，與明膠水溶液混合均勻，控制溫度40 60°C，恒速攪拌下緩慢滴加質(zhì)量濃度10%的鹽酸溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng)pH為3 5，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30 90min后，注入去離子水，移至冰浴，待體系溫度降至10°C以下后開始緩慢滴加質(zhì)量濃度20%的氫氧化鈉溶液，將體系pH調(diào)節(jié)至9. 0，然后逐漸滴加質(zhì)量濃度37%的甲醛溶液lg，保持冰浴攪拌，固化反應(yīng)lh，自然升至室溫，調(diào)節(jié)體系pH值至7. 0，得到那他霉素微膠囊懸浮液，微膠囊懸浮液經(jīng)濃縮后，添加表面活性劑，抗沉淀劑和余量水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光解殺菌微膠囊懸浮劑的使用方法，其特征在于，在植物發(fā)生真菌病害之前或發(fā)病初期，按活性成分那他霉素的使用濃度20 150ppm，將微膠囊懸浮劑兌水配制成稀釋液，采用噴霧法將其噴灑于植物表面。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于生物農(nóng)藥加工與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一種抗光解殺菌微膠囊懸浮劑及制備和使用方法。該微膠囊的芯材活性成分為那他霉素，以明膠和阿拉伯樹膠為壁材，采用復(fù)凝聚法制備微膠囊。本發(fā)明也公開了該微膠囊的制備方法和使用方法。該微膠囊能夠有效提高那他霉素的抗光解能力和防治植物地上部組織真菌病害的效果，具有殺菌譜廣、用量低、殺菌效果好、不易獲得抗性等的特點(diǎn)，有良好的開發(fā)應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A01N43/90GK102487950SQ201110388140
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者劉偉成, 劉霆, 盧向陽, 盧彩鴿, 吳慧鈴, 張濤濤, 田兆豐, 董丹, 鄭雅婧 申請(qǐng)人:北京市農(nóng)林科學(xué)院