2%阿维菌素微胶囊水悬浮剂的制备

廖沛峰，赖开平，罗桂新，农丽华

（广西化工研究院，广西 南宁 530001）

2%阿维菌素微胶囊水悬浮剂的制备

廖沛峰，赖开平，罗桂新，农丽华

（广西化工研究院，广西 南宁 530001）

以甲苯二异氰酸酯和水溶性成膜单体乙二胺为壁材，采用界面聚合法制备阿维菌素微胶囊水悬浮剂。研究了分散剂、溶剂、芯壁比、乳化搅拌速度、聚合反应时间对微胶囊包囊率和包囊形态的影响。结果表明:该法芯材比可达到6-7．5，体系浓度可达到10%，而且制得微胶囊阿维菌素包囊率＞90%，粒径≤10μm，粒径分布均匀，贮存稳定性合格，可以配制2%微胶囊水悬浮剂。该法工艺简单，反应快速，条件温和，完全可以实现工业化生产。

界面聚合;阿维菌素;微胶囊水悬浮剂

微胶囊剂（Microcapsules，MC），也称微胶囊水悬浮剂（Capsule suspensions，CS），是指将农药活性成分包裹在聚合物中制成粒径1~40μm的胶囊，并将它们以一定的浓度稳定分散悬浮于水相或油相中的一种农药剂型。通常农药微胶囊剂大都以水为分散介质，所以又称为微胶囊水悬浮剂。与其他农药剂型相比它的优点主要有[1]:水基化制剂可减少溶剂对环境和操作人员的危害;改善稳定性，延长农药药效期;降低急性毒性;减轻由于蒸发带来的农药活性成分挥发损失;提高农药的选择性，改善目标适用性等。微胶囊剂被认为是今后农药制剂的重要发展方向。

阿维菌素是一种抗生素 （大环内酯双糖）类杀虫杀螨剂，对昆虫和螨具有胃毒和触杀作用，具有广谱高效、抵御抗性、对作物和人及环境安全等使用优点，近年来还被发现可作为杀线虫的特效药剂用于作物根结线虫的防治，是目前农业害虫综合防治使用最广泛和最有效的农药品种。由于阿维菌素是由十六元大环内酯与二糖（齐墩果糖）所形成的苷，它结构式中的醚键、酯基等都是光解的活性部位，因此阿维菌素在紫外光照射下会迅速光分解，导致杀虫活性降低，从而影响了药物的防治效果。将阿维菌素微胶囊化是解决光分解的有效方法。

在农药工业化生产中，界面聚合法是微胶囊化技术的主要方法[2]。傅桂华[3]、丁向东[4]﹑倪春耕[5]等分别进行了用界面聚合法制备农药微胶囊的研究，樊玉松[6]用界面聚合法制备阿维菌素微胶囊。本研究采用不同的溶剂、乳化剂进行阿维菌素微胶囊化工艺，反应条件温和，聚合时间短，体系浓度可以达到10%，容易配制成2%阿维菌素微胶囊水悬浮剂。

1 材料与方法

1．1 主要仪器和试剂

阿维菌素原药（B1a，含量≥95．2%）。 试剂:冰醋酸、氢氧化钠和溶剂环己酮、碳10、氯仿（均为分析纯）。 分散剂:黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮、Span80，阿拉伯树胶粉（进口分装试剂）;甲苯二异氰酸酯，乙二胺为分析纯试剂。

LM34-A实验室乳化机，XPS-3CB生物显微镜，PHS-3B酸度计，高效液相色谱仪，JB300-D强力电动搅拌机，LS-POP（Ⅲ）激光粒度分布仪。

1．2 2%阿维菌素微胶囊水悬浮剂的制备方法

在反应器中加入含有分散剂的水溶液120m L，将一定量的阿维菌素原粉溶于溶剂配成溶液， 取15g和1．5~3．0g甲苯二异氰酸酯 （简称TDI，下同）混合，加入反应器高速剪切乳化5min，显微镜下观测形成直径＜5μm微粒，滴加乙二胺水溶液，调节pH值7~9，减速搅拌30min后移至三口烧瓶慢速搅拌，升温至50℃，反应2h后取样，测定微胶囊中的阿维菌素含量，调节反应液pH值至7，加入适量增稠剂、抗沉淀剂和水即可配制成稳定的2%阿维菌素微胶囊水悬浮剂，经稀释后可直接喷洒到农作物的表面。

1．3 阿维菌素微胶囊水悬浮剂的性能表征

1．3．1 微胶囊形态和粒径的测定

采用生物显微镜观察微胶囊形态;使用激光粒度分布仪测定微胶囊的粒径与分布。

1．3．2 微胶囊包囊率的测定

微胶囊包囊率是指被微胶囊化的农药有效成分占总投入农药有效成分的百分比。分别测定微胶囊水悬浮剂和试样中总的阿维菌素B1a含量，计算微胶囊中阿维菌素B1a所占试样中阿维菌素B1a总量的比例即为包囊率。

微胶囊中阿维菌素含量的测定方法:准确称取一定量微胶囊水悬浮剂置于离心管中，离心后取出，弃去上层清液，加入去离子水，摇荡，继续离心、洗涤3次，最后得到沉降物，用适量的甲醇溶解，转移到容量瓶稀释、定容，根据HGJY 03－A《农药产品的液相色谱检验方法》测定阿维菌素B1a含量。

1．3．3 微胶囊水悬浮剂悬浮率的测定

按GB／T 14825测定微胶囊水悬浮剂的悬浮率。

1．3．4 微胶囊水悬浮剂贮存稳定性的测定

热贮:按 HG／T 2467．5-1996 中“热贮稳定性试验方法”进行。在玻璃瓶中放入微胶囊水悬浮剂，密封后置于（54±2）℃恒温箱贮存14d。取出置于生物显微镜下观测微胶囊形态无异常，测定阿维菌素B1a含量，并计算分解率≤10%，达到农药水悬浮剂标准要求。

冷贮:在玻璃瓶中放入微胶囊水悬浮剂，密封后置于（0±1）℃保持1h，观察有无变化，继续在（0±1）℃贮存7d，取出置于生物显微镜下观测微胶囊形态无异常，测定阿维菌素B1a含量，并计算分解率≤5%，达到农药水悬浮剂标准的要求。

2 结果与分析

2．1分散剂的选择

在界面聚合法制备微胶囊时，分散状态是影响产品性能的重要因素，适当的分散和稳定体系，不但是微胶囊形成的重要条件，而且也是产物不产生堆积、结块，获得单个均匀微胶囊的保证。为此，本研究进行了筛选分散剂的试验，分别筛选了聚乙烯醇、明胶、阿拉伯胶、黄原胶、苯乙烯马来酸酐共聚水解物、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素等分散剂品种，分别以不同的浓度梯度进行制备阿维菌素微胶囊的试验，结果表明本实验体系使用2%阿拉伯胶水溶液作为分散剂效果最好。

2．2 溶剂的选择

阿维菌素原药为固体，包囊时需要借助溶剂来溶解成为囊芯。选择溶剂主要考虑3个方面的因素:（1）对原药阿维菌素有较高的溶解度;（2）阿维菌素溶液有很好的稳定性;（3）溶液比重合适，成囊反应容易控制。溶剂筛选试验结果表明，溶剂环己酮对阿维菌素溶解度最大，成囊反应控制容易，微胶囊热储稳定。因此选择环己酮为溶剂。

2．3 芯壁比对微胶囊包囊率和粒径的影响

芯壁比为需包囊的芯材与成膜单体的投料重量之比。在其他条件相同的情况下，改变芯壁比对包囊率的影响如表1所示。

表1 芯壁比对阿维菌素微胶囊包囊率和粒径的影响Table 1 Effect of core to wall on entrapment rate and mean diametre

由表1可见，芯壁比为6时包囊率最高。当芯材比≤7．5时，再增加成膜单体TDI的投料量对包囊率的影响不大，但对微胶囊的包囊形态有明显影响，TDI的投料量大，粒径变大，囊皮变厚，反之粒径变小，囊皮变薄。微胶囊的包囊形态直接影响微胶囊水悬浮剂的性能，如悬浮率和贮存稳定性等。我们随后把样品进行贮存稳定性试验并测定其悬浮率，试验表明芯壁比为6和7．5制备的微胶囊的悬浮率和贮存稳定性达到要求，所以我们选择芯材比为6。

2．4 乳化搅拌速度对微胶囊包囊率和粒径的影响

在其他条件相同的情况下，改变乳化搅拌速度对微胶囊包囊率和粒径的影响如表2所示。

表2 乳化搅拌速度对包囊率和微胶囊粒径的影响Table 2 Effect of strispeeds on entrapment rate and mean diameter

由表2可见，乳化搅拌速度对成囊率影响不大，但它是影响微胶囊粒径及其分布的重要因素，乳化搅拌速度愈高，微胶囊粒径愈小，分布愈均匀。而粒径的大小又直接影响到微胶囊的悬浮率。本试验乳化搅拌速度达到6000~7000r·min-1时，所得微胶囊配成悬浮剂悬浮率≥90%，所以我们选择乳化搅拌速度6000~7000r·min-1。

2．5 界面聚合时间对包囊率的影响

在同一反应中，界面聚合时间对微胶囊包囊率的影响如表3所示。

由表3可知，包囊率随着反应时间的延长而得到提高，但反应在3h后基本结束，因此最适宜的反应时间是3h。

表3 界面聚合时间对微胶囊包囊率的影响Table 3 Effect of interfacial polymerization time on entrapment rate

2．6 稳定性试验

阿维菌素是大环内酯双糖类抗生素，通常情况下贮存稳定性差，容易分解。本试验分别将阿维菌素原粉、阿维菌素－环己酮溶液、阿维菌素－氯仿溶液、阿维菌素乳油（自配，配方一、配方二）、阿维菌素微胶囊水悬浮剂置于室温 （20~35℃）中自然放置，7d和14d后测定其阿维菌素的含量，结果如表4所示。由表4可见，通过包囊可以提高阿维菌素的稳定性。

表4 稳定性试验表Table 4 Stability test table

3 结论

本试验以甲苯二异氰酸酯和水溶性单体乙二胺为成膜单体，采用合适的分散体系和溶剂体系，通过界面聚合制备阿维菌素聚脲微胶囊。该法芯材比可达到6~7．5，体系浓度可达到10%，而且制得微胶囊阿维菌素包囊率＞90%，粒径≤10μm，粒径分布均匀，贮存稳定性合格，可以配制2%微胶囊水悬浮剂。该法工艺简单，反应快速，条件温和，完全可以实现工业化生产。

[1] 华乃震．农药微胶囊剂的加工和进展（Ⅰ）[J]．现代农药，2010，9（3）:10-13.

[2] 柏亚罗．界面聚合法制备农药微胶囊剂[J]．世界农药，2000，23（3）:38-42.

[3] 傅桂华．界面聚合法制备农药微胶囊剂的研究[J]．农药，2005，44（2）:66-73.

[4] 丁向东．用界面聚合法制备毒死蜱微胶囊悬浮剂[J]．农药，2007，46（10）:666-674.

[5] 倪春耕．辛硫磷微胶囊悬浮剂的研制 [J]．农药，2005，44（7）:306-308.

[6] 樊玉松．阿维菌素微胶囊剂的制备[J]．河北农业大学学报，2009，32（2）:97-101.

Preparation of 2%Abamectin Capsule Suspensions

LIAOPei-feng，LAIKai-ping，LUOGui-xin，NONGLi-hua
（Guangxi Research Institute of Chemical Industry， Nanning530001， China）

With TDI and ethylenediamine as wall material，microcapsule was prepared by interfacial polymerization．The effect of dispersant， solvent， ratio of coreto wall， emulsification stir speed， polymerization reaction time on microcapsules entrapment rate and entrapment form were studied．The results showed that the coremate rial ratio of this method could reach 6～7．5， the system concentration could reach 10%， and therate of obtaining abamectin microcapsules entrapment rate＞90%，particle size≤10μm．The particle size distribution and storage stability qualified was good．2% microcapsule suspensions would be prepared and the method could be industrialized under mild conditions with its simple process and quick reaction．

polymeization; abamectin; microcapsule suspensions

TQ 458

A

1671-9905（2011）09-0018-03

广西科学研究与技术开发项目（桂科能0330015-6A）

廖沛峰（1970-），女，地址:广西南宁市望州路北二里7号广西化工研究院，邮编:530001，电话:13407712909，E-mail:13407712909＠139．com

2011-06-10