多杀菌素微球制备关键工艺研究:Ⅰ

采用乳化-溶剂挥发法,以聚乳酸(PLA)为成球材料制备了多杀菌素微球。研究了分散剂、自然光照、明胶质量浓度和反应温度对多杀菌素微球质量的影响规律。结果表明,以12.5 mg/mL的明胶水溶液作为反应体系的分散剂,在避光30~35 ℃下可制得粒径小且分布均匀、包封率高(＞98%)的多杀菌素微球。     

总评“归一值”在多杀菌素·甲氨基阿维菌素苯甲酸盐聚乳酸微球制备工艺优化中的应用

采用溶剂蒸发法制备了多杀菌素·甲氨基阿维菌素苯甲酸盐聚乳酸微球,考察了内相聚乳酸浓度(X1)、理论载药量(X2)和搅拌速率(X3)对微球载药量、包封率、粒径、跨距及5 d释放率的影响。用数学方法将试验设计中的多指标"归一"化,采用中心多点等距设计法,对各指标以及总评"归一值"进行二项式拟合,描绘三维效应面,用Design-expert V8.06软件对总评"归一值"较佳的试验条件进行预测。结果表明,当聚乳酸质量浓度和搅拌速率减小、以及理论载药量增大时,总评"归一值"增大。经预测,当聚乳酸质量浓度为77.79 mg/mL、理论载药量(质量分数)为51.06%、搅拌速率为560.91 r/min时,总评"归一值"理论值达到最大(0.681 1)。依据上述较佳条件制备的微球总评"归一值"实测值为0.630 8,与理论预测值的偏差为-5.03%,其中包封率为84.49%,粒径7.19μm,跨距为1.134,5 d释放率为52.95%。微球表面光滑,DSC测试结果表明,其有效成分与微球骨架结合完好。表明研究建立的数学模型可用来预测多杀菌素·甲氨基阿维菌素苯甲酸盐聚乳酸微球的较优配方。     

毒死蜱-聚乳酸微球的制备及其性能评价

以毒死蜱为芯材,以生物可降解材料聚乳酸(PLA)为载体(壁材),采用溶剂挥发法制备了毒死蜱缓释微球,考察了芯壁材质量比及聚乳酸浓度对微球质量的影响。结果表明:当聚乳酸浓度增加时,载药量和包封率、粒径均随之增加;当芯壁材质量比减小(由1∶2减小至1∶5)时,微球粒 径、载药量也逐渐减小;包封率在芯壁材质量比为1∶3和1∶4时分别为89.88%±1.67%和90.55%±1.86%;当芯壁材质量比小于1∶2时,微球呈光滑完整的球形。差示扫描量热检测分析证明,毒死蜱和聚乳酸能够有机地结合为一体。表明合适的芯壁材比例和聚乳酸浓度有利于提高制备微球的质量。     

嘧菌酯/聚丙烯腈微球的制备及缓释性能

采用聚丙烯腈(PAN)为原料，通过静电喷雾技术制备了载有嘧菌酯的PAN微球。研究了工作电压、嘧菌酯与PAN质量比对微球形貌与性能的影响，并通过释放试验评价了载药微球的缓释性能。结果表明:静电纺丝机的工作电压是控制微球粒径大小的主要因素，其粒径随电压增大而减小，最小可至0.86 μm，而嘧菌酯与PAN的质量比则主要影响微球的载药量与包封率，微球载药量最高可达34.53%，包封率最高可达79.78%。此外，载药微球在3种不同pH的缓冲溶液中均实现了长达400 min的稳定释放，表明其具有出色的缓释性能。在静电纺丝机工作电压15 kV、工作距离20 cm、PAN溶液质量浓度2%、m(嘧菌酯) : m(PAN) = 1 : 2 及进样速率1.25 mL/h的条件下，可制备具有良好形貌与缓释性能的嘧菌酯/PAN微球，本研究可为农药减量增效提供一种技术路径。     

嘧菌酯·苯醚甲环唑PBS/PLA微球的结构表征与释放性能

以PBS/PLA共混物为复合载体,嘧菌酯和苯醚甲环唑为包埋有效成分,聚乙烯醇(PVA-1788)为分散剂,采用溶剂挥发法制备了嘧菌酯·苯醚甲环唑PBS/PLA微球。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、Nicolet 6700型傅立叶变换红外光谱仪、高效液相色谱(HPLC)等表征复配农药微球的性质,采用透析袋法测定其缓释性能。结果表明,所得的嘧菌酯·苯醚甲环唑PBS/PLA微球中嘧菌酯的载药量和包埋率分别为14.30%、85.06%,苯醚甲环唑的载药量和包埋率为9.47%、90.18%,且微球球形规整,平均粒径为7.20μm。嘧菌酯·苯醚甲环唑PBS/PLA微球具有良好的缓释性能,并且2种活性成分的释放量之比与其最佳复配比接近,可以达到增效目的。     

溶剂挥发法制备甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微球

以甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(以下简称甲维盐)为芯材,以生物可降解材料聚乳酸(PLA)为壁材,采用溶剂挥发法制备了甲维盐缓释微球,分别考察了反应温度、芯壁材质量比、聚乳酸质量浓度对微球形态、粒径、载药量和包封率的影响。结果表明:在聚乳酸质量浓度和芯壁材质量比值固定不变时,温度保持20 ℃,微球的粒径、载药量、包封率均达到最佳;而固定其他条件不变,若增加聚乳酸的质量浓度,则微球的载药量、包封率和粒径也随之增加;当芯壁材质量比由1∶1变化到1∶5时,微球粒径和载药量均逐渐减小,而包封率则在芯壁材质量比为1∶1至1∶4之间逐渐增大,最大值为97.8%。电镜扫描结果显示,当芯壁材质量比在1∶3至1∶5之间时,微球呈现光滑完整的球形。差示扫描量热检测结果显示,甲维盐和聚乳酸能够有机地结合为一体。微球释药性研究表明,甲维盐聚乳酸微球具备明显的缓释性能。     

吡唑醚菌酯/二氧化硅微球的释放行为与生物活性评价

为了对二氧化硅载药体系进行评价,以吡唑醚菌酯为模式农药,利用其与正硅酸乙酯在碱性条件下的水解缩合反应,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,制备了吡唑醚菌酯/二氧化硅微球。通过扫描电子显微镜、Nicolet iS5傅里叶变换红外光谱及高效液相色谱等表征了微球的表面形态和化学结构,测定了其在水中的光解速率;并采用透析袋法探讨了该微球在不同pH值和不同温度下的缓释行为,通过菌丝生长速率法测定了该微球对稻瘟病菌的毒力,评价了其生物活性。结果表明:所制备的吡唑醚菌酯/二氧化硅微球外观形貌较为规整,粒径在0.998~1.428 μm之间,其最大载药量可达50.73%。该微球在碱性条件下的释药速率快于酸性条件下,且其释放均符合一级反应动力学方程,在中性条件下其释药符合Ritger-Peppas方程;与pH值相比,温度对其释药速率的影响较小。给药后第5天,所制备吡唑醚菌酯/二氧化硅微球的毒力与原药相近,给药后第9天,其毒力是原药的11.7倍,缓释效果显著。该吡唑醚菌酯/二氧化硅微球在紫外灯照射10 h后光解率为38.98%,明显低于吡唑醚菌酯原药的光解率(68.92%)。     

利用酚醛环氧树脂-丙二胺聚合物制备高效氯氟氰菊酯微囊

探索了以酚醛环氧树脂-二元胺聚合物为壁材制备高效氯氟氰菊酯微囊(CS)的可行性,明确了酚醛环氧树脂用量及乳化剪切转速等因素对微囊基础物化特性以及药剂释放性能和应用效果的影响。利用油溶性单体酚醛环氧树脂与水溶性单体丙二胺,在油-水界面上发生聚合反应形成不溶于水的聚合物,制备得到高效氯氟氰菊酯微囊。通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察其形貌;利用红外光谱仪分析囊壁结构;采用气相色谱法分析微囊的载药量、包封率和释放性能;经粒度分析仪测定平均粒径和粒度分布;最后采用浸叶法测定了该载药微囊的杀虫活性。结果表明:所得高效氯氟氰菊酯微囊为规则的球形,囊壁表面光滑无孔洞且伴有少量褶皱。随酚醛环氧树脂用量增加,微囊平均粒径增大,载药量下降,释放速率降低,而包封率变化不大。随乳化剪切转速增加,平均粒径下降,释放速率加快。采用优化条件制备所得微囊的平均粒径为21.33 μm,包封率为91.04%,载药量为43.97%。其释放动力学表现为:0~15 min内为快速释放阶段,累计释放量达到78.01%;15~240 min为缓慢释放阶段,在240 min时累积释放量达97.04%。4种不同粒径(2.78、5.19、11.86和23.15 μm)高效氯氟氰菊酯微囊和同剂量高效氯氟氰菊酯乳油对小地老虎幼虫的毒力测定结果表明:随着微囊粒径的减小,其毒力逐渐增大(LC50值分别为16.44、23.33、29.36和37.57 mg/L),但不同粒径微囊处理组毒力均略低于乳油(LC50值为10.41 mg/L)。研究表明,可采用酚醛环氧树脂-二元胺聚合物为壁材制备高效氯氟氰菊酯微囊,速效性好且活性易调控,在农药微囊剂制备中具有很好的应用前景。     

日光温室防治棕榈蓟马药剂筛选

采用浸叶法开展了7种杀虫剂对温室棕榈蓟马成虫的室内毒力测定,并对效果较好的2种药剂进行田间药效试验。室内生物测定结果表明,多杀菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对棕榈蓟马成虫的LC50分别为0.079 mg/L 和0.443 mg/L,而阿维菌素、灭多威、啶虫脒、高效氯氟氰菊酯LC50值为47.908 ~206.236 mg/L。田间药效试验结果表明,2.5%多杀菌素悬浮剂和2.2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂使用剂量以80~60 g/667 m2和 30~20 g/667 m2防治效果较理想。     

3种环境友好型药剂对西花蓟马的室内毒力与田间防效

测定了3种杀虫剂对西花蓟马的室内毒力和田间防效。室内生物测定结果表明,多杀菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素对西花蓟马成虫的LC50值为0.050～2.887mg/L,对西花蓟马若虫的LC50值为0.040～0.457mg/L;田间药效试验表明,田间防治西花蓟马时推荐使用剂量(防效>80%)分别为:2.5%多杀菌素悬浮剂30～60g/667m2,1%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油30～60g/667m2,1.8%阿维菌素乳油不可低于75g/667m2。     

毒死蜱微囊悬浮剂的制备及微囊化条件的优化

以脲醛树脂为壁材,采用原位聚合法制备了20％毒死蜱微囊悬浮剂,探讨了影响微囊粒径大小及分布的因素,优化了微囊化条件,并就其与毒死蜱乳油对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫的毒力进行了对比。结果表明,选用苯乙烯-马来酸酐共聚乳液(SMA)为分散剂(质量分数为总体系的2.5％),乳化条件为1 500 r/min搅拌30 min,60 min内调节体系pH值至2.5,反应后期升温至45℃,在此条件下制备的毒死蜱微胶囊外形较好,平均粒径为8.9 μm,分散系数为0.182 6,包封率高达99.54％。毒力测定结果表明,乳油和微胶囊对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的初始LC50值分别为2.05和 3.02 μg/mL;而在自然环境中放置32 d后,乳油对该虫的毒力下降较快,LC50值为100.23 μg/mL,而微囊悬浮剂毒力仍保持较高水平,LC50值为15.63 μg/mL。表明毒死蜱微囊悬浮剂兼具速效性高和持效期长的优点。     

多杀菌素对甜菜夜蛾多酚氧化酶和羧酸酯酶的影响

报道了多杀菌素对甜菜夜蛾Spodopetera exigua(Hübner)多酚氧化酶(PPO)和羧酸酯酶(CarE)的影响, 多杀菌素对甜菜夜蛾表现了很高的毒力,对三龄幼虫的LC50值为0.80 mg/L。离体条件下,1.0×10-3~0.5 mg/L多杀菌素对甜菜夜蛾多酚氧化酶的抑制率超过50％,且表现为随药剂浓度的增加抑制能力增强的趋势。活体条件下,0.1~0.8 mg/L多杀菌素在处理的早期诱导虫体内多酚氧化酶的活性增加,但12 h后却显著抑制多酚氧化酶的活性。1.0×10-3~1.0 mg/L多杀菌素在离体条件下对羧酸酯酶不表现任何抑制作用,但活体条件下同样能诱导虫体内羧酸酯酶活性增强。     

多杀菌素对不同发育阶段甜菜夜蛾的毒力及其体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的影响

对甜菜夜蛾的毒力测定结果表明,多杀菌素能显著降低其初孵幼虫的存活率、成虫的产卵量和成虫寿命。经6.25 μg/mL药液处理的卵,其初孵幼虫存活率仅为7.48％,而对照则为76.72％;取食12.50 μg/L药液的成虫,其产卵量和成虫寿命仅为取食蜂蜜水的1/6和1/2.5。随虫龄的增加,甜菜夜蛾幼虫对多杀菌素的敏感性显著降低,3龄、4龄幼虫的敏感性仅为2龄幼虫的1/9和1/16,且增效剂氧化胡椒基丁醚(PBO)与磷酸三苯酯(TPP)表皮点滴处理不表现增效作用。多杀菌素对甜菜夜蛾卵的孵化率、蛹重以及蛹的羽化率没有明显影响。亚致死剂量处理3龄幼虫后,其体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶等主要保护酶系的活性在处理后0~24 h与对照差异不明显,保护酶系与甜菜夜蛾对多杀菌素敏感性之间没有明显关系。     

吡虫啉与多杀菌素混配剂对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的室内毒力测定

为了筛选可用于韭菜迟眼蕈蚊幼虫防治的杀虫剂混剂,测定了吡虫啉与多杀菌素混配剂对韭菜迟眼蕈蚊幼虫的室内毒力。使用胃毒及触杀联合毒力的室内生物测定法,测定了吡虫啉与多杀菌素以1:5,1:10,1:20及1:40等4个浓度比例组成的混剂对韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫的室内毒力,并计算了相应的共毒系数。与吡虫啉和多杀菌素对韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫的LC_(50)分别是11.68和92.21mg/L相比,吡虫啉与多杀菌素以1:5,1:10,1:20及1:40等4个浓度比例组成的混剂对韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫的室内毒力LC_(50)是12.30、8.14、5.39和9.29mg/L。共毒系数表明吡虫啉与多杀菌素以1:5,1:10,1:20及1:40浓度比例组成的4种混剂对韭蛆的毒力均表现出了增效作用。其中以1:20浓度比组成的混剂具有最大的共毒系数1 287.58。吡虫啉与多杀菌素以1:20浓度比组成的混剂具有最大的共毒系数,对韭蛆幼虫的毒力也最高,可用于韭菜迟眼蕈蚊幼虫的防治。     

3种生物源杀虫剂对杜仲梦尼夜蛾的毒力及防效

针对专性为害杜仲的食叶害虫杜仲梦尼夜蛾(Orthosia songi Chen et Zhang)幼虫进行室内毒力测定, 比较了3种生物源杀虫剂对其3龄和5龄幼虫的杀虫活性, 并进行了林间药效测定和防治示范试验。结果显示：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)对3龄和5龄幼虫的LC50值分别为0.152 5和0.204 7 μg/L, 苦参碱的LC50值分别为65.306 0和124.735 8 μg/L, 印楝素的LC50值分别为165.871 7和257.749 0 μg/L。林间药效测定结果显示5.7%甲维盐微乳剂300万倍液防治效果最好, 7 d后校正死亡率达91.34%。防治示范试验表明, 5.7%甲维盐微乳剂75 000倍液防治效果达95.69%, 显著高于0.3%苦参碱水剂750倍液的防治效果(80.28%), 且药剂成本7.5元/hm2, 仅为后者的1.9%。     

几种药剂对绿豆象的田间防效

针对专性为害杜仲的食叶害虫杜仲梦尼夜蛾(Orthosia songi Chen et Zhang)幼虫进行室内毒力测定, 比较了3种生物源杀虫剂对其3龄和5龄幼虫的杀虫活性, 并进行了林间药效测定和防治示范试验。结果显示：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)对3龄和5龄幼虫的LC50值分别为0.152 5和0.204 7 μg/L, 苦参碱的LC50值分别为65.306 0和124.735 8 μg/L, 印楝素的LC50值分别为165.871 7和257.749 0 μg/L。林间药效测定结果显示5.7%甲维盐微乳剂300万倍液防治效果最好, 7 d后校正死亡率达91.34%。防治示范试验表明, 5.7%甲维盐微乳剂75 000倍液防治效果达95.69%, 显著高于0.3%苦参碱水剂750倍液的防治效果(80.28%), 且药剂成本7.5元/hm2, 仅为后者的1.9%。     

防治金银花尺蠖幼虫高效药剂的筛选及应用评价

为筛选防治金银花尺蠖Heterolocha jinyinhuaphaga Chu幼虫的高效、低残留杀虫剂,采用浸虫法和浸叶法分别测定了13种杀虫剂对金银花尺蠖幼虫的触杀毒力和胃毒毒力,筛选出高活性药剂,并对筛选的药剂进行田间防效试验及检测其在金银花中的农药残留量。毒力测定结果表明,甲维盐对金银花尺蠖2龄和4龄幼虫的毒力最高,触杀毒力LC_ct50分别为0.291、0.391 mg/L,胃毒毒力LCst50分别为0.081、0.275 mg/L;多杀菌素、氟铃脲、氯虫苯甲酰胺药剂对金银花尺蠖幼虫也表现出较高的致毒作用。田间药效试验表明,有效成分用量2.25 g （a.i.）/hm²的甲维盐、有效成分用量11.25 g （a.i.）/hm²的多杀菌素对金银花尺蠖幼虫均有极好的防治效果,药后7 d防治效果分别为96.39%和93.13%,表明甲维盐和多杀菌素是防治金银花尺蠖幼虫的特效药剂。残留检测分析结果表明,有效成分用量6、12 g （a.i.）/hm²的甲维盐喷雾处理3 d后,金银花中农药残留量分别为0.0219、0.0725 mg/kg,7 d后分别为0.0070、0.0168 mg/kg。     

氟乐灵微球的制备及其控释效果研究

为了延缓氟乐灵降解速率,延长其持效期,以正硅酸乙酯（TEOS）为二氧化硅源,以吐温-60为表面活性剂,采用乳液法将氟乐灵包裹在二氧化硅中,制备了氟乐灵微球,同时考察正硅酸乙酯与氟乐灵间的质量比及吐温-60质量分数对包封率及其缓释性能的影响,同时建立了温度和pH值对控释性能影响的多级释放模型。结果表明:形成的二氧化硅微球为1 μm左右的规则球形,粒径分布较窄,负载率可达50%。氟乐灵微球有效降低了氟乐灵原药的降解速率,且随着温度及pH值的升高,氟乐灵的释放速率加快。该研究不仅提高了农药稳定性,延长了其持效期,对其他农药微球的制备也有一定的借鉴作用。     

乙草胺碳酸钙微球的制备方法及其缓释性能研究

为增加乙草胺的持效性,将乙草胺与氯化钙-十二烷基硫酸钠溶液混合后与碳酸钠反应制得乙草胺碳酸钙微球。通过扫描电镜、粒径分布仪及高效液相色谱等对该微球进行了表征,并对制备工艺、载药率及缓释性能等进行了探讨。结果表明:碳酸钙载体晶型主要为方解石结构;常温条件下,当n(CaCl2):n (Na2CO3):n(SDS)=1:2:2、搅拌速率为500 r/min、搅拌时间为10 min时,损耗率为0.2%,载药率接近20%;所得碳酸钙微球呈球形,粒径分布窄,且呈正态分布;微球中乙草胺的释放速率随温度和pH值的升高而增加。该微球制备工艺的优化及缓释性能研究结果可为田间定时、定量的释药研究及应用提供参考。     

高效液相色谱-串联质谱法测定多杀菌素在甘蓝和土壤中的残留及消解动态

建立了高效、快速、灵敏的测定甘蓝及土壤中多杀菌素残留量的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测方法,并研究了多杀菌素在甘蓝和土壤中的残留及消解动态。样品用乙腈提取,经 N -丙基乙二胺(PSA)分散固相萃取(DSPE)净化后用HPLC-MS/MS检测分析。该方法对甘蓝和土壤中多杀菌素的检出限(LOD)为6×10-12 g,定量限(LOQ)为0.005 mg/kg;在0.005~0.5 mg/kg添加水平下,多杀菌素在甘蓝中的平均回收率为87% ~95%,相对标准偏差(RSD)为6% ~10%,在土壤中的平均回收率为86% ~100%, RSD 为4% ~8%。2011年北京、安徽和湖南 3地的消解动态研究结果表明,多杀菌素在甘蓝和土壤中的消解符合一级反应动力学方程,半衰期分别为0.83~1.16 d和0.88~1.17 d。2011年和2012年的最终残留试验结果表明,在推荐剂量和1.5倍推荐剂量(有效成分26.25 和39.38 g/hm2)下,在甘蓝长至成果的1/2大小时施药2~3次,距末次药后1 d时甘蓝中多杀菌素的残留量远低于我国制定的最大残留限量(MRL)标准2.0 mg/kg。