本發(fā)明涉及一種改性硅藻土基農(nóng)藥緩釋顆粒劑及制備方法，涉及農(nóng)藥技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)藥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中技術(shù)性最強(qiáng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，病蟲(chóng)害防控幾乎貫穿農(nóng)作物田間管理的全過(guò)程，具有用工最多、技術(shù)要求最高、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)最大等特點(diǎn)。農(nóng)藥的廣泛應(yīng)用為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐，但是傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥在使用過(guò)程中由于淋失、瀝取、光降解、揮發(fā)等原因，易使得藥效降低，并造成水體及土壤污染。這些問(wèn)題很大一部分是因?yàn)檗r(nóng)藥加工劑型和使用方式不當(dāng)引起的。利用現(xiàn)有的農(nóng)藥加工劑型和配方，在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改善，開(kāi)發(fā)新的使用途徑，與開(kāi)發(fā)新農(nóng)藥相比，能夠有效地提高成功率及更好地降低生產(chǎn)成本。農(nóng)藥緩釋劑就是把農(nóng)藥制備成一定制劑，使其能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在所需場(chǎng)所達(dá)到持續(xù)穩(wěn)定地釋放，以維持長(zhǎng)效期的新劑型。它能令用藥劑量、用藥時(shí)間與作用部位滿足使用過(guò)程中的需求，是一種最經(jīng)濟(jì)、最安全的制劑。

我國(guó)的農(nóng)藥緩釋技術(shù)已受到廣泛關(guān)注，研究的成果日益增多。比如微囊型緩釋農(nóng)藥，活性炭吸附緩釋農(nóng)藥，木質(zhì)素基緩釋農(nóng)藥等，但是這些緩釋農(nóng)藥也有其自身不足，如緩釋劑大部分為合成高分子材料，大多數(shù)生物降解性較差，易污染環(huán)境；傳統(tǒng)控釋材料大部分是通過(guò)溫度、ph值來(lái)調(diào)節(jié)控釋速度，而這些措施對(duì)藥物的物化性能可能會(huì)有影響，特別是交聯(lián)劑的使用，會(huì)直接影響藥效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種硅藻土基緩釋農(nóng)藥及其制備方法，特別是一種用于緩釋的硅藻土基農(nóng)藥。將農(nóng)藥負(fù)載于硅藻土上，操作簡(jiǎn)單、易于控制，安全價(jià)廉，所制備的農(nóng)藥緩釋顆粒性能優(yōu)良、持效期長(zhǎng)，所選擇的農(nóng)藥為廣譜型農(nóng)藥，如辛硫磷、惡霉靈等。所得到的硅藻土基緩釋農(nóng)藥緩釋時(shí)間均能達(dá)到25天以上，最大緩釋量均在70％左右，具有良好的緩釋效果。

一種改性硅藻土基農(nóng)藥緩釋顆粒劑，所述緩釋顆粒劑，按重量份，由如下組分組成：

進(jìn)一步地，所述硅藻土為改性硅藻土，所述改性硅藻土按下述方法i或ii制得：

方法i：將1重量份的硅藻土浸于5～10重量份的濃度為5％～10％酸或堿溶液中浸漬，30～100℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥。

方法ii：根據(jù)農(nóng)藥的電負(fù)性，利用磺酸鈉、聚乙烯亞胺、聚胺對(duì)硅藻土進(jìn)行浸泡，浸泡條件為：將1重量份的硅藻土浸于3～6重量份的濃度為0.5～1％溶劑溶液中浸漬，25～60℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥。

或者，所述改性硅藻土按下述方法制得：

將1重量份的硅藻土浸于5～10重量份的濃度為5％～10％酸或堿溶液中浸漬，30～100℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥；再根據(jù)農(nóng)藥的電負(fù)性，利用磺酸鈉、聚乙烯亞胺、聚胺對(duì)硅藻土進(jìn)行浸泡，浸泡條件為：：將1重量份的硅藻土浸于3～6重量份的濃度為0.5～1％溶劑溶液中浸漬，25～60℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥。

當(dāng)農(nóng)藥電負(fù)性為正時(shí)選用陰離子試劑；當(dāng)農(nóng)藥電負(fù)性為負(fù)時(shí)選用陽(yáng)離子試劑。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述緩釋顆粒劑，按重量份，由如下組分組成：

硅藻土：1份，農(nóng)藥：0.6～1份，惰性填料：5～35份，水：1～10份，粘結(jié)劑0.1～1份。

進(jìn)一步地，所述硅藻土為100～200目的硅藻土。

進(jìn)一步地，所述農(nóng)藥為廣譜型農(nóng)藥，優(yōu)選為殺蟲(chóng)劑或殺菌劑，進(jìn)一步優(yōu)選為辛硫磷、二嗪磷、噻唑磷、毒死蜱、甲萘威、混滅威、丁硫克百威、惡霉靈、多菌靈、甲基硫菌靈、阿維菌素、吡蟲(chóng)啉、吡蚜酮中的一種或幾種。上述農(nóng)藥均可商業(yè)購(gòu)得。

進(jìn)一步地，所述粘結(jié)劑為聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、海藻酸鈉中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述惰性填料為滑石粉、高嶺土、膨潤(rùn)土、凹凸棒土、鋸末、輕鈣粉、碳酸鈣、貝殼粉中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述緩釋農(nóng)藥按下述方法制得：

①將1重量份的硅藻土進(jìn)行改性，得改性硅藻土；

②將0.1～1重量份的農(nóng)藥溶解于100～200份分散介質(zhì)中，得農(nóng)藥原液；將1重量份的硅藻土浸漬于上述濃度為1～10mg/ml的農(nóng)藥原液中，30～45℃下振蕩攪拌2～3h，過(guò)濾，干燥，得載藥硅藻土，其中，分散介質(zhì)為水、甲醇、乙醇或丙醇。

③取載藥硅藻土1份，惰性填料：5～35份，水：1～10份，混合均勻，再加入粘結(jié)劑0.1～1份，混合均勻，造粒，既得。

改性方法按下述方法i或ii進(jìn)行：

方法i：將1重量份的硅藻土浸于5～10重量份的濃度為5％～10％酸或堿溶液中浸漬，30～100℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥。

方法ii：根據(jù)農(nóng)藥的電負(fù)性，利用磺酸鈉、聚乙烯亞胺、聚胺對(duì)硅藻土進(jìn)行浸泡，浸泡條件為：將1重量份的硅藻土浸于3～6重量份的濃度為0.5～1％溶劑溶液中浸漬，25～60℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥。

或者，改性方法按下述方法進(jìn)行

將1重量份的硅藻土浸于5～10重量份的濃度為5％～10％酸或堿溶液中浸漬，30～100℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥；再根據(jù)農(nóng)藥的電負(fù)性，利用磺酸鈉、聚乙烯亞胺、聚胺對(duì)硅藻土進(jìn)行浸泡，浸泡條件為：：將1重量份的硅藻土浸于3～6重量份的濃度為0.5～1％溶劑溶液中浸漬，25～60℃下振蕩攪拌1～2h、過(guò)濾、水洗、干燥。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用硅藻土的特殊孔隙結(jié)構(gòu)負(fù)載農(nóng)藥，首先對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單改性，增強(qiáng)其吸附性能，再將農(nóng)藥負(fù)載于硅藻土上、而后添加惰性填料、水和粘結(jié)劑混合攪拌均勻，擠壓造粒進(jìn)而制得硅藻土基農(nóng)藥緩釋顆粒劑。本發(fā)明利用硅藻土豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的吸附性能對(duì)農(nóng)藥活性成分進(jìn)行負(fù)載，通過(guò)硅藻土特殊孔隙的擴(kuò)散作用，從而使得制備的農(nóng)藥緩釋顆粒劑具備良好的緩釋釋放性能。該方法利用價(jià)格廉價(jià)，吸附性能良好的硅藻土作為負(fù)載體，方法實(shí)施過(guò)程中所制備的緩釋劑持效期長(zhǎng)、性能穩(wěn)定。該方法方便可行，操作簡(jiǎn)單，不需要特殊的儀器設(shè)備，更易于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為不同ph下惡霉靈的緩釋釋放曲線；

圖2為不同溫度下惡霉靈的緩釋釋放曲線；

圖3為不同ph下辛硫磷的緩釋釋放曲線；

圖4為不同溫度下辛硫磷的緩釋釋放曲線。

具體實(shí)施方式

下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

下述實(shí)施例中所述試驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。

需要說(shuō)明的是，硅藻土沒(méi)有統(tǒng)一的組成和結(jié)構(gòu)，不同產(chǎn)地的硅藻土的組成和結(jié)構(gòu)的差異對(duì)其吸附具有一定的影響，進(jìn)一步影響其負(fù)載和釋放。

下述實(shí)施例中所述硅藻土為吉林省臨江市硅藻土。應(yīng)該理解的是，采用其他產(chǎn)地的硅藻土實(shí)施本專(zhuān)利技術(shù)時(shí)，其結(jié)果可能會(huì)略有差異，但不會(huì)對(duì)本發(fā)明造成實(shí)質(zhì)性影響。

下述實(shí)施例中所述“份”均指“重量份”。下述實(shí)施例中所用搖床為shz-a型搖床，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)。下述實(shí)施例中所述溶液濃度均為質(zhì)量濃度。

實(shí)施例1惡霉靈緩釋顆粒劑的制備

(1)稱(chēng)取1份硅藻土放入錐形瓶中，加入10份10％的hcl溶液，在30℃，120r/min的搖床中振蕩搖晃1h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨，裝袋備用。

(2)取0.6份惡霉靈農(nóng)藥溶于10份水中配置成惡霉靈溶液，將(1)制得的酸改性硅藻土加入惡霉靈溶液，并在45℃恒溫水浴中以150r/min轉(zhuǎn)速下振蕩攪拌2h，待吸附結(jié)束后，檢測(cè)剩余溶液中的農(nóng)藥的殘余濃度，得到惡霉靈農(nóng)藥的吸附量為23.35mg/g。抽濾，洗滌，40℃下烘至恒重。

(3)取步驟(2)所得的惡霉靈負(fù)載體加入12份滑石粉、3份水和1份1％聚丙烯酸鈉溶液，混合均勻后擠壓法造粒，40℃下烘干即得惡霉靈緩釋顆粒劑。

惡霉靈緩釋顆粒劑藥物釋放實(shí)驗(yàn)

(1)準(zhǔn)確稱(chēng)取上述制備的惡霉靈緩釋顆粒劑2g，裝于500目濾布小袋并將其放置在搖籃中，往三個(gè)溶出杯里依次加入ph分別為(6、7、8)的蒸餾水1000ml，放置搖籃，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為20r/min，室溫下，定期用取樣針取樣并測(cè)定蒸餾水中惡霉靈的濃度。計(jì)算得到惡霉靈不同ph下的釋放曲線，結(jié)果見(jiàn)附圖1。

(2)準(zhǔn)確稱(chēng)取上述制備的惡霉靈緩釋顆粒劑2g，裝于500目濾布小袋并將其放置在搖籃中，加入的蒸餾水1000ml，調(diào)節(jié)循環(huán)水溫分別為(15℃、25℃、35℃)，放置搖籃，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為20r/min，定期用取樣針取樣并測(cè)定蒸餾水中惡霉靈的濃度。計(jì)算得到惡霉靈不同溫度下的釋放曲線，結(jié)果見(jiàn)附圖2。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的制備的惡霉靈緩釋顆粒劑在不同條件下均具有較好的緩釋效果。

實(shí)施例2辛硫磷緩釋顆粒劑的制備

(1)稱(chēng)取1份硅藻土放入錐形瓶中，加入10份5％的氫氧化鈉溶液，在100℃，120r/min的搖床中振蕩搖晃2h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨，裝袋備用。

(2)取0.6份辛硫磷農(nóng)藥溶于10份甲醇中配置成辛硫磷的甲醇溶液，將(1)制得的堿改性硅藻土加入辛硫磷的甲醇溶液中，并在45℃恒溫水浴中以150r/min轉(zhuǎn)速下振蕩攪拌3h，待吸附結(jié)束后，取所得載藥硅藻土用甲醇反復(fù)萃取，合并萃取液于λmax＝280nm下測(cè)試其吸光度，得到辛硫磷農(nóng)藥的吸附量22.95mg/g。抽濾，洗滌，40℃下烘至恒重。

(3)取步驟(2)所得的辛硫磷負(fù)載體加入8份滑石粉、2份水和1份1％聚丙烯酸鈉溶液，混合均勻后擠壓法造粒，40℃下烘干即得辛硫磷緩釋顆粒劑。

辛硫磷緩釋顆粒劑藥物釋放實(shí)驗(yàn)

(1)準(zhǔn)確稱(chēng)取上述制備的辛硫磷緩釋顆粒劑2g，裝于500目自制濾布小袋并將其放置在搖籃中，往三個(gè)溶出杯里依次加入ph分別為(6、7、8)的蒸餾水1000ml，放置搖籃，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為20r/min。室溫下，定期取出辛硫磷緩釋顆粒劑，真空抽濾后，用蒸餾水沖洗表面。所得辛硫磷緩釋顆粒劑用25ml甲醇反復(fù)萃取4次，將所得萃取液合并于100ml容量瓶中，測(cè)試其吸光度，并計(jì)算得到辛硫磷不同ph下的釋放曲線，結(jié)果見(jiàn)附圖3。

(2)準(zhǔn)確稱(chēng)取上述制備的辛硫磷緩釋顆粒劑2g，裝于500目自制濾布小袋并將其放置在搖籃中，往三個(gè)溶出杯里依次加入蒸餾水1000ml，放置搖籃，調(diào)節(jié)水浴的溫度分別為(15℃、25℃、35℃)，放置攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為20r/min。定期取出載體材料，真空抽濾后，用蒸餾水沖洗表面。所得辛硫磷緩釋顆粒劑用25ml甲醇反復(fù)萃取4次，將所得萃取液合并于100ml容量瓶中，測(cè)試其吸光度，并計(jì)算得到辛硫磷不同溫度下的釋放曲線，結(jié)果見(jiàn)附圖4。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的制備的辛硫磷緩釋顆粒劑在不同條件下均具有較好的緩釋效果。

實(shí)施例3惡霉靈緩釋顆粒劑的制備

(1)稱(chēng)取1份硅藻土放入錐形瓶中，加入4份0.8％的聚乙烯亞胺溶液，在25℃，100r/min的搖床中振蕩搖晃1h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨，裝袋備用。

(2)取0.6份惡霉靈農(nóng)藥溶于10份水中配置成惡霉靈溶液，將(1)制得的溶劑改性硅藻土加入惡霉靈溶液，并在45℃恒溫水浴中以150r/min轉(zhuǎn)速下振蕩攪拌2h，待吸附結(jié)束后，檢測(cè)剩余溶液中的農(nóng)藥的殘余濃度，得到惡霉靈農(nóng)藥的吸附量為20.76mg/g。抽濾，洗滌，40℃下烘至恒重。

(3)取步驟(2)所得的惡霉靈負(fù)載體加入12份滑石粉、3份水和1份1％聚丙烯酸鈉溶液，混合均勻后擠壓法造粒，40℃下烘干即得惡霉靈緩釋顆粒劑。

實(shí)施例4惡霉靈緩釋顆粒劑的制備

(1)稱(chēng)取1份硅藻土放入錐形瓶中，加入10份10％的hcl溶液，在30℃，120r/min的搖床中振蕩搖晃1h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨；將研磨所得顆粒放入錐形瓶中，加入4份0.8％的聚乙烯亞胺溶液，在25℃，100r/min的搖床中振蕩搖晃1h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨，裝袋備用。

(2)取0.6份惡霉靈農(nóng)藥溶于10份水中配置成惡霉靈溶液，將(1)制得的溶劑改性硅藻土加入惡霉靈溶液，并在45℃恒溫水浴中以150r/min轉(zhuǎn)速下振蕩攪拌2h，待吸附結(jié)束后，檢測(cè)剩余溶液中的農(nóng)藥的殘余濃度，得到惡霉靈農(nóng)藥的吸附量為24.12mg/g。抽濾，洗滌，40℃下烘至恒重。

(3)取步驟(2)所得的惡霉靈負(fù)載體加入12份滑石粉、3份水和1份1％聚丙烯酸鈉溶液，混合均勻后擠壓法造粒，40℃下烘干即得惡霉靈緩釋顆粒劑。

實(shí)施例5辛硫磷緩釋顆粒劑的制備

(1)稱(chēng)取1份硅藻土放入錐形瓶中，加入4份0.8％的聚胺溶液，在25℃，100r/min的搖床中振蕩搖晃1h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨，裝袋備用。

(2)取0.6份辛硫磷農(nóng)藥溶于10份甲醇中配置成辛硫磷的甲醇溶液，將(1)制得的堿改性硅藻土加入辛硫磷的甲醇溶液中，并在45℃恒溫水浴中以150r/min轉(zhuǎn)速下振蕩攪拌3h，待吸附結(jié)束后，取所得載藥硅藻土用甲醇反復(fù)萃取，合并萃取液于λmax＝280nm下測(cè)試其吸光度，得到辛硫磷農(nóng)藥的吸附量21.23mg/g。抽濾，洗滌，40℃下烘至恒重。

(3)取步驟(2)所得的辛硫磷負(fù)載體加入8份滑石粉、2份水和1份1％聚丙烯酸鈉溶液，混合均勻后擠壓法造粒，40℃下烘干即得辛硫磷緩釋顆粒劑。

實(shí)施例6辛硫磷緩釋顆粒劑的制備

(1)稱(chēng)取1份硅藻土放入錐形瓶中，加入10份5％的氫氧化鈉溶液，在100℃，120r/min的搖床中振蕩搖晃2h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨；將研磨所得顆粒放入錐形瓶中，加入4份0.8％的聚乙烯亞胺溶液，在25℃，100r/min的搖床中振蕩搖晃1h。用蒸餾水漂洗至溶液呈中性，過(guò)濾，放于電熱鼓風(fēng)干燥箱中干燥，冷卻，研磨，裝袋備用。

(2)取0.6份辛硫磷農(nóng)藥溶于10份甲醇中配置成辛硫磷的甲醇溶液，將(1)制得的堿改性硅藻土加入辛硫磷的甲醇溶液中，并在45℃恒溫水浴中以150r/min轉(zhuǎn)速下振蕩攪拌3h，待吸附結(jié)束后，取所得載藥硅藻土用甲醇反復(fù)萃取，合并萃取液于λmax＝280nm下測(cè)試其吸光度，得到辛硫磷農(nóng)藥的吸附量25.62mg/g。抽濾，洗滌，40℃下烘至恒重。

(3)取步驟(2)所得的辛硫磷負(fù)載體加入8份滑石粉、2份水和1份1％聚丙烯酸鈉溶液，混合均勻后擠壓法造粒，40℃下烘干即得辛硫磷緩釋顆粒劑。