[发明专利]一种壳寡糖-稀土配合物及制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及壳寡糖和稀土，具体的说是壳寡糖与稀土元素配位的配合物及其制备方法和应用。

背景技术

壳寡糖又称甲壳低聚糖、寡聚氨基葡萄糖，由于其水溶性好，在人和动、植物体内吸收率很高。壳寡糖所具有的抑菌，抗肿瘤，抗病虫害，增强免疫，活化细胞，排除毒素等功能已应用在医药、农业、保健食品、精细化工等领域。

稀土是包括镧系元素的镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，以及性质与其相近的钪和钇的一组金属的简称，它广泛用于医疗、保健食品、农业、新材料等。在农业上稀土元素(简称RE)广泛用作作物生长调节剂，微肥和畜禽饲料添加剂等。

与本发明研究相关的发明专利有：“降农药残留促作物生长叶面肥的制备方法”(申请号：200410023955.5).该叶面肥是一种组成不定的含稀土，糖类和微量元素和无机盐等的复杂混合物，不是配合物，因此不具有化学计量性，使用效果的随机性较大；发明专利“络合型稀土微肥的制备方法及其产品”(申清号：96109036。7)。该微肥是由多种络合剂如EDTA等，稀土无机盐，微量元素的氧化物，氢氧化物等的复杂混合物.因而也无法计量，不能准确控制和施用稀土，不能有效提高稀土的利用率和保障对环境，生物和人的安全性.该发明却克服了上述工作的缺点.

与本发明研究相关的文献有：发明人前期研究工作：“壳聚糖与镧、铈配合物的合成、表征及应用”(中国稀土学报，2003.1)，王科军的“低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物的合成与光谱表征(光谱学与光谱分析，2006.7)。上述工作的共同点是得到的配合物均是不溶于水的化合物。因此本发明目前尚未见与此相关的专利和密切相关的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构与组成确定的壳寡糖-稀土配合物，并用不复杂的方法制备出来，确定了它在作物增产，抗病害，清除农药方面的应用。其优点可准确计量施用，提高稀土的利用率，控制和极大减少稀土施用量，提高了农用稀土的安全性，还能有效降低作物和土壤中的农药残留，对促进环境友好与绿色农业具有明显效果。它是一种迄今未有的植物营养剂、诱抗剂(生物农药)、促进生长剂兼具有清除农药残留的新型生物农用剂。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种壳寡糖-稀土配合物，由稀土离子与壳寡糖上的氨基和/或羟基配位健合而成，稀土元素于配合物上的键合总质量0.1-18％，所述壳寡糖的平均分子量在300～6000Da，脱乙酰度为50％～100％；结构式如下：

R＝H或CH₃CO-；n＝0-8；

所述稀土元素M通常为铈、镧、钕、镨、钐中的一种或多种，也可以以稀土精粉为原料经硝酸、盐酸或硫酸等反应后形成的混合盐为原料，其离子组成为铈(Ce⁺⁴，Ce⁺³)51％，镧(La⁺³)27％，钕(Nd⁺³)16％，镨(Pr⁺⁴，Pr⁺³)4％，钐(Sm⁺²，Sm⁺³)1.5％，其他0.5％；此时稀土元素加入的量必须是化学计量的，化学计量是指以硝酸铈氨[(NH₄)₂Ce(NO₃)₆]为标准，定为所加入稀土离子总量应为100％。

稀土元素于配合物上的键合总质量2-17％；最好为铈，铈于配合物上的键合质量2-15％。

所述壳寡糖-稀土配合物的制备过程为：壳寡糖于水中的质量浓度1％-30％，稀土离子于水中的质量浓度为0.1-6％；于0℃～100℃下搅拌2h以上，调pH至6-8，浓缩至原反应体系体积的1/5-5/5，加入有机溶剂沉淀，同时搅拌，过滤，得到乳白色固体，固体用有机溶剂洗涤1-4次，干燥得产品壳寡糖-稀土配合物。

所述有机溶剂为乙醚、丙酮、甲醇、乙醇、石油醚、正己烷中的一种或多种的混合物；所述可溶性稀土盐为稀土元素的硝酸盐、盐酸盐或硫酸盐。

所述壳寡糖-稀土配合物能显著降解有机磷农药。壳寡糖-稀土配合物能显著降解磷酸酯或硫代磷酸酯类有机磷农药；降解过程为壳寡糖-稀土配合物能催化降解有机磷农药的磷脂键，甚至磷氧键，从而降低有机磷农药的毒性。有机磷农药包括氧化乐果、乐果、对硫磷、甲基对硫磷、敌敌畏、敌百虫、乙硫磷、甲胺磷等，但不限于此。