[发明专利]一种氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂及其制备方法，应用于卫生防疫领域。该纳米缓释农药制剂的组分为高效氯氟氰菊酯、石墨烯氧化物、绿色环保型多元化合物、水。与传统高效氯氟氰菊酯制剂相比，其具有明显的优势：（1）在水相中具有良好的分散性及稳定性；（2）具有缓释功能，可持续释放高效氯氟氰菊酯；（3）使用绿色环保型多元化合物为助剂；（4）不使用有毒的有机溶剂及助剂，安全性更高。本发明为农药制剂绿色制备、农药减施增效及农业可持续发展提供新的思路。

技术领域

本发明涉及缓释农药领域，具体涉及一种氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂及其制备方法。

背景技术

我国是世界第二大农药生产国，也是全球最大的农药消费国之一。然而，目前我国在农药生产领域依然存在产能分散、企业规模较小、研发能力薄弱、没有自己的核心竞争力等问题，与世界主要农药生产国的差距较大。此外，目前我国农药制剂的研发仍以传统的乳剂、乳油、微乳液、粉剂、可湿性粉剂、颗粒剂等为主，农药剂型落后，稳定性差，对环境威胁大。因此，利用新颖的纳米材料与前沿的纳米技术，开发具有高效稳定、低毒环保的新型纳米农药制剂成为目前的研究重点。

石墨烯被誉为新材料界的“黑金”，其具有独特的力学、热学、电学、光学特性，近十年来，研究人员对其特殊的理化性质及生物学性能已有广泛而深入的研究，其在电子元器件、催化、能源、生物医学等领域有着良好的应用前景。改性石墨烯氧化物是石墨烯家族材料中最重要的衍生物，其保留了石墨烯的巨大比表面积，并通过引入含氧基团获得显著提高的水溶性，其表面更易进行化学修饰，从而获得更多的功能。作为一种良好的载体，其具有超高的比表面积及超强的吸附性能，已经被广泛应用于药物递送领域。自2008年戴宏杰院士首次报道基于石墨烯材料的药物递送系统以来，石墨烯材料在生物医药领域的研究已有广泛基础。大量研究表明，基于石墨烯材料的纳米递药系统可以显著改善疏水性药物在水中的溶解性及稳定性，并表现出良好的缓释性能。而石墨烯材料在农药递送领域尚未有大量、系统的报道。经调研发现，目前国内外已见基于氧化石墨烯体农药递送系统载药率为5%-60%之间。

高效氯氟氰菊酯是一种高效、广谱、速效的拟除虫菊酯类农药。其对多种害虫、螨虫具有优异的防治作用，尤其是半翅目、鞘翅目及鳞翅目害虫。此外，其对蚊虫等具有良好的杀伤效果，在公共卫生防疫领域有着重要的应用。高效氯氟氰菊酯是一种疏水性小分子化合物，其在水中的溶解度极低。因此，传统的高效氯氟氰菊酯制剂需要用有机溶剂（如苯、甲苯、二氯甲烷、丙酮等）助溶，并大量使用表面活性剂以确保其在水中稀释后的稳定性。目前，高效氯氟氰菊酯的制剂主要有2.5%乳油、5%水乳剂、2.5%微胶囊剂、5%微乳剂等，稳定性差、持效期短、环境威胁大，不利于农药的绿色发展。

对高效氯氟氰菊酯这类疏水性的小分子化合物农药进行研究，并结合石墨烯载药技术拓展到农药递送领域，提高其载药率，是目前农药领域亟待解决的问题，这对农药的可持续发展具有深远意义。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种成本低廉、制备简单、绿色环保的氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂的制备方法。以改性石墨烯氧化物为载体，以绿色环保型多元化合物为助剂，通过高速匀质机混匀获得具有良好水分散性、稳定性、缓释性的高效氯氟氰菊酯制剂。

技术方案：一种氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂的制备方法，将石墨烯氧化物溶于蒸馏水中，所述石墨烯氧化物为氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、羧基化氧化石墨烯、氨基酸修饰氧化石墨烯、氨基化氧化石墨烯、烷基化氧化石墨烯中的一种或多种混合；然后加入氯氟氰菊酯及绿色环保型多元化合物助剂，通过高速匀质机混匀后得到在水相中稳定分散的氯氟氰菊酯纳米缓释农药制剂。其中高速匀质机可以将悬浮溶液中的固体切割到纳米尺寸，在高速搅拌切割的作用下使载体与农药充分接触，增强两者之间的相互作用，提高吸附效率。同时，绿色环保型多元化合物助剂还可以起到稳定剂的作用，避免疏水性农药因聚集而析出、沉淀，使农药更好更稳定地结合在载体上并稳定地分散在水中。