[发明专利]一种可降解树枝形土壤调理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解树枝形土壤调理剂及其制备方法，所述可降解树枝形土壤调理剂是由两端分别为羟基和双键的聚酯树枝状大分子与黄腐酸反应而得，或，是由聚酯树枝状大分子与黄腐酸和羧甲基淀粉反应而得，所述聚酯树枝状大分子是由末端含双键的树状大分子在对甲苯磺酸存在下与2,2‑二羟甲基丙酸连续反应而得，所述末端含双键的树状大分子是由对羟甲基苯甲酸的羧基端与乙二胺和2‑甲基丙烯酰氧乙基丙烯酸酯交替反应而得。本发明所制得的树枝形土壤调理剂具有自主释放土壤所需养分的能力，且缓释效果和降解性能良好，能够适合作物的生长周期。

技术领域

本发明涉及一种土壤调理剂及其制备方法，具体说，是涉及一种可降解树枝形土壤调理剂及其制备方法，属于土壤调理剂技术领域。

背景技术

土壤作为自然界的重要组成部分，是人类生产生活中必不可少的一部分，但由于现代工业的快速发展使得土壤环境质量的逐渐恶化，土壤酸碱失衡、板结、养分的缺失等一系列问题也随之产生，这些问题既导致了农产品质量的下降，在一定程度上还会污染环境以及危害人体健康。因此，研制一种环保的土壤调理剂，改善土壤的理化性质至关重要。

根据中华人民共和国农业行业标准NY/T3034-2016的定义，土壤调理剂是指加入障碍土壤中以改善土壤物理、化学和/或生物性状的物料，适用于改良土壤结构、降低土壤盐碱危害、调节土壤酸碱度、改善土壤水分状况或修复污染土壤等。然而，矿物类土壤调理剂，改变有机质含量的作用有限；生物炭等工农业废弃物，提高有机质功效不足。

传统的土壤调理剂可以作为药物用来调节土壤的理化性质，但在使用过程中存在着效率低、无法智能控释、过度释放对环境有害等负面影响。近年来，由于纳米材料的独特性质，使得纳米技术有望对农业、环境、生物医药等领域产生有益的影响，一些纳米载体如聚合物纳米颗粒、脂质体和树状大分子等广泛应用于药物传递。树枝形聚合物由于高度的表面功能、多功能性和独特的性能，如尺寸均匀、高度支化、低分散性、分子内存在空腔等结构特点以及生物相容性、生物降解性等性能，使得聚合物表面活性高，可以负载其他分子或聚合物，所以近几年在药物载体领域得到迅速的发展。

中国专利“CN103127525A一种树状聚合物纳米给药载体靶向阿霉素及其制法”以聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)、胱胺、马来酰亚胺基聚乙二醇单甲醚共同制备纳米给药载体，以阿霉素(DOX)为治疗药物共价连接到纳米给药载体，得到靶向阿霉素(PEG-b-PAMAM-hydrozone-(DOX)n)；该专利以PAMAM作为纳米给药载体存在一定的细胞毒性，尽管聚乙二醇的修饰能够减少部分毒性，但是随着代数的提高毒性就越大，而且该树状大分子的生物降解能力不佳。专利US2011/0230348A1以季四戊醇为中心核，环氧氯丙烷、三(2-氨基乙基)胺共同合成出外围带氨基官能团的树状大分子，但由于该树状大分子外围的氨基官能团带电荷，使得该树状大分子的毒性较大。

文献(Morgan M T,Nakanishi Y,Kroll D J,et al.Dendrimer-encapsulatedcamptothecins:increased solubility,cellular uptake,and cellular retentionaffords enhanced anticancer activity in vitro.[J].Cancer Research,2006,66(24):11913-11921.)报道了一种由天然代谢物甘油和琥珀酸组成的聚酯树状大分子用于抗肿瘤药物(喜树碱)的包封，由于其有限的水溶性，导致药物释放动力学不佳。文献(IhreH R,Padilla De Jesús,Omayra L,Szoka,F C,et al.Polyester Dendritic Systems forDrug Delivery Applications:Design,Synthesis,and Characterization[J].Bioconjugate Chemistry,2002,13(3):443-452.)报道了一种由2,2-双(羟甲基)丙酸合成的聚酯树枝状大分子系统，尽管酯键的存在使得该树状大分子具有良好的生物降解性，但由于单体单元的空间位阻使得酯键在亲核攻击和酸性条件下更稳定。