[发明专利]一种农药传递系统及其制备方法

说明书

本发明涉及一种农药传递系统及其制备方法。该方法包括：将农药和纤维素纳米晶CNC分别溶于溶剂中，将得到的农药溶液和纤维素纳米晶溶液混合，吸附，加入交联剂交联反应，得到载药纳米粒子；然后与聚乙烯吡咯烷酮PVP溶解于溶剂中，得到核层溶液；将乙基纤维素溶解于溶剂中，得到壳层溶液，与核层溶液进行同轴静电纺丝。该方法提高农药的贮存稳定性、药效持续时间，同时降低其用药次数、防治成本和环境风险。

技术领域

本发明属于农药产品及其制备领域，特别涉及一种农药传递系统及其制备方法。

背景技术

农药，对防病治虫、促进粮食和农业稳产高产至关重要。当前，农药剂型已经发展到以研究药物传递技术为主线的第三代农药制剂技术阶段。该技术系统目前在全球农药领域尚处起步阶段，作为农业大国，抓住机遇加快药物传递技术的研发，是当务之急。

在农药产品开发过程中，具有与其应用相匹配的剂型在很大程度上决定了该产品的成功与否。以阿维菌素(AVM)与其改性药物-甲维盐(EB)为例，其属于抗生素杀虫剂，具有高效、低毒等生物农药的特点，是我国目前用量最大、使用范围最广的杀虫剂之一。然而，该药物存在对光解、水解及生物降解等因素敏感的问题，导致其活性的发挥受到抑制，不仅使得田间持效期短，用药次数和单位防治成本增加，还带来了巨大的环境风险。因此，如何解决农药在贮存和应用过程中存在的易分解、易失活问题已成为农业及农药领域亟待解决的技术瓶颈。目前，提高农药光稳定性的主要方法是加入抗光解物质如纳米SiO₂以取得抗光解效果。在医药领域，通过天然或合成、有机或无机高分子材料作为药物载体或改性材料以实现药物缓释、提高药效是较为成熟的技术手段。伴随着纳米技术的发展，不断有研究将纳米技术应用到农药剂型的开发应用中，结合纳米材料的比表面积大、反应位点比例高等结构和性质特征进行纳米载药系统的设计，是改善农药作用效果的途径之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种农药传递系统及其制备方法，以克服现有技术中农药产品易光降解以及农药与载体的结合不牢固的缺陷。

本发明提供一种农药传递系统，将农药和纤维素纳米晶CNC在交联剂作用下交联得到载药纳米粒子，然后与聚乙烯吡咯烷酮PVP形成溶液，将得到的核层溶液与乙基纤维素的壳层溶液同轴静电纺丝获得。

所述农药包括甲维盐。

所述农药传递系统为纳米纤维膜，单根纤维的微观结构呈现核壳内外层结构，单根纤维直径为200～600纳米，膜厚度为250～2000微米。

本发明还提供一种农药传递系统的制备方法，包括以下步骤：

(1)将农药和纤维素纳米晶CNC分别溶于溶剂中，将得到的农药溶液和纤维素纳米晶溶液混合，加入交联剂交联反应，得到载药纳米粒子；

(2)将步骤(1)中载药纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮PVP溶解于溶剂中，得到核层溶液；

(3)将乙基纤维素溶解于溶剂中，得到壳层溶液，与步骤(2)中核层溶液进行同轴静电纺丝，干燥，得到农药传递系统。

所述步骤(1)中溶剂为体积比(0.95～1.2):(0.95～1.2)的水与乙醇混合液。

所述步骤(1)中农药溶液浓度为5wt％～10wt％；纤维素纳米晶溶液浓度为5wt％～10wt％。

所述步骤(1)中吸附时间为2～4h。

所述步骤(1)中交联剂为聚醚酰亚胺PEI。

所述步骤(1)中交联反应温度为20～30℃；交联反应时间为3～4h。

所述步骤(2)中载药纳米粒子与聚乙烯吡咯烷酮PVP的质量比为(0.9～1.5)：(0.9～1.5)。

所述步骤(2)中溶剂为酒精和水的混合溶液；核层溶液固含量为5wt％～10wt％。