阿維菌素b2微球及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種阿維菌素B2微球及其制備方法。以聚乳酸為載體，聚乙烯醇為分散劑，采用乳化-溶劑揮發法制備微球。制備的阿維菌素B2微球載藥量為5%?20%，體積中徑為7?15ym，包埋率為83%以上。該微球的制備方法后續處理步驟采用3種方法，分別為傳統的減壓抽濾、高速離心及噴霧干燥法，3種方法除了載藥量有所差異外，粒徑及包埋率均無明顯差異。本發明所述的微球使有效成分緩釋化，提高了阿維菌素B2有效成分的穩定性，持效長、工效高，一次施藥，持效期可達3個月以上。本發明制備的微球適合與土壤拌施，廣泛用于防治各種作物的根結線蟲。室內毒力測定結果表明，對黃瓜根結線蟲病其藥效不管是速效還是持效，均明顯優于阿維菌素Bla微乳劑。
【專利說明】阿維菌素 b2微球及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于農藥領域，涉及一種農藥制劑，具體的涉及一種阿維菌素 b2微球及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 微球（Microspheres或Microbeads)是近年來發展起來的一種緩釋農藥新劑型， 是以聚乳酸、明膠、殼聚糖等高分子材料為載體制備的球狀制劑。微球中的藥物分散或包 埋在材料中而形成均勻球狀實體（實心球），是一類均相分散體系，微球粒徑大小一般為 0. 3?300 μ m。常見的微球有以明膠、阿拉伯膠等天然高分子材料通過乳化交聯制備的明 膠微球、以白蛋白為載體利用干燥法或噴霧干燥等方法制備的白蛋白微球、由淀粉水解再 經乳化聚合等制備的淀粉微球、通過乳化-溶劑揮發法制備的聚酯類微球。
[0003] 阿維菌素，英文通用名稱avermectin，是由日本北里大學大村智等和美國Merck 公司首先開發的一類具有殺蟲、殺螨、殺線蟲活性的十六元大環內酯化合物，由鏈霉菌中灰 色鏈霉菌Streptomyces avermitilis發酵產生。該藥是一種新型抗生素類農藥，具有結構 新穎、農畜兩用的特點。隨著人們生活水平的提高以及對綠色食品的呼喚，對環境提出越來 越嚴格的要求，因此生物農藥在當前農藥市場中倍受青睞，權威人士預測21世紀將是生物 農藥的世紀。阿維菌素是當前生物農藥市場中最受歡迎和極具激烈競爭性的新產品。自從 1991年阿維菌素進入我國農藥市場以后，該藥在我國的害蟲防治體系中占有較重要地位。
[0004] 天然阿維菌素中含有8個組分，主要有4種異構體即Ala、A2a、Bla和B 2a，其總含量 彡80% ;對應的4個比例較小的同系物是Alb、A2b、Blb和B2b，其總含量彡20%。目前市售阿 維菌素原藥是以B la為主要有效成分（其中Bla不低于90%、Bla/Blb > 20)，以Bla的質量分 數來標定。在傳統阿維菌素生產過程（結晶、提純）中，為了獲得高純度的阿維菌素 Bla，阿 維菌素 B2是作為雜質被分離出來而廢棄。最近發現阿維菌素 B2對蔬菜根結線蟲的毒力明 顯高于阿維菌素 Bla，開發阿維菌素 B2作為防治蔬菜根結線蟲的藥劑，不但可以廢物利用， 變廢為寶，減輕對環境的污染壓力，而且可以提高阿維菌素的農藥利用率，提升阿維菌素原 藥生產企業的經濟效益。
[0005] 把阿維菌素 B2微球拌土施用，用于防治植物根結線蟲病，不但大幅度提高有效成 分的持效期，且可抑制阿維菌素 B2與土壤接觸而被土壤吸附的風險，一次施藥，持效期可達 3個月以上，不但節省了勞動力，而且變廢為寶，提高農藥的利用率，減輕農藥對環境的壓 力，具有較廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供以阿維菌素 B2為有效成分的微球制劑。
[0007] 本發明的另一目的是提供所述該微球的制備方法。
[0008] 該微球包括有效成分按重量計為阿維菌素 B25%?20. 0%，以及由高分子聚合物 載體組成，在非水溶劑的油相及含分散劑的水相中制備。
[0009] 適合的載體選自聚酯類（聚碳酸酯、聚己內酯PCL、聚羥基乙酸PGA、聚乳酸PLA和 聚乳酸-羥基乙酸共聚物PLGA)、聚羥基脂肪酸酯類（聚羥基丁酸酯PHB)，優選聚乳酸。 [0010] 適合的分散劑選自聚乙烯醇、明膠、阿拉伯膠、羧甲基纖維素等，優選聚乙烯醇。 [0011] 適合的非水溶劑選自液體石蠟、二氯甲烷、三氯甲烷等。優選二氯甲烷。
[0012] 阿維菌素 B2微球采用乳化-溶劑揮發法制備。乳化-溶劑揮發法制備微球的基 本步驟主要包括有效成分的加入、乳液的形成、溶劑的去除和乳液抽濾干燥等四個步驟。即 把有效成分與聚酯類載體溶于低沸點的有機溶劑中形成油相，分散劑溶于水中形成水相， 將磁力攪拌器調到合適的溫度及一定的轉速下，把油相緩慢滴加到水相中；經過一定時間 的攪拌，形成均勻的0/W乳液；提高溫度至有機溶劑的熔點以上溫度，降低攪拌器的轉速， 經過一定時間，讓有機溶劑充分揮發；然后把0/W乳液經過抽濾、洗滌、干燥、粉碎、過篩，而 獲得微球產品。
[0013] 發明人在制備微球過程中發現，由于制備的微球粒徑很細，大約在10 μ m左右，含 有分散劑的乳液抽濾困難，很容易堵塞濾芯，往往抽濾一整夜也只能抽濾一點點，而且后續 的處理步驟繁雜，少量的小試試驗，可能還容易處理，如果要做較大樣品量的放大試驗，抽 濾往往是一件不可能完成的任務。發明人后來采取高速離心的方法，即離心濾去上清液，再 進行洗滌、干燥、粉碎、過篩，而獲得微球產品。高速離心可以處理較大樣品量，但是后續的 步驟還是比較繁雜。
[0014] 噴霧干燥法是將疏水的有效成分分散到溶解可溶性載體的水溶液中形成0/W乳 液，通過壓力式或高速旋轉（離心）式霧化器將溶液霧化成微小的液滴，這種極小的液滴在 噴入到熱風的熱氣流時，液滴中的水分會瞬間蒸發而使乳液液滴固化成球，最后收集粉末 即獲得微球產品。
[0015] 發明人把乳化溶劑揮發法和噴霧干燥法有機結合起來制備微球。先采取乳化-溶 劑揮發法制備微球，包括有效成分的加入、乳液的形成、溶劑的去除等步驟，然后把揮發后 的乳液直接在噴霧干燥機中噴霧干燥，收集粉塵，即得微球。省去了微球抽濾、干燥等繁瑣 步驟，節約了試驗時間，粉末中含有分散劑，雖然載藥量降低了，但是混合微球中的分散劑 沒有浪費，降低助劑對環境的污染，廢物利用，且可以提高制劑的防治效果。
[0016] 本發明所述的阿維菌素氏微球，主要用于防治大豆、花生、蔬菜等作物的根結線蟲 病。
[0017] 施用本發明的微球的優選方法是拌土施用，根據防治對象發生情況確定適宜的用 量，通常施藥量是10?20mg/L。
【專利附圖】
【附圖說明】 圖1是不同處理的黃瓜幼苗30d清洗后的生長情況圖； 圖2是不同處理的黃瓜幼苗30d清洗后根部的生長情況圖； 圖3是不同處理的黃瓜幼苗30d后的根結數、總重和根重圖； 圖4是不同處理的黃瓜幼苗60d清洗后的生長情況圖； 圖5是不同處理的黃瓜幼苗60d清洗后根部的生長情況圖； 圖6是不同處理的黃瓜幼苗60d后的根結數、總重和根重圖。 圖中： A1 :阿維菌素 B2微球10mg/L A2 :阿維菌素 B2微球20mg/L C :阿維菌素 Bla微乳劑10mg/L CK :空白對照
【具體實施方式】
[0018] 本發明用下列實施例進行說明，但不限制本發明的范圍。
[0019] 實施例1 :傳統的乳化溶劑揮發法制備阿維菌素 B2微球
[0020] 稱取適量聚乳酸和阿維菌素 B2原藥（原藥與載體比為1 : 4)于二氯甲烷中，置 于磁力攪拌器上攪拌，使其完全溶解后成為油相。配制75mg/mL的聚乙烯醇水溶液作為水 相。調至30°C，轉速調至1000r/min左右，按油水比1 : 8將油相緩慢滴加到水相中，以 1000r/min轉速乳化3h，形成均相的0/W乳液。然后將磁力攪拌器溫度升至40°C，轉速調低 至500r/min，繼續攪拌2h，讓二氯甲烷充分揮發。把乳液進行抽濾、洗滌、干燥、粉碎、過篩， 獲得阿維菌素 B2微球。制備的微球體積中徑為11. 3 μ m，載藥量為16. 7%，包埋率87. 2%。
[0021] 實施例2 :乳化溶劑揮發法+高速離心制備阿維菌素 B2微球
[0022] 稱取適量聚乳酸和阿維菌素 B2原藥（原藥與載體比為1 : 4)于二氯甲烷中，置 于磁力攪拌器上攪拌，使其完全溶解后成為油相。配制75mg/mL的聚乙烯醇水溶液作為水 相。調至30°C，轉速調至1000r/min左右，按油水比1 : 8將油相緩慢滴加到水相中，以 1000r/min轉速乳化3h，形成均相的0/W乳液。然后將磁力攪拌器溫度升至40°C，轉速調低 至500r/min，繼續攪拌2h，讓二氯甲烷充分揮發。揮發后的乳液用高速離心機進行離心，倒 掉上清液，收集離心沉淀物進行干燥、粉碎、過篩，獲得阿維菌素 B2微球。制備的微球體積 中徑15. 3 μ m，載藥量16. 8%，包埋率83. 5%。
[0023] 實施例3 :乳化溶劑揮發法+噴霧干燥法制備6. 0%阿維菌素 B2微球
[0024] 稱取適量聚乳酸和阿維菌素 B2原藥（原藥與載體比為1 : 4)于二氯甲烷中，置 于磁力攪拌器上攪拌，使其完全溶解后成為油相。配制75mg/mL的聚乙烯醇水溶液作為水 相。調至30°C，轉速調至1000r/min左右，按油水比1 : 8將油相緩慢滴加到水相中，以 1000r/min轉速乳化3h，形成均相的0/W乳液。然后將磁力攪拌器溫度升至40°C，轉速調低 至500r/min，繼續攪拌2h，讓二氯甲烷充分揮發。然后把揮發后的乳液直接在噴霧干燥機 中噴霧干燥，收集粉塵，即得阿維菌素 B2微球。制備的微球體積中徑10 μ m，載藥量6. 0%， 包埋率84. 1 %。
[0025] 以上3種制備方法，溶劑揮發法+噴霧干燥法制備的微球與其他的兩種方法相比 載藥量較低（通過噴霧干燥，分散劑滯留在微球粉末中，造成載藥量偏低，而其他的兩種制 備方法，分散劑通過離心或抽濾、洗滌，微球僅含有載體和有效成分兩種成分，相對的載藥 量較高），但體積中徑和包埋率與其他兩種方法基本相當。
[0026] 實施例4 :乳化溶劑揮發法+噴霧干燥法制備6. 9%阿維菌素 B2微球
[0027] 稱取適量聚乳酸和阿維菌素 B2原藥（原藥與載體比為1 : 3)于二氯甲烷中，置 于磁力攪拌器上攪拌，使其完全溶解后成為油相。配制75mg/mL的聚乙烯醇水溶液作為水 相。將磁力攪拌器溫度調至30°C，轉速調至lOOOr/min左右，按油水比1 : 8將油相緩慢滴 加到水相中，以l〇〇〇r/min轉速乳化3h，形成均相的0/W乳液。然后將磁力攪拌器溫度升至 40°C，轉速調低至500r/min，繼續攪拌2h，讓二氯甲烷充分揮發。揮發后的乳液直接在噴霧 干燥機中噴霧干燥，收集粉塵，即得微球。測定制備的阿維菌素 B2微球載藥量為6. 9%，包 埋率為83. 7%，體積中徑D5Q為7. 6 μ m。
[0028] 生物實施例：阿維菌素 B2微球防治黃瓜根結線蟲的生物測定
[0029] 阿維菌素 B2微球拌土施用，以阿維菌素 Bla微乳劑和空白為對照，試驗設4個處理， 3個重復，見表1。處理后的土壤裝入小花盆中，而后把浸泡發芽的黃瓜種子播種于花盆中， 每個花盆播種后及1個月后接入南方根結線蟲800條，在接種后30d、60d挖取黃瓜苗，用清 水洗凈根部，檢查根部的根結數、根重及植株總重。比較不同處理的防治效果。
[0030] 表1阿維菌素 B2微球防治根結線蟲的試驗處理
[0031]
【權利要求】
1. 一種阿維菌素 B2微球，其特征是阿維菌素 B2載藥量按重量百分比計為5. Ο %? 20. 0%，以及由高分子聚合物載體組成，在非水溶劑的油相及含分散劑的水相中制備。
2. 根據權利要求1所述的阿維菌素氏微球，其特征是：載體選自聚酯類（聚碳酸酯、聚 己內酯PCL、聚羥基乙酸PGA、聚乳酸PLA和聚乳酸-羥基乙酸共聚物PLGA)、聚羥基脂肪酸 酯類（聚羥基丁酸酯ΡΗΒ)。優選的載體為合成高分子聚乳酸。
3. 根據權利要求1所述的阿維菌素 Β2微球，其特征是：分散劑選自聚乙烯醇、明膠、阿 拉伯膠、羧甲基纖維素，優選聚乙烯醇。
4. 根據權利要求1所述的阿維菌素 Β2微球，其特征是：非水溶劑選自液體石蠟、二氯甲 烷、三氯甲烷等。優選二氯甲烷。
5. 根據權利要求1所述的阿維菌素 Β2微球，其中阿維菌素 Β2與聚乳酸按重量計比例 為1 : 1?1 : 5,優選為1 : 3和1 : 4。
6. 根據權利要求1?5所述的阿維菌素 Β2微球，其制備方法為乳化-溶劑揮發法，其 步驟為： (1) 乳化：將磁力攪拌器溫度調至30°C，轉速調至lOOOr/min左右，加 Id有機硅消泡 劑，將油相緩慢加入到含有分散劑的水相中，以l〇〇〇r/min的轉速乳化3h，形成均相的乳液 (0/W)。 (2) 溶劑揮發：將磁力攪拌器溫度升至40°C，轉速調至500r/min，繼續攪拌2h，讓乳液 中的二氯甲烷充分揮發。 (3) 減壓抽濾：揮發后的乳液減壓抽濾，并用自來水洗滌3次，常溫常壓過夜干燥，粉碎 過120目篩，即得微球。
7. 根據權利要求1?6所述的阿維菌素 B2微球，其制備方法為乳化-溶劑揮發法，乳 液的后續處理采用高速離心。其步驟為揮發后的乳液用高速離心機進行離心，倒掉上清液， 收集離心沉淀物進行干燥、粉碎、過篩，獲得阿維菌素 B2微球。
8. 根據權利要求1?6所述的阿維菌素 B2微球，其制備方法為乳化-溶劑揮發法，乳 液的后續處理采用噴霧干燥法。其步驟為把揮發后的乳液直接在噴霧干燥機中噴霧干燥， 收集粉塵，即得阿維菌素 B2微球。
9. 根據權利要求1所述的阿維菌素氏微球用于防治黃瓜的根結線蟲病，其藥效不管是 速效還是持效，均明顯優于阿維菌素 Bla微乳劑。
【文檔編號】A01N43/90GK104206393SQ201410436717
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】陳福良, 鄭玉, 尹明明, 王玉玲 申請人:中國農業科學院植物保護研究所