一種氧化-Ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥Pickering乳液及其制備方法

本發明屬于農藥載體材料，尤其涉及一種氧化-ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥pickering乳液及其制備方法。

背景技術：

1、pickering乳液是用表面活性微粒作乳化劑，由兩種互不相溶的液相組成的熱力學不穩定分散體系。影響pickering乳液穩定性的主要因素包括微粒表面潤濕性、微粒濃度、連續相離子強度和ph值等，其中微粒表面潤濕性(微粒表面活性)對pickering乳液穩定性影響最為顯著。由于天然的表面活性微粒很少，較難形成穩定pickering乳液，使得pickering乳液的發現和發展受到限制。作為pickering乳化劑的納米微粒如各種納米氧化物、高分子膠粒、碳酸鈣微粒、粘土以及納米碳黑等不是過于親水就是過于親油。只有具有適宜表面潤濕性的納米顆粒才能夠聚集在液-液或液-氣界面，從而形成穩定的乳液。因此欲改變其表面潤濕性，通常需要對其表面進行改性或與表面活性物質協同混合。

2、近年來，由兩親性聚合物/固體顆粒形成的“軟顆粒”穩定的新型pickering乳液，滿足了人們在工業、醫藥和新興行業中的特殊要求。新型軟顆粒乳化劑結合了兩親性聚合物和固體顆粒的雙重優點，因此在穩定pickering乳液方面具有明顯的穩定性優勢，因此擴大了乳液的基礎研究和應用方面。乳液穩定的主導因素是界面行為和性質，其根本原因是顆粒乳化劑本身所導致的，因此開發新型聚合物/固體顆粒引起了研究者的關注。

3、海藻酸鈉(sa)是一種聚陰離子天然高分子材料，由于其來源廣、可再生、無毒、可降解和生物相容性好等優點在生物醫學方面得到廣泛的應用。通過高碘酸鹽氧化改性海藻酸鹽，可使多糖單體上的c2-c3鍵的斷裂，形成高活性的醛基基團。ugi四組分(ugi-4cr)反應是由酮或醛、胺、羧酸和異氰化物四組分參與的多組分反應，具有功能強大、操作簡便、成本低、簡單高效、無催化劑、原子經濟性好等優點。然而，目前的文獻報道基本上都是采用毒性大、氣味重和價格昂貴的易燃液體環己基異腈通過ugi四組分(ugi-4cr)反應來制備海藻酸鹽基聚合物，這不利于環境保護和身體健康，也不利于工業化生產。并且，將制備海藻酸鹽基聚合物與固體顆粒用于協同穩定pickering乳液，無法得到具有高穩定性的pickering乳液。

4、因此，亟需一種能夠提高pickering乳液的海藻酸鹽基聚合物/固體顆粒以解決上述問題。

技術實現思路

1、為解決上述技術問題，本發明提出了一種氧化-ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥pickering乳液及其制備方法。

2、為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

3、本發明提供了一種氧化-ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥pickering乳液的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)向高碘酸鈉氧化海藻酸鹽衍生物溶液依次加入辛胺、冰乙酸、對甲苯磺酰甲基異腈進行ugi反應，經沉淀、離心、透析和冷凍干燥，得到氧化-ugi反應海藻酸衍生物ugi-osaoct；

5、(2)將高嶺土與二甲聚硅氧烷混合后進行球磨，經洗滌和冷凍干燥，得到改性高嶺土mkl；

6、(3)將步驟(1)得到的氧化-ugi反應海藻酸衍生物ugi-osaoct和步驟(2)得到的改性高嶺土mkl混合，得到ugi-osaoct/mkl復合物；將所述ugi-osaoct/mkl復合物加入水中，經超聲分散和震蕩靜置，得到ugi-osaoct/mkl復合物懸浮液；

7、(4)以含有疏水性農藥的油劑為油相，步驟(3)得到的ugi-osaoct/mkl復合物懸浮液為水相，將二者混合后進行剪切乳化，得到氧化-ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥pickering乳液；

8、步驟(1)和步驟(2)無先后順序。

9、優選的，步驟(1)中，所述高碘酸鈉氧化海藻酸鹽衍生物溶液中高碘酸鈉氧化海藻酸鹽衍生物的糖醛酸單體與辛胺、冰乙酸和對甲苯磺酰甲基異腈的摩爾比為(1:2:2:2.2)-(1:2.8:2.8:3.1)。

10、優選的，步驟(2)中，所述二甲聚硅氧烷的用量為高嶺土質量的0.5-2.0％。

11、優選的，步驟(2)中，所述球磨的介質為鋼球，轉速為516r/min，時間為1h；所述高嶺土的用量為3.00-6.00g時，球磨的配球為：直徑20mm鋼球2顆、直徑10mm鋼球10顆和直徑6mm鋼球10顆。

12、優選的，步驟(3)中，所述ugi-osaoct/mkl復合物中氧化-ugi反應海藻酸衍生物ugi-osaoct和改性高嶺土mkl的質量比為(1:2)-(1:10)。

13、優選的，步驟(3)中，所述ugi-osaoct/mkl復合物懸浮液中ugi-osaoct/mkl復合物的質量分數為0.5-2.5％。

14、優選的，步驟(4)中，所述疏水性農藥包括氯氟氰菊酯、聯苯菊酯和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽中的一種；所述油劑包括二甲苯、甲苯和液體石蠟中的一種。

15、優選的，步驟(4)中，所述含有疏水性農藥的油劑中疏水性農藥的濃度為0.5-5.0mg/ml。

16、優選的，步驟(4)中，所述含有疏水性農藥的油劑和ugi-osaoct/mkl復合物懸浮液的體積比為(2:8)-(5:5)。

17、本發明還提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的氧化-ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥pickering乳液。

18、與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：

19、本發明采用綠色、條件溫和以及收率高的ugi反應制備兩親性ugi-osaoct，利用干法球磨制備具有界面活性的mkl，通過將二者有機結合起來，利用兩者之間的協同效應和疏水締合自組裝行為，構建了具有高穩定性的可負載疏水性農藥的pickering乳液，拓展了天然改性高分子表面活性劑與礦物質土顆粒形成的pickering乳液作為環保型新型疏水性農藥藥物載體的應用范圍。并且，由ugi-osaoct/mkl復合物協同穩定的pickering乳液對疏水農藥的包封率高，同時展現出良好的緩控釋性能，可作為一種環保型農藥劑型，應用于農業害蟲防治領域。這種以天然的多糖大分子和黏土礦物為原料研制的藥物載體，為可再生資源的開發利用和新型功能化農藥載體的研發提供科學依據和相應的技術。

20、與傳統乳液相比，本發明制備的氧化-ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥pickering乳液具有以下優點：(1)乳化劑用量少，來源廣，價格低，有利于工業化生產；(2)固體顆粒為無機礦物質土粒子和生物大分子，具有毒副作用小，無泡沫，易降解，環保等特點；(3)穩定性好，固體顆粒在油水界面的吸附作用強，能有效地防止乳液失穩；(4)對疏水性農藥具有較高的負載性和良好的緩控釋性能。因此，本發明制備的氧化-ugi反應海藻酸衍生物/改性高嶺土復合物協同穩定的載藥pickering乳液在環保型農藥劑型開發領域均具有極高的應用價值和發展前景。