一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂及其制备方法和在防治蚜虫中的应用技术

本发明专利技术属于杀虫剂技术领域，具体涉及一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂及其制备方法和在防治蚜虫中的应用。本发明专利技术提供的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，包括温敏聚合物和包裹于所述温敏聚合物中的功夫菊酯油溶液；所述温敏聚合物包括N

【技术实现步骤摘要】
一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂及其制备方法和在防治蚜虫中的应用


[0001]本专利技术属于杀虫剂
，具体涉及一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂及其制备方法和在防治蚜虫中的应用。

技术介绍

[0002]功夫菊酯是拟除虫菊酯类杀虫剂，具有生物活性高、杀虫谱广、击倒速度快的特点。目前已登记剂型主要为乳油、水乳剂及微乳剂等，但有机溶剂和表面活性剂用量大。此外，功夫菊酯分子中含有双键，易被氧化和光解。在使用过程中，其对人体皮肤的刺激性较大。功夫菊酯的这些缺点可以通过缓控释技术得到解决。
[0003]利用纳米材料和技术构建具有靶向和控释功能的智能农药递送系统，对提高农药的有效利用率和减少环境残留污染具有重要意义。目前，农药纳米递送系统已经成为纳米农业领域的研究热点，但关于农药在环境刺激下智能释放的研究仍非常有限。
[0004]温度是影响害虫发生和农药功效的重要环境因素之一。多数害虫的种群数量会随着温度的升高而逐渐增加。温度依赖型纳米杀虫剂可以随温度变化快速调节纳米载体的性质，进而有效地调控活性成分的释放。功夫菊酯是负温度系数农药的一种，在一定温度范围内杀虫活性随着温度升高而降低。因此，构建随温度升高释放加快的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂尤为重要。在提高功夫菊酯的有效利用率和生物活性同时，还可以减少溶剂使用和残留，以及降低对施用者的暴露风险。
[0005]目前，现有技术中还未见功夫菊酯智能纳米制剂的报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂及其制备方法和在防治蚜虫中的应用，本专利技术提供的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂与常规制剂相比，表现出优越的温度依赖性和靶标叶面润湿性，对蚜虫具有低剂量高效防治的作用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，包括温敏聚合物和包裹于所述温敏聚合物中的功夫菊酯油溶液；所述温敏聚合物包括N
‑
异丙基丙烯酰胺单元和异丁烯酸异丁酯单元；
[0009]所述温敏聚合物中，所述N
‑
异丙基丙烯酰胺单元和异丁烯酸异丁酯单元的摩尔比为(4～16):1。
[0010]优选的，所述功夫菊酯油溶液包括功夫菊酯和油性溶剂，所述油性溶剂为十四酸
‑1‑
甲基乙基酯。
[0011]优选的，所述功夫菊酯油溶液的质量百分含量为0.5～0.8％。
[0012]优选的，所述温敏聚合物的数均分子量为14000～48000。
[0013]优选的，所述温敏聚合物的制备方法包括以下步骤：
[0014]将N
‑
异丙基丙烯酰胺、交联剂、异丁烯酸异丁酯、自由基引发剂和水混合，进行自由基聚合反应，得到所述温敏聚合物；
[0015]所述N
‑
异丙基丙烯酰胺和所述异丁烯酸异丁酯的质量比为4:(0.3～1.25)。
[0016]优选的，在≤25℃条件下，所述温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂的粒径为120～150nm；
[0017]所述温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂中，所述温敏聚合物和所述功夫菊酯的质量比为1:(5～50)。
[0018]本专利技术提供了上述技术方案所述的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂的制备方法，包括以下步骤：
[0019]将温敏聚合物分散于水中，得到温敏聚合物分散液；
[0020]将功夫菊酯溶解于极性溶剂中，得到功夫菊酯油溶液；
[0021]将所述温敏聚合物分散液和所述功夫菊酯油溶液混合后依次进行乳化和破碎，得到所述温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂。
[0022]优选的，所述温敏聚合物分散液的质量百分含量为1～3％。
[0023]优选的，所述乳化的功率为10000～15000W，所述乳化的时间为3～5min；
[0024]所述破碎的功率为1000～1500W，所述破碎的时间为5～10min。
[0025]本专利技术提供了上述技术方案所述的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂上述技术方案所述的制备方法制备得到的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂在防治蚜虫中的应用。
[0026]本专利技术提供了一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，包括温敏聚合物和包裹于所述温敏聚合物中的功夫菊酯油溶液；所述温敏聚合物具有N
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异丙基丙烯酰胺单元和异丁烯酸异丁酯单元；所述温敏聚合物中，所述N
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异丙基丙烯酰胺单元和异丁烯酸异丁酯单元的摩尔比为(4～16):1。本专利技术以异丁烯酸异丁酯单元作为疏水端，以N
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异丙基丙烯酰胺单元作为亲水端，得到的疏水
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亲水结构的聚合物能够实现对功夫菊酯油溶液的有效包覆，形成水包油的纳米制剂；同时本专利技术以疏水性的异丁烯酸异丁酯单元修饰所述N
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异丙基丙烯酰胺单元，得到的温敏聚合物具有较低的体积相变温度(≤32℃)，因此，当环境温度的升高至大于温敏聚合物的体积相变温度时，温敏聚合物对功夫菊酯油溶液包裹的稳定性降低，从而释放功夫菊酯油溶液，实现功夫菊酯随温度的变化的缓释效果，有效弥补功夫菊酯作为负温度系数农药，在一定温度范围内杀虫活性随着温度升高而降低导致对蚜虫的防治效果的降低。同时，本专利技术以疏水
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亲水结构的聚合物包裹功夫菊酯油溶液作为纳米控释剂，能够有效润湿水油界面。综上，与常规制剂相比，本专利技术提供的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂表现出优越的温度依赖性和靶标叶面润湿性。室内生物活性实验表明，本专利技术提供的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂对蚜虫具有低剂量高效防治的作用。
[0027]同时，本专利技术提供的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，温敏聚合物作为具有高度形变能力的纳米载体，包裹功夫菊酯油溶液构筑了负载杀虫剂功夫菊酯的乳液制剂；本专利技术提供的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂具有弹性凝胶状结构，并由多个纳米颗粒紧密排列形成，不使用表面活性剂；在提高功夫菊酯的有效利用率和生物活性同时，还可以减少溶剂使用和残留，以及降低对施用者的暴露风险。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例1制备的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂颗粒的电镜图；
[0029]图2为本专利技术实施例1制备的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂粒径随温度的变化曲线；
[0030]图3为本专利技术实施例1制备的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂的电镜图；
[0031]图4为本专利技术实施例1制备的温敏聚合物包载尼罗红的荧光成像图；
[0032]图5为本专利技术实施例1制备的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂的动态频率扫描曲线图；
[0033]图6为本专利技术实施例1制备的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂的药物释放曲线；
[0034]图7为本专利技术实施例1制备的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂的在甘蓝叶片的接触角及相关性分析；
[0035]图8为本专利技术实施例1制备的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂对蚜虫的毒性作用；
[0036]图9为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，其特征在于，包括温敏聚合物和包裹于所述温敏聚合物中的功夫菊酯油溶液；所述温敏聚合物包括N
‑
异丙基丙烯酰胺单元和异丁烯酸异丁酯单元；所述温敏聚合物中，所述N
‑
异丙基丙烯酰胺单元和异丁烯酸异丁酯单元的摩尔比为(4～16):1。2.根据权利要求1所述的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，其特征在于，所述功夫菊酯油溶液包括功夫菊酯和油性溶剂，所述油性溶剂为十四酸
‑1‑
甲基乙基酯。3.根据权利要求1或2所述的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，其特征在于，所述功夫菊酯油溶液的质量百分含量为0.5～0.8％。4.根据权利要求1所述的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，其特征在于，所述温敏聚合物的数均分子量为14000～48000。5.根据权利要求1或4所述的温度依赖型功夫菊酯纳米控释剂，其特征在于，所述温敏聚合物的制备方法包括以下步骤：将N
‑
异丙基丙烯酰胺、交联剂、异丁烯酸异丁酯、自由基引发剂和水混合，进行自由基聚合反应，得到所述温敏聚合物；所述N
‑
异丙基丙烯酰胺和所述异...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琰，申越，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：