Page 24 - 201808
P. 24

·1272·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 35 卷

                 Scholars) of Jiangsu Province (BK20170489); Basic Research Project  (Natural Science Foundation for
                 Young Scientists) of Yangzhou (YZ2016104); Practice Inovation Training Program Projects for the Jiangsu
                 College Students (201711117053Y)


                 高效氯氟氰菊酯被广泛用于农业和卫生害虫的                              BS210S 型电子天平，德国 Sartorius 公司；FA25
                                     [1]
            防治，具有触杀和胃毒作用 。在实际使用过程中，                            型数显高剪切分散乳化机，上海弗鲁克流体机械制
            由于对皮肤具有刺激性，且对水生生物、蜜蜂和家                             造有限公司；RE-52A 旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪
            蚕的毒性较高，高效氯氟氰菊酯需要被加工成微胶                             器厂；S-4800Ⅱ场发射扫描电镜、L-2000 型高效液
            囊进行使用。然而，现有微胶囊制备主要采用原位                             相色谱仪，日本 Hitachi 公司；BT-9300ST  型激光
            聚合法、界面聚合法和复凝聚法。其中，原位聚合                             粒度分布仪，丹东百特仪器有限公司。
            法需要制备预聚体，反应过程中必须严格控制 pH                            1.2    微胶囊制备
            和温度，否则微胶囊易粘连，且容易残留有毒的甲                                 实验方法参照文献[10]，并稍有改动。在溶有
              [2]
            醛 ；界面聚合法使用的异氰酸酯单体毒性极大，                             0.515 g 高效氯氟氰菊酯原药的二氯甲烷溶液中，添
                                    [3]
            活泼性强，易产生副反应 ；复凝聚法步骤繁琐，                             加乙基纤维素，搅拌至完全溶解，得到油相；将一
                                          [4]
            周期长，包封率偏低，稳定性差 。这在一定程度                             定质量乳化剂〔按 m (Tween80)∶m(Span20)=5∶1
            上限制了高效氯氟氰菊酯的安全、高效使用。                               复配〕溶于去离子水，制成水相；将水相倒入油相，
                 溶剂蒸发法是医药和食品等领域广泛使用的微                          高速剪切（13000 r/min）一定时间后得到乳状液，
            胶囊制备方法       [5-9] ，主要包括以下 4 个步骤      [10] ：溶解     通过旋转蒸发仪去除二氯甲烷，得到微胶囊悬浮液，
            芯材和壁材、制备稳定乳液、蒸发去除溶剂、洗涤                             过滤、去离子水洗涤后进行干燥得到微胶囊                    [10] 。
            干燥微胶囊。该方法具有加工简单、周期短（整个                             1.3    单因素实验
            过程 1~1.5 h）、不涉及化学反应、囊壁材料易得（天                           本研究中首先进行单因素实验考察溶剂质量分
            然及半合成高分子物质均可使用）、成囊性好且溶                             数、壁材质量分数、乳化剂质量分数及剪切时间等
            剂可回收等特点。在溶剂蒸发法制备过程中，微胶                             因素对微胶囊平均粒径的影响，然后采用正交实验
            囊的理化和释放性能容易受到壁材、乳化剂、溶剂                             优化得到最佳工艺条件。
            和剪切时间等因素的影响。Liu            [11] 等以 3 种不同的聚         1.3.1   溶剂质量分数的影响
            乳酸（PLA）作为壁材，利用膜乳化-溶剂蒸发法制                               在固定高效氯氟氰菊酯质量分数为 0.5%、乙基
            备得到了高效氯氟氰菊酯微胶囊（平均粒径为                               纤维素质量分数为 1%、乳化剂质量分数为 4%的条
            0.68~4.6 m，最高载药量约为 40%），同时还发现：                    件下，改变二氯甲烷质量分数（15%、20%、25%、
            通过调整工艺参数可以获得不同粒径和载药量的微                             30%、35%），以 13000 r/min 速度剪切 10 min，按照
            胶囊，从而达到有效成分的控制释放。然而，该研                             方法 1.2 制备微胶囊。
            究中使用聚乳酸作为壁材，生产成本昂贵，并不适                             1.3.2   壁材质量分数的影响
            用于农用化学品。                                               在固定高效氯氟氰菊酯质量分数为 0.5%、二氯
                 针对高效氯氟氰菊酯现有微胶囊制备方法存在                          甲烷质量分数为 25%、乳化剂质量分数为 4%的条件
            的问题，本文以乙基纤维素为壁材、二氯甲烷为溶                             下，改变乙基纤维素质量分数（0.50%、0.75%、
            剂，通过设计单因素实验和正交实验筛选溶剂蒸发                             1.00%、1.25%、1.50%），以 13000 r/min 速度剪切
            法制备微胶囊的最佳工艺，同时对微胶囊外观形貌                             10 min，按照方法 1.2 制备微胶囊。
            和释放性能进行表征，以期为高效氯氟氰菊酯的安                             1.3.3   乳化剂质量分数的选择
            全利用以及溶剂蒸发法制备农药微胶囊提供一定的                                 在固定高效氯氟氰菊酯质量分数为 0.5%、乙基
            实验数据和理论依据。                                         纤维素质量分数为 1%、二氯甲烷质量分数为 25%
                                                               的条件下，改变乳化剂质量分数（0.5%、2.0%、4.0%、
            1   实验部分
                                                               6.0%、8.0%），以 13000 r/min 速度剪切 10 min，按
            1.1   试剂与仪器                                        照方法 1.2 制备微胶囊。
                 高效氯氟氰菊酯原药，质量分数 97%，扬农化                        1.3.4   剪切时间的选择
            工股份有限公司提供；乙基纤维素、二氯甲烷、                                  在固定高效氯氟氰菊酯质量分数为 0.5%、乙基
            Tween80、Span20，分析纯，国药集团化学试剂有                       纤维素质量分数为 1%、二氯甲烷质量分数为 25%、
            限公司；甲醇，色谱纯，美国 Tidia 公司；自制去离                        乳化剂质量分数为 4%、剪切速度为 13000 r/min 的
            子水和重蒸水。                                            条件下，改变剪切时间（6、8、10、12、14 min），
   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29