微乳液法制备的多孔中空二氧化硅纳米球中戊唑醇的释放动力学
坤乾a,史天宇b,顺和b罗来新b刘西丽b, ,曹永松b,
(1.西南大学植物保护学院,重庆,中国 2.中国农业大学农业与生物技术学院,北京,中国)
关键词:制剂控释戊唑醇 多孔中空二氧化硅纳米球(PHSNs) 动力学
摘要:采用微乳液法在多孔中空二氧化硅纳米球(PHSNs)中加入三唑杀菌剂戊唑醇,获得控释性能。以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,乙酸乙酯为液滴模板,制备PHSNS。将戊唑醇溶解在液滴模板中,作为液滴模板的挥发包裹在PHSN中,而不是采用简单的浸入加载法或超临界流体技术等加载过程。研究了游离戊唑醇(tebu-PHSNs)的负载效率和控释行为。结果表明,通过改变十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的浓度和TEOS与乙酸乙酯的比值,负载效率可达45 %左右。扩散指数lsquo;nrsquo;的值在0.29~0.61之间,表明戊唑醇的释放是扩散控制的。计算将50%的活性成分释放到水中所需的时间T50并对不同条件下的配方进行比较。结果表明,较低温度、pH值和较大粒径的配方具有较低的T50值这意味着活性成分的释放速度较慢。
- 引言
化学农药因其高效、有效和易于实施的特点而被广泛用于提高产量。对于常规农药制剂,如混悬剂,浓缩乳剂,颗粒剂,可溶性液体等,高浓度的活性应用成分会导致毒性风险,以及由于生物降解,化学降解,光解,蒸发,地表径流和渗滤地下水等过程而失去活性成分。必须进一步考虑这些制剂通过皮肤吸入或吸收对应用者的具体危险。不仅农药损失增加,而且还导致环境污染[1–5]。控制释放技术被定义为一个预设活性物质浓度、具有持续释放、从而达到预期结果的系统[6–9]。农药控释制剂不仅对实现农药的最有效利用,而且对减少环境污染也是非常可取的[10–13]。除此之外,纳米控制释放配方的提供使更好地穿透角质层,并允许在目标上缓慢控制活性成分[14,15]。
多孔中空二氧化硅材料由于其多孔结构和高比表面积而成为研究的热点。它们在催化、吸附/分离、传感和光学活性材料中的潜在应用使它们在过去十年中非常有吸引力。以表面活性剂胶束体系、胶体晶体、乳液、乳胶球甚至细菌为结构模板,制备了多孔空心二氧化硅纳米球(PHSNs)。在医学应用中,PHSNs主要用于药物的控制传递或靶向细胞内传递输。在农业领域,开发了用于农药持续释放的配方。以无机碳酸钙纳米颗粒为模板,采用溶胶-凝胶法制备PHSNs。在PHSNs载体中包封的阿维菌素含量可达58.3 %(w/w)[21]。采用超临界流体技术对阿维菌素进行负载,研究了壳层厚度对载体负载效率、紫外屏蔽性能和负载阿维菌素控制释放的影响[22]。采用一种特殊设计的超临界流体加载方法,制备了缬氨霉素。可以获得较高的负载效率(36wt.%)。在这些研究中,农药都是通过浸泡加载法或超临界流体技术包裹在PHSNs内的,农药负荷与二氧化硅纳米粒子相比显示出有效增加。农药可以通过壳内的微小的纳米孔通道慢慢地从PHSN中释放出来,这也使得农药分子很难被捕获。大量的农药被吸附起来,不仅造成了农药的损失,而且降低了持续的释放性能。
戊唑醇((RS)-1-(4-chlorophenyl)-4,4-dimethyl-3-(1,2,4-triazol-1-ylmethyl)pentan-3-ol)是一种基于甾醇的早期去除抑制剂,用于重要的经济作物的高效加工或表面喷雾。这种杀菌剂还能有效地控制各种谷类作物的锈病、白粉病、网斑病、根腐病、结痂病、黑穗病和种子传播疾病[1]。本研究以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,乙酸乙酯为液滴模板,制备了PHSNs。戊唑醇溶解在液滴模板中,并被包裹在PHSNS中,因为液滴模板在形成过程中蒸发。研究了CTAB浓度和TEOS与乙酸乙酯的比值对Tebu-PHSNs负载量的影响。并对tebu-PHSNs的控释性能进行了研究。
- 实验方法
2.1材料
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