复凝聚法制备2，5－二苯基噻吩微胶囊剂

陈小军，孟志远，王 宁，王 平，徐西凯，杨益众

（扬州大学园艺与植物保护学院，江苏 扬州 225009）

复凝聚法制备2，5－二苯基噻吩微胶囊剂

陈小军，孟志远，王 宁，王 平，徐西凯，杨益众＊

（扬州大学园艺与植物保护学院，江苏 扬州 225009）

以光活化杀虫剂2，5－二苯基噻吩为芯材，明胶、阿拉伯胶为壁材，采用复凝聚法制备2，5－二苯基噻吩微胶囊剂，研究并确定了微胶囊化的最佳工艺条件.结果表明：明胶、阿拉伯胶水溶液复凝聚反应时，控制p H＝4.2，温度为45℃，搅拌速度为1 500 r·min－1的条件，混合搅拌20 min所制备的微胶囊药效最佳，平均粒径为4.92μm，包封率可达70.53%.

复凝聚法；2，5－二苯基噻吩；微胶囊剂

光活化杀虫剂是近年来农药领域研究的热点，α－三联噻吩（α－T）作为其典型代表［1－3］，由于在环境中半衰期过短、田间防治效果不明显等缺点而逐渐被2，5－二苯基噻吩、2，5－二苯乙炔基噻吩所取代［4－6］.笔者通过前期研究发现，2，5－二苯基噻吩在光照条件下对白纹伊蚊、小菜蛾的生物活性与α－T相当，稳定性比α－T强，但其光稳定性仍不能满足田间实际应用的需求［6］.在农药制剂学中水基化［7］和微胶囊技术［8－9］备受关注，微胶囊剂技术为克服2，5－二苯基噻吩的光无效分解提供了一条有效途径.目前，关于微胶囊剂的制备方法主要有界面聚合法［10－12］和原位聚合法［13－14］等，然而这些方法所采用的成膜单体（如六亚甲基二异氰酸酯、甲苯－2，4－二异氰酸酯等）毒性较强，甚至有些原料属于禁用试剂，在试验或生产中受到严重限制.本文以明胶、阿拉伯胶为壁材，通过复凝聚法成功制备2，5－二苯基噻吩微胶囊剂，以期借助囊壁的屏障效应增强农药活性成分的稳定性和缓释功能，从而提高农药的利用率，延长持效期.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

1）试剂.95%2，5－二苯基噻吩原药（由扬州大学农药教研室合成）；阿拉伯胶、明胶、氢氧化钠（天津市科密欧化学试剂有限公司，分析纯）；25%戊二醛、乙酸乙酯、冰醋酸、Tween－80（国药集团化学试剂有限公司，分析纯）.

2）仪器.JRJ300－S高速剪切乳化机（上海越磁电子科技有限公司，上海）；BS210S电子天平（Sartorius公司，德国）；CL－4平板加热磁力搅拌器（郑州长城科工贸有限公司，郑州）；PHS－3C p H计（上海今迈仪器仪表公司，上海）；高速离心机（长沙湘智离心机仪器有限公司，长沙）；S－4800ⅡFE－SEM场发射扫描电子显微镜（Hitachi公司，日本）；L－2000高效液相色谱仪（Hitachi公司，日本）.

1.2 2，5－二苯基噻吩微胶囊的制备

将阿拉伯胶配制成质量浓度为0.03 g·m L－1的水溶液，加入等质量的2，5－二苯基噻吩的四氯化碳溶液，1 500 r·min－1的搅拌速度下乳化10 min，再加入与阿拉伯胶等体积的0.03 g·m L－1明胶水溶液，所得混合液搅拌均匀，分别在900，1 200，1 500，1 800 r·min－1的速度下搅拌，使其发生复凝聚反应，并加热至45℃，然后加入体积分数为10%的醋酸溶液调节混合液p H至4.2，恒温搅拌20 min，取样观察形态.加入系统体积2倍量的等温蒸馏水，搅拌至25℃，冰水浴冷却至10℃时开始边搅拌边滴加25%的戊二醛溶液0.2 m L，再滴加10%的氢氧化钠溶液调节p H至9.0，搅拌固化，离心，弃去上层清液，以蒸馏水冲洗微胶囊至无醛味，采用冷冻干燥法得到微胶囊产品.

1.3 微胶囊包封率的测定

称取0.5 g已制备的微胶囊于具塞离心管内，用10 m L乙酸乙酯振荡萃取，在1 000 r·min－1的转速下离心10 min，分离出上层清液，重复萃取3次，合并萃取液，经0.22μm有机微孔滤膜过滤，再采用高效液相色谱仪检测分析游离的2，5－二苯基噻吩的含量，检测条件参见文献［15］352，计算包封率［12］41.

1.4 微胶囊光稳定性测定

将制备的2，5－二苯基噻吩微胶囊用甲醇分散后均匀涂布于培养皿中，再置于光源主波长为365 nm，光照强度为3 800μW·cm－2的紫外光照装置下照射处理，灯管距离溶液表面10 cm，经光照72，108，144，180，216 h后分别取样分析，同时设置2，5－二苯基噻吩原药对照，每个处理重复3次；然后向培养皿中加入甲醇，待溶解后定容至5 m L，再经0.22μm有机微孔滤膜过滤，采用高效液相色谱法检测分析，计算2，5－二苯基噻吩微胶囊的降解速率.

1.5 微胶囊杀虫活性测定

分别用V（丙酮）∶V（Tween－80）∶V（水）＝5∶1∶95的混合溶液稀释2，5－二苯基噻吩原药及微胶囊，配制成25，50，100，200，400 mg·L－1的溶液.将新鲜芥蓝叶片用打孔器制成直径为2 cm的叶碟后浸入药液中10 s，室温（25℃）下晾干，在每个烧杯中各放入10片晾干的叶碟和10只大小一致已饥饿4 h的菜粉蝶3龄幼虫（试验期间以保鲜膜封住烧杯口以防虫逃走），每个处理设置3次重复（每个烧杯为1个重复）.以原浓度的丙酮、Tween－80的混合溶液作为对照处理芥蓝叶片.避光放置8 h后取出叶片，将各烧杯置于紫外光下照射3 h，加入洁净的芥蓝叶片，分别避光饲喂24，48 h后考察菜粉蝶3龄幼虫的死亡率.根据死亡率和浓度对数值计算毒力回归方程和半数致死浓度值.

2 结果与分析

2.1 微胶囊的形貌观测

图1为不同搅拌速度下所制备微胶囊的场发射扫描电子显微镜图.当搅拌速度为900，1 200，1 500，1 800 r·min－1时，微胶囊微球的平均粒径分别为8.86，5.34，4.92，5.36μm.

2.2 微胶囊的包封率

搅拌速度为900，1 200，1 500，1 800 r·min－1时，2，5－二苯基噻吩微胶囊的包封率分别达到68.45%，72.66%，70.53%，65.58%.

2.3 微胶囊的光稳定性

对2，5－二苯基噻吩原药及其微胶囊在紫外光照射下的光降解动力学进行研究，结果如表1所示.由表1可知，2，5－二苯基噻吩微胶囊的光降解半衰期为182.39 h，较2，5－二苯基噻吩原药的半衰期长，说明制备的微胶囊囊壁可以增强有效成分2，5－二苯基噻吩的光稳定性，延长药效.

2.4 微胶囊的杀虫活性

表2为2，5－二苯基噻吩原药及微胶囊在24，48 h对菜粉蝶3龄幼虫的光活化杀虫活性研究结果.由表2可知，2，5－二苯基噻吩微胶囊经48 h的光活化毒力优于24 h时的毒力，且相同时间内2，5－二苯基噻吩微胶囊比原药的毒力强，表明微胶囊囊壁使得药剂具有一定的缓释作用和持效性.

图1 2，5－二苯基噻吩微胶囊的FE－SEM图Fig.1 FE－SEM images of 2，5－diphenylthiophene microcapsule

表1 2，5－二苯基噻吩光降解动力学研究结果Tab.1 Degradation rate of 2，5－diphenylthiophene samples under ultraviolet light

表2 2，5－二苯基噻吩对菜粉蝶3龄幼虫的光活化杀虫活性Tab.2 Photoactivated activities of 2，5－diphenylthiophene samples against 3rd－instar larvae of Pierisrapae

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Preparation of 2，5－diphenylthiophene microcapsule by complex coacervation method

CHEN Xiaojun，MENG Zhiyuan，WANG Ning，WANG Ping，XU Xikai，YANG Yizhong＊

（Sch of Hortic ＆Plant Prot，Yangzhou Univ，Yangzhou 225009，China）

2，5－Diphenylthiophene microcapsule was prepared with gelatin and arabic gum as wall materials and 2，5－diphenylthiophene as microcapsule core by complex coacervation method.The optimal preparation process condition was obtained by the experiment.The results indicate the optimal preparation process condition is：reaction temperature being 45 ℃，p H being 4.2，time for complex coacervation method being 20 min and stirring revolutions being 1 500 r·min－1.Uniform spherical microcapsules are thus obtained with an average particle size of 4.92μm.The encapsulation efficiency is up to 70.53%.

complex coacervation method；2，5－diphenylthiophene；microcapsule

O 626.12；S 482.3

A

1007－824X（2014）01－0030－04

2013－08－28.＊ 联系人，E－mail：yzyang＠yzu.edu.cn.

江苏省科技支撑计划项目（BE2012364）；全国大学生实践创新训练计划项目（20121117039）；江苏省大学生实践创新训练计划资助项目（2012JSSPITP1351）；扬州大学科技创新培育基金（2012CXJ065）.

陈小军，孟志远，王宁，等.复凝聚法制备2，5－二苯基噻吩微胶囊剂［J］.扬州大学学报：自然科学版，2014，17（1）：30－33.

（责任编辑 林 子）