刺激响应型聚合物基农药载体的合成及控制释放性能研究

发布时间：2020-09-18 20:49

　　农药控制释放技术可以根据防治目标的要求,合理调节活性成分的释放速度,从而提高农药利用率、延长持效期,是解决农业增产与农药污染控制之间矛盾的一条有效途径。载体材料是农药控制释放技术的关键,已报道的载体材料主要包括无机材料、天然高分子材料和合成高分子材料,其主要问题是无机材料、天然高分子材料对不同农药的释放性能不能调控,而合成高分子材料则存在合成工艺较复杂,往往需要预先制备聚合物胶束等繁琐步骤,提高了载体的成本。针对目前农药载体存在的问题,本论文利用工艺路线简单的蒸馏-沉淀聚合法,以丙烯酰胺(AM)为功能单体,以pH敏感的二-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)甲烷(DMOEM)为交联剂,合成了P(DMOEM-co-AM)交联微球和SiO_2@PAM核壳微球两种载体,并以吲哚乙酸(IAA)为农药模型,系统研究了所合成载体对农药的控制释放性能。主要研究内容如下:1.交联PAM微球的合成与控制释放性能。以丙烯酰胺为功能单体,pH敏感的DMOEM为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,利用蒸馏-沉淀聚合方法合成了不同交联剂含量的P(DMOEM-co-AM)功能聚合物微球。SEM证实交联剂含量为50 wt%的交联微球粒径分布均匀,直径大小为1.5μm。该载体微球对IAA显示了良好的负载能力,负载率可达424μg/mg。载药后的P(DMOEM-co-AM)交联微球,在pH=5的EtOH/H_2O(v/v=1:5)溶液中,释放缓慢,48 h IAA的释放率为20%,而在pH=3和pH=2的EtOH/H_2O(v/v=1:5)溶液中,相应的IAA释放率分别为44%和63%。2.SiO_2@PAM核壳微球的合成与控制释放性能。利用溶胶-凝胶法合成了SiO_2纳米微球,TEM证实其直径约为200 nm。然后在其表面引入双键,得到功能化的SiO_2-MPS纳米微球。以SiO_2-MPS纳米微球为种子,丙烯酰胺为功能单体,pH敏感的DMOEM为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,利用蒸馏-沉淀聚合法在SiO_2纳米微球表面构筑交联高分子层,合成了SiO_2@PAM核壳微球。通过控制交联剂含量,可以得到不同壳层厚度的SiO_2@PAM核壳微球,壳层厚度范围为2~29 nm。采用动态光散射(DLS)研究了SiO_2@PAM核壳微球在酸性条件下的降解性能,结果表明:在pH=2CH_3COOH/CH_3COONa缓冲溶液中搅拌48 h,SiO_2@PAM核壳微球粒径由1223 nm下降到673 nm,显示出明显的降解行为。交联剂含量为40 wt%的SiO_2@PAM核壳微球对IAA的负载率高达596μg/mg。载药后的该SiO_2@PAM核壳微球在pH=5的EtOH/H_2O(v/v=1:5)溶液中释放缓慢,48 h IAA的释放率为25%,而在pH=3和pH=2的EtOH/H_2O(v/v=1:5)溶液中,相应的IAA释放率分别为39%和74%。所制备的上述两种农药载体都显示了明显的pH依赖性的控制释放性能,溶液的pH值越低,释放速率越快,这两种载体在农业上病虫害的防治方面具有潜在的应用前景。
【学位单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ450.42
【部分图文】：

温敏性,脂质体,药物,载体

图 1.1 基于温敏性的脂质体药物递送载体[6]Temperature-based actuation mechanisms for liposomal Wen Sung 等人[7]报道了一种温敏性脂质体系统碳酸氢铵（ABC）实现对阿霉素（DOX）的高陷的产生温和的高温（约 42 oC）使碳酸氢铵生渗透性缺陷迅速释放 DOX，并立即增加药的，同时也会增强超声成像功能。用 ABC 包温度实现药物的控制释放过程。

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图 1.1 基于温敏性的脂质体药物递送载体[6]erature-based actuation mechanisms for liposomal Sung 等人[7]报道了一种温敏性脂质体系统氢铵（ABC）实现对阿霉素（DOX）的高产生温和的高温（约 42 oC）使碳酸氢铵透性缺陷迅速释放 DOX，并立即增加药同时也会增强超声成像功能。用 ABC 包实现药物的控制释放过程。

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【参考文献】