基于紫茎泽兰提取物的高分子负载型除草剂的研究

发布时间：2020-07-29 19:22

【摘要】：植物源农药是一类安全、环保的生物基农药,其有效成分为植物的次生代谢产物,属于天然物质,施用后较易分解为无毒物质,对环境无污染;且植物源农药的成分多元化,使目标杀灭物较难产生抗药性。此外,缓释技术作为一种新型的药物释放形式,具有对环境友好、安全、效率高等优点,在医药与现代化农业领域具有突出的技术优势和较好的应用前景。本文从降低农药毒性、提高药物效率等角度出发,选用紫茎泽兰的活性成分(AIEAS)作为植物源除草剂,制备了两种负载型缓释除草剂,并系统考察了AIEAS的主要成分及两种负载型药物制剂的缓释性能、毒性、除草效果。主要工作如下:(1)以无水乙醇为抽提溶剂,对紫茎泽兰干粉进行连续热回流,通过旋蒸、冰水去杂等后处理得到紫茎泽兰的活性成分AIEAS,并对该药物的热稳定性、主要成分、除草效果和急性毒性进行了研究。结果表明:AIEAS的主要活性成分有生物碱和倍半萜类,高剂量的AIEAS能有效抑制狗牙根和狗尾草的生长,且AIEAS的毒性分类为5,半致死浓度(LD_(50))大于2500 mg/kg,这说明AIEAS是一种低毒药物。(2)以聚乙烯醇(PVA)和淀粉(ST)为基体材料,AIEAS为植物源除草剂,制备了PVA-ST/AIEAS缓释膜,并对该缓释膜的结构与缓释性能进行了研究。同时采用埃洛石纳米管(HNTs)负载AIEAS的方法制备了纳米填料负载型药物缓释膜,以求获得更好的缓释性能。结果表明:复合膜表面和截面大致平整,且HNTs-AIEAS能均匀地分散在缓释膜中,表明其与聚合物基体具有良好的相容性,可实现纳米级分散。PVA-ST缓释膜经过土壤淋溶后,缓释膜表面逐渐被溶蚀,然而添加HNTs后,在相同时间内PVA-ST基体的溶蚀程度降低,说明HNTs可对缓释膜骨架起到加固作用,从而延缓药物AIEAS的淋出。(3)采用AIEAS作为植物源除草剂,以羟丙基壳聚糖(HPCTS)和羧甲基壳聚糖(CMC)为原材料,制备了HPCTS/CMC/AIEAS复合物,并研究该复合物的微观形貌、结构、粒径分布和缓释性能。结果表明:载药前后水分散粒子的粒径均在微米级别,一步载药和二步载药后粒子Zeta电位均为正值。通过浸入介质法对HPCTS/CMC/AIEAS复合物的缓释性能进行探究,发现随着时间推移,药物AIEAS的累积释放量逐渐增大,在前12 h内释放速度较快,过了12 h后释放速度趋于平缓,且在两个阶段中AIEAS的释放行为均符合Ritger-Peppas模型,其释放机制均为菲克扩散。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ457
【图文】：

环境污染问题,农药,植物源农药

第一章绪论第一章绪论1.1 引言伴随着化学农药的飞速发展，其存在的问题逐渐显现出来。由于化学农药毒性大，不易分解，长期使用后会在土壤中造成大量残留，从而间接造成对人体的伤害乃至整个生态环境的污染。为了降低化学农药的危害，亟需寻求一类毒性低、药效相当的药物来取代传统的化学农药。植物源农药是一类以植物体为原料制成的农药，这种农药不仅来源广泛，而且毒性较低，易被自然界吸收，不会造成残留问题。但由于植物源农药属于植物次生代谢产物，性能不稳定，在自然环境中容易被降解，故而研发一种既能包覆药物以维持农药稳定性，又能使农药长效释放的载药技术迫在眉睫。

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再加入去离子水超声，然后将水相分散液放入冰浴中，静置过夜。待化冰后取出水相分散液，抽滤除去水中的不溶物，然后将下层滤液干燥至恒重，得到活性成分AIEAS，密封保存。粗提活性成分AIEAS的提取流程见图2-1。图 2-1 紫茎泽兰活性成分的粗提取流程示意图Figure 2-1 Schematic diagram of the crude extraction process of theactive constituents of eupatorium adenophorum spreng2.2.3 紫茎泽兰活性成分的精提将2.2.2中的AIEAS重新分散于去离子水中，然后用微孔滤膜抽滤，将得到的澄清溶液用等量的乙酸乙酯萃取。收集上层乙酸乙酯相，旋蒸除去溶剂，再放置于鼓风干燥箱中干燥，得到精提活性成分EtOAc-AIEAS，将该精提组分密封并置于冰箱中冷藏保存。精提活性成分AIEAS的提取流程见图2-2。

示意图,活性成分,乙酸乙酯,紫茎泽兰

液用等量的乙酸乙酯萃取。收集上层乙酸乙酯相，旋蒸除去溶剂，再放置于鼓风干燥箱中干燥，得到精提活性成分EtOAc-AIEAS，将该精提组分密封并置于冰箱中冷藏保存。精提活性成分AIEAS的提取流程见图2-2。

【参考文献】