一种自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂及其制备方法

摘要

本发明属于杀虫剂技术领域，具体涉及一种自组装法制噁虫威微胶囊及其悬浮剂及其制备方法。所述制备方法为首先将含有噁虫威囊芯的油相均匀分散在囊壁的水相中形成O/W稳定体系，然后通过调节O/W体系的pH值诱发壁材沉积在囊芯上完成自组装过程，接着通过交联剂的引入使壁材发生固化，形成囊芯包裹在囊壁之中的微胶囊，最后加入增稠剂和表面活性剂复配形成微胶囊悬浮剂。本发明提供的技术方案主要是在室温条件下，以水为介质进行制备，生产工艺简单，加工生产安全，生产过程无粉尘污染，对环境不产生危害。制备的悬浮剂属于绿色、高效、环保、安全、使用方便的水基卫生害虫防治剂型，适合用于多种驱蚊产品，市场前景广阔。

权利要求

1.一种自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，首先使含噁虫威囊芯的油相均匀分散在水相囊壁中形成O/W稳定体系，然后通过调节O/W体系的pH值诱发壁材沉积在囊芯上完成自组装过程，接着通过交联剂的引入使壁材发生固化，形成囊芯包裹在囊壁之中的微胶囊，最后加入增稠剂和表面活性剂复配形成微胶囊悬浮剂；

所述制备方法具体包括如下步骤：

步骤一，制备水相：将天然高分子与乳化剂溶解在去离子水中，机械搅拌形成水相；

步骤二，制备油相：将噁虫威原药溶解于有机溶剂中，电磁搅拌形成油相；

步骤三，乳化：将步骤二制备的油相加入到步骤一制备的水相中，进行超声处理的同时机械搅拌，得到乳白色的乳液；

步骤四，自组装：将盐酸水溶液滴加到步骤三的乳液中，机械搅拌，使乳化体系pH值为

3‑7；

步骤五，微胶囊化：将交联剂加入到步骤四的乳液中，机械搅拌，得到噁虫威微胶囊的悬浮液；

步骤六，离心处理：离心步骤五制备的微胶囊悬浮液，得到噁虫威微胶囊；

步骤七，复配悬浮剂：将步骤六得到的噁虫威微胶囊，加入增稠剂、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的水溶液后，机械搅拌，得到噁虫威微胶囊悬浮剂；

其中，所述天然高分子壁材选自海藻酸钠、果聚糖或明胶；

所述交联剂选自硫酸镁、氯化锌、氯化铁、氯化钙或戊二醛；

所述噁虫威微胶囊的原料的按质量份数计各组分配比如下：所述步骤七中按质量份数计各组分配比如下：所述乳化剂及非离子表面活性剂选自司班80、吐温80、F127、OP‑10或农乳600#；

所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、瓜尔胶、黄原胶或聚乙烯醇，所述非离子表面活性剂选自司班80、吐温80、F127、OP‑10或农乳600#，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钙、农乳500#中的一种或多种的复配物；

所述步骤一到步骤七的反应温度为室温，所述机械搅拌速率为100‑1000rpm；所述步骤六中离心转速为3000‑10000rpm。

2.采用权利要求1所述的制备方法制备的自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂。

3.根据权利要求2所述自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂，其特征在于，所述悬浮剂中噁虫威微胶囊的平均粒径为1‑10μm；所述悬浮剂中噁虫威微胶囊的载药量为30％‑80％；所述悬浮剂中噁虫威微胶囊的包封率为50‑90％。

4.根据权利要求2所述自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂，其特征在于，所述悬浮剂中有效成分含量为50‑300g/L；所述悬浮剂倾倒率在5％以下。

说明书

一种自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于杀虫剂技术领域，具体涉及一种自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂及制备方法。

背景技术

[0002] 随着世界范围内环境的不断恶化，因环境污染导致的蚊虫肆虐将对人类的健康产生更加严重的影响。蚊虫不仅骚扰人类正常生活，更是多种严重疾病的传播媒介，可传播疟
疾、登革热、淋巴丝虫病，流行性乙型脑炎等近百种疾病。据世界卫生组织(WHO)估计，全球
约有半数以上的人生活在蚊虫所传疾病的威胁之中，而每17人中就有1人因此失去宝贵的
生命，因此防止蚊虫叮咬的个人防护措施是预防此类疾病的第一道防线，也是预防和控制
此类疾病行之有效的措施。

[0003] 蚊虫的防治方法，根据所用手段的性质不同，分为环境防治、生物防治、物理防治、遗传防治、化学防治等5种方法。环境防治是指通过有计划、有目的的对环境进行治理、改造
和处置，来消除蚊虫滋生、繁殖场所，是防治蚊虫的根本措施。生物防治是利用生物和生物
的代谢产物防治蚊虫，虽然对人畜安全，不污染环境，但是不能快速灭杀蚊虫，且不能彻底
根治。物理防治是利用机械方法，以及光、声、电子等物理条件，来捕杀、诱杀或驱除蚊虫，效
果有一定的局限性。遗传防治是指通过照射、化学和杂交处理等手段，来改变或移换蚊虫的
遗传物质，降低其繁殖能力，从而达到控制或消灭蚊虫种群的目的。

[0004] 化学药物灭蚊是目前应用最广、数量最多的灭蚊方法。通常是利用天然或化学合成的毒物，以不同的剂型(粉剂、乳剂、油剂、水悬剂、颗粒剂、微胶囊、缓释剂等)，通过不同
的作用原理(胃毒、触杀、熏杀或内吸等)，采用不同的作用方式(喷雾、喷洒、涂刷、浸泡等)，
对蚊虫进行灭杀或驱赶。化学防治方法见效快，使用方便、可以大量供应且适合于大规模应
用，特别是蚊媒传染病流行时，蚊虫密度高，须快速控制时，常常是首选方法。但是使用化学
杀虫剂也存在着容易产生抗性，对环境污染等一系列问题有待解决。

[0005] 在世界卫生组织“第三届世界抗疟疾大会”上，明确指出由于化学药物的大量使用，蚊虫产生了明显的抗药性和变异性，原有的抗蚊虫药物的应用效果逐渐减退。噁虫威是
WHO世界卫生组织推荐使用的卫生杀虫剂之一，对多种卫生害虫防治有效，对苍蝇、蜚蠊、蚊
等卫生害虫具有击倒快、残效长等优点。

[0006] 噁虫威(bendiocarb)，化学名：2,3‑(异亚丙基二氧)苯基N‑甲基氨基甲酸酯，属氨基甲酸酯类高效、低残留、低成本、广谱、中等毒性杀虫剂，为胆碱酯酶抑制剂，具有触杀和
胃毒作用。噁虫威在水中溶解度很小，目前的使用剂型主要为粉剂和可湿性粉剂。由于粉剂
或可湿性粉剂在使用时容易产生飘移和损失，形成粉尘污染，造成浪费和污染环境，对生产
或操作人员健康影响较大，不符合高效、低毒、安全和绿色防蚊剂的剂型需求。另外，粉剂或
可湿性粉剂中，噁虫威成分均暴露在空气中，易被氧化，因此不具有持久性，也限制了其在
防蚊技术方面的应用。采用微胶囊技术可将噁虫威有效成分包裹在囊壁材料中，囊壁材料
对农药起到保护和控释的作用。将噁虫威微胶囊与含有水、表面活性剂和增稠剂的复配溶
液进行混合，制备成噁虫威微胶囊悬浮剂，符合高效、低毒、安全、绿色的水基农药剂型发展
趋势。

[0007] 微胶囊是以高分子材料作为囊壁或囊膜，通过物理、化学或物理化学方法将作为囊芯的活性物质(固体、液体或气体)包裹起来，形成一种具有半渗透性囊膜的球形、肾形、
谷粒形等特定几何结构的微型胶囊，其直径一般在几百纳米至几百微米范围内。这种核壳
结构使微胶囊具有保护、阻隔性，使囊芯物质不易受到外界环境的影响，同时又具有缓慢向
外界释放的特性。

发明内容

[0008] 本发明提供了自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂及制备方法和应用，用以解决目前剂型不适于防蚊使用且易被氧化无法长效发挥作用的问题。

[0009] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂的制备方法，首先使含噁虫威囊芯的油相均匀分散在囊壁水相中形成O/W稳定体系，然
后通过调节O/W体系pH值诱发壁材沉积在囊芯上完成自组装过程，接着通过交联剂的引入
使壁材发生固化，形成囊芯包裹在囊壁之中的微胶囊，最后加入增稠剂和表面活性剂复配
形成微胶囊悬浮剂。

[0010] 在自组装的过程中，基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。自组装过程并不是大量原子、离子、分子之
间弱作用力的简单叠加，而是若干个体之间同时自发的发生关联并集合在一起形成一个紧
密而又有序的整体，是一种整体的、复杂的协同作用。

[0011] 可选地，所述制备方法具体包括如下步骤：

[0012] 步骤一，制备水相：将天然高分子与乳化剂溶解在去离子水中，机械搅拌形成水相；

[0013] 步骤二，制备油相：将噁虫威原药溶解于有机溶剂中，电磁搅拌形成油相；

[0014] 步骤三，乳化：将步骤二制备的油相加入到步骤一制备的水相中，进行超声处理的同时机械搅拌，得到乳白色的乳液；

[0015] 步骤四，自组装：将盐酸水溶液滴加到步骤三的乳液中，机械搅拌，使乳化体系pH值为3‑7，优选3.5‑5；

[0016] 步骤五，微胶囊化：将交联剂加入到步骤四的乳液中，机械搅拌，得到噁虫威微胶囊的悬浮液；

[0017] 步骤六，离心处理：离心步骤五制备的微胶囊悬浮液，得到噁虫威微胶囊；

[0018] 步骤七，复配悬浮剂：将步骤六得到的噁虫威微胶囊，加入增稠剂、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂的水溶液后，机械搅拌，得到噁虫威微胶囊悬浮剂。

[0019] 可选地，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇、乙醇或丙酮。

[0020] 可选地，所述噁虫威微胶囊的原料的按质量份数计各组分配比如下：

[0021]

[0022] 可选地，所述噁虫威微胶囊的原料的按质量份数计各组分配比如下：

[0023]

[0024] 可选地，所述天然高分子壁材选自海藻酸钠、果聚糖或明胶；所述乳化剂及非离子表面活性剂选自司班80、吐温80、F127、OP‑10或农乳600#；所述交联剂选自硫酸镁、氯化锌、
氯化铁、氯化钙或戊二醛。

[0025] 可选地，步骤七中按质量份数计各组分配比如下：

[0026]

[0027] 可选地，步骤七中按质量份数计各组分配比如下：

[0028]

[0029] 可选地，所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、瓜尔胶、黄原胶或聚乙烯醇，所述非离子表面活性剂选自司班80、吐温80、F127、OP‑10或农乳600#，所述阴离子表面活性剂选自阴
离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺
酸钙、农乳500#中的一种或多种的复配物。

[0030] 可选地，所述步骤一到步骤七的反应温度为室温，所述机械搅拌速率为 100‑1000rpm，优选200‑500rpm；所述步骤六中离心转速为3000‑10000rpm。

[0031] 室温其指的是室内温度，本领域一般是指25℃±5℃。

[0032] 本发明还提供了上述制备方法制备的自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂。

[0033] 噁虫威微胶囊悬浮剂兼具可湿性粉剂和乳油的优点，兑水稀释可形成稳定性高的悬浮液，广泛适用于各种喷洒方式和设备，使用方便，又兼具缓释作用；所以，噁虫威微胶囊
悬浮剂可以降低噁虫威的施用量、施用次数，延长药效周期、保证防治效果，降低对使用者
和环境的不良影响。噁虫威微胶囊悬浮剂产品是水基制剂，不含有机溶剂，且噁虫威有效成
分含量高，便于噁虫威微胶囊悬浮剂产品的储运，储运安全性能高。

[0034] 可选地，所述悬浮剂中噁虫威微胶囊的平均粒径为1‑10μm，优选1‑5μm。

[0035] 可选地，所述悬浮剂中噁虫威微胶囊的载药量为30％‑80％，优选60％‑80％。

[0036] 可选地，所述悬浮剂中噁虫威微胶囊的包封率为50‑90％，优选70％‑90％。

[0037] 可选地，所述悬浮剂中有效成分含量为50‑300g/L，优选150‑250g/L。所述有效成分含量是指单位体积噁虫威微胶囊悬浮剂中噁虫威所占的质量(g/l)。

[0038] 可选地，所述悬浮剂倾倒率在5％以下。

[0039] 本发明还提供了上述自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂在防蚊/灭蚊产品中的应用。

[0040] 本发明提供的技术方案主要在是室温条件下，以水为介质进行制备，生产工艺简单，加工生产安全，生产过程无粉尘污染，对环境不产生危害。制备的悬浮剂悬浮稳定性、倾
倒性、pH值、热储和冷储稳定性均优良；属于绿色、高效、环保、安全、使用方便的水基卫生害
虫防治剂型，适合用于多种驱蚊产品，市场前景广阔。

具体实施方式

[0041] 为了便于理解，下面结合实施例阐述所述自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂及制备方法，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

[0042] 下述实施例中所使用的试验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中所述的分数均指质
量份。

[0043] 实施例1

[0044] 步骤一，制备水相：将1.5g司班80分散在500ml去离子水中，在200rpm机械搅拌下，加入0.4g果聚糖，溶解完全形成均一水相；

[0045] 步骤二，制备油相：将4g噁虫威原药(纯度为95.0％)，在电磁搅拌下，加入乙酸乙酯中至完全溶解，形成均一油相；

[0046] 步骤三，制备乳液：将步骤二的油相加入到步骤一的水相中，超声且在 200rpm机械搅拌后，即可得到均匀稳定的乳白色O/W乳液；

[0047] 步骤四，自组装：将1％盐酸水溶液缓慢滴加到步骤三的乳液中，在200rpm 机械搅拌，使乳化体系pH值为5；

[0048] 步骤五，微胶囊化：向步骤四的乳液中，加入含有0.1g戊二醛的水溶液，保持200rpm机械搅拌，保持25℃反应4h，即得到噁虫威微胶囊的悬浮液；

[0049] 步骤六，离心处理：将步骤五得到的悬浮液在5000rpm下进行离心，冲洗沉淀，即可得到噁虫威微胶囊，其平均粒径为4μm，载药量为70％，包封率为 70％；

[0050] 步骤七，复配悬浮剂：将步骤六中得到的噁虫威微胶囊7g，加入1g瓜尔胶、 1.5gF127和1.5g十二烷基磺酸钠，上述组分采用水溶液的形式添加0.2g聚醚类消泡剂，保
持200rpm机械搅拌，共混均匀即获得噁虫威微胶囊悬浮剂，其中有效成分含量为180g/L。

[0051] 实施例2

[0052] 步骤一，制备水相：将1.5g吐温80分散在500ml去离子水中，在200rpm 机械搅拌下，加入0.45g海藻酸钠，溶解完全形成均一水相；

[0053] 步骤二，制备油相：将5g噁虫威原药(纯度为95.0％)，在电磁搅拌下，加入二氯甲烷中至完全溶解，形成均一油相；

[0054] 步骤三，制备乳液：将步骤二的油相加入到步骤一的水相中，超声且在 200rpm机械搅拌后，即可得到均匀稳定的乳白色O/W乳液；

[0055] 步骤四，自组装：将1％盐酸水溶液缓慢滴加到步骤三的乳液中，在200rpm 机械搅拌，使乳化体系pH值为4.5；

[0056] 步骤五，微胶囊化：向步骤四的乳液中，加入含有0.25g氯化钙的水溶液，保持200rpm机械搅拌，保持25℃反应4h，即得到噁虫威微胶囊悬浮液；

[0057] 步骤六，离心处理：将步骤五得到的悬浮液在7000rpm下进行离心，冲洗沉淀，即可得到噁虫威微胶囊，其平均粒径为3.5μm，载药量为60％，包封率为 85％；

[0058] 步骤七，复配悬浮剂：将步骤六中得到的噁虫威微胶囊8g，加入4g黄原胶、2.5g吐温80和2.5g十二烷基硫酸钠，上述组分采用水溶液的形式添加0.4g 聚醚类消泡剂，保持
200rpm机械搅拌，共混均匀即获得噁虫威微胶囊悬浮剂，其中有效成分含量为120g/L。

[0059] 实施例3

[0060] 步骤一，制备水相：将2.5gF127分散在500ml去离子水中，在300rpm机械搅拌下，加入0.6g明胶，溶解完全形成均一水相；

[0061] 步骤二，制备油相：将4g噁虫威原药(纯度为95.0％)，在电磁搅拌下，加入丙酮中至完全溶解，形成均一油相；

[0062] 步骤三，制备乳液：将步骤二的油相加入到步骤一的水相中，超声且在 300rpm机械搅拌后，即可得到均匀稳定的乳白色O/W乳液；

[0063] 步骤四，自组装：将1％盐酸水溶液缓慢滴加到步骤三的乳液中，在300rpm 机械搅拌，使乳化体系pH值为4.5；

[0064] 步骤五，微胶囊化：向步骤四的乳液中，加入含有0.3g戊二醛的水溶液，保持300rpm机械搅拌，保持25℃反应5h，即得到噁虫威微胶囊悬浮液；

[0065] 步骤六，离心处理：将步骤五得到的悬浮液在7000rpm下进行离心，冲洗沉淀，即可得到噁虫威微胶囊，其平均粒径为3.5μm，载药量为70％，包封率为 90％；

[0066] 步骤七，复配悬浮剂：将步骤六得到的噁虫威微胶囊8g，加入5g黄原胶、 3g农乳#
600 和3g十二烷基硫酸钠，上述组分采用水溶液的形式添加0.6g聚醚类消泡剂，保持
300rpm机械搅拌，共混均匀即获得噁虫威微胶囊悬浮剂，其中有效成分含量为210g/L。

[0067] 实施例4

[0068] 步骤一，制备水相：将2g OP‑10分散在500ml去离子水中，在400rpm机械搅拌下，加入0.7g海藻酸钠，溶解完全形成均一水相；

[0069] 步骤二，制备油相：将4g噁虫威原药(纯度为95.0％)，在电磁搅拌下，加入乙醇中至完全溶解，形成均一油相；

[0070] 步骤三，制备乳液：将步骤二的油相加入到步骤一的水相中，超声且在 400rpm机械搅拌后，即可得到均匀稳定的乳白色O/W乳液；

[0071] 步骤四，自组装：将1％盐酸水溶液缓慢滴加到步骤三的乳液中，在400rpm 机械搅拌，使乳化体系pH值为3.5；

[0072] 步骤五，微胶囊化：向步骤四的乳液中，加入含有0.2g氯化铁的水溶液，保持400rpm机械搅拌，保持25℃反应5h，即得到噁虫威微胶囊悬浮液；

[0073] 步骤六，离心处理：将步骤五得到的悬浮液在9000rpm下进行离心，冲洗沉淀，即可得到噁虫威微胶囊，其平均粒径为2μm，载药量为80％，包封率为 70％；

[0074] 步骤七，复配悬浮剂：将步骤六中得到的噁虫威微胶囊10g，加入5g聚乙烯醇、3.5gF127和3.5g十二烷基苯磺酸钠，上述组分采用水溶液的形式添加， 0.8g聚醚类消泡
剂，保持400rpm机械搅拌，共混均匀即获得噁虫威微胶囊悬浮剂，其中有效成分含量为
190g/L。

[0075] 实施例5

[0076] 步骤一，制备水相：将3.5g吐温80分散在500ml去离子水中，在500rpm 机械搅拌下，加入0.8g海藻酸钠，溶解完全形成均一水相；

[0077] 步骤二，制备油相：将4g噁虫威原药(纯度为95.0％)，在电磁搅拌下，加入二氯甲烷中至完全溶解，形成均一油相；

[0078] 步骤三，制备乳液：将步骤二的油相加入到步骤一的水相中，超声且在 500rpm机械搅拌后，即可得到均匀稳定的乳白色O/W乳液。

[0079] 步骤四，自组装：将1％盐酸水溶液缓慢滴加到步骤三的乳液中，在500rpm 机械搅拌，使乳化体系pH值为4.0；

[0080] 步骤五，微胶囊化：向步骤四的乳液中，加入含有0.4g硫酸镁的水溶液，保持500rpm机械搅拌，保持25℃反应6h，即得到噁虫威微胶囊悬浮液；

[0081] 步骤六，离心处理：将步骤五得到的悬浮液在10000rpm下进行离心，冲洗沉淀，即可得到噁虫威微胶囊，其平均粒径为1.5μm，载药量为50％，包封率为 70％；

[0082] 步骤七，复配悬浮剂：将步骤六中得到的噁虫威微胶囊11g，加入7g羧甲基纤维素钠、3.5g农乳500#和3.5gOP‑10，上述组分采用水溶液的形式添加0.8g 聚醚类消泡剂，保持
500rpm机械搅拌，共混均匀即获得噁虫威微胶囊悬浮剂，其中有效成分含量为240g/L。

[0083] 实施例6性能实验

[0084] 倾倒性实验：根据CIPAC标准测试方法对自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂进行倾倒性测定，所得单位质量噁虫威微胶囊悬浮剂倾倒后的残余质量百分数；

[0085] 起泡性实验：根据CIPAC标准测试方法对悬浮剂进行处理后，静置1min，计算残余泡沫体积，不超过10ml为良好；

[0086] pH值的检测：根据CIPAC标准测试方法，用去离子水稀释自组装法制噁虫威微胶囊悬浮剂至噁虫威浓度为1％，测定其稀释悬浮液的pH值；

[0087] 热储性能实验：根据CIPAC标准测试方法，悬浮剂在54±2℃下贮存14天后，不分层或轻轻摇动即可恢复均相悬浮状态，并且微胶囊悬浮剂在噁虫威有效成分含量(AI含量)、
pH值、倾倒性、悬浮性等指标仍能达到热贮存前的90％则为良好；

[0088] 冷储性能实验：根据CIPAC标准测试方法，悬浮剂在20±2℃和‑3±2℃进行18小时冷冻和6小时解冻测试，摇匀后，微胶囊悬浮液在噁虫威有效成分含量(AI含量)、pH值、倾倒
性、悬浮性等指标仍能达到冷贮存前的90％则为良好。

[0089] 上述实验结果如表1所示：

[0090] 表1

[0091]  倾倒性 起泡性 pH值 热储性能 冷储性能
实施例1 3.2％ 无泡沫 5.0 良好 良好
实施例2 2.7％ 无泡沫 4.5 良好 良好
实施例3 1.4％ 无泡沫 4.5 良好 良好
实施例4 2.1％ 无泡沫 3.5 良好 良好
实施例5 4.0％ 无泡沫 4.0 良好 良好

[0092] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同
替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范
围。