摘 要

缓释技术可延长农药有效时间，提高农药利用率，减少农药使用对环境的污染，但是，昂贵的生产成本和复杂的制备工艺在很大程度上制约了环保型农药缓释剂的开发与应用。高压静电技术由于其制备工艺简单、加工成本低，已被广泛应用于医药领域，而在农药缓释领域则研究较少。为开发成本低廉的农药缓释剂，本论文研究利用高压静电技术以天然高分子衍生物乙酸纤维素（CA）为基体材料，制备农药复合纳米纤维，并对其性能进行研究。具体研究内容及结果如下：

以联苯菊酯（BF）为模型药物，CA为基体材料，利用高压静电技术研究制备BF/CA复合纳米纤维，对复合材料结构进行表征，并对其性能进行研究。研究结果表明：复合材料载药量易于调节，随着BF浓度的增加，BF/CA复合纳米纤维直径和体外缓释累积率都随之增加，复合材料具有明显的缓释性能。

关键词：农药缓释剂；高压静电技术；复合纳米纤维；乙酸纤维素

Study on Preparation and properties of cellulose

acetate based release agent of pesticide

ABSTRACT

Slow-release pesticide technology can prolong the effective time, improve the utilization rate of pesticides to reduce pesticide use to the environment pollution, but the production cost of expensive and complicated preparation technology to a large extent restricted the development and application of environmentally friendly pesticide relievers -.High voltage electrostatic technology due to its simple preparation, low processing cost, has been widely used in medical field, while in the field of slow-release pesticide research is less.For the development of low-cost pesticide relievers -, this thesis studies using high voltage electrostatic technology from natural high polymer derivative cellulose acetate (CA) as the matrix material, the preparation of pesticide composite nanofibers, and the performance are studied.The specific research contents and results are as follows:
With biphenyl chrysanthemum ester (BF) as model drug, CA as the base material, using high voltage electrostatic technology research and preparation of BF/CA composite nanofibers, the composite structure were characterized, and its performance were studied.The results show that the composite drug-polymer interactions is easy to adjust, with the increase of concentration of BF, BF/CA composite nanofibers diameter and in vitro slow-release cumulative rate increases, composite material has obvious sustained release performance.

Key words：Pesticide slow release agent；High voltage electrostatic technology；Composite nanofibers；Cellulose acetate

目 录

1.文献综述 1

1.1农药缓释剂类型和载体材料 1

1.1.1物理型缓释剂 1

1.1.1.1微胶囊 1

1.1.1.2均一体 2

1.1.1.3包结化合物 2

1.1.1.4吸附型制品 2

1.1.2化学型缓释剂 2

1.1.2.1自身缩聚 2

1.1.2.2直接结合 2

1.1.2.3架桥结合 3

1.1.2.4原药与化合物形成络合物 3

1.1.3缓释型农药载体 3

1.2复合纳米纤维 5

1.2.1复合纳米纤维的制备 5

1.2.1.1模板合成法........................................................................................................................5

1.2.1.2相分离法........................................................................................................................6

1.2.1.3拉伸法........................................................................................................................6

1.2.1.4自组装法........................................................................................................................7

1.3高压静电技术的研究进展 7

1.3.1高压静电技术国内外研究概况及原理 7

1.3.2高压静电技术的应用 8

1.3.2.1复合纳米纤维药物缓释制剂 8

1.3.2.2吸附和过滤材料 9

1.3.2.3传感器材料 10

1.3.2.4催化材料 11

1.4本研究的目的和意义 11

2.BF/CA缓释复合纳米纤维的制备与性能研究 13

2.1材料 13

2.1.1实验仪器 13

2.1.2供试药品 13

2.2实验方法 14

2.2.1BF/CA溶液的配制 14

2.2.2BF/CA复合纳米纤维的形貌表征 14

2.2.3BF/CA复合纳米纤维体外缓释性能 14

2.2.4 BF/CA复合纳米纤维体外热重分析 14

2.3结果与分析 15

2.3.1BF/CA复合纳米纤维的形貌表征 15

2.3.2BF/CA复合纳米纤维的红外 16

2.3.3BF/CA复合纳米纤维的热重.....................................................................................................17

2.3.4BF/CA复合纳米纤维的体外缓释行为 18

2.4本章小结 19

3.全文总结与展望 20

3.1全文总结 20

3.2展望 20

4.致谢 21

参考文献 22

1.文献综述

1.1农药缓释剂类型和载体材料

农药是一类特殊的商品，它是通过广泛合成的具有杀虫/菌活性的天然化合物，用来控制杂草、真菌和昆虫的生长繁殖，从而来提高农业生产力，但是大部分传统剂型农药不能到达作物表面，大约有60%-70%的农药被白白浪费在环境中。传统农药剂型主要包括可湿性粉剂、粉剂和乳油等^[1-3]，由于传统剂型农药持效期短、施药量大和施药频繁，从而导致生产成本大大提高、农药残留量增加，并且频繁施药很容易使有害生物产生抗药性，降低农药的使用寿命^[4]。缓释型农药不但可以提高农药药性的持续性和稳定性，而且具有选择性好和低毒副作用等优点^[5]，因此缓释型农药在未来农药的研究和开发中越来越重要^[6]。缓释型农药可分为两种类型，物理型与化学型，物理型缓释剂是将活性制剂均匀分散在载体中或通过其它物理方法使之与载体混合成一体而形成的剂型。如果将活性制剂与载体通过化学键结合，形成的缓释剂便是化学型缓释剂。在缓释体系内，农药通过渗透和扩散作用，持续缓慢地释放至外环境，从而最大限度地发挥农药的性能^[7]。其中，物理型缓释剂目前发展速度比化学型缓释剂快。

1.1.1物理型缓释剂

根据其加工方法，主要包括微胶囊、均一体、包结化合物和吸附型制品等。

1.1.1.1微胶囊