殼聚糖納米粒、防治小菜蛾的生物農藥制劑及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種由以下重量百分比的原料組成的殼聚糖納米粒：殼聚糖0.5-5％、助溶劑1-10％、防凍劑0-5％、表面活性劑0.1-1％、乳化劑0.1-0.5％、緩沖液40-60％、余量為水。還提供了一種防治小菜蛾的生物農藥制劑及其制備方法，其主要由以下重量百分比的成分組成：(A)0.05-15％的有效成分：針對小菜蛾高效致死靶基因設計合成siRNA，所述siRNA為15-50nt的雙鏈RNA、(B)19.95-55％溶劑、(C)30-80％所述的殼聚糖納米粒。所述殼聚糖納米粒使生物農藥制劑的穩定性、防治小菜蛾效果更好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于農用殺蟲劑
，具體涉及一種生物農藥制劑及其制備方法，特別一種殼聚糖納米粒、含有雙鏈核糖核酸的防治小菜蛾的生物農藥制劑及其制備方法。
技術介紹
小菜蛾(Plutella xylostella),又名小青蟲、兩頭尖、吊絲蟲,屬鱗翅目菜蛾科，是世界性遷飛害蟲，其幼蟲主要危害甘藍、白菜、油菜、芥菜、蘿卜等十字花科植物，給重要經濟蔬菜的生產帶來極大 損失。一些地區90%以上的植株損失是由小菜蛾幼蟲造成，全球平均每年對其防治的費用高達10億美元。我國各省蔬菜生產區均有為害，以南方各省發生為重。目前，對菜蛾科的防治主要包括農業防治(如輪作)、物理防治(殺蟲燈等)、生物防治(BT乳劑)、化學藥劑(溴氰菊酯、高效氯氰菊酯等)。農業防治和物理防治勞動力需求大、成本高、針對害蟲起階段性作用等因素，難以大規模有效推廣；生物化學藥劑由于其高效、易施用等優勢，一直是防治菜蛾的主要手段。但由于該蟲年發生世代多，一般在亞熱帶地區為8 — 12代，在熱帶地區為20代以上，世代重疊，導致用藥度大，農藥殘留、環境污染問題嚴重，抗藥性發展嚴重。已報道菜蛾對50多種殺蟲劑產生了抗藥性，包括有機氯、有機磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯類、昆蟲生長調節劑及蘇云金桿菌(Bt)類等殺蟲劑。研究高效、綠色、環保、可持續發展農藥制劑已是蔬菜生產中非常重要的研究課題。RNA干擾(RNA interference, RNAi)是指外源或者內源的雙鏈RNA特異性地引起基因沉默的現象，目前被廣泛用于鱗翅目害蟲基因功能研究。如:Z.-X.Yang等用微注射的方法導入cadherin基因的dsRNA，導致該蟲的死亡率和性別比率增加，并且幼蟲期出現滯育現象。通過飼喂的方法，導入小菜蛾細胞色素P450(CYP6BG1)基因的dsRNA，致使該蟲對除蟲菊脂類農藥的抗性降低。此外，通過將蟲體浸泡在dsRNA溶液中引發基因沉默也是實驗室常用的有效手段。RNA干擾技術在鱗翅目害蟲防治方面取得的突破性進展為小菜蛾的防治奠定了理論基礎，提供了一種新的小菜蛾防治策略，開辟了蔬菜保護新局面。雖然基因沉默技術開啟了小菜蛾防治的新篇章，該技術手段對小菜蛾的殺滅作用已被證明，但是目前大量的嘗試僅限于實驗室范圍，還未實現實際操作應用，基于RNAi的生物農藥制劑還未見報道。限制該技術廣泛應用的因素主要是:(一)沒有開發出能增強dsRNA有效成分穩定性、維持其殺蟲效果、適合規模化應用的成熟穩定的先進農藥制劑；(二)沒有探究出簡單便捷、具可操作性的規?；a工藝。先進農藥制劑的標志是高效、環境友好和控釋。高效取決于有效成分本身和它在劑型中的微粒尺寸，尺寸越小，表面積越大，效率就越高。水基化農藥制劑如水劑、乳化劑、水乳劑、懸浮劑、懸乳劑等被認為是環境友好劑型，其農藥的微粒尺寸由納米到微米依次增大，但都不具有控釋作用。為了減小農藥的尺寸和實現緩釋，文獻報到將農藥制成納米晶粒，或者在納米粒外部用合成高分子涂敷，或將液體農藥包括成微膠囊，以及用多入口旋渦混合器將聯苯菊酯制成納米顆粒，用海藻酸鈉和殼聚糖通過層層組裝將吡蟲啉包裹等，但這些方法煩瑣，并不簡單，不易進行大規模生產。殼聚糖納米粒作為一種新型藥物載體，在醫學上已成為國內外研究開發的熱點。鄔思輝(2009)等將殼聚糖制成納米粒負載胰島素，控制藥物釋放、延長藥物療效、降低藥物毒副作用，可以提高疏水性藥物對細胞膜的通透性和藥物穩定性及改變給藥途徑，還可以加強制劑的祀向給藥能力。劉慧(2007)等研究殼聚糖納米粒的制備并檢測其性能,希望得到一種能在黏膜給藥體系應用的藥物載體，從而實現抗菌藥物的持續釋放，達到長期療效的目標。蘇丹(2007)等以殼聚糖納米粒為載體負載siRNA穿過細胞膜，進入細胞質中的RNAi通路，為人類疾病發生機理、疾病基因治療靶點的鑒別以及新藥研發如小分子化合物和抗體類藥物的發現提供理論依據，但其研究僅適合醫學而不使用于農藥研究。殼聚糖納米粒在醫學上的應用已多有報道，但是在農業上的應用報道還不多見。林春梅(2009)等利用殼聚糖帶陽離子的特性，使其與帶陰離子的三聚磷酸鈉發生離于交聯，包裹部分阿維菌素顆粒后形成納米載藥顆粒。趙書言(2009)等用殼聚糖納米粒包埋尿素，使得尿素的釋放速度減慢，增強緩釋效果。馮博華(2009)等以蓖麻油酸鈉和殼聚糖為原料制備納米粒子包裹魚藤酮、印楝素植物源農藥，避免了大量有機溶劑和助劑的使用。李敏(2011)等通過過氧化氫降解殼聚糖制備低聚物，以吡蟲啉、毒死蜱為模型藥物，研究納米粒子的理化性質及不同制備方法形成機理。張子勇(2012)等以殼聚糖和羧甲基殼聚糖為載體，制備印楝素納米粒子水分散液。盡管上述報道成功制備了農藥殼聚糖納米粒制劑，但是其研發均處于探究階段，所制備的納米粒尺寸、粒徑分布、藥物負載率等理化指標均不穩定，未實現標準化水平，其次工藝煩瑣，不易實現規模生產，所以至今局限于實驗室研究，并未見轉化為產品制劑流通市場。此外，目前成功報道的農藥殼聚糖制劑包埋的農藥有效成分多為現存化學農藥，分子量小，技術操作相對簡單。本專利技術基于上述現狀，專利技術出首例基于基因沉默技術的防治小菜蛾的生物農藥制齊U，同時利用一種簡捷、規?；闹苽浞椒?，研制出適用于有效成分dsRNA大分子的殼聚糖納米粒助劑。本專利技術生物農藥制劑不僅能高效防治小菜蛾，而且能體外保持dsRNA穩定性，增強其殺蟲效果。本專利技術制劑是一種高效、環境友好和控釋的先進農藥制劑。
技術實現思路
本專利技術的目的之一是提供一種適用于生物農藥制劑的有效成分SiRNA的大分子的殼聚糖納米粒。 實現上述目的的技術方案如下:一種殼聚糖納米粒，其由以下重量百分比的原料組成:殼聚糖0.5-5%、助溶劑1_10%、防凍劑0-5%、表面活性劑0.1_1%、乳化劑0.1-0.5%、緩沖液40-60%、余量為水。優選地，殼聚糖納米粒中的助溶劑用于增加殼聚糖的溶解性，為聚乙二醇200、聚乙二醇400、乙醇、丙二醇中的一種或者幾種混合物。殼聚糖納米粒中的防凍劑用于保護制劑成分免于低溫造成的物理損害，優選地，所述防凍劑為丙三醇、乙二醇、異丙醇、二甘醇中的一種或者幾種混合物。殼聚糖納米粒中的表面活性劑用于降低了溶液的表面張力，增強了制劑在植物或害蟲體表的潤濕、展布以及附著力，從而提高藥效。優選地，所述表面活性劑為吐溫20、吐溫40、吐溫60、吐溫80中的一種或者幾種混合物。殼聚糖納米粒中的乳化劑用于提高膠溶、乳化、分散、交聯，優選地，所述乳化劑為三聚磷酸鈉、農乳400#(芐基二甲基酚聚氧乙烯醚)、農乳500#(烷基苯磺酸鈣)、農乳600# (苯乙基酚聚氧乙烯醚)、農乳700# (烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮聚物)、農乳1600# (苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚)、NP系列磷酸酯(壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯)、苯乙基聚氧乙烯醚硫酸銨鹽、烷基聯苯醚二磺酸鎂鹽中的一種或者幾種混合物。殼聚糖納米粒中的緩沖液用于制劑酸堿調節、增加助劑溶解性。優選地，所述緩沖液為醋酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液或檸檬酸鹽緩沖液的一種或者幾種混合物。殼聚糖納米粒是有別于現存納米粒的可以包裹大分子的農用納米粒，其粒徑為100_600nmo本專利技術的另一個目的是提供一種防治小菜蛾的生物農藥制劑，該生物農藥制劑可有效控制小菜蛾，是可持續發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種殼聚糖納米粒，其特征是，其由以下重量百分比的原料組成：殼聚糖0.5?5％、助溶劑1?10％、防凍劑0?5％、表面活性劑0.1?1％、乳化劑0.1?0.5％、緩沖液40?60％、余量為水。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張必良，
申請(專利權)人：廣州市銳博生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：