阅读说明：本技术 杀虫剂的微囊化 (Microencapsulation of insecticides ) 是由 张世玲 钟玲 任华 贠栋 陆威 常翠兰 于 2017-12-25 设计创作，主要内容包括：一种用于乳液中以形成本公开的微胶囊的有机/油混合物。所述有机/油混合物包括阿维菌素(abamectin)；非极性溶剂,所述非极性溶剂的汉森溶解度参数(Hansen solubility parameter)的极性(P)值为0至3；式I的极性溶剂：其中R<Sub>1</Sub>为C1至C15烷基；R2为H或C1至C8烷基；R<Sub>3</Sub>为C1至C15亚烷基；并且R<Sub>4</Sub>为C1至C15烷基,其中R<Sub>1</Sub>、R<Sub>2</Sub>、R<Sub>4</Sub>烷基和R<Sub>3</Sub>亚烷基中的碳的总和为8至30；和2.5至20重量％的异氰酸酯,其中每个重量％是按所述有机/油混合物的总重量计,并且所述阿维菌素、所述非极性溶剂、所述极性溶剂和所述异氰酸酯的重量％的总和总计为100重量％。<Image he="198" wi="700" file="DDA0002532238030000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>(An organic/oil mixture for use in an emulsion to form the microcapsules of the present disclosure. The organic/oil mixture comprises abamectin (abamectin); a non-polar solvent having a polar (P) value of Hansen solubility parameter (Hansen solubility parameter) of 0 to 3; a polar solvent of formula I: wherein R is 1 Is a C1 to C15 alkyl group; r2 is H or C1 to C8 alkyl; r 3 Is a C1 to C15 alkylene group; and R is 4 Is C1 to C15 alkyl, wherein R 1 、R 2 、R 4 Alkyl and R 3 The sum of the carbons in the alkylene is 8 to 30; and 2.5 to 20 wt% of an isocyanate, wherein each wt% is based on the total weight of the organic/oil mixture and the sum of the wt% of the avermectin, the non-polar solvent, the polar solvent and the isocyanate totals 100 wt%.)

杀虫剂的微囊化

技术领域

本公开涉及微囊化，并且更具体地涉及杀虫剂的微囊化。

背景技术

阿维菌素(abamectin)被广泛用于防控多种农作物、水果、蔬菜和观赏作物中的害虫和螨虫。然而，阿维菌素具有不希望的特性：首先，它具有很高的光敏性并易于氧化；其次，它对人类和动物有毒。

解决光敏性和氧化问题的尝试已经采取了不同的做法。例如，阿维菌素作为乳液浓缩物(EC)(例如，浓度为18g/L)出售，其包括有助于使阿维菌素的光分解降到最低的抗氧化剂和/或紫外线屏蔽剂。替代地，阿维菌素的光敏性问题已经通过使用乳液法微囊化阿维菌素来解决。微囊化的乳化过程从在含有(一种或多种)表面活性剂和(一种或多种)分散剂的水相中乳化含有阿维菌素和(一种或多种)疏水性溶剂的油相开始。然后通过单体聚合在乳液中的油滴周围形成微胶囊。

然而，微囊化的第一步骤的关键之处包括用与悬浮液体系具有良好的相容性和溶解性的溶剂制备活性溶液，以便实现目标活性负载水平。悬浮液体系还需要良好的疏水性以便有利于微胶囊的形成。然而，阿维菌素在典型的疏水性芳香族农业溶剂中的溶解度非常低。例如，在微胶囊中难以实现甚至1重量％的阿维菌素的负载水平。

在微囊化阿维菌素中造成困难的另一个问题是微囊化过程中使用的化学过程。典型的微囊化过程使用基于聚脲/聚氨酯化学的界面聚合工艺。这种化学过程使用异氰酸酯单体来创建微胶囊壁。然而，阿维菌素具有羟基(一个仲羟基和两个叔羟基)，如以下式I所见。这些羟基可与异氰酸酯单体反应，从而导致在微胶囊形成期间阿维菌素的降解。

因而，在本领域中需要改进阿维菌素的微囊化。

发明内容

本公开提供了阿维菌素的微囊化的改进。本公开尤其提供了一种具有溶剂的活性溶液，所述溶剂具有良好的阿维菌素溶解性、实现了目标阿维菌素负载水平(3至5重量％的水平)并且具有良好的疏水性以便有利于胶囊形成，同时使在胶囊形成过程期间阿维菌素的降解降到最低。具体地说，已经令人惊讶地发现，在本文中称为有机/油混合物(本文中讨论的)中特定极性溶剂与非极性溶剂结合使用产生微胶囊，所述微胶囊含有的阿维菌素的重量百分比与用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比相当。换句话说，微胶囊中阿维菌素的重量百分比令人惊讶地接近于用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比，这表明阿维菌素在封装反应期间出人意料地得到了很好的保护。

如上所提及，本公开的实施例包括用于形成乳液的有机/油混合物，所述乳液用于形成本公开的微胶囊。有机/油混合物包括0.1至20重量百分比(重量％)的阿维菌素；10至70重量％的非极性溶剂，所述非极性溶剂的汉森溶解度参数(Hansen solubilityparameter)的极性(P)值为0至3；0.5至80重量％的式I的极性溶剂：

其中R₁为C1至C15烷基；R2为H或C1至C8烷基；R₃为C1至C15亚烷基；并且R₄为C1至C15烷基，其中R₁、R₂、R₄烷基和R₃亚烷基中的碳的总和为8至30；和2.5至20重量％的异氰酸酯，其中每个重量％是按有机/油混合物的总重量计，并且阿维菌素、非极性溶剂、极性溶剂和异氰酸酯的重量％的总和总计为100重量％。

有机/油混合物用于乳液中，其中乳液包括有机/油混合物和水性混合物。乳液的有机/油混合物包括0.1至10重量百分比(重量％)的阿维菌素；10至30重量％的非极性溶剂；0.5至30重量％的式I的极性溶剂：

其中R₁为C1至C15烷基；R2为H或C1至C8烷基；R₃为C1至C15亚烷基；并且R₄为C1至C15烷基，其中R₁、R₂、R₄烷基和R₃亚烷基中的碳的总和为8至30；和2.5至10重量％的异氰酸酯。水性混合物包括0.5至20重量％的表面活性剂；0.5至20重量％的分散剂；0.01至2重量％的增稠剂；和40至55重量％的水，其中乳液的每个重量％是按乳液的总重量计，并且有机/油混合物和水性混合物的重量％的总和总计为100重量％。

优选地，R₁为C1至C8烷基；R₃为C1至C8亚烷基；并且R₄为C1至C8烷基。优选地，R₁、R₂、R₄烷基和R₃亚烷基中的碳的总和为10至25。最优选地，极性溶剂是2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

如本文所述，非极性溶剂的汉森溶解度参数的极性(P)值为0至3，其中这类非极性溶剂选自由芳香族石油衍生物、植物油、烃、酯、酰胺及其组合组成的组。在一个优选实施例中，非极性溶剂是Solvesso^TM 150#(埃克森美孚公司(ExxonMobil Co.))，其为芳香族石油衍生物。

对于各种实施例，异氰酸酯选自由以下组成的组：亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、聚合MDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、亚甲基双环己基异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及其组合。

对于水性混合物，表面活性剂是支链醇烷氧基化物。分散剂是基于丙烯酸酯的分散剂聚合物。增稠剂选自由天然多糖、无机硅酸盐、合成聚合物、粘土或其组合的组成的组。

本公开还包括微胶囊，所述微胶囊包括由胺与如本文所提供的乳液中的异氰酸酯反应形成的包衣，以及含在形成微胶囊的包衣内部的液体混合物，其中液体混合物包括阿维菌素、非极性溶剂、极性溶剂、表面活性剂、分散剂、增稠剂和水。将微胶囊悬浮在水性混合物中。

具体实施方式

本公开提供了阿维菌素的微囊化的改进。本公开尤其提供了一种具有溶剂的活性溶液，所述溶剂具有良好的阿维菌素溶解性、实现了目标阿维菌素负载水平(3至5重量％的水平)并且具有良好的疏水性以便有利于胶囊形成，同时使在胶囊形成过程期间阿维菌素的降解降到最低。具体地说，已经令人惊讶地发现，在本文中称为有机/油混合物(本文中讨论的)中特定极性溶剂与非极性溶剂结合使用允许微胶囊含有的阿维菌素的重量百分比与用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比相当。换句话说，微胶囊中阿维菌素的重量百分比令人惊讶地接近于用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比，这表明阿维菌素在封装反应期间出人意料地得到了很好的保护。

如本文所提供的，有机/油混合物与水性混合物一起使用以形成乳液。将胺添加到乳液中，其中通过界面聚合过程，胺与有机/油混合物中存在的异氰酸酯反应以在有机/油混合物周围形成包衣，从而形成本公开的微胶囊。含在形成微胶囊的包衣内部的液体混合物包括阿维菌素。

有机/油混合物

本公开的实施例包括用于形成乳液的有机/油混合物，所述乳液随后用于形成本公开的微胶囊。有机/油混合物包括0.1至20重量百分比(重量％)的阿维菌素；10至70重量％的非极性溶剂，所述非极性溶剂的汉森溶解度参数的极性(P)值为0至3；0.5至80重量％的式I的极性溶剂：

其中R₁为C1至C15烷基；R2为H或C1至C8烷基；R₃为C1至C15亚烷基；并且R₄为C1至C15烷基，其中R₁、R₂、R₄烷基和R₃亚烷基中的碳的总和为8至30；和2.5至20重量％的异氰酸酯，其中每个重量％是按有机/油混合物的总重量计，并且阿维菌素、非极性溶剂、极性溶剂和异氰酸酯的重量％的总和总计为100重量％。

有机/油混合物包括0.1至20重量％的阿维菌素，其中重量％是按有机/油混合物的总重量计。优选地，有机/油混合物包括0.1至10重量％的阿维菌素。在一个优选实施例中，有机/油混合物包括3至5重量％的阿维菌素。阿维菌素(CAS登记号71751-41-2)是含有大于80重量％的阿维菌素B1a(CAS登记号65195-55-3)和构成剩余物(即至100重量％)的阿维菌素B1b(CAS登记号65195-56-4)的混合物。阿维菌素是一种源自土壤细菌阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)的杀虫剂。阿维菌素可从河北威永生物化学有限公司(HeBeiVeyong Bio-Chemical Co.,Ltd)等商业渠道获得。

虽然本公开使用阿维菌素，但应理解，除了阿维菌素外，具有与阿维菌素类似的羟基的其他生物活性化合物可与有机/油混合物一起用于形成本公开的乳液和微胶囊中。这类生物活性化合物可以包括但不限于大环内酯，包含阿凡曼菌素(avermectin)(伊维菌素(ivermectin)、阿维菌素和多拉菌素(doramectin))和米尔倍霉素(milbemycins)(米尔倍霉素肟和莫昔克丁(moxidectin))等。

有机/油混合物还包括10至70重量％的汉森溶解度参数的极性(P)值为0至3的非极性溶剂，其中重量％是按溶剂有机/油混合物的总重量计。优选地，有机/油混合物包括20至60重量％的非极性溶剂。通常，用于本公开的可用的非极性溶剂包括但不限于在室温(例如，23℃)下具有低的水溶解度(例如，小于0.1重量％)且汉森溶解度参数的极性(P)值为0至3的农业上可接受的疏水性溶剂。如本文所用，使用汉森溶解度参数网站(https:// www.hansen-solubility.com/buy-HSPiP-software.php)上可获得的软件来计算汉森溶解度参数的极性(P)值。汉森溶解度参数的极性(P)值也可以基于以下来计算：《汉森溶解度参数：用户手册第二版(Hansen Solubility Parameters:A user's handbook,SecondEdition.)》佛罗里达州波卡拉顿(Boca Raton,Fla)，CRC出版社，ISBN 978-0-8493-7248-3。本文提供的汉森溶解度参数的极性值是在室温(23℃)下测量的。

这类非极性溶剂选自由芳香族石油衍生物、植物油、烃、酯、酰胺及其组合组成的组。芳香族石油衍生物的实例包括可以商品名Solvesso^TM 100、Solvesso^TM 150、Solvesso^TM200、Solvesso^TM 150ND、Solvesso^TM 200ND、Aromatic^TM 150、Aromatic^TM 200、Hydrosol^TM A200、Hydrosol^TM A 230/270、Caromax^TM 20、Caromax^TM 28、Aromat^TM K 150、Aromat^TM K 200和Shellsol^TM A 150等从埃克森美孚公司或英国石油公司(British Petroleum)商购的那些。在一个优选实施例中，非极性溶剂是Solvesso^TM 150#(埃克森美孚公司)，其为芳香族石油衍生物。植物油的实例包括大豆油、菜籽油、棕榈油和玉米油等。烃的实例包括戊烷、己烷等，直链烷烃、异烷烃和环烷烃。酯的实例包括但不限于萜类酯、乙酸苄酯、苯甲酸苄酯。酰胺的实例包括N,N-二烷基酰胺，可从The PC Hall Co.以Hallcomide M 810商购，可从科莱恩公司(Clariant Corporation)以Genagen 4166商购。也可以使用任何以上非极性溶剂的组合。

有机/油混合物还包括0.5至80重量％的式I的极性溶剂，其中重量％是按有机/油混合物的总重量计。优选地，有机/油混合物包括10至70重量％的极性溶剂。与非极性溶剂相反，本公开的极性溶剂的汉森溶解度参数的极性(P)值大于3至10，如根据本文针对非极性溶剂所讨论的方法测量/计算。如上所述，极性溶剂以式I示出：

其中R₁为C1至C15烷基；R2为H或C1至C8烷基；R₃为C1至C15亚烷基；并且R₄为C1至C15烷基，其中R₁、R₂、R₄烷基和R₃亚烷基中的碳的总和为8至30；和2.5至20重量％的异氰酸酯，其中每个重量％是按有机/油混合物的总重量计，并且阿维菌素、非极性溶剂、极性溶剂和异氰酸酯的重量％的总和总计为100重量％。优选地，R₁为C1至C8烷基；R₄为C1至C8烷基；并且R₃为C1至C8亚烷基。优选地，R₁、R₂、R₃和R₄烷基中的碳的总和为10至25。最优选地，极性溶剂是2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(IBT)。

如本文所提供的，使用极性溶剂有助于保护阿维菌素在微胶囊形成期间免于分解。具体地说，极性溶剂中的羟基有助于减少可能由异氰酸酯基与阿维菌素中的羟基之间的反应引起的阿维菌素的降解。极性溶剂即使在冷热老化测试和紫外线稳定性测试下，也有助于形成稳定的乳液和微胶囊悬浮液，如以下实例部分所见。

本公开的合适极性溶剂的实例还包括但不限于具有与上述酯醇相似的溶解度参数的溶剂。这类极性溶剂的实例包括甲酸丁酯(CAS 592-84-7)、二甘醇己醚(CAS 112-59-4)、二丙二醇单正丁醚(CAS 29911-28-2)、乙二醇单乙醚丙烯酸酯(CAS 106-74-1)、甲氯芬酯(CAS 51-68-3)、甲醇簇(CAS 67-56-1)、丙烯酸甲酯(CAS 96-33-3)、丙二醇单甲醚乙酸酯(CAS 108-65-6)、丙二醇单丙醚(CAS 1569-01-3)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(CAS 25265-77-4)、巴豆酸乙烯酯(CAS 14861-06-4)、甲酸乙烯酯(CAS 692-45-5)、2,2,3,4,4,4-六氟丁-1-醇(CAS 382-31-0)、1,1,1-三氟-2-甲基丙-2-醇(CAS 507-52-8)、1-戊醇、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟(CAS 355-80-6)、2-甲基-3-羟基-4,4,4-三氟丁酸乙酯(CAS91600-33-8)和丙二醇2-叔丁醚(CAS 94023-15-1)。

有机/油混合物还包括2.5至30重量％的异氰酸酯，其中重量％是按有机/油混合物的总重量计。优选地，有机/油混合物包括5至20重量％的异氰酸酯。本公开的异氰酸酯可包括但不限于亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、聚合MDI(PDMI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、亚甲基双环己基异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及其组合。合适的异氰酸酯还可包括其他芳香族和/或脂肪族多官能异氰酸酯。芳香族异氰酸酯包括含有苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基或二苯基部分或其组合的那些，如亚二甲苯基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物、甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物、4,4'-二苯基二甲烷二异氰酸酯(MOI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、4,4'-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、二烷基二苯基甲烷二异氰酸酯和四烷基二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苄基二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯及其组合。合适的脂肪族多官能异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯的三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体、六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲、氢化聚合的亚甲基二苯基二异氰酸酯、氢化的亚甲基二苯基二异氰酸酯、氢化的MDI、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、1-甲基-2,4-二异氰酰基环己烷、1,6-二异氰酸酯-2,2,4-三甲基己烷、1-异氰酰基甲基-3-异氰酰基-1,5,5-三甲基环己烷、四甲氧基丁烷1,4-二异氰酸酯、丁烷1,4-二异氰酸酯、己烷1,6-二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷1,4-二异氰酸酯及其组合

乳液

有机/油混合物用于乳液中，其中乳液包括有机/油混合物和水性混合物。如本文所用，水性混合物包括水、表面活性剂、增稠剂和分散剂，其中在形成乳液之后添加胺，以使异氰酸酯交联并形成本公开的微胶囊的壁。

乳液的有机/油混合物包括0.1至10重量百分比(重量％)的阿维菌素；10至30重量％的非极性溶剂；0.5至30重量％的式I极性溶剂：

其中R₁为C1至C15烷基；R2为H或C1至C8烷基；R₃为C1至C15亚烷基；并且R₄为C1至C15烷基，其中R₁、R₂、R₄烷基和R₃亚烷基中的碳的总和为8至30；和2.5至10重量％的异氰酸酯。水性混合物包括0.5至20重量％的表面活性剂；0.5至20重量％的分散剂；0.01至2重量％的增稠剂；和40至55重量％的水，其中乳液的组分的每个重量％是按乳液的总重量计，并且有机/油混合物和水性混合物的重量％的总和总计为100重量％。

阿维菌素、非极性溶剂、极性溶剂和异氰酸酯的实例如上文所描述。优选地，乳液的有机/油混合物包括0.1至10重量百分比(重量％)的阿维菌素；10至30重量％的非极性溶剂；0.5至30重量％的式I的极性溶剂；和2.5至10重量％的异氰酸酯，如上所述。更优选地，乳液的有机/油混合物包括3至5重量％的阿维菌素；10至22重量％的非极性溶剂；25至27重量％的式I的极性溶剂和4至8重量％的异氰酸酯。

水性混合物包括0.5至20重量％的表面活性剂。优选地，水性混合物包括1至10重量％的表面活性剂，并且更优选地，水性混合物包括2至8重量％的表面活性剂。表面活性剂的实例包括但不限于支链醇烷氧基化物、环氧乙烷/环氧丙烷(EO/PO)共聚物、磺基琥珀酸二烷基酯、基于磷酸酯的表面活性剂、烷基二苯醚二磺酸酯表面活性剂和阴离子磺酸盐或硫酸盐表面活性剂以及其任何组合。优选地，表面活性剂是支链醇烷氧基化物。如本文所提供的，支链醇烷氧基化物可以包括伯和/或仲支链醇烷氧基化物。

伯支链醇乙氧基化物的实例包括例如可以商品名ECOSURF^TM，如ECOSURF^TM EH-9、ECOSURF^TM EH-9及其组合商购的产品。仲支链醇乙氧基化物包括例如可以商品名Tergitol^TM 15-S-9、Tergitol^TM 15-S-12及其组合商购的产品。EO-PO共聚物的实例包括可以商品名Tergitol^TM L-61和Tergitol^TM L-64、Dowfax^TM D-800、Dowfax^TM D-850及其组合商购的产品。磺基琥珀酸二烷基酯的实例包括例如可以商品名Triton^TM GR-7M、Triton^TM GR-5M及其组合商购。磷酸酯的实例包括可以商品名如Triton^TM H-55、Triton^TM H-66、Triton^TMQS-44和Triton^TM XQS-20及其组合商购的产品。烷基聚糖苷包括例如可以商品名如Triton^TM CG-50、Triton^TM CG-110、Triton^TM CG-600、Triton^TM CG-650及其组合商购的产品。烷基二苯醚二磺酸酯包括例如以商品名如Dowfax^TM 2A1、Dowfax^TM 8390等及其混合物商购的产品。磺酸盐或硫酸盐表面活性剂包括例如十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基萘硫酸钠，以商品名如Triton^TM QS-15、Triton^TM XN-45及其组合商购的产品。

水性混合物包括0.5至20重量％的分散剂。优选地，水性混合物包括1至10重量％的分散剂，并且更优选地，水性混合物包括2至8重量％的分散剂。优选地，分散剂是基于丙烯酸酯的分散剂聚合物。分散剂的实例包括但不限于马来酸或马来酸酐与烯烃(例如异丁烯或二异丁烯)的共聚物、通过聚氧乙烯接枝的聚丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸酯和丙烯酸或甲基丙烯酸及其组合的共聚物。具体实例包括但不限于可商购产品，如GeroponT/36、Powerblox^TM D-305、Powerblox^TM D-205、Oratan^TM 731A及其组合。

水性混合物包括0.01至2重量％的增稠剂。优选地，该水性混合物包括0.05至1重量％的增稠剂。增稠剂选自由天然多糖、无机硅酸盐、合成聚合物、粘土或其组合的组成的组。天然多糖的实例包括但不限于黄原胶、角叉菜胶、刺槐豆胶。无机硅酸盐的实例包括但不限于白炭黑、硅酸铝镁和蒙脱石类化合物中的化合物。合成聚合物的实例包括但不限于聚氨酯。粘土的实例包括本领域已知的那些。

水性混合物还包括40至55重量％的水。如本领域中已知的，水可以是去离子水或经过超滤的水。

微胶囊

如本文所提供的，本公开的微胶囊包括由胺与存在于乳液的有机/油混合物中的异氰酸酯反应形成的包衣。微胶囊还包括含在形成微胶囊的包衣内部的液体混合物。微胶囊内部的液体混合物包括阿维菌素、非极性溶剂、极性溶剂、表面活性剂、分散剂、增稠剂和水。将微胶囊悬浮在水性混合物中。

可用于形成本公开的微胶囊的胺包括但不限于乙胺、乙二胺、三亚乙基四胺、1,6-六亚甲基二胺、双-六亚甲基三胺、二甲胺、四亚乙基五胺、三甲胺、二乙胺、二异丙胺、二甲基氨基丙胺、三异丙胺、多胺或其组合。其他熟知的水溶性胺也可用于形成本公开的微胶囊。可以与异氰酸酯单体反应以产生微胶囊壁的单体还可以是含有活性氢的化合物，如水溶性二醇或多元醇，例如乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇。

微胶囊制备是使用聚脲/聚氨酯化学的界面聚合过程，其中异氰酸酯单体有助于形成微胶囊壁。然而，阿维菌素包括羟基官能团，所述羟基官能团在包封过程期间可能会发生反应，因此存在活性降解的风险。然而，本公开已经令人惊讶地发现，如本文所提供的，特定极性溶剂与非极性溶剂结合使用产生微胶囊，所述微胶囊含有的阿维菌素的重量百分比与用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比相当。换句话说，微胶囊中阿维菌素的重量百分比令人惊讶地接近于用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比。

为了形成微胶囊，将有机/油混合物的非极性溶剂、极性溶剂在室温(23℃)下混合。然后将异氰酸酯添加到非极性溶剂/极性溶剂混合物中，随后添加阿维菌素，以形成有机/油混合物。将有机/油混合物用顶置式搅拌器混合(例如，以每分钟200至300转(rpm)持续5至10分钟)以形成均质混合物。

同样，通过在室温下混合(一种或多种)表面活性剂、(一种或多种)分散剂、增稠剂和水(例如去离子水)来制备水性混合物。例如，可以将水性混合物用顶置式搅拌器混合(例如，以每分钟200至300转(rpm)持续5至10分钟)以形成均质混合物。然后将水性混合物和有机/油混合物混合以形成两相混合物。然后通过用顶置式搅拌器以约1000至2000rpm的速度混合约5至10分钟在室温下将两相混合物混合以形成乳液。继续混合速度和持续时间，直到乳液中的有机/油混合物的粒度小于10微米，其中使用光学显微镜确认大小。

然后在室温下将胺添加到乳液中以形成微胶囊。胺的添加量可以是有机/油混合物中每摩尔异氰酸酯0.1至5摩尔。胺可以以胺溶液的形式添加到乳液中，按胺溶液的总重量计，所述胺溶液在水(例如，去离子水)中具有5至20重量％的胺。具体来说，可以在搅拌下在室温下将胺溶液滴加到乳液中，以保持良好的混合。在胺添加完成之后，将所得的微胶囊悬浮液以200-500rpm再搅拌一定时间间隔(例如，一分钟)。

实例

现在将在以下实例中详细描述本公开的一些实施例。

原材料：

微胶囊制备

微胶囊制备是使用聚脲/聚氨酯化学的界面聚合过程，其中异氰酸酯单体有助于形成微胶囊壁。然而，阿维菌素包括羟基官能团，所述羟基官能团在包封过程期间可能会发生反应，因此存在活性降解的风险。然而，本公开已经令人惊讶地发现，如本文所提供的，特定极性溶剂与非极性溶剂结合使用产生微胶囊，所述微胶囊含有的阿维菌素的重量百分比与用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比相当。换句话说，微胶囊中阿维菌素的重量百分比令人惊讶地接近于用于形成微胶囊的有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比。例如，如下面所见，实例2的微胶囊中的阿维菌素的重量百分比与形成微胶囊时有机/油混合物中的阿维菌素的重量百分比相同，这表明阿维菌素在包封反应期间令人惊讶地得到了很好的保护。

在室温(23℃)下，根据表1(实例)和表2(比较例)中列出的量混合非极性溶剂、极性溶剂(使用时)，随后是异氰酸酯，以形成溶剂混合物。在室温下，根据表1和表2中所列的量，将阿维菌素添加到溶剂混合物中，以形成有机/油混合物。用IKA顶置式搅拌器以200至300转/分钟(rpm)混合有机/油混合物，以形成均质混合物。

通过在室温下混合如表1和表2所示的(一种或多种)表面活性剂、(一种或多种)分散剂、增稠剂和去离子(DI)水来制备水性混合物。将水性混合物添加到有机/油混合物中，得到两相混合物。通过用IKA顶置式搅拌器以约1000rpm的速度混合，在室温下使两相混合物乳化以形成乳液。继续进行乳化过程，直到乳液中的粒度小于10微米(使用光学显微镜确认大小)。

制备10重量百分比(重量％)的乙二胺(EDA)水溶液以形成胺溶液。在室温下，根据表1和2所示的量，将胺溶液滴加到乳液中，同时以降低的速度搅拌以保持良好的混合。胺添加完成后，将所得的微胶囊悬浮液以200-500rpm再搅拌一分钟。

对于实例(表1)和比较例(表2)，除非另有说明，否则表1和表2中所示的每种成分的含量均以按微胶囊悬浮液的总重量计的重量百分比给出。

表1-实例1-5

*胶囊内含约0.4％的丁基化羟基甲苯(BHT，一种UV稳定剂)。

表2-比较例A和B

使用光学和荧光显微镜检查确认微胶囊的形成。使用压力破坏微胶囊并使用光学和荧光显微镜检查两者确认，由于在水相中形成了来自微胶囊的内容物的小液滴，因此内容物是疏水的。观察结果证实阿维菌素被很好地封装在微胶囊中。

测试程序

实例使用以下测试程序。

a)热老化测试

从如在上文的微胶囊制备部分中制备的微胶囊悬浮液的样品，根据本公开的下文c)部分中讨论的方法，测量阿维菌素的百分比。从如在上文的微胶囊制备部分中制备的微胶囊悬浮液的同一样品中，将100克微胶囊悬浮液放入1升烧杯中，并盖上烧杯以防止蒸发。将有盖的烧杯放在设定为54℃的烘箱中，并在54℃下放置2周。2周后，取出烧杯，并使微胶囊悬浮液恢复到室温，以形成微胶囊悬浮液的热老化样品。根据下文c)部分中讨论的方法，测量微胶囊悬浮液的热老化样品中阿维菌素的百分比。表5提供了这些测试的结果。

b)UV老化测试

从如在上文的微胶囊制备部分中制备的微胶囊悬浮液的样品，根据本公开的下文c)部分中讨论的方法，测量阿维菌素的百分比。从如在上文的微胶囊制备部分中制备的微胶囊悬浮液的同一样品中，将10克放入玻璃小瓶中，并使用UVP，LLC CL-1000紫外线交联剂，将样品暴露于能量为100μJ/cm³的紫外光(波长约10nm至400nm)中持续20小时，以形成微胶囊悬浮液的UV老化样品。根据下文c)部分中讨论的方法，测量微胶囊悬浮液的UV老化样品中阿维菌素的百分比。表6提供了这些测试的结果。

同样，从如在上文的微胶囊制备部分中制备的乳液的样品，根据本公开的下文c)部分中讨论的方法，测量阿维菌素的百分比。从如在上文的微胶囊制备部分中制备的乳液的同一样品中，将10克放入玻璃小瓶中，并使用UVP，LLC CL-1000紫外线交联剂，将样品暴露于能量为100μJ/cm³的紫外光(波长约10nm至400nm)中持续20小时，以形成乳液的UV老化样品。根据下文c)部分中讨论的方法，测量乳液的UV老化样品中阿维菌素的百分比。表6提供了这些测试的结果。

c)阿维菌素含量和包封效率的测量

如下确定微胶囊中阿维菌素的含量和阿维菌素的包封效率。

以5800rpm用离心机分离如在上文的微胶囊制备部分中制备的微胶囊悬浮液的5ml样品持续10分钟以使微胶囊与水相分离。在室温下，将0.1克分离的微胶囊悬浮在10ml分析级甲醇中，以形成微胶囊的测试样品。在室温下，使用超声波清洁器(SK3210LHC，上海功德超声仪器有限公司(Shanghai Kudos Ultrasonic instrument co.,ltd))将微胶囊的测试样品超声处理10分钟，以形成超声处理的微胶囊样品。

用带二极管阵列检测器(Agilent 1200HPLC)和Agilent Zorbax SDB-C18，4.6*150mm，5μm柱的反相高压液相色谱法，根据表3所示的参数，测量超声处理的微胶囊样品和如在上文的微胶囊制备部分中制备的乳液样品中的阿维菌素的量。比较超声处理的微胶囊样品和如在上文的微胶囊制备部分中制备的乳液样品中阿维菌素的量，以确定阿维菌素的包封效率。

表3

结果

阿维菌素在溶剂中的溶解度和在微胶囊

悬浮液中的负载水平

如上所见，形成微胶囊悬浮液的一般方法包括用有机/油混合物和水性混合物形成乳液，以及然后通过单体聚合在创有机/油混合物的液滴周围形成胶囊。本公开中实现的阿维菌素负载水平归因于溶剂混合物，其中根据本公开的溶剂与阿维菌素具有优异的相容性，从而实现目标阿维菌素负载水平，同时还提供了相对于水性混合物的必需疏水性以有利于微胶囊形成。

下表4提供了阿维菌素在室温下在各种溶剂中的溶解度值(相对于组合物总重量的重量百分比)。

表4-阿维菌素在溶剂中的溶解度

如表4所示，在疏水性溶剂中阿维菌素溶解度非常低(比较实例C至G)，下降到低于1％的值。在这些溶剂中，有松香植物油ND-60和芳香族溶剂Solvesso^TM 150#，它们是常用的农业溶剂，这类溶剂的使用会导致活性负载水平可能低于1％，如比较例A至C所见。

相反，在UCAR^TM FILMER IBT中阿维菌素溶解度高达14.0％(实例6)，并在其与芳香族溶剂Solvesso^TM 150#的组合中，溶解度大于10％，如表4所见。因此，本公开中提供的溶剂的组合和选择的重量百分比可以显著改进阿维菌素的溶解度，并因此潜在地使胶囊悬浮液配制物(例如，实例1-5)中的高阿维菌素负载水平(例如3％至5％或可能更大)成为可能。

在不同温度下储存期间阿维菌素在微胶囊中的稳定性

如上所讨论，借助热老化测试评估在储存期间阿维菌素在微胶囊中的稳定性。如表5所示，在54℃下使含阿维菌素的微胶囊热老化2周导致几乎没有阿维菌素的损失。这一结果类似于含有阿维菌素的微胶囊在0℃下老化1周的老化测试。

表5–来自实例2的样品的微胶囊中阿维菌素的重量百分比

暴露于UV光的阿维菌素在微胶囊中的稳定性

如本文所述，阿维菌素对光，特别是UV光高度敏感。解决这个重要问题的方法是将阿维菌素与UV稳定剂包封和/或包括在一起。上面讨论的UV老化测试的结果示于表6中。如表6所见，将如在上文的微胶囊制备部分中制备的乳液(比较例4，3.18％阿维菌素+15.00％NMP+81.82％Solvesso150#)和实例4的微胶囊悬浮液的样品暴露于UV光持续20小时，如上所讨论。如表6所示，在不受微胶囊壁保护的情况下，损失了16.25％的阿维菌素(比较例4)，而当含在本公开的微胶囊(实例4)和在内部还包括UV稳定剂的实例(实例5)中时仅损失了约2％至3％的阿维菌素。这一数据表明，微胶囊有助于显著改进UV稳定性。

表6-抗UV老化的活性稳定性

*比较例4是EC样品，3.18％阿维菌素+15.00％NMP+81.82％Solvesso150#。

**发明实例5：UV稳定剂BHT在胶囊内部。