微胶囊技术在害虫防治方面的应用

1、微胶囊技术在害虫防治方面的应用摘要：文章对昆虫性信息素微胶囊及微胶囊农药的发展状况、制备方法，并介绍其在害虫控 制方面的应用进展,并对今后微胶囊的在害虫防治的发展作了展望。关键词：微胶囊；农药；昆虫性信息素；1微胶囊技术简介微胶囊技术的研究起源于20世纪30年代。1954年美国ncr(natiomil cash register)公 司的b.k.green成功地运用相分离技术制备明胶微胶囊,并将该技术应用于无碳复写纸的生 产。微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆形成微小粒子的技术，其研究开始于20 世纪30年代,50年代取得重大成果,90年代以来微胶囊技术的研究取得了更大的进展。微胶 囊

2、技术的应用范围从最初的药物包覆和无碳复写纸扩展到医药、食品、农药、饲料、涂料、 油墨、粘合剂、化妆品、洗涤剂、感光材料和纺织等各个行业，取得广泛的应用(梁治齐， 1999)o微胶囊剂就是利用微胶囊技术将固体、液体农药等活性物质包覆在囊壁材料中形成微胶 囊的囊状制剂.由于微胶囊制剂屮农药等活性成分被包覆在密闭或半透性的壁膜中，因此微胶 囊化的农药制剂、性信息素制剂具有如下特点：(1)降低药剂对人、畜的毒性和刺激性.扩大 了农药的使用范围(2)囊膜具有控制农药性信息素的有效成分释放的功能，大大延长了相同 剂量农药等的持效期，节约药剂的消耗量.(3)降低药剂在环境中的含量,减少対土壤和水源资 源的污

3、染.提高药剂的稳定性，避免因坏境因素(如光照、空气、雨水、土壤、微生物及其它 化学物质)造成药物有效成分的分解、氧化、降解。环境意识、资源保护、使用成本以及人类自身安全都促使人们研制高效、低毒、低残留 的农药新品种和技术。而开发农药新剂型的研制费用远低于开发农药新品种,农药微胶囊技 术已成为农药新剂型的一个发展趋势。农药新剂型的开发一直是国内外的研究热点。利用昆 虫性信息素防治害虫是20世纪60年代以來发展的一种治虫技术。由于具有高效、无毒、无 污染、不伤益虫等优点,国内外对昆虫性信息素的研究与应用都很重视。其应用主要包括3 个方面浊情监测(monitoring),大量诱捕(mass trap

4、ping)和干扰交配(matingdisruption)«2微胶囊的制备方法生产微胶囊的方法种类繁多，从原理上一般可分为化学方法、物理方法和物理化学方法。 目前工业生产中常用的微胶囊制备方法有:界面聚合法、原位聚合法、锐孔凝固浴法,复合凝 聚法、干燥浴法、包结络合法、喷雾干燥法、生物微胶囊法等,其中界面聚合法是农药微胶 囊制备的主要方法。其中用来制造昆虫性信息素微胶囊主要有相分离法和界面聚合法。2.1界面聚合法界面聚合法是1957年美国杜邦(du pont)公司发明的。该方法主要用于包裹溶液体系, 将芯材物乳化或分散在一个溶有壁材的连续相中，然后在芯材物的表面上通过单体缩合聚合 反应

5、而形成微胶囊。界面聚合法的基木原理是根据合成高聚物的界面缩聚反应，从而将农药 药剂包覆在聚合物壁材屮.界面缩聚反应是指将两种含有双(多)官能团的反应单体，分别溶解 在不相混溶的两种溶剂中，在两相界面上发生的缩聚反应.参加聚合反应的单体，一种是水溶 性的，另一种是油溶性的，它们分別位于囊心液滴的内部和外部,并在囊心液滴的表面上反应 形成聚合物薄膜。界面聚合法的优点在于反应速度快，工艺条件简单，可在常温下进行，对反应物纯度要求 不高和原料配比要求不严，易于实现工业化生产。另外，由于反应物可以从界面不断取走，因此 反应是不可逆的.但是该制备方法也存在一定的不足之处:对农药和成膜单体的要求具有局限 性

6、，反应的同时会有影响微胶囊性质的副反应发生，反应产物中有部分未反应的冇毒单体夹 杂.2.2相分离法相分离法是改变条件使溶解状态的成膜材料从溶液中聚沉出来，并将囊心包覆形成微胶 囊的微胶囊加工方法，其中最有代表性的是凝聚相分离技术，即利用改变温度,或在溶液中加 入无机盐电解质、成膜材料的非溶剂，或创造条件诱发2种成膜材料间相互结合等方法，使壁 材溶液产生相分离，形成2个新相，一个是含壁材浓度很高的聚合物丰富相(又称包囊材料相、 凝聚胶体相)，另一个是含壁材很少的聚合物缺乏相(乂称微型包囊介质相、稀释胶体相)，形成 的聚合物丰富相是可以充分流动的，并能够稳定地逐步环绕在囊心微粒周围。相分离法按凝

7、聚方式可以分为简单凝聚，复合凝聚，或盐析凝聚，其中最为常用的是复合凝聚法。复合凝聚法是指使用两种以上带有相反电荷的水溶性高分子电解质做成膜材料,囊心分 散在囊壁材料水溶液屮，当两种胶体溶液混合时,通过调节介质ph值、改变温度、稀释等使 得电荷互相中和，导致溶解度降低并产生了相分离，从而引起成膜材料从溶液中凝聚产生凝聚 相。3微胶囊在害虫防治的应用微胶囊防治农林业害虫，己有很多报道。在农药杀虫剂领域，美国pennwalt公司首先制成 甲基对硫磷微胶囊剂penneaporm,并在生产应用上推广获得成功，防治多种农林业害虫。据 报道0.279 kg/hm2的有效成分在田间有效期反达57 d,而同样条

8、件下，甲基对硫磷乳油只有 12 d的有效期,延长残效期达23倍，用药量比乳油减少1倍以上，用甲基对硫磷微胶囊剂 防治苹果蠹蛾(laspeyresia pomenella)时也具有很好的防治效果,而且没有引起褐斑的药害症 状，对人畜的毒性大大降低,用甲基对硫磷微胶囊防治烟芽夜蛾(heliothis virescens)第46d 的毒效比开始时毒效还髙,其微胶囊化后不仅延长药剂的残效，而且增加毒效。应用昆虫性信息索微胶囊防治农林业害虫，已有很多报道。例如:sanders等在加拿大使用 枫色卷蛾的性信息素微胶囊对12 hm2的白云杉林进行干扰交配防治，英主要成分是反-11-十 四碳烯醛和顺11 十四

9、碳烯醛，剂量7.4 g/hm2,处理区防治效果达到95.7%。5微胶囊在害虫防治的前景及展望农药、信息素微胶囊在国外早有研究，而国内在这方面的研究起步晚，进展缓慢,与国外 相比，还有很大的差距。我国农药起步较晚,工艺技术落后，仍以乳油、可湿性粉剂、粉剂、水剂为主,大量的甲苯、 二甲苯、纯苯作为溶剂施用m间，不仅是资源的浪费，而且造成严重的污染。微胶囊农药具有 持效期长、控制释放、毒性低、安全方便、残留量低等优点,20多年来，我国在微胶囊农药的 研制上有一定的发展，但由于技术等多方面的原因,发展速度相对较慢。随着人们对环境、生 态和可持续发展等问题的意识不断增强,微胶囊农药势必成为农药剂型的重要

10、发展方向。大 力开发微胶囊制剂具有极大的经济效益和社会效益。国内昆虫性信息素的微胶囊产品研究起步晚，进展缓慢，与国外相比，还有很大的差距。重 点应开发作用时间长，适于大面积使用的剂型,为农林部门提供质高效好、价格适宜、使用方 便的产品，以促进性信息素微胶囊更大规模的推广应用。参考文献：1梁治齐.微胶囊技术及其应用.北京:中国轻工业出版社，1999. 1 15.1陈增良，张钟宁.昆虫性信息素微胶囊的研允进展j.昆虫知识,200& 03: 362-367.陆鹏飞，黄玲巧，王琛柱.梨小食心虫化学通信中的信息物质j.昆虫学报，2010, 12: 1390-1403.朱丽云，孙培龙，张立钦.微生物农药微胶囊技术及其应用前景jj.浙江林学院学报,2002,01: 111-114.4 陈浩，钟宏，黄河，黄恒.农药微胶囊技术的研究现状与发展j,化工技术与开发,200&06: 19-21+30.5 李玉，新敖