悬浮种衣剂中壳聚糖成膜性效果研究

摘要 研究天然高分子材料壳聚糖用于提高悬浮种衣剂的成膜性和有效成分释放率。采用标准测试方法，测试高分子成膜剂影响悬浮种衣剂的理化测试指标，如成膜时间、包衣均匀度、包衣脱落率、种子表面药剂浸水脱落率等。结果表明：1.0%壳聚糖配成膜剂效果最佳，成膜时间和包衣脱落率均高于现用悬浮种衣剂，并能控制和调节悬浮种衣剂膜内活性成分释放速率。

关键词 壳聚糖；悬浮种衣剂；成膜性；效果

中图分类号 TQ450.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）24-0107-02

Effect Research on Film Forming Property of Chitosan in Flowable Concentrate for Seed Coating

CHANG Xiao-chun

（Institute of Nuclear and Biological Technologies，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Urumqi Xinjiang 830091）

Abstract A new natural high molecular material chitosan was used to improve the film-forming ratio and active ingredient release rate of seed coating in the present study.Degree of uniformity，falling off rate，germination rate and film forming ability of seed coating，which used new natural high molecular material were tested by classic normal methods.The results showed that 1.0% chitosan were the best dosage of the new film-forming agent in this research. The film forming time and falling off rate were higher than current flowable concentrate for seed coating，and could control and adjust the active ingredient release rate of flowable concentrate for seed coating.

Key words chitosan；flowable concentrate for seed coating；film-forming property；effect

懸浮种衣剂中成膜剂的主要功能是在种子表面形成有效活性成分的包裹层，该包裹薄膜有一定的缓控释作用。壳聚糖属于当前使用较为广泛的甲壳素衍生物。甲壳素又称为几丁质，在自然界中大量存在[1]，其可食用、安全性高，可以生物降解，对环境友好，在各领域中用途广泛，其优良的特性使其成为优质的应用材料。

悬浮种衣剂主要由农药原药、润湿剂、成膜剂、乳化剂、增稠剂等相关助剂加工制成，可包覆在种子表面，从而形成通透性优良、具有相应强度及保护性的农药制剂[2]。由于其突出的生态环境友好特性，安全性方面显著优于传统药剂，也是实现种子产业化的有效措施[3-4]。悬浮种衣剂的缺点是药效维持时间短，药效发挥不均，从而导致大量有效成分流失。本研究开展壳聚糖和棉花悬浮种衣剂剂量配比试验，以期实现延长悬浮种衣剂有效成分持效期，减少有效成分的流失，减少悬浮种衣剂中杀虫剂、杀菌剂的使用量，对生态保护和人体健康起到积极的保护作用[5-7]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

壳聚糖，90%，100 mPa·s，来源于潍坊海之源生物制品有限公司；18.6%拌·福·乙悬浮种衣剂，来源于新疆绿洲兴源农业科技有限责任公司；试验作物品种为棉花新陆早系列。

供试仪器：BT-2003激光粒度仪，来源于丹东市百特仪器有限公司；电子天平；分光光度计；D-500高剪切乳化剂；WSDK-201控温仪，来源于上海佑科仪器仪表有限公司；生化恒温培养箱、101粘度计，来源于天津泰斯特仪器有限公司；SW实验室用砂磨机，来源于重庆佩特仪器有限责任公司。

1.2 试验方法

1.2.1 确定成膜剂中壳聚糖合理剂量试验。成膜剂混配18.6%拌·福·乙悬浮种衣剂使用实验室砂磨机混合砂磨20 min，得出成膜剂中壳聚糖为合理剂量，加入到18.6%拌·福·乙悬浮种衣剂。

1.2.2 种衣剂包衣试验方法。称取棉花种子50 g置于培养皿中，加入1 g成膜剂的悬浮种衣剂，手动搅拌包衣，种子包衣均匀后倒出。

1.2.3 成膜时间的测定。取适量试样与棉花种子于三角瓶中，使二者充分混合，再将包衣后的棉花种子倒在纸面上，观察样品在棉花种子上的成膜效果，同时计算成膜时间。

1.2.4 种子包衣脱落率测试。根据标准测定方法，测定含有不同比例壳聚糖的成膜剂的种子包衣脱落率。

2 结果与分析

2.1 壳聚糖成膜剂的理化指标

壳聚糖成膜剂的成膜性良好，包衣均匀度较高，外观良好，经过热贮和冷贮试验，外观无明显变化，说明稳定性优良，基本达标。

2.2 壳聚糖成膜剂对悬浮种衣剂理化性能的影响

2.2.1 成膜时间。将不同剂量配比的壳聚糖成膜剂加入到2种悬浮种衣剂中，对棉花种子进行包衣，得到包衣成膜时间为2.2～3.9 min（表1）。所测得的包衣成膜时间符合种衣剂有关标准规定，表明该剂型成膜时间较短，成膜性良好。经试验得出，含有1.0%壳聚糖的成膜剂的成膜时间最短。

2.2.2 种子包衣脱落率测试结果。壳聚糖复配不同剂量的种子，药物脱落率分别为2.3%、0.9%、1.7%、1.9%、2.8%（表2），均低于8%，符合种衣剂国家标准的相关规定。由此得出，含有1.0%壳聚糖的成膜剂包衣具有良好的黏结性，包裹能力强，种子表面的有效成分不易于脱落，能较好地承受外界物理作用力。

3 结论与讨论

经以上试验得出，壳聚糖成膜剂具有成膜时间短、外观良好、性能稳定等优点。该剂型包衣成膜时间短，一般为2.2～3.9 min。包衣后种子的脱落率低于2.8%，包衣均匀度达96%。对加入1.0%壳聚糖的18.6%拌·福·乙悬浮种衣剂进行棉花种子拌种，拌种4 d后种子的发芽势试验以及7 d后的发芽率试验结果表明，壳聚糖成膜剂即使过量使用安全性也较高。因此，壳聚糖成膜剂包衣均匀度高、脱落率低，透水、成膜性能优良，透气性较佳，并具有缓释性[8-9]。壳聚糖成膜剂能够实现药物的缓慢释放，适宜在悬浮种衣剂中应用[10]。

成膜剂是悬浮种衣剂中重要的助剂之一，对悬浮种衣剂中的理化性能指标有一定影响，如均匀度、脱落率、发芽率，是保证悬浮种衣剂包衣膜牢度及均匀附着在种子表面的必要条件[11]，将药物和高分子载体以物理方式相结合，能很好地控制和调节包衣膜内活性成分释放速率，通过控释方式长时间保持所需的药物浓度，从而充分发挥药物功效[12-15]。近年来，国外开始对成膜剂及相关配方等实行专利保护[16-19]，目前最新研究成果是高分子材料，能够改善种子生理功能的高分子化合物成膜剂成为国内外药剂领域的一个重要研究方向。国内关于成膜剂的研究与国外仍有差距，应不断通过壳聚糖成膜剂试验，筛选出成膜性能优良的配方，为悬浮种衣剂的推广奠定基础[20]。

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