懸浮種衣劑中殼聚糖成膜性效果研究

摘要 研究天然高分子材料殼聚糖用于提高懸浮種衣劑的成膜性和有效成分釋放率。采用標準測試方法，測試高分子成膜劑影響懸浮種衣劑的理化測試指標，如成膜時間、包衣均勻度、包衣脫落率、種子表面藥劑浸水脫落率等。結果表明：1.0%殼聚糖配成膜劑效果最佳，成膜時間和包衣脫落率均高于現用懸浮種衣劑，并能控制和調節懸浮種衣劑膜內活性成分釋放速率。

關鍵詞 殼聚糖；懸浮種衣劑；成膜性；效果

中圖分類號 TQ450.6 文獻標識碼 A 文章編號 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

懸浮種衣劑中成膜劑的主要功能是在種子表面形成有效活性成分的包裹層，該包裹薄膜有一定的緩控釋作用。殼聚糖屬于當前使用較為廣泛的甲殼素衍生物。甲殼素又稱為幾丁質，在自然界中大量存在[1]，其可食用、安全性高，可以生物降解，對環境友好，在各領域中用途廣泛，其優良的特性使其成為優質的應用材料。

懸浮種衣劑主要由農藥原藥、潤濕劑、成膜劑、乳化劑、增稠劑等相關助劑加工制成，可包覆在種子表面，從而形成通透性優良、具有相應強度及保護性的農藥制劑[2]。由于其突出的生態環境友好特性，安全性方面顯著優于傳統藥劑，也是實現種子產業化的有效措施[3-4]。懸浮種衣劑的缺點是藥效維持時間短，藥效發揮不均，從而導致大量有效成分流失。本研究開展殼聚糖和棉花懸浮種衣劑劑量配比試驗，以期實現延長懸浮種衣劑有效成分持效期，減少有效成分的流失，減少懸浮種衣劑中殺蟲劑、殺菌劑的使用量，對生態保護和人體健康起到積極的保護作用[5-7]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

殼聚糖，90%，100 mPa·s，來源于濰坊海之源生物制品有限公司；18.6%拌·福·乙懸浮種衣劑，來源于新疆綠洲興源農業科技有限責任公司；試驗作物品種為棉花新陸早系列。

供試儀器：BT-2003激光粒度儀，來源于丹東市百特儀器有限公司；電子天平；分光光度計；D-500高剪切乳化劑；WSDK-201控溫儀，來源于上海佑科儀器儀表有限公司；生化恒溫培養箱、101粘度計，來源于天津泰斯特儀器有限公司；SW實驗室用砂磨機，來源于重慶佩特儀器有限責任公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 確定成膜劑中殼聚糖合理劑量試驗。成膜劑混配18.6%拌·福·乙懸浮種衣劑使用實驗室砂磨機混合砂磨20 min，得出成膜劑中殼聚糖為合理劑量，加入到18.6%拌·福·乙懸浮種衣劑。

1.2.2 種衣劑包衣試驗方法。稱取棉花種子50 g置于培養皿中，加入1 g成膜劑的懸浮種衣劑，手動攪拌包衣，種子包衣均勻后倒出。

1.2.3 成膜時間的測定。取適量試樣與棉花種子于三角瓶中，使二者充分混合，再將包衣后的棉花種子倒在紙面上，觀察樣品在棉花種子上的成膜效果，同時計算成膜時間。

1.2.4 種子包衣脫落率測試。根據標準測定方法，測定含有不同比例殼聚糖的成膜劑的種子包衣脫落率。

2 結果與分析

2.1 殼聚糖成膜劑的理化指標

殼聚糖成膜劑的成膜性良好，包衣均勻度較高，外觀良好，經過熱貯和冷貯試驗，外觀無明顯變化，說明穩定性優良，基本達標。

2.2 殼聚糖成膜劑對懸浮種衣劑理化性能的影響

2.2.1 成膜時間。將不同劑量配比的殼聚糖成膜劑加入到2種懸浮種衣劑中，對棉花種子進行包衣，得到包衣成膜時間為2.2～3.9 min（表1）。所測得的包衣成膜時間符合種衣劑有關標準規定，表明該劑型成膜時間較短，成膜性良好。經試驗得出，含有1.0%殼聚糖的成膜劑的成膜時間最短。

2.2.2 種子包衣脫落率測試結果。殼聚糖復配不同劑量的種子，藥物脫落率分別為2.3%、0.9%、1.7%、1.9%、2.8%（表2），均低于8%，符合種衣劑國家標準的相關規定。由此得出，含有1.0%殼聚糖的成膜劑包衣具有良好的黏結性，包裹能力強，種子表面的有效成分不易于脫落，能較好地承受外界物理作用力。

3 結論與討論

經以上試驗得出，殼聚糖成膜劑具有成膜時間短、外觀良好、性能穩定等優點。該劑型包衣成膜時間短，一般為2.2～3.9 min。包衣后種子的脫落率低于2.8%，包衣均勻度達96%。對加入1.0%殼聚糖的18.6%拌·福·乙懸浮種衣劑進行棉花種子拌種，拌種4 d后種子的發芽勢試驗以及7 d后的發芽率試驗結果表明，殼聚糖成膜劑即使過量使用安全性也較高。因此，殼聚糖成膜劑包衣均勻度高、脫落率低，透水、成膜性能優良，透氣性較佳，并具有緩釋性[8-9]。殼聚糖成膜劑能夠實現藥物的緩慢釋放，適宜在懸浮種衣劑中應用[10]。

成膜劑是懸浮種衣劑中重要的助劑之一，對懸浮種衣劑中的理化性能指標有一定影響，如均勻度、脫落率、發芽率，是保證懸浮種衣劑包衣膜牢度及均勻附著在種子表面的必要條件[11]，將藥物和高分子載體以物理方式相結合，能很好地控制和調節包衣膜內活性成分釋放速率，通過控釋方式長時間保持所需的藥物濃度，從而充分發揮藥物功效[12-15]。近年來，國外開始對成膜劑及相關配方等實行專利保護[16-19]，目前最新研究成果是高分子材料，能夠改善種子生理功能的高分子化合物成膜劑成為國內外藥劑領域的一個重要研究方向。國內關于成膜劑的研究與國外仍有差距，應不斷通過殼聚糖成膜劑試驗，篩選出成膜性能優良的配方，為懸浮種衣劑的推廣奠定基礎[20]。

4 參考文獻

[1] 常曉春，雷斌，張波，等.黃腐酸對懸浮種衣劑持效期影響的研究[J].腐植酸，2012（1）：14-17.

[2] 蔣小姝，莫海濤，蘇海佳，等.甲殼素及殼聚糖在農業領域方面的應用[J].中國農學通報，2013，29（6）：170-174.

[3] 馮元琦.腐植酸類農藥的近況和前景[J].腐植酸，2002（1）：7-8.

[4] 盧林綱.黃腐酸及其在農業上的應用[J].現代化農業，2001（5）：23-25.

[5] 竇森，李忠，王麗娟，等.FA復合種衣劑的研制與性狀測定[J].吉林農業大學學報，2002，24（4）：76-79.

[6] 王恩文.鮑瑩.殼聚糖在農業中的應用研究[J].現代農業科技，2012（10）：24-25..

[7] 李洋，李超，鞠光秀，等.種子包衣用成膜劑syfm001的應用性[J].農藥，2011，50（9）：649-651.

[8] 常曉春，雷斌，段俊杰.殼聚糖對懸浮種衣劑中理化指標改變與持效期關聯的研究[J].安徽農學通報，2014（13）：21-23.

[9] 吳學宏，劉西莉，王紅梅，等.我國種衣劑的研究進展[J].農藥，2003，42（5）：1-5.

[10] 李承明，黃雅欽.明膠殼聚糖共混膜的制備[J].明膠科學與技術，2004，24（1）：24-28.

[11] 林寶鳳.殼聚糖成膜劑特性的研究[J].食品與發酵工業，1997，24（1）：18-20.

[12] 熊遠福，文祝友，江巨鰲，等.農作物種衣劑研究進展[J].湖南農業大學學報，2004，30（2）：187-192.

[13] 劉梅，毛致富，江小平，等.殼聚糖成膜溶液及其膜相關性質研究[J].食品科學，2014（9）：11-15.

[14] 楊蕾，葉非.農藥緩釋劑的研究進展[J].農藥科學與管理，2009，30（10）：36-39.

[15] 李習賓，郭素娟.殼聚糖成膜劑包衣性能及對油松種子萌發的影響[J].種子，2012，31（4）：33-36.

[16] 蔣小姝，莫海濤，蘇海佳，等.殼聚糖對棉花種子萌發和幼苗生長的影響[J].中國農學通報，2013，29（15）：56-59.

[17] 宋淑淑，朱啟忠，王蓉，等.殼聚糖對棉花種子萌發及相關酶活性的影響[J].種子，2012，31（4）：40-42.

[18] 陸龍.幾種合成膜作為種衣劑成膜劑的性能研究[J].農林科技，2010，39（3）：68-70.

[19] 趙興紅，張俊華，奚啟新，等.農藥緩釋劑研究進展概述[J].中國瓜菜，2011（6）：45-47.

[20] 劉鵬飛，劉西莉，張文華，等.殼聚糖作為種衣劑成膜劑應用效果研究[J].農藥，2004（7）：312-314.