亚油酸缓释体抑藻剂的制备方法

摘要

亚油酸缓释体抑藻剂的制备方法，制备步骤如下：用油酸乙酯溶解亚油酸，并加入乳化剂，将乳化的亚油酸加入海藻酸钠的溶液中；将上述溶液滴入含有壳聚糖和氯化钙的冰醋酸溶液中，形成微球；冷却至室温后，加入交联剂；抽滤，用石油醚和蒸馏水冲洗；干燥后得到亚油酸缓释体抑藻剂。本发明延长抑藻有效时间、提高了抑藻的效果、降低了成本。而且所采用的制备材料均是无毒、生物相容性好、可生物降解的天然高分子材料，可以有效地避免化学除藻的产生二次污染，化学药品对生物富集以及生物放大的问题。

说明书

 

技术领域

本发明属于水体富营养化抑制藻类爆发领域，涉及一种亚油酸缓释体抑藻剂的制备方法，特别涉及将抑藻物质亚油酸制成缓释体颗粒形式应用于真实水体抑藻领域，缓慢释放抑藻物质，为亚油酸用于自然水体抑藻提供了新的技术途径。

 

背景技术

脂肪酸类物质在陆生植物中普遍存在，水生生物中也含有不同种类的脂肪酸。已有文献报道某些脂肪酸具有化感抑藻作用。亚油酸是脂肪酸类物质中较常见，且抑藻效果比较好的一类物质。微胶囊技术是一种微包装技术，微胶囊的制备技术始于20 世纪30 年代，在70 年代中期得到了迅猛发展。微胶囊因其具有长效、高效、靶向、低副作用等优良的控制释放性能，在药物控制释放等领域具有广阔的应用前景；由于这种技术是在交叉学科中发展起来的，在国内外已经成为材料、化学、化工、生物和医学等多学科领域工作者的研究热点。但其在制备抑藻方面却没有相关报道。

 

发明内容

解决的技术问题：直接向水体投加化学物质类型的抑藻剂会产生以下几方面的问题：（1）长期使用低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性；（2）可能对环境产生污染，死亡藻体产生的二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大；（3）直接投加入水体，工作量大，且流失迅速，达不到抑制浓度。

技术方案：亚油酸缓释体抑藻剂的制备方法，制备步骤如下：

a.用油酸乙酯溶解亚油酸，并加入乳化剂，将乳化的亚油酸加入海藻酸钠的溶液中，形成体系1；乳化剂为OP-10 或TWEEN-20，油酸乙酯质量分数为体系1的1%-5%；乳化剂的质量分数为体系1的0.2%-2%，海藻酸钠质量分数为体系1的1%-3%；亚油酸的质量分数为体系1的0.2%-1%；

b.将氯化钙加入到冰醋酸溶液中，等氯化钙溶解后，再将壳聚糖加入其中，形成体系2；冰醋酸的体积分数为体系2的2%-5%，壳聚糖和氯化钙的质量分数分别是体系2的0.25%-2%和1%-5%；

c. 将体系1中的溶液用注射器，滴入体系2溶液中，形成微球；

d. 冷却至室温后，加入交联剂，控制搅拌速度为500r/min-1000r/min，交联剂为戊二醛或甘油醛，用量为体系2质量的1%-4% ；

e. 抽滤，用石油醚和蒸馏水冲洗3-5次；

f. 干燥24h-48h 后得到亚油酸缓释体抑藻剂。

步骤f中干燥的温度不高于45℃。

有益效果：本发明将化学抑藻物质亚油酸与微囊藻技术有机的结合起来，制成的亚油酸缓释体抑藻剂将生物除藻和化学除藻技术相结合，可以有效的解决了之前直接向水中投入化学物质抑藻剂而产生的投加量大，易流失，达不到抑制浓度的问题，本发明可以使得抑藻剂缓慢释放，减少投入次数，节约成本，低毒害、而且提高了抑藻效果。而且鉴于海藻酸钠/壳聚糖微囊是无毒、生物相容性好、可生物降解的天然高分子材料，可以有效地避免化学除藻的产生二次污染，化学药品对生物富集以及生物放大的问题。本方法制备得到的产品是一款可生物降解，不会形成二次污染，生产安全环保，无有害污染排放的环保产品。

 

附图说明

图1为亚油酸缓释体抑藻剂成品；

图2为不同比例亚油酸缓释体对藻叶绿素a的影响；

图3为不同浓度亚油酸纯品对藻叶绿素a的影响；

图4为纯品亚油酸和亚油酸缓释体对藻叶绿素a的影响。

 

具体实施方式

 

实施例1

称取0.1g 亚油酸溶于1.5mL 油酸乙酯，再加入0.7mL 乳化剂OP-10，用蒸馏水配成50mL 溶液，再加入1.25g 海藻酸钠混匀，用针筒吸取上述混合液滴入含有1g 壳聚糖，4g 氯化钙的冰醋酸含量为3mL的100mL 冰醋酸溶液中，形成微球，冷却至室温后加入1.5mL 戊二醛，抽滤，用石油醚和蒸馏水冲洗5-8 次；干燥36h-72h 后得到亚油酸缓释体抑藻剂。

使用亚油酸缓释体抑藻剂对无菌培养的铜绿微囊藻进行急性毒性实验，设置三个平行组，24h 观察一次，连续观察一周，当称取的亚油酸缓释体抑藻剂为1g 时，其对铜绿微囊藻的96h抑制率达到85%。连续观察30天，铜绿微囊藻抑制率达到75%。

 

实施例2

称取0.2g 亚油酸溶于1.5mL 油酸乙酯，再加入0.6mL 乳化剂OP-10，用蒸馏水配成50mL 溶液，再加入1.25g 海藻酸钠混匀，用针筒吸取上述混合液滴入含有0.75g 壳聚糖，1g 氯化钙的冰醋酸含量为3mL的100mL 冰醋酸溶液中，形成微球，冷却至室温后加入1.5mL 戊二醛，抽滤，用石油醚和蒸馏水冲洗5-8 次；干燥36h-72h 后得到亚油酸缓释体抑藻剂。

使用亚油酸缓释体抑藻剂对无菌培养的铜绿微囊藻进行急性毒性实验，设置三个平行组，24h 观察一次，连续观察一周，当称取的亚油酸缓释体抑藻剂为1g 时，其对铜绿微囊藻的96h抑制率达到90%。连续观察30天，铜绿微囊藻抑制率达到85%。

 

实施例3

称取0.3g 亚油酸溶于1.5mL 油酸乙酯，再加入0.8mL 乳化剂OP-10，用蒸馏水配成50mL 溶液，再加入0.75g 海藻酸钠混匀，用针筒吸取上述混合液滴入含有0.25g 壳聚糖，2g 氯化钙的冰醋酸含量为3mL的100mL 冰醋酸溶液中，形成微球，冷却至室温后加入1.5mL 戊二醛，抽滤，用石油醚和蒸馏水冲洗5-8 次；干燥36h-72h 后得到亚油酸缓释体抑藻剂。

使用亚油酸缓释体抑藻剂对无菌培养的铜绿微囊藻进行急性毒性实验，设置三个平行组，24h 观察一次，连续观察一周，当称取的亚油酸缓释体抑藻剂为1g 时，其对铜绿微囊藻的96h抑制率达到90%。连续观察30天，铜绿微囊藻达到非生长状态（抑制率达到100%）。

测定实例1、2、3中的藻液的叶绿素a，如图2。从图2可以看出，在青蒿素缓释体的影响下，铜绿微囊藻得到抑制，叶绿素a的浓度相比较于空白藻液抑制处于比较低的浓度。不同比例的青蒿素缓释体对藻的抑制有不同的效果，实例3的抑制效果最佳，铜绿微囊藻一直处于抑制状态。

 

实施例4

使用纯品亚油酸对无菌培养的铜绿微囊藻进行急性毒性实验，分别配置0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L的亚油酸对无菌培养的铜绿微囊藻进行毒性试验，设置三个平行组，连续观察一周且每天测定铜绿微囊藻的叶绿素a浓度，如图3，0.05mg/L的亚油酸对藻液在第3-6天有明显促进效果，叶绿素a浓度比较高，另外3个不同浓度的亚油酸对藻液第一周的抑制效果明显，均达到90%以上，连续观察一个月，发现半个月后铜绿微囊藻重新爆发，亚油酸对铜绿微囊藻的抑制率降低至5%。需再次添加亚油酸才能达到抑制效果。不同浓度的亚油酸纯品对铜绿微囊藻的抑制效果不同，0.2mg/L的亚油酸浓度对铜绿微囊藻的抑制效果在第一周相对比较明显。

通过比较实例3、空白铜绿微囊藻液、抑制效果相对明显的纯品亚油酸的抑制藻液（0.2mg/L）三种藻液的叶绿a浓度，如图4。可以明显的发现，加入0.2mg/L亚油酸纯品的铜绿微囊藻溶液的前一个星期的抑制效果比较明显，但是随着时间的推移，叶绿素a的浓度增加，藻类开始复发，达不到预期的抑藻效果。实例3中加入缓释体抑藻剂抑制的铜绿微囊藻的叶绿素a抑制处于比较低的浓度，抑制效果明显，一个月后，藻类处于非生长状态。