一種硫化氫緩釋劑及其制備方法和應用
【技術領域】
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[0001]本發明涉及緩釋劑，具體是涉及一種硫化氫緩釋劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
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[0002]硫化氫(H2S)作為第三種氣體信號分子，在動物體內已經有了較為深入的研宄，證明生理濃度的H2S幾乎參與所有的生命活動過程中:保護心臟、舒張血管，抑制血管平滑肌細胞增殖、誘導血管平滑肌細胞凋亡、促進微血管內皮細胞增殖，改善心臟衰竭、糖尿病、肝硬化、敗血癥、哮喘等多種調節功能。近幾年，H2S在植物體內的研宄也取得了一定進展，發現其可以促進種子萌發、根形態建成，增強光合作用，調節開花，延緩衰老，增加產量等。
[0003]目前關于H2S在生物體內生理功能的研宄，主要是基于一些藥物學實驗來進行。通過用H2S的藥物供體處理實驗材料，觀察和測定材料體內相應的變化情況。最常用的H2S供體是硫氫化鈉(NaHS)，溶于水后可以產生H2S氣體。即NaHS的硫氫根離子(HS_)與水中的氫離子(H+)結合放出H2S,具體的反應式為:HS_+H+= H 2S，且此反應過程非常迅速。
[0004]基于H2S低濃度有益、高濃度有毒的特性，在利用H2S氣體處理生物材料時往往是一個微劑量的持續的過程。因此在實際操作過程中，一般都是在先密閉容器中制備較高濃度的NaHS母液，然后再按比例稀釋。由于H2S的揮發性，以上操作不僅無法準確控制其濃度，實驗的可重復性大大降低；同時還存在極大的浪費，每次實際使用的NaHS僅為配制母液的千分之幾。因此急需研發一種H2S緩釋劑，滿足科學實驗和農業生產的應用需求。
【發明內容】
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[0005]本發明的目的在于克服現有技術中存在的H2S濃度不易控制，利用率不高的缺陷，提供一種性能穩定、質量可控的H2S緩釋劑及其制備方法。
[0006]本發明提供的一種H2S緩釋劑，其原料組分按質量百分比計=H2S的供體NaHS0.5-5%，被膜劑 1.5-15%，無水乙醇 5-20%，石蠟 60-93%。
[0007]其制備方法包括以下步驟:
[0008]I)將NaHS和被膜劑分別溶于無水乙醇，合并后漩渦混勻，制備成混合液；
[0009]2)將混合液添加至已經熔融的石蠟中，超聲混合，制成含有NaHS和被膜劑的石蠟液；
[0010]3)將所述石蠟液滴入冷水中得到石蠟小球，經冷卻、干燥，得到H2S緩釋劑。
[0011]其中，所述被膜劑為醇溶性大分子物質，如聚乙二醇、紫膠、嗎啉脂肪酸鹽、硬脂酸等。
[0012]所述超聲功率100-500W，時間為10-30分鐘，超聲過程中要保證混合液的溫度大于石蠟熔點溫度；
[0013]所述的干燥方式為常溫干燥。
[0014]本發明的H2S緩釋劑可在促進植物生長發育中的應用。使用時根據需要選擇不同劑量，施加于種植植物的土壤中，并澆水。
[0015]本發明的H2S緩釋劑具有以下優點:
[0016]1、克服了各種H2S供體釋放速度太快的缺點；
[0017]2、產品成本低，制備工藝簡單易于實施；
[0018]3、H2S緩釋劑的各成分安全、無毒，符合環保要求；
[0019]4、緩慢釋放，顯著提高H2S作用的持效期，減少施藥次數，降低勞動強度。
【附圖說明】
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[0020]圖1是實施例1和實施例2制得的H2S緩釋劑；
[0021 ] 圖2是實施例1和實施例2制得的H2S緩釋劑在水中隨時間釋放H2S的含量測定；
[0022]圖3是發育2周的擬南芥幼苗，培養土中掩埋緩釋劑后保持濕潤，10天后與對照比較植物生長情況；
[0023]圖4是發育2周的白菜幼苗，培養土中掩埋緩釋劑后保持濕潤，10天后與對照比較植物生長情況。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0025]實施例1.稱取1g的切片石蠟(熔點68°C)置于小燒杯中，水浴加熱至70_80°C，使其充分熔解；分別準確稱取0.03g的NaHS和0.1g的PEG-8000于兩個2ml的離心管中，分別加入Iml無水乙醇，金屬浴加熱至70-80°C，使其充分溶解；將兩種溶液合并，漩渦震蕩至充分混合；將混合液加入到熔融的石蠟中，選擇功率300W超聲10分鐘使其在石蠟液中均勻分散，此過程保證混合液溫度大于68°C ;用移液槍吸取石蠟液，迅速注入到冷水中得到石蠟小球，冷卻，撈出后常溫干燥，即得H2S緩釋劑(見附圖1)。
[0026]實施例2.稱取1g的切片石蠟(熔點68°C)置于小燒杯中，水浴加熱至70_80°C，使其充分熔解；分別準確稱取0.05g的NaHS和0.2g的PEG-8000于兩個2ml的離心管中，分別加入Iml無水乙醇，金屬浴加熱至70-80°C，使其充分溶解；將兩種溶液合并，漩渦震蕩至充分混合；將混合液加入到熔融的石蠟中，選擇功率300W超聲15分鐘使其在石蠟液中均勻分散，此過程保證混合液溫度大于68°C ;用移液槍吸取石蠟液，迅速注入到冷水中得到石蠟小球，冷卻，撈出后常溫干燥，即得H2S緩釋劑(見附圖1)。
[0027]取實施例1和2制備的小球緩釋劑進行釋放率測定:
[0028]工作曲線的制備:準確稱取0.HgNaHS溶于2.5ml H2O中，得到0.1M的NaHS母液。然后逐級稀釋得到NaHS終濃度為0，1.25，2.5，5，10，20，40，100 μ M，取2ml置于帶蓋的小三角瓶中；三角瓶中放入加有500 yL的1% ZnAc的Ep管，室溫放置30min ;拿出小三角瓶中的Ep管，分別加入200 μ L的DH)和FeCl3,黑暗反應15min ;在667nm處測定吸光度值，得到 H2S 含量標準曲線:y = 0.0059x-0.0005 (R2 = I)。
[0029]本發明緩釋劑釋放速率測定:選取大小均一的緩釋劑小球分別置于帶蓋的小三角瓶中，加入2ml蒸餾水；三角瓶中放入加有500 μ L的I % ZnAc的Ep管，室溫放置30min ;拿出小三角瓶中的Ep管，分別加入200 μ L的DH)和FeCl3,黑暗反應15min ;在667nm處測定吸光度值。根據上述標準曲線計算H2S含量。分別取緩釋劑小球在加水的帶蓋小三角瓶中停留的時間為1，3，5，7，10，15，20，30天，計算其釋放H2S的速率(見附圖2)。
[0030]采用上述制得的緩釋劑在不同植物生長過程中的應用:
[0031]由于本發明提供的緩釋劑，具有在濕潤的土壤中均勻、持續、穩定、可控地釋放H2S的釋藥特性，使H2S濃度維持在一個相對穩定的數值，避免了高濃度H2S造成的毒性，同時這種持續穩定給藥方式增加了施藥的可操作性，更促進了植物體的生長發育。
[0032]實施例3.取實施例1中制得的緩釋劑小球2顆，置于生長2周的擬南芥培養缽中，保持其覆蓋的土壤濕潤，10天后與對照相比，植物個體明顯較大，生長發育情況較好(見附圖3) O
[0033]實施例4.取實施例2中制得的緩釋劑小球2顆，置于生長2周的白菜培養缽中，保持其覆蓋的土壤濕潤，10天后與對照相比，植物個體明顯較大，且使得白菜開花提前，生長發育情況較好(見附圖4)。
[0034]由以上結果可知，本發明提供的緩釋劑能夠持續穩定地釋放低濃度H2S,明顯促進植物生長發育進程，達到高產早花等目的。
【主權項】
1.一種硫化氫緩釋劑，其原料組分按質量百分比計:硫氫化鈉0.5-5 %，被膜劑1.5-15%,無水乙醇 5-20%,石錯 60-93%。
2.如權利要求1所述的一種硫化氫緩釋劑的制備方法，其特征在于，包括下述步驟: 1)按權利要求1所述的原料組分配比，將硫氫化鈉和被膜劑分別溶于無水乙醇，合并后漩渦混勻，制備成混合液； 2)將混合液添加至已經熔融的石蠟中，超聲混合，制成含有硫氫化鈉和被膜劑的石蠟液； 3)將所述石蠟液滴入冷水中得到石蠟小球，經冷卻、干燥，得到硫化氫緩釋劑。
3.如權利要求2所述的一種硫化氫緩釋劑的制備方法，其特征在于，所述的被膜劑為醇溶性大分子物質。
4.如權利要求3所述的一種硫化氫緩釋劑的制備方法，其特征在于，所述的醇溶性大分子物質為聚乙二醇、紫膠、嗎啉脂肪酸鹽或硬脂酸。
5.如權利要求2所述的一種硫化氫緩釋劑的制備方法，其特征在于，所述的干燥方式為常溫干燥。
6.如權利要求1所述的硫化氫緩釋劑在促進植物生長發育中的應用。
【專利摘要】本發明提供了一種硫化氫緩釋劑及其制備方法和應用，按配比將硫化氫的供體硫氫化鈉(NaHS)和被膜劑分別溶于無水乙醇，合并后漩渦混勻，制備成混合液；將混合液添加至已經熔融的石蠟中，超聲混合，制成含有NaHS和被膜劑的石蠟液；將所述石蠟液滴入冷水中得到石蠟小球，經冷卻、干燥，得到硫化氫緩釋劑；其中NaHS、被膜劑、無水乙醇、石蠟的質量百分比為：0.5-5:1.5-15:5-20:60-93％。本發明通過采用超聲波輔助分散技術，提升了兩種溶劑相互擴散的效率和效果。本發明所制備緩釋劑釋放H2S的濃度和速度穩定可控，且對植物的生長發育具有明顯的促進作用。
【IPC分類】A01N25-26, A01N59-02, A01P21-00
【公開號】CN104782622
【申請號】CN201510217662
【發明人】金竹萍, 裴雁曦, 張麗萍, 馬曉麗
【申請人】山西大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月30日