一种植物源杀螨剂及其制备方法与流程

文档序号:11784828阅读:495来源:国知局

本发明属于生物农药技术领域,具体涉及一种植物源杀螨剂及其制备方法。



背景技术:

螨类(mites)隶属于蛛形纲(Arachnida),蜱螨亚纲(Acari),种类繁多,全球约有30-50万种,是动物界中仅次于昆虫纲的第二大生物类群。以植食性为主的农业螨类在世界各地的农作物上都有发现,危害日益严重。农业害螨是不断侵占暂时性生境的种类,对短暂的生活环境具有高度的适应性;个体小、繁殖能力强,寿命及每个世代的周期短,是典型的R类害虫。它们破坏植物的正常生理机能,引起落叶、落蕾、落果,轻则造成减产,削弱树势,重则整株死亡,不少螨类还能传播植物病害,是公认的最难防治的农业害虫之一。

螨虫在农业生产中危害非常严重且难于防治,造成巨大的经济损失。在控制害螨方面,自20世纪50年代以来,化学农药就起到不可替代的重要作用。目前农业上防治害螨,化学杀螨剂仍占现行品种的绝大部分;仅有的植物源、矿物油剂均还属于第一代、二代杀螨剂,杀虫效果低,且易产生药害。然而,正因为现行使用的多为化学品,害螨虽得到了不同程度的遏制,但同时也带来了诸多的负面影响,尤其是其对非靶标生物的杀伤以及导致的环境问题引起了全世界的广泛关注,“3R”问题(残留(residue)、抗性(resistance)和害虫的再猖獗(resurgence))也日益严重。面对这种情况,使用高效、低毒、低残留、对环境安全的生物农药,已成为农药开发研究的新方向。

植物源杀螨剂具有取材容易,加工使用方便,能有效地防治害虫,不易产生抗药性,不杀伤天敌,使用安全的特点,对环境不会造成污染,对人、畜毒性低。此外,寻找有效的植物源杀螨剂对于农业害螨的防治具有重要意义。然而,常常因植物资源不够丰富,很多研究未能取得进一步的成果。



技术实现要素:

本发明提供了一种杀虫效果好的植物源杀螨剂;

本发明的另一个目的是提供上述植物源杀螨剂的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:

一种植物源杀螨剂,其配方为:垂穗披碱草提取物1~6份,表面活性剂1~2份,溶剂2~20份。其中表面活性剂为JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚),溶剂为乙醇水溶液。

上述以垂穗披碱草提取物及萃取物为主要成分的防治螨虫的植物源杀螨剂的制备工艺,包括如下步骤:

1)垂穗披碱草提取物的制备;

采集垂穗披碱草地上部位,阴干粉碎后,用5-50倍甲醇或乙醇有机溶剂提取,超声波或加热回流提取10-90分钟或在室温条件下冷浸,重复提取2-4次,减压浓缩,阴干,得到垂穗披碱草粗提物;

优选的,所述甲醇或乙醇水溶液,浓度为20-100%(v/v),加入量为干粉的10-50倍;超声或加热回流提取20-60分钟。

利用大孔树脂对粗提物进行初步纯化,用20%甲醇水溶液洗脱,除去大极性的糖和蛋白。利用80%甲醇水溶液洗脱,回收洗脱液,制得垂穗披碱草提取物(以下简称提取物)。

2)垂穗披碱草不同活性部位的制备

a.垂穗披碱草乙酸乙酯部位萃取物(以下简称乙酸乙酯部位)的制备:

将提取物用水溶解,再加入乙酸乙酯,剧烈振荡,静置分层,上清液为乙酸乙酯层,下层水溶液用乙酸乙酯重复萃取2-5次,合并乙酸乙酯层,减压浓缩,制得垂穗披碱草乙酸乙酯部位萃取物;

b.垂穗披碱草正丁醇部位萃取物(以下简称正丁醇部位)的制备:

将乙酸乙酯萃取后的水溶液,加入正丁醇,剧烈振荡,静置分层,下清液为正丁醇层,上层水溶液用正丁醇重复萃取2-5次,合并正丁醇层,减压浓缩后,利用大孔树脂柱层析除去多余的糖和色素,依次用20%和70%甲醇水溶液洗脱,收集70%甲醇部位,减压浓缩,制备得正丁醇部位萃取物。

优选的,所述步骤2)的步骤a中,垂穗披碱草提取物用其2-20倍体积的蒸馏水溶解。

优选的,所述步骤2)的步骤a中,石油醚萃取后的水溶液中加入水溶液2-10倍体积的乙酸乙酯。

优选的,所述步骤2)的步骤b中,石油醚萃取后的水溶液中加入水溶液2-8倍体积的正丁醇。

本发明提供的植物源杀螨剂,采用的植物材料为垂穗披碱草,其为禾本科多功能优良牧草,在青藏高原地区有广泛分布。在长期进化过程中,垂穗披碱草已经适应青藏高原海拔高,昼夜温差大,阳光辐射强度高,全年低温缺氧,形成了独特的次生代谢物。利用该植物制备的乙酸乙酯部位在1mg/mL的浓度下,对螨虫的活性高达98.85%,具有很好的开发应用前景。

本发明提供的垂穗披碱草植物源农药,不易产生抗药性,且对环境友好,有益于人类健康。此外,该植物资源丰富,制备工艺简单,在保护农业生产方面具有很好的开发应用前景。

具体实施方式

首先需要指出,本发明的实施例仅仅公开几个优选的实施方式,不应该理解成对本发

明实施的限制,本发明的保护范围仍以权利要求书所公开的内容为准。

实施例1

1、垂穗披碱草提取物的制备:采集新鲜的垂穗披碱草植物的地上部位(1kg),阴干,粉碎。加入10倍体积乙醇10L,超声提取30分钟,重复提取3次。将提取溶剂减压浓缩,得浸膏,在通风避光处,晾干,得垂穗披碱草粗提物85g。

将粗提物用少量水溶解,利用大孔树脂柱层析进行初步的分离和纯化。用20%甲醇水溶液对层析柱洗脱2L,洗去大极性的糖和蛋白;再用80%甲醇水溶液洗脱3L,收集80%洗脱液,减压浓缩,制得垂穗披碱草提取物,76g,产率7.6%。

2、不同活性部位的制备:取上述制得的垂穗披碱草提取物20g,用5倍体积的蒸馏水100mL溶解,在水溶液中加入3倍体积的乙酸乙酯300mL,剧烈振荡,静置分层,上清液为乙酸乙酯层,重复萃取3次,合并乙酸乙酯层,减压浓缩,制得垂穗披碱草乙酸乙酯部位,11g;加入3倍体积的正丁醇300mL,剧烈振荡,静置分层,上清液为水层,重复萃取3次,合并正丁醇层,减压浓缩,利用大孔树脂柱层析除去多余的糖和色素,依次用20%和70%甲醇水溶液洗脱,收集70%甲醇部位,制得垂穗披碱草正丁醇部位,6g。

3.植物源杀螨剂的制备,取垂穗披碱草提取物2份,表面活性剂JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚)1份,乙醇水溶剂15份进行混合,混合均匀后装于药物喷洒罐或运输罐中。

实施例2

1、垂穗披碱草提取物的制备:采集新鲜的垂穗披碱草植物的地上部位(1kg),阴干,粉碎。加入20倍体积甲醇20L,超声提取20分钟,重复提取3次。将提取溶剂减压浓缩,得浸膏,在通风避光处,晾干,得垂穗披碱草粗提物80g。

将粗提物用少量水溶解,利用大孔树脂柱层析进行初步的分离和纯化。用20%甲醇水溶液对层析柱洗脱2L,洗去大极性的糖和蛋白;再用80%甲醇水溶液洗脱3L,收集80%洗脱液,减压浓缩,制得垂穗披碱草提取物,70g,产率7.0%。

2、不同活性部位的制备:取上述制得的垂穗披碱草提取物20g,用5倍体积的蒸馏水100mL溶解,在水溶液中加入4倍体积的乙酸乙酯400mL,剧烈振荡,静置分层,上清液为乙酸乙酯层,重复萃取3次,合并乙酸乙酯层,减压浓缩,制得垂穗披碱草乙酸乙酯部位,13g;加入4倍体积的正丁醇400mL,剧烈振荡,静置分层,上清液为水层,重复萃取3次,合并正丁醇层,减压浓缩,利用大孔树脂柱层析除去多余的糖和色素,依次用20%和70%甲醇水溶液洗脱,收集70%甲醇部位,制得垂穗披碱草正丁醇部位,5g。

3.植物源杀螨剂的制备,取垂穗披碱草提取物1份,表面活性剂JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚)2份,乙醇水溶剂5份进行混合,混合均匀后装于药物喷洒罐或运输罐中。

实施例3

1、垂穗披碱草提取物的制备:采集新鲜的垂穗披碱草植物的地上部位(1kg),阴干,粉碎。加入30倍体积乙醇30L,超声提取30分钟,重复提取3次。将提取溶剂减压浓缩,得浸膏,在通风避光处,晾干,得垂穗披碱草粗提物98g。

将粗提物用少量水溶解,利用大孔树脂柱层析进行初步的分离和纯化。用20%甲醇水溶液对层析柱洗脱2L,洗去大极性的糖和蛋白;再用80%甲醇水溶液洗脱3L,收集80%洗脱液,减压浓缩,制得垂穗披碱草提取物,86g,产率8.6%。

2、不同活性部位的制备:取上述制得的垂穗披碱草提取物20g,用5倍体积的蒸馏水100mL溶解,在水溶液中加入3倍体积的乙酸乙酯300mL,剧烈振荡,静置分层,上清液为乙酸乙酯层,重复萃取5次,合并乙酸乙酯层,减压浓缩,制得垂穗披碱草乙酸乙酯部位,14g;加入3倍体积的正丁醇300mL,剧烈振荡,静置分层,上清液为水层,重复萃取3次,合并正丁醇层,减压浓缩,利用大孔树脂柱层析除去多余的糖和色素,依次用20%和70%甲醇水溶液洗脱,收集70%甲醇部位,制得垂穗披碱草正丁醇部位,4g。

3.植物源杀螨剂的制备,取垂穗披碱草提取物5份,表面活性剂JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚)1份,乙醇水溶剂20份进行混合,混合均匀后装于药物喷洒罐或运输罐中。

实施例4不同活性部位对朱砂叶螨的杀虫活性

参照FAO(联合国粮农组织)推荐的测定螨类的标准方法—玻片浸渍法并加以改进(Wang Y.J.,et al.Agrochemical Research Application.2006,10,20–23.)。将双面胶带剪成2~3cm长,贴在显微镜载玻片的一端,用毛笔挑选大小一致、体色鲜艳、行动活泼的螨虫,将其背部粘在双面胶带上(注意:不要粘住螨足、螨须和口器),每片粘3行,每行粘10头。然后用双目镜观察,剔除死亡或不活泼个体。

杀螨剂称取上述制备的乙酸乙酯和正丁醇不同活性部位物质1-2mg,分别加入含10%蒸馏水的乙醇水溶液配制成1.00mg/mL浓度的母液,再用蒸馏水将母液依次稀释成0.50、0.25、0.10和0.05mg/mL的溶液,加入药液体积1%的表面活性剂JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚),混合均匀即得杀螨剂,即配方比例分别为4:2:2,4:1:7,4:1:19,1:1:9,1:1:19。配好后将带螨虫玻片的一端浸入溶液中,轻轻摇动5s后取出,迅速用滤纸吸干螨体及其周围多余的药液。24h后用双目镜检查死亡数(用毛笔轻触螨体,以螨足不动者为死亡),以含10%蒸馏水的乙醇水溶液稀释同样的倍数+JFC浸渍处理作为溶剂对照。计算死亡率和校正死亡率。

从表1可知,处理24小时后,提取物和乙酸乙酯部位在1mg/mL均对朱砂叶螨的触杀活性在80%以上,与正丁醇部位具有显著性差异;处理48小时后,提取物和乙酸乙酯部位在1mg/mL均对朱砂叶螨的触杀活性在96%以上,与正丁醇部位具有显著性差异。0.5mg/mL浓度下处理48h,提取物对害螨具有80%以上的触杀活性,活性最强,与乙酸乙酯部位和正丁醇部位有显著性差异。

表1垂穗披碱草不同部位对朱砂叶螨的触杀活性

注:不同字母表示不同处理差异显著(p<0.05)。

从表2可知,处理24小时,提取物的活性最高,LC50值为0.145mg/mL;处理48小时后,提取物和乙酸乙酯部位对朱砂叶螨的触杀活性均高于正丁醇部位,其中提取物的LC50值小于0.1mg/mL。

表2垂穗披碱草不同部位对朱砂叶螨的LC50

从以上实例可知,利用垂穗披碱草制备的杀螨剂对螨虫有非常明显的触杀活性,并不同于其他植物源杀虫剂,本发明效果最佳部分为提取物,而非像传统植物源杀虫剂中的萃取部分,从而大大简捷制备工艺,成本便宜,具有非常广阔的应用前景。

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