一种含纳米二氧化硅Bt可湿性粉剂及其制备方法与流程

文档序号:11238094阅读:1930来源:国知局

本发明涉及一种bt可湿性粉剂及其制备方法,具体涉及一种含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂及其制备方法,属于生物农药技术领域。



背景技术:

苏云金芽胞杆菌(bacillusthuringiensis,简称bt)是一种内生芽孢的革兰氏阳性土壤细菌,对鳞翅目、膜翅目、同翅目、螨类和原虫等有一定的作用。bt的来源十分丰富,许多材料如土壤、植物叶片、粪便、动物活体中都能分离到bt菌。bt能产生多种毒性,如伴孢晶体、营养期杀虫蛋白、双效菌素和几丁质酶等,其中伴孢晶体是bt杀虫的主要成分。与传统的化学农药相比,bt制剂安全性较强,但其产品的稳定性差,残效期短,杀虫速度较慢,而且受施用环境影响大,不能抗紫外线等。

纳米材料是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性,使得纳米材料具有特殊的光学、导热导电等特性。当前纳米材料已在不同的领域被广泛的应用,利用纳米材料作为药物的载体,可以控制药物的释放速度、增加药物的生物膜透过性并且提高药物的生物利用度。因而将纳米材料应用于农药领域,具有用药量少、药效稳定、持效期长等优点。

纳米二氧化硅是一种无机化工材料,具有比表面积大、吸附能力强、分散性好等特点,在催化、石油化工、脱色剂、填充剂、医药和环保等领域都有广泛的应用。具有对抗紫外性的光学性能,对环境毒性低。当前纳米二氧化硅的合成方法主要分为物理法和化学法,合成方法较为简单,价格相对低廉。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂及其制备方法,用于解决当前苏云金芽孢杆菌粉剂抗紫外照射能力差,杀虫活性较低的问题。

本发明一种含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂的制备方法,其特征在于制备步骤如下:

(1)制备种子液:取标准菌株bthd73接种于lb固体培养基中,在30℃的恒温培养箱中培养24小时,然后用接种环挑取单斑,接种于5ml的lb液体培养基中,于30℃,200rpm培养箱中振荡培养12小时,得到种子液;

(2)制备bt发酵液:取步骤(1)的种子液,按2%的体积比接种至lb液体培养基中,于30℃,200rpm培养箱中振荡培养,直到芽孢脱落量以及伴孢晶体的含量均为50%,得到bt发酵液;

(3)制备胞晶混合物:取步骤(2)的bt发酵液,调节ph值至4.5,然后8000rpm,离心30分钟,收集沉淀物,得到胞晶混合物;

(4)制备含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂:按质量份组配,取步骤(3)的胞晶混合物3~15份和纳米二氧化硅2~8份,搅拌混匀;加入润湿剂0.1~0.4份、乳化剂0.1~0.4份、分散剂1~2.5份、展着剂0.5~2份、助溶剂1~4份,搅拌混匀;在60℃条件下烘至含水率为5%,取出,研磨粉碎,过75微米的筛,得到含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂。

其中,步骤(4)中所述的按质量份组配:取步骤(3)的胞晶混合物9份和纳米二氧化硅6份,搅拌混匀;加入润湿剂0.3份、乳化剂0.2份、分散剂2.5份、展着剂1.5份、助溶剂1份,搅拌混匀。

步骤(4)中所述的按质量份组配:取步骤(3)的胞晶混合物9份和纳米二氧化硅6份,搅拌混匀;加入润湿剂0.2份、乳化剂0.2份、分散剂1.0份、展着剂2份、助溶剂3份,搅拌混匀。

步骤(4)中所述的按质量份组配:取步骤(3)的胞晶混合物9份和纳米二氧化硅6份,搅拌混匀;加入润湿剂0.1份、乳化剂0.2份、分散剂1.5份、展着剂1份、助溶剂2份,搅拌混匀。

步骤(4)中所述的润湿剂为吐温80、乳化剂为tritonx-100、分散剂为普鲁兰多糖、展着剂为聚乙烯醇、助溶剂为丙二醇。

所述纳米二氧化硅为固体,由市场购得。

本发明的优点及有益之处:

1、本发明以纳米二氧化硅作为载体,加入吐温80作为润湿剂,tritonx-100作为乳化剂,普鲁兰多糖作为分散剂,聚乙烯醇作为展着剂,丙二醇作为助溶剂。且添加了新的载体、新的助剂,弥补了当前bt粉剂的缺陷。

2、本发明的bt可湿性粉剂中,以纳米二氧化硅作为bt胞晶混合物的载体,具有较高的吸附容量,并且能够有效的保护bt有效成分,在强紫外照射6h后仍能维持很高的生物活性,比不含纳米二氧化硅的bt可湿性粉剂的致死率高3.7倍。

3、本发明的bt可湿性粉剂具有很好的杀虫活性,与仅含胞晶混合物的粉剂相比,其生物活性提高了12倍;并且本发明的胞晶混合物的用量少,经折算仅含3%~15%,而现有的bt可湿性粉剂胞晶混合物含量一般为50%,cn102027999a专利的胞晶混合物含量达50%~70%,相比之下,本发明的bt可湿性粉剂,大大降低了胞晶混合物的用量具有防治效率高且社会经济效益高的特点。

具体实施方式为了进一步阐明本发明而不是限制本发明,以下结合实施例加以说明。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。

实施例一、一种含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)制备种子液:取标准菌株bthd73接种于lb固体培养基中,在30℃的恒温培养箱中培养24小时,然后用接种环挑取单斑,接种于5ml的lb液体培养基中,于30℃,200rpm培养箱中振荡培养12小时,得到种子液。所述的lb固体培养基包括:胰蛋白胨10g/l,酵母粉5g/l,氯化钠10g/l,琼脂粉5g/l;lb液体培养基为:胰蛋白胨10g/l,酵母粉5g/l,氯化钠10g/l,ph值7.0。

(2)制备bt发酵液:取步骤(1)的种子液,按2%的体积比接种至100ml的lb液体培养基中,于30℃,200rpm培养箱中振荡培养,直到芽孢脱落量以及伴孢晶体的含量均为50%,得到bt发酵液;

(3)制备胞晶混合物:取步骤(2)的bt发酵液,调节ph值至4.5,然后8000rpm,离心30分钟,收集沉淀物,得到胞晶混合物;

(4)制备含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂:按质量份组配,取步骤(3)的胞晶混合物9份和纳米二氧化硅6份,搅拌混匀;加入润湿剂0.3份、乳化剂0.2份、分散剂2.5份、展着剂1.5份、助溶剂1份,搅拌混匀;在60℃条件下烘至含水率为5%,取出,研磨粉碎,过75微米的筛,得到含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂。

实施例二、一种含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂的生物活性测定

1、确定bt胞晶混合物的质量,利用棉铃虫2龄幼虫进行生物活性测定。具体测定方法为:配置新鲜的饲料至96孔板中,往孔板中均匀的加入不同重量百分比的胞晶混合物。每孔加入3只幼虫,每个处理重复12次。具体结果如表1所示。同时以加入无菌水作为空白对照。处理后置于温度为25±2℃,光照时间为14h的生化培养箱中培养,24h后观察幼虫的生长状况,记录死亡数,计算校正死亡率。

表1不同质量胞晶混合物的生物活性

注:发酵菌株为bthd73标准菌株。供试昆虫为棉铃虫,按标准进行饲养并生测。从表1可以看出,hd73胞晶混合物对棉铃虫的杀虫效果良好。计算得到其lc50值为97.6ug/l。

2、确定纳米二氧化硅的含量,固定胞晶混合物的重量百分比为9%,具体配比以及实验结果如表2所示。

表2不同配比的胞晶混合物和纳米二氧化硅的生物活性

从表2可以看出,胞晶混合物和纳米二氧化硅的质量分别为9%和6%时对供试昆虫的杀虫效率好。

3、考察不同比例的助剂成分对其杀虫效果的影响。固定胞晶混合物和纳米二氧化硅的质量百分比分别为9%和6%,根据不同助剂单组份对bt杀虫活性的影响,本发明通过正交试验设计了l16=5因素4水平实验,并测定了其中3组试验产品对供试昆虫的生物活性。各原料配比试验结果如表3所示。

表3不同配比助剂(重量百分比)的bt可湿性粉剂的生物活性

注:除去各组分的含量,余量为水。如表3所示,2号组产品的生物活性最高。即hd73胞晶混合物、纳米二氧化硅、吐温80、tritonx-100、普鲁兰多糖、聚乙烯醇和丙二醇的质量百分数分别为:9%、6%、0.3%、0.2%、2.5%、1.5%和1%。

4、对于表3中组别3的样品,测定了其lc50。结果表明,最优配方的lc50值为8.05ug/l,与单独的胞晶混合物粉剂相比,生物活性提高了12倍。

5、使用表3中的组别3的配方,考察强紫外照射下含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂的杀虫活性。取10g样品溶解在100ml的蒸馏水中,置于254nm紫外灯30cm处照射不同的时间,然后测定其对棉铃虫的生物活性。同时以不含纳米二氧化硅的bt可湿性粉剂为对照(ck),对比经紫外照射后两种可湿性粉剂的校正死亡率。结果如表4所示。

表4含纳米二氧化硅bt可湿性粉剂的抗紫外性能

从表4可以看出,相同紫外照射条件下(6h)含纳米二氧化硅的bt可湿性粉剂对棉铃虫的校正死亡率为68.6%,比未纳米二氧化硅的bt可湿性粉剂的致死率高3.7倍以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

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