一种由核桃青皮制备绿色杀虫剂的方法与流程

本发明涉及一种胡桃醌的提取方法，更特别地说，涉及一种天然活性成分胡桃醌的超临界萃取方法。

背景技术：

核桃(Juglans regia L.)属于胡桃科(Juglandaceae)胡桃属(Juglans L.)，是核桃属植物中经济价值最高的一种。核桃在我国资源丰富，具有显著的经济效益和药用价值。每年8、9 月份在核桃收获季便产生大量的核桃外果皮，即核桃青皮，由于核桃青皮碱性较强，既不能用作饲料，也不能直接做肥料，农民及一些商贩们往往将其随意堆置在田间、地头、路边或沟边；一旦下雨或青皮浸水，就会产生大量碱性的褐色废水，污染核桃青皮周边的土壤及水域，造成环境污染。据相关资料记载，核桃叶、枝、青皮、树皮都有药用价值，具有杀菌、消毒、利尿、滋补、解毒等功效。随着化学杀虫剂的长期大量应用,导致有害生物产生抗药性、杀伤天敌及引起害虫再猖獗等副作用已越来越明显。现在要消除相同数量的害虫所需要的农药剂量较之前不断增加，农产品农药残留一直是摆在人们面前的一个重大的食品安全问题。植物源杀虫剂是一类利用植物中含有杀虫活性物的某些部分或提取有效成分制成的杀虫剂, 具有区别于有机农药的拒食、抑制生长发育、忌避、忌产卵、麻醉、抑制种群形成等特异的作用机制，且具有高效、低毒或无毒、无污染、选择性高、不使害虫产生抗药性等优点。人类利用植物来源的成分进行杀虫防病的历史悠久，随着人们越来越重视与环境有较高和谐度的新型杀虫剂的研究，近年来对植物源农药的开发逐渐从经验阶段上升到科学试验阶段。因此开发包括植物源农药在内的环境友好型农药显得尤为重要，但关于核桃青皮在农业病虫害防治方面的报道却较少，寻求简单易行、成本低廉和符合绿色环保要求的植物源杀虫剂，已成为国内外研究的一个热点。

核桃青皮中含有丰富的活性物质如胡桃醌、α-氢化胡桃醌、4-葡萄糖苷、鞣质、没食子酸、胡桃醌生物碱和萘醌等，未成熟时含有丰富的维生素C和60%以上的水分。关于核桃青皮、核桃叶等的提取物在抗虫、抑菌方面的活性作用研究已有较多的报道。核桃青皮压成浆液，喷撒可防治蚜虫、红蜘蛛。核桃青皮的石油醚、乙醇提取物对板栗朱砂叶螨有很好的触杀作用。胡桃醌不溶于冷水，微溶于热水，可溶于乙醇、乙醚，并能与氯仿、苯混溶。当其溶于碱溶液时呈紫红色，溶于浓硫酸时呈血红色。将核桃加工过程中产生的副产物核桃青皮开发成绿色杀虫剂，具有开发投入少、技术含量高、产品附加值大、市场广阔等优势和特点。因此，研究高效、节能、环保的提取胡桃青皮的杀虫剂有效成分制备绿色杀虫剂具有较大的实用意义，必将为社会作出巨大的贡献。

技术实现要素：

本本发明将核桃加工过程中产生的副产物核桃青皮开发成绿色杀虫剂，技术工艺合理，有效的保存了核桃青皮的活性物质，具有开发投入少、技术含量高、产品附加值大、市场广阔等优势和特点。该方法不但快捷、生产率高，而且杀虫无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜且易于回收，满足了环保和工业化的要求。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。一种由核桃青皮制备绿色杀虫剂的方法：

a. 制备核桃青皮干粉：使用脱皮机将新鲜核桃脱皮得到核桃青皮，烘干核桃青皮得到核桃青皮干粉；

b. 提取：取100质量份的核桃青皮干粉打碎，室温下用500-700质量份的95% 乙醇浸泡3次得到核桃青皮提取液，将三次的提取液合并后浓缩得乙醇粗提物，将乙醇粗提物烘干打粉，过60-100目筛得粗提物干粉备用；

c. 纯化：将粗提物干粉再用乙醇进行溶解，取15-20质量份粗提物经大孔树脂进行纯化，用洗脱剂洗脱，收集极性低的物质部位得到得乙醇纯化提取液，将乙醇纯化提取液浓缩、烘干、打粉，过60～100目筛得提取物干粉备用；

d. 制剂：取100质量份的提取物干粉，用5-10质量份的3%~5%乙醇溶解，然后分别加入0.8-1质量份乳化剂和渗透剂，最后用纯净水定容，配成水油相一体的10倍量的核桃青皮提取物原药液。

优化的，步骤b采用小于55℃的低温，持续48个小时以上间接热源加热进行烘干。

优化的，步骤b中的核桃青皮在提取前粉碎至20～60目。

优化的，步骤b中提取用的95%乙醇试剂可以由60%-纯甲醇、石油醚、二氯甲烷、氯仿替代分别制成不同比例的乙醇提取物、石油醚提取物、二氯甲烷提取物以及氯仿提取物。

优化的，步骤c中纯化所用大孔树脂可用ODS、MCI、DM101、AB-8不同型号纯化。

优化的，步骤c中纯化所用洗脱剂可为甲醇、乙醇或水。

优化的，步骤c中收集部位可为低极性、中极性或中低极性。一种如权利要求1所述的由核桃青皮制备绿色杀虫剂的方法，其特征在于：所述步骤d中所用的乳化剂可以为硬脂酰乳酸钠、硬脂酰乳酸钙、双乙酰酒石酸单甘油酯、蔗糖脂肪酯、蒸馏单甘酯。

核桃青皮提取物作杀虫剂在防治韭蛆幼虫病害中的应用方法如下：将制成的核桃青皮提取物原药液加入水稀释2倍，充分溶解后得到核桃青皮提取物杀虫剂；在第1代2 龄韭蛆幼虫始盛期，选择晴天将核桃青皮提取物杀虫剂喷洒于韭菜叶片正反面。

本发明有益效果：本发明利用核桃青皮提取物对韭蛆幼虫具有较高的触杀活性，尤其对于杀虫与拒食活性最强。且本发明采用了乙醇单溶剂进行提取，操作方法简便，无任何化学污染产生，就制备主要原料而言，核桃在我国资源丰富,青皮被作为废弃物，将其变废为宝，保护了生态环境，胡桃青皮中的胡桃醌、α-氢化胡桃醌、4-葡萄糖苷、鞣质、没食子酸、胡桃醌生物碱和萘醌、丰富的维生素C在抗虫、抑菌方面的起到巨大作用，实现了社会效益和经济效益的双赢。通过试验表明，与传统40%辛硫磷乳油防治效果相比，本发明的50%稀释浓度的核桃提取物对对韭蛆幼虫防治率与40%辛硫磷乳油500倍稀释液效果相当效果相同。

附图说明

图1表示5%药液、10%药液、25%药液、50%药液、100%药液、空白对照组的实验效果。

具体实施方式

下面结合具体附图及实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：

(1). 制备核桃青皮干粉：新鲜核桃经脱皮机脱皮后，低温烘干。为防止青皮活性成分特别是胡桃醌含量的降低，烘干温度控制在50℃；

(2). 提取：取1kg的核桃青皮，打碎，室温下用5 kg的95% 乙醇浸泡3次，合并提取液，浓缩后得乙醇粗提物备用；

(3). 纯化：粗提物用乙醇溶解，取粗提物20质量份的大孔树脂DM101进行纯化，配制比例为30:70的乙醇和水溶液做洗脱剂洗脱，收集极性低的物质部位，浓缩、烘干、打粉，过60目筛备用；

(4). 制剂：取100 g的提取物干粉，用5 g的5%乙醇溶解，然后加入1 g的硬脂酰乳酸钠乳化剂和渗透剂，最后用纯净水定容，配成水油相一体的10倍量的粗提物原药液。

实施例2：

(1). 制备核桃青皮干粉：新鲜核桃经脱皮机脱皮后，低温烘干。为防止青皮活性成分特别是胡桃醌含量的降低，烘干温度控制在40℃以下；

(2). 提取：取1kg的核桃青皮，打碎，室温下用7 kg的95% 乙醇浸泡3次，合并提取液，浓缩后得乙醇粗提物备用；

(3). 纯化：粗提物用乙醇溶解，取粗提物20质量份的大孔树脂（DM101、AB-8等）进行纯化，用比例分别为90:10乙醇和溶液水做洗脱剂洗脱，收集低极性的物质部位，浓缩、烘干、打粉，过60目筛备用；

(4). 制剂：取100 g的提取物干粉，用10 g的5%乙醇溶解，然后加入1 g的双乙酰酒石酸单甘油酯乳化剂和渗透剂，最后用纯净水定容，配成水油相一体的10倍量的粗提物原药液。

实施例3：

(1). 制备核桃青皮干粉：新鲜核桃经脱皮机脱皮后，低温烘干。为防止青皮活性成分特别是胡桃醌含量的降低，烘干温度控制在45℃以下；

(2). 提取：取1kg的核桃青皮，打碎，室温下用6 kg的95% 乙醇浸泡3次，合并提取液，浓缩后得乙醇粗提物备用；

(3). 纯化：粗提物用乙醇溶解，取粗提物20质量份的大孔树脂AB-8进行纯化，洗脱剂为10:90比例的乙醇和水溶液，收集低极性的物质部位，浓缩、烘干、打粉，过60目筛备用；

(4). 制剂：取100 g的提取物干粉，用5 g的5%乙醇溶解，然后加入1 g的硬脂酰乳酸钠乳化剂和渗透剂，最后用纯净水定容，配成水油相一体的10倍量的粗提物原药液。将粗提物原药液滤液浓缩，除去溶剂，即得稠膏状核桃青皮提取物备用。

实施例4：

本发明核桃青皮韭蛆幼虫的防治效果小试试验。

1、试验材料

⑴供试苗：韭菜苗；

⑵防治对象：2 龄韭蛆幼虫；

⑶供试药剂：实施例1制得的核桃青皮提取物原药液、清水。

2、试验设计

在第1代2 龄韭蛆幼虫始盛期，选择晴天将各组药液稀释配制0.25%浓度药液、0.5%浓度药液、1%浓度药液、5%浓度药液、10%浓度药液、25%浓度药液、50%浓度药液、100%浓度浓度药液后，用毛笔挑取六组20 头2 龄韭蛆幼虫放入培养皿内的滤纸上，用微量移液器吸取500 µL不同比例的药液及清水从虫体上方滴加到虫体上，以所有试虫虫体都能均匀着药为宜。然后取约0.5 cm长的韭菜段在药液中浸10 s，晾干表面水分后放入皿内。放入温度25 ℃、相对湿度75%的光照培养箱中，及时补充浸药的韭菜段并加水保湿。

3、药效检查

每一药剂浓度重复3次，用药48 h后检查结果。死亡判定标准为：用毛笔尖轻触虫体，以不动者计为死亡。

4、结果

表1 不同浓度的核桃青皮提取物药剂对韭蛆幼虫的防治效果

从表1可看出，与加入清水的空白对照组相比，本发明实施例1制备的核桃青皮提取物确实对韭蛆幼虫有较好的防治效果，喷药48h后核桃青皮提取物稀释浓度在25%时药液杀虫效果已经可以达到80％以上，核桃青皮提取物稀释浓度在50％杀虫效果最好可以达100％，表现出良好的速效性和持效性。图1表示5%药液、10%药液、25%药液、50%药液、100%药液、空白对照组的实验效果。

具体结果如表所示：

实验得回归方程：y=2.322+1.490x，其中LC₅₀=0.028，95%置信区间为0.006-0.172。

实施例5：

核桃青皮提取液作为杀虫剂的中试试验。

1、试验材料

⑴供试苗：韭菜苗；

⑵防治对象：2 龄韭蛆幼虫；

⑶供试药剂：40%辛硫磷乳油、清水、实施例1制得的50%稀释浓度的核桃青皮提取物。

2、试验设计

在第1代2 龄韭蛆幼虫始盛期，将各组药液稀释根据小试试验结果将供试药剂稀释成相应浓度并确定药液用量，接虫48 h后选择晴天在韭菜植株附近灌入稀释好的药液，清水和40%辛硫磷乳油(鲁南胜邦农药有限公司生产)分别作为空白对照和阳性对照。

3、施药方法

本试验在山东省农业科学院植物保护研究所的济南试验田进行，试验采用常规压力容器喷施法。

4、药效检查

选择栽植后具代表性的韭菜地，划分3个重复区，每小区分为9个处理小区。待处理４d后，每处理小区随机选取12簇韭菜，检查每簇韭菜中韭蛆的活虫数。为了保证小区间虫量的一致性，采用接虫的方法，每小区中每簇韭菜 (每簇10个单株)接入3龄末幼虫20头。

5、结果

结果表明50%的核桃青皮提取液与40%辛硫磷乳油500倍稀释液效果相当。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。