一种含层状双金属化合物Bt可湿性粉剂及其制备方法与流程

文档序号:11265322阅读:457来源:国知局

本发明涉及一种bt可湿性粉剂及其制备方法,具体涉及一种含层状双金属化合物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),是一种革兰氏阳性菌,产孢子,其杀虫活性可作用于膜翅目、同翅目、直翅目以及原生动物等,孢子在形成过程中可产分子量在27~150kda、不溶于水和有机溶剂、耐热性良好、形状一般为菱形(也有圆形、方形等形状的晶体产生)的伴胞晶体。伴胞晶体作为苏云金芽胞杆菌最主要的杀虫活性成分,可以独立作用且杀虫效果较好。bt制剂作为目前世界上应用范围最广的微生物杀虫制剂,可广泛用于农业、森林、果蔬等领域的害虫防治,具有显著的经济、社会和生态效益。当前bt农药制剂的品种丰富,其中液体制剂较易获得但保存性能不佳,而粉末制剂尽管方便保存和运输,但所需成本昂贵且制作工艺程序复杂。bt农药具有较强的选择性,害虫较难对其产生抗药性,近几十年以来深受欢迎,但因其在使用过程中存在的有效成分易降解、效价不稳定、速度慢且持效期短、易受阳光分解等缺点,限制了其发展。

纳米材料是指其在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1~100nm)或由它们作为基本单元组成的材料。纳米材料由于具有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应等超常特性,被广泛应用于化工、医学、电子、军事、航空航天等众多领域,并且逐渐涉及到农药行业。前期的基础研究结果表明,利用纳米材料作为载药粒子,能够控制农药的释放速度,延长持效期等。近年来一些发达的国家,如美国、欧洲、日本、加拿大等都相继开展了关于纳米农药方面的研究,并且已成功开发出了农药微乳剂和纳米悬浮剂等剂型。

纳米层状双金属化合物(layereddoublehydroxides,简称ldhs)是一种类水滑石阴离子粘土,其主体一般由两种金属的氢氧化物构成,化学式一般为:[m2+1-xm3+x(oh)2]x+(an-)x/nzh2o,式子中m可以是+2价或+3主族元素或过渡金属离子。早在100多年前ldhs就已被人们发现并研究,但直至上个世纪60年代它才引起人们高度关注。作为一类绿色无害、原料来源丰富、易于人工合成且具有超分子结构的分子复合材料,ldhs包含诸多优点,其中包括插层客体和ldhs主体在生物吸附、医药、催化、生物农药等多领域极其广阔的应用前景,使其成为近年来许多国家争相开发的新型材料。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种含层状双金属化合物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不能抗紫外,杀虫活性较低的问题。

本发明的一种含层状双金属化合物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)制备含层状双金属化合物bt可湿性粉剂:按质量份调配,取步骤(3)的胞晶混合物5~15份、层状双金属化合物1~5份,搅拌混匀,然后加入润湿剂0.5~2份、乳化剂0.1~0.4份、分散剂0.1~0.4份、展着剂0.5~2份、助溶剂1~4份,搅拌混匀后,于60℃条件下烘至含水率为5%,取出,研磨粉碎,过75微米的筛,得到含层状双金属化合物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10份、层状双金属化合物3份,搅拌混匀,然后加入润湿剂1.5份、乳化剂0.1份、分散剂0.3份、展着剂2份、助溶剂2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10份、层状双金属化合物3份,搅拌混匀,然后加入润湿剂2.0份、乳化剂0.3份、分散剂0.2份、展着剂2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10份、层状双金属化合物3份,搅拌混匀,然后加入润湿剂0.5份、乳化剂0.2份、分散剂0.2份、展着剂1份、助溶剂2份,搅拌混匀。

步骤(4)中所述的润湿剂为十二烷基磺酸钠,分散剂为木质素磺酸钠,乳化剂为吐温60,展着剂为聚乙烯醇,助溶剂为聚乙二醇。

所述层状双金属化合物由市场购得。

本发明的优点及有益之处:

1、本发明以层状双金属化合物作为载体,加入十二烷基磺酸钠作为润湿剂,吐温60作为乳化剂,木质素磺酸钠作为分散剂,聚乙烯醇作为展着剂,聚乙二醇作为助溶剂。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,以层状双金属化合物ldhs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4小时后仍能维持很高的生物活性,比不含层状双金属化合物的bt可湿性粉剂的致死率高3倍。

3、本发明的bt可湿性粉剂具有很好的杀虫活性,与仅含10%胞晶混合物的粉剂相比,其生物活性提高了10倍;并且本发明的胞晶混合物的用量少,仅含5%~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1:一种含层状双金属化合物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: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: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:将种子液按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,间隔时间点取样镜检,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)制备含层状双金属化合物bt可湿性粉剂:按质量份调配,取取步骤(3)的胞晶混合物10份、层状双金属化合物3份,搅拌混匀,然后加入润湿剂1.5份、乳化剂0.1份、分散剂0.3份、展着剂2份、助溶剂2份,搅拌混匀后,于60℃条件下烘至含水率为5%,取出,研磨粉碎,过75微米的筛,得到含层状双金属化合物bt可湿性粉剂。

实施例2、一种含层状双金属化合物bt可湿性粉剂的生物活性测定

1、确定的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bt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99.8ug/l。

2、确定的层状双金属化合物的含量,固定胞晶混合物的重量百分比为10%,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层状双金属化合物的生物活性

从表2可以看出,胞晶混合物和层状双金属化合物的质量分别为10.0%和3.0%时对供试昆虫的杀虫效率最好。

3、考察不同比例的助剂成分对其杀虫效果的影响。固定胞晶混合物和层状双金属化合物的质量百分比分别为10.0%和3.0%,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4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,3号组产品的生物活性最高。即hd73胞晶混合物、层状双金属化合物、十二烷基磺酸钠、吐温60、木质素磺酸钠、聚乙烯醇和聚乙二醇的质量百分数分别为:10.0%、3.0%、1.5%、0.1%、0.3%、2.0%和2.0%。

4、对于表3中组别3的样品,测定其lc50。结果表明,组别3的lc50值为10.1ug/l。与单独的胞晶混合物粉剂相比,生物活性提高了10倍。

5、使用表3中组别3的配方,考察强紫外照射下含层状双金属化合物bt可湿性粉剂的杀虫活性。取10g的含层状双金属化合物bt可湿性粉剂样品溶解在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。同时以不含层状双金属化合物的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含层状双金属化合物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(4h)含层状双金属化合物的bt可湿性粉剂对棉铃虫的校正死亡率为70.4%,比未含层状双金属化合物的bt可湿性粉剂的致死率高3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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