一种浒苔多糖络氨铜杀菌剂的制备方法与流程

本发明属于绿色生物杀菌剂制备方法技术领域，具体为一种浒苔多糖络氨铜水溶性杀菌剂的制备方法。

技术背景

浒苔多糖是从浒苔中提取的一种天然海洋藻类多糖，具有多种生物活性。海藻提取液中含有的海藻多糖、酚类多聚物、甜菜碱，被植物细胞吸收后可以增加植物细胞内可溶性多糖的含量，提高植物的原生质浓度，具有促进植物体内有机物和无机物的上下输送导向，调节细胞的渗透作用，增强细胞的吸水和保水的能力。浒苔多糖具有诱导植物体内提高sod酶等抗氧化酶类的活性，清除体内自由基，缓解盐胁迫对植物的膜系统的伤害，提高植物抗逆能力。

络氨铜是铜的络合物，是一种广谱性杀菌剂，通过铜离子与病原菌细胞膜表面上的k^＋、h^＋等阳离子交换，使其细胞膜上的蛋白质凝固，同时部分铜离子渗透入病原菌细胞内与某些酶结合，影响其活性，从而达到杀菌目的。能防治真菌、细菌和霉菌引起的多种病害，并能促进植物根深叶茂，增加叶绿素含量，增强光合作用及抗旱能力。

目前络氨铜已经广泛应用于我国农业生产，但络氨铜仍属于化学农药，其用量过大将会导致农业环境污染，此外络氨铜对人畜低毒，存在一定的安全隐患。在我国大力实施化肥农药减施增效工程的大背景下，开发新型高效绿色的络氨铜复合杀菌剂，对我国绿色农业发展及提质增效具有重要意义，因此，亟需开发高效、安全、无害的复合络氨铜杀菌剂。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种浒苔多糖络氨铜杀菌剂的制备方法，提高杀菌剂产品的杀菌效果和植物免疫调节作用，且产品绿色、安全、高效，能够满足绿色生态农业发展需求，同时实现海洋资源在农用生物制品领域的高值化综合利用。

本发明通过下述技术方案实现上述技术目的：

本发明提供一种浒苔多糖络氨铜杀菌剂的制备方法，主要包括多糖氨化、铜的催化螯合反应，具体如下：将浒苔多糖水溶液与氨水反应，制备氨化浒苔多糖，然后与硫酸铜或氯化铜在柠檬酸的作用下进行催化螯合反应，制备浒苔多糖络氨铜，经膜过滤去除溶液中游离的铜离子、氨离子、硫酸根或氯离子，得浒苔多糖络氨铜杀菌剂。

上述的浒苔多糖为是浒苔经水解、复合酶解、酸解或碱解法制备的多糖溶液，期中尤以复合酶解为最佳。经降解后的浒苔多糖溶液经真空浓缩至多糖含量在15-27%，其中优选20-25%。

上述的浒苔，同样适用于海带、马尾藻、巨藻、石莼、礁膜等藻类。

本发明提供一种浒苔多糖络氨铜杀菌剂的制备方法，所述多糖氨化反应，多糖与氨水（浓度25%）的重量比为1:2-3,氨化条件为：温度15-30℃，反应时间0.2-1.0h，其中以20度，反应0.5小时为最佳。如果使用的氨水的浓度，如果浓度变化，其用量按相同当量的nh3计算。

本发明提供一种浒苔多糖络氨铜杀菌剂的制备方法，所述铜螯合反应中，催化剂为柠檬酸，其中多糖氨化溶液：五水硫酸铜：柠檬酸的质量比在5-7:1：0.1-0.2，其中优选6:1:0.15。其中，铜盐还可使用无水硫酸铜、二水氯化铜等，其用量按相同当量的铜离子计算。

本发明提供一种浒苔多糖络氨铜杀菌剂的制备方法，所述的浒苔多糖络氨铜杀菌剂膜过滤，膜的截留分子量在300-2000da，其中优选300-1000da。

图1为浒苔多糖红外光谱图。因硫酸铜不溶于酒精、氯化铜溶解于酒精，为对产品的螯合情况进行检测分析，对以氯化铜制备的多糖络氨铜溶液进行醇沉、冻干，然后进行傅里叶变换红外光谱仪测定，结果如图2浒苔多糖络氨铜杀菌剂红外光谱图。由以上两图可见，与浒苔多糖相比，浒苔多糖络氨铜在1400cm^-1处的c-n伸缩振动吸收峰明显增强，说明氨基与多糖链上的碳成功相连。

对多糖络氨铜杀菌剂醇沉、冻干后样品检测分析，测得浒苔多糖含量24.8%，n含量26.7%（相当于-nh230.5%），cu含量20.6%，由此可以算出氨基的螯合率在80%左右，铜的螯合率在95%左右。

本发明与现有技术相比其优势在于：本发明利用浒苔多糖，经氨化反应、催化螯合反应制备浒苔多糖络氨铜，对靶标植物具有保护作用，同时具有广谱性杀菌作用，如枯萎病菌、立枯病菌、霜霉病菌、早疫病菌、晚疫病菌、黄叶病菌、炭疽病菌、纹枯病菌、稻曲病菌、梨锈病菌、苹果斑点落叶病菌和小麦全蚀病菌等，同时产品又具有了海藻多糖促进植物生长，提高植物抗逆性功能。

本发明制备方法简单，产品使用高效、安全，是一种绿色的生物杀菌剂，对提高我国绿色农业的发展有重要的推动作用。

附图说明

图1：浒苔多糖红外光谱图；

图2：浒苔多糖络氨铜杀菌剂红外光谱图；

图3：不同浓度的浒苔多糖络氨铜的抑真菌平板试验。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步描述本发明，但本领域技术人员应能知晓，所述的实施例并不以任何方式限定专利保护范围。本领域技术人员在不改变本发明思路的基础上对技术方案所作出的修饰或替换均应包含在本发明专利保护范围之内。

实施例1：

取酶解的浒苔多糖浓缩溶液600克（固形物浓度为23±1%），再缓慢加入280克氨水（浓度25%）溶液，关闭反应容器（避免氨水挥发），打开搅拌，常温25度反应半小时，制备氨化浒苔多糖，然后依次缓慢加入五水硫酸铜150克、柠檬酸20克进行催化螯合反应，制备浒苔多糖络氨铜；将制备的多糖络氨铜过300-500da的钠滤膜脱去游离的盐，去除溶液中未螯合的铜离子、氨离子、硫酸根离子，得纯品浒苔多糖络氨铜杀菌剂溶液。

实施例2：

取水解的浒苔多糖浓缩溶液500克（固形物浓度为20±1%），再缓慢加入260克氨水溶液，关闭反应容器（避免氨水挥发），打开搅拌，常温20度反应45分钟，制备氨化浒苔多糖，然后依次缓慢加入二水氯化铜150克、柠檬酸15克进行催化螯合反应，制备浒苔多糖络氨铜；将制备的多糖络氨铜通过500-800da的过滤膜脱去游离的盐，去除溶液中未螯合的铜离子、氨离子和氯离子，得纯品浒苔多糖络氨铜杀菌剂溶液。

对实施例1的浒苔多糖络氨铜溶液，进行了苹果轮纹病、大姜炭疽病、大枣烂果病、黄瓜枯萎病菌四种真菌的平板抑菌实验，结果显示，多糖络氨铜溶液在稀释800倍时对以上四株菌均显示了良好的抑制效果。平板抑菌图如图3所示。

对实施例1和实施例2的浒苔多糖络氨铜杀菌剂与络氨铜单一制剂进行了水稻稻曲病的防治效果比较，药剂均用水稀释后喷雾，并于施药后第3天、第7天和第10天观察病株数目计算防治效果。其结果见表1所示。

表1浒苔多糖络氨铜杀菌剂对水稻稻曲病的防治效果

从表1可以看出实施例1和2对水稻稻曲病的防治效果明显优于络氨铜单剂，且试验结果表明浒苔多糖水溶液对水稻稻曲病无防治效果。由田间药效试验观察到施用浒苔多糖络氨铜杀菌剂，水稻叶片叶色深绿，生长旺盛，且没有药害现象发生，且效果明显优于络氨铜单剂，用量较小，是一种绿色、安全的生物杀菌剂，对我国绿色农业的健康发展具有重要的意义。