一种植物源杀螨剂及其制备方法和应用

1.本发明属于植物源杀螨剂技术领域，具体涉及一种植物源杀螨剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.粉尘螨是蛛形纲微小节肢动物，分布广泛，是引起过敏性疾病主要吸入性过敏原之一，可引起螨性哮喘、异位性皮炎、慢性荨麻疹等疾病，有研究表明环境中尘螨过敏原水平直接影响了尘螨过敏性儿童哮喘的症状，以及尘螨过敏性成人哮喘患者的正常肺功能和支气管反应性，此外，被螨虫寄生的人体部位会出现毛囊扩大、血管扩张、纤维组织增生等问题，皮肤还会出现红斑、丘疹、瘙痒等现象，从而引发皮肤粗糙、毛孔扩大、痤疮皮损、脱发和外耳道瘙痒等症状。
3.现行杀螨剂主要以苯甲酸苄酯、单宁酸、邻苯二甲酸二丁酯等化合物为主要有效成分，虽然这些化学药物能控制害螨，但需要长期使用，这易使许多螨类产生交叉抗性，另一方面，杀灭害螨的同时，也杀伤了天敌及其他有益生物，产生严重的“3r”问题(残留(residue)、抗性(resistance)和害虫的再猖獗(resurgence))，且化学杀螨剂毒性强、残留久、副作用大，对环境有较大的影响，不适用于大量使用。因此，寻找新型、高效、环保、绿色的植物源杀螨剂已成为粉尘螨防治工作的重要内容之一。
4.植物源杀螨剂因其具有优良的杀螨活性，不对环境及非靶标有机体产生危害、对天敌干扰少、对脊椎动物没有明显的毒性、在环境中降解迅速、可再生等优点日益受到人们的广泛关注。
5.我国中草药具有取材广泛、无严重毒副作用、原料成本低等众多优点，植物源杀螨剂符合新时代发展要求，具有广阔的应用发展前景。因此，从我国中药材中研发高效、低毒、无污染的新型室内杀螨剂为临床上治疗尘螨过敏性疾病优选的辅助治疗方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种植物源杀螨剂及其制备方法，通过水蒸气蒸馏法制备辣根素提取物，液体石蜡作为溶剂，混合所得的产品杀螨效果好。
7.本发明还有一个目的在于提供一种植物源杀螨剂的应用，用于室内或动物杀螨。
8.本发明具体技术方案如下：
9.一种植物源杀螨剂，包括辣根素提取物和液体石蜡；
10.所述液体石蜡和辣根素提取物体积比0～625：1，在此范围内就能满足杀螨要求。
11.所述辣根素提取物的制备方法为：
12.称取辣根干粉，加入缓冲溶液和抗氧化剂，加热保温后，蒸馏，收集蒸馏液,萃取、脱水、浓缩即得辣根素提取物。
13.所述缓冲溶液为ph为4.0～5.0的乙酸钠
‑
乙酸缓冲溶液；
14.所述抗氧化剂为抗坏血酸溶液；
15.所述辣根干粉和缓冲溶液用量比：1:1.5～1:2g/ml；
16.所述辣根干粉与抗坏血酸溶液的用量比为5:1～10:1g/ml；
17.所述加热保温是指水浴40℃
‑
65℃条件下保温2～3h；
18.所述收集蒸馏液是指冷肼中温度0℃收集蒸馏液；
19.所述萃取采用乙醚萃取；收集乙醚层萃取液；
20.所述脱水是指：萃取液用无水硫酸钠脱水；
21.本发明提供的植物源杀螨剂的制备方法为：
22.将液体石蜡和辣根素提取物按照体积比0～625：1混合，搅拌混匀，得到辣根素溶液，即得。
23.优选的，将辣根素提取物和液体石蜡按体积比1：625配置得到浓度为1.6ml/l的辣根素溶液，混合，搅拌混匀，即得。
24.所述搅拌是指转速80～100rpm条件下搅拌0.8～1.2h，即可。
25.本发明提供的一种植物源杀螨剂的应用，用于室内杀螨，或制成动物杀螨剂、空气净化制剂或洗涤剂，所述植物源杀螨剂触杀和熏杀作用显著，效果理想。
26.本发明提供的植物源杀螨剂，通过水蒸气蒸馏法制备辣根素提取物，液体石蜡作为溶剂，混合所得的产品与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27.1)杀灭效果佳：实验测得本产品对粉尘螨有较好的触杀活性与熏蒸活性且存在明显的剂量效应，熏蒸72h后，0.6ml/l的辣根素溶液对粉尘螨的杀灭作用即可达100％，在使用时可以通过灵活调节浓度从而取得不同的作用效果；
28.2)作用广泛：本产品对多种害虫有引诱、拒食、驱避、熏蒸、触杀及抑制生长发育等多种作用方式，对多数植物土传病原菌、孢子、霉菌、线虫、杂草等也存在较强熏蒸活性；
29.3)抑菌活性强：在本产品达到一定浓度时，即可完全抑制黄霉菌、青霉菌、灰葡萄孢霉菌等生长，并能杀死霉菌孢子，此外，本产品还可降低胃癌、肺癌、乳腺癌及结肠癌等恶性肿瘤的发生率；
30.4)应用前景广：本产品的原料辣根素主要应用于仓储害虫，如赤拟谷盗、谷蠹和长角扁谷盗成虫等的熏蒸防治作用，其次对病原真菌、仓储害虫、根结线虫、杂草等有害生物均呈现良好的生物活性；
31.5)安全环保：本产品的原材料为中草药，具有取材广泛、无严重毒副作用、在环境中易分解，原料成本低等众多优点。本发明公开了一种植物源杀螨剂，其主要成分为辣根素，即异硫氰酸酯类化合物，是一类广泛存在于山葵、辣根和芥菜等十字花科植物中的一类次生代谢产物，对储粮害虫等具有较好的杀灭效果，取辣根素提取物用液体石蜡进行梯度稀释，通过熏蒸和浸渍法检验，对粉尘螨有良好的杀灭效果，且随着浓度/时间的增大/增加，校正死亡率不断提高。本专利制备工艺简捷，杀螨效果显著，不易产生抗药性，且对环境友好、原料成本低且易得，具有良好的开发应用前景和经济价值。此外，本发明提供的产品原料、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。
附图说明
32.图1为粘有螨的玻片；
33.图2为玻片浸渍实验；
34.图3为熏蒸实验前(解剖显微镜下)；
35.图4为熏蒸实验后(解剖显微镜下)。
具体实施方式
36.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方案和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。本发明中所采用的各种设备，均为本领域生产工艺中使用的常规设备，且各设备的操作、参数等均按照常规操作进行，并无特别之处。
37.本发明提供的一种植物源杀螨剂，包括辣根素提取物和液体石蜡。
38.辣根素，又称异硫氰酸烯丙酯，为辣根等十字花科植物的次生代谢产物，常温下可挥发，外观似油状，由其强烈而又广谱的熏蒸活性而被广泛关注，常被用作杀虫剂、抗菌药、除草剂、食品添加剂、消毒剂、防腐保鲜剂等，研究表明，其对多数植物土传病原菌、孢子、霉菌、线虫、杂草等也存在较强熏蒸活性。辣根素的主要成分烯丙基异硫氰酸酯本身也是一种食品添加剂，对人体安全，在环境中易于分解，使用后对环境污染小，也不会明显影响局部的生态平衡适用于综合防治的新要求。因此，从作用特性上来看，以辣根素为主要原料的植物源杀螨剂属于高效型、低毒型、绿色环保的新时代杀螨药剂。
39.液体石蜡是一种从原油分馏中得到的无色无味的混合物,属矿物油，常用作食品及商品的加工材料、化妆品原料、烘烤用具的涂敷料、水果保鲜、泻药、婴儿润肤油等，石蜡油性质较稳定，无危险分解产物，具有低敏性，高安全性，良好的油溶性等优点，且与本实验中所用材料辣根素相似相溶，故被用作溶剂。
40.本发明所述辣根干粉购买自市场，液体石蜡购买自福晨(天津)化学试剂有限公司；
41.本发明所用粉尘螨(dermatophagoides farinae)源自实验室恒温培养箱(温度25
±
2℃，相对湿度rh＝80
±
5％)中纯培养，从中挑取大小一致、健康的成年粉尘螨。
42.本发明所述辣根素提取物的制备方法如下(水蒸气蒸馏法)：
43.称取辣根干粉100g于具塞锥形瓶中，向其中加入ph为4.0的乙酸钠
‑
乙酸缓冲溶液150ml和10mg/ml的抗氧化剂抗坏血酸溶液10ml，水浴55℃下保温2h后，接通水蒸汽蒸馏装置进行蒸馏，于冷肼中(温度0℃)收集蒸馏液,采用乙醚萃取，收集分层后的上层乙醚萃取液,将萃取液用无水硫酸钠脱水,最后使用旋转蒸发仪进行浓缩得到辣根素精油20ml。
44.所述的植物源杀螨剂的制备方法，具体为：
45.按体积份配比，以量筒分别量取若干毫升辣根素提取物和液体石蜡，混合均匀，配置得到浓度为0.2ml/l、0.3ml/l、0.4ml/l、0.5ml/l、0.6ml/l(供熏蒸使用)；0.8ml/l、1.0ml/l、1.2ml/l、1.4ml/l、1.6ml/l(供玻片浸渍使用)的辣根素植物源杀螨剂，
46.将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌1.0h，即可制得。
47.本发明还公开了该植物源杀螨剂在消杀粉尘螨的应用，其触杀和熏杀作用显著，效果理想。
48.为证实本发明对粉尘螨有良好的杀灭活性，设置了多组验证实验，其结果如下：
49.采用熏蒸法对粉尘螨进行杀灭实验，用液体石蜡对辣根素提取物进行浓度稀释，
得到浓度为0.2ml/l、0.3ml/l、0.4ml/l、0.5ml/l、0.6ml/l的辣根素溶液，对粉尘螨有较好的杀灭效果，72h后，0.6ml/l的辣根素溶液对粉尘螨的杀灭作用即可达100％，且随着浓度/时间的增大/增加，粉尘螨的死亡率不断提高；
50.采用玻片浸渍法对粉尘螨进行杀灭实验：用液体石蜡对辣根素提取物进行浓度稀释，得到浓度为0.8ml/l、1.0ml/l、1.2ml/l、1.4ml/l、1.6ml/l的辣根素溶液，对粉尘螨有较好的杀灭效果，72h后，1.6ml/l的辣根素溶液对粉尘螨的杀灭作用即可达100％，且随着浓度/时间的增大/增加，粉尘螨的死亡率不断提高；
51.进一步地，本发明公开了该植物源杀螨剂的使用方法，即：经检验，本发明可制成不同规格的除螨包，如固体空气清新剂，取琼脂1.5g、水96ml、表面活性剂吐温
‑
40 1.0ml于三口烧瓶中加热至沸腾形成澄清透明的液体，冷却至60℃左右时，取体积分数为37％的甲醛1ml、辣根素提取物2.0ml、色素0.2ml加入其中搅拌均匀，趁热倒入模具，冷却得到凝胶产品；将其放入阴暗潮湿或床底等易生螨虫的家庭区域进行除螨，可有效杀灭居室尘螨，控制螨虫数量。
52.可用作高效室内喷洒型杀螨剂，取1.6ml/l辣根素溶液加入至空气加湿器或雾化器等多种可将液体雾化为微小液滴的设备中，具体加入量视设备而定，加入设备容积的80％。使用方法具体为：每周连续使用2～3天，一平方米喷洒2～3次后通风一段时间，可有效杀灭室内已有尘螨，并降低尘螨虫卵的孵化率，有效控制室内尘螨数量，连续使用一个月，可有效杀灭室内95％以上的尘螨。
53.本产品对哺乳动物无害，也可制成洗涤剂、添加辅剂：先按配比将十二烷基苯磺酸钠(las)6.0ml溶解在60ml去离子水中，待充分溶解之后，加入表面活性剂吐温
‑
40 1.0ml，搅拌均匀，加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)12ml、辣根提取物3.0ml、6501 2.0ml和三乙醇胺1.0ml用搅拌机搅拌5～10分钟之后，再用去离子水将洗涤剂补足至满体积100ml；增加相应洗涤产品的除螨除味效果，将1.6ml/l的辣根素溶液按1：15稀释比加入至现有洗涤产品中可用作猫狗等宠物洗浴用品辅剂帮助其体外杀菌除螨，适当提高浓度，也可制成其他杀虫杀菌产品，有极高的商业价值。
54.实施例1
55.辣根素植物源杀螨剂的制备(供熏蒸法)：
56.1)按体积份配比，配置浓度为0.2ml/l的辣根素植物源杀螨剂，以量筒分别量取辣根素提取物2ml和液体石蜡8ml，混合均匀,将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌10min,制得2ml/10ml的辣根素溶液；
57.2)取步骤1)制备的辣根素溶液1ml加入液体石蜡9ml,混合均匀，将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌10min,制得2ml/100ml的辣根素溶液；
58.3)取步骤2)制备的辣根素溶液1ml加入液体石蜡9ml,混合均匀，将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌10min，即制得2ml/l的辣根素溶液；
59.4)取步骤3)制备的辣根素溶液1ml加入液体石蜡9ml,混合均匀，将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌1.0h，即制得0.2ml/l的辣根素溶液；
60.实施例2、3、4、5改变辣根素提取物和液体石蜡体积比，制备方法同实施例1，配置得到浓度为0.3ml/l、0.4ml/l、0.5ml/l、0.6ml/l的辣根素溶液。
61.实施例6
62.辣根素植物源杀螨剂的制备(供玻片浸渍法)：
63.1)按体积份配比，配置浓度为0.8ml/l的辣根素植物源杀螨剂，以量筒分别量取根素提取物8ml和液体石蜡2ml，混合均匀,将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌10min,制得8ml/10ml的辣根素溶液；
64.2)取1)中溶液1ml加入液体石蜡9ml,混合均匀，将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌10min,制得8ml/100ml的辣根素溶液；
65.3)取2)中溶液1ml加入液体石蜡9ml,混合均匀，将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌10min，即制得8ml/l的辣根素溶液；
66.4)取3)中溶液1ml加入液体石蜡9ml,混合均匀，将装有上述原料混合物的试管放入磁力搅拌器中，在转速100rpm条件下搅拌1.0h，即制得0.8ml/l的辣根素溶液；
67.实施例7、8、9、10改变辣根素提取物和液体石蜡体积比，制备方法同实施例6，配置得到浓度为1.0ml/l、1.2ml/l、1.4ml/l、1.6ml/l的辣根素溶液。
68.实验例1(熏蒸法)
69.将泡沫胶带剪成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，将其背部粘在泡沫胶带上(注意：不要粘住螨足、螨须和口器)，每片粘3行，每行粘10头。用解剖镜观察，剔除死亡或不活泼个体后胶纸面朝下斜插放入封口膜(粘有滤纸，滤纸上分别打有若干不同浓度的实施例1
‑
实施例5制备的辣根素溶液作为药液各55μl)密封的锥形瓶中置于恒温培养箱(温度25
±
2℃，相对湿度rh＝80
±
5％)，分别于24h、48h、72h观察其死亡情况，在解剖镜下观察，用针戳螨体，不动者为死，每一浓度重复三次上述实验并设置2组液体石蜡空白对照，即空白对照1、空白对照2。
70.熏蒸法测试上述实施例1、2、3、4、5制备的辣根素植物源杀螨剂和液体石蜡空白对照1、2，如下表1。
71.表1熏蒸法杀螨剂实验结果
[0072][0073][0074]
校正死亡率是指经过用空白对照组的自然死亡率加以校正的药剂处理组的死亡率，用abbott公式对死亡率进行计算：
[0075]
校正死亡率(％)＝(处理死亡率
‑
对照死亡率)/(1
‑
对照死亡率)
×
100％。
[0076]
另，熏蒸实验校正死亡率结果以空白对照1为准计算出；
[0077]
从表中数据可以看出：辣根素溶液对粉尘螨具有良好的杀灭活性，且杀灭活性随浓度的增大逐渐增强，当熏蒸浓度达到0.6ml/l时，24h校正死亡率即可达到50％以上；通过spss软件进行统计分析，得出24h时，lc50为0.55ml/l，48h时，lc50为0.28ml/l。且当辣根素溶液浓度相同时，随着时间的增加，对粉尘螨的杀灭活性也在增加，72h,0.6ml/l的辣根素溶液对粉尘螨的校正死亡率即可达到100％。
[0078]
实施例2(玻片浸渍法)
[0079]
将泡沫胶带剪成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，将其背部粘在泡沫胶带上(注意：不要粘住螨足、螨须和口器)，每片粘3行，每行粘10头。用解剖镜观察，剔除死亡或不活泼个体后在不同浓度的实施例6
‑
实施例10制备的辣根素溶液作为药液中浸5s后取出，用吸水纸轻轻吸去玻片及虫体上的浮药，放入封口膜密封的锥形瓶中置于恒温培养箱(温度25
±
2℃，相对湿度rh＝80
±
5％)，分别于24h、48h、72h观察其死亡情况，在解剖镜下观察，用针戳螨体，不动者为死，每一浓度重复三次上述实验并设置2组液体石蜡空白对照，即空白对照3、空白对照4。
[0080]
玻片浸渍法测试上述实施例6、7、8、9、10制备的辣根素植物源杀螨剂和液体石蜡空白对照3、4，如下表2
[0081]
表2玻片浸渍法杀螨剂实验结果
[0082][0083]
校正死亡率是指经过用空白对照组的自然死亡率加以校正的药剂处理组的死亡率，用abbott公式对死亡率进行计算：
[0084]
校正死亡率(％)＝(处理死亡率
‑
对照死亡率)/(1
‑
对照死亡率)
×
100％。
[0085]
另，玻片浸渍实验校正死亡率结果以空白对照3为准计算出；
[0086]
从表可以看出：辣根素溶液对粉尘螨具有良好的杀灭活性，且杀灭活性随浓度的增大逐渐增强，当浸渍浓度达到1.6ml/l时，24h校正死亡率即可达到65％以上。通过spss软件进行统计分析，得出24h时，lc50为1.22ml/l，48h时，lc50为0.86ml/l。当辣根素溶液浓度相同时，随着时间的增加，对粉尘螨的杀灭活性也在增加，72h，1.6ml/l的辣根素溶液对粉尘螨的校正死亡率即可达到100％。
[0087]
综上，辣根素作为一种新型植物源杀螨剂，对粉尘螨具有良好的杀灭活性，且随着浓度/时间的增大/增加，粉尘螨的死亡率不断提高。研究发现，大多数植物源杀螨剂都是通过干扰神经系统功能来发挥致死作用的，其中ache和mao是生物体内影响神经系统的关键酶。ache是一种丝氨酸水解酶，它主要存在于中枢神经灰质、交感神经节等处，主要功能是在胆碱能神经突触处通过快速水解神经递质乙酰胆碱而中止神经冲动的传递，而植物源杀螨剂可抑制乙酰胆碱的水解从而导致昆虫因过度兴奋而死亡；而mao是参与生物源氨代谢的一个重要的酶类，可催化5
‑
羟色胺脱氢氧化，形成5
‑
羟色醛，最后代谢成5－羟吲哚乙酸排出体外，而植物源杀螨剂可通过神经系统抑制mao，会造成神经胺积累，从而导致螨类的死亡。