一种马尾松毛虫性信息素微胶囊及其制备方法_2

文档序号:9673799阅读:来源:国知局
分 顺5,反7-十二碳二烯醇、顺5,反7-十二碳二烯乙酸酯和顺5,反7-十二碳二烯丙酸酯在微胶 囊中的保留率在测试时间内介于59%-71%之间,同等条件下,与复合橡胶塞和聚乙管缓释 载体的保留率相比(分别为1.85-42.7%和0.41 %-5.96% ),微胶囊明显延长了马尾松毛虫 性信息素的释放时间。
[0031] 本发明的马尾松毛虫性信息素微胶囊制备工艺中,马尾松毛虫性信息素3种组分 顺5,反7-十二碳二烯醇、顺5,反7-十二碳二烯乙酸酯和顺5,反7-十二碳二烯丙酸酯的微胶 囊在室内及野外的释放速率都很稳定,三种性信息素按照恒定比例释放,显著提高了微胶 囊的诱虫效率。
[0032] 本发明的马尾松毛虫性信息素微胶囊包埋工艺,制备工艺简便,壁材容易获取,而 且无毒,可生物降解。该工艺制备的微胶囊可有效引诱或生殖干扰马尾松毛虫,达到了专 一、高效、不污染环境等特点,稳定了马尾松毛虫性信息素的释放速率,延长了马尾松毛虫 性信息素的持效期。解决了现有技术中马尾松毛虫性信息素不稳定、易挥发的难题,而且降 低了生产成本,减少了更换诱芯的数量和工作量的问题,降低了马尾松毛虫的防治成本。
[0033] 本发明提供的马尾松毛虫性信息素微胶囊还具有以下优点:
[0034] 1)本发明制备的马尾松毛虫性信息素微胶囊在生产上用于马尾松毛虫的监测和 预报工作。本发明的马尾松毛虫性信息素微胶囊释放速率稳定,持效期长,具有高效的诱蛾 活性。
[0035] 2)本发明制备的马尾松毛虫性信息素微胶囊在生产上还可用于马尾松毛虫迷向 法干扰交配,达到控制种群爆发的作用。
[0036] 3)活性成分被封闭在囊壁内,限制了性信息素成分的快速扩散,隔绝了光照、空气 和水分,降低了活性成分被氧化和分解的速度,可以控制性信息素以较恒定比例释放并保 持较长的作用时间。
[0037] 4)本发明的马尾松毛虫性信息素微胶囊,各活性成分纯度要求不是很严格,不会 由于纯度问题而造成诱蛾效果不佳的情况,也不会由于对马尾松毛虫性信息素成分纯度要 求过尚而大大提尚防治成本。
【附图说明】
[0038] 图 1-1 至图 1-2 分别为实施例一含 Z5,E7-12:0H、Z5,E7-12:0A(^PZ5,E7-12:0Pd9 马尾松毛虫性信息素微胶囊的光学显微镜形态(图1-1)和扫描电镜形态(图1-2)。
[0039] 图 2-1 至图 2-2 分别为实施例二含 Z5,E7-12:0H、Z5,E7-12:0A(^PZ5,E7-12:0Pd9 马尾松毛虫性信息素微胶囊的光学显微镜形态(图2-1)和扫描电镜形态(图2-2)。
[0040] 图 3-1 至图 3-2 分别为实施例三含 Z5,E7-12:0H、Z5,E7-12:0A(^PZ5,E7-12:0Pd9 马尾松毛虫性信息素微胶囊的光学显微镜形态(图3-1)和扫描电镜形态(图3-2)。
[0041] 图4为实施例一制备的马尾松毛虫性信息素微胶囊(壁材浓度lwt%)释放速率室 内测定的动态曲线。
[0042] 图5为实施例二制备的马尾松毛虫性信息素微胶囊(壁材浓度2.5wt%)释放速率 室内测定的动态曲线。
[0043]图6为实施例三制备的马尾松毛虫性信息素微胶囊(壁材浓度5wt% )释放速率室 内测定的动态曲线。
[0044] 图7为不同类型的微胶囊诱芯和橡胶塞诱芯林间诱蛾活性比较评价。
【具体实施方式】
[0045] 以下结合具体实施例对本发明进行详细的说明。
[0046] 本发明马尾松毛虫性信息素微胶囊的制备方法,包含如下具体步骤:
[0047] (1)预聚液制备:在2个200mL烧杯中分别放入一定量(1-5克)的阿拉伯树胶粉和一 定量(1-5克)的明胶,各加入IOOmL蒸馏水,(20 ± I) °C静置30min。将烧杯放入(50 ± I) °C的 水浴锅中加热,并缓慢搅拌至明胶和阿拉伯树胶完全溶解后倾入500mL的三口烧瓶。
[0048]优选的,可采用以下三种预聚液:
[0049 ]预聚液1:预聚液制备:在2个2 0 0mL烧杯中分别放入I g阿拉伯树胶粉和一 I g的明 胶,各加入IOOmL蒸馏水,(20 ± I )°C静置30min。将烧杯放入(50 ± I )°C的水浴锅中加热,并 缓慢搅拌至明胶和阿拉伯树胶完全溶解,得到lw%的明胶溶液和lw%的阿拉伯树胶溶液, 然后倾入500mL的三口烧瓶,备用。
[0050] 预聚液2:预聚液制备:在2个200mL烧杯中分别放入2.5g阿拉伯树胶粉和一 2.5g的 明胶,各加入IOOmL蒸馏水,(20 ± I)°C静置30min。将烧杯放入(50 ± I)°C的水浴锅中加热, 并缓慢搅拌至明胶和阿拉伯树胶完全溶解,得到2.5w%的明胶溶液和2.5w%的阿拉伯树胶 溶液,然后倾入500mL的三口烧瓶,备用。
[00511预聚液3:预聚液制备:在2个200mL烧杯中分别放入5g阿拉伯树胶粉和一 5g的明 胶,各加入IOOmL蒸馏水,(20 ± I )°C静置30min。将烧杯放入(50 ± I )°C的水浴锅中加热,并 缓慢搅拌至明胶和阿拉伯树胶完全溶解,得到5w%的明胶溶液和5w%的阿拉伯树胶溶液, 然后倾入500mL的三口烧瓶,备用。
[0052] (2)乳化阶段:在上述三口烧瓶中依次加入4mL马尾松毛虫性信息素液体石蜡溶液 (25 37-12:0!1:25 37-12:(^(3:25 37-12:0?1 = 50:40:15)、2011^聚乙烯醇水溶液(1¥%)。将 三口烧瓶置于电磁搅拌器上搅拌(600r/min)20min。
[0053] 马尾松毛虫性信息素液体石蜡溶液中,顺5,反7-十二碳二烯醇、顺5,反7-十二碳 二稀乙酸酯和顺5,反7-十二碳二稀丙酸酯的质量浓度分别为12.5mg/mL,10mg/mL和 3·75mg/mL〇
[0054] 本过程为油相分散到水相:预聚液反应结束后,将对应的芯壁质量比的液体石蜡 性信息素溶液4mL加入到预聚好的对应的预聚液里,继续搅拌,然后把20mL lw%PVA的水溶 液加入到混合物中以600r/min搅拌20min。
[0055] (3)包囊阶段:在(2)的溶液中逐滴加入10v%乙酸水溶液调pH=4.3以引发凝聚形 成微胶囊,并保持搅拌(600r/min) 20min。在此过程中加入2滴Tween-20以消除泡沫。30min 后加入2g滑石粉(固体分散剂)。
[0056] (4)固化阶段:随后加入IOmL 25v%的戊二醛引发交联和固化反应。保持缓慢搅拌 (500r/min)lh后,将三口烧瓶在冰水浴中冷却至5°C,逐滴加入10w%氢氧化钠水溶液调pH =9.0,再将三口烧瓶加热到25°C,加入0.2mL 10 % (质量比)丹宁酸,促进微胶囊进一步交 联和固化并保持缓慢搅拌(300r/min)30min。
[0057] (5)成型:然后洗涤过滤,加入蒸馏水稀释到400mL,并利用布氏漏斗(直径100mm) 过滤。过滤物分别用水和异丙醇各洗脱2次,并置于真空干燥器内20~25°C干燥,得到米白 色粉末状颗粒。
[0058] 本发明利用单腺体提取和毛细柱气相色谱分析技术进一步对马尾松毛虫性信息 素腺体成分进行了大量的研究,确定了马尾松毛虫性信息素3种主要成分Z5,E7-12:0H:Z5, E7-12: OAc: Z5,E7-12: OPr的平均比例接近50:40:15时,更能真实地反应马尾松毛虫雌虫利 用性信息素在林间求偶召唤的状态,并且以50:40:15比例配制的袖口式灰橡胶塞诱芯在林 间的诱蛾量明显高于以前确定的50:30:20比例配制诱芯的诱蛾量(见表1)。在这3种成分最 优比例(50:40:15)的基础上加入顺5-十二碳烯醇或顺5,-十二碳烯乙酸酯或者同时加入这 两种成分在林间均未能明显提高原3种成分的诱蛾量。可见这3个成分混合能对马尾松毛虫 的诱集起到显著增效作用,加入其它相应的性信息素没有作用或者有一定的抑制作用。
[0059] 另外,在用甲基丙烯酸甲酯制备的这3种成分的微胶囊在林间进行试验,没有加合 的微胶囊对马尾松毛虫的诱集效果明显不如3个成分加合后的微胶囊诱蛾量高。进一步微 胶囊实验表明,3种成分加合的甲基丙烯酸甲酯微胶囊(50:40:15)对马尾松毛虫的诱集效 果没有明胶阿拉伯树胶微胶囊包埋的3个成分(50:40:15)加合后的诱蛾量高(见表1)。所以 本发明选择马尾松毛虫性信息素25 37-12:0!1:25 37-12:(^(3:25 37-12:0?1 = 50:40:15进 行混合制备明胶阿拉伯树胶微胶囊。
[0060] 表1、马尾松毛虫性信息素顺5,反7-十二碳二烯醇、顺5,反7-十二碳二烯乙酸酯和 顺5,反7-十二碳二烯丙酸酯3种成分比例组合优点比较
[0062]甲基丙烯酸甲酯微胶囊(不加合):3个性信息素成分分开使用,即将上述3个性信 息素成分分别制成微胶囊,将所得的3种微胶囊按3种性信息素成分质量比为50:40:15混合 后使用。表1中其它的微胶囊中,3个性信素成分加合使用,即将上述3种信息素成分按质量 比50:40:15混合后,包裹在同一微胶囊中。
[0063] 实施例一
[0064]马尾松毛虫性信息素微胶囊的合成方法如下:
[0065] (1)预聚液制备:在2个200mL烧杯中分别放入Ig的阿拉伯树胶粉和Ig明胶,各加入 IOOmL蒸馏水,(20±1)°C静置30min。将烧杯放入(50±1)°C的水浴锅中加热,并缓慢搅拌至 明胶和阿拉伯树胶完全溶解后倾入500mL的三口烧瓶。
[0066] (2)乳化阶段:在上述三口烧瓶中依次加入4mL马尾松毛虫性信息素液体石蜡溶液 (25 37-12:0!1:25 37-12:(^。:25 37-12:0?1 = 50:40:15)、2011^聚乙烯醇水溶液(1¥%)。将 三口烧瓶置于电磁搅拌器上搅拌(600r/min)20min。
[0067]芯材分别为顺5,反7-十二碳二烯醇、顺5,反7-十二碳二烯乙酸酯和顺5,反7-十二 碳二烯丙酸酯及液体石蜡,马尾松毛虫性信息素液体石蜡溶液的配制方法如下,按质量浓 度计:
[0068] 1)顺5,反7-十二碳二稀醇,称取50mg的顺5,反7-十二碳二稀醇纯样,加入4mL的液 体石蜡。
[0069] 2)顺5,反7-十二碳二烯乙酸酯,称取40mg的顺5,反7-十二碳二烯乙酸酯纯样,加 入到上述1)液体石
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