CN112868657A - 乙基麦芽酚作为真菌抑制剂的应用 - Google Patents

乙基麦芽酚作为真菌抑制剂的应用 Download PDF

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Abstract

乙基麦芽酚作为真菌抑制剂的应用，既可作为真菌抑菌剂应用于制备植物农药和植物种子包衣药剂，也可作为真菌抑菌剂添加到中药液体制剂或半流体制剂中，有效抑制真菌包括霉菌的生长繁殖，作为安全的植物农药能减少植物真菌类病害；抑制种子的发霉变质，减少种子发霉变质机率或避免种子发霉变质，且能提高种子发芽率；在发挥固有增香功能的同时，增香和防霉、防腐合而为一，增强中药液体制剂、半流体制剂的稳定性，能取代或减少其他毒性防腐剂的使用，减少添加剂的使用种类，降低添加剂尤其是防腐剂的潜在安全风险。

Description

乙基麦芽酚作为真菌抑制剂的应用
技术领域
本发明涉及乙基麦芽酚的一种用途，尤其涉及乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂的应用，特别是作为真菌抑菌剂在植物农药、种子包衣和中药液体制剂中的应用。
背景技术
乙基麦芽酚(ethylmaltltol)，化学名称3-羟基-2-乙基-4-吡哺酮，相对分子质量140.11，白色结晶粉末，熔点89-93℃，易溶于热水。迄今为止，一直是可以用于食品增香的常用安全的食品增香添加剂之一。GB2760-2014食品安全国家标准-食品添加剂使用标准附录B.2.3中将乙基麦芽酚列为允许使用的食品用合成香料(FEMA编号：3487)。美国食品标准规定乙基麦芽酚作为食品增香剂限度标准为100mg/L(BATF-27CFR§240.1051)。
目前国内植物农药多为酚类、醛类或抗生素类，在有效抑制微生物生长繁殖的同时，不可避免地带来毒性和刺激性，对环境亦有一定的影响。
种子包衣技术对防治作物病害、虫害具有很好的作用，护苗促苗、增产、增强抗逆性等效果显著，且有利于保护环境，能提高经济和生态效益。种子包衣技术在中药栽培育种方面应用前景广阔，尤其适合一些具有后熟期或需要新鲜保存的种子，如黄柏、枳实等。目前种子包衣主要为杀菌剂、杀虫剂，如五氯硝基苯、克菌丹、噻菌灵、烯唑醇等，对地下种子具有一定的病害预防和治疗作用，但对种子萌发及安全性有一定不良影响。
抑菌剂(防腐剂)作为中药液体制剂或半流体制剂(膏体制剂)的重要辅料添加剂之一，在防止食品或药品被微生物污染，确保产品质量方面起着重要作用。一般来说，由于中药制剂特别是动植物中药制剂中大多含有糖类、蛋白质、粘液质等易被微生物污染而发霉变质的物质，尤其是以水为溶剂的中药制剂，包括各种类型的中药液体制剂、半流体制剂也常常加入防腐剂(如苯甲酸钠等)，中华人民共和国药典(2015年版)、美国药典(USP41)、欧洲药典(EP9)等均对药物中防腐剂的使用作出了具体的规定。由于所有的防腐剂都有一定的毒性，加入量在各类食品标准及中国药典(2015年版)中都有限量规定，如中国药典附录中规定0181合剂中苯甲酸钠的用量不得超过0.3％。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能抑制常规霉菌微生物的生长繁殖，减少植物真菌病害，抑制种子或药剂的发霉变质，减少种子发霉变质，提高种子发芽率，增强中药液体制剂和半流体制剂的稳定性，降低或避免潜在危害，使用安全的真菌抑菌剂，该真菌抑菌剂应用乙基麦芽酚制成。
本发明解决其技术问题采用的技术方案之一是，乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在制备植物农药中的应用，具体包括以下步骤：
(1)称取乙基麦芽酚，用双蒸水溶解，搅拌均匀，得乙基麦芽酚溶液；
(2)将所述乙基麦芽酚溶液高压灭菌，灌封于塑料瓶，即得乙基麦芽酚植物农药。
进一步，步骤(1)中，所述双蒸水的使用量为400～600mL/g乙基麦芽酚，优选500mL/g乙基麦芽酚。
进一步，步骤(2)中，所述高压灭菌的温度为100～140℃，优选120～125℃；所述高压灭菌的压强为0.1～0.5PP，优选0.3～0.4PP；所述高压灭菌的时间为20～60min，优选30～40min。
应用乙基麦芽酚植物农药对植物进行施药的方法，将所述乙基麦芽酚植物农药喷洒在植物上即成。
进一步，所述乙基麦芽酚植物农药喷洒的量为50-75L/亩植物；所述乙基麦芽酚植物农药喷洒的时间间隔为7-10天/次。
本发明解决其技术问题采用的技术方案之二是，乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在制作种子包衣药剂中的应用，具体包括以下步骤：
(3)称取乙基麦芽酚，用双蒸水溶解，搅拌均匀，得乙基麦芽酚溶液；
(4)将所述乙基麦芽酚溶液高压灭菌，灌封于喷雾瓶，即得乙基麦芽酚种子包衣药剂。
进一步，步骤(1)中，所述双蒸水的使用量为400～600mL/g乙基麦芽酚；优选500mL/g乙基麦芽酚。乙基麦芽酚的浓度过低将达不到抑菌效果，过高会使乙基麦芽酚溶解不充分，造成浪费。
进一步，步骤(2)中，所述高压灭菌的温度为100～140℃，优选120～125℃；所述高压灭菌的压强为0.1～0.5PP，优选0.3～0.4PP；所述高压灭菌的时间为20～60min，优选30～40min。
应用所述乙基麦芽酚种子包衣药剂对种子进行包覆的方法是：将所述乙基麦芽酚种子包衣药剂喷洒在种子上，混合均匀，烘干，即成。
进一步，所述乙基麦芽酚种子包衣药剂的喷洒量为200～600mL/kg种子，优选400mL/kg种子；烘干的温度为10～35℃，优选30℃。
本发明解决其技术问题采用的技术方案之三是，乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在制作中药液体制剂或半流体药液中的应用，先将乙基麦芽酚作紫外杀菌处理，再将经杀菌处理的乙基麦芽酚加入已经灭菌处理的中药液体制剂或半流体药液中，混合均匀，即可。
进一步，紫外杀菌处理的时间是20-40min，优选30min。
进一步，所述乙基麦芽酚的添加量为1～3g/L中药液体制剂或半流体药液，优选1.5～2g/L中药液体制剂或半流体药液。乙基麦芽酚的添加量过多不符合中药液体药剂中抑菌剂的添加标准，比如常用的苯甲酸钠添加量通常为3g/L，乙基麦芽酚的添加量过少抑菌效果不明显。与作为增香添加剂的添加量区别在于，乙基麦芽酚作为增香剂的添加标准为1g/L。
乙基麦芽酚作为真菌抑制剂的工作原理为，乙基麦芽酚直接与真菌接触能更好地发挥其抑制作用，其作用机制在于能有效抑制真菌的菌丝和孢子萌发。相同浓度的乙基麦芽酚、相同接种量、相同温度培养条件下，乙基麦芽酚对接种到锥形瓶的黑曲霉菌丝有抑制作用，抑制效果接近苯甲酸钠，但对接种到平皿的黑曲霉菌块的抑制作用却不突出，包括桔青霉等6种常见霉菌亦如此。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：将乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂制备植物农药、种子包衣药剂或作为中药液体制剂、中药半流体制剂，能有效抑制常规霉菌微生物的生长繁殖，减少植物真菌病害，减少种子发霉变质几率或避免种子发霉变质，在液体药剂中发挥增香固有功能的同时，增香和防腐合二为一，且能提高种子发芽率，增强中药液体药剂的稳定性，能取代或减少其他毒性防腐剂的使用，减少添加剂的使用种类，降低添加剂尤其是防腐剂的潜在安全风险。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例为乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在制备乙基麦芽酚植物农药中的应用，包括以下步骤：
(1)称取乙基麦芽酚2g，用1000mL双蒸水溶解，搅拌均匀，得乙基麦芽酚溶液；
(2)将所述乙基麦芽酚溶液在温度为121℃，压强为0.3PP下高压灭菌30min，灌封于塑料瓶，得乙基麦芽酚植物农药。
使用：所述乙基麦芽酚植物农药喷洒的量为60L/亩植物；所述乙基麦芽酚植物农药喷洒的时间间隔为7天/次。
实施例2
本实施例为乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在制备抑菌剂乙基麦芽酚种子包衣药剂中的应用，包括以下步骤：
(3)称取乙基麦芽酚0.2g，用100mL双蒸水溶解，搅拌均匀，得乙基麦芽酚溶液；
(4)将所述乙基麦芽酚溶液在温度为121℃，压强为0.3PP下高压灭菌30min，灌封于喷雾瓶，得抑菌剂乙基麦芽酚种子包衣药剂。
使用：将所得抑菌剂乙基麦芽酚种子包衣药剂按照400mL/kg种子的使用量喷洒到种子上，混合均匀，摊平，30℃烘干，即得被抑菌剂乙基麦芽酚种子包衣包裹的种子。
实施例3
本实施例为乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在中药液体制剂中的应用：称取乙基麦芽酚2g紫外灭菌处理30min，得无菌乙基麦芽酚；然后将无菌乙基麦芽酚与1000mL中药药液或半流体药液混合均匀，在121℃灭菌30min，灌封，即得加有作为抑菌剂的乙基麦芽酚中药液体制剂。
以下为实施例1乙基麦芽酚植物农药试用、实施例2乙基麦芽酚种子包衣药剂试用和实施例3加有作为抑菌剂的乙基麦芽酚中药液体制剂的应用效果试验情况说明。
A、乙基麦芽酚作为植物农药
测试方法：选取同一生长期的叶片，用同浓度多菌灵溶液和作为真菌抑菌剂的乙基麦芽酚按照上述实施例1方法分别对叶片施用农药，分别得到处理后的叶片。将同浓度多菌灵溶液和乙基麦芽酚分别进行喷洒农药后得到的叶片，依次作为对照组和乙基麦芽酚组，不施用任何农药的叶片作为空白组。预先在实验室准备无处理的密封袋若干，里面装有20毫升无菌水。同一处理、不同植株分别采样30个，并置于同一灭菌后密封袋中带回。
活菌数测试：将叶片与无菌水充分接触，分别取对照组，空白组和乙基麦芽酚组液体摇匀后，分别移取1mL加入装有9mL无菌水的试管中，漩涡振摇，使药剂样品均匀分散。再分别移取上述分散后的药剂样品1mL注入装有9mL无菌水的试管中，吹打，充分混匀，分别制成10-1、10-2、10-3的3种浓度的菌悬液。分别取上述10-1、10-2、10-3浓度试管，分别涂布50μL接种，制备平板，每个浓度3个重复，25℃下倒置培养48h，分别测试菌落数，测试结果见表1。
表1对照组，空白组和乙基麦芽酚组的菌落计数测试结果(n＝3)
Figure BDA0002904359900000051
由此可见，将乙基麦芽酚作为有效且唯一活性组分来制备植物农药，能并有效抑制常规霉菌微生物的生长繁殖，减少植物真菌病害。
B、乙基麦芽酚作为中药枳实种子包衣
测试方法：选取健康、饱满、均一的当年采收的枳实种子，用同浓度多菌灵溶液、水和作为抑菌剂的乙基麦芽酚按照上述实施例2方法分别进行包衣处理，分别得到处理后的种子。将同浓度多菌灵溶液，水和乙基麦芽酚分别进行包衣处理后得到的种子，依次作为对照组，空白组和乙基麦芽酚组。
1、种子发芽率的测试：将对照组，空白组和乙基麦芽酚组分别播种于塑料发芽盒中，基质选用蛭石与草炭(1∶1)的混合基质，置于光照培养箱中培养，光照强度12000lx，光照周期为12h/12h(昼/夜)，相对湿度70％～75％，温度26～28℃，进行种子发芽率的测试，测试结果见表2。
表2对照组，空白组和乙基麦芽酚组的种子发芽率的测试结果(n＝3)
Figure BDA0002904359900000052
2、发芽孢子抑制率的测试：将对照组，空白组和乙基麦芽酚组分别放置于90mm培养皿中央，培养皿中分别放置2％的水琼脂，在27℃条件下避光培养48h。分别用透明胶带收集孢子，将胶带放置于载玻片上，添加0.1mL乳酸和甘油(乳酸：甘油：水＝1:2:1，V:V:V)，100倍显微镜下计算对照组，空白组和乙基麦芽酚组所有孢子和发芽分生孢子，进行发芽孢子抑制率的测试，测试结果见表3。发芽孢子抑制率计算公式：IR％＝(药物未处理组的分生孢子发芽率-药物处理组的分生孢子发芽率)/药物未处理组的分生孢子发芽率。
表3对照组，空白组和乙基麦芽酚组的发芽孢子抑制率的测试结果(n＝3)
Figure BDA0002904359900000061
由此可见，将乙基麦芽酚作为有效且唯一活性组分来制备种子包衣，能提高种子发芽率，并有效抑制种子中发芽孢子萌发，起到更有效的抑制病害作用。C、乙基麦芽酚作为中药液体制剂抑菌防腐剂
测试方法：选取同浓度、同量的中药液体制剂，用同质量的苯甲酸钠和乙基麦芽酚分别按照所述实施例3方法进行处理，分别得到中药液体制剂。静置处理14天，将同质量的苯甲酸钠，不加任何物质和加乙基麦芽酚分别进行处理后得到的中药液体药剂，依次作为对照组，空白组和乙基麦芽酚组。
活菌数测试：采用平皿计数检测对照组，空白组和乙基麦芽酚组中的活菌数。分别取对照组，空白组和乙基麦芽酚组的药剂样品摇匀后，分别移取1mL加入装有9mL无菌水的试管种，漩涡振摇，使药剂样品均匀分散。再分别移取上述分散后的药剂样品1mL注入装有9mL无菌水的试管中，吹打，充分混匀，分别制成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5的5种浓度的菌悬液，共5只试管。分别取上述10-1、10-3、10-5个浓度试管，分别涂布50μL接种，制备平板，每个浓度3个重复，25℃下倒置培养48h，分别测试菌落数，测试结果见表4。
表4对照组，空白组和乙基麦芽酚组的菌落计数测试结果(n＝3)
Figure BDA0002904359900000062
由此可见，将乙基麦芽酚作为抑菌防腐剂应用于中药液体制剂，在发挥增香固有功能的同时，能有效抑制常规霉菌微生物的生长繁殖，并延长其保存期限。

Claims (14)

1.乙基麦芽酚作为真菌抑制剂的应用。
2.乙基麦芽酚作为真菌抑制剂在制备植物农药中的应用。
3.如权利要求2所述乙基麦芽酚作为真菌抑制剂在制备植物农药中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
（1）称取乙基麦芽酚，用双蒸水溶解，搅拌均匀，得乙基麦芽酚溶液；
（2）将所述乙基麦芽酚溶液进行高压灭菌，灌封于塑料瓶，得乙基麦芽酚植物农药。
4.根据权利要求3所述乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在制备植物农药中的应用，其特征在于，步骤（1）中，所述双蒸水的使用量为400~600 mL/g乙基麦芽酚，优选500 mL/g乙基麦芽酚；步骤（2）中，所述高压灭菌的温度为100~140℃，优选120~125℃；所述高压灭菌的压强为0.1~0.5PP，优选0.3~0.4PP；所述高压灭菌的时间为20~60min，优选30~40min。
5.应用权利要求3或4所述乙基麦芽酚植物农药对植物进行施药的方法，其特征在于，将所述乙基麦芽酚植物农药喷洒在植物上即成。
6.根据权利要求5所述乙基麦芽酚植物农药对植物进行施药的方法，其特征在于，所述乙基麦芽酚植物农药喷洒的量为50-75 L/亩植物；所述乙基麦芽酚植物农药喷洒的时间间隔为7-10天/次。
7.乙基麦芽酚作为真菌抑制剂在制备种子包衣药剂中的应用。
8.如权利要求7所述乙基麦芽酚作为真菌抑制剂在制备种子包衣药剂中的应用，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取乙基麦芽酚，用双蒸水溶解，搅拌均匀，得乙基麦芽酚溶液；
（2）将所述乙基麦芽酚溶液进行高压灭菌，灌封于喷雾瓶，得乙基麦芽酚种子包衣药剂。
9.根据权利要求8所述乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在制备种子包衣药剂中的应用，其特征在于，步骤（1）中，所述双蒸水的使用量为400~600 mL/g乙基麦芽酚；优选500 mL/g乙基麦芽酚；步骤（2）中，所述高压灭菌的温度为100~140℃，优选120~125℃；所述高压灭菌的压强为0.1~0.5PP，优选0.3~0.4PP；所述高压灭菌的时间为20~60min，优选30~40min。
10.应用权利要求8或9所述乙基麦芽酚种子包衣药剂对种子进行包覆的方法，其特征在于，将所述乙基麦芽酚种子包衣药剂喷洒在种子上，混合均匀，烘干，即成。
11.根据权利要求10所述乙基麦芽酚种子包衣药剂对种子进行包覆的方法，其特征在于，所述乙基麦芽酚种子包衣药剂的喷洒量为200~600 mL/ kg种子，优选400 mL/ kg中药种子；所述烘干的温度为10~35℃，优选30℃。
12.乙基麦芽酚作为真菌抑制剂在中药液体制剂或半流体制剂中的应用。
13.根据权利要求12所述乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在中药液体制剂或半流体制剂中的应用方法，其特征在于，先将乙基麦芽酚作紫外杀菌处理，再将经杀菌处理的乙基麦芽酚加入已经灭菌处理的中药液体制剂或半流体药液中，混合均匀。
14.根据权利要求13所述乙基麦芽酚作为真菌抑菌剂在中药液体制剂和半流体制剂中的应用方法，其特征在于，所述紫外杀菌处理的时间是20-40 min，优选30 min；所述乙基麦芽酚的添加量为1~3 g/L中药液体制剂或半流体药液，优选1.5~2 g/L中药液体制剂或半流体药液。
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