CN115413682B - 番茄茎叶提取物防治蓟马的用途及组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物农药新用途技术领域，具体涉及番茄茎叶提取物防治蓟马的用途及组合物。经大田实验验证，含番茄茎叶提取物的组合物对蓟马类虫害有较好防治效果，对作物安全，对人畜安全，且原料易得，不污染土壤、水源和空气，是一种高效安全的绿色农药。
Description
技术领域
本发明涉及生物农药新用途技术领域，具体涉及番茄茎叶提取物防治蓟马的用途及组合物。
背景技术
蓟马为缨翅目昆虫的统称，全世界已知约6000种，中国已知约600种，植食性种类占大多数，食叶栖花，被害的嫩叶、嫩梢***卷曲枯萎，植株生长缓慢，节间缩短；幼嫩果实(如茄子、黄瓜、西瓜、番茄等)被害后会硬化，严重时造成落果，严重影响产量和品质。有的种类可形成虫瘿，降低了园林植物的观赏价值进而造成更大的经济损失；更为严重的是有些种类还可传播病毒病，如番茄斑萎病毒TSWV，严重危害番茄、烟草、莴苣、菠萝、马铃薯等经济作物，给农业生产带来严重的经济损失。
番茄为茄科番茄属植物，是我们日常食用最多，也是全球消费最多的蔬菜之一。全球的番茄种植面积约为500万公顷，每年全球产量为1.77亿吨。中国是世界上番茄种植面积最大、产量最多的国家，年产量约5500万吨。在番茄收获过程中每年会产生上亿吨的番茄茎叶。而这些茎叶多数情况下被作为废弃物被扔掉，既造成了资源浪费，又造成严重的环境污染。但是在番茄种植中，人们发现该植物很少发生虫害。这提示我们番茄植株中应该含有驱虫或者杀虫活性成分。
文献调研表明，早在上世纪90年代，美国加利福尼亚大学戴维斯分校的瓦雷里·威廉姆逊等研究人员发现番茄植株中含有抗虫基因，使其免受蚜虫和线虫的侵害。他们推测可能是抗虫基因使番茄植株产生具有抗虫活性的汁液而发挥功效(王琛柱,张青文,杨奇华,周明牂.植物抗虫性的化学基础,植物保护,1993,39-41.)。南京大学陈建群课题组研究表明番茄茎叶的水提物对棉蚜具有显著的驱避和拒食活性(周天牧,陈建群,张鹏飞,王友红.4种抗虫性植物水提物对棉蚜取食行为的影响,植物保护学报,2004,252-258.)。中国农业大学吴文伟等人研究发现番茄枝叶提取物对菜粉蝶产卵具有很好的忌避作用(吴文伟,陈建新,管致和.番茄枝叶提取物对菜粉蝶产卵的忌避作用,昆虫学报,1993,39-41.)。但是关于利用番茄茎叶提取物防治蓟马虫害的研究尚属空白。目前防治蓟马虫害药剂多为化学药剂，易对环境及生态造成负面影响。
发明内容
针对现有防治蓟马虫害药剂不利于环境安全和生态保护的技术问题，本发明提供番茄茎叶提取物防治蓟马的用途及组合物，具有高效、绿色、安全的优点。
第一方面，本发明提供番茄茎叶提取物防治蓟马的用途。
进一步的，所述番茄提取物的提取方法为：
(1)取干燥的番茄茎叶，粉碎；
(2)粉碎后的番茄茎叶，以甲醇作溶剂，用闪式提取仪提取；
(3)提取液减压浓缩蒸除溶剂，得粗浸膏；
(4)将粗浸膏分散于酸液中，并调节pH至1～2；
(5)待冷却至室温后加入CH2Cl2，搅拌后静置分层，将下层CH2Cl2相除去，得到棕黄色水溶液；
(6)在不断搅拌下向步骤(5)得到的棕黄色水溶液中加入碱液中和酸液，然后继续加入碱液调节pH至10～12；
优选的，本步骤中使用的酸液为硫酸水溶液，确保碱类成分以碱的形式从水中游离出来。
(7)待溶液冷却至室温后，依次用乙酸乙酯萃取m次，正丁醇萃取n次，得到粗生物碱；
(8)将粗生物碱用D101大孔树脂柱色谱进行纯化，然后用甲醇重结晶后得到纯化合物，经检测所述纯化合物为番茄碱苷。
发明人在实验过程中使用了D101、XDA-9、LSA-600、XDA-16A四种大孔树脂进行纯化，其中采用XDA-9、LSA-600、XDA-16A三种树脂纯化难以得到产物。
进一步的，步骤(1)中，将番茄茎叶粉碎至50目以下。
进一步的，步骤(2)中提取3次以上。
进一步的，步骤(7)中，m、n相同或不同，且m、n均≥3。
进一步的，步骤(8)中，用D101大孔树脂柱色谱进行纯化的具体方法为：用H2O/MeOH进行洗脱，H2O/MeOH的体积比为50:50、30:70、20:80、10:90，在H2O/MeOH＝20:80和10:90的洗脱液得到粗化合物。
第二方面，本发明还提供一种含番茄茎叶提取物的组合物，所述组合物为可湿性粉剂或悬浮剂。
进一步的，所述组合物中，有效成分番茄茎叶提取物的含量为0.5％～7％。
进一步的，所述可湿性粉剂各成分组成及比例如下：
进一步的，所述分散剂为NNO，所述润湿剂为十二烷基硫酸钠，所述载体填料为白炭黑、高岭土，各组分混配性好。
进一步的，所述悬浮剂中各成分组成及比例如下：
进一步的，所述分散剂包括SP-27001和Ethylan NS-500LQ，所述润湿剂为860P，所述消泡剂为SAG 1572，所述防冻剂为乙二醇，所述增稠剂为黄原胶和硅酸镁铝，所得制剂悬浮性能好。
进一步的，所述分散剂中SP-27001和Ethylan NS-500LQ的质量比为3:1。
本发明的有益效果在于：
1.本发明提供的番茄茎叶提取物防治蓟马的新用途，以番茄茎叶为原料，提取番茄茎叶中的活性成分——番茄碱苷，对蓟马类虫害有较好防治效果，对作物安全，对人畜安全，且不污染土壤、水源和空气，是一种高效安全的绿色农药。
2.本发明将闪提技术、酸碱萃取技术以及现代色谱技术进行综合，开发出一套高效分离番茄茎叶中防治蓟马类虫害的活性化合物的方法。既可以防止微量活性成分的丢失，又避免其它成分的干扰，从而最大程度最高效率地实现活性成分的获取。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是番茄碱苷的HRESIMS图谱。
图2是番茄碱苷的1H-NMR图谱。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1番茄茎叶提取物的制备方法
1.原料：干燥的番茄茎叶
2.制备步骤：
(1)取干燥的番茄茎叶，粉碎至50目以下；
(2)将粉碎后的番茄茎叶，以甲醇作溶剂，甲醇加入量为粉碎番茄茎叶重量的2～3倍，用闪式提取仪提取3次，每次50min，减压浓缩蒸除溶剂后得粗浸膏；
(3)将粗浸膏分散于的硫酸水溶液中，调节pH＝1.5，待冷却至室温后再加入CH2Cl2，然后搅拌约2h后静置分层，将下层CH2Cl2相除去，得到棕黄色水溶液；
(4)在不断搅拌下向上述棕黄色水溶液中缓慢加入NaOH溶液中和硫酸，然后再继续加入NaOH直至溶液pH＝10.8，待溶液冷却至室温后，分别用乙酸乙酯和正丁醇依次萃取3次，将正丁醇相的溶剂减压去除后得粗生物碱；
(5)将粗生物碱用D101大孔树脂柱色谱进行纯化，用H2O/MeOH(50:50、30:70、20:80、10:90)进行洗脱，在H2O/MeOH＝20:80和10:90的洗脱液得到粗化合物，用甲醇重结晶后得到纯化合物。
3.通过1H-NMR和MS等波谱技术确定该化合物为番茄碱苷，分子式：C50H83NO21，分子量：1033，结构式为
实施例2制备含有番茄茎叶物的农药组合物
1.番茄碱苷可湿性粉剂
表1可湿性粉剂原料
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 番茄碱苷(wt％) | 0.5 | 1 | 3 | 5 |
| NNO(wt％) | 3 | 5 | 8 | 10 |
| 十二烷基硫酸钠(wt％) | 1 | 2.5 | 3.5 | 5 |
| 白炭黑(wt％) | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 高岭土(wt％) | 90.5 | 81.5 | 70.5 | 60 |
按照表1的原料配比，称取定量番茄碱苷、NNO、十二烷基硫酸钠、白炭黑、高岭土混合均匀，经气流粉碎后混合均匀，即制得不同有效成分含量的可湿性粉剂。
2.5％番茄碱苷悬浮剂
按照以下比例称取配料：实施例1分离得到的番茄碱苷，5份；分散剂SP-27001，3份；分散剂Ethylan NS-500LQ，1份；润湿剂860P，1份；消泡剂SAG 1572，0.2份；防冻剂乙二醇，4份；黄原胶，0.2份；硅酸镁铝，1份；去离子水补足至100份。
其中，聚羧酸盐类分散剂SP-27001购自江苏擎宇化工科技有限公司，嵌段共聚物Ethylan NS-500LQ购自南京捷润科技有限公司，润湿剂860P购自索尔维，消泡剂SAG 1572购自迈图化工，其余物料均为市场常见物料。
通过下述步骤方法制备：(1)先将上述物料按照质量配比混合，剪切搅拌均匀；(2)将步骤(1)中混合液加入砂磨机中进行研磨，至粒径D95＝5um，研磨过程中温度控制在30℃以下；(3)过滤混匀，即得到5％番茄茎叶提取物悬浮剂。
实施例4验证0.5％番茄碱苷可湿性粉剂对蓟马的防治效果
1.试验时间及地点
试验时间：2021年8-10月
试验地点：山东省滨州市博兴县湖滨镇鲁刘村黄瓜大棚
2.试验对象：棕榈蓟马
3.试验内容
取0.5％番茄碱苷可湿性粉剂，配制浓度设为300倍液、200倍液、150倍液、125倍液四个浓度，分别编号T1-T4。同时，以22％氟啶虫胺腈悬浮剂(1500倍液)、5％甲维盐乳油(500倍液)、空白可湿性粉剂(300倍液)这三个作为对照组，编号T5-T7，配制药剂所用水为干净的自来水。
将以上配置的样品在山东省滨州市博兴县湖滨镇鲁刘村黄瓜大棚进行施药，随机区组排列，每个实验区域面积20m2，重复3次。在棕榈蓟马高发期施药，使用背负式电动喷雾器(秋田丸山3WBD-15A)于黄瓜的生长点、叶面正背面均匀喷雾至叶尖形成水滴。实验期间不施用其它药剂防治病虫害。
施药前先调查每个试验处理和对照处理的虫口数，于施药后3天和5天调查每个试验处理和对照处理虫口数。每行黄瓜两侧随机调查20片幼叶，统计棕榈蓟马的虫口数。根据下列公式计算防治效果：
式中：CK0——空白对照区药前虫口数；
CK1——空白对照区药后虫口数；
PT0——药剂处理区药前虫口数；
PT1——药剂处理区药后虫口数。
数据统计分析：各处理之间防治效果的差异采用单因素方差分析，平均数的差异显著性采用Duncan氏新复极差法进行比较。数据计算利用SPSS统计分析软件完成。
不同药剂对棕榈蓟马的防治效果如表2所示：
表2不同药剂对棕榈蓟马的防效
根据表2的实验结果可以看出：0.5％番茄碱苷可湿性粉剂随着用量的升高，防效逐步提升，且空白可湿性粉剂即辅料对防效影响很小，最高在125倍液的用量下对棕榈蓟马的防效达到了80％以上，与对照药剂22％氟啶虫胺腈悬浮剂1500倍液用量下防效相近，略低于5％甲维盐乳油500倍液下的防效。因此，本发明中的番茄茎叶提取物——番茄碱苷配制的组合物确有防治棕榈蓟马的效果。
实施例5验证5％番茄碱苷悬浮剂对蓟马的防治效果
1.试验时间及地点
试验时间：2021年8-10月
试验地点：山东省滨州市博兴县乔庄镇七合村博华农业蔬菜基地温室大棚
2.试验对象：烟蓟马
3.试验内容
取5％番茄碱苷悬浮剂，配制浓度设为3000倍液、2000倍液、1500倍液、1000倍液四个浓度，分别编号H1-H4。同时，以20％吡虫啉可溶液剂(1000倍液)、5％甲维盐微乳剂(500倍液)、空白悬浮剂(3000倍液)这三个作为对照组，编号H5-H7，配制药剂所用水为干净的自来水。
将以上配置的样品在山东省滨州市博兴县乔庄镇七合村博华农业蔬菜基地温室大棚葡萄上进行施药，随机区组排列，每个实验区域面积20m2，重复3次。在烟蓟马高发期施药，使用背负式电动喷雾器(秋田丸山3WBD-15A)于葡萄的生长点、叶面正背面均匀喷雾至叶尖形成水滴。实验期间不施用其它药剂防治病虫害。
施药前先调查每个试验处理和对照处理的虫口数，于施药后3天和5天调查每个试验处理和对照处理虫口数。每行葡萄两侧随机调查中上部分20片幼叶，统计烟蓟马的虫口数。根据下列公式计算防治效果：
式中：CK0——空白对照区药前虫口数；
CK1——空白对照区药后虫口数；
PT0——药剂处理区药前虫口数；
PT1——药剂处理区药后虫口数。
数据统计分析：各处理之间防治效果的差异采用单因素方差分析，平均数的差异显著性采用Duncan氏新复极差法进行比较。数据计算利用SPSS统计分析软件完成。
不同药剂对烟蓟马的防治效果如表3所示：
表3不同药剂对烟蓟马的防效
根据表3的实验结果可以看出：5％番茄碱苷悬浮剂随着用量的升高，防效逐步提升，且空白悬浮剂即辅料对防效影响很小，最高在1000倍液的用量下对烟蓟马的防效接近90％，优于对照药剂20％吡虫啉可溶液剂1000倍液用量对烟蓟马的防效，低于5％甲维盐微乳剂500倍液下的防效。因此，本发明中的番茄茎叶提取物—番茄碱苷配制的组合物确有防治烟蓟马的效果。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种防治蓟马的番茄茎叶提取物的可湿性粉剂，其特征在于：所述番茄茎叶提取物为纯化合物番茄碱苷，所述可湿性粉剂包括以下重量百分比的组分：0.5wt%番茄茎叶提取物、3wt%NNO、1wt%十二烷基硫酸钠、5wt%白炭黑和90.5%高岭土。
2. 一种防治蓟马的番茄茎叶提取物的悬浮剂，其特征在于：所述番茄茎叶提取物为纯化合物番茄碱苷，所述悬浮剂按照重量份数组成如下：5重量份番茄茎叶提取物、3重量份分散剂SP-27001、1重量份分散剂Ethylan NS-500LQ、1重量份润湿剂860P、0.2重量份消泡剂SAG 1572、4重量份防冻剂乙二醇、0.2重量份黄原胶、1重量份硅酸镁铝，去离子水补足至100重量份。
3.如权利要求1所述可湿性粉剂或权利要求2所述悬浮剂，其特征在于：所述番茄茎叶提取物的提取方法为：
（1）取干燥的番茄茎叶，粉碎；
（2）粉碎后的番茄茎叶，以甲醇作溶剂，用闪式提取仪提取；
（3）提取液减压浓缩蒸除溶剂，得粗浸膏；
（4）将粗浸膏分散于酸液中，并调节pH至1~2；
（5）待冷却至室温后加入CH2Cl2，搅拌后静置分层，将下层CH2Cl2相除去，得到棕黄色水溶液；
（6）在不断搅拌下向步骤（5）得到的棕黄色水溶液中加入碱液中和酸液，然后继续加入碱液调节pH至10~12；
（7）待溶液冷却至室温后，依次用乙酸乙酯萃取m次，正丁醇萃取n次，得到粗生物碱；
（8）将粗生物碱用D101大孔树脂柱色谱进行纯化，然后用甲醇重结晶后得到纯化合物，经检测所述纯化合物为番茄碱苷。
4.如权利要求3所述可湿性粉剂或悬浮剂，其特征在于，步骤（1）中，将番茄茎叶粉碎至50目以下。
5.如权利要求3所述可湿性粉剂或悬浮剂，其特征在于，步骤（2）中提取3次以上。
6.如权利要求3所述可湿性粉剂或悬浮剂，其特征在于，步骤（7）中，m、n相同或不同，且m、n均≥3。
7.如权利要求3所述可湿性粉剂或悬浮剂，其特征在于，步骤（8）中，用D101大孔树脂柱色谱进行纯化的具体方法为：用H2O/MeOH进行洗脱，H2O/MeOH的体积比为50:50、30:70、20:80、10:90，在H2O/MeOH=20:80和10:90的洗脱液得到粗化合物。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Address after: 256500 Boxing Economic Development Zone, Shandong, Binzhou Applicant after: Shandong Jingbo Agrochemical Technology Co.,Ltd. Address before: 256500 Boxing Economic Development Zone, Shandong, Binzhou Applicant before: JINGBO AGROCHEMICALS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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