印楝素植物性杀虫剂制剂
本发明属于天然杀虫剂领域,具体涉及如何将从植物印楝(Azadirachtaindica A.Juss)中提取的主要活性配制成不同成分含量的杀虫剂。
利用天然的杀虫植物开发高效、低毒、不污染环境的植物性杀虫剂正逐渐受到人们的高度重视。在众多的杀虫植物中,研究最多、最有影响的要数楝科楝属的印楝植物。该植物是当今世界公认的高效杀虫植物,广泛种植于热带、亚热带,是一种能快速生长且四季长青的乔木。国内外大量研究表明,在印楝的种子、叶子、树皮及枝条等部位中含有多种杀虫活性物质,其中以印楝素的杀虫活性最为强烈。
当前,世界各国科学家都在致力于印楝素杀虫剂产品的研究,美国、德国、印度、加拿大等国先后研制出产品如Margosan-O(美国产)、Neemark(印度产)等投放市场。这些产品剂型有乳油、颗粒剂等剂型,通常在施药后1~5天内对害虫的防治效果较为显著,但5~6天后防治效果则明显降低。这样就会迫使农民多次用药,势必造成生产成本的增加。大量研究表明,印楝素是复杂的大分子物质,分子结构中有许多能够发生反应的官能团,包括酯基、环氧结构等,当印楝素在紫外光照、高温或水中时极易分解,致使印楝素的杀虫活性降低,从而在对害虫防治上表现出较差的持效性。虽然Larson(1985)在United States Patent No 4,556,562报道配制一定浓度的印楝素制剂及调节制剂的pH值方法能延缓印楝素的降解,但实际效果并不理想;W.R.Grace(1994)在United States Patent No 5,281,618也有类似简单报道,未有实质性解决印楝素产品易分解、不稳定的方法。此外,印楝素在加工过程中易受黄曲霉素等污染而影响其存贮期,以及印楝素乳油在生产过程中存在难乳化、印楝素产品剂型较为单一等缺点。如James.C.Locket等(1995)在United States Patent No 5,405,612报道印楝素乳油的简单配制,但未能***解决此类问题。长期以来,上述因素制约了印楝素产品的生产和在农业上的大面积推广使用。
本发明的目的在于提供剂型多样、配方独到的印楝素植物性杀虫剂制剂,用以解决印楝素易分解、难存贮、难乳化、易污染、剂型单一、对害虫持效性差的缺陷,并能满足农业生产上多种害虫防治的需要。
本发明的目的是这样实现的:以粉碎印楝种子为原料,选用甲醇或乙醇为提取溶剂,在一定提取温度条件下提取活性物质印楝素和印楝油。再将这些活性物质按一定物料配比配制成乳油、可湿性粉剂和悬浮剂三种不同剂型的印楝素制剂。这三种不同剂型制剂是以印楝素和印楝油为主要杀虫成分,配入表面活性剂、助溶剂、防晒剂、防腐剂、稳定剂、增效剂、有机溶剂、穿透剂、pH值调节剂配制成印楝素乳油制剂;配入润湿剂、分散剂、防腐剂、填料配制成印楝素可湿性粉剂制剂;配入润湿剂、分散剂、增粘剂、稳定剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂、有机溶剂和水配制成印楝素悬浮剂制剂。在配制印楝素乳油中加入表面活性剂及助溶剂能使制剂保持良好的乳化效果和溶解能力;加入防晒剂能极大降低印楝素的光降解力,提高药剂对害虫的持效性;加入稳定剂能使印楝素在水中或酸碱性条件下保持稳定,提高了制剂的存贮期;加入防腐剂能有效防除黄曲霉素等毒素污染;加入增效剂和穿透剂能增强药剂对害虫的杀灭力;加入有机溶剂能溶解活性物质及其他配料;加入pH值调节剂可以使乳油制剂保持在一定的酸碱度范围内。在印楝素可湿性粉剂制剂中加入润湿剂和分散剂能使制剂在兑水施用时有良好的溶解力和附着力;加入填料能改善可湿性粉剂颗粒细度。在印楝素悬浮剂制剂中加入润湿剂、分散剂、稳定剂、防腐剂、有机溶剂与乳油和可湿性粉剂制剂中加入的作用相同;加入增粘剂和消泡剂能使制剂的物理性状如颜色等保持良好;加入一定量的水有助其他配料的溶解。
印楝素乳油制剂中各成分含量配比是:印楝素含量为0.1-92%(重量);印楝油含量为0.5-60%(重量);表面活性剂含量为1-40%(重量);助溶剂含量为0.2-20%(重量);防晒剂含量为1-2.5%(重量);防腐剂含量为0.1-2%(重量);稳定剂含量为0.1-30%(重量);增效剂含量为0.5-10%(重量);有机溶剂含量为5-40%(重量);穿透剂含量为0.1-24%(重量);pH值调节剂含量为0.01-0.5%(重量);各组分总和为100%。
表面活性剂可选用阴离子型的烷基硫酸钠、月桂基硫酸钠、烷基苯磺酸盐类,但以非离子型最好,如聚氧乙烯醚类的多山梨糖醇酯、吐温等;防晒剂可选用对氨基苯甲酸、蓖麻油、当归油中的任一种或多种;防腐剂可选用粒状木炭、活性炭、乙酸乙酯、氨、苯甲酸钠、水胺、次氯酸钠、碱土金属中的任一种或多种;稳定剂可选用环氧化植物油如环氧化豆油、环氧化亚麻油中的任一种或多种;增效剂可选用增效醚、增效砜、碳酸烷基酯、氯化脂肪、甲醛、豆油中的任一种或多种;助溶剂可选用异戊醇、苯酚、乙酸乙酯、二甲基亚砜中的任一种或多种;有机溶剂可选用二甲苯、甲苯、萘烷、丁酮、石油馏出物中的任一种或多种;穿透剂可选用月桂氮卓酮、JFC-2、脂肪次磺酸钠类的顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠中的任一种或多种;pH值调节剂可选用氢氧化钠、氢氧化铵、醋酸中的任一种或多种。
印楝素乳油制剂中各成分含量的最优配比是:印楝素含量为0.3-15%(重量);印楝油含量为2-25%(重量);表面活性剂含量为8-25%(重量);助溶剂含量为1-5%(重量);防晒剂含量为1.2-1.5%(重量);防腐剂含量为1-1.2%(重量);稳定剂含量为2-15%(重量);增效剂含量为0.5-2%(重量);有机溶剂含量为6-20%(重量);穿透剂含量为1-10%(重量);pH值调节剂含量为0.1-0.2%(重量);各组分总和为100%。
印楝素可湿性粉剂制剂中各成分含量配比是:印楝素含量为0.1-80%(重量);印楝油含量为0.1-50%(重量);润湿剂含量为1-20%(重量);分散剂含量为7-30%(重量);防腐剂含量为0.1-2.9%(重量);填料含量为40-75%(重量);各组分总和为100%。
润湿剂可选用木质素磺酸盐、烷基苯磺酸盐、拉开粉、多山梨醇酯中的任一种或多种;分散剂可选用萘磺酸盐、烷基磺酸盐、聚氧乙基醚磺酸盐、二异丙基磷酸盐中的任一种或多种;防腐剂可选用活性炭、碱土金属中的任一种或多种;填料可选用高岭土、硅藻土、活性炭中的任一种或多种。
印楝素可湿性粉剂制剂中各成分含量的最优配比是:印楝素含量为0.3-20%(重量);印楝油含量为5-10%(重量);润湿剂含量为5-15%(重量);分散剂含量为10-25%(重量);防腐剂含量为1-1.5%(重量);填料含量为45-65%(重量);各组分总和为100%。
印楝素悬浮剂制剂中各成分含量配比是:印楝素含量为0.1-85%(重量);印楝油含量为0.1-45%(重量);润湿剂含量为0.1-14%(重量);分散剂含量为0.3-22%(重量);增粘剂含量为0.2-7%(重量);稳定剂含量为0.1-13%(重量);防冻剂含量为3-12%(重量);防腐剂含量为0.1-3%(重量);消泡剂含量为0-8%(重量);有机溶剂含量为2-17%(重量);水含量为3-45%(重量);各组分总和为100%。
润湿剂可选用阴离子型的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、油酸钾(钠)、烷基聚烯醚磺酸盐中的任一种或多种;分散剂可选用木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、拉开粉、聚羧酸酯钠盐、十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯中的任一种或多种;增粘剂可选用黄原酸胶、杂多糖、羧甲(乙)基纤维素、甲基纤维素、***胶中的任一种或多种;稳定剂可选用生淀粉、***胶、膨润土、糊精、甲基纤维素、聚氧化乙烯中的任一种或多种;防冻剂可选用乙二醇、丙二醇、甘油、溶纤剂、聚乙二醇400、山梨醇、氯化钙中的任一种或多种;防腐剂可选用水扬酸钠、苯甲酸钠中的任一种或多种;消泡剂可选用泡敌、硅酮类、C8-10脂肪酸、月桂酸中的任一种或多种;有机溶剂可选用变压器油、机油、松节油、二氯乙烷中的任一种或多种。
印楝素悬浮剂制剂中各成分含量的最优配比为:印楝素含量为10-40%(重量);印楝油含量为0.9-25%(重量);润湿剂含量为0.6-9%(重量);分散剂含量为0.8-13%(重量);增粘剂含量为0.4-5%(重量);稳定剂含量为0.4-7%(重量);防冻剂含量为8-10%(重量);防腐剂含量为0.2-1.8%(重量);消泡剂含量为2-5%(重量);有机溶剂含量为5-13%(重量);水含量为8-35%(重量);各组分总和为100%。
为了更好地理解发明的实质,下面用实例来详细说明发明的技术内容,但本发明的内容并不局限于此。实施例一:0.2%印楝素乳油制剂制备
(1)加入1.5%(重量)对氨基苯甲酸作为防晒剂。
(2)加入0.7%(重量)乙酸乙酯作防腐剂。
(3)加入17%(重量)吐温表面活性剂。
(4)加入20%(重量)二甲苯有机溶剂和2%(重量)二甲基亚砜助溶剂。
(5)加入1%(重量)JFC-2穿透剂和1%(重量)豆油脂肪增效剂。
(6)加入0.03%(重量)醋酸调节溶液的酸碱度,使制剂的pH值为5.5。
(7)加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在混合物中的终浓度为0.2%(重量)。
(8)在调制釜中将全部混合物调匀,并取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例二:50%印楝素乳油制剂制备
(1)加入2%(重量)对氨基苯甲酸与蓖麻油混合物(重量比1∶1)作为防晒剂。
(2)加入0.9%(重量)乙酸乙酯作防腐剂。
(3)加入30%(重量)月桂基硫酸钠表面活性剂。
(4)加入25%(重量)二甲苯有机溶剂和3%(重量)二甲基亚砜助溶剂。
(5)加入1%(重量)JFC-2穿透剂和3%(重量)豆油脂肪增效剂。
(6)加入一定量的醋酸调节溶液的酸碱度,使制剂的pH值为5.2。
(7)加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在乳油中的终浓度为50%(重量)。
(8)在调制釜中将全部混合物调匀,并取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例三:90%印楝素乳油制剂制备
(1)加入2%(重量)对氨基苯甲酸与蓖麻油混合物(重量比2∶1)作防晒剂。
(2)加入0.6%(重量)乙酸乙酯作防腐剂。
(3)加入24%(重量)月桂基硫酸钠表面活性剂。
(4)加入30%(重量)二甲苯有机溶剂和2.8%(重量)二甲基亚砜助溶剂。
(5)加入1%(重量)JFC-2穿透剂和2.5%(重量)豆油脂肪增效剂。
(6)加入一定量的醋酸调节溶液的酸碱度,使制剂的pH值为5.4。加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在乳油中的终浓度为90%(重量)。
(7)在调制釜中将全部混合物调匀,并取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例四:0.2%印楝素可湿性粉剂制剂制备
(1)加入10%(重量)木质素磺酸盐作为润湿剂。
(2)加入15%(重量)烷基磺酸盐作为分散剂。
(3)加入2%(重量)碱土金属作为防腐剂。
(4)加入30%(重量)高岭土作为填料。
(5)加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在可湿性粉剂中的终浓度为0.2%(重量)。
(6)将全部混合物拌匀并经粉碎加工处理,然后取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例五:55%印楝素可湿性粉剂制剂制备
(1)加入15%(重量)木质素磺酸盐作为润湿剂。
(2)加入12%(重量)烷基磺酸盐作为分散剂。
(3)加入2.5%(重量)碱土金属作为防腐剂。
(4)加入32%(重量)高岭土作为填料。
(5)加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在可湿性粉剂中的终浓度为55%(重量)。
(6)将全部混合物拌匀并经粉碎加工处理,然后取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例六:80%印楝素可湿性粉剂制剂制备
(1)加入8%(重量)木质素磺酸盐和4%(重量)拉开粉作为润湿剂。
(2)加入20%(重量)烷基磺酸盐作为分散剂。
(3)加入1.5%(重量)碱土金属作为防腐剂。
(4)加入37%(重量)高岭土作为填料。
(5)加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在可湿性粉剂中的终浓度为80%。
(6)将全部混合物拌匀并经粉碎加工处理,然后取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例七:0.3%印楝素悬浮剂的制剂制备
(1)加入8%(重量)水。
(2)加入4%(重量)十二烷基硫酸钠作为润湿剂。
(3)加入15%(重量)木质素磺酸钠作为分散剂。
(4)加入5%(重量)黄原酸胶作为增粘剂。
(5)加入0.3%(重量)***胶稳定剂和6%(重量)丙二醇防冻剂。
(6)加入1.2%(重量)水杨酸钠防腐剂和2%(重量)泡敌消泡剂。
(7)加入10%(重量)变压器油作为有机溶剂。
(8)加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在胶悬剂中的终浓度为0.3%(重量)。
(9)将全部混合物在混合罐中调匀,然后取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例八:60%印楝素悬浮剂的制剂制备
(1)加入6%(重量)水。
(2)加入3.5%(重量)十二烷基硫酸钠作为润湿剂。
(3)加入18%(重量)木质素磺酸钠作为分散剂。
(4)5%(重量)黄原酸胶作为增粘剂。
(5)加入0.4%(重量)***胶稳定剂和6%(重量)丙二醇防冻剂。
(6)入1.8%(重量)水杨酸钠防腐剂和1.5%(重量)泡敌消泡剂。
(7)8%(重量)变压器油和4%(重量)机油作为有机溶剂。
(8)入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在胶悬剂中的终浓度为60%(重量)。
(9)将全部混合物在混合罐中调匀,然后取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。实施例九:84%印楝素悬浮剂制剂制备
(1)加入6%(重量)水。
(2)加入5%(重量)十二烷基硫酸钠作为润湿剂。
(3)加入20%(重量)木质素磺酸钠作为分散剂。
(4)加入7%(重量)黄原酸胶作为增粘剂。
(5)加入0.4%(重量)***胶稳定剂和8%(重量)丙二醇防冻剂。
(6)入1.4%(重量)水杨酸钠防腐剂和2.1%(重量)泡敌消泡剂。
(7)加入8%(重量)变压器油作为有机溶剂。
(8)加入相应的印楝油和印楝素,使印楝素在胶悬剂中的终浓度为84%。
(9)将全部混合物在混合罐中调匀,然后取样进行定量分析及稳定性检测,合格样品即可包装。产品的试验效果:
0.3%印楝素乳油对小菜蛾(Plutella xylostella L.)的田间药效试验
表一为:0.3%印楝素乳油对小菜蛾的田间药效试验数据表
从表1可知:0.3%印楝素乳油用水稀释为800倍和1000倍处理浓度后,喷清水为空白对照,以甘蓝为对象作物,在小菜蛾2~3龄发生高峰期施药。田间调查及统计结果表明,药后第7天药剂稀释800倍和1000倍处理对小菜蛾的防效分别为59.50%、62.10%;药后第12天的防效分别为92.68%、88.15%,防效显著。
1%印楝素可湿性粉剂对黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata F.)的田间药效试验
表2为:1%印楝素可湿性粉剂对黄曲条跳甲的田间药效试验数据表
从表2可知:1%印楝素可湿性粉剂用水稀释为1800倍、2000倍、2400倍处理浓度后,喷清水为空白对照,以菜心为对象作物,在黄曲条跳甲发生高峰期施药。田间调查及统计结果表明,药后第7天药剂稀释1800倍、2000倍、2400倍处理对黄曲条跳甲的防效分别为98.00%、92.13%、86.36%;药后第12天的防效分别为89.37%、73.08%、59.62%,防效显著。
表3为:1%印楝素悬浮剂对菜青虫(Pieris rapae L.)的田间药效试验数据表
从表3可知:1%印楝素悬浮剂用水稀释为1400倍、1800倍、2000倍处理浓度后,喷清水为空白对照,以甘蓝为对象作物,在菜青虫发生高峰期施药。田间调查及统计结果表明,药后第7天药剂稀释1400倍、1800倍、2000倍处理对菜青虫的防效分别为98.38%、80.86%、64.23%;药后第12天的防效分别为87.73%、62.86%、45.89%,防效显著。
本发明的有益效果如下:
1.本发明在配制印楝素乳油制剂过程中,通过加入多种供选用的表面活性剂、助溶剂、防晒剂、防腐剂、稳定剂、增效剂、有机溶剂、穿透剂、pH值调节剂,***深入解决地了印楝素乳油难乳化、难存贮、不稳定、易分解、易污染的难题。
2.本发明在配制印楝素可湿性粉剂过程中,通过加入多种供选用的润湿剂、分散剂、防腐剂、填料,不仅保证印楝素乳油有良好的分散性和润湿性,也克服了印楝素可湿性粉剂易污染、难生产加工等缺点。
3.本发明在配制印楝素悬浮剂过程中,通过加入多种供选用的润湿剂、分散剂、增粘剂、稳定剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂、有机溶剂、水,制备出剂型新颖、制剂易存贮、抗污染力强等多种优点的印楝素悬浮剂。
4.本发明提供的每种药剂的配比科学合理,配方独特,制剂中配料的选择范围较宽,能提供多种配伍选择,易于配制各种成分含量的印楝素植物性杀虫剂,并可保证农业生产中各种害虫防治的需要。
5.本发明提供的印楝素杀虫剂对小菜蛾、黄曲跳甲、菜青虫等蔬菜害虫具有优异的防效,三种剂型药剂施用的持效期均在12天以上,且对环境、人畜、天敌安全,害虫不易产生抗药性,是当前“无公害”蔬菜生产的理想用药。
药后第7天 药后第12天
药前虫
稀释 虫口减 平均虫 虫口减 平均虫处理 重复 口基数 活虫数 防效 活虫数 防效
倍数 退率 口减退 退率 口减退
(头) (头) (%) (头) (%)
(%) 率(%) (%) 率(%)0.3% 1 26 7 73.80 67.74 59.50 2 93.31 91.31 92.68印楝素 800 2 29 11 62.09 4 86.21
3 17 8 65.22 3 86.960.3% 1 22 9 59.09 59.91 62.10 4 81.82 86.04 88.15印楝素1000 2 19 8 57.89 3 84.21
3 36 12 66.67 5 86.11
表1
药前虫 药后第7天 药后第12天
稀释 口基数 活虫数 虫口减 平均虫口 防效 活虫数 虫口减 平均虫 防效处理 重复
倍数 (头) (头) 退率 减退率 (% (头) 退率 口减退 (%)
(%) (%) ) (%) 率(%)1% 1 445 12 97.30 97.45 98.00 40 91.01 86.48 89.37印楝素1800 2 311 6 96.07 70 77.49
3 298 9 96.98 27 90.941% 1 389 37 90.49 89.99 92.13 150 61.44 65.75 73.08印楝素2000 2 336 41 87.80 131 61.01
3 397 33 91.69 100 74.811% 1 477 66 86.16 82.66 86.36 202 57.65 48.64 59.62印楝素2400 2 411 61 83.21 233 43.31
3 327 70 78.59 180 44.95
表2
药前虫 药后第7天 药后第12天
稀释处理 重复 口基数 活虫数 虫口减退 平均虫口 防效 活虫数 虫口减退 平均虫口减 防效
倍数
(头) (头) 率(%) 减退率(%) (%) (头) 率(%) 退率(%) (%)1% 1 28 0 100.00 98.37 98.38 6 78.57 87.14 87.73印楝素1400 2 40 1 97.50 4 90.00
3 42 1 97.62 3 92.861% 1 37 7 81.08 80.80 80.86 12 67.57 61.08 62.86印楝素1800 2 38 9 76.32 14 63.16
3 40 6 85.00 19 52.501% 1 34 11 67.65 64.12 64.23 21 38.24 4.3.30 45.89印楝素2000 2 37 12 67.57 20 49.95
3 35 15 57.14 19 45.71
表3