CN1559212A - 一种植物性杀螨药剂、制备方法及用途 - Google Patents

Abstract

一种植物性杀螨药剂、制备方法及用途，涉及植物源杀螨剂技术领域，是以姜黄的提取物姜黄素类化合物和姜黄酮类化合物为主要成分，同时包括增效剂、乳化剂和分散剂等经过一定的加工工艺研制而成。该植物性杀螨剂可以应用到危害蔬菜、柑橘、苹果等作物和果树上的植食性螨类以及对食品中的粉螨的控制。该杀螨剂同时对储藏物害虫、蔬菜蚜虫等昆虫也有一定的杀伤作用。特别适用于朱砂叶螨、全爪螨、腐食酪螨、甘蓝蚜和桃蚜的控制。对螨类和蚜虫的各发育阶段均有效。具有不易诱发害虫产生抗性，高效、低毒、无公害，不影响农产品品质等特点。本发明中采用的原料来源广泛，产品制造工艺简单，设备投资较低，一般农药生产企业即可生产。

Description

一种植物性杀螨药剂、制备方法及用途

技术领域

本发明涉及到杀螨剂。更具体的，本发明涉及植物性杀螨剂技术领域，特别涉及到以植物姜黄的杀螨活性化合物为主要成分研制的植物性杀螨剂及其制备和用途。

发明背景

在人类需要控制的有害生物中，螨类具有特殊的重要意义。害螨根据与人类的关系可以分为农业螨类、医学螨类和储藏物螨类。农业螨类主要是指植食性的叶螨，其危害几乎遍及世界范围内所有的农作物和地区，朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus是我国分布最广、发生最为严重的一种农业害螨。储藏物螨类主要是指粉螨，是一大类主要以植物或动物的有机残屑为食的植食、菌食和腐食性螨类，粉螨中的腐食酪螨Tyrophagus putrescenticre是一种典型的以加工的食品为取食对象的储藏物螨类。螨类害虫个体小，繁殖快，代数多、适应性强、易产生抗药性、危害十分严重，是公认的最难防治的有害生物群落之一(张弘，孟铃.农用杀螨剂应用、开发现状及展望.农药，2003，42(3)：14-17)。而且粉螨既是储藏物害虫，又是人体螨病的病原虫。当前，控制害螨的药剂十分有限，Farm Chemial Handbook(Meister R.T.ed.FarmChemical Handbook(农民化学手册). Vol.85.Meister Publishing Company，Willoughby，Chio.，1999)的最新版本列出了总共2050种杀螨剂和杀虫剂，仅48种产品(2.4％)是杀螨剂以及69种(3.4％)认为既可用作杀螨剂也可用作杀虫剂。

就现有的药剂来说，螨类大都容易产生抗性。何林等的研究结果表明，朱砂叶螨对甲氰菊酯、阿维菌素两种结构和作用机理完全不同的化学药品都产生了抗性，但对哒螨灵的抗性较低。尽管抗性的产生遵循非常复杂的遗传和生物化学过程，但通常对合成化学品迅速产生抗性的原因是因为它们的活性成分取决于一种或多种同类型分子(何林.朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)抗药性机理及抗性适合度研究。西南农业大学博士论文，2003，中国重庆)。因此，生物体通过产生生理的、行为的或形态的防御机制抑制分子活性从而对毒素发生反应而形成抗性(Roush R.T.and J.A.Mckenzie.杀虫剂和杀螨剂抗性的生态基因学.Annu.Rev.Entomol.(昆虫学年评)，1987，32：361-380)。此外，市场上销售的大多数杀螨剂对哺乳动物具有毒性，而且对天敌也有杀伤作用，与害虫综合治理(IPM)的要求有一定的差距。为了克服化学杀螨药剂带来的副作用，许多研究人员在探讨更为有效的理想的控制害螨的方法，从植物中筛选杀螨活性物质是一个重要方面。

植物是生物活性化学物质的天然宝库，其产生的次生代谢产物超过40万种，其中大多数化学物质如萜烯类、生物碱、类黄酮、甾体、酚类、独特的氨基酸和多糖等都具有杀虫和抗菌活性。据曾报道约有2400种植物具有控制有害生物的活性，而在化学性质上作过调查研究的植物仅占全世界现有植物总数的10％，因此开发利用植物资源用于有害生物防治的前景十分广阔。植物源农药的开发研究可分为两种情况，一是直接从植物中提取有效成分加工成农药，如从印楝树Azadirachta indica(A.Juss)种核中提取印楝素(Azadirachtin)等活性物质制成不同剂型的杀虫剂；二是以植物中有效活性成分的结构式作为先导化合物或合成模板开发出新的化学合成农药，如拟虫菊酯类、氨基甲酸酯类、新烟碱类化学农药等。

在杀虫植物的研究中，已经报道了一些植物具有杀螨活性，如王文琪等报道了采用雀儿舌头Andrachne chinensis提取物对朱砂叶螨的控制效果(王文琪，韩巨才，刘慧平.雀儿舌头根提取物对朱砂叶螨生物活性的初步研究.植物农药与药剂毒理学研究进展.中国农业科学技术出版社，2002，pp195-197.)；Chiasson et al.研究报道了以三种提取方法从Artemisia absinthium和Tanacetum vulgare中获得的植物精油对朱砂叶螨近缘种二点叶螨T.urticae的作用效果(Chiasson H，Bélanger A，Bostanlan N，et al.以三种方式获得的青蒿和艾菊的植物精油的杀螨特性研究.J.Econ.Entomol.(美国)，2001，94(1)：167-171)。Sundaram et al.评估了印楝提取物对二点叶螨的效果(Sundaram K.M.S.& L.Sloane.印楝素纯品和和以印楝素为主要成分的生物杀虫剂对植食性叶螨二点叶螨的效果.J.Environ.Sci.Health.B30：801-814)，美国专利4933371公开了由各种植物(即丝兰、皂素树(quillaja)龙舌兰、烟草和甘草)中提取的皂苷用作杀螨剂。另外，美国专利4933371还公开了由各种植物如锡兰肉桂、黄樟、橙花、香柠檬Artemisia balchanorum、依兰香、玫瑰香樟的植物油中提取的里哪醇和其它油提取物用作杀螨剂。美国专利5352672中公开了印度楝种子提取物具有杀螨活性。我国国家知识产权局于2004年1月公开了加拿大的一项发明专利01809508.9，涉及到黎科植物土荆芥的油提取物的组合物的杀螨活性。这些研究报道和专利明确了从植物中可以获得比较理想的杀螨活性物质，以植物的提取物经过组配可以开发出植物性的杀螨剂。但是，有关植物杀螨剂的活性成分研究以及杀螨药剂的加工工艺研究等还是非常有限的。

姜科Zingiberaceae姜黄属Curcuma植物姜黄属族群原生于印度及东南亚各地。全世界有50余种，我国姜黄属已知有8种，其中4种引自国外，主要分布在四川、重庆、浙江、陕西等地。姜黄Curcuma longa L.是姜黄属的一个重要的代表种，是多年生的草本植物，株高可达1米，在热带和亚热带地区广为栽培，在亚洲地区分布广泛，主产国是印度和中国。国内主产于四川、广东、广西、云南、福建、贵州、台湾等地。

姜黄在中医药膳配方中一直作为药食两用的药材。姜黄中含有一种非常重要的色素化合物即姜黄素(curcumin)，姜黄素因其自身的安全性，且具有良好的抗癌防癌作用，并且在食品中可防止亚油酸自动氧化，因此作为天然优质的食品色素和抗氧化添加剂已被广泛应用。

姜黄根茎的化学成分中含有挥发油4.2％-14％、姜黄素类化合物3-6％、脂肪油4.4％-12.7％和水分10％-12％。其中姜黄素类为二苯基庚烃类成分(diarylheptanoids)，有酚性和非酚性之分，现已分离并鉴定出20多个姜黄素类化合物，其中，姜黄素(curcumin)，去甲氧基姜黄素(demethoxycurcumin)，双去甲氧基姜黄素(bis-demethoxycurcumin)最为常见，同时还有二氢姜黄素和四氢姜黄素等(Lin，J.K.，Liu-Shiau，Pan M.H.姜黄素化学防癌的作用机理.Proc.Natl.Sci.Counc(美国).ROC(B)，2001，25(2)：59-66)。挥发油主要成分为倍半萜类(sesquiterpenoids)，已分离并鉴定出了20余个成分，其中莪术酮(curzernone)、莪术醇(curcumol)、莪二酮(curdione)等为挥发油中主要的抗癌和抗生育活性成分(夏文娟，肖小河，刘峰群，等.国产姜黄属植物的化学成分分析.中国中药杂志，1999，24(7)：423-424)。

姜黄对其它生物活性的研究也有许多报道，已经证明姜黄的提取物对农业害虫有很好的控制作用，对埃及伊蚊Aedes aegypti、四纹豆象Callosobruchusmaclautus、玉米象Sitophilus oryzae、杂拟谷盗Tribolium confusm、赤拟谷盗T.castaneum，南方根结线虫Meloidogyne incognita、爪哇根结线虫M.javanica等农业害虫具有明显的生物活性(徐汉虹.杀虫植物与植物性杀虫剂.中国农业出版社，北京.2001)。可以作为蚊虫和蚂蚁的驱避剂(Tawastin A.Wratten SD，Scott RR，et al.植物中提取的挥发油对三种蚊子的驱避活性，JVector Ecol.，2001，26：76-82)；还有报道从姜黄中分离出的姜黄油有抗真菌和抗细菌活性。但没有姜黄用来杀螨的研究报道。

从上面的研究情况可以看出，对于植物性杀螨药剂的研究来说，以上研究仍然还存在一些问题，一是大多数专利都是涉及到多种植物的组合物，加拿大的专利01809508.9则是土荆芥的油提取物，专利中没有明确具体具有杀螨活性的成分；美国专利5353672则是涉及到木本植物印楝树的杀螨活性，该树种一般在热带气候条件下生活，许多地方受资源的限制没法加以利用，更主要的是该植物的活性成分用于杀虫的前景更为广泛。因此，从生产实际的需要出发，仍然需要提供一种可克服本领域已知杀螨产品的上述问题的新的且能有效杀螨的产品。另外，该产品是一种具有更小可能对其产生抗性的杀螨组合物，该杀螨组合物应该具有在使用过程中不对哺乳动物产生伤害和残留的毒性危险。同时便于人们的应用和进行工业上的加工与生产。另外，虽然，对姜黄生物活性的研究已经有许多研究报道，一些报道还表明姜黄有一定的杀虫和抑菌活性，但这些活性的研究基本上都局限在医药上，杀虫或杀菌活性的研究报道也是很简单，基本没有涉及到杀虫作用成分的分析和比较上。特别是还没有关于姜黄杀螨活性的研究报道。因此，以姜黄作为主要材料研究其杀螨活性，并在此基础上研制出植物性的无公害杀虫和杀螨剂，可以综合开发利用姜黄的植物资源，并为解决蔬菜和水果等作物在生产过程中，对螨类进行无公害控制的需要，同时对克服常规化学农药在对螨类进行控制的过程中所带来的抗性、残留、污染等问题，研制具有独力知识产权的新的农药具有重要意义。本发明试图解决以上问题及与此相关的其它需求。

发明内容

本发明的目的是为了研制出一种植物性的杀螨剂，可以用来控制农业螨类和储藏物螨类。而这种植物性杀螨剂的主要活性成分，来自于姜科植物的姜黄。本发明所研制出的植物性杀螨剂同时具有对植食性螨类和储藏物螨类良好的控制效果，对人和哺乳动物无毒副作用，原料来源广泛，产品制造工艺简单，设备投资低，无二次环境污染的特点。

本发明目的之一是提供了含有姜黄素类化合物和姜黄酮类化合物的杀螨组合物。目的之二还提供以姜黄提取物作为杀螨制剂的制备方法，目的之三是提供该杀螨剂的用途以及如何使用本发明的组合物对植物性螨类和储藏物螨类的防治方法和使用剂量。

本申请人是提出使用姜科植物提取物作为杀螨剂的第一人。而且，在本发明申请之前，还没有人考虑使用和/或证实姜科植物提取物作为杀螨剂。此外，本申请人是使用姜黄素类化合物和姜黄酮类化合物的组合物作为杀螨剂的第一人。

在此所用术语“螨”广义上是指植物上的叶螨和食品上的粉螨。类似的，术语“螨类”广义上是指植物上的叶螨和食品上的粉螨。

本发明的申请人还是证实姜黄素类化合物不同结构具有不同杀螨活性的第一人。在姜黄素类化合物的杀螨活性中，去甲氧基姜黄素的杀螨活性要大于姜黄素，而双去甲氧基姜黄素的杀螨活性要大于去甲氧基姜黄素。

在本发明方案中提供了杀灭螨类的组合物，该组合物包括由植物中获得的姜黄素类化合物、姜黄酮类化合物和一些天然精油以及适当的载体。提取物的质量比例占整个组合物的1％-15％，优选的质量比例范围为2％-5％，各有效成分的比例差异一般会影响到总的杀螨效果，本领域的技术人员可以根据特殊需要而改变上述浓度，特别是有效成分之间的比例关系，实际操作者在应用的时候，可根据防治对象的特点和发生环境，选择适当的稀释比例，以使其具有杀螨活性但对植物没有伤害作用。

本发明植物性杀螨剂的有效成分和质量比例见表1：

表1

原料	要求	有效成分质量比例(％)
			姜黄素类化合物	包含多种姜黄素类化合物	0.5-5％
姜黄酮类化合物	直接植物中提取	0.05-1.5％
			姜黄精油	直接提取	0.2-1.8％
哒螨酮	15％乳油	1.0-10.0％

乳化剂	符合有关标准	2-15％
			分散剂	符合有关标准	5-30％
水		补充至100％

其中，姜黄酮类化合物主要包括至少一种选自约姜黄酮、莪术酮、芳姜黄酮、莪术二酮的化合物。姜黄精油主要包括至少一种选自α-蒎烯、β-揽香烯、莪术醇、柠檬烯、β-芳樟醇、异龙脑、樟脑的化合物。姜黄素类化合物主要包括至少一种选自姜黄素、去甲基姜黄素和双去甲基姜黄素的化合物，进一步还包括在自然情况下的代谢产物二氢姜黄素和/或四氢姜黄素。

在本方案中，本发明的组合物包括至少一种酮。在本发明组合物中可发现的这些酮的非限定性实例包括姜黄酮、莪术酮、芳姜黄酮、莪术二酮、α-蒎烯、β-揽香烯、莪术醇、柠檬烯、β-芳樟醇、异龙脑、樟脑等。当然，这些天然化合物会存在在其它植物体内。

在以上组合物的有效范围内，其它化学的杀螨剂也可以达到增效作用，这里不作限定，但是凡是采用化学杀螨剂或杀虫药剂与姜黄素类化合物和姜黄酮类化合物进行组配所形成的新的组合物，都应该视为以上非限定性范围。同样乳化剂和分散剂，如果用同类性质的产品作为替代物组合出新的杀螨或杀虫剂，也视为属于以上非限定性范围。

本发明还涉及到姜黄素类化合物的提取方法为：

称取姜黄干粉→50％乙醇浸泡24h→过滤获得提取液→对提取液进行旋转蒸发浓缩至一定体积→对所得浓缩物利用石油醚进行循环脱脂→所得物质再进行旋转蒸发浓缩成膏状→膏状物质用甲醇溶解→重复结晶获得姜黄素。当然还有许多有关姜黄素类化合物的提取方法，从活性的效果来看，这些提取方法所得到的产物应该也是有效的。

姜黄酮类化合物和姜黄精油的提取是采用可产生挥发性组分及其它成分的方法进行，以及当选取除根外的所有植物部分时获得的产物称作“提取物”。通常姜黄酮和精油不是单一组成的。它们的不同组分表现为其理化性质上的差异。对于这些化合物的提取方法，是采用水蒸气蒸馏的方法进行的。目前存在多种不同的水蒸汽蒸馏方法。本发明，针对提取姜黄酮和姜黄精油的活性的目的选取以下少数几种方法：水中蒸馏方法(DW)，直接水蒸汽蒸馏方法(DSD)(DuerbeckK.1993.精油的蒸馏提取.制造和工厂建造手册.食品和农产品系.Eschborn，Germany.Pp165.)。本领域普通技术人员还可采用其它已知方法。

如本发明实施例所述，可以使用部分纯化的提取物。此外，本发明提取物优选与载体或稀释剂混合(选择的载体或稀释剂应使其不会显著地降低植物提取物的杀螨活性)以获得杀螨组合物。

对本发明的有效成分进行适当调整，如增加姜黄精油的比例，组合物杀虫活性会显著增加。

本发明组合物可与大量已知载体或/和助剂混合，优选载体本身没有生物活性。这些载体和/或助剂的非限定性实例包括用于形成乳剂、水乳剂或其他液体制剂、也可以包括喷粉粉剂或固体制剂等。本发明采用的乳化剂不仅可以有效地增加有效成分的溶解度，而且可以对作物表面的蜡质层进行适当的净化，更有利于有效成分在植物叶面的附着。这些剂型可根据不同的需要进行加工和配制。溶剂和稀释剂的非限定性实例包括水、脂族和芳族烃以及醇等。表面活性剂(乳化剂)可以根据需要进行选用，非限定性的实例包括不同离子型或非离子型的表面活性剂。本发明优化方案选用的乳化剂是苯乙烯聚氧丙稀聚氧乙烯醚，根据经验，烷基苯磺酸或类似物的异丙胺盐以及环氧乙烷等乳化剂在适当的比例下，也可以增加活性成分在水中的溶解性。

本发明还可以使用的乳化剂如表2所示

表2

乳化剂的商品名称	乳化剂的化学名称或主要组分	供应单位
			农药乳化剂500#	十二烷基苯磺酸钙	河北邢台蓝天精细化工有限公司
农药乳化剂600#	苯乙基酚聚氧乙烯醚	河北邢台蓝天精细化工有限公司
			农药乳化剂700#	烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚	山东旅顺化工厂
农乳400#	特殊苯乙基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚	河北邢台蓝天精细化工有限公司
			农乳1600#	三苯乙基苯酚聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚合物	山东旅顺化工厂
农乳34#	烷基芳基聚氧乙烯聚氧丙烯醚	河北邢台蓝天精细化工有限公司
			农乳2201	非离子、阴离子表面活性剂和溶剂	山东旅顺化工厂
Rhodacal DS-10	十二烷基苯磺酸钠	Phone Poulenc，Cranbury NJ

Stepanol DEA	二乙醇胺硫酸月桂酯	Stepan Co.Northfield IL
			Aterosol OT-75	二辛基磺化琥珀酸钠	Cytec Industries Inc.，Morristown NJ
Rhodacal A246L	(C14-C16)烯烃磺酸钠	Rhone Poulence，Cranbury NJ
			Rhodafac RE 610	壬烷-9-磷酸酯	Rhone Poulence，Cranbury NJ
Rhodapex CO-436	壬基酚(4EO)硫酸铵	Rhone Poulence，Cranbury NJ
			Macol NP-9.5	壬基酚(PEO 9.5)乙氧基化物	PPG Industries，Gurnee IL
Alkamuls EL-719	蓖麻油(40摩尔EO)	Phone Poulenc，Cranbury NJ
			Span 80	失水山梨糖醇单油酸酯	ICI Surfactants Wilmington DE

上面所列的乳化剂并非穷举，还可以使用乳化剂的二元和三元混合物以获得具有所需理化性质的植物提取物的稳定的微滴乳状剂。对于本领域任何普通技术人员来说制备用作杀螨、杀虫物质的其它稳定的微滴乳状剂制剂是显而易见的。另外，本发明活性成分可与增进活性成分分散性的农业上已知的可接受的载体和表面活性剂掺混。本应该认识到本发明杀螨组合和提取物的最终制剂以及施用方式可能会影响到其活性。当然，本发明提供了不同类型组合物杀螨效果的测定方法。

本发明中选用的分散剂是一种具有高黏度的(5-10Pa·s)物质，例如纸浆废液的浓缩物、废蜜糖等，通过机械作用，可将原来分散不理想的原药分散成胶体颗粒或者便于在水中很好溶解和分散。本发明使用的这些载体或者助剂的数量和类型都是杀虫杀螨剂领域里常规使用的。

在开发本杀螨剂的过程中，由于组合物包含没有经过完全纯化的工艺，因此本发明的活性组合物中还可以含有至少一种其他活性成分。这类活性成分可以是具有杀虫活性(杀螨或其它活性)的已知化合物(例如其它酮类)。可以理解的是上述至少一种其它活性成分与本发明活性化合物可产生或没有协同效应。

本制剂具有良好的理化特性，并且在室温、37℃情况下储存6个月后是稳定的。

本发明的活性组合物可用在防治不同类型环境，包括农业、园艺植物环境中和家庭储藏物中的害螨。可以理解的是根据环境情况、被螨类侵染或易受其侵染的区域情况，可以相应调整组合物的比例。

朱砂叶螨，学名Tetranychus cinnabarinus被认为是杀螨剂生物测定实验的模型实验靶标。几篇文章都报道了用于测试杀螨剂及其制剂活性的各种毒理学方法，并且大多数方法使用朱砂叶螨作为实验物种。参照FAO推荐的测定螨类抗药性的标准方法——玻片浸渍法(FAO(***粮农组织)。21世纪植物生产和保护，推荐使用的测定杀虫剂抗性方法。FAO，1980，49-54.)并加以改进。挑在玻片双面胶带上供试螨在温度26±1℃、60-80％RH的环境下放置4h，用双目解剖镜检查，剔除死亡和不活泼的个体，记载活螨数。将带螨的一端浸入事先配好的药液中，5s后取出，迅速用吸水纸吸干螨体及其周围多余的药液。同样条件下培养3d，每24h检查一次结果。用毛笔轻触其身体，以螨足不动者为死亡。每个浓度重复3次，对照因具体试验而定。

此外，本发明提供了防治危害植物的螨类和食品中螨类的方法，该方法包括如何将研制出的植物性杀螨药剂应用到需要防治的植物上或者地点。

本发明主要应用于蔬菜、柑橘、苹果等作物和果树对植食性螨类和蚜虫的控制，另外，对食品中经常发生的粉螨也有理想的控制效果。特别适用于朱砂叶螨、全爪螨、腐食酪螨、甘蓝蚜和桃蚜的控制。对螨类和蚜虫的各发育阶段均有效。处理时采用常规喷雾器进行叶面喷雾，杀螨时，药剂浓度为原药稀释500-800倍，杀蚜时为原药稀释800-1000倍。喷雾处理后24h内下雨，应重新施药。对于食品中粉螨类的控制可以采用将本发明的组合物与食品混合的方法进行，一般用量为该药与食品的混合比例为1∶1000。应该注意的是，该药剂只是可以发挥用来控制食品中的粉螨的作用，对于处理后的食品是否对人体绝对安全，应该由有关部门进行鉴定后来提供具体的使用意见。

本发明的杀螨组合物以及杀螨和杀虫组合物的优选实施方案的优越之处是它们的环境相容性或环境安全性。

本发明的其它目的、优点和特性将通过阅读下述非限定性优选实施方案的描述变的更为清楚，但是这些实施方案是举例性的，不应理解为限制本发明的范围。

本发明的优点

1、本发明以姜黄素类化合物和姜黄酮类化合物为有效成分所组合的植物性杀螨剂，不仅具有杀螨作用，在田间常规情况下进行喷雾处理，药剂稀释800倍就可以达到85-95％的杀螨效果，而且也具有杀蚜作用，稀释800倍对甘蓝蚜虫的控制效果在76-89％。在一定浓度范围内，该药剂对危害食品品质的粉螨也有良好的效果。因此，该植物性杀螨剂可以用来对蔬菜、柑橘、苹果等作物和果树对植食性螨类、食品中的粉螨和危害植物的蚜虫进行控制，特别适用于朱砂叶螨、全爪螨、腐食酪螨、甘蓝蚜和桃蚜的控制。

2、本发明采用的乳化剂不仅可以有效地增加有效成分的溶解度，配制的药剂在常规条件下可以储藏120d以上，而且可以对作物表面的蜡质层进行适当的净化，更有利于有效成分在植物叶面的附着。在植物表面喷雾时沉积量与常规化学农药基本相当，这可以确保药剂能很好地发挥作用。

3、本发明的主要有效成分来自天然植物姜黄，姜黄中的姜黄素是允许在食品中添加的天然色素之一，姜黄本身可以作为保健品使用。因此，对人类健康没有伤害，属于绿色农药的范围，与哒螨酮混用后，显著降低了哒螨酮的用量，而且哒螨酮本身的毒性很低(雄大白鼠急性口服LD₅₀为1350mg/kg，雌大鼠为1383mg/kg)，乳化剂本身没有生物活性。因此，该药剂是无公害的植物性杀虫杀螨剂，可以满足人们对绿色食品安全性的要求。

4、本发明中采用的原料来源广泛，天然植物姜黄广泛分布在我国的四川、广西、陕西等地，成本较常规杀螨剂显著降低。组合成杀螨剂后，每kg的***是8.49元人民币，出厂价大约在9.59元人民币，与同类产品哒螨灵的每kg市场价26元要显著降低。产品制造工艺简单，设备投资较低，按年产200吨计算，新建生产线需投资约56万元，非常适合于小型农药企业的投产使用，当然一般农药生产企业都可生产。

具体实施方式

实施例1  姜黄品种的选择

本发明选用的植物材料是姜黄Curcuma longa L.该植物属于姜科Zingiberaceae姜黄属Curcuma，姜黄属族群原生于印度及东南亚各地。全世界有50余种，我国姜黄属已知有8种，主要分布在四川、重庆、浙江、陕西等地。

在发明过程中发现，姜黄属不同种类植物的(总姜黄素)姜黄素类化合物和姜黄酮类化合物的含量差异悬殊，可达上百倍，挥发油含量差异可达6倍，同一种类的不同产地之间差异较小。总姜黄素最高为姜黄C.longa根茎，含量均在2％以上；其次是印尼莪术C.xanthorrhiza、川姜黄C.sichuanensis和川郁金C.chuanyujin，其含量为0.2-0.5％；其余种类低于0.1％。同一种类不同部位姜黄素含量差异亦十分显著。本发明的产品组合物所采用姜黄C.longa是由重庆市中药研究院栽培的品种，其不同部位姜黄素的含量有很大差异，其中根茎在3.216％，须根为0.488％，块根仅0.023％。其它品种的含量一般要低于这个指标，因此最好的品种应选用这一品种。此外，产地及贮存期不同，姜黄素含量亦不同。应以储藏一年以内的根茎作为生产这一药品的基本材料。

实施例2姜黄素类化合物的提取方法和含量检测

姜黄素化合物的提取方法很多，我们选用以下方法可以获得姜黄素类化合物的不同成分，同时用比色的方法可以得到姜黄素、去甲氧基姜黄素和去二甲氧基姜黄素的含量。提取方法是称取姜黄粉末50.0g(a，b，c)，加入500mL75％乙醇。静置浸泡48小时，过滤，旋转蒸发器浓缩至一定体积，石油醚回流脱脂，所剩部分再进行浓缩，至适当体积，低温保存备用。于Φ＝20mm，L＝100cm的玻璃层析柱中，以CHCl₃、CH₃OH和HCOOH(96∶4∶0.1)的混合溶液为淋洗剂，湿法装填处理过的硅胶G，柱床高H＝70cm，用恒流泵加压，调整压力使流速V＝2.5mLmin^-1。待淋洗剂液面与硅胶柱顶端即将齐平时，加入浓缩的姜黄素提取液样品5mL，立即将样品压入硅胶柱，待液面即将与硅胶柱顶端齐平时，加入淋洗剂开始淋洗，加压使流速保持V＝2.5mLmin^-1，从有亮黄色溶液流出时，即流出第45mL溶液时开始用带刻度的离心管接取流出的溶液。每5-6mL接一管，共20管，约110mL。姜黄素化合物的吸光特点，可以对姜黄素类化合物进行定量分析和质量检测，其中姜黄素溶液的最高吸收峰为420nm，去甲氧基姜黄素溶液的最高吸收峰为417nm，去二甲氧基姜黄素溶液的最高吸收峰为410nm。

实施例3姜黄酮类化合物的提取分离和活性评价

称取姜黄干粉600g，松散装填，全部浸渍在水中，通过直接加热使水沸腾，水精油直接释放于水中。待蒸馏液冷却后，回收挥发油类物质。把回收到的物质溶于苯中，加入含有硫脲的甲醇溶液，混合后加热溶解，放冷，析晶，可得到针状晶体(由1分子姜黄酮和6.2分子硫脲组成)。把针状晶体溶于***及水的混合溶液中，摇荡混匀，放置后收集***层，水洗后脱水。得***溶液，回收***，即可得到黄色油状的纯姜黄酮。

实施例4姜黄中其它精油的成分

取干燥的姜黄根茎，粉碎过60目筛，采用水蒸气蒸馏法提取姜黄精油，并GC-MS的方法进行含量分析。姜黄精油是混合物，其中含量较高为柠檬烯(11.2％)、樟脑(5.8％)、莪术酮(5.1％)、莪术醇(7.4％)、莪术二酮(11.7％)、莪术烯醇(4.1％)、姜黄酮(8.4％)。除此之外还包括其它姜黄精油的成分如表3示。

表3

编号	化合物名称	含量％
			1	α-蒎烯(α-pinene)	1.5124
2	莰烯(camphene)	0.9730
			3	β-芳樟醇(β-linalcol)	3.1420
4	异龙脑(isobroneol)	2.8557
			5	龙脑(broneol)	1.6731
6	β-榄香烯(β-elemene)	0.9782
			7	美优酮(mayurone)	2.8279

当然，还有一些其它含量更低的精油成分，这里不再列出。

实施例5植物性杀螨剂的活性评价方法及其室内毒力

对于植食性朱砂叶螨的活性测定，参照FAO推荐的测定螨类抗药性的标准方法—玻片浸渍法并加以改进。挑在玻片双面胶带上供试螨在温度26±1℃、60-80％RH的环境下放置4h，用双目解剖镜检查，剔除死亡和不活泼的个体，记载活螨数。将带螨的一端浸入事先配好的药液中，5s后取出，迅速用吸水纸吸干螨体及其周围多余的药液。同样条件下培养3d，每24h检查一次结果。用毛笔轻触其身体，以螨足不动者为死亡。对于腐食酪螨的活性测定，采用饲料混毒法。在直径20mm，高10mm，盒盖由160目尼龙筛网做成的小盒子内，放入0.5g不同浓度的混毒饲料，接入成螨10头，取食一定时间后检查成螨的存活数。每个浓度重复3次，对照因具体试验而定。

主要测定结果如下所示：

姜黄不同溶剂的顺序提取物对朱砂叶螨的触杀毒力

用1％姜黄不同溶剂的顺序提取物，在实验室条件下测定各自对朱砂叶螨的触杀毒力，结果如表4所示：

表4姜黄两种不同溶剂的顺序提取物对朱砂叶螨的毒力回归线(72h)

    姜黄

                 直线回归方程     相关系数(r)      LC₅₀±SE₅₀(g·L^-1) LC₉₅±SE₉₅(g·L^-1)

  C.longa

正己烷提取物    y＝0.9792+1.3915x  0.9771          0.7753±0.0048        11.7905±0.1857

  苯提取物      y＝1.2916+1.0514x  0.9823          3.3658±0.0343        123.457±4.5019

从表4看出，正己烷提取物毒力要比苯提取物的效果好，苯与正己烷两种溶剂的姜黄顺序提取物对朱砂叶螨的毒力差异明显，两者的LC₅₀的比值为4.34倍。这可能与两者极性相近，正己烷提取时，把主要的活性物质已经提出，而苯作为下一级的提取溶剂，必然会提取量减少，活性物质也随之减少。因此为了确定正已烷和苯两种溶剂中哪种更适合作为姜黄杀螨活性物质的提取溶剂，还需要进一步研究不同溶剂的平行提取物对朱砂叶螨的毒力。

姜黄不同溶剂的平行提取物对朱砂叶螨的触杀毒力

为了进一步确定最佳提取溶剂及杀螨活性物质所在的溶剂范围，分别测定姜黄不同溶剂的平行提取物对朱砂叶螨的触杀毒力，结合见表5。

表5姜黄顺序和平行提取物对朱砂叶螨的毒力回归线(72h)

                            相关系数

提取溶剂    直线回归方程                LC₅₀±SE₅₀(g·L^-1)    LC₉₅±SE₉₅(g·L^-1)

                               (r)

  正     y＝0.9792+1.3915x   0.9771     0.7753±0.0048           11.7905±0.1857

  苯     y＝3.2196+0.8916x   0.9711     0.0993±0.0012           6.9481±0.2972

 ***    y＝-0.6446+1.8855x  0.9652     0.9855±0.0072           7.3450±0.1212

 乙醇    Y＝2.3627+0.9875    0.9923     0.3752±0.0024           5.8793±0.1654

 甲醇    y＝0.2619+1.6360x   0.9977     0.7873±0.0072           7.9718±0.1682

  水     y＝1.1619+1.3129x   0.9912     0.8384±0.0747           15.0063±3.00326

从表5可以看出，对朱砂叶螨毒性最强的是平行提取时苯的提取物，其LC₅₀和LC₉₅分别是0.0993和6.9481g·L^-1。此外，乙醇提取物的杀螨活性也明显高于其它几种溶剂的提取物。而其它几种溶剂的平行提取物差异不大，正己烷提取物、***和甲醇提取物的效果也相对较好，对朱砂叶螨的LC₅₀分别为0.7753，0.9855和0.7873g·L^-1。

姜黄不同溶剂的顺序和平行提取物的生测结果表明，姜黄杀螨活性物质在极性较低的提取溶剂中和极性较高的溶剂乙醇提取物中，但以苯的提取物的效果最好。苯提取物主要提取的是姜黄油和部分姜黄素类化合物，而乙醇提取物主要是姜黄素类化合物。这种情况表明，姜黄体内对朱砂叶螨具有生物活性的化合物可能不是一类，而且，分布在不同的极性范围内。因此，如果要进一步研究姜黄的杀螨作用，应该对不同极性的提取物进行分别研究，也可以将这些提取物进行混合研究，以获得姜黄植物杀螨作用的整体效果。

不同结构的姜黄素类化合物杀螨活性的比较

姜黄素类化合物主要有三种，分别是姜黄素、去甲基姜黄素和去二甲基姜黄素，不同结构的化合物对朱砂叶螨的活性结果如表6所示。

表6姜黄素类化合物1％浓度(W/V)的杀螨活性

处理时                        校正死亡率(％)

  间         姜黄素         去甲氧基姜黄素        双去甲氧基姜黄素

 24h     66.36±3.42a        68.25±3.85ab          75.33±2.13b

 48h     70.91±2.26a        74.95±1.89b           82.00±2.59c

从表6看出，姜黄素类化合物随着其结构的简化，对朱砂叶螨的触杀活性逐渐升高，毒性的大小顺序为双去甲氧基姜黄素＞去甲氧基姜黄素＞姜黄素。由于这一研究结果只是表明，天然的姜黄素类化合物的结构与活性的关系。正如前面所分析的，在姜黄素的基本骨架中，存在着活性基团和部位，对这些基团进行结构改造，再来研究结构与活性的关系，将会发现其活性与结构变化的规律，这一点将是发现和创制新的活性化合物，特别是新农药研究的重要突破之处。

姜黄杀螨组合物对腐食酪螨的活性

采用混毒饲料法测定姜黄提取物所研制的杀螨组合物对腐食酪螨的致死作用，结果如表7所示。

表7植物性杀螨组合物对腐食酪螨的致死作用(死亡率％)

                                作用浓度(mg/g)

作用时间

                0.5             1                 2             4

  24h          11.2            21.6              23.3          37.5

  48h          18.1            34.2              45.4          60.0

 120h          39.3            64.4              69.8          93.7

从表7可以看出，采用植物性杀螨组合物对腐食酪螨的成螨进行混毒饲料处理，饲喂后，在同样的处理时间情况下，随着浓度的增加，死亡率增加；同样浓度下，随着处理时间的延长，死亡率也明显增加。说明该组合物对腐食酪螨有很好的控制作用。

杀螨组合物与常规杀螨剂活性的比较

表8  植物性杀螨组合物和哒螨灵对朱砂叶螨的室内毒力比较

  供试药剂    供试螨    毒力回归直线        R¹      LC₅₀(mg/L)   LC₅₀的95％的置信限

                数

2.5％JH-M-01   1200    y＝3.2096+0.9916x  0.953      72.3447       66.3462-75.4537

                                            5

15％哒螨灵乳油 1200    y＝-2.7534+4.4788  0.965      53.8446       50.8511-57.0033

                                 x          3

15％哒螨灵乳油是目前普遍使用且效果最好的杀螨剂之一。从表8看出，新研制的植物性杀螨剂，其LC₅₀为72.3447mg/L，与15％哒螨灵乳油的LC₅₀为53.8446mg/L相比，对朱砂叶螨的毒力两者基本一致。这表明新研制的植物性杀螨剂的杀螨效果比较好。

实施例6植物性杀螨剂的配制方法

以姜黄素类化合物和姜黄酮类化合物的混合物为原料，研究开发出一种可用于防治叶螨类害虫的新型植物性杀螨剂。参见图1，主要配制方法是，选用姜黄干燥的根茎3Kg，粉碎后用75％乙醇浸泡提取24小时，过滤，用旋转蒸发仪浓缩后得样品a，样品a石油醚循环脱脂，柱层析分离，即得样品b姜黄素类化合物。同时采用蒸馏和有关的分离方法可以得到姜黄酮类化合物和姜黄的其它精油。按一定的质量比取样品b，姜黄酮类化合物和姜黄精油，增效药剂哒螨酮，乳化剂1602或1600等，样品充分混合后，与纸浆废液混合，加入水补充有效成分达到一定含量。然后充分搅拌，包装后即得植物性杀螨剂的样品。

实施例7植物性杀螨剂的活性成分组成的非限定性实例

在以下范围内的各成分的组合物都可以组配出植物性的杀螨剂，可以理解为在这一范围内进行搭配组合所产生的组合物都是植物性杀螨剂的实施例子。但随着有效成分的改变，杀螨效果会产生一些变化。

例(1)：姜黄素类化合物2.0％，姜黄酮类化合物0.08％，姜黄精油0.52％，哒螨酮(a.i.)4.0％，乳化剂1602 5.5％、废纸浆液8％，补充水至100％。

例(2)：姜黄素类化合物1.5％，姜黄酮类化合物0.1％，姜黄精油0.65％，哒螨酮(a.i.)4.5％，乳化剂1602 7％、分散剂废纸浆液8％，补充水至100％。

例(3)：姜黄素类化合物2.5％，姜黄酮类化合物0.05％，姜黄精油0.55％，哒螨酮(a.i.)3.8％，乳化剂1602 8％、废纸浆液9％，补充水至100％

例(4)：姜黄素类化合物4％，姜黄酮类化合物0.05％，姜黄精油0.45％，哒螨酮(a.i.)2.5％，乳化剂1600 10％、溶剂型高分子量分散剂6％，补充水分至100％。

例(5)：姜黄素类化合物5％，姜黄酮类化合物0.5％，姜黄精油0.36％，哒螨酮(a.i.)1.5％，乳化剂1600 8％、高分子量湿润分散剂7％，补充水分至100％。

实施例8植物性杀螨剂其它昆虫的毒杀效果

植物性组合物对玉米象的生物活性

采用室内熏蒸处理方法，测定植物性组合物在不同剂量条件下对重要的储藏物害虫玉米象的熏蒸活性，结果如表10所示。

表10 植物性杀螨组合物对玉米象的熏蒸作用(校正死亡率％)

处理浓度(mg/L)    10       20      40     80     160

       72h       20.00   31.11   42.22  51.10   80.20

表10中看出，植物性杀螨组合物对玉米象的有一定的熏蒸作用效果。但是，从剂量范围看，这样的活性范围并不理想。

植物性杀螨组合物对粘虫的生物活性

在实验室内，测定植物性杀螨组合物对重要杂食性害虫粘虫的拒食活性，结果如表11所示。

表11植物性杀螨组合物对粘虫的选择性拒食作用和致死作用(72h)

          处理叶片取食率    空白叶片取食率

提取物                                        拒食率(％)  校正死亡率(％)

               (％)              (％)

  1％

               17.5               64             72.66        47.68

 (W/V)

2％(W/V)        6.5               60             89.16        55.48

注：拒食率(％)＝[(对照组取食率-处理组取食率)/对照组取食率]×100

从表11看出，植物性杀螨剂的组合物对粘虫有显著的拒食活性，也有一定的致死作用。

植物性杀螨组合物对甘蓝蚜虫的生物活性

采用喷雾处理的方法，测定了植物性杀螨组合物对同翅目害虫甘蓝蚜触杀作用的生物活性，结果如表12所示。

表12  姜黄平行提取物对玉米蚜的触杀作用

浓度g/L           2       1.5      1.2      1.0     0.5

校正死亡率％)   90.00    86.00    84.56    76.33    65.44

从表12看出，植物性杀螨组合物对甘蓝蚜的触杀作用较强，而且这种触杀作用随着浓度的变化会产生明显差异的效果。

以上研究证实了植物性杀螨组合物对玉米象具微弱的熏蒸活性，对甘蓝蚜具较强的触杀作用，对粘虫有显著的拒食作用和致死作用。此外还证明姜黄的甲醇提取物对嗜卷书虱具较强的熏蒸作用，1mg/L浓度，处理24h后的校正死亡率为91.53％。这说明以姜黄的提取物和其它成分组合而成的植物性杀螨剂也有很好的杀虫活性。当然，这些实验并非完全包括了该药剂的作用对象，以上作用对象也不一定是该药剂的最佳作用对象。

实施例9植物性杀螨剂对小白鼠的毒性测试

植物性杀螨剂对大白鼠的LD₅₀(见表13、表14)

表13  植物性杀螨组合物对雄性大鼠LD₅₀测定

给药剂量(mg/kg)                  动物数(只)             死亡数(只)

    4400                            10                      10

    3960                            10                      8

    3564                            10                      6

   3207.6                           10                      5

  2886.84                           10                      2

用SPSS软件统计，采用植物性杀螨组合物一次灌服给予雄性大鼠的LD₅₀为3337.63mg/kg，其95％的可信区间为2997.98-3585.64mg/kg。

表14  植物性杀螨组合物对雌性大鼠LD₅₀测定

给药剂量(mg/kg)                    动物数(只)           死亡数(只)

            3900                              10                      10

            3510                              10                       7

            3159                              10                       6

            2843.1                            10                       3

            2558.79                           10                       1

用SPSS软件统计，采用植物性杀螨组合物一次灌服给予雌性大鼠的LD₅₀为3110.09mg/kg，其95％的可信区间为2892.97-3321.35mg/kg

实施例10植物性杀螨剂与农药的发展方向相吻合

本发明是低毒性的触杀性杀螨剂。由于本发明的主要活性成分来自于天然植物姜黄，姜黄素类化合物对人体的作用主要是保健作用，而且姜黄素是天然色素，允许在食品中添加供人们食用，因此这些组合物与病虫害综合治理(1PM)是相溶的。由于本发明产品组成的复杂性，即含有一种以上的活性成分，也使得害螨在经过多次处理后不太可能产生抗性。IPM鼓励使用‘生物合理农药’(也称为低毒性或生物杀虫剂)。生物合理农药比传统的化学农药的优越之处是它们对靶标害虫的选择性，对有益昆虫以及农民或温室工作人员的更低的毒性以及可以在施药后能够尽早采收的较短时间的安全间隔期。

本发明的药品，包含了姜黄素类和姜黄酮类以及一些植物精油，因此是许多具有抗昆虫和螨类害虫的生物活性的多种化合物的复杂混合物，多种化合物单独发挥作用或互相产生增效作用，从而通过接触驱避或杀死害虫。由于该混合物的复杂性，已观察到与合成农药相比害虫对这些产品并不容易产生抗性。虽然已经有几种化学杀螨药剂投放市场，但遗憾的是螨类已经对其中的许多产品产生了抗性。

确已证实纯印楝素对桃蚜的反复处理(印楝种仁提取物中的活性成分)，与未处理桃蚜对照组相比在40代内产生9倍的抗性(Feng and Small，1995)；然而在上述相同的期限(40代)内，全印楝提取物的反复使用没有产生明显的抗性。由此可见本发明组合物与目前使用的化学合成杀螨剂相比具有显著的优点是它可长期使用。

正因为该发明对防治对象的良好效果，加上环境的安全性比较好，又不易诱发害螨产生抗性，因此该发明的产物适应与当前农药的发展的方向。

Claims (10)

1、一种植物性杀螨药剂，其特征是以姜黄属植物姜黄的提取物包括姜黄素类化合物、姜黄酮类化合物和姜黄精油类化合物为主要成分，同时包括哒螨酮和合适的载体所形成的组合物，其中植物姜黄的提取物的质量比例占所述组合物的1％-15％。

2、根据权利要求1所述的植物性杀螨药剂，其特征在于：各组分的有效成分重量比为：姜黄素类化合物0.5-5.0％，姜黄酮类化合物0.05-1.5％，姜黄精油0.2-1.8％，哒螨酮1.0-10.0％，载体7-45％，其余为水。

3、根据权利要求2所述的杀螨药剂，其特征在于：姜黄酮类化合物包括至少一种选自约姜黄酮、莪术酮、芳姜黄酮、莪术二酮的化合物。

4、根据权利要求2所述的杀螨药剂，其特征在于：姜黄精油包括至少一种选自α-蒎烯、β-揽香烯、莪术醇、柠檬烯、β-芳樟醇、异龙脑、樟脑的化合物。

5、根据权利要求2所述的杀螨药剂，其特征在于：姜黄素类化合物主要包括至少一种选自姜黄素、去甲基姜黄素和双去甲基姜黄素的化合物。

6、根据权利要求5所述的杀螨药剂，其特征在于：姜黄素类化合物进一步包括在自然情况下的代谢产物二氢姜黄素和/或四氢姜黄素。

7、根据权利要求1、2、3、4或5所述的杀螨药剂，其特征在于：其中所述的载体是乳化剂和分散剂，在整个药剂中所占的有效成分重量比为乳化剂2-15％，分散剂5-30％。

8、根据权利要求7所述的杀螨药剂，其特征在于：所述的乳化剂是一种非离子和阴离子乳化剂的组合物，属于苯乙烯聚氧丙稀聚氧乙烯醚类；分散剂选择纸浆废液或溶剂型高分子量分散剂、高分子量湿润分散剂。

9、权利要求8所述的植物性杀螨药剂的制备方法，选用姜黄干燥的根茎，粉碎后用乙醇浸泡提取，过滤，用旋转蒸发仪浓缩后得样品a，样品a用石油醚循环脱脂，柱层析分离，即得样品b姜黄素类化合物。同时采用蒸馏和分离方法得到姜黄酮类化合物和姜黄的其它精油，按权利要求2的质量比取样品b，姜黄酮类化合物和姜黄精油，增效剂哒螨酮，乳化剂，样品充分混合后，与纸浆废液混合，加入水补充有效成分达到一定含量，然后充分搅拌，包装后即得植物性杀螨剂。

10、将权利要求1的植物性杀螨药剂用于蔬菜和果树上防治植食性螨类和食品中的螨类。