CN102388866B

CN102388866B - 一种黄花棘豆素表面活性剂及其制备方法

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Publication number: CN102388866B
Application number: CN 201110221094
Authority: CN
Inventors: 刘敏艳; 胡冠芳; 李玉奇; 牛树君; 吕和平
Original assignee: GANSU ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: GANSU ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2031-08-03
Also published as: CN102388866A

Abstract

一种黄花棘豆素表面活性剂及其制备方法,涉及一种植物源表面活性剂的配方及其制备方法。其包括如下质量配比的组分：黄花棘豆提取物浸膏30%—40%，溶剂56%—66%，防腐剂1%—3%，抗冻剂1%—3%；制备方法是：在调制釜中先加入溶剂，加热，然后按比例加入黄花棘豆提取物浸膏，搅拌溶解；再按比例依次加入防腐剂和抗冻剂，充分搅拌混合均匀后即可。本发明专利表面活性剂是一种新型天然环保型农药增效剂，在草甘膦、水溶性农药、粉剂和可湿性粉剂的稀释液中加入，可通过降低药液的表面张力而提高药液的黏着性和渗透性，提高靶标部位药剂滞留量，延长持效期和耐雨水冲刷，提高农药有效利用率、降低用药量和用水量。

Description

一种黄花棘豆素表面活性剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种植物源表面活性剂的配方及其制备方法。

背景技术

目前，我国化学防治面积已达2.87亿hm²次，并且还在以每年递增0.13亿hm²次的速度增长，每年有100万吨农药制剂、1亿吨药液喷撒到农田中，但农药有效利用率只有10%—30%，远低于发达国家50%的平均水平，喷撒的大部分农药流失到环境中，不仅浪费大量农药，而且造成严重的环境污染和人畜中毒。如何提高农药有效利用率，降低农药在非靶标环境中的投放量，已成为我国农药学科亟待解决的问题，农药合理使用技术的研究是目前农药学研究的热点之一。

总观我国目前现状，农药使用技术中没有考虑生物靶标的“特殊性”，同一表面特性的药液，既用于叶片润湿性较好的棉花、小麦、玉米、油菜、菠菜、芹菜等，也用于叶片很难湿润的水稻、甘蓝、花椰菜等，造成药液流失严重，违背了 “靶标适应性原则”。普遍采用大容量喷雾技术，对水在农药喷撒中的作用认识错误。

我国水溶性农药杀虫单、杀虫双、井冈霉素等是防治水稻病虫害的大吨位农药品种，由于其中没有加入适合的表面活性剂，黏着性能极差，使用时大部分药液流失，不仅影响防治效果，而且严重污染环境。有些粉剂、可湿性粉剂添加的分散剂和湿润剂用量过低或不适宜，稀释后的药液黏着性能很差。

我国目前常用农药喷洒化学表面活性剂多为氮酮、JFC（C7—C9烷醇聚氧乙烯醚）、噻酮等表面活性剂。近年来发现有机硅表面活性剂直接加在农药中喷洒，可降低农药药液的表面张力，降低农药雾滴与作物叶片表面之间的接触角，提高药液与生物靶标表面的润湿和铺展能力，比氮酮表面活性剂更能提高农药使用效率、降低农药投放量和用水量。

在植物源农药表面活性剂方面，我国利用椰子油和玉米研制出烷基糖苷植物源表面活性剂，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显，用烷基糖苷配制的41%草甘膦水剂，显示出优异的除草效果。SD、SDP是天然植物源助剂，是从植物中提取的天然复合物与高效渗透剂等复合而成，为非离子型表面活性剂，其主要成分为三萜苷类化合物，具有很好的润湿性、渗透性、粘着性；与除草剂混合后在杂草叶面上喷洒，或与杀虫剂、杀菌剂和叶面肥混合后在植物叶面喷洒，能在被喷洒植物茎叶表面形成薄膜，减少药液在植物体表的流失，加速药剂的吸收和在植物体内的传导，并具有抗雨水冲刷能力，从而提高药效，减少农药用量，降低成本。茶皂素是一种植物源表面活性剂，是从山茶科植物油茶的种子中提取的一种糖苷化合物，是皂素的一种，本身对害虫具有触杀作用，作为表面活性剂与其它杀虫剂混用尚具有増效作用。

本发明利用黄花棘豆盛花期全株中的天然活性成分——三萜皂苷研制新型植物源表面活性剂，无论在原料来源，还是在加工工艺和配方方面，国内外均未见文献报道。

发明内容

本发明之目的是提供一种能够提高农药有效利用率、降低用药量和用水量的含黄花棘豆素的植物源表面活性剂配方及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种黄花棘豆素表面活性剂，包括如下质量配比的组分：黄花棘豆提取物浸膏30%—40%，溶剂56%—66%，防腐剂1%—3%，抗冻剂1%—3%；

所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇中的一种或多种；所述防腐剂选自甲醛、苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸酯中的一种；所述抗冻剂选自乙二醇、丙二醇、尿素、硫酸铵、甘油、氯化钠、氯化钙中的一种。

优选地，上述黄花棘豆素表面活性剂包括如下质量配比的组分：黄花棘豆提取物浸膏35%，溶剂60%—90%乙醇61%，防腐剂甲醛2%，抗冻剂乙二醇2%。

上述的黄花棘豆素表面活性剂的制备方法，方法如下：在调制釜中先加入溶剂，加热，然后按比例加入黄花棘豆提取物浸膏，搅拌溶解；再按比例依次加入防腐剂和抗冻剂，充分搅拌混合均匀后即可。

进一步地，所述黄花棘豆提取物浸膏的制备方法是：（1）干燥的黄花棘豆盛花期全株用粉碎机粉碎，称重后倒入浸提罐中，在浸提罐中加入8—10倍量的溶剂浸渍提取，提取液在浓缩罐中减压浓缩至溶剂和水分挥干，得黄花棘豆粗提取物浸膏；（2）黄花棘豆粗提取物浸膏溶剂加热溶解，过滤，保留上清液；将上清液在浓缩罐中减压浓缩至水分蒸干，即得黄花棘豆提取物浸膏；所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇的一种或多种。

进一步地，所述溶剂浸渍提取的方法是，浸渍提取3次，每次溶剂用量相同，浸提时间分别为72、48和24小时。

黄花棘豆（O. ochrocephala Bunge．）属豆科棘豆属植物，我国主要分布于甘肃、青海、宁夏等，是我国西部草地的一种主要毒草。黄花棘豆、甘肃棘豆（O. kansuensis Bunge．）等棘豆属和黄芪属毒草称之为“疯草”，动物采食这类毒草后可引起以慢性神经机能障碍为特征的中毒，使动物发疯。造成草原退化的主要因素有荒漠化、毒草化、盐碱化、干旱和鼠害，其中毒草化是继荒漠化之后第二大严重灾害因素，毒草的迅速蔓延是造成草地生态失衡的重要生态学问题之一，是草地退化的一个重要指标。本发明植物源表面活性剂就是以黄花棘豆盛花期全株中的天然活性成分——三萜皂苷为原料研制而成的表面活性剂，其研制成功为该种毒草的开发利用提供了新的途径，可以起到变害为宝、化害为利之作用，对毒草的合理利用指明了新的方向。

本发明植物源表面活性剂的物理特性如下：

外观：黑褐色不透明液体，pH：6.0—6.5，比重（25℃）：0.997g/cm³，粘度（25℃）：8.175mm²/s（cst），折光率(25℃)：1.3995，浊点：-25℃（凝点），水溶性：（1%水溶液）呈棕黄色，透明，有极少量黑色沉淀，无上浮物；表面张力（25℃）：30.81mN/m，有效成分（%）：35 。

田间药效试验结果表明，在10%草甘膦水剂用药量为800ml/667m²、用水量为45kg/667m²的条件下，在草甘膦水剂药液中加入不同用量的本发明表面活性剂，对其防除藜具有明显的增效作用，其用量为2和3ml/L时，株防效较不加时分别提高13.4%和16%，鲜重防效较不加时分别提高11.7%和14.8%。在确保藜的株防效和鲜重防效达到90%以上的条件下，添加本发明表面活性剂（3ml/L）可以降低12.5%—25%的用药量和33.3%—50%的用水量。

本发明表面活性剂对75%百菌清可湿性粉剂防治番茄早疫病和叶霉病具有明显的增效作用，在3ml/L用量下，600倍液对番茄早疫病的防效较不加时提高10.3%，对叶霉病的防效较不加时提高12.1%。

本发明表面活性剂对20%杀虫双水剂防治甘蓝桃蚜和菜青虫具有明显的增效作用，在3ml/L用量下，300倍液药后1—10天对桃蚜的防效较不加时提高8.4%—12.3%，对菜青虫的防效较不加时提高11.1%—14.3%。

可见，本发明专利表面活性剂是一种新型天然环保型农药增效剂，在草甘膦、水溶性农药、粉剂和可湿性粉剂的稀释液中加入，可通过降低药液的表面张力而提高药液的黏着性和渗透性，提高靶标部位药剂滞留量，延长持效期和耐雨水冲刷，提高农药有效利用率、降低用药量和用水量。在适用性上，其可与除草剂﹑杀虫剂﹑杀菌剂﹑植物生长调节剂﹑叶面肥和生物农药桶混使用。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一、黄花棘豆提取物浸膏制备

1、将黄花棘豆盛花期全株用粉碎机粉碎后倒入浸提罐中，加入溶剂浸提3次，浸提时间分别为72、48和24小时，合并3次提取液，提取液在浓缩罐中减压浓缩（-0.06MPa，45℃）至乙醇挥干，将温度提高至65℃后继续减压浓缩，水分蒸干后即得黄花棘豆粗提取物浸膏；回收乙醇备用。

2、将上述所得黄花棘豆粗提取物浸膏用同样的溶剂加热溶解（温度45℃），常温下静置1天，过滤，保留上清液；沉淀再用溶剂加热溶解（温度45℃）1次，常温下静置1天，过滤，弃除滤渣，保留上清液；合并2次上清液，上清液在浓缩罐中减压浓缩（-0.06MPa，65℃）至水分蒸干后即得黄花棘豆提取物浸膏。

具体配方和制备方法如表1。

表1 黄花棘豆提取物浸膏制备实施例表

	黄花棘豆全株	粉碎目数	溶剂及质量	粗提浸膏质量	精提浸膏质量
						实施例1	545.5kg	30	甲醇4364kg	32.73kg	30kg
实施例2	636.4kg	40	正丙醇5727kg	38.18kg	35kg
						实施例3	727.3kg	50	丁醇7273kg	43.64kg	40kg

二、黄花棘豆素表面活性剂制备

在调制釜中先加入溶剂，加热，然后按比例加入黄花棘豆提取物浸膏，搅拌溶解；再按比例依次加入防腐剂和抗冻剂，充分搅拌混合均匀后即可。

具体配方及药效结果如表2。

表2 黄花棘豆素表面活性剂制备实施例表

	浸膏质量kg	溶剂及质量kg	防腐剂及质量kg	抗冻剂及质量kg	终产品质量kg	稀释倍数	表面张力（mN/m）	较水降低（%）
									实施例1	30	甲醇66	甲醛 1	氯化钠 3	100	50	51.35	28.57
实施例2	35	正丁醇61	苯甲酸 3	氯化钙 1	100	100	51.35	28.57
									实施例3	40	丁醇56	山梨酸 2	甘油 2	100	200	51.35	28.57
实施例4	33	乙醇63	对羟基苯甲酸酯 1.5	硫酸铵 2.5	100	300	56.48	21.43
									实施例5	38	丙醇58	甲醛 2.5	丙二醇 1.5	100	400	56.48	21.43
实施例6	38	正丙醇58	苯甲酸 2.5	尿素 1.5	100	500	61.62	14.29
									/	/	/	/	/	/	水	71.89	—

该乳剂加工工艺简便，原料来源广泛，提取溶剂可回收再利用，成本低廉，完全可以实施产业化生产。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种黄花棘豆素表面活性剂，其特征在于，包括如下质量配比的组分：

黄花棘豆提取物浸膏30%—40%，溶剂56%—66%，防腐剂1%—3%，抗冻剂1%—3%；

所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇中的一种或多种；所述防腐剂选自甲醛、苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸酯中的一种；所述抗冻剂选自乙二醇、丙二醇、尿素、硫酸铵、甘油、氯化钠、氯化钙中的一种；

所述黄花棘豆提取物浸膏的制备方法是：（1）干燥的黄花棘豆盛花期全株用粉碎机粉碎，称重后倒入浸提罐中，在浸提罐中加入8—10倍量的溶剂浸渍提取，提取液在浓缩罐中减压浓缩至溶剂和水分挥干，得黄花棘豆粗提取物浸膏；（2）黄花棘豆粗提取物浸膏用溶剂加热溶解，过滤，保留上清液；将上清液在浓缩罐中减压浓缩至水分蒸干，即得黄花棘豆提取物浸膏；所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的黄花棘豆素表面活性剂，其特征在于：所述溶剂浸渍提取的方法是，浸渍提取3次，每次溶剂用量相同，浸提时间分别为72、48和24小时。

3.权利要求1所述的黄花棘豆素表面活性剂的制备方法，其特征在于，方法如下：在调制釜中先加入溶剂，加热，然后按比例加入黄花棘豆提取物浸膏，搅拌溶解；再按比例依次加入防腐剂和抗冻剂，充分搅拌混合均匀后即可。