CN104642302A - 苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂及其制备方法，包括将叔丁基氢醌0.0002～0.002份、无水乙醇1～2.5份、吐温80 2～5份、中链甘油三酸酯3～5份均匀混合制得油分散剂，然后向油分散剂中加入2～5份苏云金芽孢杆菌搅拌混匀即得到苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。本发明悬乳剂不会杀死或抑制芽胞，具有流动性好、无沉淀分层、制剂稳定、在水中分散性良好、对苏云金芽孢杆菌和伴孢晶体蛋白无损害的优点。

Description

苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种杀虫剂，具体的说是一种苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂及其制备方法。

背景技术

苏云金芽孢杆菌是一种革兰氏阳性芽孢杆菌,可以从昆虫、土壤、储藏品及尘埃、污水和植株等中分离得到。其制剂是目前世界上产量最大、杀虫效果较好的微生物杀虫剂。苏云金芽孢杆菌优点在于对害虫高效、对人畜安全、对环境友好，可广泛用于农、林、果、蔬和城市园林植物害虫、储藏害虫以及卫生害虫等的防治。

苏云金芽孢杆菌制剂常用的剂型主要以水为介质的水悬剂和以固体填充剂为介质的杀虫原粉。苏云金芽孢杆菌水悬乳剂是在发酵液经过简单浓缩后,直接添加一些防腐剂和少量助剂加工而成。它操作简单,成本较低。但是以水为介质的水悬剂最大缺点是储存期短,效价下降快,展着性差等；苏云金芽孢杆菌杀虫原粉在浓缩和干燥过程中，温度过高会严重影响伴孢晶体蛋白的毒力；制取杀虫原粉中添加粘土及相关的水合硅酸盐矿物质为载体和稀释剂，可赋予生物农药一定的悬浮性，但是会降低苏云金芽孢杆菌的浓度。

农药生产中，还有一种形式是可分散油悬浮剂，它是指一种或一种以上农药有效成分在非水系分散介质中，依靠表面活性剂形成高分散、稳定的悬浮液体制剂。但是目前存在的问题是常用助剂对芽孢和伴孢晶体的影响较大，同一种助剂对伴孢晶体和芽胞的影响效应也可能不一致。因此，各种助剂的加入不仅要保护晶体，而且还不能杀死或抑制芽胞，也不应影响昆虫的取食，生产苏云金芽孢杆菌的分散油悬浮剂中，助剂的筛选非常重要。

另一方面，可分散油悬浮剂体系属于热力学不稳定体系，随着时 间推移，粒子大小和分布会朝较大粒子方向发展，即出现晶体长大现象。这种依靠消耗小粒子形成大粒子的过程称为奥氏熟化。奥氏熟化现象的发生会导致可分散油悬乳剂膏化现象，使得倾倒性差。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种流动性好、无沉淀分层、制剂稳定、在水中分散性良好、对苏云金芽孢杆菌和伴孢晶体蛋白无损害的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

本发明还提供一种工艺简单、反应过程易控制，生产周期短、设备投资和生产成本低的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂的制备方法。

本发明苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂，由以下重量配比的组分制成：苏云金芽孢杆菌原粉2～5份，中链甘油三酸酯3～5份，吐温80：2～5份，无水乙醇：1～2.5份，叔丁基氢醌：0.0002～0.002份。

所述苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法为，将苏云金芽孢杆菌发酵离心浓缩后，对浓缩物进行冻干或喷雾干燥后得到孢晶混合物即为苏云金芽孢杆菌原粉。

所述苏云金芽孢杆菌原粉过200目筛子。

上述苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂的制备方法，将叔丁基氢醌0.0002～0.002份、无水乙醇1～2.5份、吐温802～5份、中链甘油三酸酯3～5份均匀混合制得油分散剂，然后向油分散剂中加入2～5份苏云金芽孢杆菌搅拌混匀即得到苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

向油分散剂中加入2～5份苏云金芽孢杆菌原粉后进行搅拌混匀，控制搅拌速度为600-700r/min，搅拌时间为8-12min。

向油分散剂中加入2～5份苏云金芽孢杆菌后进行觉拌混匀，然后再送入砂磨机研磨至苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm以下。

发明人分析了现有技术中苏云金芽孢杆菌原粉稳定性差，在水中难分散的问题，制备一种可分散油悬乳剂，将自乳化体系用于苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂，并指定特定的油相中链甘油三酸酯，乳化 剂吐温80和助乳化剂无水乙醇作为助剂。油悬乳剂配方中含有大量油相，本发明使用的油相中链甘油三酸酯具有良好的粘着性和展着性.且不易挥发、容易粘附于蜡质或光滑的叶面，具有良好的抗雨水冲刷的能力。中链甘油三酸酯较矿物油和植物油在水中具有良好的乳化分散性，并可刺激害虫取食，有助于苏云金芽孢杆菌生物效应的发挥；本发明选用的乳化剂是高HLB的非离子表面活性剂吐温80，吐温80在性质上具有粘度小、不易挥发等优点，吐温80还可以提高苏云金芽孢杆菌在水中的分散度，同时吐温80也是一种安全有效的增效剂，作为一种非离子表面活性剂，吐温在水中和中链甘油三酸酯油相中具有双重溶解性，通过溶解中肠上皮细胞膜的脂类部分，有可能改变膜的渗透性；同时作用于伴孢晶体，利于伴孢晶体与昆虫细胞膜的结合及插入，从而有助于苏云金芽孢杆菌发挥药效。这一性质也有利于迅速形成水包油颗粒并在水溶性环境扩散。本发明选用的助乳化剂无水乙醇插入到乳化剂吐温80界面膜中，形成复合凝聚膜，提高膜的牢固性和柔顺性，又可增大乳化剂吐温80的溶解性，进一步降低界面张力，有利于苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂的分散与稳定，无水乙醇的含量不宜过高，因为过高的无水乙醇可能会导致苏云金芽孢杆菌脱水死亡。适量的无水乙醇乙醇可以提高自乳化体系的稳定性，并且可插入到界面膜中，进一步降低界面张力，从而提高油悬浮剂的稳定性。在油悬浮剂配方组成上，研究了不同的乳化剂、分散剂对油悬浮剂物理稳定性和生物效价的影响。油相和表面活性剂混合可形成SEDDS或油状分散体系，这取决于油相、表面活性剂的特性和油相、表面活性剂的比例。选择添加的自乳化体系不仅可以保护伴孢晶体蛋白，而且还不会杀死或抑制芽胞，并刺激昆虫的取食。本发明制备的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂与水能以任意比例均匀混合分散，几乎不受水质和水温的影响，使用方便。

本发明，该工艺的制备的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂在水中 分散性好，相对苏云金芽孢杆菌其他制剂而言，流动性好、无沉淀分层、制剂稳定、在水中分散性良好；同时整个反应过程比较容易控制，生产成本低，获得的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂，稳定性高，生物效价高，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

实施例1

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法为：将苏云金芽孢杆菌发酵离心浓缩后，对浓缩物进行冻干或喷雾干燥后得到孢晶混合物。苏云金芽孢杆菌原粉过200目筛子。

称取中链甘油三酸酯4g(将2mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在4g中链甘油三酸酯油中)、吐温804.8g、无水乙醇1.2g于室温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉3.3g加入上述油分散剂，以600r/min搅拌10min混合均匀，砂磨机转轴转速为2600r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

实施例2

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法同实施例一。

称取中链甘油三酸酯4g(将0.6mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在4g中链甘油三酸酯油中)、吐温804.8g、无水乙醇1.2g于室温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉4.5g加入上述油分散剂，以700r/min搅拌10min混合均匀，砂磨机转轴转速为2600r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

实施例3

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法同实施例一。

称取中链甘油三酸酯5.0g(将2.0mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在5.0g中链甘油三酸酯油中)、吐温803.0g、无水乙醇2.0g于室 温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉2.0g加入上述油分散剂，以600r/min搅拌8min混合均匀，砂磨机转轴转速为2600r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

实施例4

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法同实施例一。

称取中链甘油三酸酯4g(将0.2mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在4g中链甘油三酸酯油中)、吐温804.0g、无水乙醇2.0g于室温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉4.5g加入上述油分散剂，以750r/min搅拌10min混合均匀，砂磨机转轴转速为2600r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

实施例5

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法同实施例一。

称取中链甘油三酸酯4g(将2.0mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在4g中链甘油三酸酯油中)、吐温804.0g、无水乙醇2.0g于室温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉5.0g加入上述油分散剂，以600r/min搅拌9min混合均匀，砂磨机转轴转速为2600r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

比较例6

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法同实施例一。

称取中链甘油三酸酯7g(将2.0mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在6g中链甘油三酸酯油中)、吐温802.0g、无水乙醇1.0g于室温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉4.5g加入上述油分散剂，以600r/min搅拌10min混合均匀，砂磨机转轴转速为2200r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为 2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

比较例7

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法同实施例一。

称取中链甘油三酸酯4g(将2.0mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在4g中链甘油三酸酯油中)、吐温804.8g、聚乙烯醇4001.2g于室温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉4.5g加入上述油分散剂，以600r/min搅拌10min混合均匀，砂磨机转轴转速为2600r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

比较例8

苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法同实施例一。

称取大豆油4g(将2.0mg抗氧化剂叔丁基氢醌溶解在4g大豆油中)、吐温604.8g、甘油1.2g于室温下搅拌均匀制得油分散剂；称取苏云金芽孢杆菌原粉4.5g加入上述油分散剂，以600r/min搅拌10min混合均匀，砂磨机转轴转速为2600r/min，研磨时间为1h，使乳剂中苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm，即得苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

油溶性的叔丁基氢醌溶解在中链甘油三酸酯中，将中链甘油三酸酯,吐温80和无水乙醇以不同的比例混合后；

表1：不同比例配方设计(g)

结论：配方油相中链甘油三酸酯范围在30％-40％，表面活性剂吐温80范围35％-60％，助乳化剂无水乙醇7％-35％，分散油体系稳定、在水中能有效乳化并均匀分散。

对实施例1-5和比较例6-8制备的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂的理化性质检测结果见表2，其中，乳化分散性评价方式见表3：

表2 苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂理化性质检测结果

表3：乳化分散性评价方式

表4：实施例2制备的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂技术指标

表5：实施例2制备的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂贮藏性能(供试虫为棉铃虫初孵幼虫)

表6：实施例4制备的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂贮藏性能(供试虫为棉铃虫初孵幼虫)

表7：苏云金芽孢杆菌原粉贮藏性能(供试虫为棉铃虫初孵幼虫)

结论：以实施案例2和实施例4得到的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂具有高悬浮率，流动性好，经贮藏无分层、胀气、发臭现象，并能保持均匀可流动性。常温下苏云金芽孢杆菌分散油悬乳剂和苏云金芽孢杆菌原粉较为稳定，54℃保存二周可分散油悬乳剂生物效价下降8.05％，伴孢晶体含量仅下降7.04％，而苏云金芽孢杆菌原粉热稳定性差，54℃保存二周苏云金芽孢杆菌原粉生物效价下降20.44％，伴孢晶体含量下降21.13％，所以苏云金芽孢杆菌分散油悬乳剂能较好的实现对芽孢和伴孢晶体的保护，在水中易分散。

Claims (6)

1.一种苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂，其特征在于：由以下重量配比的组分制成：

苏云金芽孢杆菌原粉2～5份，中链甘油三酸酯3～5份，吐温80：2～5份，无水乙醇：1～2.5份，叔丁基氢醌：0.0002～0.002份。

2.如权利要求1所述的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂，其特征在于：所述苏云金芽孢杆菌原粉的制备方法为，将苏云金芽孢杆菌发酵离心浓缩后，对浓缩物进行冻干或喷雾干燥后得到孢晶混合物即为苏云金芽孢杆菌原粉。

3.如权利要求1所述的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂，其特征在于：所述苏云金芽孢杆菌原粉过200目筛子。

4.一种苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂的制备方法，其特征在于，将叔丁基氢醌0.0002～0.002份、无水乙醇1～2.5份、吐温802～5份、中链甘油三酸酯3～5份均匀混合制得油分散剂，然后向油分散剂中加入2～5份苏云金芽孢杆菌搅拌混匀即得到苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂。

5.如权利要求4所述的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂的制备方法，其特征在于，向油分散剂中加入2～5份苏云金芽孢杆菌原粉后进行搅拌混匀，控制搅拌速度为600-700r/min，搅拌时间为8-12min。

6.如权利要求4或5所述的苏云金芽孢杆菌可分散油悬乳剂的制备方法，其特征在于，向油分散剂中加入2～5份苏云金芽孢杆菌后进行搅拌混匀，然后再送入磨砂机研磨至苏云金芽孢杆菌原粉的粒径为2μm以下。