CN107047567A - 一种应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的制造方法，采用低成本废枝人作为原材料，经历破碎、泡发后，一是添加纤维素酶破坏细胞壁，二是添加水化酶和果胶酶分别分解或裂解性质稳定的各种难溶物质，使所有成份分子量降低、体积减小、活性增高，三是分离出水溶物和有机溶物，实现目标物的精准提取，四是又合理利用单羟乙基胺和辛烷密度不同，进行离心分离，五是采用聚腺苷酸化酶进行吲哚苷化处理，六是通过小分子高活性有机酸进行耐酸基饱合替代。本发明来源于修剪下的废果树枝条、可提取并活化天然吲哚，再苷化及抗酸处理为耐酸的活性抗病吲哚苷衍生物。
Description
技术领域
本发明涉及农用制剂领域，尤其涉及一种应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的制造方法。
背景技术
植物提取物是以植物为原料，按照对提取的最终产品的用途的需要，经过物理化学提取分离过程，定向获取和浓集植物中的某一种或多种有效成分，而不改变其有效成分结构而形成的产品。目前，植物提取物的产品概念比较宽泛。按照提取植物的成份不同，形成甙、酸、多酚、多糖、萜类、黄酮、生物碱等；按照最终产品的性状不同，可分为植物油、浸膏、粉、晶状体等。
综合各国的立法范畴和概念及使用情况，植物提取物这个概念是可以被各国所接受与认可的，也是传播草药在各国通用的共性表达方式。我国植物提取物的出口额早在1999年就已超过中成药的出口额。在欧美国家，植物提取物及其制品(植物药或食品补充剂)有着广泛的市场前景，已发展成一个年销售额近80亿美元的新兴产业。
我国的植物提取物总体上是属于中间体的产品，目前的用途非常广泛，主要用于药品、保健食品、烟草、化妆品的原料或辅料等。用于提取的原料植物的种类也非常多，目前进入工业提取的植物品种在300种以上。
相关研究表明，植物新抽芽顶和枝权处吲哚的浓度最高，而吲哚苷是具有明显植物活性的抗病素，我国酸性土壤作物中的吲哚衍生物含量较少(吲哚及吲哚衍生物在酸性环境中不稳定)，导致酸化土壤中的植物病害较多且较重，同时由于现在果林农业技术的发展，修枝整枝嫁接等成为常规技术手段，也因此产生许多修剪下的废果树枝条，不仅易形成污染，还造成了天然资源的大量浪费。
因此，市场上需要一种利用修剪下的废果树枝条，提取其中的吲哚，并苷化为吲哚苷、再进行抗酸能力改进的技术。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种来源于修剪下的废果树枝条、可提取并活化天然吲哚的应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的制造方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种制造应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的方法，包括以下步骤：
1)生产前预备
①准备原材料：准备修剪下的废果树枝条、纤维素酶、水化酶、果胶酶、聚腺苷酸化酶、亚磺酸、常规农药；
②准备设备及工装：准备设置有温控装置的反应釜、碾磨机、超声振荡设备、离心机；
③准备工艺辅材：去离子水、辛烷、单羟乙基胺；
2)吲哚衍生物的制备
①采用碾磨机将修剪下的废果树枝条碾碎至粒径0.5mm-1mm，制成木质粉末；
②将步骤①获得的木质粉末与去离子水按质量比1∶5混合，泡发3d-5d，制成待用浆料；
③将待用浆料选取重量份100份-120份投入反应釜，升温至30℃-35℃；
④待温度稳定后往升温后的原浆料内投入干重0.5份-1份的纤维素酶，反应6h-8h，制得预制备浆料；
⑤在反应完的预制备浆料内投入干重1份-1.5份水化酶和干重1份-1.5份果胶酶，缓慢升温至35℃-40℃，到温后保持2h-3h，获得粗制浆料；
⑥将辛烷和单羟乙基胺按体积比3∶1混合均匀，制成混合有机溶剂；
⑦将步骤⑥获得的混合有机溶剂选取重量份12份-15份，投入步骤⑤获得的粗制浆料中，再将混合后的粗制浆料置入超声振荡设备，以300W-350W的功率振荡35min-40min，获得终末浆料；
⑧将终末浆料进行过滤处理，滤除固体颗粒，获得混合溶液，将混合溶液静置至水溶液和有机溶液自然分层，截取出有机溶液A；
⑨将有机溶液A通过离心机进行辛烷溶液和单羟乙基胺溶液的分离，截取出单羟乙基胺溶液；
⑩通过精馏，提取出所需吲哚衍生物；
3)吲哚的苷化与抗酸处理
①将提取出的吲哚衍生物投入含干重1份-1.5份的聚腺苷酸化酶的有机溶剂中，升温至35℃-40℃，保持15min-20min，获得初步酸化及苷化的吲哚苷；
②在步骤①获得的吲哚苷内投入干重3份-5份亚磺酸，升温至40℃-50℃，保持2d-3d，获得所需抗酸吲哚苷；
4)农药配成
①将3)中步骤②获得的抗酸吲哚苷与常规农药按质量比1∶60-80的比例混合，即获得所需应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药。
与现有技术相比较，由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：采取的最主要原材料是常规技术中被废弃的修剪下的废果树枝条，因此获得成本低，环境友好且易与果林农业合归为综合生态农业产业，实现更大程度上的可持续发展和资源的最优化利用；生产过程科学而高效，先是将废果树枝条破碎成比表面积更大的粉末或颗粒，再经水泡发后达到水含量饱合，为后续处理提供环境，先添加的纤维素酶在植物细胞水充盈的环境下快速、彻底地发挥其作用，破坏了植物细胞的细胞壁，释放了植物枝条内的各种物质，后添加的水化酶和果胶酶分别分解或裂解水化了这些物质中性质稳定的各种难溶物质，使所有成份分子量降低、体积减小、活性增高；合理利用水和有机溶剂可分别溶解不同极性物质的特性及水和部分不溶于水的有机溶剂自然分离的特性，分离出水溶物和有机溶物，剩余不溶的固体残渣即可滤出，再利用植物中吲哚不同于其它有机物更易溶于烷，而是多溶于单羟乙基胺溶液、少溶于满键烷类有机物的特性，实现目标物的精准提取，然后又合理利用单羟乙基胺和辛烷密度不同，进行离心分离，提取出大部分吲哚，再采用聚腺苷酸化酶进行吲哚苷化及初步酸化，为后续酸化打好基础，再采用亚磺酸进行活性官能团的饱合替代，同时增加制造出的吲哚衍生物的水溶性；这些吲哚衍生物具有三种特性，一是与空气中的氧接触时不易氧化，与酸性环境接触也不易被破坏分解，解决了常规技术中吲哚难以保存的困境，二是与其它常规农药混用时不会产生成分变化，影响效果；三是与水更亲和，更易通过土壤中的水分子被植物根系吸收，吸收率高于常规技术中提取的吲哚衍生物。
具体实施方式
实施例1
一种制造应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的方法，包括以下步骤：
1)生产前预备
①准备原材料：准备修剪下的废果树枝条、纤维素酶、水化酶、果胶酶、聚腺苷酸化酶、亚磺酸、常规农药；
②准备设备及工装：准备设置有温控装置的反应釜、碾磨机、超声振荡设备、离心机；
③准备工艺辅材：去离子水、辛烷、单羟乙基胺；
2)吲哚的制备
①采用碾磨机将修剪下的废果树枝条碾碎至粒径0.5mm-1mm，制成木质粉末；
②将步骤①获得的木质粉末与去离子水按质量比1∶5混合，泡发4d，制成待用浆料；
③将待用浆料选取重量份100份-120份投入反应釜，升温至32℃；
④待温度稳定后往升温后的原浆料内投入干重0.8份的纤维素酶，反应7h，制得预制备浆料；
⑤在反应完的预制备浆料内投入干重1.2份水化酶和干重1.2份果胶酶，缓慢升温至38℃，到温后保持2.5h，获得粗制浆料；
⑥将辛烷和单羟乙基胺按体积比3∶1混合均匀，制成混合有机溶剂；
⑦将步骤⑥获得的混合有机溶剂选取重量份13.5份，投入步骤⑤获得的粗制浆料中，再将混合后的粗制浆料置入超声振荡设备，以350W的功率振荡40min，获得终末浆料；
⑧将终末浆料进行过滤处理，滤除固体颗粒，获得混合溶液，将混合溶液静置至水溶液和有机溶液自然分层，截取出有机溶液A；
⑨将有机溶液A通过离心机进行辛烷溶液和单羟乙基胺溶液的分离，截取出单羟乙基胺溶液；
⑩通过精馏，提取出所需吲哚衍生物；
3)吲哚的苷化与抗酸处理
①将提取出的吲哚衍生物投入含干重1.5份的聚腺苷酸化酶的有机溶剂中，升温至38℃，保持20min，获得初步酸化及苷化的吲哚苷；
②在步骤①获得的吲哚苷内投入干重5份亚磺酸，升温至40℃，保持3d，获得所需抗酸吲哚苷；
4)农药配成
①将3)中步骤②获得的抗酸吲哚苷与常规农药按质量比1∶60-80的比例混合，即获得所需应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药。
根据本实施例生产的应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药，在植物施药期按每周喷施一次、每次喷施10ml/m3的喷施方式，在贵州省毕节市某试验田针对茶叶进行试验，以清水布施为阴性对照，以同种常规农药布施为阳性对照，结果历经8个月生长后，成品植株地上质量相较阴性对照增加了25.2％，相较阳性对照增加了18.9％，病虫害程度低于阴性对照，与阳性对照相当。
实施例2
一种制造应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的方法，整体与实施例1一致，差异之处在于：
2)吲哚的制备
①采用碾磨机将修剪下的废果树枝条碾碎至粒径0.5mm-1mm，制成木质粉末；
②将步骤①获得的木质粉末与去离子水按质量比1∶5混合，泡发3d，制成待用浆料；
③将待用浆料选取重量份100份-120份投入反应釜，升温至30℃；
④待温度稳定后往升温后的原浆料内投入干重0.5份的纤维素酶，反应6h，制得预制备浆料；
⑤在反应完的预制备浆料内投入干重1份水化酶和干重1份果胶酶，缓慢升温至35℃，到温后保持2h，获得粗制浆料；
⑦将步骤⑥获得的混合有机溶剂选取重量份12份，投入步骤⑤获得的粗制浆料中，再将混合后的粗制浆料置入超声振荡设备，以300W的功率振荡35min，获得终末浆料；
3)吲哚的苷化与抗酸处理
①将提取出的吲哚衍生物投入含干重1份的聚腺苷酸化酶的有机溶剂中，升温至40℃，保持15min，获得初步酸化及苷化的吲哚苷；
②在步骤①获得的吲哚苷内投入干重3份亚磺酸，升温至50℃，保持2d，获得所需抗酸吲哚苷；
4)农药配成
①将3)中步骤②获得的抗酸吲哚苷与常规农药按质量比1∶60的比例混合，即获得所需应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药。
根据本实施例生产的应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药，在植物施药期按每周喷施一次、每次喷施10ml/m3的喷施方式，在贵州省毕节市某试验田针对茶叶进行试验，以清水布施为阴性对照，以同种常规农药布施为阳性对照，结果历经8个月生长后，成品植株地上质量相较阴性对照增加了24.8％，相较阳性对照增加了16.6％，病虫害程度低于阴性对照，与阳性对照相当。
实施例3
一种制造应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药的方法，整体与实施例1一致，差异之处在于：
2)吲哚的制备
②将步骤①获得的木质粉末与去离子水按质量比1∶5混合，泡发5d，制成待用浆料；
③将待用浆料选取重量份120份投入反应釜，升温至35℃；
④待温度稳定后往升温后的原浆料内投入干重1份的纤维素酶，反应8h，制得预制备浆料；
⑤在反应完的预制备浆料内投入干重1.5份水化酶和干重1.5份果胶酶，缓慢升温至40℃，到温后保持3h，获得粗制浆料；
⑦将步骤⑥获得的混合有机溶剂选取重量份15份；
3)吲哚的苷化与抗酸处理
①将提取出的吲哚衍生物投入含干重1.5份的聚腺苷酸化酶的有机溶剂中，升温至35℃；
4)农药配成
①将3)中步骤②获得的抗酸吲哚苷与常规农药按质量比1∶80的比例混合，即获得所需应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药。
根据本实施例生产的应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药，在植物施药期按每周喷施一次、每次喷施10ml/m3的喷施方式，在贵州省毕节市某试验田针对茶叶进行试验，以清水布施为阴性对照，以同种常规农药布施为阳性对照，结果历经8个月生长后，成品植株地上质量相较阴性对照增加了24％，相较阳性对照增加了16.8％，病虫害程度低于阴性对照，与阳性对照相当。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (1)
1.一种应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药及其制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)生产前预备
①准备原材料：准备修剪下的废果树枝条、纤维素酶、水化酶、果胶酶、聚腺苷酸化酶、亚磺酸、常规农药；
②准备设备及工装：准备设置有温控装置的反应釜、碾磨机、超声振荡设备、离心机；
③准备工艺辅材：去离子水、辛烷、单羟乙基胺；
2)吲哚衍生物的制备
①采用碾磨机将修剪下的废果树枝条碾碎至粒径0.5mm-1mm，制成木质粉末；
②将步骤①获得的木质粉末与去离子水按质量比1∶5混合，泡发3d-5d，制成待用浆料；
③将待用浆料选取重量份100份-120份投入反应釜，升温至30℃-35℃；
④待温度稳定后往升温后的原浆料内投入干重0.5份-1份的纤维素酶，反应6h-8h，制得预制备浆料；
⑤在反应完的预制备浆料内投入干重1份-1.5份水化酶和干重1份-1.5份果胶酶，缓慢升温至35℃-40℃，到温后保持2h-3h，获得粗制浆料；
⑥将辛烷和单羟乙基胺按体积比3∶1混合均匀，制成混合有机溶剂；
⑦将步骤⑥获得的混合有机溶剂选取重量份12份-15份，投入步骤⑤获得的粗制浆料中，再将混合后的粗制浆料置入超声振荡设备，以300W-350W的功率振荡35min-40min，获得终末浆料；
⑧将终末浆料进行过滤处理，滤除固体颗粒，获得混合溶液，将混合溶液静置至水溶液和有机溶液自然分层，截取出有机溶液A；
⑨将有机溶液A通过离心机进行辛烷溶液和单羟乙基胺溶液的分离，截取出单羟乙基胺溶液；
⑩通过精馏，提取出所需吲哚衍生物；
3)吲哚的苷化与抗酸处理
①将提取出的吲哚衍生物投入含干重1份-1.5份的聚腺苷酸化酶的有机溶剂中，升温至35℃-40℃，保持15min-20min，获得初步酸化及苷化的吲哚苷；
②在步骤①获得的吲哚苷内投入干重3份-5份亚磺酸，升温至40℃-50℃，保持2d-3d，获得所需抗酸吲哚苷；
4)农药配成
①将3)中步骤②获得的抗酸吲哚苷与常规农药按质量比1∶60-80的比例混合，即获得所需应用于酸化土壤的抗病型植物萃取生物农药。
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