CN108048931A - 一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于农用化学品制备技术领域的一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂及其制备方法。其为含八字地老虎性信息素的聚合物纳米纤维。本发明制备方法简便，原料易得；本发明所使用的聚合物有良好的环境相容性，生物可降解，没有残留风险；本发明制备的纳米纤维机械强度高、粒径较小且较为均一，载药量较高，有一定的缓释作用，防止喷施田间被气流和暴雨冲刷，减少了八字地老虎性信息素的用量，延长了八字地老虎性信息素的缓释持效期，同时可以对八字地老虎进行有效迷向。为综合治理八字地老虎提供参考和借鉴。

Description

一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂
技术领域
本发明属于农用化学品制备技术领域，具体涉及一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂。
背景技术
八字地老虎Xestia c-nigrum(Linnaeus)，属于鳞翅目Lepidoptera，夜蛾科Noctuidae是主要的农业、草原的切根性重要害虫。幼虫具假死性，昼伏夜出且隐蔽性较强。分布在世界各地，在美国，日本等国危害严重，可危害烟草、番茄、甘蓝、葡萄等食性较广，在我国主要危害粮食作物、棉花、烟草、蔬菜、药用植物等危害100多种植物，以危害多种植物的幼苗而著称，其分布地理位置遍布全国。已有报道八字地老虎具有一定迁飞习性，迁飞害虫由于其来无影去无踪的特点导致防治困难。目前，对其防治的方法主要有喷施化学药剂、诱杀成虫。长期使用化学药剂防治八字地老虎可能会使害虫产生抗药性、杀伤天敌、污染环境和破坏生态系统且防治效果不稳定，尚没有有效的方法从根本上控制其发生。
昆虫性信息素具有选择性强、微量高效、对环境友好等优点，已经成为害虫防治的一个重要组成部分。昆虫性信息素可以用于虫情检测、害虫检疫、大量诱捕和干扰交配。干扰交配又称“迷向法”，是一种新型治虫技术。一般在防治区域普遍设置性信息素散发装置或在田间大量喷施，空气中到处都有性信息素的的气味，使雄虫分不清真假，无法定向找到雌虫交配。或由于雄虫触角长时间接受高浓度的性信息素而产生麻痹，失去对雌虫释放的性信息素的感受力，雌雄虫得不到交配，就不能繁殖后代进行为害。迷向法的优点是省事又省工，缺点则是性信息素用量太大且缓释效果不好，性信息素在诱芯中的持效期大概在一个月左右，不能保证在八字地老虎的整个防治时期都起到作用。致力于解决上面的问题，目标做到：(1)保证信息素在田间喷施时不被雨水冲掉或被风吹走；(2)控制信息素缓释时间持续几个月，最好大于作物的生长期；(3)减少信息素用量且让信息素在田间均匀分布。因此，寻求更有效的信息素载体势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂。
一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂，其为含八字地老虎性信息素的聚合物纳米纤维。
一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂的制备方法，包括如下步骤：
使用电纺法制备聚合物纳米纤维，电纺装置由高压电源、注射泵和接收器组成；将聚合物溶于有机溶剂中，超声完全溶解后，再将八字地老虎性信息素加入其中，通过磁力搅拌器匀化过夜，使用注射泵将聚合物溶液以0.01～0.10mL/min的速率加入到电纺装置中，制得含八字地老虎性信息素的聚合物纳米纤维。
所述注射泵为5mL的注射泵。
所述聚合物为ε-聚己内酯、聚乙二醇、聚乙内酰胺或纤维素乙酸酯。
所述八字地老虎性信息素为顺-7-十四碳烯-1-醇醋酸酯。
所述有机溶剂为石油醚、己烷、乙醚、甲酸、二氯甲烷、甲醇或丙酮。
所述纳米纤维的载药量为15～40％，直径为150～1000nm，包裹率为60～85％。
上述八字地老虎的迷向纳米纤维制剂在防治八字地老虎中的应用。
本发明的有益效果：本发明制备方法简便，原料易得；本发明所使用的聚合物有良好的环境相容性，生物可降解，没有残留风险；本发明制备的纳米纤维机械强度高、粒径较小且较为均一，载药量较高，有一定的缓释作用，防止喷施田间被气流和暴雨冲刷，减少了八字地老虎性信息素的用量，延长了八字地老虎性信息素的缓释持效期，同时可以对八字地老虎进行有效迷向。为综合治理八字地老虎提供参考和借鉴。
附图说明
图1为雄虫对不同储存时间下的八字地老虎迷向纳米纤维的EAG响应情况。
图2为不同暴露时间下的信息素纳米纤维的热重量变化情况。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1八字地老虎迷向纳米纤维的制备
将纤维素乙酸酯溶于丙酮中，形成20％纤维素乙酸酯溶液，超声至完全溶解后，再将八字地老虎性信息素加入纤维素乙酸酯溶液中，通过转速为500r/min的磁力搅拌器匀化过夜，使用5mL的注射泵将聚合物溶液以0.05mL/min的速率加入到电纺装置中，制得载药量为30％，纤维直径为150～600nm，包裹率为65％的八字地老虎迷向纳米纤维。
实施例2聚合物纳米纤维的制备
将聚己内酰胺溶于甲酸中，形成10％聚己内酰胺溶液，超声至完全溶解后，再将八字地老虎性信息素加入聚己内酰胺溶液中，通过转速为500r/min的磁力搅拌器匀化过夜，使用5mL的注射泵将聚合物溶液以0.08mL/min的速率加入到电纺装置中，制得载药量为20％，纤维直径为200～1000nm，包裹率为70％的八字地老虎迷向纳米纤维。
实施例3触角电位试验
为了测试不同储存时间对信息素纳米纤维中信息素的影响。将八字地老虎雄虫置于4℃冰箱冷冻5min后，用精密镊子小心地从触角窝摘除完整的触角，在解剖镜下用锋利的刀片将镊子夹过的触角基部切除，同时将触角端部的1～2节切除，以保证测试过程中电流通路的畅通，用注满0.1M氯化钾溶液的尖端开小孔直径1.5mm的玻璃吸管电极将触角连接在电极上。EAG测量时CS-55型刺激气流控制器输出连续气流和补偿气流经Y型管，过洗气瓶，再流经流量计后通过钢管到达触角，刺激气流通过装有一定体积的八字地老虎迷向纳米纤维的巴斯德管到达触角。其中连续气流和补偿气流/刺激气流的流量均为300mL/min，当踩下踏板开始记录是补偿气流关闭、刺激气流开启(脉冲持续时间为1s)。每个处理10头虫子(每头虫子测一根)，处理为储存不同时间(0、20、35、50、65、80天)的八字地老虎迷向纳米纤维。试验结果如图1所示。
由图1可以看出，八字地老虎迷向纳米纤维的储存时间越长，八字地老虎雄虫的EAG响应值越小，说明纳米纤维随着储存时间的延长，信息素被降解得越多。可以初步判定八字地老虎迷向纳米纤维的储存时间至少长于80天，比一般载体(橡胶头诱芯为20天左右)下的持效期要长得多。
实施例4信息素释放试验
为了分析八字地老虎纳米纤维在不同暴露时间下信息素的释放情况。使用热重量分析法，将等量的待测物置于热重量分析仪(型号：TEA-105)中，此容器被置于具有可程序控制温度的高温炉中，待测物以10℃/min的速率由25℃升温至500℃，此待测物被悬挂在一个具有高灵敏度及精确度的天平上。在加热过程中，由于待测物会因为反应导致重量变化，这种因温度变化而导致的重量变化可以被高灵敏度的天平测量获得。待测物为不同暴露时间(0、15、30、60天)下的八字地老虎纳米纤维、不含八字地老虎性信息的纳米纤维以及八字地老虎性信息素。其中S代表八字地老虎性信息素，N代表不含八字地老虎性信息素的纳米纤维，SN-X代表不同暴露时间的信息素纳米纤维(X为天数)。试验结果如图2所示。
由图2可知，八字地老虎信息素重量变化率与温度息息相关，即不同温度下信息素的蒸发速率不同。温度越高信息素的蒸发速率越高，重量就随之减少。相对于不含信息素的纳米纤维来说，随着信息素纳米纤维暴露时间的增加，信息素的含量逐渐降低。信息素随温度的上升，含量持续下降，在300℃时完全分解，但不含信息素的纳米纤维在400℃后，含量开始下降，但没有降到0，说明纳米纤维结构可以保护信息素被完全分解，可以起到缓释作用。从图中也可看出，以纳米纤维为载体的信息素的含量随温度下降的趋势远小于信息素本身。说明在以纳米纤维为载体的情况下，可以减缓信息素的释放速率，且可以控制信息素浓度在一定浓度以上，对田间进行迷向试验有很好的推进作用。
以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂，其特征在于，其为含八字地老虎性信息素的聚合物纳米纤维。
2.一种八字地老虎的迷向纳米纤维制剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
使用电纺法制备聚合物纳米纤维，电纺装置由高压电源、注射泵和接收器组成；将聚合物溶于有机溶剂中，超声完全溶解后，再将八字地老虎性信息素加入其中，通过磁力搅拌器匀化过夜，使用注射泵将聚合物溶液以0.01~0.10 mL/min的速率加入到电纺装置中，制得含八字地老虎性信息素的聚合物纳米纤维。
3.根据权利要求2所述八字地老虎的迷向纳米纤维制剂的制备方法，其特征在于，所述注射泵为5 mL的注射泵。
4.根据权利要求2所述八字地老虎的迷向纳米纤维制剂的制备方法，其特征在于，所述聚合物为ε-聚己内酯、聚乙二醇、聚乙内酰胺或纤维素乙酸酯。
5.根据权利要求2所述八字地老虎的迷向纳米纤维制剂的制备方法，其特征在于，所述八字地老虎性信息素为顺-7-十四碳烯-1-醇醋酸酯。
6.根据权利要求2所述八字地老虎的迷向纳米纤维制剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为石油醚、己烷、乙醚、甲酸、二氯甲烷、甲醇或丙酮。
7.根据权利要求2所述八字地老虎的迷向纳米纤维制剂的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维的载药量为15~ 40%，直径为150 ~ 1000 nm，包裹率为60~ 85 %。
8.权利要求1所述八字地老虎的迷向纳米纤维制剂在防治八字地老虎中的应用。
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