CN109221178B - 一种噻唑锌原药的溶解方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种噻唑锌原药的溶解方法及应用，以二甲基亚砜(DMSO)为主要溶剂，噻唑锌为溶质，振荡混匀5天以上。该方法简单，生产成本低，易于实现产业化。噻唑锌原药溶液对水稻白叶枯病菌的抑制中浓度EC₅₀＝10.98μg/mL，噻唑对水稻细菌性条斑病菌的EC₅₀介于8.04μg/mL，提高了噻唑锌的抑菌活性，并提高了噻唑锌对水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病的治疗和预防作用，提高了噻唑锌促进植物根系生长的活性。

Description

一种噻唑锌原药的溶解方法及应用

技术领域

本发明属于农药技术领域，具体涉及一种噻唑锌原药的溶解方法及应用。

背景技术

噻唑锌是一种新型杀菌剂，具有安全、低毒等特点。噻唑锌对大多数植物细菌性病害及部分植物真菌病害均有较好的防治效果，例如：白菜软腐病，白菜黑斑病，白菜炭疽病，白菜锈病，白菜白粉病，花生青枯病，花生叶斑病，水稻白叶枯病，水稻细菌性条斑病，水稻稻瘟病，黄瓜霜霉病，番茄溃疡病及番茄晚疫病等。目前，噻唑锌已在水稻白叶枯病，水稻细菌性条斑病，水稻稻瘟病等水稻病害的防治中进行了专利登记。

噻唑锌的化学名称为2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑锌，分子式为C₄H₄N₆S₄Zn。噻唑锌晶体为灰白色粉末，在水和甲醇、乙醇、DMF、丙酮、异丙醇、乙腈、乙酸乙酯、甲烷等有机溶剂中的溶解度差，几乎不溶解。噻唑锌的生产厂家及国内学者都曾试图寻找噻唑锌的溶解方法，但均未成功。噻唑锌的溶解性问题极大限制了噻唑锌的杀菌活性，并因此影响了噻唑锌在防治植物细菌病害中的使用效果。因此，开发一种溶解噻唑锌原药的方法对于充分发挥噻唑锌的杀菌活性具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种噻唑锌原药的溶解方法，该方法简单，生产成本低，易于实现产业化。

本发明所述的噻唑锌原药的溶解方法，以二甲基亚砜(DMSO)为主要溶剂，噻唑锌为溶质，振荡混匀5天以上，优选的，混匀7天以上。混合的上限时间对噻唑锌溶解没有影响，但为了节省时间，一般优选的为7～15天。

进一步的，本发明所述的振荡速度为180～300转/分钟。

本发明所述的方法可实现噻唑锌原药在以DMSO为主要溶剂中的溶解度达到1～40mg/mL，优选10～20mg/mL。

本发明还提供所述方法制备的噻唑锌原药溶液。优选的，本发明所述的噻唑锌溶液的浓度为1～40mg/mL，优选为10～15mg/mL。

本发明还提供所述噻唑锌原药溶液在噻唑锌农化剂型中的应用，本发明所述的方法制备的噻唑锌原药溶液可用于制备乳油、微乳剂等多种剂型。

进一步的，本发明所述的噻唑锌农化剂型中噻唑锌的浓度为1～40mg/mL，优选为10～15mg/mL。

本发明所述的噻唑锌原药溶液在治疗或预防水稻细菌性病害中的应用。

本发明所述水稻细菌性病害优选指水稻白叶枯病或水稻细菌性条斑病。

优选的，在治疗或预防水稻细菌性病害中的应用中噻唑锌浓度选用100～600μg/mL，进一步优选100～300μg/mL，最优选200μg/mL。

本发明还提供所述噻唑锌原药溶液或噻唑锌农化剂型在促进植物根系伸长中的应用。优选的，在促进植物根系生长中的应用中噻唑锌浓度选用1～200μg/mL，进一步优选10～20μg/mL，最优选12.5μg/mL。

本发明所述的以二甲基亚砜(DMSO)为主要溶剂指可以全部为二甲基亚砜为溶剂，也可以为二甲基亚砜与其他溶剂形成的混合溶剂，但二甲基亚砜的含量要占比最高。

本发明所述的噻唑锌原药是指化学名称为2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑锌的化合物，而不是其水合物或盐等。

本发明相对于现有技术的优势：

(1)本发明第一次提出噻唑锌原药的溶解方法。噻唑锌在以DMSO为主要溶剂，并在特定条件下混匀5天以上。该方法工艺简单，生产成本低，易于实现产业化。

(2)通过本发明所述方法制备的噻唑锌原药溶液极大提高了噻唑锌的抑菌活性，对水稻白叶枯病菌的抑制中浓度EC₅₀＝10.98μg/mL，对水稻细菌性条斑菌的抑制中浓度为EC₅₀＝8.04μg/mL。

(3)本发明首次将噻唑锌用于促进水稻根系伸长，该方法操作简便，投入成本低，见效快，可应用农业生产、科研、环保等众多领域，更加经济环保地促进植物生长。

附图说明

图1实施例1所形成的噻唑锌溶液；

图2噻唑锌溶解与时间对比图；

图3噻唑锌的不同农化剂型；

图4噻唑锌对水稻白叶枯病的治疗作用；

图5噻唑锌对水稻细菌性条斑病的治疗作用；

图6噻唑锌对水稻白叶枯病的预防作用；

图7噻唑锌对水稻细菌性条斑病的预防作用；

图8噻唑锌促进水稻根部生长图片；

图9噻唑锌促进水稻根部生长的统计分析。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为常规生化试剂商店购买得到的。

实施例1一种溶解噻唑锌原药的方法及其农化剂型

在玻璃瓶中溶解噻唑锌，噻唑锌的纯度>97.8％。按溶剂的体积：噻唑锌的质量＝1mL:20mg的比例，称量一定质量的噻唑锌到玻璃瓶中，并吸取二甲基亚砜到玻璃瓶中，振荡溶解噻唑锌，振荡转速200r/min。噻唑锌在1～7天的溶解对比图如图2所示，振荡5天后即可明显实现溶解，溶解率>95％，形成的噻唑锌溶液如图1所示。

实施例2

如图3所示为实施例1所制备的噻唑锌溶液制备的三种农化剂型配方：

1.8％噻唑锌乳油：室温下，将噻唑锌1.8％，助剂农乳(602号+500号，1:1)7％，溶剂油200号补至100％。

1％噻唑锌微乳剂：室温下，噻唑锌1％，助剂3250 20％，水补至100％；

1％噻唑锌ULV：室温下，噻唑锌1％，助剂3360(602+500+992)补至100％。

说明本发明所述方法溶解的噻唑锌可制备更多种剂型。

实施例3实施例1制备的噻唑锌原药溶液对水稻白叶枯病菌及水稻细菌性条斑菌的生长抑制的中浓度EC₅₀测定

水稻白叶枯病菌菌株PXO99及水稻细菌性条斑菌RS105均可购自中国典型培养物保藏中心(AB 93156)。先在NA固体培养基(牛肉膏3g/L；蔗糖10g/L；酵母膏1g/L；蛋白胨5g/L；pH＝7.2；每1L加琼脂粉20g)上28℃活化病原菌，挑取单菌落，用NA液体培养基(牛肉膏3g/L；蔗糖10g/L；酵母膏1g/L；蛋白胨5g/L；pH＝7.2)中摇菌增殖。离心收集菌体，并将菌液浓度调整OD₆₀₀＝1.0。取10μL菌液，分别加入到1mL含有0、5、10、15、20、30μg/mL噻唑锌的NA液体培养基中，振荡培养12-24小时，测定菌液的OD₆₀₀值。每个处理重复3次，试验重复2次。依据OD₆₀₀值计算不同浓度下噻唑锌对PXO99及RS105生长的抑制率。以噻唑锌浓度的对数为X，抑制率对应的机率值为Y，计算出毒力回归方程和抑制中浓度EC₅₀值。如表1所示，噻唑锌对PXO99的EC₅₀值介于10.7-11.3μg/mL，噻唑对RS105的EC₅₀介于7.81-8.40μg/mL。

表1噻唑锌抑制PXO99及RS105生长的EC₅₀值

实施例4实施例1制备的噻唑锌原药溶液在治疗水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病中的应用

1、植物材料、病原菌培养及侵染方法

粳稻日本晴及籼稻IR24种子分别用0.1％HgCl₂消毒，然后用去离子水冲洗表面5次，37℃浸种1.5d，催芽1.5d。催芽后的种子点播于土槽中，并置于智能温室内。智能温室的光照14h，黑暗10小时，温度28±1℃。

2、菌株活化及接种方法

水稻白叶枯病菌菌株PXO99及水稻细菌性条斑菌RS105均可购自中国典型培养物保藏中心(AB 93156)。先在NA固体培养基(牛肉膏3g/L；蔗糖10g/L；酵母膏1g/L；蛋白胨5g/L；pH＝7.2；每1L加琼脂粉20g)上28℃活化病原菌，挑取单菌落，用NA液体培养基(牛肉膏3g/L；蔗糖10g/L；酵母膏1g/L；蛋白胨5g/L；pH＝7.2)中摇菌增殖。离心收集菌体，并将菌液浓度调整OD₆₀₀＝1.0。水稻白叶枯病菌PXO99接种时采用剪刀法对苗期的水稻接种，方法如下：选取水稻叶片接种，用剪刀沾取菌液，剪取叶片顶端2cm左右即可。水稻细菌性条斑病菌RS105接种时采用针刺法对苗期的水稻接种，方法如下：选取水稻叶片接种，用注射器在叶片上穿刺4小孔，然后用带有菌液的脱脂棉进行接种。

3、不同处理下的发病情况

分别对1个月左右的粳稻日本晴叶片接种水稻白叶枯病菌PXO99，对1个月左右的籼稻IR24叶片水稻细菌性条斑病菌RS105。接菌24h后，分别喷施无菌水、及不同浓度的噻唑锌溶液(0、12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL)。每个分组接种20个长势一致的植株。每株接种3-5片完全展开的叶子。在侵染后的第7天调查并统计病斑长度。重复三次。

相对于对照组，我们发现噻唑锌处理过的日本晴水稻材料在白叶枯病菌侵染时生长良好，表现为叶片上的病斑长度更短一些。具体如图4所示，其中以200μg/mL时的效果最好，噻唑锌在对水稻白叶枯病菌的治疗作用的抑制率为92.98％。

相对于对照组，我们发现噻唑锌处理过的IR24材料在细菌性条斑病菌侵染时生长良好，表现为叶片上的病斑长度更短一些。具体如图5所示，其中以200μg/mL时的效果最好，噻唑锌在对细菌性条斑病菌的治疗作用的抑制率为84.21％。

实施例5实施例1制备的噻唑锌原药溶液在预防水稻白叶枯病及水稻细菌性条斑病中的应用

1、植物材料、病原菌培养及侵染方法

粳稻日本晴及籼稻IR24种子分别用0.1％HgCl₂消毒，然后用去离子水冲洗表面5次，37℃浸种1.5d，催芽1.5d。催芽后的种子点播于土槽中，并置于智能温室内。智能温室的光照14h，黑暗10小时，温度28±1℃。

2、菌株活化及接种方法

水稻白叶枯病菌菌株PXO99及水稻细菌性条斑菌RS105均可购自中国典型培养物保藏中心(AB 93156)。先在NA固体培养基(牛肉膏3g/L；蔗糖10g/L；酵母膏1g/L；蛋白胨5g/L；pH＝7.2；每1L加琼脂粉20g)上28℃活化病原菌，挑取单菌落，用NA液体培养基(牛肉膏3g/L；蔗糖10g/L；酵母膏1g/L；蛋白胨5g/L；pH＝7.2)中摇菌增殖。离心收集菌体，并将菌液浓度调整OD₆₀₀＝1.0。水稻白叶枯病菌PXO99接种时采用剪刀法对苗期的水稻接种，方法如下：选取水稻叶片接种，用剪刀沾取菌液，剪取叶片顶端2cm左右即可。水稻细菌性条斑病菌RS105接种时采用针刺法对苗期的水稻接种，方法如下：选取水稻叶片接种，用注射器在叶片上穿刺4小孔，然后用带有菌液的脱脂棉进行接种。

3、不同处理下的发病情况

对1个月左右的粳稻日本晴叶片和1个月左右的籼稻IR24叶片，分别喷施无菌水、及不同浓度的噻唑锌溶液(0、12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL)。喷施后24h，对粳稻日本晴叶片接菌水稻白叶枯病菌PXO99，对籼稻IR24接菌水稻细菌性条斑病菌RS105。每个分组接种20个长势一致的植株。每株接种3-5片完全展开的叶子。在侵染后的第7天调查并统计病斑长度。重复三次。

相对于对照组，我们发现噻唑锌处理过的日本晴水稻材料在白叶枯病菌侵染时生长良好，表现为叶片上的病斑长度更短一些。具体如图6所示，其中以200μg/mL时的效果最好，噻唑锌在对水稻白叶枯病菌的治疗作用的抑制率为87.1％。

相对于对照组，我们发现噻唑锌处理过的IR24材料在细菌性条斑病菌侵染时生长良好，表现为叶片上的病斑长度更短一些。具体如图7所示，其中以200μg/mL时的效果最好，噻唑锌在对水稻细菌性条斑病菌的治疗作用的抑制率为56.41％。

本方法操作简便，投入成本低，见效快，可应用农业生产、科研、环保等众多领域。上述方法不以任何形式限定本发明。

实施例6实施例1制备的噻唑锌溶液促进植物根系生长的方法及应用

1、植物材料

粳稻日本晴(Oryza sativa ssp.japonica Nippobare)首先用30％次氯酸钠消毒10分钟，然后用去离子水冲洗表面5次，37℃浸种1.5d，催芽1.5d。

2、噻唑锌溶液处理

利用不同浓度的噻唑锌溶液(0、12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL)处理催芽后的种子1d，以清水处理为对照组。

3、不同处理下的根部生长情况

将噻唑锌处理后的萌发种子转移到清水中继续培养。每杯10粒，光照14h，黑暗10小时，温度28±1℃。在培养7天后调查并统计根系伸长情况。试验重复三次。

如图8中所示，噻唑锌具有促进水稻根系生长的特性，在浓度为12.5μg/mL时效果最佳。通过以上短时间(1天)的短暂处理，我们发现水稻幼苗的长势良好。具体如图9所示，其中以12.5μg/mL和100μg/mL时的效果最好。但综合成本考虑，优选12.5μg/mL。处理组的水稻根部长度为对照组的2.3倍。

Claims (8)

1.一种噻唑锌原药的溶解方法，其特征在于，以二甲基亚砜为溶剂，噻唑锌为溶质，振荡混匀5天以上，振荡速度为180～300转/分钟；所得的噻唑锌溶液的浓度1~40 mg/mL。

2.根据权利要求1所述的溶解方法，其特征在于，振荡混匀7天以上。

3.根据权利要求1所述的溶解方法，其特征在于，所得的噻唑锌溶液的浓度为10～20mg/mL。

4.权利要求1～3任一项所述的方法制备的噻唑锌原药溶液。

5.权利要求4所述的噻唑锌原药溶液在制备噻唑锌农化剂型中的应用。

6.权利要求4所述的噻唑锌原药溶液在治疗或预防水稻细菌性病害中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述水稻细菌性病害指水稻白叶枯病或水稻细菌性条斑病。

8.权利要求4所述的噻唑锌原药溶液在促进植物根系生长中的应用。

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