CN110583707A - 一种植物源杀虫剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物源杀虫剂及其制备方法，所述植物源杀虫剂包括以下重量份数的原料：川楝素原液65～76份、巴豆油原液2～5.2份、柠檬烯原液4.5～7份、二甲基亚砜8～13份、有机硅表面活性剂4.5～10份、植物乳化剂0.4～0.8份；所述制备方法包括以下步骤：S1、称取配方量的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂、植物乳化剂；S2、将步骤S1中所称取的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液依次加入至乳化机中，乳化过程中缓慢添加有机硅表面活性剂、植物乳化剂，搅拌乳化15～30分钟，即得所述植物源杀虫剂。本发明中的植物源杀虫剂具有高效广谱的杀虫抗菌效果，杀虫效果明显，低毒，可自然降解，无残留。

Description

一种植物源杀虫剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及农药技术领域，具体涉及一种植物源杀虫剂及其制备方法。

背景技术

化学农药在粮食作物及经济作物上的使用是为了消灭或减轻病虫害、提高作物产量。半个多世纪以来，人们对化学合成农药的使用已习以为常。化学合成农药因效果好、见效快、价格便宜、使用方便而在全世界范围内被广泛使用。然而，化学合成农药的使用也带来了众多众所周知的难题：食品、土壤、地下水、江河湖泊、海洋和空气等都受到了化学残留的严重污染，也对非靶标昆虫和其他生物产生了副作用，导致生态系统的破坏。同时，对化学合成农药产生抗药性和复苏能力的昆虫品种和数量也不断增加。此外，由于剧毒化学合成农药的使用、滥用和不当处理，也导致许多中毒事件频频发生。因此，研制植物源农药意义重大。

植物源农药取自自然，用于自然，能迅速降解，无环境问题，有高选择性，对人畜安全，而且还有不产生抗性、无药害、有肥效、对作物生长有刺激作用，可兼治病虫害等优点，现已成为绿色生物农药首选之一。我国杀虫植物资源十分丰富。不同的植物包含着各种不同类型的化合物，它们也表现出不同的生理活性，与化学农药一样会对植物害虫产生引诱、驱避、毒杀、拒食及调节和干扰害虫生长发育的作用(徐汉虹,杀虫植物与植物性杀虫剂.北京:中国农业出版社,2011)。

市场上现有植物源杀虫剂对植物常见害虫叶甲、刺蛾、蚜虫、叶蝉等防治效果不理想，仅针对一两种植物常见害虫有效，对其他植物害虫灭杀效果甚微，广谱性差，防治效果欠佳、持效期短，得不到广泛推广。因此，研发一种来源广、成本低、广谱性好、杀虫效果优异、低毒、可降解的植物源杀虫剂具有重要的经济意义、生态意义和社会意义。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种植物源杀虫剂，具有高效广谱的杀虫抗菌效果，产品缓释效果好，作用时间长，杀虫效果明显，低毒，可自然降解，降低了害虫的抗药性，不含任何化学农药成分，无残留，大大降低了对环境的破坏，也降低了施药过程中对施药者的毒害；此外，本发明还提供了一种植物源杀虫剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种植物源杀虫剂，包括以下重量份数的原料：川楝素原液65～76份、巴豆油原液2～5.2份、柠檬烯原液4.5～7份、二甲基亚砜8～13份、有机硅表面活性剂4.5～10份、植物乳化剂0.4～0.8份。

川楝素原液是从川楝树是从川楝树根皮及果实中提取的有效成分，川楝素提取液中的川楝素具有胃毒、触杀和拒食作用，害虫取食或接触川楝素后，可阻断神经中枢传导、破坏中肠组织与各种解毒酶系及呼吸代谢作用，影响消化吸收，丧失对食物的味觉功能，通过拒食使害虫发育不正常而死亡，达到消灭害虫的效果；川楝素对菜青虫、食心虫、甘蓝夜蛾等鳞翅目害虫具有优异的杀灭效果，同时对蚜虫、叶螨、白粉虱、斑潜蝇及黄曲跳甲也具有优异的杀灭效果。

巴豆油原液是从植物巴豆果实中提取而得，巴豆油原液中的巴豆油酸是一种不饱和脂肪酸，分子中含有双键和羧基，具有很强的反应性，是一种重要的农药中间体。

柠檬烯原液是从柑橘类水果中提炼而得，柠檬烯原液中的柠檬烯可被生物全部降解，具有天然的杀菌作用，可用于害虫防控。

上述的植物源杀虫剂的优选重量配比为：川楝素原液70份、巴豆油原液4.1份、柠檬烯原液7份、二甲基亚砜12份、有机硅表面活性剂8份、植物乳化剂0.6份。

进一步的，所述巴豆油原液通过以下方法制备得到：称取质量体积比为1g：8mL的巴豆粉料和石油醚，放入超声萃取锅，萃取时间为1小时，超声波的波长为28Hz，功率为1500w，冷却水水温为25～30℃，萃取完成后，固液分离，溶液沉淀12小时，再用1μm微孔过滤获得石油醚清液，所得石油醚清液加入旋转式蒸发器浓缩，即得所述巴豆油酸植物油原液；

其中，所述旋转式蒸发器温度为25℃，所述旋转式蒸发器所采用的冷凝器温度为-8℃；

其中，所述巴豆油原液中巴豆油酸的质量分数为1.5～2％。

优选的，所述柠檬烯原液中柠檬烯的质量分数为98％。

优选的，所述二甲基亚砜纯度≥98％。

优选的，所述有机硅表面活性剂为Silwet L77。

Silwet L77是一种有机硅表面活性剂，Silwet 77渗透效率高、抗氧性优异、稳定性好，同时还能够极大的降低水的表面张力(水的表面张力为72.4mN/m，0.1％的Silwet L7系列有机硅表面活性剂的表面张力为21mN/m)，使得Silwet L7系列有机硅表面活性剂可轻易湿润几乎所有种类的液面，昆虫气孔与叶面的气孔非常相似，所以Silwet L7系列有机硅表面活性剂能够使杀虫剂更容易的渗透至昆虫气管内，提高了杀虫剂的杀虫率。除此之外，Silwet L7系列有机硅表面活性剂无毒、易降解，不会对环境造成污染。

本发明第二方面提供了上述一种植物源杀虫剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂、植物乳化剂；

S2、将步骤S1中所称取的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液依次加入至乳化机中，乳化过程中缓慢添加有机硅表面活性剂、植物乳化剂，搅拌乳化15～30分钟，即得所述植物源杀虫剂。

优选的，所述步骤S2中乳化机的乳化转速为7000～8000转/分。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中的一种植物源杀虫剂，采用川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂、植物乳化剂复配而成，复配互增效作用明显，具有高效广谱的杀虫抗菌效果，产品缓释效果好，作用时间长，杀虫效果明显，低毒，可自然降解，降低了害虫的抗药性，不含任何化学农药成分，无残留，大大降低了对环境的破坏，也降低了施药过程中对施药者的毒害；通过采用Silwet L7系列有机硅表面活性剂，使药液更容易的渗透至昆虫气管内，提高了杀虫剂的杀虫率。

2、本发明中的一种植物源杀虫剂的制备方法，以川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂及植物乳化剂为原料，工艺简单，原料易得，生产成本低，制备过程中无废液排放,安全环保，便于实现工业化生产。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体实施例，进一步阐述本发明。

1、川楝素的理化特性

药物别名：苦楝素，疏果净，绿保威，楝素。

植物来源:为自川楝树根皮及树皮提出的有效成分。

分子式：C₃00H₃₈O₁₁

分子量:574.63

性状：白色结晶粉末，熔点244～245℃(分解)。旋光度-13.1°(c＝1.75，丙酮)。易溶于吡啶、丙酮、乙醇、甲醇，微溶于氯仿、苯，几乎不溶于石油醚及水。

主要成分：苦楝素

功能主治：有驱蛔虫，蛲虫和鞭中。

主要用途：作为一种从楝科和苦楝的树枝皮中分离而来的植物源杀虫剂，具有胃毒、触杀和一定的拒食作用。

作用特点：害虫取食和接触川楝素后，可阻断神经中枢传导，破坏中肠组织与各种解毒酶系及呼吸代谢作用，影响消化吸收，丧失对食物的味觉功能，以拒食导致害虫生长发育不正常而死亡。

生产应用：

(1)、防治菜青虫、食心虫、甘蓝夜蛾、甜菜夜蛾等鳞翅目害虫。

(2)、防治蚜虫

(3)、防治叶螨

(4)、防治菜豆上的白粉虱

(5)、防治菜豆上的斑潜蝇

2、巴豆油酸的理化特性

中文别名：反-2-丁烯酸；丁烯酸；2-丁烯酸；巴豆油酸；巴豆酸。

英文名称：Crotonic acid

纯度：≥99.0％

CAS号：3724-65-0

分子式：C₄H₆O₂

分子量：86.09

主要用途：用于涂料、共聚体、医药、农药等重要的有机化工中间体。

3、柠檬烯的理化特性

中文别名：1,8-萜二烯；二聚戊烯；二烯萜；柠蒙烯；苎烯；二戊烯；柠檬烯；白千层萜。

英文名称：Cinene

CAS号：138-86-3

分子式：C₁₀H₁₆

分子量：136.23

主要用途：用作合成橡胶、香料的原料，也用作溶剂；用作磁漆、假漆和各种含油树脂、树脂蜡、金属催干剂和溶剂；用于制造合成树脂合成橡胶；用于调合橙花香精、柑桔油香精等；也可制成柠檬系精油的代用品。柠檬烯定向氧化生成香芹酮；在无机酸存在下，柠檬烯与水加成反应生成α-松油醇和水合萜二醇；在铂或色催化剂作用下加氢生成对烷，脱氢则生成对伞花烃。还用作油类分散剂、橡胶添加剂、润湿剂等；用作溶剂，也用于香料合成和农药生产。

4、Silwet L7有机硅表面活性剂的理化特性

外观：琥珀色透明液体。

比重：0.987(25℃)；

闪点(℃)：121；

粘度：140；

挥发份(％)：1.13；

分子量：3000；

有效成分：100％；

溶解性：不溶于水，可溶于醇、酮、醚等溶剂。

主要用途：(1)大豆、稻谷及蔬菜除草剂杀虫剂；(2)用于水性除草剂和芽后非选择性除草剂特别有效植物生产调节剂。

5、本发明具体实施方式实施例1—实施例3中的植物乳化剂均为江苏海安石油化工厂生产的牌号为ZR-5的植物油乳化剂。具体理化特性如下：

化学成分：非离子表面活性剂与助剂的复合物；

外观：黄色透明粘稠液体：

主要用途：

(1)、水包油型植物油专用乳化剂，溶于一般的有机溶剂，与植物油相溶透明，具有良好的乳化、分散性能；

(2)对各种植物油有良好的乳化作用，与植物油能形成稳定的白色乳液；

(3)使用方便，乳化工艺简单，只需强力搅拌设备，常温条件下即可与植物油进行乳化，且乳化液的泡沫低；

(4)具有良好的耐低温性能，非离子特定，刺激性低，配伍容易；

(5)建议用量：植物油量的20％～30％。

实施例1

一种植物源杀虫剂，包括以下重量的原料：川楝素原液65g、巴豆油原液2.2g、柠檬烯原液5g、二甲基亚砜8g、有机硅表面活性剂5g、植物乳化剂0.4g。

其中，本实施例中川楝素原液中川楝素的质量分数为1～1.5％，本实施例巴豆油原液中巴豆油酸的质量分数为1.5～2％，本实施例中柠檬烯原液中柠檬烯的质量分数为98％。，本实施例中二甲基亚砜的纯度为98％，本实施例中的有机硅表面活性剂为SilwetL77。

上述的植物源杀虫剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取上述配方量的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂、植物乳化剂；

S2、将步骤S1中所称取的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液依次加入至乳化机中，乳化过程中缓慢添加有机硅表面活性剂、植物乳化剂，搅拌乳化18分钟，即得植物源杀虫剂。

其中，步骤S2中乳化机的乳化转速为7500转/分。

实施例2

一种植物源杀虫剂，包括以下重量的原料：川楝素原液76g、巴豆油原液5g、柠檬烯原液7g、二甲基亚砜12g、有机硅表面活性剂9g、植物乳化剂00.8g。

其中，本实施例中川楝素原液中川楝素的质量分数为1～1.5％，本实施例巴豆油原液中巴豆油酸的质量分数为1.5～2％，本实施例中柠檬烯原液中柠檬烯的质量分数为98％，本实施例中二甲基亚砜的纯度为98％，本实施例中的有机硅表面活性剂为SilwetL77。

上述的植物源杀虫剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取上述配方量的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂、植物乳化剂；

S2、将步骤S1中所称取的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液依次加入至乳化机中，乳化过程中缓慢添加有机硅表面活性剂、植物乳化剂，搅拌乳化25钟，即得植物源杀虫剂。

其中，步骤S2中乳化机的乳化转速为7500转/分。

实施例3

一种植物源杀虫剂，包括以下重量的原料：川楝素原液70g、巴豆油原液4.1g、柠檬烯原液7g、二甲基亚砜12g、有机硅表面活性剂8g、植物乳化剂0.6g。

其中，本实施例中柠檬烯原液中柠檬烯的质量分数为98％，本实施例中二甲基亚砜的纯度为98％，本实施例中的有机硅表面活性剂为Silwet L77。

本实施例中的川楝素原液通过以下方法制备得到：

S1、取1kg川楝子粉料与10L75％的酒精，放入超声波萃取锅萃取，萃取完成后分离酒精药液，将药液过滤，固液分离获得酒精药液；

其中，萃取时间为1小时，超声波的波长/频率为28Hz，功率为1500w，冷却水水温为28℃；

S2、将步骤S1所得酒精药液进行真空浓缩，然后将其加入水溶液，将水溶液以1：1的比例倒入石油醚然后将混合液倒入搅拌瓶中，进行机械搅拌，搅拌25～30分钟，将搅拌后的混合液倒入分液漏斗内沉淀，静置12小时后混合液分层，从上至下依次得到石油醚油脂层、中间层、水溶液层，逐层吸取；

其中，真空浓缩过程中蒸发温度为32℃，冷凝器水温在-6℃，真空度为-0.99Mpa；

S3、将步骤S2中所吸取的中间层溶于95的％酒精中，搅拌，静置沉淀，上清液通过0.45μm的微孔渗透膜过滤得到滤液a；

其中，中间层与酒精的体积比为1：4；

S4、将步骤S2中所得水溶液层与步骤S3中所得滤液a合并得到混合液b，向混合液b中加入质量浓度为1％的乙酸壳聚糖溶液，搅拌混合均匀，静置沉淀，通过0.4μm微孔渗透膜过滤的得到滤液b，回收酒精，浓缩至密度为1.12～1.15；

S5、重复步骤S2—S4四次，即得川楝素溶液。

本实施例中的巴豆油原液通过以下方法制备得到：称取1000g巴豆粉料和8000mL石油醚，放入超声萃取锅，萃取时间为1小时，超声波的波长为28Hz，功率为1500w，冷却水水温为28℃，萃取完成后，固液分离，溶液沉淀12小时，再用120μm微孔过滤获得石油醚清液，所得石油醚清液加入旋转式蒸发器浓缩，即得巴豆油原液480g；

其中，旋转式蒸发器温度为25℃，旋转式蒸发器所采用的冷凝器温度为-8℃；

其中，巴豆油原液中巴豆油酸的质量分数为我1.5～2％。

上述的一种植物源杀虫剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取上述配方量的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂、植物乳化剂；

S2、将步骤S1中所称取的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液依次加入至乳化机中，乳化过程中缓慢添加有机硅表面活性剂、植物乳化剂，搅拌乳化15～30分钟，即得植物源杀虫剂。

其中，步骤S2中乳化机的乳化转速为7000～8000转/分。

其中，实施例1与实施例2中川楝素原液和巴豆油原液的制备方法均与实施例3中的方法相同。

试验例1

将实施例3中的植物源杀虫剂标记为样品3，针对样品3在田间杀虫灭菌试验效果的试验。

1、试验作物：桃树、苹果树、豆角。

2、试验对象：叶蝉(桃树)、黄蚜(苹果树)、潜叶蝇(豆角)。

3、环境或设施栽培条件：对桃树上叶蝉杀灭效果的试验设置在烟台华恩农业科技集团有限公司的基底设施大棚内，对苹果树上黄蚜杀灭效果的试验设置在莱州元岭农业科技有限公司的基底设施大棚内，对豆角上潜叶蝇杀灭效果的试验设置在莱州市大班农业科技有限公司的基底设施大棚内。

4、试验设计与安排：

4.1药剂

4.1.1供试药剂：样品3。供试药剂试验设计如表1所述。

表1 供试药剂试验设计(叶蝉)

表2 供试药剂试验设计(黄蚜)

表3 供试药剂试验设计(潜叶蝇)

4.2施药方法：喷雾。

对桃树上叶蝉杀灭效果的试验效果如表4所示，对苹果树上黄蚜杀灭效果的试验效果如表5所示，对豆角上潜叶蝇杀灭效果的试验效果如表6所示。

表4 3.5％植物源杀虫剂含量的杀虫溶液对桃树上叶蝉杀灭效果的试验效果

表5 3.5％植物源杀虫剂含量的杀虫溶液对苹果树上黄蚜杀灭效果的试验效果

表6 3.5％植物源杀虫剂含量的杀虫溶液对豆角上潜叶蝇杀灭效果的试验效果

4.3药效评价

叶蝉：由表4可知，样品3使用1000倍液防治叶蝉，速效性好，持效期长。

黄蚜：由表5可知，样品3使用500倍液防治叶蝉，速效性好，持效期长。

潜叶蝇：由表6可知，样品3使用1500倍液防治叶蝉，速效性好，持效期长。

综上所述，本发明中的植物源杀虫剂具有高效广谱的杀虫抗菌效果，产品缓释效果好，作用时间长，杀虫效果明显，低毒，可自然降解，降低了害虫的抗药性，不含任何化学农药成分，无残留，大大降低了对环境的破坏，也降低了施药过程中对施药者的毒害。

本发明中的植物源杀虫剂的杀虫、灭菌机理是标靶性的，主要通过触杀(胃杀)、内吸、拒食来破坏害虫的生殖系统、抑制害虫的生长发育来杀灭害虫，保护农作物，高效、低毒、无污染，具有很高的应用价值和社会效益，市场前景广泛，便于推广应用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种植物源杀虫剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：川楝素原液65～76份、巴豆油原液2～5.2份、柠檬烯原液4.5～7份、二甲基亚砜8～13份、有机硅表面活性剂4.5～10份、植物乳化剂0.4～0.8份。

2.如权利要求1所述的一种植物源杀虫剂，其特征在于，所述植物源杀虫剂包括以下重量份数的原料：川楝素原液70份、巴豆油原液4.1份、柠檬烯原液7份、二甲基亚砜12份、有机硅表面活性剂8份、植物乳化剂0.6份。

3.如权利要求1所述的一种植物源杀虫剂，其特征在于，所述巴豆油原液通过以下方法制备得到：称取质量体积比为1g：8mL的巴豆粉料和石油醚，放入超声萃取锅，萃取时间为1小时，超声波的波长为28Hz，功率为1500w，冷却水水温为25～30℃，萃取完成后，固液分离，溶液沉淀12小时，再用1μm微孔过滤获得石油醚清液，所得石油醚清液加入旋转式蒸发器浓缩，即得所述巴豆油原液；

其中，所述旋转式蒸发器温度为25℃，所述旋转式蒸发器所采用的冷凝器温度为-8℃；

其中，所述巴豆油原液中巴豆油酸的质量分数为1.5～2％。

4.如权利要求1所述的一种植物源杀虫剂，其特征在于，所述柠檬烯原液中柠檬烯的质量分数为98％。

5.如权利要求1所述的一种植物源杀虫剂，其特征在于，所述二甲基亚砜纯度≥98％。

6.如权利要求1所述的一种植物源杀虫剂，其特征在于，所述有机硅表面活性剂为Silwet L77。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的植物源杀虫剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取配方量的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液、二甲基亚砜、有机硅表面活性剂、植物乳化剂；

S2、将步骤S1中所称取的川楝素原液、巴豆油原液、柠檬烯原液依次加入至乳化机中，乳化过程中缓慢添加有机硅表面活性剂、植物乳化剂，搅拌乳化15～30分钟，即得所述植物源杀虫剂。

8.如权利要求7所述的一种植物源杀虫剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中乳化机的乳化转速为7000～8000转/分。