CN110959634A

CN110959634A - 植物精油用于制备蟑螂防治剂的应用及蟑螂防治剂

Info

Publication number: CN110959634A
Application number: CN201911036977.8A
Authority: CN
Inventors: 吴华; 董睿; 冯俊涛; 马志卿; 江志利; 周一万
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2039-10-29
Also published as: CN110959634B

Abstract

本发明提供了植物精油用于制备蟑螂防治剂的应用及蟑螂防治剂，所述植物精油由冬青油和香薷精油组成，冬青油和香薷精油的质量比为1:9～9:1；或者，冬青油和香薷精油的质量比为1:5～5:1；或者，冬青油和香薷精油的质量比为1:1.41。并且可以根据使用场地的不同制成多种剂型。本发明的蟑螂防治剂，适用于现代住房、仓储、交通工具(列车、轮船、飞机)、码头、宾馆、饭店、副食品店等不同场合，其具有触杀、趋避蟑螂等生物活性，活性高，用量少，施用方式多样，适用实用，经济安全，对环境友善，对人畜安全。

Description

植物精油用于制备蟑螂防治剂的应用及蟑螂防治剂

技术领域

本发明属于生物农药领域，具体涉及植物精油用于制备蟑螂防治剂的应用及蟑螂防治剂。

背景技术

蟑螂，学名蜚蠊，是一种世界性的家居卫生害虫，资料显示，蜚蠊在3.5亿年前就已出现，是世界上存在的最古老的昆虫之一，世界上已知的蜚蠊种类大约有5000多种，只有少数不到总体种类10％的蜚蠊是害虫，会对人类生产生活造成危害。中国记载的蜚蠊种类有200多种，德国小蠊、美洲大蠊等都是比较常见的为害种类。

蜚蠊繁殖能力极强，若温度适宜，一年四季均可繁殖、活动。作为杂食性昆虫的代表，蜚蠊无所不吃，给家居和厂房造成了巨大的损失。除此之外，蜚蠊活动范围广，到处爬行，自身携带了多种病原菌，在边吃边吐的过程中，传播多种疾病和病原菌，严重威胁人类的身体健康。另外，在电视机、电脑装置等一些现代化机械设备中也发现过蟑螂的踪迹，其可啃噬电线，导致线路故障，严重的可引起重大事故。总之，蜚蠊给人类的生产生活带来的影响涉及多个方面，且其为害有逐渐加重的趋势。因此加强对蟑螂防治的研究势在必行。

目前，防治蟑螂的方法主要有生物防治法、物理机械防治法、化学防治法和环境治理等。其中，化学防治法使用化学农药，药械施药，见效快、效率高、使用方法简便、受区域性限制小，但是大量使用化学农药会对生态环境造成破坏、害虫抗性增加、人畜中毒等，而且蟑螂的抗药性上升很快，不利于长期防治。害虫抗药性加剧、药剂残留超标、合成筛选难度加大、新药成本增加等都使得化学杀虫剂的局限性愈加明显。

植物精油广泛存在于菊科、麻黄科、红豆杉科、木兰科、石蒜科、锦葵科、楝科等科属的植物中。我国有丰富的植物资源，三十多万种植物中已查明具有杀虫活性的就有两千多种，正是由于此类植物的存在，为精油应用于害虫防治领域提供了原料保障。

植物精油杀虫谱广、作用方式独特且多样、机理复杂，还能有效缓解化学杀虫剂带来的抗性问题，可用来替代部分化学杀虫剂。另外，卫生杀虫剂应用于居住环境，对药剂的安全性有了更高要求。有些化学卫生杀虫剂毒性较大，气味不良，不适合家居使用。植物精油气味独特，芳香宜人，对人畜安全，不污染环境，高效低毒无残留，符合卫生杀虫剂的高要求，可用于防控室内害虫。总之，对植物精油加以开发和利用，在防控卫生害虫领域有着巨大的开发潜力和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供植物精油用于制备蟑螂防治剂的应用及蟑螂防治剂。

为了实现本发明的目的，

植物精油用于制备蟑螂防治剂的应用，其特征在于，所述植物精油由冬青油和香薷精油组成，冬青油和香薷精油的质量比为1:9～9:1；

或者，冬青油和香薷精油的质量比为1:5～5:1；

或者，冬青油和香薷精油的质量比为1:1.41。

可选的，按质量百分比计，所述的植物精油在蟑螂防治剂中的百分含量为2％～60％；

或者，所述的植物精油在蟑螂防治剂中的百分含量为10％～30％。

可选的，所述的蟑螂防治剂为可溶性液剂、乳油剂或水乳剂。

一种蟑螂防治剂，有效成分为冬青油与香薷精油按重量比1:9～9:1进行复配；

或者，冬青油与香薷精油的重量比为1:5～5:1；

或者，冬青油与香薷精油的重量比为1:1.41。

可选的，所述蟑螂防治剂的剂型为可溶性液剂；

可溶性液剂按重量百分数的配方为：

1％～30％冬青油与1％～30％香薷精油的复配剂，乳化剂：5％～20％，溶剂补齐至100％；

其中，所述的乳化剂为NP-4、OP-10、BY130、2201、507、TW-20、TW-40、TW-80、农乳1601、农乳1602、农乳602、农乳400、农乳700和农乳500中的一种或两种以上的混合物；所述的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、环己酮和二甲基亚砜中的一种或两种以上的混合物。

可选的，所述蟑螂防治剂的剂型为乳油剂；

乳油剂按重量百分数的配方为：

1％～30％冬青油与1％～30％香薷精油的复配剂，

乳化剂：5％～20％，

溶剂补齐至100％；

可选的，所述蟑螂防治剂的剂型为水乳剂；

所述水乳剂按重量百分数的配方为：

1％～30％冬青油与1％～30％香薷精油的复配剂，乳化剂12％～28％，溶剂10％～30％，用水补齐至100％；

可选的，质量百分含量为22％的冬青油/香薷精油可溶性液剂的制备：

质量百分含量为94％冬青油100kg，质量百分含量为92％的香薷精油140kg，两者混匀得到配制药液；

农乳1602号80kg和农乳500号20kg混合后再加入无水乙醇660kg混匀得到助剂液；

配制药液与助剂液混匀、密封和搅拌即得。

可选的，质量百分含量为25％的冬青油/香薷精油水乳剂的制备：

质量百分含量为85％冬青油141kg，质量百分含量为90％香薷精油144kg，两者混匀得到配制药液；

农用乳化剂TW-80 150kg、无水乙醇200kg和水400kg混匀得到助剂液；

配制药液与助剂液混匀即得。

可选的，质量百分含量为19％的冬青油/香薷精油可溶性液剂的制备：

质量百分含量为94％冬青油128kg，质量百分含量为90％的香薷精油78kg，两者混匀得到配制药液；

农乳602号80kg和无水乙醇714kg混匀得到助剂液；

配制药液与助剂液混匀、密封和搅拌即得。

本发明的优点在于：

本发明的蟑螂防治剂，适用于现代住房、仓储、交通工具(列车、轮船、飞机)、码头、宾馆、饭店、副食品店等不同场合，其具有触杀、趋避蟑螂等生物活性，且其对蟑螂活性高，用量少，施用方式多样，适用实用，经济安全，对环境更为友善，对人畜安全。

具体实施方式

以上生产过程均在密闭条件下由机器完成，要避免人员直接接触药液。

本发明所述的应用可以采用直接或稀释喷洒的方法进行。

本发明的植物精油在制备蟑螂防治剂中的应用，具体是指在制备防治危害住房、仓储、交通工具(列车、轮船、飞机)、码头、宾馆、饭店、副食品店等不同场合蟑螂药剂方面的应用。

所述蟑螂为德国小蠊等。

本发明的植物精油包括冬青油和香薷精油，通过常规方法从植物中提取，其过程为将植物相应部分粉碎，经水解、水蒸汽蒸馏纯化，然后精馏，分别制备出不同种类的植物精油。

经发明人大量研究发现，对于植物精油单剂来说，所有供试的植物精油中，冬青油、地椒精油、楠叶油、茵陈蒿精油、香薷精油、细辛油的驱避活性较优，辣根精油、冬青精油的触杀活性较优。

对于复配剂来说，发明人经大量研究发现，以冬青油与香薷精油进行复配，均较单剂增效显著，且减少了冬青油的使用量，对环境更为友善，对人畜安全，可以形成一种更理想的生物源驱避剂。

发明人进一步进行了两种植物精油的配比筛选，发现当冬青精油与香薷精油按重量比1:9～9:1进行复配时，均有增效作用，其中优选为1:5～5:1。

本发明人以德国小蠊为防治对象，对植物精油逐一进行了单一化合物生物活性筛选和复配筛选，发现几组植物精油分别具有较好的驱避或触杀活性，并且两种或两种以上植物精油复配可以产生增效作用。

以下通过具体实施例进一步说明本发明，但不以任何形式限制本发明，以下出现的％含量，若无特殊说明，均为质量百分含量。

室内生测一：6种植物精油对德国小蠊室生物活性驱避活性的研究

1.1材料与方法

1.1.1试虫

德国小蠊(B.germanica)：从武汉市疾病预防控制中心引种的敏感品系。按照国家标准，在西北农林科技大学无公害农药研究服务中心养虫室进行饲养。

1.1.2供试药剂

冬青油、地椒精油、楠叶油、茵陈蒿精油、香薷精油、细辛油(均由西北农林科技大学无公害农药研究服务中心卫生害虫实验室提供)。

1.2试验方法

1.2.1驱避活性测定方法

参考Peterson等人(2002)的方法，并加以改进。将定量的植物精油溶于适量丙酮溶剂制备成所需的剂量。以规格d＝15cm的培养皿为标准，裁取圆形滤纸，并将其对分再对分为四半，对角线两半为一份，共两份，分别作为对照纸和测试纸待用。进行室内驱避活性测定时，将450μL(全部药液)待测植物精油溶液均匀滴至测试纸上；在对照纸上滴450μL丙酮溶剂。自然晾干后，将滤纸按原样拼接置于皿中，并在皿壁上涂一圈凡士林和液体石蜡的等比例混合物，防止试虫逃脱。将1只德国小蠊放置于滤纸中心，两分钟后开始计时正式测试，以减少其刚放入时因惊慌乱跑所造成的误差。分别记录300s(5min)内德国小蠊在测试滤纸和对照滤纸的停留时间。每张滤纸、每只德国小蠊仅用1次。每次试验测试10只试虫，试验重复3次，避蚊胺(韩招久等2012)作为药效对照。

驱避率计算公式为：

采用SPSS(19.0)软件对实验数据进行统计分析，采用单因素方差分析法LSD进行多重比较。

1.2.2杀虫剂联合毒力评价

1.2.2.1定性判别两种植物精油的联合作用

参考Mansour等(1966)的方法，稍加修改。对筛选出驱避活性较好的植物精油进行复配增效作用研究。首先根据驱避活性测定结果，确定选取的活性植物精油的供试剂量(标准：在供试剂量下，试虫死亡率在30～70％)，并测定各单剂的实际驱避率；将单剂混合制成混配液(保证混剂中各单剂浓度与单用时一致)，测定混剂的实际驱避率，并按公式1-2、1-3分别计算理论驱避率和协同毒力指数，定性判断两种植物精油混用时的联合作用。

理论驱避率计算公式为：

混剂理论驱避率(PR)＝1-(1-Pa)(1-Pb) (公式1-2)

式中：Pa、Pb分别为各单剂精油对德国小蠊4龄雄性若虫的实际驱避率。

协同毒力指数计算公式为：

当c·f≥20时为增效作用；当-20＜c·f＜20时为相加作用；当c·f≤-20时为拮抗作用。

1.2.2.2两种植物精油合理配比的确定

参考张宗炳(1988)的方法，稍加修改。对于筛选出的具有增效作用的植物精油，以二者的RD₅₀值为基础，室内测定RD₅₀不同配比组合对德国小蠊的驱避活性，由此得出各配比组合的实际驱避率、预期驱避率和驱避比率，选择驱避比率高的组合作为两种植物精油的最佳配比。

驱避比率计算公式为：

驱避比率＝实际驱避率/预期驱避率 (公式1-4)

当驱避比率＞1时，为增效作用；当驱避比率≈1时，为相加作用；当驱避比率＜1时，为拮抗作用。

1.2.2.3定量评判植物精油混配增效作用

参考孙云沛的共毒系数(CTC)法(Sun and Johnson 1960)。根据上述试验确定了两种植物精油的最佳配比。在此比例下，测定混剂和各单剂的室内毒力，求出RD₅₀值，并以其中一个单剂为标准药剂，按以下公式计算各单剂的毒力指数、混剂的实际毒力指数和理论毒力指数，最后求出共毒系数(CTC)。

毒力指数(TI)＝标准杀虫剂RD₅₀/供试杀虫剂RD₅₀×100 (公式1-5)

混剂M的实际毒力指数(ATI)＝标准杀虫剂的RD₅₀/M的RD₅₀×100 (公式1-6)

混剂M的理论毒力指数(TTI)＝A药的TI×M药中的A％+B药的TI×M药中的B％ (公式1-7)

混剂M的共毒系数(CTC)＝ATI/TTI×100 (公式1-8)

当CTC＜80时为拮抗作用；当80＜CTC＜120时为相加作用；当CTC＞120时为增效作用；当CTC＞200时为显著增效作用。

1.4结果与分析

1.4.1 6种植物精油对德国小蠊的驱避毒力测定

测定了冬青油、地椒精油、楠叶油、香薷精油、茵陈蒿精油和细辛精油对德国小蠊的驱避毒力，结果见表1。

表16种植物精油对德国小蠊的驱避毒力

Table 1 Repellenttoxicity of 6 kinds of essential oils againstB.germanica

注：χ² _0.05，3＝7.81。若所测方程χ²<7.81，则方程符合实际。

Note：Equation fit the fact unless the“χ²”is less than 7.81.

从表1可以看出，茵陈蒿精油、香薷精油、冬青油、楠叶油、地椒精油和细辛精油对德国小蠊的驱避毒力较高，其RD₅₀值分别为154.590、218.634、223.989、233.325、472.859和492.179μg/cm²，均显著低于对照药剂避蚊胺(RD₅₀＝650.4039μg/cm²)。

1.4.2冬青油和香薷精油对德国小蠊的联合驱避毒力评价

1.4.2.1冬青油和香薷精油混用协同毒力指数(c·f)的测定结果

对冬青油和香薷精油两种药剂混用进行室内驱避生物测定，求出各混用的c·f值，结果见表2。

表2冬青油和香薷精油间混配的c·f值

Table 2 Cooperative virulence index(c·f)of mixtures combined by 2essential oils

由上表可以看出，通过对冬青油和香薷精油两种药剂间混配增效试验，此组合具有增效作用，混用c·f值达到24.30。

针对以上结果，下步将对其具体混配比例间的增效关系进行进一步研究。

1.4.2.2混剂合理配比的确定

根据上述结果，进行了冬青油和香薷精油之间的合理配比的确定试验，结果见表3。

表3冬青油和香薷精油不同配比的驱避比率

Table 3 Repellency ratio of mixtures with different ratio ofwintergreen oil and elsholtzia oil

注：冬青油的RD₅₀为223.989μg/cm²，香薷精油的RD₅₀为218.634μg/cm²。

由表3可知，冬青油RD₅₀：香薷精油RD₅₀＝4:6时的驱避比率最高，为1.62，即两者在质量比为1:1.41时的复配增效作用较为显著。

综上所述可根据此配比将两个有效成分加工成特定的复配制剂。

1.4.2.3冬青油和香薷精油混剂共毒系数(CTC)的测定结果

测定了冬青油和香薷精油在质量比1:1.41时对德国小蠊的驱避毒力，并与各单剂的驱避毒力进行比较，计算混剂的共毒系数，结果见表4。

表4冬青油和香薷精油共毒系数(CTC)的测定结果

Table 4 Determination of co-toxicity coefficient(CTC)of Wintergreenoil and Elsholtzia oil

由表4可知，冬青油和香薷精油在质量比1：1.41时，混剂的共毒系数为214.4，CTC＞200，增效作用显著，此时驱蟑效果最好，其LD₅₀值为104.636μg/cm²。因此可选用冬青油和香薷精油质量比为1:1.41作为混剂的合理配比。

综上所述，驱避活性精油的复配配方为M_冬青油：M_香薷精油＝1:1.41，可根据此配比将两种植物精油作为有效成分加工成特定的复配制剂。

1.4.2.4冬青油和香薷精油可溶性液剂驱避毒力测定结果

测定了冬青油和香薷精油复配可溶性液剂对德国小蠊的驱避毒力，并与各单剂的驱避毒力进行比较，结果见表5。

表5冬青油·香薷精油EC对德国小蠊的驱避毒力测定结果

Table 5 Repellent toxicity of wintergreen oil and elsholtzia oil ECagainst B.germanica

由表5可知，24％冬青油·香薷精油可溶性液剂对德国小蠊表现出一定的驱避效果，且随着剂量的增加，驱蟑效果越好。其对德国小蠊的驱避毒力较高，RD₅₀值为72.254μg/cm²，显著低于对照药剂避蚊胺(RD₅₀＝650.4039μg/cm²)。

实施例1 9％冬青油和13％香薷精油复配剂可溶性液剂的生产

准确定量称取含量为94％冬青油100kg，及含量为92％的香薷精油140kg，将两种活性药液在调配罐(1)中充分混匀。在调配罐(2)中加入乳化剂1602号80kg、乳化剂500号20kg，混合后再加入工业用无水乙醇660kg，充分混匀。将调配罐(2)中的760kg物料通过管道全部移入调配罐(1)中，密封罐口后开动搅拌机搅拌2小时。配制得到可溶性液剂产品1000kg。

抽样分析产品，结果表明冬青油的含量为9％，香薷精油含量为13％，将产品分装入双重阻隔的塑料瓶内，每瓶装药500mL，密封瓶口，贴上标签即为含量为22％的冬青油·香薷精油复配剂可溶性液剂产品。

实施例2 12％冬青油和13％香薷精油复配剂水乳剂的生产

准确称取含量为85％冬青油141kg，及含量为90％香薷精油144kg，在调配罐中将两种活性药液充分搅拌均匀。再向调配罐中定量加入农用乳化剂TW-80 150kg，无水乙醇200kg，加入水400kg，边加边搅拌，全部物料加入之后，继续用搅拌机搅拌1小时。配制得到水乳剂产品1000kg。

抽样分析产品，结果表明冬青油的含量为12％，香薷精油的含量为13％。将产品分装入内涂有阻隔材料的铝罐中，每罐5kg，共计200罐。密封罐口，贴上标签即为含量为25％组合物产品杀蟑剂水乳剂产品。

实施例3 12％冬青油·7％香薷精油混配剂可溶性液剂的生产

准确定量称取含量为94％冬青油128kg，含量为90％的香薷精油78kg,将两种活性药液在调配罐中充分混匀。再向调配罐中定量加入中加入农用乳化剂602号80kg，混合后再加入工业用无水乙醇714kg，边加边搅拌，全部物料加入之后，密封罐口开动搅拌机搅拌2小时。配制得到可溶性液剂产品1000kg。

抽样分析产品，结果表明冬青油的含量为12％，香薷精油含量为7％。将产品分装入双重阻隔的塑料瓶内，每瓶装药500mL，密封瓶口，贴上标签即为含量为19％的冬青油·香薷精油·细辛精油混配剂可溶性液剂产品。

实施例4

陕西省西北农林科技大学无公害农药研究服务中心硕士学习室，长15米，宽12米，高8米。该学习室常年受蟑螂的危害。2018年3月，使用实施例1方法生产的蟑螂防治剂乳油剂对边角缝隙进行喷洒处理，药剂按重量比稀释200倍，每平方米用量500mL，密封房间半小时后开门。两个月后再次打开检查未发现任何蟑螂危害。

实施例5

2018年3月陕西省杨陵一饭店，蟑螂为害严重。用实施例2方法生产的可溶性液剂对地面及边角缝隙处进行喷洒处理，每平方米施药量0.1kg。半个月后未发现蟑螂的危害。

实施例6

陕西省杨凌一蛋糕坊，用实施例3方法生产的水乳剂对地面及边角缝隙处进行喷洒处理，药剂按重量比稀释400倍，每平方米用量500mL，一星期内未发现任何蟑螂危害。

实施例7

陕西省杨凌一饭馆，用实施例4方法生产的可溶性液剂对地面及边角缝隙处进行喷洒处理，药剂按重量比稀释400倍，每平方米用量500mL，一星期内未发现任何蟑螂危害。

以下通过对植物精油单剂及复配剂的药效试验，进一步说明本发明。

虽然，上文中已经通过一般性说明、具体实施方案以及活性实验对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.植物精油用于制备蟑螂防治剂的应用，其特征在于，所述植物精油由冬青油和香薷精油组成，冬青油和香薷精油的质量比为1:9～9:1；

或者，冬青油和香薷精油的质量比为1:5～5:1；

或者，冬青油和香薷精油的质量比为1:1.41。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，按质量百分比计，所述的植物精油在蟑螂防治剂中的百分含量为2％～60％；

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的蟑螂防治剂为可溶性液剂、乳油剂或水乳剂。

4.一种蟑螂防治剂，其特征在于，有效成分为冬青油与香薷精油按重量比1:9～9:1进行复配；

或者，冬青油与香薷精油的重量比为1:5～5:1；

或者，冬青油与香薷精油的重量比为1:1.41。

5.根据权利要求4所述的蟑螂防治剂，其特征在于，所述蟑螂防治剂的剂型为可溶性液剂；

可溶性液剂按重量百分数的配方为：

6.根据权利要求4所述的蟑螂防治剂，其特征在于，所述蟑螂防治剂的剂型为乳油剂；

乳油剂按重量百分数的配方为：

1％～30％冬青油与1％～30％香薷精油的复配剂，

乳化剂：5％～20％，

溶剂补齐至100％；

7.根据权利要求4所述的蟑螂防治剂，其特征在于，所述蟑螂防治剂的剂型为水乳剂；

所述水乳剂按重量百分数的配方为：

8.根据权利要求4所述的蟑螂防治剂，其特征在于，质量百分含量为22％的冬青油/香薷精油可溶性液剂的制备：

配制药液与助剂液混匀、密封和搅拌即得。

9.根据权利要求4所述的蟑螂防治剂，其特征在于，质量百分含量为25％的冬青油/香薷精油水乳剂的制备：

配制药液与助剂液混匀即得。

10.根据权利要求4所述的蟑螂防治剂，其特征在于，质量百分含量为19％的冬青油/香薷精油可溶性液剂的制备：

农乳602号80kg和无水乙醇714kg混匀得到助剂液；

配制药液与助剂液混匀、密封和搅拌即得。