CN112400892B - 草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统及其应用，它们是两亲脂质分子负载性信息素和增效剂芳樟醇：由两亲脂质分子DSPE‑mPEG5000（1,2‑二硬脂酰‑sn‑甘油‑3‑磷酸乙醇胺‑N‑[甲氧基(聚乙二醇)‑5000]）、性信息素和芳樟醇通过共溶剂法自组装形成，然后将其吸附到缓释载体0.22μm聚醚砜膜上得到。所述的性信息素由(Z)‑9‑十四碳烯‑1‑醇乙酸酯、(Z)‑7‑十二碳烯‑1‑醇乙酸酯和(Z)‑11‑十六碳烯‑1‑醇乙酸酯质量比为90：0.5：9.5组成。并公开了其作为草地贪夜蛾性诱剂在田间的诱蛾效果。

Description

草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统及其应用
技术领域
本发明属于害虫生物防治技术领域，尤其涉及一种草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统及其应用。
背景技术
草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda），属于鳞翅目夜蛾科灰翅夜蛾属，据报道源于美洲的热带和亚热带地区，是一种破坏性极强的害虫。2019年1月在我国云南省发现它的踪迹，到5月份已扩散入侵我国的十八个省（市、区）。截至目前已发现有27个省遭受草地贪夜蛾的入侵和为害, 并呈继续北迁的趋势。
草地贪夜蛾属于多食性的昆虫，可对玉米、水稻、高粱、小麦、甘蔗、棉花和油菜等多种农作物造成破坏。草地贪夜蛾幼虫对不同的寄主喜食不一，分为玉米品系和水稻品系。目前入侵我国的草地贪夜蛾有玉米品系和水稻品系，水稻品系主要以水稻和各种牧草为食，玉米品系主要以玉米、棉花和高粱为食，但存在一定的地域差异。
草地贪夜蛾的迁飞能力强，成虫一晚能飞100千米以上，使其快速繁殖，迅速传播。因此为了防止其对作物造成伤害，人工合成的杀虫剂被广泛的用于防治害虫，但持续的使用使害虫产生了抗性。昆虫性信息素是雌性蛾类昆虫释放的一种高度灵敏和专一的用于引诱雄性的性信息素。利用昆虫性信息素来防治害虫具有以下优点：低浓度高效性、专一性强、无污染、不伤益虫、操作简单等。因此越来越受到国内外研究者的重视和研究，是综合防治害虫的主要技术之一。迄今为止，近百种昆虫性诱剂已形成商品化产品，并在农林害虫监测和预测、综合防治、检疫上起着重要作用。但草地贪夜蛾的性信息素的组成成分和比例因地理种群不同存在差异，已经商品化的草地贪夜蛾性诱剂的引诱效果不一。而且制备方法上单一，无法保证性信息素的持续缓释，因此本发明提出了一种制备方法，利用两亲脂质分子负载草地贪夜蛾性信息素和植物挥发物芳樟醇纳米载药系统的构建，制备出具有持续缓释效果的用于防治草地贪夜蛾的性诱剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两亲脂质分子负载草地贪夜蛾性信息素和植物挥发物芳樟醇用于草地贪夜蛾的防治。
本发明还提出一种草地贪夜蛾性诱剂纳米载药系统的构建方法。
本发明的目的是这样实现的，本发明所述的可以作为草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统，为两亲脂质分子负载性信息素和植物挥发物芳樟醇。
一种草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统，包括两亲脂质分子、草地贪夜蛾性信息素、和植物挥发物芳樟醇，质量比为1:100:1。
所述草地贪夜蛾性信息素由(Z)-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯、(Z)-7-十二碳烯-1-醇乙酸酯和(Z)-11-十六碳烯-1-醇乙酸酯组成；所述 (Z)-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯、(Z)-7-十二碳烯-1-醇乙酸酯和 (Z)-11-十六碳烯-1-醇乙酸酯的质量比为：90：0.5：9.5。所述两亲脂质分子为DSPE-mPEG5000。
草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统的制备方法，包括如下步骤：DSPE-mPEG5000和草地贪夜蛾性信息素（(Z)-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯、(Z)-7-十二碳烯-1-醇乙酸酯和(Z)-11-十六碳烯-1-醇乙酸酯）以及植物挥发物（芳樟醇）在四氢呋喃和水存在下，通过共溶剂法自组装制备获得草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统。
本发明所述的可以作为草地贪夜蛾性诱剂纳米载药系统的制备具体为DSPE-mPEG5000、性信息素和植物挥发物芳樟醇在四氢呋喃中，超声，逐滴加入蒸馏水，室温下搅拌1天，得到可以作为草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统。四氢呋喃与蒸馏水的体积比为1:9。
所述的草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统在防治草地贪夜蛾中的应用，将纳米载药系统构建的纳米粒子装入高吸附缓释载体中。优选为0.22 μm聚醚砜膜载体。
本发明的有益效果：与以前专利文献中报道的性诱剂相比较，本发明提出一种可以作为草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统。将具有良好生物相容性的两亲脂质分子用于负载性信息素和植物挥发物芳樟醇。一方面，两亲脂质分子可以作为保护层，减少性信息素直接暴露在空气中，可以提高性诱剂的缓释时间。另一方面，植物挥发物芳樟醇的加入，可以达到协同的诱捕效果，使诱捕效果明显增强。
所选的缓释载体，相比橡胶头和聚氯乙烯毛细管，具有更好的缓释效果。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为草地贪夜蛾性诱剂纳米载药系统构建的诱芯。图中标记：1-注射口，2-0.22μm聚醚砜膜，3-缓释出口。
图2 草地贪夜蛾性诱剂纳米载药系统构建过程。
具体实施方式
实施例1
1）性信息素的配制
将性信息素三种组分(Z)-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯、(Z)-7-十二碳烯-1-醇乙酸酯和(Z)-11-十六碳烯-1-醇乙酸酯按照90:0.5:9.5的质量百分比配制，溶剂为四氢呋喃。
2）草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统的构建
取1 mL步骤1）所配的混合溶液（三种组分混合溶液的质量为100 mg）和增效剂芳樟醇1 mg，在超声下与1 mg的两亲脂质分子DSPE-PEG5000混合，然后倒入 9 mL蒸馏水并继续超声120 s。接着混合物在室温下搅拌一夜，蒸发有机溶剂，得到纳米载药系统构建的纳米粒子。
3）草地贪夜蛾性诱剂诱芯的制备
用移液枪取步骤2）得到的草地贪夜蛾纳米粒子100 μL，将其缓慢的注入到0.22 μm聚醚砜膜载体上，性诱剂诱芯制备完成，编号N1，如图1所示。
实施例2
具体步骤同实施例1：步骤2）中的增效剂芳樟醇这步不加，其他都相同，所得的诱芯编号N2。
实施例3
具体实施步骤：
同实施例1，步骤1）性信息素三种不同组分按照90:0.5:9.5的质量百分比配制，混合溶液的质量为100 mg，用正己烷稀释成1 mL，得到性信息素混合溶液；
步骤2）将1）中的性信息素混合液用移液枪取10 μL，缓慢的注入到聚氯乙烯毛细管中，诱芯准备完成，编号N3。
实施例4
具体实施步骤：同实施例1，步骤1）性信息素三种不同组分按照90:0.5:9.5的质量百分比配制，混合溶液的质量为100 mg，用正己烷稀释成1 mL，得到性信息素混合溶液；步骤2）将1）中的性信息素混合液用移液枪取10 μL，缓慢的注入到橡胶头中，诱芯准备完成，编号N4。
实施例5
具体实施步骤：同实施例1，步骤1）性信息素三种不同组分按照90:0.5:9.5的质量百分比配制，混合溶液的质量为100 mg，用正己烷稀释成1 mL，得到性信息素混合溶液；步骤2）将1）中的性信息素混合液用移液枪取10 μL，缓慢的注入到0.22 μm聚醚砜膜载体上，诱芯准备完成，编号N5。
对比例1
采用普通市售某公司的毛细管草地贪夜蛾性诱剂诱芯，编号V6，如图1所示。
4)纳米载药系统构建的草地贪夜蛾性诱剂的田间诱蛾评价
将实施例1-4和对比例1的五个性诱剂诱芯，安装到桶形的诱捕器上，将诱捕器放置到田间玉米地里。实施地点：福州市晋安区新店镇埔垱村玉米地，实施时间：2020年11月1日至2020年11月30日。诱捕器离地面1.2 m，诱捕器间距20 m，诱捕时间14天，每天记录诱蛾数量，重复三次实验。诱捕情况如表1所示。
表1 各实施例诱导效果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
注： 11月份福州田间草地贪夜蛾数量很少。
从表1可以看出，本发明采用的纳米载药系统构建的草地贪夜蛾性诱剂对比实施例6的市售性诱剂，对草地贪夜蛾有较好的诱捕效果，14天内总诱捕数是市售的性诱剂2倍之多。
相比实施例1和实施例2，发现植物挥发物芳樟醇的加入，可以提高诱蛾效果。
实施例1、2与实施例3、4相比，发现诱蛾量明显更多，说明0.22 μm聚醚砜膜载体有更好的缓释作用，是良好的性信息素载体。
实施例5和实施例3、4相比，发现诱蛾量增多，而且持续时间更长，说明两亲脂质分子负载性信息素纳米载药系统构建的性诱剂，减少性信息素直接暴露在空气中，提高了性诱剂的缓释时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统，其特征在于：包括两亲脂质分子、草地贪夜蛾性信息素、和植物挥发物芳樟醇，其质量比为1:100:1；所述草地贪夜蛾性信息素由(Z)-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯、(Z)-7-十二碳烯-1-醇乙酸酯和(Z)-11-十六碳烯-1-醇乙酸酯三种组分组成；所述 (Z)-9-十四碳烯-1-醇乙酸酯、(Z)-7-十二碳烯-1-醇乙酸酯和(Z)-11-十六碳烯-1-醇乙酸酯的质量比为90:0.5:9.5；所述两
亲脂质分子为DSPE-mPEG5000。
2.根据权利要求1所述的一种草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统，其特征在于：植物挥发物芳樟醇，其所加的质量为1 mg。
3.如权利要求1所述的一种草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统的制备方法，其特征在于：步骤如下：将两亲脂质分子和草地贪夜蛾性信息素以及植物挥发物芳樟醇在四氢呋喃和水存在下，通过共溶剂法自组装制备。
4.如权利要求1-3任一所述的草地贪夜蛾性诱剂的纳米载药系统在防治草地贪夜蛾中的应用。
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