CN113367118A - 中国肉桂精油的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中国肉桂精油在制备蜱虫驱避药物中的用途。本发明还公开了包含中国肉桂精油的蜱虫驱避剂。本发明的中国肉桂精油，在大于3％的浓度时，对长角血蜱、镰形扇头蜱和亚洲璃眼蜱等常见蜱虫均显示了显著的驱避效果，持续时间大于6小时，可用于制备蜱虫驱避药物，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及农药技术领域，具体涉及一种中国肉桂精油在制备蜱虫驱避药物中的新用途。
背景技术
蜱，俗称蜱虫，是一种常见的吸血动物体表寄生虫，又是人和动物许多疾病的传播媒介。通过蜱传播的病原体有真菌、病毒、立克次氏体、螺旋体、细菌和原虫等。随着全球气温升高和自然生态环境的变化，蜱的分布范围不断扩大，新发和再发蜱媒病严重威胁畜牧业发展和人类健康。防止人和动物被蜱虫叮咬，对蜱和蜱媒病的防控是关键一步。化学杀虫剂见效快，但长期大量使用产生抗药性，造成严重的环境污染和食品安全隐患。
与杀虫剂相比，驱避剂在减少抗药性的产生和环境友好方面具有明显优势。避蚊胺(DEET)是最常用到的合成驱避剂，然而，人工合成驱避剂的长期使用也在一定程度上导致抗药性的出现，不但驱避效果逐年下降，还引发神经系统症状以及皮肤损伤，近年来因避蚊胺的滥用对儿童及孕妇造成各类的不良后果屡见报道。避蚊胺主要用于蚊虫，对蜱也有一定效果，尽管对于蜱来说，避蚊胺的驱避效果和效率得到公认，成为驱避研究金标准，但也未达到十分理想状态，主要原因是20％以上高浓度避蚊胺才有效果，所以，以避蚊胺为蜱虫驱避剂商品的市场非常有限。
植物源驱避剂具有低毒或无毒、易降解、不污染环境等优点，我国植物资源丰富，植物源驱避剂的开发成本相对较低，分析有效成分并合成新结构化合物，开发新的驱避剂，日趋受到重视。近年来，关于植物对蚊虫驱避的研究比较活跃，通过对植物中有效成分的分离与鉴定，研究其驱避效果与构效的关系，并利用天然的活性模板研制出高效、低毒、安全、绿色环保的蚊虫驱避剂。然而，有关蜱的植物源驱避剂研究相对较少，目前我国还没有一个正式注册的蜱虫驱避剂产品。
植物源驱避剂主要来自天然产物提取精油，植物精油成份，主要包括萜烯类、酮类、酯类等。目前发现有蜱驱避作用的植物精油包括香茅草、桉属植物、天竺葵、薄荷、薰衣草、柠檬桉及野生西红柿等提取的精油，但对不同蜱种效果不一。
肉桂油以樟科植物肉桂树的鲜枝叶、梗和树皮为原料，采用水蒸气蒸馏法提油，并经熏蒸精制而得。肉桂树分为二种，一种学名为Cinnamomum zeylanicum(又称Cinnamomumverum)主产于印度和斯里兰卡；另一种学名为Cinnamomum cassia(又称Cinnamomumaromaticum)，主产于中国、印尼、老挝和越南。尽管二种肉桂精油的主要成分是肉桂醛，但成分有显著不同，印度肉桂精油中含有较高丁香酚，但中国肉桂精油中不含或只有微量的丁香酚。目前国际上主要以印度肉桂油开展相关研究，发现其具有较好杀蜱虫作用，对其是否有驱避作用未有报道。中国肉桂油已证明具有抗菌消炎，对蚊子有驱避作用，但对蜱虫驱避作用尚无报道。
发明内容
本发明要解决目前缺乏蜱虫驱避剂的技术问题，提供一种中国肉桂精油在制备蜱虫驱避药物中的用途。
为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现:
在本发明的一个方面，提供了一种中国肉桂精油在制备蜱虫驱避药物中的用途。
所述中国肉桂精油用作蜱虫驱避药物时的浓度至少为3％。
所述中国肉桂精油驱避蜱虫的持续时间大于6小时。
在本发明的另一方面，还提供了一种蜱虫驱避测定方法，包括以下步骤：
设计制作蜱虫驱避Y形管，该Y形管设有左上、右上和底部三个管口；
将待测蜱虫装入蜱管，该蜱管口径与所述Y形管的底部管径匹配，打开蜱管上盖，将其与Y形管底部管口连接密封；
在Y形管左右上管口分别放置加入驱避剂或对照品的滤纸，该滤纸夹于两层细孔膜之间，将其固定并做上标记，所述细孔膜表面涂适量羊毛脂用作蜱虫诱饵；
垂直放置Y形管，蜱管中的蜱虫从Y形管底部向上爬行，在实验开始后20分钟、40分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时分别观察计数Y形管左右二个分支管口上端的蜱数量；
设对照管口上端蜱数量为A，实验管口上端蜱数量为B，按驱避率＝(A-B)/A*100％的公式计算蜱虫驱避率。
在本发明的另一方面，还提供了一种蜱虫驱避测定方法专用的嗅觉测定装置，所述装置为Y形管，该Y形管设有左上、右上和底部三个管口，该三个管口相互连通。
本发明的中国肉桂精油，在大于3％的浓度时，对长角血蜱、镰形扇头蜱和亚洲璃眼蜱等常见蜱虫均显示了显著的驱避效果，具有浓度依赖特征，持续时间大于6小时，可用于制备蜱虫驱避药物，具有广阔的应用前景。
附图说明
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。
图1是本发明蜱虫驱避“Y”形管结构和尺寸示意图；
图2是本发明“Y”形管蜱虫驱避方法实图；
图3是本发明中国肉桂精油对镰形扇头蜱若蜱的驱避效果柱形图,该柱形图误差线为标准误差，误差线上不同的字母的组间代表显著性差异组，相同字母的组间无显著性差别；
图4是本发明中国肉桂精油对亚洲璃眼蜱若蜱的驱避效果柱形图，该柱形图误差线为标准误差，误差线上不同的字母的组间代表显著性差异组，相同字母的组间无显著性差别；
图5是本发明中国肉桂精油对长角血蜱若蜱的驱避效果柱形图，该柱形图误差线为标准误差，误差线上不同的字母的组间代表显著性差异组，相同字母的组间无显著性差别。
具体实施方式
本发明通过改进的垂直“Y”形管蜱虫驱避测定方法，研究了中国肉桂(cinnamomumcassia)精油对长角血蜱、镰形扇头蜱和亚洲璃眼蜱等三种常见蜱虫的若蜱阶段驱避作用。结果发现，中国肉桂精油在大于3％的浓度时，对三种蜱虫均显示了显著的驱避效果，且具有浓度依赖特征，持续时间大于6小时。在6个小时内，3％、6％、12％的中国肉桂精油，对长角血蜱若蜱的平均驱避率分别不低于68％、87％和97％；对镰形扇头蜱若蜱平均驱避率分别不低于69％、73％和94％；对亚洲璃眼蜱若蜱的平均驱避率分别不低于86％、85％和93％。该结果为开发蜱虫驱避剂提供了基础，中国肉桂精油可用于制备蜱虫驱避药物。
实施例1
1.材料和方法
1.1蜱虫：长角血蜱、镰形扇头蜱和亚洲璃眼蜱来自中国农业科学院上海兽医研究所实验室人工饲养获得，三种若蜱均来源于在新西兰大白兔饱血后的幼蜱经2-3周蜕皮孵化而来，实验用蜱均为蜕皮1周后的饥饿活跃若蜱。
1.2试剂：中国肉桂精油，购自江西绿源天然香料油提炼厂，批号20200606。避蚊胺(DEET)(学名N,N-二乙基间甲苯酰胺，C12H17NO；Sigma-Aldrich,U.S.A.；EC号205-149-7)。95％乙醇，化学纯，购自国药集团化学试剂有限公司，上海，批号20190823。
1.3精油成分分析：HP7890B/5977A GC/MS联用仪(美国安捷伦公司)。气相色谱-质谱分析条件，石英毛细管柱HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)；谱柱升温条件：初始温度40℃，程序升温，最高柱温270℃，离子源温度230℃，平衡时间2min，总运行时间56min；载气为氦气，流速为1.3mL/min，分流比为10:1，进样量5μL，质量范围10-600，MS四级杆150，EVI增量为0V。各组分的百分含量根据对应色谱峰面积，使用归一化法计算而得。数据处理检索NIST图库及相关文献。
1.4蜱虫驱避方法：根据昆虫“Y”形嗅觉测定装置，结合蜱虫特点，设计垂直“Y”形管蜱虫驱避测定方法，即“Y”形管为聚丙烯食品级材质，详细尺寸见图1，图注ID为内径，OD为外径。将待测试若蜱装入口径与“Y”形管底部管径匹配的养蜱小管，打开蜱管上盖，连接到Y形管底端密封，Y形管左右上口分别放置加入15微升驱避剂或对照品的直径1厘米的圆形滤纸，夹于二层细孔尼龙膜间，固定，做好标记(图2)。膜表面涂适量羊毛脂做诱饵。实验期间，Y形管垂直放置，蜱管可用锡箔纸包裹，在开始后20分钟、40分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时分别观察计数Y形管上面部分的蜱数量。统计分析，对照管口上端蜱数量为A,实验管口上端蜱数量为B,计算驱避率＝(A-B)/A*100％。
1.5.驱避实验分组，驱避实验条件控制对照设阳性对照和阴性对照组二组，保障驱避结果的可靠性，即阳性对照20％避蚊胺(避蚊胺-乙醇)，阴性对照纯水(水-乙醇)。实验组(测试驱避剂-乙醇)根据预备实验设立12％、6％、3％、1.5％、0.75％中国肉桂精油乙醇溶液。同一实验重复3次(不同日期做或不同批次蜱做)。
1.6.统计分析,应用统计软件Graphpad Prism 6.01进行统计分析和作图,驱避效果显著性分析采用方差分析(ANOVA,followed by Dunnett's multiple comparisonstest,P<0.05))。
2.结果和结论
2.1.精油GC-MS分析。对中国肉桂精油进行浓缩并进行GC-MS检测，对照GC-MS谱图进行NIST图库检索及相关文献对照，检出52种物质。各成分及其相对含量见表1。由表1可以看出，鉴定出52种组分占全部成分的99.999％，其中反式肉桂醛(trans-Cinnamaldehyde)占73.015％,为最主要成分，其次是邻甲氧基肉桂醛(o-methoxy-cinnamaldehyde)占11.666％,其他占比较多的成分还有o-甲氧基苯甲醛(o-methoxy-benzaldehyde)占1.436％,苯甲醛(benzaldehyde)占1.244％,以及多种萜类化合物(terpenoids)。这些结果表明本发明所用的中国肉桂精油成分是明显不同于印度肉桂精油，含有较高比例的肉桂醛，只有微量的苯甲酸甲苯和丁香酚。
表1中国肉桂精油的成分分析结果
2.2“Y”形管蜱虫驱避测定方法
设计采用的“Y”形管蜱虫驱避测定方法显示了可行性，本发明三种硬蜱的若蜱均为典型的垂直运动寻找宿主的特征，活跃的蜱虫从“Y”形管底部快速向上爬行，空白纯水对照和溶剂阴性对照组到达左右二个分支管口数量无显著差别，用标准化学驱避剂20％避蚊胺作为阳性实验，镰形扇头蜱、亚洲璃眼蜱和长角血蜱不同时间的驱避率分别达到70-97％,75-93％和65-100％驱避效果(图3-5)。这些结果表明本发明设计采用的简易“Y”形管蜱虫驱避测定方法可准确测定阴阳性样本，与其他同类方法相比，可靠有效。
2.3.中国肉桂精油对常见的三种硬蜱的驱避效果
对镰形扇头蜱，与对照相比，0.75％肉桂精油在1-6小时，和1.5％肉桂精油在5-6小时均无显著驱避效果(p>0.05)，驱避率均低于50％。其他测试浓度，在6小时驱避实验中，均显示了显著驱避效果(p<0.05)。浓度为3％,6％,12％的肉桂精油组，平均驱避率分别大于69％,73％和94％，与避蚊胺阳性对照组70-94％的驱避率相当，显示了强大的驱避效果。各个时间段驱避率大于90％的只有12％的高浓度组，该浓度组与0.75％和1.5％浓度组在各个测定时间段均显著差异(p<0.05)。总体上，中国肉桂精油对镰形扇头蜱若蜱的驱避效果呈浓度依赖特征，3％以上浓度具有较强驱避作用，可持续6小时(图3)。
对亚洲璃眼蜱，与对照相比，尽管0.75％肉桂精油在驱避率均低于50％，但仍显示显著驱避效果。而其他测试浓度，在6小时驱避实验中，均显示了显著驱避效果(p<0.05)。浓度为1.5％，3％,6％,12％的肉桂精油组，平均驱避率分别大于69％,86％，85％和93％，与避蚊胺阳性对照组75-93％的驱避率相当，显示了强大的驱避效果。总体上，中国肉桂精油对亚洲璃眼蜱若蜱的驱避效果呈浓度依赖特征，1.5％以上浓度具有较强驱避作用，可持续6小时(图4)。
对长角血蜱，与对照相比，0.75％和1.5％肉桂精油在1-6小时，均无显著驱避效果(p>0.05)，驱避率均低于50％。其他测试浓度，在6小时驱避实验中，均显示了显著驱避效果(p<0.05)。浓度为3％,6％,12％的肉桂精油组，平均驱避率分别大于68％,87％和97％，与避蚊胺阳性对照组65-100％的驱避率相当，显示了强大的驱避效果。总体上，中国肉桂精油对长角血蜱若蜱的驱避效果呈浓度依赖特征，3％以上浓度具有较强驱避作用，可持续6小时(图5).
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.中国肉桂精油在制备蜱虫驱避药物中的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述中国肉桂精油的浓度至少为3％。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述中国肉桂精油驱避蜱虫的持续时间大于6小时。
4.一种蜱虫驱避剂，包含安全有效量的中国肉桂精油。
5.一种蜱虫驱避测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
设计制作蜱虫驱避Y形管，该Y形管设有左上、右上和底部三个管口；
将待测蜱虫装入蜱管，该蜱管口径与所述Y形管的底部管径匹配，打开蜱管上盖，将其与Y形管底部管口连接密封；
在Y形管左右上管口分别放置加入驱避剂或对照品的滤纸，该滤纸夹于两层细孔膜之间，将其固定并做上标记，所述细孔膜表面涂适量羊毛脂用作蜱虫诱饵；
垂直放置Y形管，蜱管中的蜱虫从Y形管底部向上爬行，在实验开始后20分钟、40分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时分别观察计数Y形管左右二个分支管口上端的蜱数量；
设对照管口上端蜱数量为A，实验管口上端蜱数量为B，按驱避率＝(A-B)/A*100％的公式计算蜱虫驱避率。
6.根据权利要求5所述的蜱虫驱避测定方法，其特征在于，所述Y形管为聚丙烯食品级材质。
7.根据权利要求5所述的蜱虫驱避测定方法，其特征在于，所述驱避剂包含中国肉桂精油。
8.根据权利要求5所述的蜱虫驱避测定方法，其特征在于，所述对照品包括阳性对照和阴性对照，其中阳性对照为20％避蚊胺乙醇溶液，阴性对照为纯水和乙醇混合溶液。
9.根据权利要求5所述的蜱虫驱避测定方法，其特征在于，所述细孔膜包括细孔尼龙膜。
10.根据权利要求5所述的蜱虫驱避测定方法，其特征在于，所述滤纸为圆形滤纸。
11.一种蜱虫驱避测定方法专用的嗅觉测定装置，其特征在于，所述装置为Y形管，该Y形管设有左上、右上和底部三个管口，该三个管口相互连通。
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