CN113575617A - 南木香在生物防治方面的应用及其生物防治药剂与制备方法 - Google Patents

南木香在生物防治方面的应用及其生物防治药剂与制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明“南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用及其生物防治药剂与制备方法”属于生物防治领域。本发明提供南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治领域的用途，并基于该用途，本发明进一步提供一种生物防治药剂，其包括活性成分；所述活性成分包括南木香精油。利用本发明的南木香AristolochiayunnanensisFranch.新用途或采用本发明的杀虫剂/杀虫方法可高效杀灭西花蓟马或木虱，且南木香为野生植物，分布范围广泛，简单易得，成本低廉，适于大规模推广应用。

Description

南木香在生物防治方面的应用及其生物防治药剂与制备方法
技术领域
本发明属于生物防治领域，具体涉及南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用及其生物防治药剂与制备方法。
背景技术
木虱为昆虫纲同翅目中的一个重要类群。它也是同翅目木虱科的通称。为渐变态类昆虫，个体发育经过卵、若虫和成虫三个时期。口器刺吸式。成虫体小型，活泼能跳。若虫体圆而扁平，体表覆被蜡质分泌物。多为害木本植物，重要的有为害梨树的梨木虱和为害桑树的桑木虱等。
西花蓟马是蓟马科Thripidae的一类动物。又称苜蓿蓟马，属缨翅目Thysanoptera。西花蓟马食性杂，已知寄主植物多达500余种。该虫原产于北美洲，1955年首先在夏威夷考艾岛发现，曾是美国加州最常见的一种蓟马。
南木香为以云南马兜铃AristolochiayunnanensisFranch.的根、根状茎及藤入药的一味中药，其性味辛温，功效主治：温中理气，止痛消食，舒筋活络；治胃炎，腹胀，腹痛，风湿骨痛等。
然而，本领域尚未报道南木香在生物防治领域的用途，对于南木香防治木虱或西花蓟马更是一片空白。
发明内容
为了填补本领域现有技术的空白，本发明提供南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用及其生物防治药剂与制备方法。
本发明的技术方案如下：
南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用。
生物防治指杀虫；
优选地，所述生物防治指采用南木香精油杀虫；
优选地，所述虫选自木虱或西花蓟马。
所述南木香精油指提取自云南马兜铃植株根的根的精油；
优选地，所述南木香精油的活性成分包括：9-异丙基双环[6·1·0]九烯、(3R)-1-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(3H)-萘酮、3,7,7-三甲基-11-亚甲基-(6R)-螺环[5·5]十一碳-2-烯、亚甲基-3-丙-1-烯-2-基-环己烷、乙酸冰片酯、(1R,4aR,5R,9aS)-4,5,9,9-四甲基-1,4a,5,6,7,8,9,9a-八氢-1,5-环、(-)-4-萜品醇、蓝桉醇、(-)-异长叶烯-9-酮、紫苏醛、2-茨醇、1,7,7-三甲基双环[2·2·1]庚-2-基甲酸酯、桉油烯醇、(1R)-3α-乙烯基-3-甲基-2β-(1-甲基乙烯基)-6β-异丙基环己烷-1β-醇、8,8-二甲基-9-亚甲基-1,5-环十一碳二烯。
所述杀虫方式选自熏蒸或触杀；
优选地，所述南木香精油杀虫的半致死浓度为0.30mg/L或0.97μg/头。
一种生物防治药剂，其特征在于，包括：活性成分；所述活性成分包括南木香精油。
所述南木香精油的活性成分包括：9-异丙基双环[6·1·0]九烯、(3R)-1-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(3H)-萘酮、3,7,7-三甲基-11-亚甲基-(6R)-螺环[5·5]十一碳-2-烯、亚甲基-3-丙-1-烯-2-基-环己烷、乙酸冰片酯、(1R,4aR,5R,9aS)-4,5,9,9-四甲基-1,4a,5,6,7,8,9,9a-八氢-1,5-环、(-)-4-萜品醇、蓝桉醇、(-)-异长叶烯-9-酮、紫苏醛、2-茨醇、1,7,7-三甲基双环[2·2·1]庚-2-基甲酸酯、桉油烯醇、(1R)-3α-乙烯基-3-甲基-2β-(1-甲基乙烯基)-6β-异丙基环己烷-1β-醇、8,8-二甲基-9-亚甲基-1,5-环十一碳二烯。
所述的一种生物防治药剂还包括：药学上可接受的辅料；
所述药学上可接受的辅料选自：溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗黏合剂、整合剂、渗透促进剂、pH值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂、反絮凝剂、助滤剂、释放阻滞剂；
优选地，所述生物防治药剂为杀虫剂。
一种生物防治药剂的制备方法，其特征在于，对南木香进行精油提取。
所述南木香指云南马兜铃植株的根；
优选地，所述精油提取指采用水蒸气蒸馏法提取后再萃取。
所述水蒸气蒸馏法的提取温度为70-120℃优选100℃；提取时间为2-8h优选6h；
优选地，所述萃取剂为正己烷，萃取时间为0.2-1h优选0.5h；
优选地，萃取后的正己烷层干燥、浓缩；优选地，所述干燥指用无水硫酸钠去除正己烷层的水分；所述浓缩指干燥后的产物用旋蒸仪旋转蒸发去除正己烷后得到南木香精油；
优选地，水蒸气蒸馏法提取前将云南马兜铃植株的根自然阴干、粉碎；
优选地，所述水蒸气蒸馏法提取指：将阴干粉碎后的云南马兜铃植株的根置于挥发油提取器中进行提取。
本发明首次提出并请求保护南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的新用途，该新用途主要通过南木香AristolochiayunnanensisFranch.精油熏杀或触杀西花蓟马或木虱得以实现。本发明还首次提取并鉴定出南木香AristolochiayunnanensisFranch.精油中的活性杀虫成分，它们包括：9-异丙基双环[6·1·0]九烯、(3R)-1-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(3H)-萘酮、3,7,7-三甲基-11-亚甲基-(6R)-螺环[5·5]十一碳-2-烯、亚甲基-3-丙-1-烯-2-基-环己烷、乙酸冰片酯、(1R,4aR,5R,9aS)-4,5,9,9-四甲基-1,4a,5,6,7,8,9,9a-八氢-1,5-环、(-)-4-萜品醇、蓝桉醇、(-)-异长叶烯-9-酮、紫苏醛、2-茨醇、1,7,7-三甲基双环[2·2·1]庚-2-基甲酸酯、桉油烯醇、(1R)-3α-乙烯基-3-甲基-2β-(1-甲基乙烯基)-6β-异丙基环己烷-1β-醇、8,8-二甲基-9-亚甲基-1,5-环十一碳二烯等。同时，本发明通过致死试验证实了南木香AristolochiayunnanensisFranch.精油对西花蓟马或木虱的高致死效率，其半致死浓度均显著低于现有常规杀虫剂的半致死浓度。利用本发明的南木香AristolochiayunnanensisFranch.新用途或采用本发明的杀虫剂/杀虫方法可高效杀灭西花蓟马、木虱，且南木香对应的云南马兜铃为野生植物，分布范围广泛，简单易得，成本低廉，适于大规模推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例和实验例对本发明的具体内容做进一步详细描述，但并不以此限制本发明的保护范围。
生物材料的来源
本发明的南木香：云南马兜铃AristolochiayunnanensisFranch.的植株购买自云药网，采云堂。
第1组实施例、南木香的生物防治新用途
本组实施例提供南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用。
在一些实施例中，生物防治指杀虫；
优选地，所述生物防治指采用南木香精油杀虫；
优选地，所述虫选自木虱或西花蓟马。
在具体的实施例中，所述南木香精油指提取自云南马兜铃植株根的精油；
优选地，所述南木香精油的活性成分包括：9-异丙基双环[6·1·0]九烯、(3R)-1-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(3H)-萘酮、3,7,7-三甲基-11-亚甲基-(6R)-螺环[5·5]十一碳-2-烯、亚甲基-3-丙-1-烯-2-基-环己烷、乙酸冰片酯、(1R,4aR,5R,9aS)-4,5,9,9-四甲基-1,4a,5,6,7,8,9,9a-八氢-1,5-环、(-)-4-萜品醇、蓝桉醇、(-)-异长叶烯-9-酮、紫苏醛、2-茨醇、1,7,7-三甲基双环[2·2·1]庚-2-基甲酸酯、桉油烯醇、(1R)-3α-乙烯基-3-甲基-2β-(1-甲基乙烯基)-6β-异丙基环己烷-1β-醇、8,8-二甲基-9-亚甲基-1,5-环十一碳二烯。
在另一些实施例中，所述杀虫方式选自熏蒸或触杀；
优选地，所述南木香精油杀虫的半致死浓度为0.30mg/L或0.97μg/头。
基于本发明的教导，本领域技术人员可将南木香AristolochiayunnanensisFranch.或其植株任意部位、或其提取物用于生物防治用途，所述生物防治包括但不限于：杀虫、杀螨、对动物(包括但不限于昆虫)引诱、趋避等；所述虫包括但不限于西花蓟马、木虱等；任何将南木香AristolochiayunnanensisFranch.，或来源于南木香AristolochiayunnanensisFranch.的衍生产品(例如，提取物、萃取物、提取的精油、挥发油、含有南木香AristolochiayunnanensisFranch.任何部位或组织的配方产品)用于生物防治的行为均落入本发明的保护范围。
第2组实施例、本发明的生物防治药剂
本组实施例提供一种生物防治药剂。本组所有的实施例都具备如下共同特征：所述生物防治药剂包括：活性成分；所述活性成分包括南木香精油。
在具体的实施例中，所述南木香精油的活性成分包括：9-异丙基双环[6·1·0]九烯、(3R)-1-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(3H)-萘酮、3,7,7-三甲基-11-亚甲基-(6R)-螺环[5·5]十一碳-2-烯、亚甲基-3-丙-1-烯-2-基-环己烷、乙酸冰片酯、(1R,4aR,5R,9aS)-4,5,9,9-四甲基-1,4a,5,6,7,8,9,9a-八氢-1,5-环、(-)-4-萜品醇、蓝桉醇、(-)-异长叶烯-9-酮、紫苏醛、2-茨醇、1,7,7-三甲基双环[2·2·1]庚-2-基甲酸酯、桉油烯醇、(1R)-3α-乙烯基-3-甲基-2β-(1-甲基乙烯基)-6β-异丙基环己烷-1β-醇、8,8-二甲基-9-亚甲基-1,5-环十一碳二烯。
在进一步的实施例中，所述生物防治药剂还包括：药学上可接受的辅料；
所述药学上可接受的辅料选自：溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗黏合剂、整合剂、渗透促进剂、pH值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂、反絮凝剂、助滤剂、释放阻滞剂；
优选地，所述生物防治药剂为杀虫剂。
本领域技术人员根据本发明的记载，出于产品优化及推广便捷程度等目的，结合实际生产应用的需要，对上述辅料进行常规选择和调整，例如，可将本发明的生物防治药剂的剂型进一步制成：液体剂、喷雾剂、粉剂、片剂等常规剂型，并根据这些常规剂型选择必要的辅料并调配辅料的用量。
第3组实施例、本发明的生物防治药剂的制备方法
本组实施例提供一种生物防治药剂的制备方法。本组所有的实施例都具备如下共同特征：所述生物防治药剂的制备方法包括：对南木香进行精油提取。
在具体的实施例中，所述南木香指云南马兜铃植株的根；
优选地，所述精油提取指采用水蒸气蒸馏法提取后再萃取。
在一些实施例中，所述水蒸气蒸馏法的提取温度为70-120℃优选100℃；提取时间为2-8h优选6h；
优选地，所述萃取剂为正己烷，萃取时间为0.2-1h优选0.5h；
优选地，萃取后的正己烷层干燥、浓缩；优选地，所述干燥指用无水硫酸钠去除正己烷层的水分；所述浓缩指干燥后的产物用旋蒸仪旋转蒸发去除正己烷后得到南木香精油；
优选地，水蒸气蒸馏法提取前将云南马兜铃植株的根自然阴干、粉碎；
优选地，所述水蒸气蒸馏法提取指：将阴干粉碎后的云南马兜铃植株的根置于挥发油提取器中进行提取。
实验例、本发明生物防治药剂具体制备过程、成分鉴定及效果验证
1、植物精油制备
将南木香取植株的根自然阴干，粉碎，称量后置于挥发油提取器中，采用水蒸气蒸馏法进行提取，提取时间一般为6h，采用正己烷萃取，获得正己烷层，加入无水硫酸钠除去水分，浓缩后，量取体积，将挥发油装入干燥玻璃瓶中，放置于4℃冰箱内保存。
2、GC-MS测试
挥发油样品采用GC-MS分析样品的成分组成，测试条件为：GCMS-QP2010 plus(Shimadzu)；色谱柱：DB-5MS(60m×0.25um×0.32mm)(Agilent)；升温速率：60℃-10℃/min-300℃-20min；分流比：30：1；恒线速度模式：30cm/sec；载气：He；离子源温度：200℃；接口温度：300℃；进样口温度：320℃；质量扫描范围：m/z 29-650进样量：1μL；样品前处理：样品经一次性注射器含0.22μm的有机滤膜的滤头过滤；谱库检索：Nist 2017标准谱库。
南木香精油经检测其成分如下表1所示：
表1
Figure BDA0003271765340000051
Figure BDA0003271765340000061
Figure BDA0003271765340000071
Figure BDA0003271765340000081
Figure BDA0003271765340000091
上表1中鉴定出来的全部成分的总百分比未到100％，是因为南木香AristolochiayunnanensisFranch.精油中仍存在未知成分，它们可能是新的化合物，无法利用现有的GC-MS检测方法鉴定出来。
4、南木香挥发油对西花蓟马熏蒸活性测定
采用熏蒸法，取20mL小瓶吸入10头西花蓟马成虫，用网纱套住放入250mL广口瓶中，瓶盖内固定1cm×6cm滤纸条，将滴有20μlL药液的滤纸条晾10-20s，待溶剂挥发后盖上瓶盖，使滤纸条悬于广口瓶中央，用封口膜包住广口瓶盖。处理后将广口瓶放入植物培养箱中，设温度(25±0.5)℃，相对湿度50％，光照L：D为16h：8h的光照气候箱。以未加挥发油溶剂和印楝油分别为阴性、阳性对照。每个处理6次重复，每重复10头蓟马，处理后24h后分别检查各处理的蓟马死亡及存活情况，计算死亡率，采用DPS计算半致死浓度LC50。
5、南木香挥发油对木虱触杀活性测定
采用微量点滴法测定触杀活性。试虫用冷冻10min麻醉，10头木虱/管，采用点滴法，点滴于虫体前胸背板，每头点滴2μL。将处理后的木虱放在垫枸杞鲜嫩枝芽的离心管中，用纱网封口。处理后将离心管放入智能人工光照气候箱中，设温度(25±0.5℃)，相对湿度60％，光照L:D为16h:8h的光照气候箱。设不含药剂的处理作空白对照，以添加印楝油的小组为阳性对照组，以添加南木香精油溶液的小组为实验组。每个处理6次重复，每重复10头木虱，处理后24h后分别检查各处理的木虱死亡及存活情况，计算死亡率，采用DPS计算半致死浓度LC50。
对比结果如下表2所示：
表2
Figure BDA0003271765340000092
Figure BDA0003271765340000101

Claims (10)

1.南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用。
2.根据权利要求1所述的南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用，其特征在于，生物防治指杀虫；
优选地，所述生物防治指采用南木香精油杀虫；
优选地，所述虫选自木虱或西花蓟马。
3.根据权利要求2所述的南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用，其特征在于，所述南木香精油指提取自云南马兜铃植株根的根的精油；
优选地，所述南木香精油的活性成分包括：9-异丙基双环[6·1·0]九烯、(3R)-1-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(3H)-萘酮、3,7,7-三甲基-11-亚甲基-(6R)-螺环[5·5]十一碳-2-烯、亚甲基-3-丙-1-烯-2-基-环己烷、乙酸冰片酯、(1R,4aR,5R,9aS)-4,5,9,9-四甲基-1,4a,5,6,7,8,9,9a-八氢-1,5-环、(-)-4-萜品醇、蓝桉醇、(-)-异长叶烯-9-酮、紫苏醛、2-茨醇、1,7,7-三甲基双环[2·2·1]庚-2-基甲酸酯、桉油烯醇、(1R)-3α-乙烯基-3-甲基-2β-(1-甲基乙烯基)-6β-异丙基环己烷-1β-醇、8,8-二甲基-9-亚甲基-1,5-环十一碳二烯。
4.根据权利要求2所述的南木香AristolochiayunnanensisFranch.在生物防治方面的应用，其特征在于，所述杀虫方式选自熏蒸或触杀；
优选地，所述南木香精油杀虫的半致死浓度为0.30mg/L或0.97μg/头。
5.一种生物防治药剂，其特征在于，包括：活性成分；所述活性成分包括南木香精油。
6.根据权利要求5所述的一种生物防治药剂，其特征在于，所述南木香精油的活性成分包括：9-异丙基双环[6·1·0]九烯、(3R)-1-4,4a,5,6,7,8-六氢-4,4a-二甲基-6-(1-甲基乙烯基)-2(3H)-萘酮、3,7,7-三甲基-11-亚甲基-(6R)-螺环[5·5]十一碳-2-烯、亚甲基-3-丙-1-烯-2-基-环己烷、乙酸冰片酯、(1R,4aR,5R,9aS)-4,5,9,9-四甲基-1,4a,5,6,7,8,9,9a-八氢-1,5-环、(-)-4-萜品醇、蓝桉醇、(-)-异长叶烯-9-酮、紫苏醛、2-茨醇、1,7,7-三甲基双环[2·2·1]庚-2-基甲酸酯、桉油烯醇、(1R)-3α-乙烯基-3-甲基-2β-(1-甲基乙烯基)-6β-异丙基环己烷-1β-醇、8,8-二甲基-9-亚甲基-1,5-环十一碳二烯。
7.根据权利要求5或6所述的一种生物防治药剂，其特征在于，还包括：药学上可接受的辅料；
所述药学上可接受的辅料选自：溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、抗黏合剂、整合剂、渗透促进剂、pH值调节剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、保湿剂、吸收剂、稀释剂、絮凝剂、反絮凝剂、助滤剂、释放阻滞剂；
优选地，所述生物防治药剂为杀虫剂。
8.一种生物防治药剂的制备方法，其特征在于，对南木香进行精油提取。
9.根据权利要求8所述的一种生物防治药剂的制备方法，其特征在于，所述南木香指云南马兜铃根的根；
优选地，所述精油提取指采用水蒸气蒸馏法提取后再萃取。
10.根据权利要求9所述的一种生物防治药剂的制备方法，其特征在于，所述水蒸气蒸馏法的提取温度为70-120℃优选100℃；提取时间为2-8h优选6h；
优选地，所述萃取剂为正己烷，萃取时间为0.2-1h优选0.5h；
优选地，萃取后的正己烷层干燥、浓缩；优选地，所述干燥指用无水硫酸钠去除正己烷层的水分；所述浓缩指干燥后的产物用旋蒸仪旋转蒸发去除正己烷后得到南木香精油；
优选地，水蒸气蒸馏法提取前将云南马兜铃植株的根自然阴干、粉碎；
优选地，所述水蒸气蒸馏法提取指：将阴干粉碎后的云南马兜铃植株的根置于挥发油提取器中进行提取。
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