CN114375951A

CN114375951A - 一种能抑制烟草腋芽生长的3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂的制备及应用方法

Info

Publication number: CN114375951A
Application number: CN202111540411.6A
Authority: CN
Inventors: 陈丹; 杨金广; 冯超; 谭菲菲
Original assignee: Qingzhou Tobacco Research Institute of China National Tobacco Corp of Institute of Tobacco Research of CAAS
Current assignee: Qingzhou Tobacco Research Institute of China National Tobacco Corp of Institute of Tobacco Research of CAAS
Priority date: 2021-12-16
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2022-04-22

Abstract

本发明公开了一种3‑癸烯‑2‑酮缓释型抑芽剂的制备及应用方法，所述缓释型抑芽剂由壳材和芯材组成，所述壳材包括壳材聚合物、壳材溶液、消泡剂、保护剂，所述芯材包括3‑癸烯‑2‑酮、芯材溶液和助溶剂，通过调节合成时间、温度、加样速度、溶液pH值等聚合而成。与传统抑芽剂相比，该剂型在使用过程中，无需添加额外农药助剂，遇水后缓慢释放，能实现长时间作用于靶标，起到长时间抑芽的效果；解决了抑芽剂长期暴露在环境中受紫外线照射降解的问题；同时提高农药有效利用率，以水为分散介质，毒性低、对环境友好、贮运安全，制剂及加工成本低，具有广阔的发展前景。

Description

一种能抑制烟草腋芽生长的3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂的制备及应用方法

技术领域

本申请属于农药技术与应用领域，具体涉及能抑制烟草腋芽生长的3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂的制备及应用方法。

背景技术

烟株打顶之后，由于顶端优势被破坏，导致腋芽处的腋芽迅速生长，从而影响正常叶片的生长。因此抑制腋芽生长是保证烟草产量和质量的一项重要措施。烟草抑芽主要有化学抑芽和人工抹芽两种方式，其中采用化学抑芽剂是抑制腋芽生长最省时的方法，目前在烟叶生产中得到广泛的使用。但近几年由于抑芽剂的连年使用，在每年的烟叶样品农药残留检测中，均有抑芽剂超标现象出现。随着消费者食品安全意识的增强，烟叶的安全性问题，已受到全社会的广泛关注，因此有效解决烟叶的农残问题，提升烟叶质量安全水平，已成为烟叶生产的重点。

3-癸烯-2-酮作为一种植物生长调节剂，属于α-β不饱和脂肪酮类化学物质，可破坏膜的完整性，导致氧化应激增加、抑制细胞中和活性氧的能力，造成分生组织坏死和芽组织坏死，从而抑制腋芽生长。3-癸烯-2-酮在自然界中存在于高等植物中，是某些水果和蘑菇香气的组成部分。3-癸烯-2-酮已经作为一种调味品在欧洲和欧洲的食品中使用，将3-癸烯-2-酮用作植物保护产品，对消费者来说风险很低。如果将3-癸烯-2-酮研制成缓释型制剂，能够延长农药的持效期，并降低因蒸发和液体流动造成的药物流失，减少溶剂用量，但目前尚无这类应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，以3-癸烯-2-酮为有效成分的缓释型抑芽剂，该制剂使用过程不需要额外添加润湿剂或其它助剂，而能实现抑制烟草腋芽的效果，其可广泛应用于烟草田间抑芽。

为达到上述技术目的，本发明采用的技术方案为：一种3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂的制备方法，包括以下步骤：

1）壳材合成：将壳材聚合物、壳材溶液、消泡剂、保护剂按质量比1:2-5:0.05-0.5:0.05-0.5比例称取，药品加入顺序分别是：

1.1）将聚合物加入到溶剂中，40-60℃搅拌2-10 h，使其完全溶解；

1.2）之后再加入消泡剂、保护剂，在温度范围为50-90℃内，以1000-2000 rpm的转速搅拌1-4 h；

1.3）之后用氢氧化钠调节pH至8-9，40-80℃，以2000-2500 rpm的转速搅拌4-10h，使其完全溶解，得到壳材溶液；

2）芯材合成：将3-癸烯-2-酮、芯材溶液和助溶剂按照质量比1:2-5:0.05-0.5的比例混合，40-80℃，以2000-2500 rpm的转速搅拌4-8 h；

3）制备：将壳材混合液逐滴加入芯材混合液，加入乳化剂和分散剂。同时缓慢加入盐酸逐渐调低体系的pH值，将体系最终pH值调节至3-5，以60-80℃，1000-2000 rpm的转速搅拌4-8 h后，离心，冲洗，干燥，获得3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂。

其中，所述壳材聚合物包括尿素、密胺树脂、脲醛树脂、壳聚糖中的一种或两种的混合物。

其中，所述壳材溶液包括聚乙烯醇、甲醛、异氰酸酯类衍生物、环己酮中的一种或多种混合。

其中，所述壳材消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或几种的混合物。

其中，所述壳材保护剂为二氧化硅、明胶、羟甲基纤维素中的一种或几种的混合物。

其中，所述芯材溶液为溶剂8030、甘油醚、豆油酸甲酯、椰油脂肪酸甲酯、月桂酸甲酯和乙酸乙酯中的一种或多种混合。

其中，所述助溶剂芯材助溶剂为ECL-400、ECL-1-410、双子吡咯烷酮、水杨酸钠、Greensperse5860中的一种或多种混合。

其中，所述乳化剂羧甲基纤维素、黄原胶或聚乙烯醇中的一种或多种混合。

其中，所述分散剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、有机硅、吐温-20中的一种或多种混合。

采用上述制备方法和材料组成后，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的抑芽剂的主要有效成分为3-癸烯-2-酮，其属于食品用香料，目前广泛应用于食品加工中，对烟草安全性高、对环境无污染。

2、本发明的以3-癸烯-2-酮为活性成分的烟草抑芽剂对烟草腋芽的抑制效果好，药效持效期长，用药量少，不影响烟草农艺性状和安全性。

3、本发明的抑芽剂具有缓释效果，有效成分缓慢释放，在壳材的保护下，能有效减少田间环境下紫外线照射、温度、湿度对有效成分的影响。在烟草打顶后，从烟株顶端将药液淋下，可有效抑制腋芽生长，具有重要的应用价值。

附图说明

图1所示为本发明中30% 3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂田间抑芽效果比对图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

一种能抑制烟草腋芽生长的3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂，包括壳材和芯材，在本发明中，壳材包括聚合物、壳材溶液、消泡剂、保护剂；芯材包括3-癸烯-2-酮、芯材溶液和助溶剂，通过调节合成时间、温度、加样速度、溶液pH值等聚合而成。具体地，壳材聚合物包括尿素、密胺树脂、脲醛树脂、壳聚糖的一种或两种合成；壳材溶液包括聚乙烯醇、甲醛、异氰酸酯类衍生物、环己酮中的一种或多种混合；壳材保护剂为二氧化硅、明胶、羟甲基纤维素中的一种或几种的混合物；壳材消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或几种的混合物；芯材溶液为溶剂8030、甘油醚、豆油酸甲酯、椰油脂肪酸甲酯、月桂酸甲酯、乙酸乙酯中的一种或多种混合；芯材助溶剂为ECL-400、ECL-1-410、双子吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、水杨酸钠、Greensperse5860中的一种或多种混合。

在上述基础上，本发明接着公开了抑制烟草腋芽生长的3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂的制备及应用方法，包括以下步骤：

1、壳材制备，将壳材聚合物、壳材溶液消泡剂、保护剂按质量比1:2-5:0.05-0.5:0.05-0.5混合，用氢氧化钠调节pH至8-9，40-80℃，以2000-2500 rpm的转速搅拌4-10 h，使其完全溶解，得到壳材溶液；

2、芯材制备，将3-癸烯-2-酮、芯材溶液和助溶剂按照质量比1:2-5:0.05-0.5的比例混合，40-80℃，以2000-2500 rpm的转速搅拌4-8 h；

3、将第一步制备的壳材混合液逐滴加入芯材混合液，同时缓慢加入盐酸逐渐调低体系的pH值，将体系最终pH值调节至3-5，以60-80℃的温度，1000-2000 rpm的转速搅拌4-8h后，离心，冲洗，干燥，即为3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂。

本发明的3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂的使用方法为：烟草打顶后，杯淋法施药。该缓释型抑芽剂在施药后，随着时间推移有效成分从芯材中缓慢释放，在烟株叶腋处富集，破坏植物细胞膜的完整性，抑制细胞中和活性氧的能力，造成分生组织坏死和芽组织坏死，从而抑制腋芽生长。和现有抑芽剂不同的是：本发明公开的缓释型抑芽剂壳材材料为脂溶性，故不受雨水冲刷的影响；且添加保护剂后，避免了紫外线照射中材料老化分解的问题，在环境中可实现稳定释放的目的。在常温、常压环境下，储存稳定。

本发明还提供了上述3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂在烟草抑芽过程中的应用。

以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1

30% 3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂。

在500 mL的容器中，将尿素20 g溶于聚乙烯醇60 g中，用氢氧化钠调节pH至8-9，将容器放在油浴锅中，40℃搅拌0.5 h，以1 mg/s的速度向反应容器中加入1.0 g乳化硅油、1.0 g明胶，温度调节为50℃，以2000 rpm的转速搅拌4 h，得到壳材溶液。

另取500 mL容器，取10 g 3-癸烯-2-酮溶于50 mL豆油酸甲酯中，加入助溶剂ECL-1-410 1.0 g，40℃，以2000 rpm的转速搅拌4 h，使其全部溶解，得到芯材溶液。

将壳材溶液以1 mg/s的速度滴加入芯材溶液中，同时缓慢加入盐酸逐渐调低体系的pH值，将体系最终pH值调节至4.0，温度缓慢升温至65℃，之后以2 mg/s的速度向反应容器中加入分散剂吐温-20 2.0 g，乳化剂羧甲基纤维素2.3 g，2000 rpm的转速搅拌6 h后，之后将制得的颗粒悬浮液离心，多次冲洗，真空干燥，得到3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂。

实施例2

20% 3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂。

在500 mL的容器中，将壳聚糖20 g溶于聚乙烯醇50 g中，用氢氧化钠调节pH至8-9，将容器放在油浴锅中，40℃搅拌2 h，以1 mg/s的速度向反应容器中加入1.5 g聚氧丙烯甘油醚、1.5 g羟甲基纤维素，温度调节为50℃，以2500 rpm的转速搅拌4 h，得到壳材溶液。

另取500 mL容器，取7.0 g 3-癸烯-2-酮溶于30 mL溶剂8030中，加入助溶剂ECL-400 1.0 g，40℃，以2000 rpm的转速搅拌4 h，使其全部溶解，得到芯材溶液。

将壳材溶液以1 mg/s的速度滴加入芯材溶液中，同时缓慢加入盐酸逐渐调低体系的pH值，将体系最终pH值调节至4.0。温度缓慢升温至65℃，之后以2 mg/s的速度向反应容器中加入分散剂十二烷基硫酸钠1.5 g，乳化剂聚乙烯醇2.0 g。2000 rpm的转速搅拌6 h后，之后将制得的悬浮液离心，多次冲洗，真空干燥，得到3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂。

对烟草腋芽的抑制效果，其试验方法如下：在全田烟株1/2中心花开放、顶叶长度在20 cm以上时进行打顶，并摘除所有长于2 cm的腋芽。打顶后立即采用杯淋法施药，将实施例1制备的30% 3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂分别稀释80倍、160倍液，每株用药液量均为20mL。以125 克/升氟节胺乳油作对照，设空白对照。

每小区面积：50 m²。（按照1200株/667 m²计算）。每小区取3点，每点10株，在施药后3周调查一次活芽数（超过2 cm），采活芽称重。根据以下公式计算抑芽效果。

表1为30% 3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂烟草抑芽效果。

由表1可以看出，30% 3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂对烟草腋芽的抑制效果明显，其中稀释80倍液的烟草抑芽效果为75%以上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂，其特征在于，包括壳材和芯材，所述壳材包括聚合物、壳材溶液、消泡剂、保护剂，所述芯材包括3-癸烯-2-酮、芯材溶液和助溶剂，通过调节合成时间、温度、加样速度、溶液pH值等聚合而成。

2.如权利要求1所述的缓释型抑芽剂，其特征在于，所述壳材聚合物包括尿素、密胺树脂、脲醛树脂、壳聚糖的一种或两种合成。

3.如权利要求1所述的缓释型抑芽剂，其特征在于，所述壳材溶液包括聚乙烯醇、甲醛、异氰酸酯类衍生物、环己酮中的一种或多种混合。

4.如权利要求1所述的缓释型抑芽剂，其特征在于，所述壳材保护剂为二氧化硅、明胶、羟甲基纤维素中的一种或几种的混合物。

5.如权利要求1所述的缓释型抑芽剂，其特征在于，所述壳材消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或几种的混合物。

6.如权利要求1所述的缓释型抑芽剂，其特征在于，所述芯材溶液为溶剂8030、甘油醚、豆油酸甲酯、椰油脂肪酸甲酯、月桂酸甲酯、乙酸乙酯中的一种或多种混合。

7.如权利要求1所述的缓释型抑芽剂，其特征在于，所述芯材助溶剂为ECL-400、ECL-1-410、双子吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、水杨酸钠、Greensperse5860中的一种或多种混合。

8.如权利要求1至7所述3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，壳材制备，将壳材聚合物、壳材溶液消泡剂、保护剂按质量比1:2-5:0.05-0.5:0.05-0.5混合，用氢氧化钠调节pH至8-9，40-80℃，以2000-2500 rpm的转速搅拌4-10 h，使其完全溶解，得到壳材溶液；

第二步，芯材制备，将3-癸烯-2-酮、芯材溶液和助溶剂按照质量比1:2-5:0.05-0.5的比例混合，40-80℃，以2000-2500 rpm的转速搅拌4-8 h；

第三步，将第一步制备的壳材混合液逐滴加入芯材混合液，同时缓慢加入盐酸逐渐调低体系的pH值，将体系最终pH值调节至3-5，以60-80℃的温度，1000-2000 rpm的转速搅拌4-8 h后，离心，冲洗，干燥，获得3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂。

9.如权利要求1至8所述的3-癸烯-2-酮缓释型抑芽剂在抑制烟草腋芽生长中的应用。