CN115413684A - 一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂，其特征在于，通过先利用纤维素酶进行酶解后采用乙醇浸取与微波、超声辅助提取相结合的方法，从香蒲茎叶中获得粗提取液，经减压浓缩后得到香蒲提取液，将香蒲提取液、有机硅、甘油、去离子水按重量配比混合均匀，制备成昆虫驱除剂。本发明将酶解、醇提、微波、超声的协同作用应用于香蒲提取物制备同翅目昆虫驱除，得到一种新型植物源驱虫剂。拓展了香蒲开发利用途径，为绿色农业虫害防治提供一种新制剂。

Description

一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂

技术领域

本发明属于天然植物有益用处开发与绿色农业技术应用推广领域，具体涉及一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂。

背景技术

香蒲属香蒲科，水生或沼生，为多年生宿根性沼泽草本挺水植物，在我国分布广泛。属内物种有水烛香蒲、东方香蒲、宽叶香蒲、小香蒲、长苞香蒲、蒙古香蒲等。中医上称其性甘、味平，归肝、心包经，具有止血化瘀、通淋等功效。

近年来人们对香蒲的研究从未停止，至今已从香蒲属植物中分离得到的化学成分有黄酮、烷烃、甾类、有机酸、多糖、挥发油等。香蒲提取物的药理作用有对心血管系统的良性影响，降血脂及抗动脉粥样硬化等，但是对于香蒲提取物驱除鳞翅目及同翅目的作用未见报道。因此，利用香蒲开发一款具有农业应用价值的虫害防治制剂，对于减少环境污染，促进有机农业发展，推动绿色生防技术应用具有积极意义。

经查询，发明专利“香蒲假茎总蛋白质的提取和双向电泳分析方法”(专利申请号：201110128948.1)公开了一种从香蒲假茎中提取蛋白质的方法，其并未涉及黄酮类、甾类、烷烃类、多糖类、有机酸等成分，更无驱虫等相关应用研究。

发明专利“一种玻璃洗涤液”(专利申请号：201611068625.7)公开了一种含有香蒲叶提取物的玻璃洗涤液，其并未明确香蒲叶提取物所含成分及其在该发明中的具体作用，且该发明的作用效果并未涉及驱虫应用。

发明专利“一种植物源红火蚁饵剂”(专利申请号：201210080051.0)公开了一种对红火蚁具有引诱、毒杀作用的饵剂型药物，其中所述杀虫成分提取自狭叶香蒲，并未涉及香蒲属其他物种；其所述提取过程较为简略，可操作性不强；其所指定的毒杀对象红火蚁，属于膜翅目昆虫，并未涉及鳞翅目、同翅目害虫的防治。

发明专利“蒲黄中香蒲新苷的提取分离方法”(专利申请号：200410101783.9)公开了一种从香蒲的蒲黄中提取香蒲新苷成分的方法，其中香蒲总提取物的提取方法并未明确说明，可实施性较差，最终提取物成分单一且并未涉及虫害的防治应用。

本发明中所述香蒲提取物，采用香蒲属物种均可提取获得，所用纤维素酶酶解后采用乙醇浸取与微波、超声辅助提取相结合的方法提高了提取效率，增加了产物得率，产物中保留了多种活性成分，对同翅目害虫均具有良好的驱除效果，是对香蒲有益应用的深入发掘，同时为农业生产提供了一种新的生防制剂。

发明内容

本发明旨在设计一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂，其特征在于香蒲属物种分布广泛，生长速度快，成本低，提取效率高、得率高，所得制剂具有多种生物活性成分，对于同翅目害虫特异性驱除效果好，是对香蒲的高价值开发应用，为农业生产提供一种新的生防制剂。

具体技术方案步骤如下：

1)将香蒲清洗、烘干、粉碎得香蒲粉，称取香蒲粉10～15g，加入纤维素酶1.0～2.2mg，加入无菌水混匀定容至300mL得香蒲酶解液，其中纤维素酶购买自上海国药集团化学试剂有限公司，酶活力400U/mg；

2)使用功率500W超声仪，设定温度45～60℃、时间40～60min，对香蒲酶解液进行超声处理，经孔径0.2～0.4μm滤膜抽滤，得滤液1与滤渣1；

3)向滤渣1中加入150～200mL无水乙醇，混匀后加无菌水定容至300mL得混合溶液，使用功率为300～600W微波仪对混合溶液进行微波处理5～7min；

4)使用功率500W超声仪，设定温度45～65℃、时间30～40min，对混合溶液进行超声提取，经0.2～0.4μm滤膜抽滤得滤液2与滤渣2；

5)合并滤液1、滤液2，经55～70℃减压浓缩，得到香蒲提取物；

6)取香蒲提取物、有机硅、甘油、无菌水按重量比1：0.8：0.2：25混合均匀，制备成同翅目昆虫驱除剂。

本发明的有益效果是：

1)提取前先利用纤维素酶进行酶解反应，在不破坏活性成分的前提下，增大接触面积、缩短提取时间、提高产物得率，且使产物中增加了寡糖、还原糖等有益成分；

2)采用乙醇浸取与微波辅助、超声辅助提取相结合的方式，大大提高了原料利用率，提高了提取效率，增大了产物得率，实现原料高值化利用；

3)香蒲属物种分布广泛，生长速度快，取材方便，投入产出比高，本发明为香蒲的高价值利用创造了一条途径；

4)本发明属于植物源生防制剂，包含多种活性有效成分，对同翅目昆虫具有良好的驱除效果，环境相容性好。

本发明所述的一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂，创新性地将酶解、醇提、微波、超声提取方式有序结合，经过不断优化得到对同翅目昆虫具有良好驱除效应的香蒲提取物。进一步地，将香蒲提取物与有机硅、甘油、无菌水按特定比例复配，得到具有良好储存性、祛除效果、展布性、持久性的同翅目昆虫驱除剂。其中，几种辅助提取方式的结合以及几种物质的复配，均是基于科学有效的筛选、分析方法，经过多重的试验验证，而最终确定的最优方案。因此，本发明在所述一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂在其防治同翅目昆虫中的应用具有显著创新创造性的基础上，其所述香蒲提取物的提取方法及同翅目昆虫驱除剂的配制方案同时具有显著创新创造性。

本发明与现有同翅目昆虫驱除剂相比，具有植物提取物的相关优势：生物来源，环保无残留、无污染，直接施用于叶面、果面不会对作物本身及农产品品质造成不良影响；材料来源于植物，不受化工原料限制；制备工艺简单，制备过程不产生三废；提取介质循环利用，生产成本低；制剂作用广泛，对多种同翅目昆虫具有良好防效；作用机理多样化，害虫不易产生抗药性。

本发明的创新点在于，创造性地将香蒲提取物应用于同翅目昆虫驱除，以香蒲提取物为主效成分制备成同翅目昆虫驱除剂，进而验证以香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂对同翅目昆虫的防治效果，是对香蒲提取物的应用范围的创新，也是对同翅目虫害的防治方法的创新。

本发明的有益效果是，将香蒲提取物应用于同翅目昆虫防治领域，所制备的同翅目昆虫驱除剂对多种同翅目虫害具有良好的防治效果。在为香蒲属植物开创了一条新的应用途径的同时，也为同翅目虫害的有效防治提供了一种新的生物源制剂。

附图说明：

图1显示本发明制备的同翅目昆虫驱除剂喷施于发生蚜虫虫害的苹果叶片试验，以对比例1及空白对照为参照，对比喷施后20天内的蚜虫数量变化情况。

图2显示本发明制备的同翅目昆虫驱除剂喷施于发生白粉虱虫害的西红柿植株试验，以对比例2、对比例3及空白对照为参照，对比喷施后15天内的白粉虱数量变化情况。

图3显示本发明制备的同翅目昆虫驱除剂喷施于紫叶桃植株防治叶蝉试验，以对比例4及空白对照为参照，对比虫害发生后15天内的病叶数量变化情况。

本发明中制备的香蒲提取物，有效成分包括黄酮类、烷烃类、甾类、多糖、挥发油、有机酸类物质，以香蒲提取物为主效成分，添加有机硅、甘油、无菌水混合制备成为一种水溶性同翅目昆虫驱除剂。

本发明具有长效的杀虫、驱虫的作用效果，按照虫害种类及虫害发生阶段稀释相应倍数后施用，对于白粉虱、蚜虫、斑衣蜡蝉等同翅目害虫均具有良好的驱除效果。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本发明提供一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂，其制备步骤如下：

1)香蒲清洗、烘干、粉碎得香蒲粉，称取香蒲粉10g，加入纤维素酶1.8mg，加入无菌水混匀定容至300mL得香蒲酶解液；

2)使用功率500W超声仪，将香蒲酶解液于50℃下超声40min，经0.22μm滤膜抽滤，分离滤液1与滤渣1；

3)向滤渣1中加入180mL无水乙醇，混匀后加无菌水定容至300mL，使用功率500W微波处理5min得混合溶液；

4)使用功率500W超声仪，将混合溶液于50℃下，超声40min，经0.22μm滤膜抽滤得滤液2与滤渣2；

5)合并滤液1、滤液2，经60℃下减压浓缩至原溶液体积的1/4，得香蒲提取物；

6)将香蒲提取物、有机硅、甘油、无菌水按重量比1：0.8～1.0：0.05～0.2：15～30混合均匀，制备成同翅目昆虫驱除剂。

实施例2

本发明提供一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂，其制备步骤如下：

1)去香蒲清洗、烘干、粉碎得香蒲粉，称取香蒲粉10g，加入纤维素酶1.6mg，加入无菌水混匀定容至300mL得香蒲酶解液；

2)使用功率500W超声仪，对香蒲酶解液于55℃下超声30min，经0.22μm滤膜抽滤，分离得滤液1与滤渣1；

3)向滤渣1中加入160mL无水乙醇，混匀后加无菌水定容至300mL，使用功率500W微波处理7min得混合溶液；

4)使用功率500W超声仪，将混合溶液于55℃下，超声30min，经0.22μm滤膜抽滤得滤液2与滤渣2；

5)合并滤液1、滤液2，经65℃下减压浓缩至原溶液体积的1/4，得香蒲提取物；

6)将香蒲提取物、有机硅、甘油、无菌水按重量比1：0.8：0.2：25混合均匀，制备成同翅目昆虫驱除剂。

对比例1

参照实施例1，将其中纤维素酶替换为等量无菌水；

其余技术特征与实施例1相同。

对比例2

参照实施例2，将其中超声处理去掉；

其余技术特征与实施例2相同。

对比例3

参照实施例2，将其中微波处理去掉；

其余技术特征与实施例2相同。

对比例4

参照专利“一种植物源红火蚁饵剂”(专利申请号：201210080051.0)，制备狭叶香蒲提取物；

其余技术特征与实施例1相同。

试验1

2021年7月至9月间，选取山东烟台栖霞市西城镇红富士苹果园中的部分发生蚜虫虫害的果树叶片进行喷施试验，以叶片上蚜虫活体数作为效果评价指标。喷施分组：实施例1、对比例1、对照组(无菌水)各10片，各制剂稀释倍数均为500倍，喷施量200kg/亩。第一次喷施后5天进行第二次喷施，统计计算自第一次喷施开始20天内三组叶片蚜虫数量平均数，数据结果制成表1如下：

表1苹果蚜虫虫害叶片喷施试验数据

分析统计数据可知，实施例1与对比例1产品喷施发生蚜虫虫害的苹果叶片，对蚜虫都具有一定的驱除效果，但实施例1效果显著优于对比例1，且随着时间的延长，实施例1驱除蚜虫效果持久性较好，证明本发明中纤维素酶酶解步骤对于香蒲提取物驱虫效果具有显著提升作用。

试验2

2021年9月至11月间，选取山东烟台牟平区高陵镇温室大棚中发生白粉虱虫害的西红柿植株进行喷施试验，以整株上白粉虱活体数作为效果评价指标。喷施分组：实施例2、对比例2、对比例3、对照组(无菌水)各20株。各制剂稀释倍数均为1000倍，喷施量240kg/亩。首次喷施后每间隔3天喷施一次，共喷施3次。计数首次喷施后0、5、10、15天时植株上附着活体白粉虱的数量，计算平均值，统计结果制成表2如下：

表2西红柿白粉虱虫害植株喷施试验数据

分析统计数据可知，各实验组中白粉虱数量在喷施后都有不同程度减少，但实施例2的驱虫效果明显优于对比例2、3，且随着时间的延长，实施例2驱除蚜虫效果持久性较好，证明本发明中超声处理、微波处理都对香蒲提取物的驱虫效果具有显著提升作用。

试验3

2022年4月下旬，选取烟台高新区经三路上绿化带中紫叶桃植株进行预防叶蝉虫害喷施试验，以整株上发生白斑虫害叶片数作为效果评价指标。喷施分组：实施例1、对比例4、对照组(无菌水)各5株。各制剂稀释倍数均为500倍，喷施量300kg/亩。喷施时期为紫叶桃初叶期进行首次喷施，二三叶期连续喷施2次，时间间隔3～5天。

该区域紫叶桃植株于5月中旬发生叶蝉虫害，选定发现虫害当日开始统计15天内叶片虫害指数，计算平均数，结果归集为表3如下：

表3紫叶桃预防叶蝉虫害喷施试验数据

分析统计数据可知，实施例1与对比例4产品对叶蝉都具有一定的预防驱除作用，但对比例4的作用效果有限且保持性较低，证明本发明对于叶蝉具有显著持久的驱除作用。

上述对所公开的实例的说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，且本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂。

2.根据权利要求1所述一种香蒲提取物制备的同翅目昆虫驱除剂，其制备方法为：取香蒲提取物、有机硅、甘油、无菌水按重量比1：0.6～1.2：0.05～0.3：12～30混合均匀，得同翅目昆虫驱除剂。

3.根据权利要求1、2所述香蒲提取物，其制备工艺如下：

1)将香蒲清洗、烘干、粉碎得香蒲粉，称取香蒲粉8～15g，加入纤维素酶0.5～3.5mg，加入无菌水混匀定容至300mL得香蒲酶解液，其中纤维素酶活力400U/mg；

2)使用功率500W超声仪，设定温度35～60℃、时间20～60min，对香蒲酶解液进行超声处理，经孔径为0.2～0.5μm滤膜抽滤，得滤液1与滤渣1；

3)向滤渣1中加入150～300mL无水乙醇，混匀后加无菌水定容至300mL得混合溶液，使用功率为300～600W微波仪对混合溶液进行微波处理3～8min；

4)使用功率500W超声仪，设定温度30～65℃、时间20～60min，对混合溶液进行超声处理，经孔径为0.2～0.5μm滤膜抽滤得滤液2与滤渣2；

5)将滤液1与滤液2合并，经50～85℃减压浓缩，减压浓缩的浓缩量为原溶液体积的75％，得香蒲提取物。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的以香蒲提取物为主效成分的昆虫驱除剂在防治同翅目昆虫白粉虱、蚜虫、斑衣蜡蝉中的应用。

5.一种如权利要求1-3中任一项所述的以香蒲提取物为主效成分的昆虫驱除剂与其它杀虫剂混配使用以降低同翅目昆虫耐药性的应用。

6.一种如权利要求1-3中任一项所述的以香蒲提取物为主效成分的昆虫驱除剂与助溶剂、分散剂混配使用以增强驱虫效果的应用。

7.根据权利要求4-6所述的应用，其特征在于，应用于苹果、梨、枣、葡萄、柑橘、桃、山楂树，花生、棉花、玉米、大豆、黄瓜、西红柿作物上同翅目昆虫的防治。

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