CN1568145A - 包含天然成分的杀虫制剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天然杀虫剂组合物。特别地，本发明涉及一种包含鱼藤提取物和苦参提取物的天然杀虫剂组合物，如果认为需要，还可以另外包含从苦楝皮、川楝子和印度楝等获得的其它草药提取物，因而具有良好的针对各种农业有害昆虫，例如以非常难于进行有效病虫害防治而闻名的TSSM(二点叶螨，二点叶螨)、DBM(菱纹背蛾，小菜蛾)的病虫害防治活性。此外，这种杀虫剂组合物对人和家畜动物是无害的。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种天然杀虫剂组合物。特别地，本发明涉及一种包含鱼藤(yu teng)提取物和苦参(ku shen)提取物的天然杀虫剂组合物，如果认为需要，还可以包含从苦楝皮(Kulianpi)、川楝子(Chuanlianzi)和印楝种子(Neem seed)等获得的其它草药提取物，因而具有良好的、针对各种农业有害昆虫，例如以非常难于进行有效病虫害防治而闻名的TSSM(二点叶螨，二点叶螨)、DBM(菱纹背蛾，小菜蛾)的病虫害防治活性。此外，这种天然杀虫剂组合物对人类和家畜动物是无害的。
[背景技术]
由过度喷洒各类合成杀虫剂产生的包括土壤和水污染在内的环境污染已经被提升为最严重的环境问题之一。因此，研究主要集中于开发具有低毒性或不引起污染问题的天然杀虫剂。换句话说，对人类无害并且能保护农产品免受有害昆虫损害的天然杀虫剂目前正迫切需要。
使用鱼藤和苦参作为杀虫剂原料的研究从1980年开始就已经在进行了(中国专利号1176742，1183902，1057159，1194782，97104754，1171198).例如，中国专利号No.1171198中公开了一种包含0.08％苦参碱的天然杀虫剂。同样地，中国专利号No.1194782中记载了以苦参植物和烟草作为原料用于杀虫剂组合物，其中，通过包括粉碎萃取和提取物混合在内的简单步骤就可以获得药效，该组合物被用于蔬菜、水果和棉株的病虫害防治，尤其用于防治纹白蝶、菜青虫幼虫和蚜虫窝。
然而，这些常规方法在病虫害防治活性方面有很大的局限，特别是在高效控制被分类为常规处理难于消灭的有害昆虫——TSSM和DBM时。
草药百科全书，例如《中草药彩色图谱指南》、《中华人民共和国药典》、《有毒中草药和有毒药用植物百科全书》，很好地提供了有关鱼藤和苦参的信息。上述草药已经被用于治疗由各种中风产生的水肿、多尿和心律失常等症状，也由于它们显著的杀虫活性而曾经被用于农业。从病理学的观点看来，已知那些草药能刺激中枢神经系统，也能引起麻痹型中毒。
本发明包含鱼藤和苦参提取物，根据民间验方，它们已经被用作农业杀虫剂，既具有宽的杀虫谱又具有优良的选择性的病虫害防治活性。进一步地，从苦楝皮、川楝子和印楝种子中获得的提取物能加到鱼藤和苦参提取物中，使所期望达到的效果最大化。
因此，本发明的目的是提供一种新的天然杀虫剂的组合物，该组合物对于在常规杀虫剂处理下难于控制的有害昆虫具有优良的病虫害防治活性。
[发明描述]
本发明是以包含各自有效量的鱼藤提取物和有效量的苦参提取物的天然杀虫剂组合物为特征的。
进一步地，本发明的天然杀虫剂组合物连同鱼藤提取物和苦参提取物一起，能另外包含至少一种选自苦楝皮、川楝子和印楝种子提取物的提取物。
在本发明中用作原料的天然植物的特征总结如下。
鱼藤是一种豆科植物，这种植物的所有部分或者它的根能被用作草药的原料，它以能很好地适应热带或亚热带的气候而著称。鱼藤在相对阴暗的环境下生长，尤其喜欢在排水良好的厚层土壤上生长。鱼藤的主产地包括中国的广东、广西、湖南、Bokgun、河南、Henam省和台湾，产于广东和Haenam的鱼藤被认为品质尤其好。鱼藤的根包含剧毒物质，因此能杀死或毒死昆虫。鱼藤能迅速杀死几百种不同的昆虫。根据Hwanam农学院植物保护系(中国)获得的结果，鱼藤暴露在光源下很容易分解并且在空气中很容易被氧化。因此，使用以后不存在作为残留物的剩余物质，也不会造成任何环境污染。进一步地，它只对昆虫和鱼类，而不会对哺乳动物显示出强毒性。
苦参是苦参(Sophora flavescens)的干燥根，整个中国大陆都有出产。一般来说，中国的山西、Hobuk、Hanam和Habuk省的产品被认为是极好的。它适应温暖的天气和厚层的、肥沃的、排水良好的沙土或粘土。采集苦参优选在春季和秋季，最优选秋季。被挖掘出来的去掉了根上部和须根的根用水冲洗，以除去泥土和沙子，然后在太阳底下晒干。切片后在太阳下晒干的苦参被称为“苦参片(ku shenpyun)”。
川楝子是川楝子(Fructus toosendan)的干燥果实，广泛分布于中国的四川、河北、贵州、Hanam、安徽、江苏省等地区。苦楝皮是直径2-3.2cm的球形，它的表面呈深红黄色或棕黄色。苦楝皮表面略微光滑，通常是凹的或皱缩的。它的内部被分成6-8份，每一部分里都有一粒棕色的椭圆形种子。它有一种独特的、闻起来酸酸的气味。
苦楝皮是川楝(Melia toosendan sieb.)的干燥树皮。它的主产地是中国的四川、湖北、安徽、江苏、Hanam、贵州、山东和云南省。苦楝皮包含尝起来是苦味的川楝素。它是不规则的扁盘形，它的导管和宽度也是不规则的。它具有交叉垂直线条的图案和黄棕色树皮孔。当苦楝皮的粗糙的树皮被剥开，里面看起来是白色或黄白色的。
印度楝树的枝叶很厚，属于热带林木，它的树干又高又绿。它生长得很快，对于极端的环境如干旱、高温和贫瘠环境具有很强的适应能力。通常来说，树干长得越高，根在土地中就扎得越深。印楝种子的原产地是印度、缅甸和巴基斯坦。然而，它们已经被移植，现在，泰国、伊朗、多米尼加和中国都有栽培。印楝种子包含一种被称为印苦楝子素的、以具有多种药效而闻名的活性成分。
上述天然植物依靠按照标准方法制成的一些样品而被利用在本发明中。首先，外部的泥土和污染物要从天然植物上面去除，然后切片或粉碎，使提取变得更容易。不像常规的用来提取单一或复合草药的方法那样，本发明是用被分类为极性和非极性的两类溶剂来进行提取的，其中，用在本发明中的所有的草药都根据各自的特性而被决定采用其中的某一种溶剂。
鱼藤提取物是用常规的非极性有机溶剂，例如苯、甲苯、二甲苯、环己烷、正己烷、正戊烷、正庚烷、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳等来制备的，上述溶剂可以单独使用或者作为混合溶剂来使用。然而，为了使从鱼藤中获得的杀虫成分的提取效率最大化，应当谨慎地选择溶剂。为了防止活性成分分解，提取应当在低于80℃的温度下进行。经过7小时，鱼藤被分别提取三次，组合提取液被过滤和浓缩。这种常规的提取方法可以被用在本发明中。
与此相反，苦参提取物是用常规的极性有机溶剂，例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、苯甲醇、丙基纤维素、γ-丁内酯(γ-butylolactone)、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲基萘和甲醚脂肪酸等来制备的，上述溶剂可以单独使用或者作为混合溶剂来使用。为了使从苦参中获得的杀虫成分的提取效率最大化，应当谨慎地选择溶剂。提取应当在低于80℃的温度下进行以避免活性成分分解。经过5小时，分别进行3次提取，接着按照过滤组合提取物并浓缩的顺序进行。这种常规的提取方法可以被用在本发明中。
在本发明中，苦楝皮、川楝子和印楝种子用各自最适合的方法来提取。苦楝皮和川楝子用和鱼藤相同的方法提取，而印楝种子用和苦参相同的方法提取。
本发明的天然杀虫剂组合物包含20-80wt％的鱼藤提取物(根据3.0wt％的鱼藤酮含量来作为标记物)和20-80wt％的苦参提取物(根据0.2wt％的苦参碱含量来作为标记物)作为主要成分。本发明的天然杀虫剂组合物还可以另外包含0-30wt％的苦楝皮、川楝子和印楝种子(根据7.0wt％的提取物含量)。如果鱼藤提取物或苦参提取物的含量低于20wt％或高于80wt％，既要有效地控制TSSM(二点叶螨，二点叶螨)又要有效地控制DBM(菱纹背蛾，小菜蛾)将是很困难的。仅包含鱼藤和苦参提取物而不包含苦楝皮、川楝子和印楝种子提取物的杀虫剂组合物能表现出良好的杀虫剂控制活性。然而，为了体现更好的杀虫活性，尤其是要获得最佳的针对有害昆虫如TSSM和DBM的病虫害防治活性，杀虫剂组合物中最好是还包含苦楝皮、川楝子和印楝种子作为活性成分。如果苦楝皮、川楝子和印楝种子的含量高于30wt％，将会制约原先的由鱼藤和苦参所赋予的病虫害防治性能。
关于使用从天然植物中获得的提取物制成的草药，活性成分的含量变化极大地依赖于产地、采集时间、贮藏周期和贮藏条件，因此，优选为每一提取物选择一种适当的标记物，并且根据先前确定的标记物的含量来确定杀虫剂组合物中每一成分的含量范围。在本发明中，分别地，鱼藤酮被选为鱼藤的标记物，苦参碱被选为苦参的标记物。就可以另外添加的草药，例如川楝、川楝子和印楝种子来说，基于每一提取物的重量百分比含量来选择标记物。
因此，杀虫剂组合物中的每一成分的含量范围可以根据标记物和提取物的含量比率来确定。据此，根据100g的天然杀虫剂组合物，本发明的天然杀虫剂组合物包含0.6-2.4g的鱼藤酮、0.04-0.16g的苦参碱以及0-2.1g另外的苦楝皮、川楝子或印楝种子提取物。在本发明的天然杀虫剂组合物中，限制每一活性成分含量的原因和上述天然植物提取物相同。
正如同上面所解释的，本发明的天然杀虫剂组合物包含鱼藤提取物(鱼藤酮)和苦参提取物(苦参碱)，因此具有优良的杀虫效果，并且还可以另外包含苦楝皮、川楝子和印楝种子，因此赋予了提高的杀虫效果，尤其是针对以通常方法非常难于进行有效的病虫害控制而闻名的TSSM(二点叶螨，二点叶螨)和DBM(菱纹背蛾，小菜蛾)。
正如同上面所解释的，本发明提供如下列制备实施例所示的粗植物提取物，以及下列实施例的天然杀虫剂组合物。每一实施例制备的天然杀虫剂组合物的杀虫活性都可以通过实验方法来检测。通过下列制备实施例和实施例将进一步阐明本发明，然而，不应将其解释为对本发明范围的限制。
[实施例]
制备实施例1：鱼藤提取物的制备
鱼藤用水洗净干燥，然后切片并粉碎。440g粉碎了的鱼藤中加入1,365ml甲苯然后于50℃温育7hr，再于70℃回流提取10hr。然后收集提取物，将1,090ml甲苯加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。再一次，将1,000ml甲苯加入残渣中，于70℃持续2hr进行第三次提取，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例2：苦参提取物的制备
58g被切片成2.0-4.0cm厚的苦参与410ml 90v/v％的乙醇混合并于50℃温育14hr，再于70℃回流提取3hr。然后收集提取物，将275ml90v/v％的乙醇加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。于70℃持续2hr第三次提取残渣，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例3：苦楝皮提取物的制备
苦楝皮用水洗净干燥，然后切片并粉碎。440g粉碎了的苦楝皮中加入1,365ml甲苯并于50℃温育7hr，再于70℃回流提取10hr。然后收集提取物，将1,090ml甲苯加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。再一次，将1,000ml甲苯加入残渣中，于70℃持续2hr进行第三次提取，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例4：川楝子提取物的制备
川楝子用水洗净干燥，然后切片并粉碎。440g粉碎了的川楝子中加入1,365ml甲苯并于50℃温育7hr，再于70℃回流提取10hr。然后收集提取物，将1,090ml甲苯加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。再一次，将1,000ml甲苯加入残渣中，于70℃持续2hr进行第三次提取，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例5：印楝种子提取物的制备
58g被切片成2.0-4.0cm厚的印楝种子与410ml 90v/v％的乙醇均匀混合并于50℃温育14hr，再于70℃回流提取3hr。然后收集提取物，将275ml 90v/v％的乙醇加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。于70℃持续2hr第三次提取残渣，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例6：鱼藤和苦楝皮提取物的制备
440g彻底干燥的鱼藤和15g彻底干燥的苦楝皮的混合物中加入1,365ml甲苯并于50℃温育7hr，接着于70℃回流提取10hr。然后收集提取物，并将1,090ml甲苯加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。再一次，将1,000ml甲苯加入残渣中，于70℃持续2hr进行第三次提取，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例7：鱼藤和川楝子提取物的制备
440g彻底干燥的鱼藤和58g彻底干燥的川楝子的混合物中加入1,365ml甲苯并于50℃温育7hr，接着于70℃回流提取10hr。然后收集提取物，并将1,090ml甲苯加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。再一次，将1,000ml甲苯加入残渣中，于70℃持续2hr进行第三次提取，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例8：鱼藤、川楝子和苦楝皮提取物的制备
440g彻底干燥的鱼藤、58g彻底干燥的川楝子和15g彻底干燥的苦楝皮的混合物中加入1,365ml甲苯并于50℃温育7hr，接着于70℃回流提取10hr。然后收集提取物，并将1,090ml甲苯加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。再一次，将1,000ml甲苯加入残渣中，于70℃持续2hr进行第三次提取，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
制备实施例9：苦参和印楝种子提取物的制备
58g被切片成2.0-4.0cm厚的苦参与30g被碾碎使得种仁破碎的印楝种子均匀混合，在410ml 90v/v％的乙醇中于50℃温育14hr，然后于70℃回流提取3hr。然后收集提取物，并将275ml 90v/v％的乙醇加入残渣中，于70℃持续6hr进行另一次提取，并收集提取物。于70℃持续2hr第三次提取残渣，并收集提取物。上述所有的提取物被合并，并浓缩至210ml。
参考实施例：标记物的选择
溶剂梯度泵(Waters 600 Controller，USA)被用于鱼藤酮——鱼藤提取物的标记物——的HPLC分析。所用的溶剂是0.1N的磷酸乙腈水溶液，90min内允许的梯度范围是90∶10到0∶100。用的是Phenomenex C18柱，UV检测器的波长设为295nm。使用自动取样器，每次加样量为10μl。结果用Autochro软件(Younglin Co.，韩国)进行分析。
在分液漏斗中，1.6203g苦参碱——苦参的标记物——与2ml浓氨水及10ml氯仿混合。重复萃取三次，接着分别在水浴中蒸发。蒸发的细节如下：用3ml无水乙醇反复蒸发以获得残余物。加入10ml乙醚以溶解提取物，再加入10ml 0.01M的硫酸以使醚蒸发。冷却以后，在提取物中加入15ml蒸馏水和2-3滴甲基橙指示剂，用0.0176M氢氧化钠滴定。在空白试验中加入10ml 0.01M的硫酸、15ml蒸馏水和2-3滴甲基橙指示剂。
用上述方法选出来的标记物如下：
鱼藤酮 苦参碱
实施例：天然杀虫剂组合物的制备
由上述制备实施例制备的天然植物提取物按照表1所示的比率混合。与此同时，为了使组合物均匀乳化，相对于天然提取物的总和所使用的聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(“乳化剂1”，Koremul SFT-85，Hannong Hwasung，韩国)和聚氧乙烯辛基苯基醚(“乳化剂2”，Koremul OP-10，Hannong Hwasung，韩国)的用量分别是6wt％和4wt％。工业用乙醇(Jin Chemical Pharmaceutical Co.，Ltd.)被用作溶剂将组合物的最终体积调节到100％。
表1a
| 分类 | 实施例(wt％) | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 鱼藤提取物 | 45 | - | - | - | 65 |
| 苦参提取物 | - | 45 | - | - | - |
| 鱼藤和苦楝皮提取物 | - | 45 | - | - | - |
| 鱼藤和川楝子提取物 | - | - | 45 | - | - |
| 鱼藤、苦楝皮和川楝子提取物 | - | - | - | 45 | - |
| 苦参和印度楝树种子提取物 | 45 | - | 45 | 45 | 25 |
| 乳化剂1 | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 |
| 乳化剂2 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 |
表1b
| 分类 | 比较实施例 (wt％) | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 鱼藤提取物 | 90 | - | - | - | - | 15 |
| 苦参提取物 | - | 90 | - | 80 | - | 15 |
| 苦楝皮提取物 | - | - | 90 | - | - | 10 |
| 川楝子提取物 | - | - | - | 10 | - | 15 |
| 印度楝树种子提取物 | - | - | - | - | 90 | 35 |
| 乳化剂1 | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 |
| 乳化剂2 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 |
实验实施例
为了比较按照表1a和1b中的组合物制备的天然杀虫剂组合物的活性，进行如下所示的实验。
实验实施例1：针对TSSM的药效
二十只TSSM(二点叶螨，二点叶螨)成虫被放在直径为3cm的菜豆叶片上。喷洒预定量的组合物，接着在通风橱中阴干。喷洒后24hr和48hr分别检查杀虫效率，结果示于下列表2中。
实验实施例2：针对DBM的药效
直径5cm的卷心菜叶子在制备好的组合物中浸泡30秒，然后在通风橱中阴干，接种20只DBM(菱纹背蛾，小菜蛾)三龄幼虫。接种后24hr和48hr分别检查杀虫效率，结果示于下列表3中。
表2
针对TSSM的药效[杀虫效率％]
| 分类 | 给药的持续时间(hr) | 浓度(稀释率) | ||
| ×50 | ×100 | ×500 | ||
| 空白(未给药的) | 24 | 0 | 0 | 0 |
| 48 | 0 | 0 | 0 | |
| 实施例1 | 24 | 90 | 10 | 10 |
| 48 | 100 | 25 | 10 | |
| 实施例2 | 24 | 95 | 10 | 0 |
| 48 | 100 | 10 | 0 | |
| 实施例3 | 24 | 100 | 85 | 80 |
| 48 | 100 | 100 | 90 | |
| 实施例4 | 24 | 86 | 30 | 10 |
| 48 | 95 | 55 | 10 | |
| 实施例5 | 24 | 95 | 35 | 25 |
| 48 | 100 | 45 | 30 | |
| 比较实施例1 | 24 | 20 | 0 | 0 |
| 48 | 25 | 0 | 5 | |
| 比较实施例2 | 24 | 0 | 0 | 0 |
| 48 | 0 | 0 | 0 | |
| 比较实施例3 | 24 | 45 | 20 | 5 |
| 48 | 60 | 25 | 5 | |
| 比较实施例4 | 24 | 100 | 20 | 10 |
| 48 | 100 | 45 | 25 | |
| 比较实施例5 | 24 | 20 | 5 | 5 |
| 48 | 50 | 5 | 5 | |
| 比较实施例6 | 24 | 40 | 35 | 10 |
| 48 | 75 | 40 | 15 | |
表3
针对DBM的药效[杀虫效率(％)]
| 分类 | 给药的持续时间(hr) | 浓度(稀释率) | ||
| ×50 | ×100 | ×500 | ||
| 空白(未给药的) | 24 | 0 | 0 | 0 |
| 48 | 0 | 0 | 0 | |
| 实施例1 | 24 | 100 | 75 | 50 |
| 48 | 100 | 85 | 60 | |
| 实施例2 | 24 | 100 | 95 | 60 |
| 48 | 100 | 100 | 85 | |
| 实施例3 | 24 | 100 | 60 | 50 |
| 48 | 100 | 65 | 50 | |
| 实施例4 | 24 | 90 | 55 | 10 |
| 48 | 100 | 70 | 30 | |
| 实施例5 | 24 | 95 | 100 | 85 |
| 48 | 100 | 100 | 95 | |
| 比较实施例1 | 24 | 100 | 45 | 5 |
| 48 | 100 | 55 | 15 | |
| 比较实施例2 | 24 | 70 | 45 | 5 |
| 48 | 85 | 50 | 15 | |
| 比较实施例3 | 24 | 50 | 25 | 10 |
| 48 | 95 | 30 | 10 | |
| 比较实施例4 | 24 | 80 | 40 | 15 |
| 48 | 85 | 60 | 15 | |
| 比较实施例5 | 24 | 80 | 25 | 0 |
| 48 | 80 | 25 | 0 | |
| 比较实施例6 | 24 | 75 | 10 | 0 |
| 48 | 90 | 35 | 5 | |
[工业实用性]
正如同上面所说明的那样，本发明提供了一种包含草药提取物的天然杀虫剂组合物，该组合物既对人类和家畜动物无害，又具有针对农业有害昆虫，例如以难以进行有效的病虫害防治而闻名的TSSM和DBM的优良的病虫害防治活性。因此，本发明的天然杀虫剂组合物有希望成为下一代优秀杀虫剂。
Claims (7)
1.一种包含有效量的鱼藤提取物和有效量的苦参提取物的天然杀虫剂组合物。
2.根据权利要求1的天然杀虫剂组合物，其中，包含分别为20-80wt％的所述鱼藤提取物和所述苦参提取物。
3.根据权利要求1或权利要求2的天然杀虫剂组合物，其中100g所述天然杀虫剂组合物中，包含0.6-2.4g的鱼藤酮和0.04-0.16g的苦参碱作为标记物。
4.根据权利要求1的天然杀虫剂组合物，其中，所述组合物还另外包含至少一种选自苦楝皮、川楝子和印楝种子提取物的提取物。
5.根据权利要求4的天然杀虫剂组合物，其中所述天然杀虫剂组合物包括0-30wt％所述苦楝皮、川楝子和印楝种子提取物。
6.根据权利要求4或权利要求5的天然杀虫剂组合物，其中，100g所述天然杀虫剂组合物中，包含0.6-2.4g的鱼藤酮和0.04-0.16g的苦参碱作为标记物，还另外包含分别为0-2.1g的所述苦楝皮、川楝子和印楝种子提取物。
7.一种既能有效对抗二点叶螨(二点叶螨)又能有效对抗菱纹背蛾(小菜蛾)的天然杀虫剂组合物。
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