一种防治根结线虫的植物源农药制备方法,属于农学领域。
背景技术:
1、线虫是地球上数量最多、抵抗力和适应力最强的无脊椎动物,是动物界里种类仅次于昆虫的第二大类群,数量约占动物群体的 4/5。线虫除寄生于人体和动物以外还为害植物,几乎所有重要的农作物都受其侵害。
2、植物能用来防治线虫,是因为其体内含有抑制或毒杀线虫的物质,即有效活性成分。植物所含的化学成分比较复杂多样,有效成分只是其中的一部分,大都是植物新陈代谢的产物,存在于植物的细胞中,常因植物生长的地区、季节差异而常有变化。从不同类群植物中分离的杀线虫活性物质一般不同,即便是同种植物的杀线虫活性代谢物质也是多样的。用于防治害虫的植物源生理活性物质,通常可分为生物碱、萜类、柠檬素类、多炔类、甙类、单宁、树脂、毒性蛋白、酯类、酮类等多种类型的化合物。
3、加拿大一枝黄花是一种菊科一枝黄花属的多年生草本植物。它原产于北美,因此又名北美一枝黄花。这种植物具有直立的长根状茎,高度可达2.5米。它的叶片呈披针形或线状披针形。加拿大一枝黄花具有强大的繁殖能力,每株拥有多达2万多粒种子,而且还能通过根部繁殖构建强大的地下繁殖网络。这种植物的根系分泌物能抑制周围其他植物的生长,与周围植物争阳光、争空间、争养分、争水分,直至周围植物死亡,因此被称为“恶魔之花”。它能严重破坏自然植被和生态系统,对农林作物构成很大的威胁。因此成为国内危害最为严重的外来入侵物种之一。
4、而加拿大一枝黄花富含多种生物碱、黄酮类、多糖类和甙类和蒽醌类等有效活性成分,其提取物可以有效防治根结线虫对植物的危害。但现有技术对于加拿大一枝黄花提取物存在针对性不强,有效活性成分提取的操作复杂,因此发明一种对各有效成本提取针对性强,效果好的加拿大一枝黄花植物源农药的制备方法,对防治加拿大一枝黄花和防治根结线虫都具有非常重要的意义。
技术实现思路
1、为了克服现有技术领域存在的上述技术问题,本发明的目的在于,提供一种防治根结线虫的植物源农药制备方法。
2、本发明提供一种防治根结线虫的植物源农药制备方法,包括以下步骤:
3、步骤(1)加拿大一枝黄花的预处理
4、取一定量的加拿大一枝黄花,清洗并烘干一段时间,将烘干后的加拿大一枝黄花进行粉碎;
5、步骤(2)层析提取;
6、步骤(3)微波辅助提取
7、取一定量粉碎后的加拿大一枝黄花粉末将其溶解在己烷和丙酮的混合溶剂中,不断搅拌并过滤,将过滤后的混合体系放入微波辅助提取仪器中,设置适宜的参数,经过一定时间微波辅助提取获得富含植物碱类加拿大一枝黄花提取物的混合溶液;
8、步骤(4)溶剂萃取法提取
9、取一定量粉碎后的加拿大一枝黄花粉末加入适量蒸馏水溶解,加入石油醚作为溶剂进行萃取,分离出石油醚萃取物,将水层继续加入一定氯仿进行溶剂萃取法萃取,分离出氯仿萃取物,继续将水层加入一定量正丁醇进行萃取,将上述操作获得的石油醚萃取物、氯仿萃取物、正丁醇萃取物进行混合,获得富含多糖和甙类和蒽醌类等物质加拿大一枝黄花提取物混合溶液;
10、步骤(5)表面活性剂的制备
11、s51 取一定月桂醇加热并控制在合适温度,并不断搅拌;
12、s52 在充分搅拌的情况下缓慢加入一定量氯磺酸,并在一定温度和时间内反应;
13、s53 将反应液倒入冰-水混合物中,之后用氢氧化钠溶液中和至偏碱性,之后加热蒸发、浓缩至粘稠,冷却后减压抽滤至固液分离,最后用乙醇洗涤,烘干,得到表面活性剂十二烷基硫酸钠;
14、步骤(6)加拿大一枝黄花提取物的浓缩纯化
15、分别取聚酰胺柱层析提取物、微波辅助提取物、溶剂萃取法提取物于烧杯中,加入一定量乙醇溶液充分混合,经过磁力搅拌水浴加热、蒸发浓缩得到加拿大一枝黄花混合提取物;
16、步骤(7)防治根结线虫的植物源农药的制备
17、取一定量浓缩加拿大一枝黄花混合提取物、十二烷基硫酸钠、酸碱调节剂偏硅酸钠于丙酮溶液中并充分混合后,充分搅拌后,一定温度下静置一段时间制得防治根结线虫的植物源农药。
18、本发明植物源农药制备时,经过三种不同的溶剂进行层层萃取,可以将加拿大一枝黄花中杀线虫的有效成分分别特异性的萃取出来,提高了有效成分的浓度,提高杀虫效率。
19、作为优选,步骤(1)加拿大一枝黄花的预处理包括取10~20g加拿大一枝黄花,清洗并烘干1~3h,将烘干后的加拿大一枝黄花进行粉碎。
20、本方法先将加拿大一枝黄花先烘干再粉碎,目的是为了减少加拿大一枝黄花的含水量,使其更容易粉碎,且粉碎后的干燥材料更易于与提取溶剂接触,从而有助于更高效地提取加拿大一枝黄花中的有效成分,并且烘干后的材料更容易储存,且容易简化后续的提取过程,提高并简化的了提取效率。
21、作为优选,所述步骤(2)层析提取为聚酰胺柱层析提取,包括:
22、s21将取一定颗粒状聚酰胺混悬于水中,使其充分膨胀然后装柱,让聚酰胺自由沉降;
23、s22取一定量加拿大一枝黄花粉末,加入一定量氯仿-甲醇作为洗脱剂并不断搅拌,溶出有效成分,将富含加拿大一枝黄花有效成分的溶解液直接上样,装入柱顶,然后分别经过水洗、醇洗、稀甲酰胺溶液洗脱,将聚酰胺柱层析后提取到富含黄酮类物质加拿大一枝黄花中混合溶液。
24、聚酰胺分子中既有亲水基团又有亲脂基团,聚酰胺色谱具有双重层析原理。当用极性溶剂(如含水溶剂)作为流动相时,聚酰胺中的烷基作为非极性固定相,当用非极性流动相(如氯仿—甲醇)时,聚酰胺则作为极性固定相,其色谱行为类似于正相分配色谱。
25、作为优选,步骤(2)聚酰胺柱层析提取包括s21将取30~60目聚酰胺混悬于水中,使其充分膨胀然后装柱,让聚酰胺自由沉降。
26、作为优选,步骤(2)聚酰胺柱层析提取包括s22取3~5g加拿大一枝黄花粉末,加入100~200ml氯仿-甲醇作为洗脱剂并不断搅拌,使其溶解,将富含加拿大一枝黄花的溶解液直接上样,装入柱顶,然后分别经过水洗、醇洗、稀甲酰胺溶液洗脱,将聚酰胺柱层析后提取到富含黄酮类物质加拿大一枝黄花中混合溶液。
27、本方法中利用聚酰胺柱层析对黄酮类物质具有可逆的层析特点,能够实现高分离效果。可极大的提高提取加拿大一枝黄花中黄酮类有效活性成分,且这种方法的柱层析样品容量较大,非常适合于制备分离。并且聚酰胺柱层析法实验操作相对简单,不需要过于复杂的仪器和设备,这对于需要大量提取黄酮类物质的情况非常有利。
28、作为优选,步骤(3)微波辅助提取包括取3~5g粉碎后的加拿大一枝黄花粉末将其溶解在100~200ml己烷和丙酮的混合溶剂中,不断搅拌并过滤,将过滤后的混合体系放入微波辅助提取仪器中,功率设置为200~400w,经过0.5~1h微波辅助提取获得富含植物碱类加拿大一枝黄花提取物的混合溶液。
29、本方法利用植物碱类物质对特定频率的电磁波的吸收差异化不同,能够有效快速的使得加拿大一枝黄花细胞破裂并使得植物碱类物质与溶剂相接触,从而达到特异性提取植物碱类物质的目的。
30、作为优选,步骤(4)溶剂萃取法提取包括取3~5g粉碎后的加拿大一枝黄花粉末加入100~200ml蒸馏水溶解,加入50~75ml石油醚作为溶剂进行萃取,分离出石油醚萃取物,将水层继续加入20~40ml氯仿进行溶剂萃取法萃取,分离出氯仿萃取物,继续将水层加入20~75ml正丁醇进行萃取,将上述操作获得的石油醚萃取物、氯仿萃取物、正丁醇萃取物进行混合,获得富含多糖和甙类和蒽醌类等物质加拿大一枝黄花提取物混合溶液。
31、本方法使用溶剂萃取法,利用石油醚、氯仿、正丁醇等溶剂逐步对加拿大一枝黄花进行萃取从而达到提取出富含富含多糖和甙类和蒽醌类等有效活性成分,且本方法设计为逐层萃取,操作方法简单,并且适用范围广泛,通过不同溶剂对多糖和甙类和蒽醌类成分的特异性的不同从而进行相互作用,达到进行选择性提取的效果,从而提高提取的纯度。
32、作为优选,步骤(5)表面活性剂的制备包括s51 取2~4g月桂醇加热并控制在20~30℃,并不断搅拌;s51 在充分搅拌的情况下缓慢加入2~3g氯磺酸,并在20~30℃内反应2~4h;s53 将反应液倒入冰-水混合物中,用20%~30%氢氧化钠溶液中和至偏碱性,之后加热蒸发、浓缩至粘稠,冷却后减压抽滤至固液分离,最后用乙醇洗涤,烘干,得到表面活性剂十二烷基硫酸钠。
33、本方法在制备防治根结线虫的植物源农药创造性的加入了表面活性剂十二烷基硫酸钠,利用其能降低农药的表面张力,使其更容易湿润植物表面和土壤颗粒,且可以增加农药在植物表面的渗透能力,这有助于农药更好地渗透到植物组织中。表面活性剂可以改善农药在植物表面的附着性能,减少农药的流失,这可以延长农药的作用时间,提高防治的持久性。且一定程度上还能和农药产生协同效应,增强农药对根结线虫的毒性,这样可以降低农药的使用量,同时减少对环境和非目标生物的影响。
34、作为优选,步骤(6)加拿大一枝黄花提取物的浓缩纯化包括分别取20~30ml聚酰胺柱层析提取物、微波辅助提取物、溶剂萃取法提取物于烧杯中,加入100~150ml乙醇溶液充分混合,经过磁力搅拌水浴加热、蒸发浓缩得到加拿大一枝黄花混合提取物。
35、本方法通过水浴加热达到浓缩提纯各有效活性成分的纯度和浓度,从而增强其药效和生物利用度。浓缩纯化还有助于提高有效物质的的稳定性和保存期限,经过浓缩纯化的有效活性物质水分含量降低,不易受微生物污染和氧化变质,因此能够更长时间地保持其药效和品质。
36、作为优选,步骤(7)防治根结线虫的植物源农药的制备包括取5~10ml浓缩加拿大一枝黄花混合提取物、1~2g十二烷基硫酸钠、10~20ml酸碱调节剂偏硅酸钠于100~150ml丙酮溶液中并充分混合后,充分搅拌后,30~50℃下静置3~6h制得防治根结线虫的植物源农药。
37、本发放通过特异性的分别提取加拿大一枝黄花中的黄酮类、植物碱类、多糖和甙类和蒽醌类等具有杀线虫效果的有效活性物质,结合表面活性剂十二烷基硫酸钠和酸碱调节剂偏硅酸钠,在丙酮溶剂中通过充分搅拌制备的防治根结线虫的植物源农药,具有制备工艺简单,分离效率高且农药杀虫剂效果显著等特点。