超重力场环境提取植物有效成分及用其制备的防虫微球膜

本发明属于防虫，具体涉及一种超重力场环境提取的植物有效成分及用其制备的防虫微球膜。

背景技术：

1、烟叶在储存、醇化过程中极易受到储烟害虫的危害。我国烟叶仓储害虫有烟草甲、烟草粉螟、赤拟谷盗和大谷盗等30余种，为害非常严重。目前很多中烟公司的烟叶仓库仍然依赖化学防治方法防治害虫。烟叶仓库化学防治主要采取熏蒸方法，但熏蒸采用的药剂易造成人员中毒，存在自燃，可能发生燃爆事故等安全隐患。推广应用较多的绿色防控技术如充氮杀虫技术还存在着技术参数粗放、工作量较大、调湿不通畅等；而生物防治技术、物理防治技术等大多仍停留在试验阶段，因此研发安全有效的防虫技术及产品非常重要。

2、植物具有杀虫防虫的功效，对这些植物成分进行提取，所得提取物对防虫、杀虫也有很好的功效。植物有效成分的提取方法有溶剂浸提、超声波辅助、微波辅助等多种方法。超重力技术是一种强化分子混合和传质过程的技术手段，超重力提取是在超重力场环境对植物中的有效成分进行提取。超重力因子为加速度与重力加速度的比值，其值越大，超重力现象越明显。超重力提取方法鲜有报道。

3、防虫微球膜的制备需要先形成微球，再成膜，所制微球膜需成功负载药物成分。环糊精具有内部疏水腔和亲水的外表面，能够与不同的疏水分子形成可逆包合物，在不改变药物的物理、化学和生物性质的情况下能缓慢地释放客体药物。天然高分子具有来源广泛、廉价易得、降解时间短等特点，可作为有效的药物递送系统及成膜基质。聚乙烯醇具有良好的成膜性、较高的抗拉强度和优异的柔韧性，通过与其他聚合物共混制备性能优异的复合材料。

4、本发明以环糊精、聚乙烯醇为基材，先对具有杀虫防虫作用的植物进行蒸馏，再利用超重力场环境提取残渣，所提取有效成分作为载药，制备烟草防虫用微球膜体系。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种工艺简单，成本低且环境友好的超重力场环境提取的植物有效成分及用其制备的防虫微球膜。

2、基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

3、一种超重力场环境提取植物有效成分的方法，其筛选具有杀虫防虫作用的植物，加水进行水蒸气蒸馏（优选提取2-10h），获得蒸馏提取液；植物残渣用甲醇或乙醇溶液在超重力因子为2~2000的超重力环境下常温常压提取（优选提取30-180min），收集滤液并浓缩获得浓缩液；

4、所述蒸馏提取液和/或浓缩液即为植物有效成分。

5、所述甲醇或乙醇溶液指纯甲醇、或乙醇，或者20-80%的甲/乙醇水溶液。

6、具体的，所述植物可以选自艾蒿、樟树、薄荷、花椒、臭椿、夹竹桃和狼毒草等中的一种或多种，优先选择樟树、薄荷、艾蒿。

7、本发明提供了采用上述方法提取获得的植物有效成分。使用时，可以将植物有效成分溶解于有机溶剂中进行稀释，所述有机溶剂包括甲醇、丙酮、乙醇（优选乙醇）等中的一种或多种。

8、本发明还提供了上述植物有效成分作为防虫剂或在制备防虫微球膜中的应用。

9、本发明还提供了一种防虫微球膜，其以所述植物有效成分为防虫药剂，环糊精微球为载药缓释剂，同时以聚乙烯醇为主要成膜原料，水为溶剂，添加成膜增塑剂及增韧剂，分散均匀后，喷涂或涂覆成膜，风干，即得；

10、或者，以所述植物有效成分为防虫药剂，环糊精微球为载药缓释剂，将环糊精微球浸置于植物有效成分中浸渍负载，获得环糊精载药微球；然后以聚乙烯醇为主要成膜原料，水为溶剂，添加成膜增塑剂及增韧剂，分散均匀后，喷涂或涂覆成膜，风干，即得；

11、或者，以环糊精微球为载药缓释剂，同时以聚乙烯醇为主要成膜原料，水为溶剂，添加成膜增塑剂及增韧剂，分散均匀后，喷涂或涂覆成膜，风干，再将所述植物有效成分喷涂在膜上，即得。

12、本发明还提供了一种防虫微球膜，其以环氧氯丙烷为交联剂，将植物有效成分、环糊精溶于碱液中室温下交联反应形成水相，将水相滴加至油相，搅拌得到油水混合乳液，恒温反应一定时间（优选60-80℃反应4-8h），静置，倾倒油相，离心，洗涤、晾干，获得环糊精载药微球，然后以聚乙烯醇为主要成膜原料，水为溶剂，添加成膜增塑剂及增韧剂，分散均匀后，喷涂或涂覆成膜，风干，即得。

13、上述的防虫微球膜中，具体的，所述成膜增塑剂可以为生物多糖，所述增韧剂可以为甘油，所述生物多糖可以为海藻酸钠、壳聚糖、淀粉、纤维素等中的一种或多种。聚乙烯醇与成膜增塑剂生物多糖、增韧剂甘油的质量比可以为1:0.2-0.6:2。聚乙烯醇与成膜增塑剂及增韧剂加入水中制备获得膜液，环糊精微球或环糊精载药微球添加量可以为膜液质量的10-30%。

14、进一步的，所述环糊精微球，其制备过程采用反相乳液聚合法，具体可以经下述方法制备获得：以环氧氯丙烷为交联剂，将环糊精溶于碱液中室温下交联反应形成水相，将水相滴加至油相，高速搅拌得到油水混合乳液，恒温反应一定时间，静置，倾倒油相，离心，洗涤、晾干，即得；

15、所述油相可以为含有表面活性剂吐温、司盘等的油溶液，所述油溶液可以为白油、硅油、煤油等中的一种。进一步的，所述碱可以为氢氧化钠、氢氧化钾等中的一种。

16、进一步的，所述环糊精可以为α、β、γ-环糊精中的一种，优先选择β、γ-环糊精。

17、进一步的，所述载药微球制备可将环糊精微球置于植物提取溶液中浸渍负载；亦可将植物提取液、环糊精、交联剂、在碱性溶液中制成水相，利用反相乳液聚合得到载药微球。

18、和现有技术相比，本发明的有益效果如下：

19、本发明在超重力场环境下提取获得植物有效成分，并以该植物有效成分为防虫药剂制备获得了载药的防虫微球膜。本发明防虫微球膜可以提高植物有效成分的稳定性，延长药物作用时间，且原料易得，膜中所载药物能随膜的降解逐步缓释，可减少环境污染，提高药物利用率。

技术特征：

1.一种超重力场环境提取植物有效成分的方法，其特征在于，筛选具有杀虫防虫作用的植物，加水进行水蒸气蒸馏，获得蒸馏提取液；植物残渣用甲醇或乙醇溶液在超重力因子为2~2000的超重力环境下常温常压提取，收集滤液并浓缩获得浓缩液；

2.如权利要求1所述超重力场环境提取植物有效成分的方法，其特征在于，所述植物选自艾蒿、樟树、薄荷、花椒、臭椿、夹竹桃和狼毒草中的一种或多种。

3.采用权利要求1或2任一所述方法提取获得的植物有效成分。

4.权利要求3所述植物有效成分作为防虫剂或在制备防虫微球膜中的应用。

5.一种防虫微球膜，其特征在于，以权利要求3所述植物有效成分为防虫药剂，环糊精微球为载药缓释剂，同时以聚乙烯醇为主要成膜原料，水为溶剂，添加成膜增塑剂及增韧剂，分散均匀后，喷涂或涂覆成膜，风干，即得；

6.一种防虫微球膜，其特征在于，以环氧氯丙烷为交联剂，将植物有效成分、环糊精溶于碱液中室温下交联反应形成水相，将水相滴加至油相，搅拌得到油水混合乳液，恒温反应一定时间，静置，倾倒油相，离心，洗涤、晾干，获得载药微球，然后以聚乙烯醇为主要成膜原料，水为溶剂，添加成膜增塑剂及增韧剂，分散均匀后，喷涂或涂覆成膜，风干，即得。

7.如权利要求5或6所述的防虫微球膜，其特征在于，所述成膜增塑剂为生物多糖，所述增韧剂为甘油，所述生物多糖为海藻酸钠、壳聚糖、淀粉、纤维素中的一种或多种。

8.如权利要求5所述的防虫微球膜，其特征在于，所述环糊精微球经下述方法制备获得：以环氧氯丙烷为交联剂，将环糊精溶于碱液中室温下交联反应形成水相，将水相滴加至油相，搅拌得到油水混合乳液，恒温反应一定时间，静置，倾倒油相，离心，洗涤、晾干，即得；

9.如权利要求6所述的防虫微球膜，其特征在于，所述环糊精为α、β、γ-环糊精中的一种。

技术总结
本发明属于储烟防虫领域，具体涉及超重力场环境提取植物有效成分制备防虫微球膜。烟叶在储存、醇化过程中极易受到储烟害虫的危害，研发安全有效的防虫产品非常重要。筛选具有杀虫防虫作用的植物，用蒸馏方法提取植物中的有效成分，在超重力场环境中提取蒸馏残渣，以所提取的有效成分作为防虫药剂；环糊精微球为载药缓释剂，同时以聚乙烯醇为主要成膜原料，水为溶剂，添加成膜增塑剂和增韧剂，制备聚乙烯醇载药微球膜。本发明原料易得，可生物降解，减少环境污染，可提高植物有效成分的稳定性，延长药物作用时间，提高药物利用率。

技术研发人员：陈俊英,谢萱轲,汪浩,苏畅,赵肖玲,李慧星,陈红胜,吕建胜
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6