一種植物焦油殺細菌劑及其製備方法

2023-05-22 10:17:16

專利名稱：:一種植物焦油殺細菌劑及其製備方法一種植物焦油殺細菌劑及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種殺細菌劑及其製備方法，特別是一種植物焦油殺細菌劑及其製備方法。
背景技術：
：運用殺菌劑對植物病害進行化學防治，具有高效、速效、使用方便、性價比高等優點，尤其在當季的病害流行前或流行初期，化學防治是控制植物病害的最有效途徑。低成本的開發高效低毒的新型殺菌劑一直都是農業領域的熱點問題。但隨著人們環保意識的增強，政府對新化學農藥投放管理的要求越來越嚴格，化學農藥開發難度極大、費用高，而成功率卻很低。在我國，防治植物細菌性病害的藥劑大多為各種抗生素類的藥物、化學合成殺菌劑、生物源殺菌劑等。在農業生產上，防治植物細菌性病害的藥劑使用最多的是各種抗生素類的藥物，如農用鏈黴素、春雷黴素等，其它品種較少。由於使用農用抗生素存在危害人類健康和易產生抗藥性等問題，近年歐盟已經限制一些抗生素類藥劑的使用和在農產品中檢出，大大影響了我國農產品的出口。化學合成的殺菌劑(包括仿生殺菌劑)對生產原料、設備、工藝的依存度大，產品價格高，且存在生產汙染問題。其它生物源(如植物源)殺菌劑的研究與開發目前在我國正蓬勃開展，但由於生物源物質的可變因素太多，真正開發成殺菌劑新劑型或得到新型活性物質前驅體並進一步開發的很少。因此，開發新型的、非抗生素類的細菌抑制物質來防治細菌性病害是我國目前急需解決的一大課題。人們熟知一些酚類結構的有機物具有穩定的殺菌活性，如苯酚、甲酚皂、水楊酸長期被應用於皮膚真菌、細菌性疾病的治療和醫療器械的消毒。青島農學院孟昭禮等(孟昭禮.銀杏及其仿生殺菌劑[M].北京中國科學技術出版社，2004.)開發的具有短側鏈酚結構的仿銀杏酚殺菌劑"銀泰"(結構式為l-對羥基苯基丁酮)和"綠帝"(結構式為鄰丙烯基苯酚)是近幾年我國開發的兩個高效、低毒、可生物降解的兩個新型農用殺真菌劑，現已規模化生產和大面積推廣使用。北京林業大學的李俊清等公開了一種將植物單寧通過過氧化氫氧化降解後得到的植物多酚作為農用殺細菌劑的專利(公開號CN1922996A)。以上前人的經驗顯示，酚類結構物質具有開發為殺菌劑的潛力。植物焦油為植物材料如木材、竹材，通過熱解處理，收集產生的木醋液或竹醋液後，從中分離出的粘稠狀焦油質，其中含有大量的2，6-二甲氧基苯酚、4-乙基苯酚、2-乙基苯酚等酚類結構的成份(錢華，鍾哲科，王衍彬，等.竹焦油化學組成的GC/MS法分析[J].竹子研究彙刊，2006，25(3):24-27.)(李繼紅，雷廷宙，宋華民，等.GC/MS法分析生物質焦油的化學組成[J].河南科學，2005，23(1):41-43.)。這些物質在結構上與殺菌劑"銀泰"和"綠帝"具有相似性。測定表明，其同樣具有很好的抑菌效果。植物焦油中的酚類物質的高度結合蛋白質的能力是其抑菌性的一個主要因素。焦油在很低的濃度就表現出明顯的抑菌活性，它是通過抑制酶活性、破壞病原菌的代謝過程而達到的抑制作用。另外，酚類結構的抑菌性還與其對細胞膜的作用及對金屬的絡合能力有關。它可通過與細胞膜結合或絡合微生物生存環境中的金屬離子，破壞病原菌的正常新陳代謝。竹焦油中的酚類物質的酚羥基在苯環上的數目及位置、側鏈的數目、長短、種類等會影響其相對毒性。竹焦油中的複雜的酚類物質對病原菌的共同毒性，可以使病原菌不易產生抗藥性。
發明內容本發明的目的是提供一種環境友好型植物焦油殺細菌劑及其製備方法。本發明的植物焦油殺細菌劑的製備方法，包括竹焦油殺細菌劑的製備方法和木焦油殺細菌劑的製備方法，具體製備方法包括萃取、濃縮和配製。方法一、一種竹焦油殺細菌劑的製備方法，包括以下步驟-1、萃取在竹醋液中加入有機萃取劑氯仿，加入氯仿的量為竹醋液的10%30%(V/V)，最佳量為的15%20%(V/V)，振蕩混勻，靜置分層後，分液並收集下層的竹醋氯仿萃取液。所述有機萃取劑氯仿為液體、工業純；所述竹醋液為市場購得。2、濃縮將竹醋的氯仿萃取液用旋轉蒸發器減壓濃縮，其真空度控制為0.01MPa，蒸發溫度4060。C，蒸去氯仿後，得竹焦油備用；3、配製取竹焦油與有機溶劑混合，加熱至液溫5060。C，攪拌溶解，再加入乳化劑，攪拌均勻後即為竹焦油殺細菌劑。所述的竹焦油、有機溶劑和乳化劑的用量分別佔竹焦油殺細菌劑的5%25%(V/V)、60%90%(V/V)和5%15%(V/V);所述有機溶劑為二甲基甲醯胺、或乙醇、或丙酮；所述乳化劑為吐溫-80、或農乳0206。有機溶劑和乳化劑均為液體，工業純。實際生產時，一般取有機溶劑總量的1/2，加熱至液溫為5060°C，加入竹焦油後攪拌溶解，再加入乳化劑攪拌，加入餘量有機溶劑攪拌均勻，即為竹焦油殺細菌劑。方法二、一種木焦油殺細菌劑的製備方法，包括以下步驟1、萃取在木醋液中加入有機萃取劑氯仿，加入氯仿的量為木醋液的10%3%(V/V)，最佳量為的15%20%，振蕩混勻，靜置分層後，分液並收集下層的木醋氯仿萃取液;所述有機萃取劑氯仿為液體、工業純；所述木醋液為市場購得。2、濃縮將木醋的氯仿萃取液用旋轉蒸發器減壓濃縮，其真空度控制為0.01MPa，蒸發溫度4060。C，蒸去氯仿後，得木焦油備用。3、配製取木焦油與有機溶劑混合，加熱至液溫506(TC，攪拌溶解，再加入乳化劑，攪拌均勻即為木焦油殺細菌劑。所述的木焦油、有機溶劑和乳化劑的用量分別佔木焦油殺細菌劑的5%25%(V/V)、60%90%(V/V)、5°/。15%(V/V);所述有機溶劑為二甲基甲醯胺、或乙醇、或丙酮；所述乳化劑為吐溫-80、或農乳0206。有機溶劑和乳化劑均為液體，工業純。實際生產時，一般取有機溶劑總量的1/2，加熱至液溫為5060°C，加入木焦油後攪拌溶解，再加入乳化劑攪拌，加入餘量有機溶劑攪拌均勻，即為木焦油殺細菌劑。本發明的植物焦油殺細菌劑，對柑橘潰瘍病菌(i^7"omo/7sscs/z7/es^rz'51pv.cj'tn')、蕃莉青禾古病菌(ja75^o/j'ssa/ay^ces/Y//;/)、甘藍黑腐病菌(Ja/t/譜。朋sc柳pest2^.51pv.ca卿e5"Ws)、番琉細菌性斑點病菌(屍se〃obzo/as5"ja'/7gaepv.Z^/zato)、西瓜細菌性果珍王病菌(Jcj'GbKaraya「eT7aeswy^p.cj'^y/W力等植物細菌性病害有很好的防治效果。本發明的植物焦油殺細菌劑，不僅具有抑制病原細菌的作用，對黴菌、真菌、酵母及病毒等在內的微生物具有廣譜抗性，同時對一些害蟲具有趨避作用，其中所含有的少量木醋液或竹醋液還有促進植物健壯生長、增強抗病能力的功能。具體的說，本發明的植物焦油殺細菌劑以防治病原細菌為主，兼具多種保護植物的作用。本發明的植物焦油殺細菌劑，具有高藥效、低毒、低殘留、無公害、對靶標病菌不產生抗藥性和不傷害天敵等優點，可替代傳統的抗生素類殺菌劑、化學合成殺菌劑。本發明的植物焦油殺細菌劑，具有抗紫外光、熱、儲存、酸鹼的穩定性。具體實施方式為了充分公開本發明的一種植物焦油殺細菌劑及其製備方法，以下結合實施例加以說明。實施例1:一種植物焦油殺細菌劑一一竹焦油殺細菌劑的製備方法置竹醋液於分液漏鬥中，再加入有機萃取劑氯仿，加入的氯仿量為竹醋液的15%(V/V)，振蕩混勻，靜置分層後，分液並分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液；收集的水層中再次加入氯仿，加入量為竹醋液的15%(V/V)，振蕩萃取，靜置分層後，分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液；如此重複萃取3次；合併氯仿萃取液。將氯仿萃取液用旋轉蒸發器減壓濃縮，其中真空度控制為0.01MPa，蒸發溫度5(TC，蒸去氯仿，得竹焦油。取竹焦油與乙醇混合，加熱至液溫55°C，攪拌溶解，再加入吐溫-80，攪拌均勻即為竹焦油殺細菌劑。所述的竹焦油、乙醇和吐溫-80的用量分別佔竹焦油殺細菌劑的20%(V/V)、70%(V/V)、10%(V/V)。實施例2:—種植物焦油殺細菌劑一一木焦油殺細菌劑的製備方法置木醋液於分液漏鬥中，再加入有機萃取劑氯仿，加入的氯仿量為木醋液的20%(V/V)，振蕩混勻，靜置分層後，分液並分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液。在收集的水層中加入氯仿，加入量為木醋液的20%(V/V)，用上述的方法萃取，分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液。如此重複萃取3次。合併氯仿萃取液。將氯仿萃取液用旋轉蒸發器減壓濃縮，其中真空度控制為0.01MPa，蒸發溫度55。C，蒸去氯仿，得木焦油。取木焦油與丙酮混合，加熱至液溫5(TC，攪拌溶解，再加入農乳0206，攪拌均勻即為木焦油殺細菌劑。所述的木焦油、丙酮和農乳0206的用量分別佔木焦油殺細菌劑的10%(V/V)、75%(V/V)、15%(V/V)。以下以本發明的一種竹焦油殺細菌劑為例，說明本發明的植物焦油殺細菌劑的殺菌效果。1、一種竹焦油殺細菌劑對特定病原菌的殺菌效果測定採用抑菌圈法，驗證本發明的竹焦油殺細菌劑對柑橘潰瘍病菌、蕃茄青枯病菌、水稻細菌性細條病菌、水稻白葉枯病菌、甘藍黑腐病菌、蕃茄細菌性斑點病菌、西瓜細菌性果斑病菌、玉米細菌性條紋病菌等8種植物病原細菌的殺菌效果。供試細菌懸浮液的製備將供試菌種分別在無菌條件下接種在試管斜面培養基上，置於37。C恆溫培養箱內培養24-36小時，待形成大小基本穩定的菌落後，加入3ml無菌水，振蕩1分鐘，形成懸浮菌液。將NA培養基加熱熔化。在9cm無菌培養皿中加入0.lml懸浮菌液，與20ml冷至455(TC的NA培養基混合均勻。用9mm打孔器在培養基平板上打出盛藥孔(未穿底至皿底)。在盛藥孔中分別注入濃度稀釋為1%的本發明的竹焦油殺細菌劑0.05ml。設置對照樣，並重複十次。置於37"C恆溫箱中培養24小時，測量本發明的竹焦油殺細菌劑對每種菌株的抑菌圈大小，計算平均值。本發明的竹焦油殺細菌劑對特定病原菌的殺菌效果如表1所示。表1一種竹焦油殺細菌劑對特定病原菌的殺菌效果供試細菌抑菌圈直徑(mm)柑橘潰瘍病菌26,0蕃茄青枯病菌15.8水稻細條病菌3.5水稻白葉枯病菌4.0甘藍黑腐病菌16.8玉米條斑病菌4.5蕃茄斑點病菌12.3西瓜果斑病菌19.0參考藥物敏感實驗判定標準，在抑菌圈大於9mm為高敏，說明本發明的竹焦油殺細菌劑對防治柑橘潰瘍病菌、蕃茄青枯病菌、甘藍黑腐病菌、蕃茄果斑病菌、西瓜果斑病菌等效果很好。2、竹焦油殺細菌劑對特定病原菌的殺菌毒力測定以柑橘漬瘍病菌、蕃茄青枯病菌、甘藍黑腐病菌、蕃茄斑點病菌、西瓜果斑病菌等為供試菌，採用平板菌落計數法，考察不同濃度本發明的竹焦油殺細菌劑的抑菌率。將本發明的竹焦油殺細菌劑稀釋成5個濃度梯度的藥劑。將供試細菌在NA斜面培養基上培養2448h(28°C)後，加入3ml的無菌水，振蕩混勻製成細菌懸浮液，用無菌水稀釋至102CFU/ml，從稀釋後菌懸液中吸取1ml至直徑為9cm的培養皿中，加入1ml稀釋為一定濃度的藥劑和8ml的NA培養基(4550°C)，充分混勻，製成菌藥培養基，在28'C恆溫下培養24—48h，觀察統計每一處理的單菌落數。每一藥劑濃度設置5個重複。結果如表2。表2本發明的竹焦油殺細菌劑對特定病原菌的殺菌毒力菌株毒力方程相關係數EC5。EC90tableseeoriginaldocumentpage8權利要求1、一種竹焦油殺細菌劑的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)萃取在竹醋液中加入有機萃取劑氯仿，加入氯仿的量為竹醋液的10％～30％，最佳量為的15％～20％，振蕩混勻，靜置分層後，分液並收集下層的竹醋氯仿萃取液；(2)濃縮將竹醋的氯仿萃取液用旋轉蒸發器減壓濃縮，其真空度控制為0.01MPa，蒸發溫度40～60℃，蒸去氯仿後，得竹焦油備用；(3)配製取竹焦油與有機溶劑混合，加熱至液溫50～60℃，攪拌溶解，再加入乳化劑，攪拌均勻後即為竹焦油殺細菌劑。所述的竹焦油、有機溶劑和乳化劑的用量分別佔竹焦油殺細菌劑的5％～25％、60％～90％和5％～15％；2、根據權利要求1或2所述的一種竹焦油殺細菌劑的製備方法，其特徵在於所述的萃取，在靜置分層後，分液並分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液；在收集的水層中再次加入氯仿，加入量為竹醋液的15%，振蕩混勻，靜置分層後，分液並分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液;如此重複萃取3次；合併氯仿萃取液。3、由權利要求1或2所述的方法製備的竹焦油殺細菌劑。4、一種木焦油殺細菌劑的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)萃取在木醋液中加入有機萃取劑氯仿，加入氯仿的量為木醋液的10%30%，最佳量為的15%20%，振蕩混勻，靜置分層後，分液並收集下層的木醋氯仿萃取液；(2)濃縮將木醋的氯仿萃取液用旋轉蒸發器減壓濃縮，其真空度控制為0.01MPa，蒸發溫度406(TC，蒸去氯仿後，得木焦油備用；(3)配製取木焦油與有機溶劑混合，加熱至液溫506(TC，攪拌溶解，再加入乳化劑，攪拌均勻即為木焦油殺細菌劑；所述的木焦油、有機溶劑和乳化劑的用量分別佔木焦油殺細菌劑的5%25%、60%90%、5Q/015%。5、根據權利要求5或6所述的一種木焦油殺細菌劑的製備方法，其特徵在於所述的萃取，在靜置分層後，分液並分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液；在收集的水層中再次加入氯仿，加入量為木醋液的15%，振蕩混勻，靜置分層後，分液並分別收集上面的水層和下層的氯仿萃取液;如此重複萃取3次；合併氯仿萃取液。6、由權利要求4或5所述的方法製備的木焦油殺細菌劑。專利摘要一種植物焦油殺細菌劑及其製備方法，包括竹焦油殺細菌劑的製備方法和木焦油殺細菌劑的製備方法，具體製備方法包括萃取、濃縮和配製。本發明的植物焦油殺細菌劑對植物病原細菌，具有高藥效、低毒、低殘留、無公害、對靶標病菌不產生抗藥性和不傷害天敵等優點，可替代傳統的抗生素類殺菌劑、化學合成殺菌劑，是一種環境友好型殺細菌劑。文檔編號A01N61/00GKCN101258857SQ200810070882公開日2008年9月10日申請日期2008年4月11日發明者江茂生,許文耀申請人:福建農林大學導出引文BiBTeX,EndNote,RefMan