一种阿维菌素原料及以其为活性成分的杀虫剂
技术领域
本发明涉及农药原料药及农药中的杀虫剂,具体的说涉及阿维菌素原料以及以其为活性成分的杀虫剂。
背景技术
阿维菌素一种高效、广谱的抗生素类杀虫剂,要用于家禽、家畜体内外寄生虫和农作物害虫,如寄生红虫和双翅目、鞘翅目、鳞翅目和有害螨等节肢动物害虫,并且对根结线虫作用明显。阿维菌素发酵液中包含有8种同系物:A1a、A1b、A2a、A2b、B1a、B1b、B2a和B2b。但目前只有阿维菌素B1组分(阿维菌素B1a和阿维菌素B1b)被提纯并实现了工业化应用,其他组分或因其不便于提取、纯化,无法产业化应用;或因其活性不显著,而不被利用。因此,目前现有技术对阿维菌素的定义通常为“含阿维菌素B1(B1a+B1b)不得少于92.0%。其中B1a不得少于80.0%”(详见农业部部颁《兽药质量标准》2003年版)。由此可见,现有的阿维菌素原料药是以B1组分为主要成分的。随着人们对阿维菌素发酵液中同系物的深入研究,人们发明阿维菌素B类组分B1、B2对不同靶标的杀虫能力有着显著的差异。B1组分对家畜消化道线虫的毒理活性最高,而B2对非消化道体外线虫的毒理活性则是B1组分的2倍,对玉米食根(甲)虫的毒力活性B2a是B1a的3倍。因此,人们迫切希望能够研究开发出一种以B2a组分为主要成分的阿维菌素原料药,以及以阿维菌素B2a组分为活性成分的杀虫剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种以阿维菌素B2a组分为主要成分的阿维菌素原料药,以及以阿维菌素B2a组分为活性成分的杀虫剂,以期为农林业提供一种靶向能力更好的杀虫药。
本发明的目的是通过以下方式实现的:
本发明所提供的阿维菌素原料药,其中阿维菌素B2a纯度≥30%。
其更优选的方案是:
所述的阿维菌素原料药为阿维菌素B2a纯度≥65%;
所述的阿维菌素原料药为阿维菌素B2a组分纯度≥85%;
本发明所述的阿维菌素原料药可以通过以下方式获得:
将阿维菌素发酵液提纯B1以后的废弃产物油膏加入甲苯萃取剂萃取,得到萃取液;在萃取液中加入助滤剂,搅拌均匀后,降温至10~0℃,析出大量晶体后,养晶,抽滤;得到滤饼,滤饼再次用甲苯加热溶解,过滤,除去滤饼中的助滤剂,滤液再次降温至10~0℃,析出大量晶体后,养晶,抽滤;所得滤饼用0~10℃甲苯进行漂洗,得到阿维菌素B2a粗品;再将阿维菌素B2a粗品重结晶,抽滤,干燥,即可获得B2a组分纯度≥30%的阿维菌素原料药。
上述方法中的助滤剂可选用硅藻土、玻化微珠、珍珠岩;
将阿维菌素B2a粗品加入5-7倍质量的甲苯以及质量分子为0.5-2%的活性炭,搅拌后升温至80-100℃,待阿维菌素B2粗品融化,过滤,回收滤液至结晶罐,搅拌,同时降温至10-0℃,待晶体大量析出后,保温20-30分钟,抽滤。由此可获得B2a组分纯度≥65%的阿维菌素原料药;
阿维菌素B2a晶体粗品经反复重结晶后,即可获得B2a组分纯度≥85%的阿维菌素原料药。
本发明所述阿维菌素原料药可按照常规技术以其为活性成分,配制乳油剂、微乳剂、水乳剂、悬浮乳剂、可湿性粉剂等各种农药剂型。
本发明所提供的阿维菌素杀虫剂,是以阿维菌素B2a为活性成分,同时含有至少一种农学上可接受的药用载体。
本发明更为优选的阿维菌素杀虫剂是:
所述的杀虫剂含有以下重量百分比的组分:阿维菌素B2a 0.5~5%、表面活性剂0.5~5%、悬浮剂0~5%、抗冻剂0~10%、余量为水或有机溶剂。
所述的杀虫剂含有以下重量百分比的组分:阿维菌素B2a 1~5%,表面活性剂1~2%、悬浮剂2~5%、抗冻剂2~5%、余量为水或有机溶剂。
所述阿维菌素杀虫剂含有以下重量百分比的组分:阿维菌素B2a 0.5~5%,乳化剂3~15%,余量为水。
所述阿维菌素杀虫剂含有以下重量百分比的组分:阿维菌素B2a 1.8~5%,乳化剂8~15%,余量为有机溶剂。其中其矿物油为优选。
所述阿维菌素杀虫剂含有以下重量百分比的组分:阿维菌素B2a 0.5~5%, 分散剂10~30%、润湿剂10~20%、助悬剂0~10%、稳定剂0~10%、渗透剂0~5%,余量为填料。
本发明所有杀虫剂中,优选的原料药是阿维菌素B2a纯度≥65%的阿维菌素原料药;更为优选的原料药是阿维菌素B2a纯度≥85%的阿维菌素原料药。
本发明所选择的表面活性剂可选自适宜的非离子、阴离子、阳离子、两性离子表面活性剂的单体和它们复配的表面活性剂。如非离子表面活性剂(醚型非离子表面活性剂,酯型非离子表面活性剂,端羟基封闭型非离子表面活性剂,烷基酚、芳基酚、烷芳基酚、芳烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚或聚氧乙烯聚氧丙烯醚甲醛缩合物)、阴离子表面活性剂(磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐和亚磷酸盐阴离子表面活性剂)等。其中优选十二烷基聚氧乙烯醚、十二烷基氨基丙酸钠。
其中更为优选的是十二烷基聚氧乙烯醚、二烷基氨基丙酸中的一种。
本发明所述的乳化剂可选自脂肪醇聚氧乙烯醚(如AEO-3、5、7、9、10、平平加O、SA-20、JFC)、烷基酚聚氧乙烯醚(如壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基聚氧乙烯醚、二壬基酚聚氧乙烯醚)、环氧乙烷一环氧丙烷嵌段共聚物、三苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚、烷基聚乙二醇醚、蓖麻油聚氧乙烯醚(如农乳BY-110、BY-120、BY-130、BY-140)、蓖麻油与环氧乙烷(如C125、EL-80、EL-60)、环氧乙烷环氧丙烷的嵌段聚合物(如聚醚L-43)中的任意一种。
其中以农乳BY-110、农乳2201为优选。
也可选用苯乙烯酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯基苯乙烯酚基醚、二苯基酚基聚氧乙烯醚甲醛缩合物、二苯基酚基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧乙烯基二苯乙烯甲基苯醚、蓖麻油环氧乙烷加成物及其衍生物、司盘系列乳化剂、吐温系列乳化剂、烷基三甲基氯化铵系列乳化剂。如:OX28503、OX20507、OX22511、农乳2201、农乳500、农乳SorpolKS、农乳Sorpol2678S、宁乳130、NP系列、Mar2lophenDNP8、农乳300号、T-20、T-80、S-20、S-40、S-60、乳化剂1231(十二烷基三甲基氯化铵)、乳化剂1631(十六烷基三甲基氯化铵)、乳化剂1831(十八烷基三甲基氯化铵)。
本发明所述的助悬剂可选自聚维酮、纤维素类(如甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素)、胶树类(如阿拉伯胶、西黄蓍胶)植物多糖类(如海藻酸钠、琼脂、淀粉浆)、硅皂土中的任意一种;
助悬浮剂还可选用烷基苯磺酸盐(如农乳500)、壬基酚聚氧乙烯醚类、苯乙 基酚聚氧乙烯醚类(601、602、603、606)、多元醇脂肪酸酯等。
本发明中所述润湿剂可选自苯枯粉、皂角粉、SOPA(230,235,270)、十二烷基苯磺酸钠、拉开粉、农乳2000号系列、润湿渗透剂T、司盘20、吐温60中的任意一种。
本发明中所述的分散剂可选择木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、非离子表面活性剂(聚氧乙烯聚氧丙烯基醚嵌段共聚物、烷基酚聚氧乙烯基磷酸酯)、水溶性高分子(CMC、PVA、PEG)、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的任意一种。
本发明中所述的抗冻剂可选自乙二醇、丙二醇、甘油、己二醇、尿素、硫酸铵和氯化钙中的任意一种。
本发明所述的是农药中可以接受的有机溶剂,如矿物油、甲苯、二甲苯、吡咯烷酮、乙醇、丙醇、二甲基亚砜、丙酮等溶剂。其中更优选矿物油。
本发明所述的渗透剂可选用常用的农药渗透剂,如渗透剂M、渗透剂5881、JFC、、BJ-05,BJ-01A,BJ-11等
本发明所述杀虫剂的使用方法,可参照普通阿维菌素类农药,如稀释后进行常量、低量喷雾或直接超低量喷雾;也可用水稀释后喷施或涂刷。
本发明杀虫剂,可用于防治家畜(如猪、狗、牲畜等)体表线虫,以及多种植物根结线虫,尤其是对玉米食根虫有良好的防治效果。其具有阿维菌素B1所不可比拟的优良效果。
附图说明
图1是按照本发明方法提取制备的阿维菌素B2a组分的液相色谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步的详述。
实施例1 本发明所述阿维菌素原料药的制备
a、采用阿维菌素发酵液为起始原料,用泵打入板框进行过滤。为提高滤速,阿维菌素发酵液中可加入适量助滤剂,也可将发酵液升温至80℃~90℃。过滤后得到菌丝体,然后烘干,得到干菌丝体。将干菌丝体放置在反应罐中,加入乙醇浸泡提取(简称浸提)。乙醇的加入量以能够完全浸没菌丝体为宜,乙醇的浓度可按照以常规浸提方法所示范围选择,本发明以75-95%为优选。菌丝体经乙醇浸泡2-5小时后,收集浸提液,备用;滤渣可用乙醇重复浸提2-3次,收集浸 提液,合并后备用;
b、将浸提液打入蒸发罐内,用夹层蒸汽加热将浸提液浓缩至不含乙醇,然后测定浸提浓缩液中阿维菌素B1的含量,加入5倍于阿维菌素B1质量的甲苯,和1倍于阿维菌素B1质量的水,搅拌30min~40min,静置,排放出底部的水溶液,收集有机溶液,得到萃取液Ⅰ。
c、在萃取液Ⅰ蒸除甲苯后所得料液中,加入2-5倍质量的乙醇,搅拌30min~40min,转入结晶罐中,升温至70℃左右后,然后降温至28-25℃,进行结晶,然后再经抽滤,得到滤饼Ⅰ为阿维菌素B1晶体粗品。所得阿维菌素B1晶体粗品可按照现有提取制备阿维菌素B1的方法进行再次重结晶,从而获得纯度为95%以上的阿维菌素B1精品;抽滤得到的滤液为母液;
d、将c步所得母液中的乙醇回收后,浓缩成油膏;
以上部分提取得到的有效组分是阿维菌素B1,所得油膏在提取分离阿维菌素B1的生产过程中即作为废弃物处理了。本发明的阿维菌素B2a即可从该废弃物中提取。
e、对油膏中加入适量甲苯(能够使其溶解即可),进行萃取,得到萃取液Ⅱ;
f、在萃取液Ⅱ中加入2%的珍珠岩助滤剂(100公斤萃取液Ⅱ总料液,加入2公斤珍珠岩),搅拌均匀后,降温至10~0℃,待析出大量晶体后,放置20-30分钟(养晶),真空抽滤,得到滤饼Ⅱ(含有助滤剂),该滤饼Ⅱ加入温甲苯(25-32℃)使之溶解,然后再加热至90-100℃,使之全部融化后,过滤,滤除助滤剂,回收滤液,滤液再次降温至10~0℃,待析出大量晶体后,养晶,真空抽滤,所得滤饼用0-5℃的甲苯漂洗至颜色发白后,烘干,得到的白色结晶粉末经检测为阿维菌素B2a粗品。
g、阿维菌素B2a粗品可再加入温甲苯(25-35℃)使之溶解,然后再加热至90-100℃,使之全部融化后(此刻也可加入活性炭,进行除色处理),过滤,回收滤液,滤液再次降温至10~0℃,待析出大量晶体后,养晶,真空抽滤,所得滤饼用0-5℃的甲苯漂洗至颜色发白后,烘干,得到的经过一次重结晶的阿维菌素B2a纯度达30%以上,经过2以上重结晶,即可得到纯度达65%以上的阿维菌素B2a精品。如此反复3次,即得到纯度达89.7%的阿维菌素B2a精品。其
收率为95%;检测结果见附图1、表2。检测参数详见表1。
表1
| Sample Name: |
B2a图谱 |
|
|
Injection Volume: |
20.0 |
| Vial Number: |
7 |
|
|
Channel: |
UV_VIS_1 |
| Sample Type: |
unknown |
|
|
Wavelength |
245 |
| Control Program: |
|
|
|
Bandwidth: |
n.a. |
| Quantif.Method: |
方法 |
|
|
Dilution Factor: |
1.0000 |
| Recording Time: |
2012-7-1616:19 |
|
|
Sample Weight: |
0.0344 |
| Run Time(min): |
30.00 |
|
|
Sample Amount: |
1.0000 |
表2
| No. |
Ret.Time |
Peak Name |
Height |
Area |
Rel.Area |
Amount |
Type |
| |
min |
|
mAU |
mAU*min |
% |
|
|
| 1 |
1.83 |
n.a. |
2.087 |
0.319 |
0.17 |
n.a. |
BMb |
| 2 |
1.98 |
n.a. |
0.785 |
0.075 |
0.04 |
n.a. |
bMB |
| 3 |
2.55 |
n.a. |
1.432 |
0.190 |
0.10 |
n.a. |
BMB |
| 4 |
3.30 |
n.a. |
2.000 |
0.317 |
0.17 |
n.a. |
BMB |
| 5 |
3.79 |
n.a. |
3.037 |
0.402 |
0.21 |
n.a. |
BMb |
| 6 |
4.55 |
n.a. |
0.845 |
0.294 |
0.16 |
n.a. |
bMB |
| 7 |
5.15 |
n.a. |
0.577 |
0.105 |
0.06 |
n.a. |
BMb |
| 8 |
5.51 |
n.a. |
9.360 |
1.886 |
1.01 |
n.a. |
bMB |
| 9 |
6.51 |
n.a. |
23.159 |
6.446 |
3.45 |
n.a. |
BMB |
| 10 |
6.95 |
n.a. |
0.798 |
0.106 |
0.06 |
n.a. |
BMb |
| 11 |
7.19 |
n.a. |
2.509 |
0.490 |
0.26 |
n.a. |
bMB |
| 12 |
8.01 |
B2a |
624.958 |
167.784 |
89.70 |
n.a. |
BMB |
| 13 |
9.71 |
n.a. |
2.851 |
0.681 |
0.36 |
n.a. |
BMb |
| 14 |
9.98 |
n.a. |
3.669 |
0.983 |
0.53 |
n.a. |
bMB |
| 15 |
10.75 |
n.a. |
3.911 |
1.189 |
0.64 |
n.a. |
BMb |
| 16 |
11.42 |
n.a. |
1.509 |
0.465 |
0.25 |
n.a. |
bMB |
| 17 |
12.87 |
n.a. |
2.662 |
0.973 |
0.52 |
n.a. |
BMB |
| 18 |
17.14 |
n.a. |
8.355 |
4.198 |
2.24 |
n.a. |
BMB |
| 19 |
22.69 |
n.a. |
0.271 |
0.152 |
0.08 |
n.a. |
BMB |
| Total: |
|
|
694.774 |
187.053 |
100.00 |
0.000 |
|
实施例2:1.8%阿维菌素B2a乳油
称取6kg阿维菌素B2a(原料纯度为30%)、精制矿物油79kg、农乳BY-11015kg;
将阿维菌素B2a加入少量精制矿物油,研匀,然后依次加入农乳BY-110(乳化剂)、剩余的精制矿物油,搅拌均匀即可。
实施例3:5%阿维菌素B2a乳油
称取6.25kg阿维菌素B2a(原料纯度为80%)、甲苯90.75kg、农乳22013kg;
将阿维菌素B2a加入少量甲苯,研匀,然后依次加入农乳2201(乳化剂)、剩余的甲苯,搅拌均匀即可。
实施例4:1.8%阿维菌素B2a乳剂
将6kg阿维菌素B2a(原料纯度为30%)用少量乙醇溶解,加入5kg的十二烷基聚氧乙烯醚表面活性剂、2kg的乙二醇抗冻剂,在温度为25℃情况下搅拌2小时,经过高剪切乳化机剪切分散均匀后,加入0.5kg的黄原胶悬浮剂,在常温情况下均匀搅拌l小时,加水至100kg,再经过高剪切乳化机在常温下进行1小时制成乳剂。
实施例5:5%阿维菌素B2a乳油
将6.25kg阿维菌素B2a(原料纯度为80%)用少量乙醇溶解,加入1kg的十二烷基氨基丙酸表面活性剂,8kg的硫酸铵抗冻剂在温度为25℃情况下搅拌2小时,经过高剪切乳化机剪切分散均匀后,加入3kg的黄原胶悬浮剂,在常温情况下均匀搅拌l小时,加水至100kg,再经过高剪切乳化机在常温下进行1小时制成水乳剂。
实施例6:阿维菌素B2a乳剂
将0.53kg阿维菌素B2a(原料纯度为95%)中加入5kg二壬基酚聚氧乙烯醚乳化剂,在温度为25℃的条件下搅拌2小时,经高剪切乳化剂分散均匀后,加水至100kg,再经过高剪切乳化机在常温下进行1小时制成乳剂。
实施例7:阿维菌素B2a乳剂
将1.8kg阿维菌素B2a(原料纯度为95%)中加入8kg辛基酚聚氧乙烯醚乳化剂,在温度为25℃的条件下搅拌2小时,经高剪切乳化剂分散均匀后,加水至100kg,再经过高剪切乳化剂在常温下进行1小时制成乳剂。
实施例8:阿维菌素B2乳剂
将3kg阿维菌素B2a(原料纯度为65%)中加入10kg吐温-80乳化剂,在温度为25℃的条件下搅拌2小时,经高剪切乳化剂分散均匀后,加水至100kg,再经过高剪切乳化剂在常温下进行1小时制成乳剂。
实施例9:阿维菌素B2乳剂
将5kg阿维菌素B2a(原料纯度为40%)中加入5kg司盘-80乳化剂,在温度为25℃的条件下搅拌2小时,经高剪切乳化剂分散均匀后,加水至100kg,再经过高剪切乳化剂在常温下进行1小时制成乳剂。
实施例10:阿维菌素B2可湿性粉剂。
开启混合机,将1kg阿维菌素B2a(原料纯度为95%)和10kg的硅藻土填料、10kg的三聚磷酸钠分散剂、15kg的苯枯粉润湿剂、5kg的海藻酸钠助悬剂、1kg的氨基磺酸钠渗透剂、4kg的UV-290稳定剂投入混合机进行预混合,混合30分钟后,于600型气流粉碎机中粉碎。然后加入轻质碳酸钙填料补至100kg,投入混合机进行再混合,混合30分钟后,于400型气流粉碎机中粉碎磨细,磨细后投入双螺旋混合机进行后混合,混合40分钟后,制得均匀可湿性粉剂。
实施例11:阿维菌素B2可湿性粉剂。
开启混合机,将20kg轻质碳酸钙填料和5kg的渗透剂M投入混合机进行吸附混合,混合30分钟后,于600型气流粉碎机中粉碎,粉碎后加入1kg的阿维菌素B2a(原料纯度为95%)、20kg的木质素磺酸钠分散剂、15kg的皂角粉润湿剂、5kg的阿拉伯胶助悬剂、4kg的UV-290稳定剂,再加入高岭土填料补至100kg,然后投入混合机进行再混合,混合30分钟后,于400型气流粉碎机中粉碎磨细,磨细后投入双螺旋混合机进行后混合,混合40分钟后,制得均匀可湿性粉剂。
实施例12:阿维菌素B2a可湿性粉剂。
开启混合机,将12kg轻质碳酸钙填料和3kg的渗透剂M、8kg的亚磷酸三苯酯稳定剂投入混合机进行吸附混合,混合30分钟后,于600型气流粉碎机中粉碎,粉碎后加入5kg的阿维菌素B2a(原料纯度为65%)、20kg的羧甲基纤维素钠分散剂、20kg的苯枯粉润湿剂、10kg的甲基纤维素助悬剂,再加入硅酸填料补至100kg,然后投入混合机进行再混合,混合30分钟后,于400型气流粉碎机中粉碎磨细,磨细后投入双螺旋混合机进行后混合,混合40分钟后,制得均匀可湿性粉剂。
实验例:阿维菌素B2a制剂防治黄瓜根结线虫病实验。
试验对象:根结线虫病。
作物和栽培品种的选择:试验作物黄瓜,当地普遍种植的品种。
栽培条件:试验地位于潍坊寿光市洛城镇后李村,土地为半粘壤土,有机质含量高,各小区条件均匀一致。
其他条件:试验植物被侵害程度是一致的,并有足够的密度。所有试验小区的栽培条件(生长、温度和湿度、土壤类型、施肥、耕作)均匀一致。
试验设计和安排:
试验药剂:依据实施例2、3所制备的1.8%阿维菌素B2a乳油、5%阿维菌素B2a乳油(石家庄市兴柏生物工程有限公司)。
对照药剂:市售1.8%阿维菌素乳油(石家庄市兴柏生物工程有限公司)。
供试药剂试验设计:
供试药剂试验设计表
小区排列:
小区排列图表(右东左西)
小区面积和重复:大于等于10平方米
施药方法:
使用方法:试验采用灌根法,先将药剂摇匀,加水稀释,加到所需水量搅拌均匀加到手动喷雾器中将喷雾器喷头拧下作定向灌根。每株灌500毫升。
喷药器械:3WBS―16型背负式手动喷雾器,喷孔口径为1.0mm。
施压时间和次数:9月20日上午10:30分施药,施药时为黄瓜盛果期。
使用容量:见供试药剂试验设计表。
调查、记录和测量方法:
气象资料:施药当日最高气温29℃,最低气温15℃,施药时无风。
土壤资料:土壤为半粘壤土,肥力高,有机质含量2.1,pH值6.8。
调查方法:采用五点取样法,调查各处理小区的黄瓜萎蔫株数。
调查时间和次数:第一次调查:施药前进行。调查各小区黄瓜萎蔫株数并记录。
药效计算方法:
作物调查方法:目测方法观察喷药后黄瓜生长情况并作记录。
调查时间和次数:于9月20日施药前和10月14日共调查2次。
副作用观察:目测法观察施药后黄瓜的生长情况,与对照相比,记载药剂对黄瓜生长的影响。
试验结果见表3、表4.
表3 防治黄瓜根结线虫病田间药效试验防治效果(%)(10月14日)
表4 阿维菌素B2a菌株田间药效试验药剂对黄瓜生长的影响
注:“0”长势同对照;“+”比对照长势好;“-”比对照长势差;
试验结果表明:阿维菌素B22制剂对黄瓜根结线虫防治效果明显优于普通的阿维菌素乳油(阿维菌素B1乳油),其中以5%阿维菌素B2a乳油效果最好。
注:5%阿维菌素B2a乳油效果达到88.3%,1.8%阿维菌素B2a乳油达到73.9,对照药剂1.8%阿维菌素乳油防效66.2%效果最差。