一种含植物提取精油的杀虫剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及农业应用杀虫剂技术领域，尤其涉及一种含植物提取精油的杀虫剂及其制备方法和应用。

背景技术

由于化学药剂有致癌、致畸和高残留性，容易污染环境，破坏生态平衡，危害人类健康，许多欧美国家颁布了相关法规，明确限制了多种常规杀虫剂的使用。近年来，一些危害重要经济作物的害虫已对许多常规杀虫剂产生了抗药性，促使人们将目光转向自然界中存在的杀虫物质，并且已经发现了一些植物来源的化合物对经济害虫具有高效的驱避或杀灭作用。国外对富含精油的芳香植物的研究主要涉及十字花科、樟科、天南星科、木兰科、伞形科、唇形科、桃金娘科、瑞香科、芸香科、菊科和豆科，发现部分植物精油在农业生产应用中，具有熏杀、阻食、驱避和毒杀作用，植物精油的抗真菌、抗细菌、杀螨、杀白蚁以及杀昆虫活性引起了人们的特别关注。

但人们对于植物精油杀虫剂的研究尚不太成熟，对于更高效、更安全的防治刺吸式口器、鳞翅目等类型害虫的杀虫剂的进一步研发是必不可少的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含植物提取精油的杀虫剂及其制备方法和应用，利用本发明获得的杀虫剂可以用于防治刺吸式口器的梨木虱、豇豆蓟马、花椒蚜虫等害虫，鳞翅目的小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫，有效通过触杀、阻食、驱避和麻醉抑制昆虫体酶分化，使昆虫的虫体细胞组织破裂等方式灭杀害虫的幼虫、成虫，控制害虫的幼虫发展，达到防治害虫目的。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含植物提取精油的杀虫剂，按重量百分比计包括：细辛提取油1％-5％、肉桂提取油10％-30％、樟脑提取油2％-6％、薄荷提取油 5％-25％、溶剂20％-60％、助溶剂10％-30％、扩散剂1％-5％和增效剂2％-6％。

作为优选，所述溶剂为水或90-99％乙醇；所述助溶剂为吐温-80或 OP-10；所述扩散剂为十八烷基三甲基氯化铵；所述增效剂为二甲基亚砜、桉叶油或冬青油中的一种或几种。

本发明还提供了所述杀虫剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将细辛提取油、樟脑提取油以及薄荷提取油混合，然后添加助溶剂，得到中间产物A；

(2)将肉桂提取油与步骤(1)制得的中间产物A混合，得到中间产物B；

(3)将扩散剂、增效剂和85％-98％的溶剂混合添加到中间产物B中，进行第一次搅拌，然后加入剩余的溶剂进行第二次搅拌，即得所述杀虫剂。

作为优选，步骤(3)所述第一次搅拌的转速为70-90r/min，所述第一次搅拌的时间为20-50min；所述第二次搅拌的转速为70-90r/min，所述第二次搅拌的时间为90-110min。

作为优选，步骤(1)所述细辛提取油的制备方法包括以下步骤：将细辛与液体CO

作为优选，所述萃取的压力为25-40MPa，所述萃取的温度为35-50℃，所述萃取的时间为75-100min。

作为优选，步骤(1)所述樟脑提取油和薄荷提取油采用水蒸气蒸馏法提取获得。

作为优选，步骤(2)所述肉桂提取油以乙醇为溶剂，超声提取获得；所述超声提取的频率为20-50KHz，所述超声提取的时间为20-40min。

本发明还提供了所述杀虫剂的使用方法，包括叶面喷施。

作为优选，将所述杀虫剂稀释600-1000倍后进行叶面喷施。

通过采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.本发明原料精油中的α-松抽醇、Y-细辛醚、萜类以及酚类等化合物会显著影响害虫的进食性、忌避性，延缓生长，还会影响害虫的移动能力，以及具有麻醉抑制害虫虫卵萌育的作用。

2.本发明杀虫剂可以用来防治刺吸式口器的棉蚜、豇豆蓟马、小麦瘿蚊、梨木虱、花椒蚜虫、二斑叶螨、红叶螨等害虫、鳞翅目的小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫。

3.本发明杀虫剂能有效通过触杀、阻食、驱避、麻醉抑制昆虫体酶分化、渗透虫的细胞组织，使昆虫的虫体细胞组织破裂等方式灭杀害虫的幼虫、成虫，麻醉抑制害卵孵化控制其种群繁殖速度，达到防治害虫目的。

4.本发明提供的杀虫剂原料全部来自于自然界中，核心组分易沉降、分解对作物安全、对人畜安全、不污染土壤、水源和空气。

具体实施方式

本发明提供了一种含植物提取精油的杀虫剂，组分包括细辛提取油、肉桂提取油、樟脑提取油、薄荷提取油、溶剂、助溶剂、扩散剂和增效剂。

在本发明中，所述细辛提取油的质量百分含量优选为1％-5％，进一步的优选为1.5％-4.5％，更进一步的优选为2％-4％。本发明所述的细辛提取油中主要成分是甲基丁香酚，此外还包括黄樟醚、榄香素、香叶烯、蒎烯、细辛醚、柠檬烯等成分，含有的甲基丁香酚和黄樟醚等会对刺吸式口器害虫和鳞翅目害虫有强烈的触杀作用。

在本发明中，所述肉桂提取油的质量百分含量优选为10％-30％，进一步的优选为11％-27％，更进一步的优选为12-25％。本发明所述的肉桂提取油中主要成分是肉桂醛(98.2％)，其次还包括α-水芹烯、1,8-桉叶油素、对伞花烃、樟脑、芳樟醇、β-石竹烯、α-依兰烯、α-松油醇、香叶醇、桂酸乙酯、丁香酚、肉桂醇等成分，含有的肉桂醛、1,8-桉叶油素以及丁香酚等组分对刺吸式口器害虫和鳞翅目害虫有强烈的杀灭活性。

在本发明中，所述樟脑提取油的质量百分含量优选为2％-6％，进一步的优选为2.5-5％，更进一步的优选为3-4.5％。本发明所述的樟脑提取油中主要成分包括黄樟脑、桉树脑、樟脑烯、丁子香酚、桉叶素、黄樟素、芳樟醇、萜烯等，含有的黄樟脑、樟脑烯、黄樟素有强烈樟脑气味，可驱辟多种害虫。

在本发明中，所述薄荷提取油的质量百分含量优选为5-25％，进一步的优选为5.5-23％，更进一步的优选为6-20％。本发明所述的薄荷提取油中主要的成分包括左旋薄荷醇、薄荷酮、导薄荷酮、苧烯、新薄荷醇、ɑ-蒎烯、 3-辛醇等组分。含有的左旋薄荷醇、ɑ-蒎烯苧烯、新薄荷醇有促进各种精油迅速融合、传导、粘附吸收、加快新陈代谢等功能。

在本发明中，所述溶剂的质量百分含量优选为20-60％，进一步的优选为22-55％，更进一步的优选为25-50％。所述溶剂为水或90-99％乙醇。

在本发明中，所述助溶剂的质量百分含量优选为10-30％，进一步的优选为12-28％，更进一步的优选为15-25％。所述助溶剂为吐温-80或OP-10。

在本发明中，所述扩散剂的质量百分含量优选为1-5％，进一步的优选为1.3-4％，更进一步的优选为1.5-3％。所述扩散剂为十八烷基三甲基氯化铵。

在本发明中，所述增效剂的质量百分含量优选为2-6％，进一步的优选为2.2-5.5％，更进一步的优选为2.5-5％。所述增效剂为二甲基亚砜、桉叶油或冬青油中的一种或几种。

本发明还提供了所述杀虫剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将细辛提取油、樟脑提取油以及薄荷提取油混合，然后添加助溶剂，得到中间产物A；

(2)将肉桂提取油与步骤(1)制得的中间产物A混合，得到中间产物B；

(3)将扩散剂、增效剂和85％-98％的溶剂混合添加到中间产物B中，进行第一次搅拌，然后加入剩余的溶剂进行第二次搅拌，即得所述杀虫剂。

在本发明中，所述细辛提取油的制备：将粉碎后的细辛与液体CO

在本发明中，所述樟脑提取油和薄荷提取油采用水蒸气蒸馏法提取获得。其中，樟脑提取油的制备原料为香樟枝叶；所述香樟枝叶优选的进行裁剪，所述香樟枝叶剪裁至20-30cm短节。所述香樟枝叶裁剪后放到100℃水中蒸馏4-7h后，进行初步分离、冷凝以及再次分离得到樟脑提取油。所述蒸馏是在蒸馏锅中进行的，蒸馏时蒸馏锅内必须保持1/2水位，当水位下降，用热水补足。蒸馏后产生的油水混合蒸汽通过分凝器将油蒸汽和水蒸汽初步分离，然后通过冷凝器将油蒸汽冷凝，所述冷凝器要全部浸入冷水中，并通过调节自流水控制温度在25-35℃。油水分离器分别与分凝器和冷凝器连接，冷凝得到的油水经油水分离器分离得到纯净的樟脑提取油和水，得到的水可经回流管流到分凝器中继续进行分凝，如此循环回收纯净的樟脑提取油和水。

在本发明中，所述薄荷提取油的制备为：将浸泡后的新鲜薄荷与离子水按1:(7-10)混合并进行蒸馏，然后冷凝、分离得到薄荷提取油。所述浸泡的时间优选为0.5-4h，进一步的优选为1-3h，更进一步的优选为2h；所述料液比进一步的优选为1:(7.5-9)，更进一步的优选为1:8；所述蒸馏的温度优选为80-90℃，进一步的优选为82-87℃，更进一步的优选为85℃；所述蒸馏的时间优选为0.5-2h，进一步的优选为0.8-1.5h，更进一步的优选为1h。所述冷凝优选的通过冷凝器进行的；所述分离后还要进行纯化操作，纯化得到 80％-85％的薄荷提取油。

在本发明中，所述肉桂提取油以乙醇为溶剂，超声提取获得。在本发明中，所述肉桂提取油以肉桂皮和肉桂叶为原料进行提取；所述肉桂皮和肉桂叶的质量百分比为1:(2-5)，优选为1:(2.5-4)，更进一步的优选为1:3；所述肉桂皮和肉桂叶在提取前优选的经粉碎机粉碎，过筛，取筛下物；所述过筛的筛网孔径优选为100-150μm，进一步的优选为110-130μm，更进一步的优选为120μm。在本发明中，所述乙醇优选为90-99％乙醇，进一步的优选为93-96％乙醇，更进一步的优选为95％乙醇；所述乙醇与肉桂混合粉的质量体积百分比为1kg:(8-12)L。在本发明中优选的将所述乙醇与肉桂混合粉混合，所述混合优选的采用恒温震荡的方式实现，所述恒温震荡的温度优选为 50-55℃，进一步的优选为51-53℃，更进一步的优选为52℃；所述恒温震荡的时间优选为5-12h，进一步的优选为6-11h，更进一步的优选为10h。在本发明中，所述超声提取优选的在超声釜中进行，所述超声的频率优选为 20-50KHz，进一步的优选为25-45KHz，更进一步的优选为40KHz；所述超声提取的时间优选为20-40min，进一步的优选为25-35min，更进一步的优选为30min。本发明中所述超声提取完成后优选的进行抽滤，并将滤液离心，所述离心的转速优选为3000-5000r/min，进一步的优选为3500-4500r/min，更进一步的优选为4000r/min；所述离心的时间优选为2-8min，进一步的优选为4-7min，更进一步的优选为5min。

本发明在制备获得上述原料后，将细辛提取油、樟脑提取油以及薄荷提取油混合，然后添加助溶剂，得到中间产物A。在本发明中，添加助溶剂后进行搅拌处理，所述搅拌优选的在搅拌机中进行，所述搅拌处理的转速优选为50-90r/min，进一步优选为70-85r/min，更进一步的优选为80r/min；所述搅拌处理的时间优选为20-50min，进一步优选为30-45min，更进一步的优选为40min。所述搅拌优选的进行正转和反转2次。

本发明在获得中间产物A后，将肉桂提取油与中间产物A混合，得到中间产物B。所述混合后优选的进行搅拌处理，所述搅拌处理的转速优选为 50-90r/min，进一步优选为70-85r/min，更进一步的优选为80r/min；所述搅拌处理的时间优选为20-50min，进一步优选为30-45min，更进一步的优选为 40min。所述搅拌优选的进行正转和反转2次。

本发明在获得所述中间产物B后，将扩散剂、增效剂和85％-98％的溶剂混合添加到中间产物B中，进行第一次搅拌，然后加入剩余的溶剂进行第二次搅拌，即得所述杀虫剂。

在本发明中，所述第一次搅拌的转速优选为70-90r/min，进一步的优选为75-85r/min，更进一步的优选为80r/min；所述第一次搅拌的时间优选为 20-50min，进一步的优选为30-48min，更进一步的优选为40min；所述第一次搅拌优选的进行正转和反转2次。步骤(3)所述第二次搅拌的转速为 70-90r/min，进一步的优选为75-85r/min，更进一步的优选为80r/min；所述第二次搅拌的时间为90-110min，进一步的优选为95-105min，更进一步的优选为100min；所述第二次搅拌优选的进行正转和反转2次。

在本发明中，加入剩余的溶剂进行第二次搅拌后优选的静置0.5-4h后再灌装成饮品，所述静置时间进一步的优选为1-3h，更进一步的优选为2h。

本发明还提供了所述杀虫剂的使用方法，包括叶面喷施。

在本发明中，将所述杀虫剂稀释600-1000倍后进行叶面喷施，所述稀释为兑水稀释；本发明中所述叶面喷施是正、反叶面均喷施，且以恰好不结水滴为准。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

100L的所述含植物提取精油的杀虫剂的制备：

(1)分别制备细辛提取油、樟脑提取油、薄荷提取油以及肉桂提取油：

a.细辛提取油的制备：

取细辛全根粉碎机粉碎至1.5cm粉末，投入萃取釜中，调节CO

b.樟脑提取油的制备：

将裁剪至20cm的香樟树枝叶加入到装有100℃水的蒸馏锅中加盖持续加热5h，经水蒸气蒸馏法提取获得樟脑提取油；

c.薄荷提取油的制备：

取新鲜的薄荷浸泡2h后，按料液比1:8添加离子水溶液，用水浴锅在 85℃下蒸馏1h，将芳香油与水同时蒸馏出来，经冷凝器冷却后，将油水分离、纯化制得80％-85％的薄荷提取油；

d.肉桂提取油的制备：

取皮叶比1：3的肉桂皮和树叶经粉碎机粉碎得到过120μm孔筛的肉桂混合粉，然后用95％乙醇按料液比1:15浸没恒温震荡10h，放入超声釜中，调整超声频率为40KHz，超声提取35min，抽滤，将滤液用离心速度 4000r/min，离心分离得到肉桂提取油；

(2)将2L细辛提取油、2L樟脑提取油与6L薄荷提取油混合放入搅拌罐中，然后添加10L吐温-80，80r/min正转、反转各搅拌20min，得到中间产物A；

(3)将20L肉桂提取油与步骤(2)得到的中间产物A混合放入搅拌罐中， 80r/min正反各搅拌20min，得到中间产物B；

(4)将3L十八烷基三甲基氯化铵、4L二甲基亚砜与50L水混合添加到中间产物B中，80r/min正反各搅拌20min，然后加入剩下的3L水再次以80r/min 正反各搅拌50min，最后静置2h后灌装，即得到成品杀虫剂。

实施例2

100L的所述含植物提取精油的杀虫剂的制备：

(1)分别制备细辛提取油、樟脑提取油、薄荷提取油以及肉桂提取油：

a.细辛提取油的制备：

取细辛全根粉碎机粉碎至1.5cm粉末，投入萃取釜中，调节CO

b.樟脑提取油的制备：

将裁剪至20cm的香樟树枝叶加入到装有100℃水的蒸馏锅中加盖持续加热6h，经水蒸气蒸馏法提取获得樟脑提取油；

c.薄荷提取油的制备：

取新鲜的薄荷浸泡2h后，按料液比1:9添加离子水溶液，用水浴锅在 85℃下蒸馏1h，将芳香油与水同时蒸馏出来，经冷凝器冷却后，将油水分离、纯化制得80％-85％的薄荷提取油；

d.肉桂提取油的制备：

取皮叶比1：5的肉桂皮和树叶经粉碎机粉碎得到过120μm孔筛的肉桂混合粉，然后用95％乙醇按料液比1:15浸没恒温震荡10h，放入超声釜中，调整超声频率为20KHz，超声提取20min，抽滤，将滤液用离心速度 4000r/min，离心分离得到肉桂提取油；

(2)将2L细辛提取油、3L樟脑提取油与10L薄荷提取油混合放入搅拌罐中，然后添加20LOP-10，80r/min正转、反转各搅拌20min，得到中间产物 A；

(3)将15L肉桂提取油与步骤(2)得到的中间产物A混合放入搅拌罐中， 80r/min正反各搅拌20min，得到中间产物B；

(4)将3L十八烷基三甲基氯化铵、3L桉叶油与40L95％乙醇混合添加到中间产物B中，80r/min正反各搅拌10min，然后加入剩下的4L95％乙醇再次以80r/min正反各搅拌45min，最后静置2h后灌装，即得到成品杀虫剂。

实施例3

100L的所述含植物提取精油的杀虫剂的制备：

(1)分别制备细辛提取油、樟脑提取油、薄荷提取油以及肉桂提取油：

a.细辛提取油的制备：

取细辛全根粉碎机粉碎至2cm粉末，投入萃取釜中，调节CO

b.樟脑提取油的制备：

将裁剪至20cm的香樟树枝叶加入到装有100℃水的蒸馏锅中加盖持续加热5-6h，经水蒸气蒸馏法提取获得樟脑提取油；

c.薄荷提取油的制备：

取新鲜的薄荷浸泡2h后，按料液比1:8添加离子水溶液，用水浴锅在 85℃下蒸馏1h，将芳香油与水同时蒸馏出来，经冷凝器冷却后，将油水分离、纯化制得80％-85％的薄荷提取油；

d.肉桂提取油的制备：

取皮叶比1：3的肉桂皮和树叶经粉碎机粉碎得到过120μm孔筛的肉桂混合粉，然后用95％乙醇按料液比1:15浸没恒温震荡10h，放入超声釜中，调整超声频率为45KHz，超声提取35min，抽滤，将滤液用离心速度 4000r/min，离心分离得到肉桂提取油；

(2)将5L细辛提取油、6L樟脑提取油与20L薄荷提取油混合放入搅拌罐中，然后添加20L吐温-80，80r/min正转、反转各搅拌25min，得到中间产物A；

(3)将20L肉桂提取油与步骤(2)得到的中间产物A混合放入搅拌罐中， 80r/min正反各搅拌20min，得到中间产物B；

(4)将1L十八烷基三甲基氯化铵、2L比例为1:0.05的二甲基亚砜和冬青油与22L水混合添加到中间产物B中，80r/min正反各搅拌20min，然后加入剩下的4L水再次以90r/min正反各搅拌55min，最后静置2h后灌装，即得到成品杀虫剂。

对比例1

同实施例1一样，仅未添加樟脑提取油、薄荷提取油和肉桂提取油。

对比例2

同实施例1一样，仅未添加樟脑提取油、薄荷提取油和细辛提取油。

实施例4

将实施例1与对比例1、对比例2制备的杀虫剂兑水稀释1000倍喷施叶面的正、反两面至不结水滴，用于梨树梨木虱的防治，具体见表1。

表1各杀虫剂对梨树梨木虱防治效果

由表1可以看出，本发明制备的杀虫剂兑水稀释1000倍通过叶面喷施用于梨树梨木虱的防治，对梨树梨木虱害虫死亡率达到78.60％，防效优于肉桂精油、细辛精油单剂效果，能更好的达到防治梨树梨木虱的目的。

实施例5

将实施例1与对比例1、对比例2制备的杀虫剂兑水稀释1000倍喷施叶面的正、反两面至不结水滴，用于花椒蚜虫的田间防效，具体见表2。

表2各杀虫剂对花椒蚜虫防治效果

由表2可以看出，本发明制备杀虫剂兑水稀释1000倍液过叶面喷施用来防治刺吸式口器的花椒蚜虫，与25％吡虫啉稀释1000倍液效果对比防效优于25％吡虫啉防效，且防效优于肉桂精油、细辛精油单剂效果，能更好的达到防治花椒蚜虫的目的。

实施例6

将实施例1与对比例1、对比例2制备的杀虫剂兑水稀释600倍喷施叶面的正、反两面至不结水滴，用于豇豆蓟马的防效，具体见表3。

表3各杀虫剂对豇豆蓟马防治效果

由表3可以看出，本发明制备杀虫剂兑水稀释600倍通过喷雾防治刺吸式口器的豇豆蓟马，与对照相比害虫死亡率达到78.55％，优于细辛精油和肉桂精油的单一防治效果，能更好的达到防治豇豆蓟马的目的。

实施例7

将实施例1与对比例1、对比例2制备的杀虫剂兑水稀释800倍喷施叶面的正、反两面至不结水滴，用于甘蓝小菜蛾的防效，具体见表4。

表4各杀虫剂对甘蓝小菜蛾防治效果

根据《农药调节药效试验准则》计算：

相对防效(％)＝(1－CK

式中：PT

由表4可以看出，本发明制备杀虫剂兑水稀释800倍通过叶面喷雾防治甘蓝小菜蛾的效果优与对比例1和对比例2，能更好的达到防治甘蓝小菜蛾的目的。

由以上实施例可知，本发明提供了含有细辛提取油、肉桂提取油、樟脑提取油以及薄荷提取油的杀虫剂，由于所述提取油中甲基丁香酚、黄樟醚、α-松抽醇、Y-细辛醚、萜类、酚类、肉桂醛、1,8-桉叶油素和丁香酚等组分含有影响刺吸式口器害虫及鳞翅目害虫进食受阻、触杀、麻醉抑制昆虫体酶分化的化合物的存在，使得本发明制备的杀虫剂经叶面喷施使用后，可有效防治刺吸式口器的豇豆蓟马、花椒蚜虫以及梨木虱等害虫，鳞翅目的小菜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫，进而有效达到防治害虫目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。