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CN110124040B - 一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂 - Google Patents

一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，该复合型制剂包含a)至少一种合成化学类杀虫药和b)至少两种植物精油；其中，至少两种植物精油的混合方法为：将植物精油依次加入‑4至‑0.5℃的液态正丁烷中充分搅拌，再加入过氧叔丁醇，充分搅拌；将得到的产品在‑4至‑1℃下通入超声波，并调节超声波的功率至溶液形成半沸腾为止，保持0.5‑1小时，停止超声波并加入‑4℃的正丁烷并保持这个温度0.1‑0.5小时；如此重复此前步骤2‑3次；将得到的产品过滤，静置，萃取得混合植物精油。本发明复合型制剂无毒害、不污染环境、不易产生抗性，具有破坏细胞膜结构或破坏细胞内Ca2+平衡，达到灭除有害微生物、寄生虫的功效。

Description

一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂
技术领域
本发明属于水产动物寄生虫防治领域，具体涉及一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂。
背景技术
我国是水产养殖业大国，水产动物寄生虫病是影响水产养殖业经济效益的重要因素。其中，危害性较大的水产动物寄生虫有车轮虫、指环虫等；鱼类寄生虫病是鱼类养殖业中的主要病害之一，其流行区域广、时间长，可引起鱼的大量死亡。以往水产养殖上使用农药、重金属盐类防治鱼类寄生虫病效果不错，但随着时间的推移，抗药性不断呈现。同时这类药物对水产生物具有蓄积残留效应，可引发水产品质量问题。出口产品药残超标、屡遭禁运，使人们重新认识到化学杀虫剂带来的诸多问题，当前大力推广的健康无公害水产养殖模式迫切需要寻求一种新型的无公害防治药物。
生物制剂由于具有纯天然、无公害、针对性强，对人畜安全，无毒害，不污染环境，也不易产生抗性等优点，受到世界各国农药研究和开发者们的高度关注。植物精油属于植物源农药，对人无毒(许多精油或其成分的单体本身就是人们食物中的成分或是食品添加剂)，不污染养殖环境，不影响水产品的质量，不仅在防治水产养殖动物寄生虫及敌害方面优点突出，也可作为杀虫剂的增效剂。同时，由于许多精油还具有杀菌作用，施用精油能达到杀虫抗菌的双重目的，因此具有广阔的发展前景。
氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)，属于鱼尼丁受体(Ryanodine receptors，RyRs)抑制剂类杀虫剂，因其高效、广谱、持效期长的杀虫效果，以及对哺乳动物，鸟类、天敌及水生生物低毒安全、环保等特点，在防治鳞翅目、鞠翅目、烟粉虱等多种农业害虫方面应用十分广泛。不过，氯虫苯甲酰胺对水产寄生虫防治应用研究鲜见报道。
现有公开号为CN 107205387 A的中国发明专利，公开了包含至少一种防虫剂和碱式碳酸镁的粉末配制剂，以及用于制备该配制剂的方法和所述配制剂用于防虫的用途。本发明侧重于提出一种以植物源制剂(许多成分的单体本身就是人们食物中的成分或是食品添加剂)为主的，对人畜安全、无毒害，不污染环境，也不易产生抗性的复合型制剂用于水产动物寄生虫的防治，但不仅仅限于用于水产动物寄生虫的防治。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无毒害、不污染环境、不产生抗性的防治水产动物寄生虫的复合型制剂，该制剂具有破坏细胞膜结构(造成膜透性增加，导致细胞内的离子和内含物外泄，致使细胞死亡)、或破坏细胞内Ca2+平衡(造成虫体肌肉收缩、死亡)，达到灭除有害微生物、寄生虫的功效。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，包含a)至少一种合成化学类杀虫药和b)至少两种植物精油；
常用的合成化学类杀虫药有氯虫苯甲酰胺、菊脂类、有机磷类等；
氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)，属于鱼尼丁受体(Ryanodine receptors，RyRs)抑制剂类杀虫剂，因其高效、广谱、持效期长的杀虫效果，以及对哺乳动物，鸟类、天敌及水生生物低毒安全、环保等特点，在防治鳞翅目、鞠翅目、烟粉虱等多种农业害虫方面应用十分广泛。不过，氯虫苯甲酰胺对水产寄生虫防治应用研究鲜见报道。氯虫苯甲酰胺作为一种鱼尼丁受体类杀虫剂，与当今大多数杀虫剂以乙酰胆碱受体、γ－氨基丁酸受体、纳离子通道、线粒体呼吸链和几丁质为作用靶标不同的是，其是以鱼尼丁受体为作用靶标，通过与鱼尼丁受体特异性的结合从而影响鱼尼丁受体作为Ca2+通道蛋白的功能，使通道门控长时间开放，细胞肌浆网上的Ca2+大量释放，破坏胞内Ca2+平衡，最终引起虫体肌肉收缩，死亡。氯虫苯甲酰胺与鱼尼丁受体结合因受体结构种属差异而具有高度的选择性，比如其能与昆虫鱼尼丁受体高度结合，与哺乳类、节肢类动物的鱼尼丁受体则不能有效结合发挥毒性作用。氯虫苯甲酰胺独特的杀虫机制赋予它与众不同的杀虫优势：药效高，效果好，对环境安全。
菊脂类杀虫药，如氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯等，被广泛用来防治水产动物寄生虫病，但由于抗药性，效果越来越差。
为了将常见的合成化学类杀虫药有效地用于防治水产动物寄生虫的用途，本发明通过将其与植物精油复配，同时为了达到良好的效果(安全无毒、不污染环境、不产生抗性)，合成化学类杀虫药在复合型制剂中的占比通常介于1-10％重量。
在优选的实施方式中，在复合型制剂中的至少一种合成化学类杀虫药是氯虫苯甲酰胺；且规定其使用浓度介于2-20％。
植物精油，在植物学领域被称为精油，在化学和医药学领域被称为挥发油，在商业领域被称为芳香油。是一类存在于芳香植物的叶、根、皮、花和果中，可随水蒸气蒸馏，且具有一定气味(一般为香味或辛辣味)的挥发性油状液体，颜色多为无色，属植物体自身的次级代谢产物，享有“液体黄金”的美誉。
植物精油的化学成分一般分为4种：萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物。研究表明，在这些大量的精油成分中，小分子的酚类物质、萜烯类物质和醛酮类物质是主要的抑菌有效成分。此外，醇类、醚类和烃类物质也具有一定的抑菌活性。植物精油的抑菌活性由精油的主要成分决定或者多种成分协同作用。植物精油因这些化合物的存在而具有多种功能特性，例如抗氧化、抑菌、抗癌抑瘤、保鲜、驱蚊防虫等，一直以来被广泛应用于化妆品、洗涤用品、食品(主要是果蔬、肉类及水产品)、烟酒、农业以及其他工业用香精中。
植物精油及其主要成分对微生物的影响方式主要有两种。一是改变微生物细胞和菌丝体的形态结构和组成，如细胞膜、细胞壁和细胞器等结构，造成细胞不可逆的损伤，诱发菌丝体溶解，最终导致微生物死亡；二是降低或抑制分生孢子的产生和萌发，降低或阻断病菌后代继续危害的可能。
目前关于植物精油提取的方法相当多，例如水蒸气蒸馏法、有机溶剂萃取法、分子蒸馏法、超临界CO2流体萃取法、亚临界水萃取法、微胶囊-双水相萃取法、超声微波辅助提取法等，其中水蒸气蒸馏法因设备简单、操作简便、提取成本低等优点而广泛应用，同时也是当下植物精油提取最为常用的方法。
研究表明，许多植物精油作为水产杀虫剂使用，能有效驱杀水产养殖动物的寄生虫；同时令人惊奇地发现，将植物精油与合成化学类杀虫药复配使用，具有明显的增益效果，且复合型制剂的使用效率大大提高(如改善制剂整体的物理性质；快速达到药效等)。
在本发明优选的实施方式中，基于复合型制剂的总重量，该复合型制剂包含10-50％重量的植物精油，特别优选为10-40％。
在本发明优选的实施方式中，在复合型制剂中的至少两种植物精油是肉桂精油和丁香精油按重量比1-2:1混合；精油提取和混合方法具体为：
1)采用脂吸法提取丁香精油：在若干个平底陶瓷盆里铺一层微温脂肪(牛油或猪油)，将新鲜丁香花瓣铺在脂肪上；并将盆的外侧底面也铺上脂肪；将这些陶瓷盆层层摞起来，1-2天后取出花瓣，将吸附了油脂的脂肪进行分离得到丁香精油；
2)采用浸提法提取肉桂精油：将肉桂原料浸于60-95％乙醇中，10-20℃超声波辅助浸提12-24h，过滤，减压蒸馏除去乙醇得到肉桂精油；
3)将丁香精油和肉桂精油加入零下4摄氏度至零下0.5摄氏度的液态正丁烷中充分搅拌，并保持该温度0.5-2小时；然后加入过氧叔丁醇，充分搅拌；
4)在步骤3)得到的产品中在零下4摄氏度至零下1摄氏度的温度下通入超声波，并调节超声波的功率至溶液形成半沸腾为止，保持0.5-1小时，停止超声波并加入零下4摄氏度的正丁烷并保持这个温度0.1-0.5小时；如此重复此前步骤2-3次；过程中收集挥发的正丁烷气体并冷凝回收；正丁烷和过氧叔丁醇形成半微沸溶液(正丁烷沸腾而过氧叔丁醇不沸)，在超声波作用下，溶液底部自下而上产生微沸气泡，不仅有利于精油分子间的运动和融合，提高丁香精油和肉桂精油的混合度和混合速率，同时，在微沸和冷却状态的切换之间，对精油有效成分中的各种单体结构不造成破坏，并抑制精油有效成分的挥发；最终使得丁香精油和肉桂精油形成有利混合，提高其抗菌杀虫的增效作用；
5)将步骤4)得到的产品过滤，并静置，待溶液分层后萃取得混合植物精油。
其中，步骤3)中正丁烷的用量为2-3倍体积的精油体积；步骤4)中正丁烷的加入量为每次0.2-0.5倍体积的精油体积；
步骤3)中过氧叔丁醇的加入量为0.5-1倍体积的精油体积；
步骤4)中通入超声波的方向为由下向上，并搅拌。
在本发明优选的实施方式中，在复合型制剂中植物精油与合成化学类杀虫药的重量比为4:1至1.5:1，优选为2.5:1至1.5:1的比例。
根据本发明的复合型制剂可以是水分散粒剂、粉剂、水剂、乳剂、片剂和其它剂型。
因此，本发明复合型制剂进一步包含选自淀粉、云母、合成云母、氮化硼、二氧化钛、二氧化硅、碳酸镁、高岭土、白垩、滑石粉、氧化铝、氧化锌、氯氧化铋、PMMA、尼龙、硅石、多山梨醇酯、NNO、0P-10、甲基淀粉钠、羧甲基纤维素、氮酮、2-辛基十二醇和D-泛醇的一种或多种成分。
因此，本发明复合型制剂通过将至少一种合成化学类杀虫药、至少一种植物精油和任何进一步的成分混合。
在本发明的一个实施方式中，如使用例如二氧化硅、碳酸镁、高岭土、白垩或淀粉以制备能抽吸水合亲水性物质或油、脂或亲脂性物质的粉剂。二氧化钛、氧化锌和白垩被用于提高粉剂的粘附能力。粘附能力通过淀粉、氧化铝、十一烷酸锌或还有金属皂进一步改善。
在本发明优选的实施方式中，复合型制剂为水分散粒剂；该复合型制剂还包含润湿剂：优选为蔗糖酯或多山梨醇酯；还包含分散剂：优选为奈磺酸盐、木质素磺酸钙或NNO；还包含崩解剂：优选为硫酸铵、干淀粉或甲基淀粉钠；还包含乳化剂：优选为0P-10、TX-10或020IB；还包含粘结剂：优选为淀粉、羧甲基纤维素或聚乙烯醇；还包含填充剂，优选为高岭土、轻钙或云母；
该复合型制剂还包含渗透剂：优选为氮酮、2-辛基十二醇或D-泛醇；渗透剂为含有体积百分比0.1-1％的鞘氨醇和0.01-0.03％的甘油糖脂；鞘氨醇和甘油糖脂协同发挥作用，能够促进渗透剂分子携带杀虫活性成分快速进入寄生虫体内，或穿透细胞的细胞膜，或穿透孢子虫的胞囊，提高寄生虫的杀灭率。
本发明的有益效果为：
1)植物精油不仅具有抗氧化、抑菌、驱蚊防虫的功效，对于水产动物寄生虫也具有良好的抑杀作用；本发明将植物精油和化学类杀虫药复配，不仅具有强化的杀虫功效，更解决了单纯使用化学类杀虫药存在的弊端，有利于市场推广；
2)本发明中植物精油在混合过程中，利用正丁烷和过氧叔丁醇形成半微沸溶液(正丁烷沸腾而过氧叔丁醇不沸)，在超声波作用下，溶液底部自下而上产生微沸气泡，不仅有利于精油分子间的运动和融合，提高丁香精油和肉桂精油的混合度和混合速率，同时，在微沸和冷却状态的切换之间，对精油有效成分中的各种单体结构不造成破坏，并抑制精油有效成分的挥发；最终使得丁香精油和肉桂精油形成有利混合，提高其抗菌杀虫的增效作用；
3)本发明复合型制剂制备中，利用渗透剂中含有的鞘氨醇和甘油糖脂协同发挥作用，促进渗透剂分子携带杀虫活性成分快速进入寄生虫体内，或穿透细胞的细胞膜，或穿透孢子虫的胞囊，提高寄生虫的杀灭率。
本发明采用了上述技术方案提供范文，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
生产一种粉剂型复合制剂，各组分配比是：
加入3％(重量)溴氰菊酯；
加入35％(重量)植物精油(苦参碱精油和香茅精油按重量比1:1混合)；
加入35％(重量)玉米淀粉；
加入20％(重量)滑石粉；
加入2.5％(重量)氮化硼；
加入4.5％(重量)聚乙二醇400；
将配方混合物进行超细粉碎后干燥、筛分即得产品。
实施例2：
生产一种水分散粒剂复合制剂，各组分配比是：
加入5％(重量)浓度为6％的氯虫苯甲酰胺；
加入32％(重量)肉桂精油和丁香精油；二者按重量比2:1混合；
加入2％(重量)聚山梨醇酯20；
加入5％(重量)NNO；
加入4％(重量)甲基淀粉钠；
加入3％(重量)0P-10；
加入0.5％(重量)羧甲基纤维素；
加入42.5％(重量)云母；
加入6％(重量)2-辛基十二醇；2-辛基十二醇中含有体积百分比0.6％的鞘氨醇和0.01％的甘油糖脂；鞘氨醇和甘油糖脂协同发挥作用，能够促进渗透剂分子携带杀虫活性成分快速进入寄生虫体内，或穿透细胞的细胞膜，或穿透孢子虫的胞囊，提高寄生虫的杀灭率；
将配方料混合物进行超细粉碎后造粒、干燥、筛分即得产品。
上述精油提取和混合的方法具体为：
1)采用脂吸法提取丁香精油：在若干个平底陶瓷盆里铺一层微温脂肪(猪油)，将新鲜丁香花瓣铺在脂肪上；并将盆的外侧底面也铺上脂肪；将这些陶瓷盆层层摞起来，2天后取出花瓣，将吸附了油脂的脂肪进行分离得到丁香精油；
2)采用浸提法提取肉桂精油：将肉桂原料浸于75％乙醇中，15℃超声波辅助浸提20h，过滤，减压蒸馏除去乙醇得到肉桂精油；
3)将丁香精油和肉桂精油加入零下3摄氏度的液态正丁烷中充分搅拌，并保持该温度1.5小时；然后加入过氧叔丁醇，充分搅拌；
4)在步骤3)得到的产品中在零下4摄氏度的温度下通入超声波，并调节超声波的功率至溶液形成半沸腾为止，保持0.8小时，停止超声波并加入零下4摄氏度的正丁烷并保持这个温度0.3小时；如此重复此前步骤3次；过程中收集挥发的正丁烷气体并冷凝回收；正丁烷和过氧叔丁醇形成半微沸溶液(正丁烷沸腾而过氧叔丁醇不沸)，在超声波作用下，溶液底部自下而上产生微沸气泡，不仅有利于精油分子间的运动和融合，提高丁香精油和肉桂精油的混合度和混合速率，同时，在微沸和冷却状态的切换之间，对精油有效成分中的各种单体结构不造成破坏，并抑制精油有效成分的挥发；最终使得丁香精油和肉桂精油形成有利混合，提高其抗菌杀虫的增效作用；
5)将步骤4)得到的产品过滤，并静置，待溶液分层后萃取得混合植物精油；
其中，步骤3)中正丁烷的用量为2倍体积的精油体积；步骤4)中正丁烷的加入量为每次0.3倍体积的精油体积；
步骤3)中过氧叔丁醇的加入量为0.8倍体积的精油体积；
步骤4)中通入超声波的方向为由下向上，并搅拌。
实施例3：
采用本发明实施例2中的复合型制剂进行鱼类寄生虫杀灭试验：
采用静态室内试验法，在一组水族箱中放入曝气除氯的自来水，有效体积为50L，PH7.2，D0大于5mg/L，硬度为8.5德国度，试验水温为28摄氏度，将感染寄生虫的病鱼移入水族箱中，每箱10条。试验设置4个浓度组，分别是0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L的复合型制剂，另设空白对照组。用药后连续观察3d，以寄生虫的生存状况来反映药物的杀虫活性。
试验3d后，0.2mg/L组病鱼腮上的车轮虫减少了73％，0.4mg/L处理组车轮虫数减少了90％，0.6mg/L处理组车轮虫数减少100％，0.8mg/L处理组车轮虫减少96％；表明本发明复合型制剂在一定浓度下杀虫效果最佳(并非是与制剂浓度呈正比关系)。
对比例1：
精油混合过程中，正丁烷溶剂中未添加过氧叔丁醇，其余部分和实施例2完全一致。
对比例2：
渗透剂中未添加鞘氨醇和甘油糖脂，其余部分和实施例2完全一致。
将对比例所得复合型制剂进行实施例3同样的鱼类寄生虫杀灭试验；其结果为：采用0.6mg/L的复合型制剂，对比例1处理组车轮虫数减少91％，对比例2处理组车轮虫数减少93％；表明在正丁烷中添加过氧叔丁醇，利用两种形成的半沸腾溶液，有利于促进不同植物精油之间的有效混合，使混合植物精油发挥增效作用；而渗透剂中添加鞘氨醇和甘油糖脂，则有利于提高寄生虫的杀灭率。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，其特征在于：包含a)至少一种合成化学类杀虫药和b)至少两种植物精油；
所述至少两种植物精油的混合方法为：
S1.将植物精油依次加入零下4摄氏度至零下0.5摄氏度的液态正丁烷中充分搅拌，并保持该温度0.5-2小时；然后加入过氧叔丁醇，充分搅拌；
S2.步骤S1得到的产品中在零下4摄氏度至零下1摄氏度的温度下通入超声波，并调节超声波的功率至溶液形成半沸腾为止，保持0.5-1小时，停止超声波并加入零下4摄氏度的正丁烷并保持这个温度0.1-0.5小时；如此重复此前步骤2-3次；过程中收集挥发的正丁烷气体并冷凝回收；
S3.将步骤S2得到的产品过滤，并静置，待溶液分层后萃取得混合植物精油；
所述复合型制剂中的至少一种合成化学类杀虫药是氯虫苯甲酰胺；且规定其使用浓度介于2-20％；
所述复合型制剂中的至少两种植物精油是肉桂精油和丁香精油按重量比1-2:1混合；
所述复合型制剂中植物精油与合成化学类杀虫药的重量比为4:1至1.5:1。
2.根据权利要求1所述的一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，其特征在于：所述步骤S1中正丁烷的用量为2-3倍体积的精油体积；步骤S2中正丁烷的加入量为每次0.2-0.5倍体积的精油体积；步骤S2中过氧叔丁醇的加入量为0.5-1倍体积的精油体积。
3.根据权利要求1所述的一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，其特征在于：所述通入超声波的方向为由下向上，并搅拌。
4.根据权利要求1所述的一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，其特征在于：所述至少两种植物精油是肉桂精油和丁香精油；所述精油混合的方法为：
F1.采用脂吸法提取丁香精油：在若干个平底陶瓷盆里铺一层微温脂肪，将新鲜丁香花瓣铺在脂肪上；并将盆的外侧底面也铺上脂肪；将这些陶瓷盆层层摞起来，1-2天后取出花瓣，将吸附了油脂的脂肪进行分离得到丁香精油；
F2.采用浸提法提取肉桂精油：将肉桂原料浸于60-95％乙醇中，10-20℃超声波辅助浸提12-24h，过滤，减压蒸馏除去乙醇得到肉桂精油；
F3.将植物精油依次加入零下4摄氏度至零下0.5摄氏度的液态正丁烷中充分搅拌，并保持该温度0.5-2小时；然后加入过氧叔丁醇，充分搅拌；
F4.步骤F3得到的产品中在零下4摄氏度至零下1摄氏度的温度下通入超声波，并调节超声波的功率至溶液形成半沸腾为止，保持0.5-1小时，停止超声波并加入零下4摄氏度的正丁烷并保持这个温度0.1-0.5小时；如此重复此前步骤2-3次；过程中收集挥发的正丁烷气体并冷凝回收；
F5.将步骤F4得到的产品过滤，并静置，待溶液分层后萃取得混合植物精油。
5.根据权利要求1所述的一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，其特征在于：基于复合型制剂的总重量，所述复合型制剂包含1-10％重量的至少一种合成化学类杀虫药；所述复合型制剂包含10-50％重量的至少两种植物精油。
6.根据权利要求1所述的一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，其特征在于：所述复合型制剂进一步包含选自淀粉、云母、合成云母、氮化硼、二氧化钛、二氧化硅、碳酸镁、高岭土、白垩、滑石粉、氧化铝、氧化锌、氯氧化铋、PMMA、尼龙、硅石、多山梨醇酯、NNO、0P-10、甲基淀粉钠、羧甲基纤维素、氮酮、2-辛基十二醇和D-泛醇的一种或多种成分。
7.根据权利要求1所述的一种防治水产动物寄生虫的复合型制剂，其特征在于：所述复合型制剂可以是水分散粒剂、粉剂、水剂、乳剂、片剂。
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