基于挥发度不同的用于防控害虫尤其是蚁类的害虫空间趋避剂

allin2026-07-26  12


本发明属于害虫防治领域,尤其是蚁类-红火蚁防治领域,属于减少有效物质对有害生物外的生物体的有害影响的成分,具体涉及挥发性组合物精油在制备红火蚁驱避剂中的应用。


背景技术:

1、红火蚁(solenopsis invicta buren),俗名入侵红火蚁(red imported fireant,refa,属于膜翅目(hymenoptera),蚁科(formicidae),切叶蚁亚科(myrmicinae),火蚁属(solenopsis),是世界自然保护联盟(iucn)收录的最具有破坏力的入侵生物之一,是一种典型的农林业害虫。原产于南美洲巴拉纳河流域的巴西、巴拉圭、阿根廷等国家。

2、目前存在问题如下:

3、红火蚁生存、繁殖能力强,传播途径多,缺少天敌,喜筑巢于水源充沛、阳光充足的地域,因此在沿海省份易迅速暴发成灾。红火蚁食性杂,觅食能力强,是一种具有很强攻击性的社会性昆虫,对入侵地生态也会造成严重的破坏。红火蚁攻击性强,能主动攻击和叮咬人类,在红火蚁发生地区,红火蚁入侵住房、学校、草坪等地,与人接触的机会较大,叮咬现象时有发生。其尾刺排放的毒液可引起皮肤红肿起疱,并伴有灼烧疼痛感,有些人群被叮咬后,甚至导致过敏、死亡等严重后果。

4、红火蚁也是一种严重影响农业生产的害虫。它不仅取食各种农作物造成直接的经济损失,而且还会影响农事操作。红火蚁蚁巢形成的土堆,影响农业机械化操作,损毁灌溉系统,导致耕作机械的损坏,使农业设施无法有效运作,从而降低工作效率;在公共生活中,红火蚁也会产生较为严重的危害,由于电流中产生的磁场对红火蚁具有引聚作用,会使红火蚁大量聚集,造成电线短路,电子设备损坏等公共安全问题。

5、有别于普通蚂蚁,这种“致命”的蚁族是红火蚁,全球公认的百种最具危险的入侵物种之一。村民因红火蚁叮咬后会发生休克,红火蚁迁移巢穴速度很快,短时间内会随着食物来源多少、环境温度、湿度变化迅速迁巢,给各地居民尤其田间农民造成困扰,亟需提前布控,防止意外受伤,需要一种空间趋避剂或织物喷施的挥发性药剂,在农田或池塘作业前布控,预防意外被咬。

6、目前国内外红火蚁主要防治措施和存在的不足:

7、红火蚁生命力顽强,适应能力、迁移能力也很强,因此,红火蚁的防治显得格外重要。目前,防治红火蚁的主要途径有两种:一是化学防治,二是生物防治。其中,化学防治是最为有效和使用最广泛的防治方法,主要有药剂灌巢法和毒饵诱杀法。药剂灌巢指采用触杀性农药,直接对单个蚁巢进行喷洒、灌穴、布撒药粉等,药剂将直接渗透到蚁巢内。这种方法能在较短时间内使药剂充分接触红火蚁,迅速杀死,但是该方法工作量大,需要药剂的量也很大,从而会在一定程度上对生态环境造成污染。

8、毒饵诱杀法主要是利用红火蚁喜好的食物作为载体,并加入引诱剂,然后在诱饵中加入缓释型的胃毒剂或者昆虫生长调节剂,当红火蚁将毒饵搬运至蚁巢,当其他工蚁和蚁后取食时,被包裹的药剂逐渐释放出来,达到缓释的目的,从而将红火蚁杀死。毒饵诱杀红火蚁需要的药剂量少,其对环境影响很小,省时省力,并且防治效果好,适应于大面积的红火蚁防治。但是毒饵诱杀红火蚁周期较长,见效缓慢,同时其毒药剂对非靶标昆虫、生态系统等都会产生严重的影响,如果诱饵方法使用在公园、农场等比较敏感的生态系统中将会造成环境污染和生态的破坏。

9、生物防治即利用捕食性天敌、寄生性天敌和病原微生物来防治红火蚁。我国发现蜻蜓—黄蜓(pantala flavescens fabricius)在红火蚁婚飞时,聚集于蚁巢上方捕食婚飞的有翅蚁;我国也发现有一种可以寄生于红火蚁工蚁体表的蒲口螨,可以使工蚁的个体变小,寿命宿短;病原微生物中的小芽孢菌能感染多种红火蚁的微孢子虫,引起蚁后体重下降,产卵量减少。但自然条件下生物防治技术受各种客观因素的影响而对红火蚁的控制作用不稳定。

10、红火蚁是社会性昆虫,迁移频率高:3-6月份从低洼处向高凸区转移,7-8月从高湿处向阴凉区转移,9-11月份又向食物丰富的地方迁移,11月份向阳面、暖合区迁移,冬季才相对固定,以保暖为主;并且迁移速度快,一个晚上就可以迁移到对面另筑新巢。同时红火蚁经常入侵住房、学校、草坪、花坛等食物来源丰富的地方,与人接触的机会较大,尤其是在野外迁移过程中,农民或池塘渔民等野外工作者受到攻击的概率就很大,因此红火蚁空间趋避剂及多用途制剂成品的研发迫在眉睫。

11、选择挥发性组分及其组合作为趋避剂的现有技术如下:

12、2021年cn 108366559 b授权公告了苯甲醇、2-苯基乙醇、3-苯基丙醇、1-苯基-2-丙醇溶于溶剂中,添加防腐剂、抗氧化剂和着色剂等,可以有效驱除胡蜂科蜂且不伤害蜜蜂科蜂;能迅速夺取胡蜂科蜂的攻击性并使其趋避,并且显示出对其他天敌,或人类不会造成伤害的优良选择性。但没有涉及红火蚁的趋避试验。

13、2021年12月cn 113812417 a公开了“一种甘薯蚁象趋避剂及使用方法”,主要由正辛醇、橙花醇、柠檬醛组成,另外加吐温等表面活性剂增溶在水溶液中,将甘薯浸泡1分钟后取出晾干,即可用于甘薯蚁象的趋避。制备简便、成本低廉、绿色高效、无抗药性等优点。但也没有涉及化合物对红火蚁的趋避研究。

14、2022年3月cn 114617125 a公开了一种“2-甲氧基-3-甲基-1,4-苯醌在防治红火蚁和松墨天牛中的应用”;2023年8月11日cn 116569921 a公开了一种乙酸薄荷酯,也是从昆虫体内提取的化合物中筛选和开发出来的乙酸薄荷酯对红火蚁工蚁、有性雌蚁和雄蚁均具有良好的趋避效果。2023年8月29日cn 116649338 a公开了2,2-亚甲基双[6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚](cas:119-47-1)作为红火蚁趋避剂的活性成分,主要用于趋避红火蚁工蚁。但这个化合物是从野外黑褐举腹蚁毒液里防御化学物质中鉴定出的一种化合物,来源稀缺,不易获得,直接购买商品化品种少,价格昂贵,不能广泛使用。2021年6月cn113016797 a公开了“一种用于灭杀或驱避红火蚁的药剂”,以异丁香酚甲醚作为活性成分,对红火蚁具有强烈的趋避作用,香料食用、对人畜无毒,环境友好型趋避剂使用,绿色环保、成分简单、挥发性弱,持续时间长、成本低,有助于大面积趋避红火蚁。2023年8月cn116649347a公开了一种趋避红火蚁的化合物,主要为邻氨基苯甲酸丁酯类化合物。以上文献均为单一化合物的趋避作用,没有涉及其他化合物的合理组合。

15、2020年01月cn111202099 a公开了一种用于红火蚁的驱虫水,主要含越南肉桂树皮精油和乙酸肉桂酯组成的混合精油、0.01%~10%,乳化剂1%~10%,余量为水;2021年10月cn 113476363a公开了采用除虫菊素和印楝素作为趋避红火蚁的关键成分。2020年03月cn110859182a公开了“一种有效降低绿地红火蚁虫口密度的芳香植物配置方法”,采用芳香植物由柠檬香茅、胡椒薄荷、留兰香薄荷、小叶艾中的两种或两种以上配置方法防控红火蚁。(所述芳香植物种植散发的小分子有机化合物含量为:氧化胡椒薄荷酮、薄荷呋喃、薄荷醇、薄荷酮、胡椒二烯酮、百里香酚、α-侧柏酮、香叶醛、薄荷酮、樟脑、异薄荷酮、1、8-桉叶素、β-蒎烯、(e)-香叶酸)。2022年7月5日cn 114698638 a公开了“己酸和己酸己酯在驱避红火蚁中的应用”更加绿色和环保。以上文献均有1-2个精油类或植物类成分直接混配,但没有涉及具体化合物的精准化学结构信息。

16、2021年12月cn 111867379 b授权公布了“害虫趋避剂及害虫趋避制品”,趋避剂主要以世界上公认有效驱虫成分-埃卡瑞丁(1-甲基丙基-2-(2-羟乙基)1-哌啶羧酸酯),也叫派卡瑞丁(picaridin)为主,其在预防和控制疟疾、登革热出血热、黄热病、西尼罗河病毒、莱姆病、森林脑炎等高致命性虫媒病方面发挥重要的作用。其形式包括喷雾水、驱蚊水、驱虫湿巾和驱虫棒等,可提供2-5个小时的驱虫防护。但因专利保护,埃卡瑞丁在我国进行农药登记较晚,欧美应用较多,国内价格较贵,并且这是一种具有明确作用机制的化学农药驱蚊剂。该专利文献以此化学驱蚊剂成分为主,辅助加一些来源于精油的挥发性化合物,起协同作用。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种基于挥发度不同的用于防控害虫(尤其是蚁类)的趋避剂组合物。

2、为了解决上述问题,本发明提供一种害虫空间趋避剂,所述空间趋避剂含有以下挥发类化合物作为害虫趋避成分:

3、a)具有趋避活性的醛类;

4、b)具有趋避活性的酮或酯类;

5、c)具有趋避活性的直链或支链烷烃醇类和芳香族醇类、酚类和醚类。

6、作为本发明的害虫空间趋避剂的改进:

7、具有趋避活性的醛类:具有趋避活性的酮或酯类:具有趋避活性的直链或支链烷烃醇类和芳香族醇类、酚和醚=1:0.1~100:0.1~100的质量比。

8、具有趋避活性的醛类:具有趋避活性的酮或酯类:具有趋避活性的直链或支链烷烃醇类和芳香族醇类、酚和醚优选1.7~2.4:0.6:2.8~3.2的质量比。

9、空间趋避剂(浓缩物)由害虫趋避成分和基质组成;害虫趋避成分的质量含量优选为53~60%。基质例如可为橄榄油、二丙二醇。

10、作为本发明的害虫空间趋避剂的进一步改进:

11、所述具有趋避活性的醛类为以下至少任一:三聚乙醛、四聚乙醛、五碳双缩醛、天然葵醛、十一醛、十二醛、戊二醛、香茅醛、香叶醛、橙花醛、苯乙醛、铃兰醛、肉桂醛、羟基香茅醛、大茴香醛;

12、所述具有趋避活性的酮或酯类为以下至少任一:香豆素(酮类)、薄荷酮、甲酸香茅酯、乙酸香茅酯、丁位癸内酯、香叶酸甲酯、水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯、乙酸苄酯、乙酸沉香酯、乙酸桧酯、乙酸香叶酯、二氢茉莉酮酸甲酯;

13、所述具有趋避活性的直链或支链烷烃醇类和芳香族醇类、酚类和醚类为以下至少任一:二丙二醇、芳樟醇、频哪醇、香茅醇、香叶醇、脱氢芳樟醇、薄荷醇、肉桂醇、倍半萜醇、桉叶油醇;苯甲醇、1-苯乙醇、2-苯乙醇、3-苯基-1-丙醇、1-苯基-2-丙醇;香芹酚、百里香酚、丁香酚、异丁香酚、异丁香酚甲醚、愈创木酚、2,6-二叔丁基苯酚;二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚(二甘醇单乙醚)、异丁香酚甲醚。

14、说明:二丙二醇、香茅醇、香叶醇、芳樟醇等属于直链或支链的烷烃醇类;苯甲醇、1-苯乙醇、2-苯基乙醇、3-苯基-1-丙醇、1-苯基-2-丙醇等属于直链或支链的芳香族醇类。

15、作为本发明的害虫空间趋避剂的进一步改进:

16、具有趋避活性的醛类、具有趋避活性的酮或酯类,优选具有趋避活性且同时具有防腐作用(具有防腐、杀菌作用)的成分;

17、进一步优选含有饱和蒸汽压较低的二醇类/或醇醚类。

18、作为本发明的害虫空间趋避剂的进一步改进:

19、所述具有趋避活性的醛类优选五碳双缩醛、戊二醛、肉桂醛;

20、所述具有趋避活性的直链或支链烷烃醇类和芳香族醇类、酚类和醚类优选二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、异丁香酚甲醚、香芹酚、百里香酚。

21、本发明还同时提供了上述害虫空间趋避剂的用途:用于趋避害虫、蚁类;尤其是红火蚁类。

22、作为本发明的害虫空间趋避剂的用途的改进:害虫趋避制品为趋避剂的液体制剂、凝胶状制剂或软膏状制剂的形式,可作为空间趋避剂,喷雾、涂布在衣物、鞋子等,速效趋避害虫攻击,或负载于凝胶、凝膏、微囊、微球等控缓释材料中,可持效防控害虫攻击。

23、本发明在发明过程中,充分考虑了以下需要解决的问题:

24、针对现有的专利文献,有些是单一挥发性化合物、有些是粗精油提取物混合物,有些是单一价格昂贵的化合物,只提供了短期的趋避活性,趋避效果的强弱不一,且没有趋避持效的数据。只有一篇提到红火蚁趋避活性持效期在2-5个小时但还主要依靠化学农药驱蚊剂埃卡瑞丁的持效作用,再加辅助挥发性组合物,起协同作用。

25、所以,尚未见报道更加理想的源于精油的挥发性活性组分配方组合物,速效趋避的同时兼顾持效,可以来源广泛、容易获得、香精或食用来源、价格合理、不含化学农药、且环保可降解,同时可以做成喷雾、涂布、凝胶缓释等不同制剂形态。

26、为了解决上述问题,发明人所在课题组进行了深入研究,基于挥发类化合物合理组合的快速趋避和持效趋避的性能原理,研究结果发现:具有简单结构的一些挥发性物质进行合理配比组合,根据趋避挥发性组分的挥发速率(或饱和蒸气压)的不同,选择挥发性强的和挥发性弱的组分按照一定的比例搭配,能迅速夺取红火蚁的攻击性并使其趋避,且不会造成其他天敌危害,具有速效活性的同时,兼顾一定的持效期,经济环保,可根据不同应用场景制成喷雾制剂、涂抹制剂等,从而完成本发明。

27、本发明针对上述问题的解决方案为:

28、通过筛选对害虫蚁类尤其是红火蚁具有趋避活性的挥发物(包括具有趋避活性的醛类、具有趋避活性的酮或酯类),根据趋避活性大小、挥发性物质的挥发速率不同,即饱和蒸气压的大小,合理组合,再筛选合适的比例配制成配方组合物,各个组分速效和持效协同作用,添加辅助抑菌防腐化合物及其他辅助成分。

29、各种组分的挥发快慢、即挥发速率不同,与其蒸气压有直接关系,具体各种挥发性组分饱和蒸气压如下:

30、1,3-丙二醇(0.08mm hg(20℃))、丙三醇(<1mm hg(20℃))、二丙二醇(<0.01mm hg(20℃))、香叶醇(叶醇)(0.013mmhg at 25℃)、三丙二醇(<0.01mm hg(25℃))、二乙二醇(0.01mm hg(20℃))、三乙二醇(<0.01mm hg(20℃))、1,3-丁二醇(0.06mm hg(20℃))、1,5-戊二醇(0.007mm hg(25℃))、1,6-己二醇(0.0667mm hg(25℃))、异戊醇(2mm hg(20℃))、苯甲醇(0.225mm hg(25℃))、苯乙醇(0.1±0.5mmhg at 25℃)、3-苯丙醇(0.0±0.5mmhg(25℃))、1-苯基-2-丙醇(0.067mmhg at 25℃)、芳樟醇(0.17mm hg(25℃))、香叶醇(0.013mmhg at 25℃)、里哪醇氧化物(0.00169mmhg at 25℃)、异戊醇(2mm hg(20℃))、肉桂醇(<0.01mm hg(25℃))、薄荷醇(0.8mm hg(20℃))、香茅醇(~0.02mm hg(25℃))、松油醇(0.021mmhg(20℃))、β-石竹烯0.025mmhg(20℃)、α-蒎烯(3.49mmhg at 25℃)、β-蒎烯(3.49mmhg at 25℃)、柠檬烯(1.54mmhg at 25℃)、水杨酸甲酯(0.0296mmhg at 25℃)、丁位癸内酯(0.0047mmhg at 25℃)、苯甲醛(3.82mm hg(25℃))、苯乙醛(0.368mmhg at 25℃)、异戊醛(49.3mmhg at 25℃)、肉桂醛(0.0265mmhg at 25℃)、反式-肉桂醛(0.0265mmhg at 25℃)、α-己基肉桂醛(0+0.6mmhg at 25℃)、己醛(10mm hg(20℃))、庚醛(0.3mmhg at 25℃)、辛醛(2mm hg(20℃))、壬醛(~0.26mm hg(25℃))、羟基香茅醛(0.00318mmhg at 25℃)、大茴香醛(0.0249mmhg at 25℃)、三聚乙醛(0.0544mmhg at 25℃)、四聚乙醛(0.0495mm hg at 25℃))、二乙二醇二甲醚(3.2mmhg at 25℃)、二乙二醇单甲醚(0.016mmhg at 25℃))、二甘醇单乙醚(0.000386mmhg at 25℃)、异丁香酚甲醚(0.011mmhg at 25℃)、乙酸苄酯(0.164mmhg at 25℃)、茉莉酸甲酯(23mm hg(110℃))、二氢茉莉酮酸甲酯(0.0016mmhg at 25℃)、苯酚(0.0±0.6mmhg at 25℃)、2,6-二叔丁基苯酚(<0.01mm hg(20℃))、香芹酚(0.023-0.05mmhg at 25℃)、百里香酚(麝香草酚,0.0376mmhg at 25℃)。

31、本发明中:

32、源于植物精油(eos)中不同的化合物成分,尤其是具有趋避活性的醛类、酮或酯类、直链或支链烷烃醇类和芳香族醇类、酚类和醚类醇类,可以协同作用,提高其作用潜力和功效。根据挥发速率不同、药效不同,有效组合可以保证速效性的同时提高其持效性;喷雾或涂布在衣物上、喷洒在鞋子上,池塘边放置在凝胶、凝膏控缓释材料中,持效防控。

33、本发明具有如下有益效果:

34、根据本发明的组合物配方,在半个小时能达到趋避率98%以上,随着浓度的不同,野外趋避时间可达到8-9个小时。可作为空间趋避剂快速趋避害虫,尤其是外来入侵红火蚁的危害,或持效趋避小面积区域内害虫入侵。所述害虫趋避剂实质上不含有化学农药类杀虫成分、综上,本发明公开了一种用于防控红火蚁的挥发类组合物及其用途,其主要由自然生境中具有趋避活性的挥发物根据挥发速率不同有效组合而成。本发明从室内趋避和田间趋避试验研究了挥发物对红火蚁的趋避作用,并筛选得到不同组合物配方,经室内和田间试验配方对红火蚁具有良好的趋避作用,可用于野外红火蚁趋避作用。上述复配优化后的混合物可以不仅对红火蚁趋避作用防效高、持效期长,而且制备简便、成本低廉、绿色高效、无抗药性、对环境友好、人畜安全、天然环保等优点。


技术特征:

1.一种害虫空间趋避剂,其特征在于:所述空间趋避剂含有以下挥发类化合物作为害虫趋避成分:

2.根据权利要求1所述的害虫空间趋避剂,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述的害虫空间趋避剂,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的害虫空间趋避剂,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的害虫空间趋避剂,其特征在于:

6.根据权利要求1~5任一所述的害虫空间趋避剂,其特征在于:

7.根据权利要求1~5任一所述的害虫空间趋避剂,其特征在于:

8.根据权利要求1~7任一所述的害虫空间趋避剂的用途,其特征在于:用于趋避害虫、蚁类;尤其是红火蚁类。

9.根据权利要求8所述的害虫空间趋避剂的用途,其特征在于:


技术总结
本发明属于害虫防治领域,尤其是蚁类‑红火蚁防治领域。本发明公开了一种害虫空间趋避剂,所述空间趋避剂含有以下挥发类化合物作为害虫趋避成分:具有趋避活性的醛类、具有趋避活性的酮或酯类、具有趋避活性的直链或支链烷烃醇类和芳香族醇类、酚类和醚类。本发明还同时提供了上述害虫空间趋避剂的用途:用于趋避害虫、蚁类;尤其是红火蚁类。本发明不仅对红火蚁趋避作用防效高、持效期长,而且还具有制备简便、成本低廉、绿色高效、无抗药性、对环境友好、人畜安全、天然环保等优点。

技术研发人员:程敬丽,章浩楠,张东来,倪美虹,赵金浩,蒋明星
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-29729.html

最新回复(0)