竹焦油生物活性及复配制剂加工的研究

竹焦油生物活性及复配制剂加工的研究 倪春耕，汤 锋岳永德 2 花日 茂 ( 安徽农业大 学资源与环 境学 院， 2国际竹藤网络中心，北京 合肥 操海群， 2 3 O 0 3 6 1 0 0 1 0 2 ) 摘要;本文对竹醋液和竹焦油的抑苗活性进行了研究，研究中选取番茄灰霉病菌 ( A ) 、番茄早疫病菌 ( B ) 、草萄灰 霉病菌 ( C ) , 番茄 枯萎 病菌 ( D ) , 苹果炭疽病菌 ( E )作为供试对象， 结果表明， 竹焦油对5 种真菌的菌落生长抑制率分别为竹醋液的 1 0 倍到6 0 倍之间;1 5 %竹焦油 竹醋液 ( 1 : 1 )对以上5种真菌均 有一定的 增效作用， 共毒系数 ( C rC ) 分别为1 2 2 , 1 1 7 , 1 3 1 , 1 3 2 , 1 2 0; 竹焦油与咪 鲜胺 ( 1 0 : 1 ) 、 竹焦油 与澳菌睛 ( 2 0 : 1 ) 、 竹焦油与烯哇醇 ( 1 3 9 : 1 )对苹果炭疽病菌 具有相加作用，共毒系 数分别为 1 0 7 , 1 1 2 , 8 9 . 5 ; 竹焦油与啼霉胺 ( 1 9 = 1 ) ,戈 3 9 : 幼有较 强的 增效作用， 共毒系数分别为2 4 0 , 3 14 . 热贮稳定性试验表 明，1 5 %竹焦油E C , 2 0 % 混剂W E , 1 5 % 竹焦油 嗜霉 胺E C 的抑制中浓度 ( E C . ) 热贮前分别为9 7 .7 6 m g / L , 1 3 8 . 5 m g / L , 2 7 . 0 2 m g / L ， 热贮后分别为9 0 . 1 7 m g / L , 14 5 . 5 m g / L , 3 0 . 4 4 m g / L ， 结果表明 热贮对制荆的生物活 性无明显 影响;1 5 % 竹焦 油 嗜霉胺E C 热贮后喷霉胺的分 解率为3 . 8 7 %， 符合乳袖制剂加工的要求。 通过 以上研究，可以看出竹焦油及其复配制剂作为抗真菌剂的在蔬菜和水果等作物上的开发具有很好的实用 价值。 关键词:竹焦油;竹醋液;抑菌活性 S t u d i e s o n t h e A n t i f u n g a l A c t iv it y o f B a m b o o O il a n d I t s E n h a n c i v e E f f e c t s Wi t h S o me F u n g i c i d e s N I C h u n - g e 心， T A N G F e n 1 , Y U E Y a n g - V, H U A R i - m a o C A O R a i - q u n ( S r h a o l of R e s o u r c e s 2 1 n t e n ta t io m a 1 C e n te r f o r B a m b o o B a m b o o v i n e g a r ; A n ti f u i gl a c ti v ity 竹材是夭然生长的高 分子有机体，由 各种不同 形状和功 能的 细胞组成， 有特 殊的微孔构 造。 竹材热解后的固体 产物是竹炭， 可用作净化水、 净化空 气、 保健、 果品保鲜 等; 气体产 物是一氧化碳、甲烷、乙烯等气体，这些气体一般不收集，可以直接回收到热解炉内作为燃 料使 用; 液体产物是 竹醋 液和 竹焦油， 竹材热解过程中 产生的气体混合物经冷凝器分离 后， 得到 棕黑色的 粗竹液。 经较长时间 存放后， 上层为澄清竹醋液， 含有约9 0 %的 水和2 0 0 多种 有机 化合物， 其中以醋酸为主 要成分， 其他有机化合物在竹醋液 的实际应用中在 微量的 情况 下也 起着 相当 重要的 作用。目 前竹醋液在医 疗保健、 食品添 加剂、 绿色农业、土 壤改良 等著 多 方 面 均 有 广 泛 应 用 q ; 下 层为 沉 淀 竹 焦 油， 焦 油 是 黑 色 、 钻 稠 的 油 状 液 体， 含 有1 0 0 多 种 成 分 ， 包 括 大 量 的 有 机 酸 、 酚 类和 醇 类 等 多 种 有 机 物 质 2 l 。 而 竹 焦 油 却 因 难 以 制 剂 化 一 直 没 有得到 很好的 利用，为 此， 笔者 对竹焦油的 生物活性进行了 测定并对其制剂化进 行了尝试。 1 竹焦油和竹醋液相 关理化性质测定 1 . 1 p H值的 测定 用国 际 农 药 分 析 协 作委 员 会 ( C I P A C ) 方 法M T 7 5 声计 法 3 l 进 行 测 定: 称 取1 g 样 品， 转 移至有5 0 m 1 水的量筒中，加水配成 1 0 0 m，强烈摇动 l m i n 。使悬浮液静置l r n in ，然后测定上 清液的p H 值。 经测定1 5 % 竹焦油乳油p H 值在4 . 6 0 一 4 . 7 0 之间。 竹醋液 原液的p H 值在3 . 0 6 一 3 . 2 0 之间。 LZ 最大吸收波长的测定 1 . 3 竹醋液全波长扫 描 竹醋液 原液用水稀释2 0 0 倍，在1 9 0 一 9 0 0 m n 波长范围内扫 描， 结果见图1 。 竹醋液的波 长扫描图 谱见图1 。最大吸收波 长a t _ = 2 2 2 m m t , 最大吸光度为A二 2 . 3 5 8 ; a 2_ = 2 6 4 r m t ， 最 大吸光度为A = 2 . 3 1 5 0 1 . 4 竹焦油全波长扫 描 以 溶剂作为对照， 将竹焦油原液稀释1 0 0 0 1 倍， 在1 9 0 一 9 0 0 rm t 波长范围内进行扫描， 结果见图2 。 最大吸收波长凡 s = 3 3 1 r u n ， 最大吸光度为A = 0 . 5 2 2 . 2 生 物活 性测定 2 . 1 试验药剂 试验用竹醋液原液、1 5 %竹焦油E C , 2 0 %混剂 ( 竹醋液 : 竹焦油二1 : 1 ) E w均由安徽 农业大学资源与 环境学院农药 科学系自 制; 咪 鲜 胺( p m c h o r a z ) 原 药: 由 江 苏 省 南 京 第 一 农药 厂 提 供; 澳菌睛 ( b m m o t h a lo r ai l )原药:由江 苏省盐城市龙跃农药有限 公司 提供; 烯哇醇 ( d i n i rn n a z o l e ) 原药:由 江苏省盐城市龙跃农药 有限 公司 提供; 啥霉胺 ( p y r i m e d m d) 原药: 由江苏省 利民 化工有限责任公司提 供。 3 0 8中国 枝物病害化学防治 研究 ( 第 五卷) 波长扫描图谱通道0 涛22名石鸿之1名石件之。 221.曰.1八U八UOO 咬侧嗽彭 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 7 0 0 7 5 0 8 0 0 8 5 0 9 0 0 波长 确 ) 图1 竹醋液全波长扫描图 F 5 g . 1 A b s 即t io n即e c t a叮b a mb o o v i n e g a r 波长扫描图谱通道0 2切181716比1413以以1”0807060504的02010 宙侧采彭 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 7 0 0 7 5 0 8 0 0 8 5 0 9 0 0 波长( . 山 ) 图2 竹焦油全波长扫描图 瑰 . 2 Ab s o r p ti o n sp e c tr a 苗b a m b o o撇鱿 2 . 2 供试植物病原真菌 番茄 灰霉病菌 ( B o t r y t is c i n e r e m ) 、番 茄早疫病菌 ( A W m a r ia s o la n i ( E ll is e t M a r ti n ) Fh! A二1 : 1 0 1刀 C : A=1 : 1 0 C : A= 1 : 2 0 C : A= 1 : 3 0 C : A= 1 : 4 0 C : A二1 : 8 0 D: A=1 : 1 3 9 A E E : A二1 : 1 9 E : A= 1 : 3 9 1 3 2 .8 0 . 0 2 4 5 0 5 仪抖 0 . 6 6 0 2 0 . 2 5 加 4 . 01 2 6 5 .0 1 6 3 .2 4 7 1. 1 2 1 2 4 . 6 1 抖 .2 1 9 0 .5 7 0. 5 7 8 6. 5 3 1 1 . 21 刀 . 0 2 2 3 . 6 0 3刀 . 4 0 . 1 4 4 3 1 6 . 9 8 4. ( 州 I 8 0. 8 4 3 4 2 7 . 2 3 12 5 0 2 3 6 . 0 1 7 2 . 2 4 4 9 名 ， 犯. 2 7 1 7 . 8 1 6 1 . 1 3 3 6 . 2 7 4. 4 3 1 3 8 . 9 1 6 4 . 2 1 0 7 5 9 名 3 1 . 9 7 9. 7 1 1 2 8 0 . 5 9 3 . 1 7 9. 2 8 9. 5 番茄灰霉病菌 2 403 14 3 1 0中国植物病害化学防治研究 ( 第五卷) 3 . 1 制剂的加工 1 5 %竹焦油乳油的加工 3 . 1 . 1 溶剂的选择 3 . 1 . 1 . 1溶 解 度 试 验选 择 不同 的 溶剂 作竹 焦 油 的 溶 解 度试 验 (3 ， 结果 发 现 竹 焦油 在常 用的 溶剂二甲苯、甲苯、 苯、 甲醇、乙醇、丙 酮中 均不能完全 溶解， 但可溶解的部分随着溶剂极 性的增加而增多。笔者采用 丙酮、环已 酮和N 一 甲 基毗咯烷酮作溶剂， 分别进行了助溶剂的 筛选， 最终选得混合溶剂S : 和S 2 - 混合溶剂s : 和乓均能 完全溶解竹焦油， 溶解度分别能达 到4 0 0 m g / m l 和3 加M S I H0 3 . 1 . 1 . 2 溶剂对竹焦油的影响 因竹焦油的有效成分还未能确定， 所以 溶剂对活性成分的 影响只能通过生物测定的方法。具体方法 如下: 将竹焦油 溶解在混合溶剂S , 或S2中进行热 贮试验， 将溶液注人安瓶瓶中并封口， 放人 ( 5 4 士 2 ) l; 恒温箱中热贮1 4 d 后取出， 与常温对 照一起对番茄灰霉病菌进行生物活性测定， 结果表明: 竹焦油在混合溶剂S ， 中 常温和热贮 条件下生物活性相当， 说明混合溶剂S ; 对竹焦油活 性成分基本无影响， 是一组合适的溶剂; 而竹焦油在混合溶剂凡中常 温和热贮条件下生物活性有显著差异， 即混合溶剂S2对竹焦油 活性成分有较大影响， 不适合作其溶剂。 3 . 1 . 2 乳 化剂的选 择 从溶剂的选择过程中 不难看出 竹焦油 具有较强的 极性， 应选择H 山 值相对 较大的 乳化剂。 经过反复试 验， 笔者选择的混合乳化剂E : 能达到加工竹焦油乳油的 基本要求，1 0 %的混合乳化 剂E , 即可 加工成1 5 %的竹焦油， 且其乳液呈半透明状态， 乳化 分 散性 能 测 定 3 j 为 二到 三 级 乳 油， 乳 液 稳 定 性 测 定 3 合 格。 制 剂 热 贮 稳 定 性见 表3 0 3 . 1 . 3 1 5 % 竹焦油E C 的最终配方 ( 以l o n g 计) 竹焦油原液1 5 g 混合乳 化剂E , l o g 混合溶剂S , 7 5 g 合计l o o g 3 . 2 2 0 %混剂、 EV E的加工 由 于竹焦油中加人了亲 水性更强的 竹醋液， 因此二者的 复配制剂极性更强， 加工成水乳 剂 更 适 合 。 经 过 反 复 试 验， 得到 下列 较 为 稳 定 的 配 方 ( 以l o n g 计) : 制 剂 热 贮 稳 定 性见 表3 0 竹焦油原液l o g 竹醋液原液l o g 混合溶剂S , 3 5 g 混合乳化剂E ,5 9 乳化剂E 5 g 水3 5 g 合计1 0 0 g 3 . 3 1 5 % 竹焦油 喷霉胺 ( 1 9 : 1 ) E C的 加工 3 . 3 . 1 配方的研制 根据2 . 4 . 2 混配化学药剂的筛选中的 结果， 选择了 竹焦油: 哦霉胺二 1 9 : 1 作为对象， 研制出了以 下配方 ( 以1 0 0 q 计) : 制剂热 贮稳定性见表3 0 竹焦油生肠活性及复比制荆加工的研究3 1 1 竹焦油原液 Vf I霉胺有效成分 混合 乳化剂E l 混 合溶剂S , 1 4 . 5 8 0 . 5 g l o g 补足l 0 0 g 3 . 3 . 2 制剂热r- 后喀霉 胺的分解 ( 热R - 方法同3 . 1 . 1 . 2 ) OR霉胺用高 效液相色谱法检测: S S I 高效液相色谱仪 ( 具S E R I E S W输 液泵， 5 2 5 型紫外检测器) ， 波 长为2 7 0 m n , 2 0 p d 自 动定 量 环， A N A S T A R 色谱数 据 工作站， 色 谱柱 S S I - K m m a s il C 1 8 , 5 p m , 2 0 0 x 4 . 6 n im不 锈钢 柱) ， 流动相甲醇: 水= 8 5 : 1 5 , 流速为l m l / m in ，出峰时间为7 n u n 左右。啥霉胺标样及制剂 样品图 见图3 、 图4 .测定结果见 表4 ， 结果表明制剂的 热贮稳定性完 全符合乳油加工要求。 表3 不同制荆热贮前后对番茄灰.病菌生测结果 T a b l e 3 T h e rm a l 山m b i l i钾t e s t V A 山G R I M t o B o v y ti s c orn e a 1 5 %竹焦油E C 沁 %混 剂 WE1 5 %竹焦油 咯霉胺 E C， , . g 几 E f y o m g / 1 K ill 盯 . 7 6 41 4. 0 贮后 g J . l 7 4 5 8. 5 贮前 1 犯 . 5 4 3 5 合 贮后 1 4 5 .5 礴 9 8 5 贮前 2 7 . 0 2 1 3 8 9 贮后 3 0 . 4 4 1 4 4 . 3 表4 样品热贮后啥霉胺分解率 T a h k 4 D e g-a d a ti on res u lt s 吐仍， * B e t h a f te r ti a t rm l a t 勿te s t 样品名称热贮前含量 ( %) 热贮后含量 ( %)1 4 d 分解率 ( %) 5 %嗜霉胺 sc 1 5 %油 啥 ( 1 9 . 1 ) E C5 .5 70 .7 5 8 5 .4 0 0. 7 2 J 3 .02 3. 8 7 肠 me : 3 在 阅o 诵 侧匕 A . p 助翔250 副 篱 TC -. X - 翔洲 Y翔 200y150 1 0 I S 4 0 图3 哈尽胺标样高效液相色谱图 F 触. 3 H F L C c h r a mto g ims健p y j* -如u u7 由以 上结果可见， 研制的3 种制剂均较为 成功， 各项重 要的性能指 标均能符合农药制剂 加工要求， 可以进行进一步 制剂加工的中 试和 大田 生物活性 试验的 研究。 3 1 2中国植物病害化学防治研究 ( 第五卷) 箭 口V 150肋匆 |隧肤弋 1 0 1 5 m u 3 0 图4 1 5 %竹焦油 呛霉胺高效液相色谱图 F S g .