[发明专利]含稀土元素的壳聚糖和/或其衍生物农用杀菌剂

说明书

技术领域

本发明涉及化工及农药技术领域，特别是涉及一种含稀土元素的壳聚糖和/或壳聚糖衍生物农用杀菌剂及其制备方法和用途。

背景技术

甲壳素是地球上储量仅次于纤维素的第二大天然可再生资源（彭益强，朱丽萍，刘雯，方柏山.可溶性低聚壳聚糖的制备与抗菌性能研究（J），食品科学，2007，28(2):98.），壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，是自然界中存在的碱性氨基多糖。由于壳聚糖及其衍生物资源丰富，安全无毒且具有良好的生物相容性和可降解性等优点，在很多应用领域里，它的开发研究进展很快。近几年，壳聚糖及其衍生物在农业方面的研究及应用已经越来越显示出其独特的优势。壳聚糖及其衍生物可作为农药的载体，生产低毒、高效农药；对多种果实病害具有良好的防治效果，并具良好的抑菌活性，能够抑制多种真菌、病毒和细菌的生长，并可诱导植物发生抗病性反应。壳聚糖的葡萄糖单元中含有氨基、羟基等活性基团， 具有很强的配位、螯合作用，可与大部分金属离子形成配合物（李岩，谢云涛，何玉凤，王荣民，丁兰.低聚壳聚糖金属卟啉络合物的制备及抗肿瘤细胞活性研究（J）.西北师范大学学报，2007，43 (2):50.）。廖爱琳等（廖爱琳，吴晓萍，易蜀婷，邓楚津. 壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性的研究. 中国食物与营养，2011，17(4)：40-43）研究了壳聚糖对金黄色葡萄球菌抑菌活性实验结果表明，壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抑制能力随其浓度的升高而增强。

稀土是我国丰产的元素，具有独特的电子层和核结构、优良的理化性质，它显示出重要的生理和药理作用（倪家缵.稀土无机化学（M）.北京:科学出版社，2002. 4-6.）。稀土既具有抑菌作用，又具有增加作物产量，增强植物光合作用，促进作物对N、P、K的吸收，提高作物抗逆性以及促进作物光合作用等功能（卢汝梅，雷光宏.混合氨基酸稀土配合物(MAR)的初步研究（J）.广西师范大学学报自然科学版，1998(4):52-62.），因此受到广泛关注。汪东风等（汪东风，于丽娜，苏琳，等.壳聚糖铈配合物微粒在苹果汁生产的应用研究（J）.稀土，2006，27(1):11-14）采用反相悬浮交联法合成了壳聚糖铈配合物微粒应用到苹果汁生产中，尹学琼等（尹学琼，张岐，林强，等.低聚壳聚糖及其稀土(LaCl₃·nH₂O)配合物的抗氧化活性研究（J）.食品科学，2002，23 (2):27-30）采用金属配位控制降解法对壳聚糖进行液态均相络合反应制备了低聚壳聚糖镧配合物，并研究了它的抗氧化活性，杨自芳等（杨自芳，何其庄，许东芳，沈智慧，沈敬一，夏庆春. 稀土壳聚糖配合物的制备、表征和抑菌性能研究.中国稀土报，2009，30:50-53.）合成了CTS/Ce(Ⅲ)、CTS/ La、CTS/Y三种配合物，研究了其热稳定和抑菌性能。其方法为，称取一定量的壳聚糖于烧杯中，用50mL的1%的稀醋酸溶解后，抽滤，滤去未能溶解的物质，滤液待用；再分别称取一定量的硝酸亚铈、硝酸镧、硝酸钇，使之与壳聚糖糖元物质的量成一定比例，溶于10mL蒸馏水。然后把稀土硝酸盐水溶液缓慢滴加至壳聚糖的稀醋酸滤液中，剧烈搅拌，反应数小时。将溶液pH调节至7.0，产物以絮状沉淀形式析出。滤得沉淀物后，用蒸馏水洗涤去除未反应的金属离子，在真空干燥箱中干燥，研磨，得到浅黄色粉末，保存待用。杨自芳等（杨自芳，何其庄，许东芳，沈智慧，沈敬一，夏庆春. 稀土壳聚糖配合物的制备、表征和抑菌性能研究.稀土，2009，30(6):50-53）以天然高分子壳聚糖和稀土硝酸盐为原料，室温下，壳聚糖与稀土硝酸盐溶液在稀醋酸中反应，制得一系列新型稀土壳聚糖配合物。对其进行了抑菌活性研究，结果表明其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很好的抑菌作用。

研究结果表明，一定浓度的稀土元素及其化合物可以提高植物的叶绿素含量，增强光合作用（李靖梅，梁婵娟，周青.稀土铈对大豆幼苗光合作用影响.中国油料作物学报.2007，29(1):90~92）；能促进种子萌发，提高种子发芽率，提高农作物的质量和产量（徐丽珊，郑晓，查颖涵.硝酸铈浸种对白菜种子萌发及幼苗生长的影响.种子科技.2006(5)37~38）；还具有使某些作物增强抗病、抗寒、抗旱的能力（王国强.稀土农用抗旱抗寒提高农作物品质和产量作用及机理的研究.科技动态）。

发明内容

针对现有含稀土元素农用杀菌剂的现状，本发明的目的是提供一种壳聚糖和/或其衍生物稀土复合物的农用杀菌剂及其制备方法。