一种蚊子引诱剂及其制备方法.pdf

本发明提供了一种蚊子引诱剂及其制备方法。所述蚊子引诱剂以甘油、乳酸及C10-C16饱和脂肪酸为原料，在催化剂硫酸氢钠的作用下发生酯化反应，生成饱和脂肪酸甘油酯、乳酸甘油酯及乳酰乳酸，为了使酯化不断进行，反应达平衡后，多次在减压状态下进行分馏，使水分馏出。反应结束后，移去催化剂硫酸氢钠，产物即为本发明的引诱剂，产物中除了饱和脂肪酸甘油酯、乳酸甘油酯外，还有部分饱和脂肪酸、乳酸、乳酰乳酸、乳酸内酯。所述引诱剂释放的气味与二氧化碳、水气结合，可模拟人和脊椎动物新陈代谢的产物，从而引诱雌蚊及其他吸血昆虫到蚊虫捕杀装置中。本发明的蚊子引诱剂，制备方法简单，原料对环境不会造成污染，且释放速度稳定。

权利要求书
1.   一种蚊子引诱剂，其特征在于，所述蚊子引诱剂以甘油、乳酸及C10-C16饱和脂肪酸为原料制备而成，其中所述甘油、所述乳酸及所述C10-C16饱和脂肪酸的配比为1∶0.5～2∶0.5～1.5。

2.   根据权利要求1所述的蚊子引诱剂，其中所述C10-C16饱和脂肪酸选自月桂酸、肉豆蔻酸及棕榈酸中的一种。

3.   权利要求1所述蚊子引诱剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料配比：甘油∶乳酸∶C10-C16饱和脂肪酸＝1∶0.5～2∶0.5～1.5；
(2)酯化：配比后的原料在催化剂硫酸氢钠的作用下发生酯化反应；
(3)将酯化得到的混合物进行减压分馏，排出水分；
(4)二次酯化；
(5)二次减压分馏。

4.   根据权利要求3所述的制备方法，其中所述催化剂硫酸氢钠的用量为原料总质量的0.5～5.0％。

5.   根据权利要求3所述的制备方法，其中步骤(2)中所述酯化的反应温度为120～150℃，反应时间为2.5～3小时。

6.   根据权利要求3所述的制备方法，其中所述减压分馏的真空度为550～650mmHg，反应温度为90～120℃。

7.   根据权利要求3所述的制备方法，其中步骤(4)中所述二次酯化的反应温度为120～150℃，反应时间为0.5～1小时。

说明书一种蚊子引诱剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种昆虫引诱剂及其制备方法，具体地说，本发明涉及一种蚊子引诱剂及其制备方法。
背景技术
蚊子，属于节肢动物门、昆虫纲、双翅目、蚊科，是一类重要的医学昆虫。蚊的分布很广，凡有人类和哺乳动物的地方几乎都有蚊类的活动。蚊的种类很多，迄今为止全世界已记录蚊子共有3亚科，38属，3350个种和亚种；我国的蚊类目前也已发现17属350种以上，其中按蚊、库蚊、伊蚊3个属的蚊类占半数以上。
我国常见的传病蚊种有：中华按蚊、嗜人按蚊、微小按蚊、大劣按蚊、淡色库蚊、致倦库蚊、三带喙库蚊、白纹伊蚊和埃及伊蚊等。
蚊的发育为全变态，生活史分4个时期，即卵、幼虫(子孓)、蛹和成虫。前3个时期生活于水中，而成虫生活于陆地上。雌蚊产卵于积水中，蚊卵必须在水中才能孵化，在夏天通常经2～3天后幼虫孵出。幼虫期的长短随水温与食物而异，在气温30℃和食物充足的条件下，约需5～8天，经4次蜕皮而化为蛹。蛹的抵抗力强，在无水情况下，只要保持一定的湿润，仍能发育羽化为成蚊，蛹羽化为成蚊，夏季通常为2～3天，羽化时间主要在黄昏和清晨，白天有时也能进行。雌蚊羽化后不久，即行交配、吸血、产卵。自卵发育至成蚊所需时间取决于温度、食物及环境诸因素，在适宜条件下约需9～15天，一年可繁殖7～8次。
雄蚊不吸血，只吸植物汁液及花蜜。雌蚊可吸植物汁液以保持个体生存，但必须吸食人或动物的血液后卵巢才能发育，繁殖后代。雌蚊吸血行为一般有4个阶段；①起飞：当环境内二氧化碳及乳酸等化合物浓度增高时，通过触角短毛上的化学感受器刺激蚊脑中飞行命令的中枢而起飞，并趋向目标物；②迂回盘绕：由于在人和动物体表周围有一层温湿对流气流层，蚊通过短毛上的湿度感受器发现这股气流后，便很自然地飞向这种气流，经过盘旋一直跟到该气流的发源地——人或动物的皮肤；③降落：选择薄嫩的、血管丰富的皮肤着落；④吸血：停隐后，口器刺入皮肤刺探，血管定位，吸入血液。雌蚊多在羽化后2～3天开始吸血，吸血时间也多在其活动的时间，其最适温度为20～35℃，相对湿度在50％以上。研究证明，一氧化碳和许多化合物对蚊子有驱赶作用。
吸血对象随蚊种而异。有的偏嗜人血，如大劣按蚊、嗜人按蚊、白纹伊蚊、埃及伊蚊、致倦库蚊、淡色库蚊等；有的偏嗜家畜血，如中华按蚊、三带喙库蚊等。偏嗜人血的蚊可兼吸动物的血，嗜吸动物血的也兼吸人血。但同一蚊种吸血习性也会发生变异，如微小按蚊在海南岛主要吸人血，而在长江流域则偏嗜牛血。
蚊的嗜血性对疾病的传播与流行有着密切的关系。偏嗜人血的蚊，传播人体疾病的机会较多，往往是蚊媒疾病的主要媒介。因蚊能兼吸人和动物的血，故能传播人兽共患疾病，如流行性乙型脑炎和黄热病。蚊吸血习性是判断蚊与疾病关系的一项重要内容。
蚊羽化后1～2天便可交配，雌蚊常在未吸血之前交配。通常雌蚊交配一次就可接受够用一生的精子，但有的蚊一生要交配几次。雌蚊交配后，都需吸血，使卵巢发育，才能产卵。一般雌蚊均在傍晚或清晨到其孳生场所产卵。蚊一生中能产卵多次、产卵量因种而异，通常几十个至几百个不等。
雌蚊两次吸血的间隔时间与其卵巢周期发育相一致，约为2天。但也有个别蚊种需吸血2次以上才使卵巢发育成熟。
蚊子除直接叮刺吸血、使人痛痒、骚扰睡眠外，更严重的是通过吸血传播多种疾病。蚊传的人体疾病都是生物性的，不论其病原体为原虫、丝虫或是病毒，都必须经过在媒介蚊子体内的发育和增殖阶段，才能传到新的宿主。
我国的蚊传疾病有疟疾、淋巴丝虫病、流行性乙型脑炎和登革热(及登革出血热)四类。此外，较重要的蚊传病毒疾病还有黄热病及各种马脑炎等，迄今我国虽无这些病，但其传播媒介及气候条件在我国都存在。
成蚊飞翔能力一般在几十米到几百米内活动，如淡色库蚊、致倦库蚊、骚扰阿蚊等。孳生于稻田、河沟离居民点较远的蚊类如中华按蚊、三带喙库蚊其飞行距离一般都在0.5公里左右，很少超过数公里。
由于蚊子对人类的危害甚大，人类一直在寻找驱赶和灭杀蚊子的方法。目前常用的方法有：
1)各种蚊香：包括普通蚊香和电气蚊香(又分固体和液体)，在我国其主要成分常采用强力毕那命(左旋丙烯菊酯)和益必添(SR-生物丙烯菊酯)等，来驱赶或击倒蚊虫。
2)气雾罐杀虫剂：其主要成分常用二氯苯醚菊酯、溴氰菊酯、苄呋菊酯和胺菊脂等，也常采用拟除虫菊酯类和价廉的有机磷、氨基甲酸酯类的复配，并加入某些增效剂，如八氯二丙醚等，来驱赶或击倒蚊虫。
3)喷洒药剂：因蚊子繁衍历程的前3个时期(卵、幼虫、蛹)生活于水中，故在蚊子的孳生地(如积水)，或出没地(如居所，厩舍)喷洒杀灭剂，可阻断蚊子的繁衍历程。常用的药物有双硫磷、倍硫磷、毒死蜱、杀螟松、辛硫磷、50Bti-14和Bs制剂等。
但上述这些方法均采用了化学药剂，而这些化学药剂大都具有毒性，长期处于这样的环境，有损人体健康，特别对婴儿与孕妇不利，而随着蚊子的抗药性增加，又必须加大化学药剂的使用量及毒性。此外，蚊香和气雾罐杀虫剂作用范围有限，而喷洒药剂不但时效有限且对环保影响更大。
目前，已公开的引诱剂技术存在着对蚊子的针对性不强、引诱能力有限，或其制备工艺复杂等缺陷。
如中国专利公开号为CN1106144C的“昆虫引诱剂”公开了一种引诱家蝇类、蚊虫类或黄蜂类到特定位置的方法。该方法包含在所述的位置放置含有有效引诱组合物的诱饵，而所述的组合物包含至少一种这样的化合物，该化合物分子量为115至155，具有一或多个短侧链的取代的苯衍生物，且它在室温具有挥发性。其方法不足之处是，此发明涉及的方法针对居家害虫如家蝇类、蚊虫类或黄蜂类，在实施例中测试并描述了该方法对家蝇的吸引性，但对蚊子及其他吸血性昆虫针对性不强。
又如中国专利公开号为CN1658753A的“利用引诱剂诱捕飞虫的系统”公开了一种用于诱捕飞虫的系统，它采用了一种或多种生物化学引诱剂、视觉诱惑物。它优选的是将诸如乳酸、乳酸盐或他们的组合的生物化学引诱剂以特定的几何形状容纳在专门设计的外壳中使用，以便确保在较长的使用实践中具有有效的释放速度，但此引诱剂制备方法较复杂。
针对现有技术中引诱剂存在的不足之处，本发明通过研究，提供了一种新的可以强烈吸引雌蚊的引诱剂，以及这种引诱剂的制备方法。此引诱剂释放的气味与二氧化碳、温湿的水气结合，可模拟人和脊椎动物新陈代谢的产物，以引诱雌蚊及其他吸血昆虫到捕杀装置中。另外，本发明的蚊子引诱剂，制备方法简单，所使用的原料不会对环境造成污染，引诱效果优于乳酸，且释放平稳。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种蚊子引诱剂。
本发明的目的通过以下措施实现：
本发明的蚊子引诱剂以甘油、乳酸及C10-C16饱和脂肪酸为原料制备而成，其中所述甘油、所述乳酸及所述C10-C16饱和脂肪酸的配比为1∶0.5～2∶0.5～1.5。
其中，所述C10-C16饱和脂肪酸选自月桂酸、肉豆蔻酸及棕榈酸中的一种。
本发明的另一个目的在于提供所述蚊子引诱剂的制备方法。
所述蚊子引诱剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料配比：甘油∶乳酸∶C10-C16饱和脂肪酸＝1∶0.5～2∶0.5～1.5；
(2)酯化：配比后的原料在催化剂硫酸氢钠的作用下发生酯化反应；
(3)将酯化得到的混合物进行减压分馏，排出水分；
(4)二次酯化；
(5)二次减压分馏。
其中所述催化剂硫酸氢钠的用量为原料总质量的0.5～5.0％。
步骤(2)中所述酯化的反应温度为120～150℃，反应时间为2.5～3小时。
所述减压分馏的真空度为550～650mmHg，反应温度为90～120℃。
步骤(4)中所述二次酯化的反应温度为120～150℃，反应时间为0.5～1小时。
研究表明乳酸对蚊子具有良好的引诱效果，碳链长度为10-16的饱和脂肪酸及其甘油酯对蚊子亦有一定的引诱作用，故本发明以乳酸、碳链长度为10-16的饱和脂肪酸及甘油为原料，按一定配比在催化剂硫酸氢钠的催化作用下发生酯化反应，生成饱和脂肪酸甘油酯、乳酸甘油酯及乳酰乳酸，为了使酯化不断进行，反应达到平衡后，多次在减压状态下进行分馏，使水分馏出。反应结束后，移去催化剂硫酸氢钠，所得产物即为本发明的蚊子引诱剂，产物中除了饱和脂肪酸甘油酯、乳酸甘油酯外，还有部分饱和脂肪酸、乳酸、乳酰乳酸、乳酸内酯。
本发明蚊子引诱剂的有益效果为：对雌蚊有更好的针对性和强烈的引诱性，此引诱剂释放的气味与二氧化碳、温湿的水气结合，可模拟人和脊椎动物新陈代谢的产物，以引诱雌蚊及其他吸血昆虫到捕杀装置中。另外，所述蚊子引诱剂的制备方法简单，所使用的原料不会对环境造成污染，引诱效果优于乳酸，且释放平稳。
具体实施方式
以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。
实施例1
将甘油46g、乳酸45g、月桂酸50g、催化剂硫酸氢钠3.42g和少量沸石装入带有电子搅拌器、温度计、分馏装置的圆底烧瓶中。在搅拌下通过恒温加热套将混合物加热至120-125℃进行酯化，反应3h后，对反应器内抽真空，使反应器内真空度维持在600mmHg，并保持反应器内温度约为95℃，直到分馏柱顶端无水分流出。之后，反应体系恢复到上述常压状态，继续酯化反应1h，反应结束后再次对反应器内抽真空，反应器内真空度仍维持在600mmHg，反应器内温度约为95℃，直到无水分流出。将所得混合物冷却至室温，得到白色固体，即为本发明的蚊子引诱剂。
实施例2
将甘油46g、乳酸67.56g、肉豆蔻酸57.1g、催化剂硫酸氢钠5.1g和少量沸石装入带有电子搅拌器、温度计、分馏装置的圆底烧瓶中。在搅拌下通过恒温加热套将混合物加热至135-140℃进行酯化，反应3h后，对反应器内抽真空，使反应器内真空度维持在600mmHg，并保持反应器内温度约为97℃，直到分馏柱顶端无水分流出。之后，反应体系恢复到上述常压状态，继续酯化反应1h，反应结束后再次对反应器内抽真空，反应器内真空度仍维持在600mmHg，反应器内温度约为97℃，直到无水分流出。将所得混合物冷却至室温，得到白色固体，即为本发明的蚊子引诱剂。
实施例3
将甘油48g、乳酸24.5g、棕榈酸70.6g、催化剂硫酸氢钠3.15g和少量沸石装入带有电子搅拌器、温度计、分馏装置的圆底烧瓶中。在搅拌下通过恒温加热套将混合物加热至135-140℃进行酯化，反应2.5h后，对反应器内抽真空，使反应器内真空度维持在600mmHg，并保持反应器内温度约为102℃，直到分馏柱顶端无水分流出。之后，反应体系恢复到上述常压状态，继续酯化反应0.5h，反应结束后再次对反应器内抽真空，反应器内真空度仍维持在600mmHg，反应器内温度约为102℃，直到无水分流出。将所得混合物冷却至室温，得到白色固体，即为本发明的蚊子引诱剂。
实施例4
将甘油40g、乳酸75.6g、月桂酸23.5g、催化剂硫酸氢钠3.24g和少量沸石装入带有电子搅拌器、温度计、分馏装置的圆底烧瓶中。在搅拌下通过恒温加热套将混合物加热至125-130℃进行酯化，反应3h后，对反应器内抽真空，使反应器内真空度维持在600mmHg，并保持反应器内温度约为100℃，直到分馏柱顶端无水分流出。之后，反应体系恢复到上述常压状态，继续酯化反应1h，反应结束后再次对反应器内抽真空，反应器内真空度仍维持在600mmHg，反应器内温度约为100℃，直到无水分流出。将所得混合物冷却至室温，得到白色固体，即为本发明的蚊子引诱剂。
实施例5
将甘油40g、乳酸79g、肉豆蔻酸58g、催化剂硫酸氢钠5.31g和少量沸石装入带有电子搅拌器、温度计、分馏装置的圆底烧瓶中。在搅拌下通过恒温加热套将混合物加热至135-140℃进行酯化，反应3h后，对反应器内抽真空，使反应器内真空度维持在650mmHg，并保持反应器内温度约为110℃，直到分馏柱顶端无水分流出。之后，反应体系恢复到上述常压状态，继续酯化反应1h，反应结束后再次对反应器内抽真空，反应器内真空度仍维持在650mmHg，反应器内温度约为110℃，直到无水分流出。将所得混合物冷却至室温，得到白色固体，即为本发明的蚊子引诱剂。
试验例
地点：上海市郊区某生活社区
试验设备：上海雷珂生物科技有限公司生产的ecoMission X2生态灭蚊机
试验方法：
采用四台ecoMission X2生态灭蚊机，分别编号为1、2、3和4。其中，编号为1的灭蚊机内放入液态乳酸为引诱剂，编号为2的灭蚊机内不放入任何引诱剂，编号为3和4的灭蚊机内放入本发明实施例1所得的蚊子引诱剂。
四台灭蚊机按1、3、2、4编号顺序，分别放置在边长为10m的正方形的顶角。每隔一天，四台灭蚊机按顺时针方向轮换一个位置。实验时间持续16天。每台灭蚊机每天的捕蚊数记录如表1所示，每台灭蚊机16天的平均捕蚊数如表2所示。
表1 每台灭蚊机的每天捕蚊数(个/天)


表2 每台灭蚊机16天的平均捕蚊数(个)
  灭蚊机编号  1  2  3  4  平均捕蚊数/天  203  28  490  468
从表1的试验数据可以看出：放置本发明蚊子引诱剂的3号及4号灭蚊机，在试验的16天内，除了第3天、第11、12天捕捉的蚊子数相对较少是由于测试当天风力较大，降低了灭蚊机周围的气体浓度所致，其余几天内捕获蚊子的数量基本均在500个以上，总数相对稳定，这表明本发明的蚊子引诱剂释放速度平稳；以液态乳酸作为引诱剂的1号灭蚊机开始几天的捕蚊数约在200个左右，而随着试验的进行，每天捕捉蚊子的总数在不断减少，表明用不经任何处理的液态乳酸作为引诱剂，释放速度不够稳定；而不放置任何引诱剂的2号灭蚊机每天的捕蚊数量很少。
从表2的试验数据显示出：不加入任何引诱剂、单纯以二氧化碳和湿气来吸引蚊子的2号灭蚊机，其捕捉蚊子的数量明显少于加入引诱剂的1、3、4号灭蚊机。而以液态乳酸为引诱剂的1号灭蚊机平均每天捕蚊数又少于采用本发明蚊子引诱剂的3、4号灭蚊机，其平均每天捕蚊数仅为3、4号灭蚊机捕蚊数的42.4％。
因此，采用本发明的蚊子引诱剂对雌蚊有更好的针对性和强烈的引诱性，引诱效果明显优于乳酸，且释放速度平稳。