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德国小蠊属于蜚蠊的一种,它携带大量病原体,是多种疾病的传播媒介,对人体健康有一定的影响。化学防制是灭蟑的一种重要手段,目前我国使用的杀虫剂以老剂型为主,其中近50%为乳油,乳油中含有大量甲苯、二甲苯、甲醇等有机溶剂。不合理的滥用各种杀虫剂,导致了环境的严重污染,造成了有机溶剂的大量浪费,也使得德国小蠊抗药性问题越来越严重。
以水部分或全部代替乳油中有机溶剂的纳米乳剂便应运而生,使其成为杀虫剂新剂型而得到开发应用,并将发展成主导剂型。
本课题通过三元相图法自行研究制备得到了含量为2.85%的高效氯氰菊酯纳米乳剂,通过与普通乳油的药效、施药量、施药周期及抗性产生速度的比较,初步探讨纳米乳剂与普通乳油的毒作用差异。
1.高效氯氰菊酯纳米乳剂的研制首先通过三元相图法优化筛选得到表面活性剂、助乳化剂的比例。通过电磁加热搅拌器搅拌使乳液中各成分充分混合,加快纳米乳剂白发乳化的速度。白行制备得到的高效氯氰菊酯纳米乳剂早淡黄色、外观透明均匀、流动性好,试样装瓶密封,于室温下长期静置存放,在自然状态下,外观透明、无沉淀或分层,流动性和乳化性能均无变化。纳米乳剂平均粒径为11.2nm。该乳剂符合纳米乳剂的质量技术指标,可以用于对德国小蠊的毒力学研究。
2.高效氯氰菊酯纳米乳剂与普通乳油对德国小蠊的毒力比较采用微量点滴法吸取1μL的施药浓度试剂作用于德国小蠊,比较纳米乳剂、普通乳油对德国小蠊药效有何不同,以半数致死量(LD50)表示,得到LD50分别为0.0092μg/虫和0.0321μg/虫,对两种杀虫剂的LD50进行t检验,得到t=108.3187,有统计学差异,可以认为高效氯氰菊酯纳米乳剂的毒力高于普通乳油。
3.高效氯氰菊酯纳米乳剂、普通乳油的施药量和施药周期对德国小蠊抗性相关酶活性影响的对比研究
3.1施药量对德国小蠊抗性相关酶活性的影响。由实验数据可以看出,纳米乳剂的最低施药量是0.00001%,普通乳油的最低施药量是0.0001%,纳米组德国小蠊的乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和P450-O脱甲基酶的酶活性受到抑制的情况比普通乳油组明显,说明高效氯氰菊酯纳米乳剂可以提高德国小蠊靶标部位的敏感性,这可能就是德国小蠊对高效氯氰菊酯纳米乳剂的抗药性产生较慢的原因。
3.2施药周期对德国小蠊抗性相关酶活性的影响。一个施药周期内,在纳米乳剂的作用下AchE、GST、P450-O脱甲基酶均呈现波动性抑制趋势,但是AchE和P450-O脱甲基酶抑制作用至施药后第18天尚未消失,GST的抑制作用随着施药周期的延长逐渐减弱,酶活性开始恢复,至第18天接近正常酶活性,但与正常酶活性比较仍有统计学差异,若继续延长施药周期,酶活性很有可能会恢复到正常。普通乳油施药后AchE和P450-O脱甲基酶是先抑制而后酶活性逐渐恢复。施药后,纳米乳剂对AchE、GST、P450-O脱甲基酶活性的最大抑制作用出现在第1、2、1或3天;普通乳油对AchE、GST和P450-O脱甲基酶最大抑制作用出现在第4、2、4天。由第三章可知在低于普通乳油的浓度下,纳米乳剂对德国小蠊抗性相关酶的抑制作用优于酱通乳油组,而施药周期的纳米组和乳油组的施药浓度均为0.0001%,所以在提高了纳米乳剂的施药浓度的情况下,其对德国小蠊各种抗性相关酶活性的抑制作用会出现较早,但恢复趋势也比普通乳油明显。提示这可能是纳米乳剂较乳油抗药性产生慢的原因,同时也表明多次低剂量的接触乳油,易对德国小蠊产生抗药性。
4.德国小蠊对高效氯氰菊酯纳米乳剂、普通乳油的抗药性产生速度的对比研究及其生化检测参考值
在点药后使德国小蠊的死亡率保持在60%的传代处理后,发现德国小蠊对普通乳油的抗药性递增速度比纳米乳剂要快,到第三代时已达到2.1,而纳米乳剂组还未达到2.0(未能建立回归方程),因此初步建立了普通乳油作用于德国小蠊后,AchE、GST、P450-O脱甲基酶活性与抗性系数的回归方程。
本课题自行研制2.85%的高效氯氰菊酯纳米乳剂,并对其质量技术指标进行考核,在确定其符合纳米乳剂的情况下,对其作用于德国小蠊的药效即LD50进行测定,同时比较其与普通乳油的施药量、施药周期对德国小蠊抗性相关酶活性的不同影响,除此之外还研究其与普通乳油作用于德国小蠊后产生的抗性速度的快慢,初步得出这样的结论:即纳米乳剂的灭蟑效果优于普通乳油,其抗性产生速度也显著慢于普通乳油,本次研究还建立了普通乳油作用于德国小蠊后,AchE、GST、P450-O脱甲基酶活性与抗性系数之间的回归方程。