Инсектицидная композиция Российский патент 2023 года по МПК A01N25/12 A01N59/00 A01N59/06 A01P7/04 

Изобретение относится к средствам для борьбы с насекомыми, а именно к инсектицидной композиции, содержащей смесь порошков диатомита и силикагеля, и может быть использовано для уничтожения клопов, тараканов и других насекомых в быту или на производстве.

Инсектицидное действие порошков содержащих мелкие, твердые частицы с острыми гранями обусловлено особенностями строения внешнего скелета насекомых - кутикулы. Кутикула, имеет наружный полупрозрачный слой - эпикутикулу - толщиной составляет 1 мкм. Указанный слой содержит липопротеиновый комплекс - кутикулин, стабилизированный хинонами, но не содержит хитин. В состав кутикулинового слоя входят липиды (липоиды) и воскоподобные вещества. Эпикутикула является водонепроницаемой, что резко снижает испарение воды с поверхности тела и позволяет насекомым выжить и приспособиться к существованию в условиях дефицита влаги.

Повреждение эпикутикулы при механическом воздействии острых режущих частиц или растворении восков органическими растворителями приводит к быстрой потере влаги насекомым. В литературе описана гибель насекомых - амбарных вредителей от опудривания зерна порошками некоторых неядовитых вещества, получившая название «эффект Цахера». Данный эффект основан на способности микрочастиц таких порошков, в частности диатомита, расцарапывать липидно-восковой слой, который превращается в «молекулярное сито», через которое легко испаряется вода. В результате насекомое погибает от обезвоживания. Кроме того, пористые частицы порошков могут адсорбировать липидные и восковые компоненты эпикутикулы, что также увеличивает испарение воды.

Уровень техники

Известно применение горной опоки в качестве инсектицида (а.с. СССР №692123, МПК A01N61/00, 1986 г.). Данный инсектицид показал свою эффективность против блох, однако его эффективность против бытовых насекомых (клопов, тараканов и т.д.) не изучалась.

Известна инсектицидная композиция для борьбы с тараканами и другими насекомыми, раскрытая в патенте США US5576007, 19.11.1996. Композиция выполнена на основе порошка цеолита и может дополнительно включать другие пористые минералы, в частности диатомит. Цеолиты обладают способностью эффективно поглощать воду и водяные пары, что обусловливает их широкое использование в качестве осушаюших агентов. Однако частицы цеолитов не обладают хорошими абразивными свойствами, чтобы эффективно разрушать эпикутикулу и резко увеличивать испарение влаги с поверхности тела насекомых. Введение абразива - диатомита в композицию лишь в виде добавки не может существенно усилить инсектицидое действие, что обусловливает ее сравнительно низкую эффективность.

Известен препарат против постельных клопов “Гектор” представляющий собой порошок 98% гидрофилизированного диоксида кремния, который подобно цеолитам является эффективным поглотителем влаги. На фотографиях, выполненных с помощью электронного микроскопа (Рис.1) видно, что частицы порошка представляют собой в основном сферические гранулы различного размера, что не позволяет обеспечить высокие абразивные свойств порошка. Однако эффективность самого препарата позволяет предположить, что она все - же достаточна, чтобы в сочетании высокой гидрофильностью порошка, обеспечить необходимый инсектицидный эффект.

Известно применение порошка диатомита в качестве нетоксического инсектицида (см. например патенты РФ RU 2660282, 05.07.2018 и RU 2653368,12.09.2017), а так - же инсектицидные средства “ЭКОКИЛЛЕР” и “Гектор” против ползающих насекомых, представляющие собой сыпучий диатомитовый порошок со средним размером частиц 25-30 мкм. Диатомит относится к осадочным породам и состоит из окаменевших створок водорослей (диатомей) с высокой пористостью и способностью к адсорбции. Основным компонентом (70-98%) диатомей является диоксид кремния (кремнезем), обладающий высокой твердостью и прочностью. Решетчатый скелет и высокая твердость диатомей создает большое количество режущих кромок, которые эффективно процарапывают эпикутикулу насекомых и вызывают гибель насекомых вследствие увеличения испарения влаги.

В отличие от препарата “Гектор” против постельных клопов, в препаратах “Гектор” против ползающих насекомых и “ЭКОКИЛЛЕР”, на фотографиях, снятых с помощью электронного микроскопа (Рис.2 и Рис.3.) видно наличие фрагментов решетчатых створок диатомей, что говорит о том, что данные препараты работают в основном за счет абразивного разрушения эпикутикулы насекомых, хотя адсорбционное поглощение влаги диатомитом то - же имеет место.

Повысить эффективность действия такого рода инсектицидных препаратов могло бы их совместное использование с порошкообразными веществами, хорошо поглощающими влагу. Однако, до настоящего времени этот подход практически не получил своего развития.

Известен лишь патент RU2704443 C1 в котором описана инсектицидная композиция, содержащая порошок пористого минерала - диатомита и борной кислоты. Согласно частным вариантам реализации изобретения композиция дополнительно может содержать добавку из порошка гидрофильного диоксида кремния с размером частиц от 1 до 200 мкм в количестве 1 - 14 мас. %.

В патенте приведены результаты экспериментов по оценке эффективности инсектицидных смесей при различных соотношениях компонентов. Однако в исследованиях варьировалось только соотношение смеси диатомитового порошка с добавкой 15% гидрофильного диоксида кремния и порошка борной кислоты. Изучение инсектицидной активности смеси без добавки диоксида кремния, а так - же влияния количества добавляемого диоксида кремния не проводилось, что не позволяет оценить реальный вклад добавки диоксида кремния в общую инсектицидность препарата. В самом же патенте повышение эффективности объясняется синергетическим действием абразивного порошка диатомита и токсического действия борной кислоты, проникающей в тело насекомых в результате механического повреждения кутикулы, а роль добавки диоксида кремния не обсуждается.

Поэтому в качестве прототипов нами взяты инсектицидные композиции, описанные в патентах РФ RU 2660282, 05.07.2018 и RU 2653368, 12.09.2017), а так - же инсектицидные средства “ЭКОКИЛЛЕР” и “Гектор” против ползающих насекомых, содержащие сыпучий диатомитовый порошок

Раскрытие сущности изобретения

Технической проблемой заявленного изобретения является устранение вышеописанных недостатков аналогов, повышение эффективности действия инсектицида.

Технический результат изобретения заключается в повышении скорости гибели насекомых, а также уровня их поражения, выраженном в соотношении числа погибших насекомых к общему числу насекомых, подвергнутых воздействию композиции.

Указанный технический результат достигается в заявленном изобретении за счет того, что инсектицидная композиция, содержит смесь порошка диатомита (Рис.4) в количестве 10-90 мас.% и порошка силикагеля (Рис.5) в количестве 10-90 мас.%. Причем указанные порошки имеют размер частиц от 1 до 200 мкм.

Кроме того, согласно частным вариантам реализации изобретения:

- композиция содержит смесь порошка диатомита в количестве 72 мас. % и порошка силикагеля в количестве 28 мас. %.

- композиция дополнительно содержит добавку из порошка маршалита с размером частиц от 1 до 200 мкм в количестве 1-10 мас. %;

- композиция дополнительно содержит добавку из порошка оксида алюминия с размером частиц от 1 до 200 мкм в количестве 1-10 мас. %;

В отличие от аналогов в составе заявленной композиции применяется сочетание порошков диатомита и силикагеля, которые в указанных пропорциях обеспечивают достижение синергетического эффекта, заключающегося в значительном увеличении скорости гибели насекомых, а также уровня их поражения. Указанный эффект объясняется комплексным влиянием следующих факторов.

1. Применяемые частицы диатомита обладают развитой поверхностью с острыми гранями (Рис.4) и наносят механические повреждения восковому покрову наружного слоя кутикулы за счет абразивного воздействия (расцарапывают наружный слой).

2. В результате абразивного повреждения возникает более выраженный эффект Цахера, при котором пористые частицы силикагеля и диатомита активно поглощают восковой покров насекомого и воду, что приводит к более интенсивной потере влаги.

В результате совместного действия указанных механизмов заявленная композиция демонстрируют значительно более высокую инсектицидную активность, которая не может быть достигнута при раздельном применении порошков диатомита и силикагеля. Кроме того, существенным для заявленной композиции является указанный количественный состав. При содержании частиц диатомита менее 10 мас. % их абразивное воздействие на насекомое будет незначительным.

Осуществление изобретения

Заявленная композиция представляет собой механическую смесь из 10-90 мас. % порошка диатомита и 10-90 мас. % порошка силикагеля. Кроме того, возможно введение добавки порошка маршалита в количестве 1-10 мас. % и порошка оксида алюминия в количестве 1-10 мас. %.

Порошок диатомита и силикагеля может иметь размеры от 1 до 200 мкм. Однако наиболее предпочтительно использовать частицы со средним 5-50 мкм, которые позволяют порошку хорошо прилипать к насекомым при малейшем контакте.

Для приготовления композиции порошки подвергаются механическому смешиванию с помощью любого известного специалисту устройства.

Для проверки эффективности заявленной композиции было проведено изучение инсектицидной активности смеси диатомитового порошка и силикагеля в отношении постельных клопов Cimex lectularius.

Для постановки эксперимента использовали метод подсадки насекомых на обработанную тест-поверхность. На тест-поверхность из фанеры размером 10×10 см наносили 200 мг средства (соответствует норме расхода 20 г/м²) и равномерно его распределяли. Имаго клопов по 20 экз. без разделения по полу подсаживали на обработанные поверхности в экспозиметрах. В контрольном варианте насекомых подсаживали на необработанную фанеру. Повторность опытов трехкратная. Учет проводили через 24 ч. Опыты проводили при температуре 22-25° С и относительной влажности воздуха 50-90%. По истечению нескольких суток после гибели всех насекомых композиция может быть удалена с поверхностей.

Результаты эксперимента

Эффективность образцов в отношении постельных клопов

№ образца Смертность насекомых (%)
через…ч 24 48 № 1(диатомит) 80 100 № 2 (силикагель) 100 - № 3(смесь диатомит (72%) -силикагель (28%) 100 - Контроль 0 0

Все образцы показали высокую активность в отношении постельных клопов резистентной расы. Через 24 часа наблюдалась гибель 100% насекомых при использовании чистого силикагеля (образец №2) и патентуемой рецептуры (образец №3). При этом чистый диатомит (образец №1) за 24 часа вызывал гибель примерно 80% клопов, что несколько ниже, чем у образцов №2 и №3. Добавление к диатомиту порошкообразного силикагеля увеличило активность композиции до уровня чистого силикагеля. Учитывая, что себестоимость силикагеля в несколько раз выше себестоимости диатомита, такая композиция, при равной инсектицидной активности будет иметь себестоимость ниже, чем у чистого силикагеля.

Несмотря на то что действие композиции продемонстрировано на клопах, специалисту в данной области техники является понятным, что она будет проявлять свою эффективность и при борьбе с другими насекомыми, поскольку механизм действия на их наружный покров будет одинаковым. В частности, описанная композиция является перспективной для борьбы с тараканами, чешуйницами и мокрицами.

Изобретение относится к средствам для борьбы с синантропными насекомыми, а именно к инсектицидной композиции. Инсектицидная композиция содержит смесь порошков диатомита и силикагеля в следующем соотношении: порошок диатомита - 10-90 мас.%, порошок силикагеля - 10-90 мас.%. Порошки имеют размер частиц от 1 до 200 мкм. Дополнительно композиция содержит добавку в количестве 1-10 мас.% в виде порошка с размером частиц от 1 до 200 мкм маршалита или оксида алюминия. Предлагаемая инсектицидная композиция обладает синергическим эффектом, что обеспечивает высокую степень уничтожения насекомых и скорость их гибели. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил., 1 пр.

1. Инсектицидная композиция, содержащая порошок диатомита, отличающаяся тем, что дополнительно содержит порошок силикагеля, при этом композиция содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

порошок диатомита - 10-90,

порошок силикагеля - 10-90,

причем порошки имеют размер частиц от 1 до 200 мкм.

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно включает добавку из порошка маршалита с размером частиц от 1 до 200 мкм в количестве 1-10 мас.%.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно включает добавку из порошка оксида алюминия с размером частиц от 1 до 200 мкм в количестве 1-10 мас.%.