本發(fā)明屬于計(jì)算化學(xué)，具體而言，涉及一種根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法。
背景技術(shù)：
1、根結(jié)線蟲病是煙草種植過程中的主要病害之一，嚴(yán)重影響煙草產(chǎn)量和品質(zhì)。傳統(tǒng)防治方法主要依賴合成化學(xué)殺線劑，如噻唑磷、滅線磷等，雖然具有較好的殺線效果，但長期使用帶來環(huán)境污染、線蟲抗藥性增強(qiáng)以及對非靶標(biāo)生物的危害等問題。植物源殺線劑因其環(huán)境友好、生物降解性好等優(yōu)勢，成為近年來研究熱點(diǎn)。目前植物源殺線劑的制備主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，通過從植物中提取活性成分防治根結(jié)線蟲，應(yīng)用場景包括大田作物、蔬菜種植、溫室栽培等多種環(huán)境。
2、然而，傳統(tǒng)植物源殺線劑制備技術(shù)存在顯著缺陷：由于植物材料來源不同、生長環(huán)境差異以及季節(jié)變化等因素，導(dǎo)致提取物成分復(fù)雜多變，批次間差異大。同時，提取工藝參數(shù)缺乏精確控制，如溶劑類型、濃度、提取溫度、時間等因素均會影響有效成分的提取效率，導(dǎo)致制劑中活性成分含量波動，效果不穩(wěn)定。
3、這種成分標(biāo)準(zhǔn)化程度低的問題嚴(yán)重制約了植物源殺線劑的推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用經(jīng)驗(yàn)法確定提取工藝參數(shù)，依靠實(shí)驗(yàn)室反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整配方，工作量大且效率低。即使采用色譜、質(zhì)譜等分析技術(shù)對制劑成分進(jìn)行表征，也難以建立標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)體系，無法實(shí)現(xiàn)批次間的一致性控制，最終導(dǎo)致殺線效果難以預(yù)測和重復(fù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備過程中成分標(biāo)準(zhǔn)化程度低的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提供一種根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法包括：采集根結(jié)線蟲病高發(fā)區(qū)域的煙草植物材料，干燥至恒重；將干燥后的煙草植物材料粉碎，置于提取容器中；使用植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)確定最佳提取參數(shù)，根據(jù)輸出參數(shù)加入乙醇作為提取溶劑進(jìn)行回流提?。粚⑻崛∫豪鋮s至室溫后過濾，減壓濃縮得到濃縮液；向濃縮液中加入有機(jī)硅表面活性劑與黃原膠，充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆蚍稚?；將濃縮液調(diào)節(jié)ph值，加入山梨酸鉀作為防腐劑；將濃縮液通過高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行處理，得到均質(zhì)液；使用植物殺線活性預(yù)測模型對均質(zhì)液進(jìn)行成分分析與活性評估，所述植物殺線活性預(yù)測模型中的注意力層參數(shù)由煙草提取物總黃酮含量、煙草提取物多酚含量與煙草提取物生物堿含量共同決定，根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整制劑配方；將均質(zhì)液灌裝于避光容器中并密封貯存；使用前將均質(zhì)液按照比例用水稀釋，采用根部灌注方式施用。
3、其中，所述植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)的輸入?yún)?shù)包括提取溶劑類型、溶劑濃度百分?jǐn)?shù)、提取溫度攝氏度、提取時間小時數(shù)、植物粉末粒徑目數(shù)，所述植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)的輸出參數(shù)包括最優(yōu)溶劑類型、最佳溶劑濃度百分比、最佳提取溫度范圍、最佳提取時間范圍。
4、其中，所述根據(jù)輸出參數(shù)加入乙醇作為提取溶劑是指加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％至95％的乙醇作為提取溶劑，所述提取溶劑與植物粉末質(zhì)量比為10∶1，在40至50℃條件下回流提取4至6小時。
5、其中，所述將提取液冷卻至室溫后過濾是指通過200目濾網(wǎng)過濾，所述減壓濃縮是指將濾液減壓濃縮至原體積的1/5。
6、其中，所述有機(jī)硅表面活性劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％至10％的聚醚改性聚硅氧烷類化合物，所述黃原膠為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％至3％的由黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生的多糖類物質(zhì)。
7、其中，所述植物殺線活性預(yù)測模型為多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與transformer架構(gòu)的混合模型，包含4層卷積層用于提取物理化學(xué)特性特征，3層transformer編碼器用于捕捉不同活性成分間的相互作用關(guān)系，2層全連接層用于預(yù)測最終殺線活性指數(shù)。
8、其中，所述植物殺線活性預(yù)測模型中的多頭注意力機(jī)制含有8個注意力頭，每個注意力頭維度由煙草提取物總黃酮含量、煙草提取物多酚含量與煙草提取物生物堿含量共同決定，形成自適應(yīng)注意力機(jī)制。
9、其中，所述植物殺線活性預(yù)測模型預(yù)訓(xùn)練過程中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集建立的步驟包括收集全球范圍內(nèi)已知具有殺線蟲活性的煙草提取物樣本，對每個樣本進(jìn)行高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析獲取完整化學(xué)成分譜，測定每個樣本對不同種類根結(jié)線蟲的致死率與抑制率。
10、其中，所述植物殺線活性預(yù)測模型預(yù)訓(xùn)練的步驟包括首先在大規(guī)模煙草化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫上進(jìn)行自監(jiān)督學(xué)習(xí)，然后在殺線活性標(biāo)注數(shù)據(jù)集上進(jìn)行有監(jiān)督微調(diào)，采用5折交叉驗(yàn)證確保模型泛化能力，使用學(xué)習(xí)率衰減策略防止過擬合，通過對抗訓(xùn)練提高模型魯棒性。
11、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，本發(fā)明提供了一種基于參數(shù)優(yōu)化函數(shù)和活性預(yù)測模型的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法。該方法通過建立植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)，精確確定最佳提取條件；通過高效提取工藝和高壓均質(zhì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)活性成分的標(biāo)準(zhǔn)化提取和分散；通過植物殺線活性預(yù)測模型，對制劑成分及活性進(jìn)行精準(zhǔn)評估和調(diào)控。
12、本發(fā)明有效解決了傳統(tǒng)技術(shù)中成分標(biāo)準(zhǔn)化程度低的問題：首先，植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)取代了經(jīng)驗(yàn)判斷，基于多參數(shù)輸入計(jì)算最佳植物提取條件，確保提取效率最大化且提取物中有效成分含量穩(wěn)定；其次，精確控制的提取工藝和高壓均質(zhì)處理，確保了不同批次制劑中有效成分的均勻分散和穩(wěn)定性；最后，植物殺線活性預(yù)測模型通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與transformer架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對制劑活性的精準(zhǔn)預(yù)測和調(diào)控，確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量一致性。
13、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了根結(jié)線蟲病植物源殺線劑的成分標(biāo)準(zhǔn)化，解決了傳統(tǒng)技術(shù)中批次間差異大、活性不穩(wěn)定的問題，為植物源殺線劑的規(guī)?；瘧?yīng)用提供了技術(shù)支持。特別是基于深度學(xué)習(xí)的活性預(yù)測模型，能夠根據(jù)提取物成分特征自動調(diào)整注意力機(jī)制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)成分-活性關(guān)系的精準(zhǔn)映射，從根本上保證了制劑的標(biāo)準(zhǔn)化水平。
1.一種根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，包括：采集根結(jié)線蟲病高發(fā)區(qū)域的煙草植物材料，干燥至恒重；將干燥后的煙草植物材料粉碎，置于提取容器中；使用植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)確定最佳提取參數(shù)，根據(jù)輸出參數(shù)加入乙醇作為提取溶劑進(jìn)行回流提??；將提取液冷卻至室溫后過濾，減壓濃縮得到濃縮液；向濃縮液中加入有機(jī)硅表面活性劑與黃原膠，充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆蚍稚ⅲ粚饪s液調(diào)節(jié)ph值，加入山梨酸鉀作為防腐劑；將濃縮液通過高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行處理，得到均質(zhì)液；使用植物殺線活性預(yù)測模型對均質(zhì)液進(jìn)行成分分析與活性評估，所述植物殺線活性預(yù)測模型中的注意力層參數(shù)由煙草提取物總黃酮含量、煙草提取物多酚含量與煙草提取物生物堿含量共同決定，根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整制劑配方；將均質(zhì)液灌裝于避光容器中并密封貯存；使用前將均質(zhì)液按照比例用水稀釋，采用根部灌注方式施用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)的輸入?yún)?shù)包括提取溶劑類型、溶劑濃度百分?jǐn)?shù)、提取溫度攝氏度、提取時間小時數(shù)、植物粉末粒徑目數(shù)，所述植物提取參數(shù)優(yōu)化函數(shù)的輸出參數(shù)包括最優(yōu)溶劑類型、最佳溶劑濃度百分比、最佳提取溫度范圍、最佳提取時間范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述根據(jù)輸出參數(shù)加入乙醇作為提取溶劑是指加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％至95％的乙醇作為提取溶劑，所述提取溶劑與植物粉末質(zhì)量比為10∶1，在40至50℃條件下回流提取4至6小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述將提取液冷卻至室溫后過濾是指通過200目濾網(wǎng)過濾，所述減壓濃縮是指將濾液減壓濃縮至原體積的1/5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述有機(jī)硅表面活性劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％至10％的聚醚改性聚硅氧烷類化合物，所述黃原膠為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％至3％的由黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生的多糖類物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述植物殺線活性預(yù)測模型為多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與transformer架構(gòu)的混合模型，包含4層卷積層用于提取物理化學(xué)特性特征，3層transformer編碼器用于捕捉不同活性成分間的相互作用關(guān)系，2層全連接層用于預(yù)測最終殺線活性指數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述植物殺線活性預(yù)測模型中的多頭注意力機(jī)制含有8個注意力頭，每個注意力頭維度由煙草提取物總黃酮含量、煙草提取物多酚含量與煙草提取物生物堿含量共同決定，形成自適應(yīng)注意力機(jī)制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述植物殺線活性預(yù)測模型預(yù)訓(xùn)練過程中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集建立的步驟包括收集全球范圍內(nèi)已知具有殺線蟲活性的煙草提取物樣本，對每個樣本進(jìn)行高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析獲取完整化學(xué)成分譜，測定每個樣本對不同種類根結(jié)線蟲的致死率與抑制率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的根結(jié)線蟲病植物源殺線劑制備方法，其特征在于，所述植物殺線活性預(yù)測模型預(yù)訓(xùn)練的步驟包括首先在大規(guī)模煙草化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫上進(jìn)行自監(jiān)督學(xué)習(xí)，然后在殺線活性標(biāo)注數(shù)據(jù)集上進(jìn)行有監(jiān)督微調(diào)，采用5折交叉驗(yàn)證確保模型泛化能力，使用學(xué)習(xí)率衰減策略防止過擬合，通過對抗訓(xùn)練提高模型魯棒性。