20%四氟醚唑·醚菌酯懸乳劑的研制及藥效研究

王 旭，劉君良，李樹柏，李 波，李慧明

（青島瀚生生物科技股份有限公司，山東青島 266101）

四氟醚唑（tetraconazole）是20世紀(jì)90年代初由意大利意賽格公司上市的三唑類殺菌劑，原藥為黃色或棕黃色黏稠液體。其殺菌譜廣，具有保護(hù)、治療、鏟除活性，持效期長達(dá)6周。四氟醚唑可用于禾谷類作物如小麥、大麥、燕麥等，水果如草莓、葡萄等以及蔬菜等防治白粉菌屬、柄銹菌屬、核腔菌屬和殼針孢屬菌引起的病害如小麥白粉病、瓜果白粉病、香蕉葉斑病、蘋果斑點(diǎn)落葉病、梨黑星病和葡萄白粉病等[1]187-189。

醚菌酯（kresoxim-methyl）是巴斯夫公司1996年上市的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，原藥為白色固體。同四氟醚唑類似，其殺菌譜廣，具有保護(hù)、治療和鏟除活性，且持效期長。醚菌酯對子囊菌、擔(dān)子菌、半知菌和卵菌引起的大多數(shù)病害有效[1]130-131。

懸乳劑（SE）又稱懸浮乳劑，是由不溶于水的固體原藥和一種油狀液體原藥（或原藥溶于不溶于水的少量有機(jī)溶劑所得的液體），以及各種助劑在水介質(zhì)中分散均化而形成的高懸浮乳狀液體系[2]。懸乳劑一般由三相構(gòu)成：1）固體狀的分散懸浮顆粒，組成懸浮相；2）液體狀乳化油滴，組成乳液相；3）水作為連續(xù)相[3]。該劑型多為水包油型，具有懸浮劑（SC）和水乳劑（EW）的優(yōu)點(diǎn)，如較高的閃點(diǎn)、較低的易燃性和霧滴漂移性，對環(huán)境友好，且安全。懸乳劑的研究開發(fā)為固體農(nóng)藥和液體農(nóng)藥混合制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用開辟了廣闊的發(fā)展前景，具有較強(qiáng)的市場競爭力。

懸乳劑通常經(jīng)過2個(gè)工藝過程制備，即固體物料的研磨和液體物料的乳化[4]。其制備方法有：1）直接砂磨法[5]。將農(nóng)藥原藥、助劑和水直接混合，砂磨制得SE。2）制劑混合法[6]。將固體原藥和液體原藥分別加工成穩(wěn)定的SC和EW，然后按比例調(diào)制混合。3）直接乳化法[3]。先將固體原藥制備成穩(wěn)定的SC，然后將液體農(nóng)藥原藥、助劑混合的液體乳液加入到SC中，高剪切混合直接乳化制備SE。本文采用穩(wěn)定性較高的第3種加工工藝制備20%四氟醚唑·醚菌酯懸乳劑，并進(jìn)行配方篩選。

1 材料與方法

1.1 材料

原藥：四氟醚唑（95.3%），杭州宇龍化工有限公司；醚菌酯（96.8%），江蘇中旗作物保護(hù)股份有限公司。分散劑（陰離子乳化分散劑）：木質(zhì)素磺酸鈉（簡稱木鈉）；聚羧酸鹽Atlox 4913，英國禾大公司；聚羧酸鹽GY-S07，北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司；聚羧酸鹽SP-2728、松香類雙子結(jié)構(gòu)分散劑SP-SC3，江蘇擎宇化工科技有限公司；磷酸酯/鹽RYD-981，蘇州榮億達(dá)化工有限公司。乳化劑（非離子乳化分散劑）：苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚農(nóng)乳601#、蓖麻油聚氧乙烯醚BY125，江蘇鐘山化工有限公司；PO-EO嵌段共聚物NS-500LQ，阿克蘇諾貝爾公司；PO-EO嵌段共聚物ULTRASURF 8070，無錫頤景豐科技有限公司。溶劑：溶劑油150#、油酸甲酯、大豆油、菜子油、環(huán)氧大豆油、玉米油。防凍劑：乙二醇、丙二醇、丙三醇和尿素。增稠劑：有機(jī)膨潤土、羧甲基纖維素鈉、硅酸鎂鋁、黃原膠。水：自來水。

SDF550立式砂磨機(jī)，上海法孚萊能源技術(shù)有限公司；FLUKO FM200高剪切均質(zhì)乳化機(jī)；BT-9300S型激光粒度儀，丹東百特儀器有限公司；NDJ-8S旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，上海精析儀器制造有限公司；安捷倫1200型高效液相色譜儀；101-2A型恒溫烘箱；冰箱；MP2000型電子天平。

1.2 試驗(yàn)方法

按照配方的要求，采用直接乳化法加工工藝。將固體原藥、助劑、分散介質(zhì)等加入砂磨釜中，制得穩(wěn)定的濃懸浮液；將農(nóng)藥液體活性組分乳液加入到懸浮液中，采用高剪切均質(zhì)乳化機(jī)剪切30 min以上，用BT-9300S型激光粒度儀檢測，直至達(dá)到所要求的粒徑（≤5 μm），即制得懸乳劑。

其工藝流程見圖1。

圖1 懸乳劑制備工藝流程

1.3 產(chǎn)品性能指標(biāo)檢測方法

產(chǎn)品各性能指標(biāo)的測定方法參照《聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)制定和使用手冊：農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于懸乳劑的要求及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

產(chǎn)品外觀：可流動黏稠狀液體，貯存過程中可能有沉淀或分層，但置于常溫下經(jīng)搖動可恢復(fù)原狀，不應(yīng)有結(jié)塊；有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)：HPLC法測定；傾倒性：按HG/T 2467.5—2003進(jìn)行；懸浮率：按GB/T 14825—2006進(jìn)行；pH值：按GB/T 1601—1993進(jìn)行；持久起泡性：按GB/T 28137—2011進(jìn)行；熱貯穩(wěn)定性：按GB/T 1936—2003進(jìn)行；冷貯穩(wěn)定性：按GB/T 1937—2003進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 溶劑及用量的確定

四氟醚唑原藥常溫下雖為可流動液體，但密度、黏度均較大，需要進(jìn)行稀釋；同時(shí)，結(jié)合溶劑對另一原藥醚菌酯的溶解性考慮，選擇極性弱，且環(huán)保的植物油作為溶劑?？紤]制劑黏度，選擇溶劑用量為12%，對溶劑種類進(jìn)行篩選，結(jié)果見表1。

表1 溶劑的篩選結(jié)果

由表1可以看出：當(dāng)溶劑為自制預(yù)混植物油（大豆油、環(huán)氧大豆油、玉米油混合而成）和溶劑油150#時(shí)，制得懸乳劑的流動性、乳化分散性、黏度等各項(xiàng)指標(biāo)都突出，但溶劑油150#對醚菌酯原藥溶解度較大。因此，選用自制預(yù)混植物油為溶劑。

2.2 潤濕分散劑的選擇

因有效成分四氟醚唑溶于溶劑后，存在乳液乳化轉(zhuǎn)相問題，若潤濕分散劑選擇不當(dāng)則可能破壞整個(gè)體系，導(dǎo)致絮凝或析水現(xiàn)象，無法制得預(yù)期的懸乳劑。因此，潤濕分散劑的選擇是制備該懸乳劑的關(guān)鍵。通過對多種潤濕分散劑進(jìn)行篩選，以相同砂磨條件下得到的粒徑和懸浮率為參考，以制劑的穩(wěn)定性為考核標(biāo)準(zhǔn)，最終選定高分子聚羧酸鹽Atlox 4913、松香類雙子結(jié)構(gòu)分散劑SP-SC3二元復(fù)配作為該制劑的潤濕分散劑，使用量為3%＋3%。乳化劑為PO-EO嵌段共聚物ULTRASURF 8070、NS-500LQ與蓖麻油聚氧乙烯醚BY125三者復(fù)配物，用量分別 為5%＋2%+2%，結(jié)果見表2。

表2 潤濕分散劑的篩選結(jié)果

2.3 增稠劑的選擇

影響懸乳劑貯存穩(wěn)定性的另一個(gè)重要因素是制劑黏度。黏度太小，產(chǎn)品放置一段時(shí)間后會出現(xiàn)析水、分層、沉淀現(xiàn)象；黏度太大，傾倒性差，影響制劑加工使用。試驗(yàn)對幾種常用增稠劑進(jìn)行篩選。以黃原膠和硅酸鎂鋁（質(zhì)量比1∶8）為增稠劑，用量0.9%時(shí)，制劑貯存效果最好，熱貯后析水率為2.8%，出現(xiàn)輕微分層，無沉淀，搖動后可迅速恢復(fù)。

2.4 防凍劑的篩選

為了增加制劑產(chǎn)品的低溫貯存穩(wěn)定性，防止懸乳劑出現(xiàn)分層、結(jié)塊或結(jié)晶現(xiàn)象，提高其凍融能力，滿足產(chǎn)品的正常使用需求，對乙二醇、丙二醇、尿素和丙三醇等進(jìn)行篩選試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，丙二醇、丙三醇防凍效果較好，但丙三醇會增加體系黏度，對加工效率有一定影響。綜合考慮以上因素，選擇以丙二醇作為防凍劑，用量為3%。

2.5 消泡劑的篩選

懸乳劑在砂磨過程中會產(chǎn)生一定的氣泡，影響研磨效率及灌裝，因此需添加消泡劑。試驗(yàn)選用聚醚類和硅酮類消泡劑進(jìn)行消泡及抑泡效果對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在該配方中，硅酮類消泡劑消泡效果理想，消泡速度快，最終用量為0.2%。

2.6 低溫穩(wěn)定性與熱貯穩(wěn)定性

將制得的懸乳劑樣品進(jìn)行低溫、熱貯穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3 低溫、熱貯后分解率試驗(yàn)結(jié)果

3 優(yōu)選配方的確定及性能測定

通過試驗(yàn)篩選，確定20%四氟醚唑·醚菌酯懸乳劑優(yōu)化配方為：四氟醚唑8%、醚菌酯12%、聚羧酸鹽分散劑Atlox 4913 3%、松香類雙子結(jié)構(gòu)分散劑SP-SC3 3%、PO-EO嵌段乳化劑ULTRASURF 8070 5%、PO-EO嵌段乳化劑NS-500LQ 2%、蓖麻油聚氧乙烯醚BY125 2%、黃原膠0.1%、硅酸鎂鋁0.8%、自制預(yù)混植物油12%、丙二醇3%、有機(jī)硅消泡劑0.2%，自來水補(bǔ)足至100%。

所制懸乳劑產(chǎn)品性能檢測結(jié)果見表4。

表4 20%四氟醚唑·醚菌酯SE各項(xiàng)指標(biāo)檢測結(jié)果

4 20%四氟醚唑·醚菌酯SE藥效試驗(yàn)

田間試驗(yàn)按照農(nóng)業(yè)部《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則》進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)在河北省廊坊市草莓大棚。采用20%四氟醚唑·醚菌酯SE、12.5%四氟醚唑EW（杭州宇龍化工有限公司）、50%醚菌酯WG（巴斯夫歐洲公司）進(jìn)行防治草莓白粉病的田間藥效試驗(yàn)。試驗(yàn)地土質(zhì)為砂壤土，肥力中等，地勢平坦。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理（包括1個(gè)空白對照），每個(gè)處理設(shè)4次重復(fù)，共施藥2次。根據(jù)草莓葉片危害癥狀程度分級。每個(gè)小區(qū)對角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查相連5叢，共25叢，記錄總株數(shù)、病株數(shù)和病級數(shù)。各藥劑處理對草莓白粉病的防治效果見表5。

表5 20%四氟醚唑·醚菌酯SE對草莓白粉病防治效果

在試驗(yàn)用量下，試驗(yàn)藥劑未對草莓植株產(chǎn)生藥害。試驗(yàn)結(jié)果表明：在供試藥劑3個(gè)用量下，防效隨著藥劑用量增加而提高，試驗(yàn)藥劑450,600 g/hm2處理的防效優(yōu)于對照藥劑12.5%四氟醚唑EW 450 g/hm2與50%醚菌酯WG 150 g/hm2單獨(dú)使用的效果。

5 結(jié)論

本試驗(yàn)中20%四氟醚唑·醚菌酯SE配制工藝簡單方便。所得制劑性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，具有良好的經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性，且對田間草莓白粉病防效良好。因此，20%四氟醚唑·醚菌酯SE制備和使用適應(yīng)現(xiàn)代化環(huán)境保護(hù)的要求，具有較強(qiáng)的市場競爭力和較好的市場開發(fā)前景。

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[2]劉步林.農(nóng)藥劑型加工技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1998：343-350.

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