丁草胺水乳劑的研制及其生物學(xué)評(píng)價(jià)

梁亞芹， 喻紅梅， 華 平， 朱國華， 李建華， 張海濱

(1.南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，江蘇南通 226010； 2.南通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇南通 226019；3.南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司，江蘇南通 226006)

根據(jù)農(nóng)藥制劑的實(shí)際需要，如劑型要求、使用要求(不同氣候、不同水質(zhì)、不同地區(qū))、使用性能要求，一種原藥加工成幾種甚至幾十種制劑產(chǎn)品已很普遍。農(nóng)藥專用助劑的開發(fā)及其應(yīng)用，是開發(fā)農(nóng)藥新劑型或者老劑型水性化改造以及新農(nóng)藥品種、劑型加工新工藝和應(yīng)用新技術(shù)發(fā)展的需要。丁草胺自20世紀(jì)80年代末開始，一直應(yīng)用于水稻田，是稻田應(yīng)用的主要除草劑之一[1]，其劑型主要有乳油[2]、水乳劑[3]、微乳液[4]等。由于乳油產(chǎn)品含有大量的二甲苯等有機(jī)溶劑，這在一定程度上制約了丁草胺的應(yīng)用。張強(qiáng)等制備了60%丁草胺水乳劑，雖然性能較好，但是乳化劑用量多且助劑種類多[5]。因此，筆者研制了兼有單酯鹽優(yōu)良的分散性和乳化性和雙酯鹽優(yōu)良的潤濕和滲透性的新型高效表面活性劑“脂肪醇聚氧乙烯醚烷基不對(duì)稱琥珀酸混合雙酯磺酸鈉[6](以下簡稱AEOSS-7)”，將其作為助劑，成功研制出600 g/L丁草胺水乳劑，并已通過了江蘇省科技廳成果鑒定。該助劑產(chǎn)品具有高效潤濕能力和滲透能力，尤其適合作為進(jìn)行莖葉處理時(shí)農(nóng)藥制劑的添加劑，在農(nóng)藥水性化劑型中添加少量該產(chǎn)品可使農(nóng)藥有效地滲透到被甲殼質(zhì)或細(xì)毛掩蓋的昆蟲或植物體內(nèi)，大大提高殺蟲效果及除草效果。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

90%丁草胺母藥(江蘇省南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司)。

藥劑：600g/L丁草胺水乳劑(美國孟山都產(chǎn)品)。

助劑：AEOSS-7(自制)；羅地亞產(chǎn)品(市售)。

供試雜草：稗草(barnyardgrass，Echinochloacrusgalli)，萌芽期。將稗草種子用溫水浸泡1 d后放入28 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)催芽24 h，采用直徑6 cm的塑料盆內(nèi)播種，將催好芽的稗草種子點(diǎn)播于盆內(nèi)，每盆點(diǎn)播20粒。蓋土吸足水后置于溫室內(nèi)24 h后待土壤噴霧處理。土壤的有機(jī)質(zhì)小于2%，本次試驗(yàn)采用純土。催過的稗草種子以露白為準(zhǔn)，出芽不宜過長，蓋土土層厚度不超過1 cm厚；蓋土吸足水后塑料盆下以沒有積水為準(zhǔn)。

1.2 AEOSS-7制備工藝

在配有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的四口燒瓶中按一定比例依次加入經(jīng)除水處理后的月桂醇聚氧乙烯醚-7、順酐及占順酐質(zhì)量1%的烷基磺酸催化劑，通入氮?dú)猓訜?，升溫至反?yīng)溫度后中控終點(diǎn)，至酯化率30 min內(nèi)變化小于1%，結(jié)束單酯化反應(yīng)。將異辛醇加入酯化反應(yīng)釜，繼續(xù)升溫至反應(yīng)溫度進(jìn)行保溫反應(yīng)。控制雙酯化率在95%左右，結(jié)束雙酯化反應(yīng)。將上述雙酯化產(chǎn)物冷卻，然后慢慢加入亞硫酸鈉水溶液，滴加結(jié)束后保溫反應(yīng)，至磺化率30 min內(nèi)變化小于1%，結(jié)束磺化反應(yīng)，得到產(chǎn)品AEOSS-7，合成工藝優(yōu)化研究另文報(bào)道[6]，AEOSS-7 結(jié)構(gòu)式見圖1。

1.3 丁草胺水乳劑配制

將丁草胺原藥和油相助劑農(nóng)乳500#(用代號(hào)B表示)攪拌混合成均勻透明油相，將余量水分別與助劑AEOSS-7、助劑羅地亞產(chǎn)品攪拌混合成均勻透明水相，在5 000 r/min下，慢慢將油相滴入水相，剪切30 min，制成乳白色液體，分別為配制藥劑1#、2#；美國孟山都產(chǎn)品作為對(duì)照藥劑3#。

1.4 丁草胺水乳劑性能測(cè)定

分別測(cè)定丁草胺水乳劑的乳液穩(wěn)定性、pH值、分散性、持久起泡性、離心穩(wěn)定性等。

乳液穩(wěn)定性：參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1603—2001《農(nóng)藥乳液穩(wěn)定性測(cè)定方法》進(jìn)行。取試樣以 342 mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)硬水稀釋200倍液于具塞容器中，靜置于30 ℃烘箱中恒溫1 h，觀察外觀。

pH值測(cè)定按NY/T 1860.1—2010的測(cè)定方法。

分散性：水乳劑加入水(30 ℃，硬度342 mg/L)中時(shí)自動(dòng)分散乳化形成乳狀液的能力。

持久起泡性：將量筒加標(biāo)準(zhǔn)硬水至180 mL刻度線出，置量筒于天平上，稱入試樣1.0 g(精確至 0.1 g)，加硬水至距離筒塞底部9 cm的刻線處，蓋上塞，以量筒底部為中心，上下顛倒30次，每次2 s，放在試驗(yàn)臺(tái)上靜置1 min，記錄泡沫體積。

離心穩(wěn)定性的測(cè)定：將適量產(chǎn)品加入到試管中，使用800型離心沉淀器，在4 000 r/min下離心，5min后觀察外觀變化。根據(jù)參考資料可知，水乳劑的冷貯穩(wěn)定性可以用離心穩(wěn)定性來代替。

1.5 丁草胺水乳劑生物活性測(cè)定

試驗(yàn)劑量相同，均為0.256、0.64、1.6、4、10、25、62.5 g a.i./hm2，稱取適量的藥劑用蒸餾水定容至所需要的濃度。采用土壤封閉噴霧處理，將待處理的試材置于轉(zhuǎn)盤式噴霧機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)上，將樣品溶液噴霧處理，并設(shè)清水對(duì)照；每處理設(shè)4個(gè)重復(fù)。試材處理后置于樓內(nèi)大廳中自然風(fēng)干2～3 h，然后移入溫室進(jìn)行常規(guī)培養(yǎng)，處理后不用水噴淋土壤，等稗草芽出土后采用滲灌的方式給水，每次滲灌時(shí)控制水量，塑料盆下不宜有過多的積水。藥后及時(shí)觀察并記錄藥效癥狀；藥后7 d調(diào)查結(jié)果，測(cè)量地上部分鮮質(zhì)量，分別計(jì)算鮮質(zhì)量抑制率[7]。

采用DPS軟件計(jì)算3種藥劑防除稗草的IC50(半抑制率)，IC50數(shù)值越小，說明抗體的特異性能越強(qiáng)，必要時(shí)進(jìn)行顯著性比較。

2 結(jié)果與討論

2.1 丁草胺水乳劑性能測(cè)試結(jié)果

將自制助劑應(yīng)用于丁草胺水乳劑，對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試。由表1可知，采用自制表面活性劑 AEOSS-7 制得的1#丁草胺水乳劑各項(xiàng)性能滿足水乳劑的質(zhì)量要求，可進(jìn)行生物活性測(cè)試。

表1 1#丁草胺水乳劑的性能測(cè)試

2.2 丁草胺水乳劑對(duì)稗草鮮質(zhì)量抑制率的影響

對(duì)供試稗草進(jìn)行生物活性測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)施藥后稗草出芽普遍比清水對(duì)照時(shí)間晚，當(dāng)丁草胺藥劑的劑量達(dá)到10 g a.i./hm2時(shí)稗草出土后葉卷曲不能展開，基部腫大、葉色深綠，62.5 g a.i./hm2時(shí)稗草出土后停止生長，并有出現(xiàn)葉尖枯死現(xiàn)象。3個(gè)藥劑下的稗草出現(xiàn)藥效癥狀相同。

由表2可知，藥后14 d，隨著劑量增加3個(gè)藥劑防除效果都增加；在25 g a.i./hm2下對(duì)稗草地上部分鮮質(zhì)量的防除效果都能達(dá)到60%以上。

表2 丁草胺水乳劑對(duì)稗草鮮質(zhì)量抑制率的影響

由表2分析得出，丁草胺1#、2#、3#在溫室內(nèi)當(dāng)劑量達(dá)到62.5 g a.i./hm2時(shí)通過土壤封閉處理對(duì)稗草的防效都能達(dá)到80%左右，丁草胺1#、2#、3#防除稗草的IC50分別為1.623、1.622、1.569 g a.i./hm2。

2.3 丁草胺防除稗草時(shí)鮮質(zhì)量防效的顯著性分析

根據(jù)鮮質(zhì)量抑制率數(shù)據(jù)采用DPS軟件進(jìn)行方差顯著性分析可以看出，2種600 g/L丁草胺水乳劑(1#、2#)和美國孟山都生產(chǎn)的600 g/L丁草胺水乳劑(3#)防除稗草時(shí)各濃度處理差異不顯著(表3)。

3 結(jié)論

通過AEOSS-7在丁草胺水乳劑中的應(yīng)用研究得出以下結(jié)論：(1)以AEOSS-7為助劑的1#丁草胺水乳劑乳液穩(wěn)定性合格，分散性良好，離心穩(wěn)定性優(yōu)。(2)3種藥劑(助劑為AEOSS-7的1#藥劑，助劑為羅地亞的2#藥劑以及美國孟山都3#藥劑)隨著劑量的增加防除效果都增加，在25 g a.i./hm2下對(duì)稗草地上部分鮮質(zhì)量的防除效果都能達(dá)到60%以上；(3)在防除稗草時(shí)3種藥劑各濃度在5%和1%水平差異不顯著。

參考文獻(xiàn)：

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表3 丁草胺水乳劑對(duì)稗的鮮質(zhì)量防效

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