15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑配方研究

蘇學(xué)軍等

摘要：以乙草胺、精喹禾靈為有效成分，對溶劑、乳化劑和助劑進(jìn)行篩選和配伍，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優(yōu)配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、復(fù)配乳化劑9%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩(wěn)定劑1.0%，自來水補足達(dá)到100%。對最優(yōu)配方進(jìn)行重復(fù)性試驗，發(fā)現(xiàn)該配方物理穩(wěn)定性好，加工工藝簡單，水乳劑各項理化指標(biāo)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：乙草胺；精喹禾靈；水乳劑；配方；乳化劑

中圖分類號： S482.4+9文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0143-02

收稿日期：2014-02-11

基金項目：泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技計劃（編號：TZY11-3）。

作者簡介：蘇學(xué)軍（1974—），男，江蘇泰興人，碩士，副教授，從事精細(xì)化學(xué)品制備與應(yīng)用研究。E-mail：xuejun0310@163.com。近年來，隨著人們對環(huán)境安全的日益重視，傳統(tǒng)的乳油劑型因使用大量的芳烴類有機溶劑而逐漸被各種水性化農(nóng)藥劑型所代替。農(nóng)藥水乳劑是將不溶于水的液態(tài)原藥或固態(tài)原藥溶于有機溶劑后所得到的液體分散于水中，形成一種不透明的乳狀液體制劑[1]。水乳劑因其不含或僅含少量有機溶劑，具有使用安全、對環(huán)境污染小、制劑成本低、活性成分液滴粒徑小、田間藥效表現(xiàn)好等特點，是值得倡導(dǎo)發(fā)展的環(huán)保型農(nóng)藥新劑型。精喹禾靈為苯氧羧酸酯類除草劑，是一種具高度選擇性的新型旱田莖葉處理劑，藥效高、低毒、防治對象廣[2-3]，市場銷售前景較好，目前市場上以乳油產(chǎn)品居多，含量多在5%～10%之間，有少量低含量水性化劑型。乙草胺為酰胺類選擇性芽前除草劑，能被雜草的幼芽和幼根吸收，抑制雜草的蛋白質(zhì)合成而使雜草死亡[4-5]，可以防除大豆、花生、棉花等作物及十字花科蔬菜的闊葉雜草，市場上已出現(xiàn)高含量水乳劑商品。由于精哇禾靈和乙草胺可適用于同一種作物而防除對象不同，將兩者混用可以成為一種理想的復(fù)配除草劑，目前該復(fù)配除草劑的水乳劑型報道較少。本試驗對15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑配方和加工工藝進(jìn)行研究，對水乳劑型的制備、生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義，也為該復(fù)配除草劑高含量水乳劑的配制奠定一定的基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試劑與儀器

精喹禾靈原藥，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥96%；乳化劑：OP-10、農(nóng)乳（500#、600#、602#、700#）、寧乳33#、農(nóng)乳1601和1602、乳化劑A、乳化劑B、Tween 80，均為工業(yè)品；溶劑與助劑：甲苯、丙酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)己酮、乙醇、正丁醇、乙二醇、丙三醇，均為化學(xué)純，氯化鈉、硫酸銨，均為分析純；X-10C有機硅消泡劑。

HH數(shù)顯型恒溫水浴鍋，江蘇金城國勝實驗儀器廠生產(chǎn)；Sartorius電子天平，北京賽多利斯儀器有限公司生產(chǎn)；CJ78-1B磁力攪拌器，姜堰分析儀器廠生產(chǎn)；DW-25L262海爾冰箱；CJ78-1B生化培養(yǎng)箱，姜堰分析儀器廠生產(chǎn)；SFJ-400高速乳化分散機，上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)；LC-10AT高效液相色譜儀，日本島津公司生產(chǎn)。

1.2試驗方法

1.2.1水乳劑的加工方法采用相轉(zhuǎn)移法進(jìn)行水乳劑加工。將精喹禾靈原藥溶于有機溶劑中，再與乙草胺、乳化劑、共乳化劑混合并用磁力攪拌器攪拌，形成均勻的油相；將水與防凍劑等其余組分?jǐn)嚢杈鶆?，形成水相；將高速剪切乳化機控制在低速1 000 r/min內(nèi)，將水相慢慢加入到油相中，滴畢繼續(xù)用高速剪切乳化機高速剪切10 min，控制轉(zhuǎn)速5 000 r/min左右，制得均一、分散良好的乳白色液體。

1.2.2水乳劑性能指標(biāo)分析與測試乳液穩(wěn)定性試驗參考 GB/T 1603—2001《農(nóng)藥乳液穩(wěn)定性測定方法》，冷貯穩(wěn)定性試驗參考 GB/T 19137—2003《農(nóng)藥低溫穩(wěn)定性測定方法》，熱貯穩(wěn)定性試驗參考 GB/T 19136—2003《農(nóng)藥熱貯穩(wěn)定性測定方法》[6]進(jìn)行；析水率測定參照文獻(xiàn)[7]進(jìn)行。

2結(jié)果與分析

2.1溶劑選擇

精喹禾靈原藥外觀為淺黃色粉狀物，在有機溶劑中溶解度較小，合適溶劑的選擇是配制水乳劑型的難點之一。選用的溶劑要能完全溶解精喹禾靈原藥，具有理化性質(zhì)穩(wěn)定、低毒、不易揮發(fā)等特點[8]。根據(jù)原藥的分子結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)，對農(nóng)藥水乳劑常用的幾種溶劑進(jìn)行篩選，同時將乙草胺原藥加入精喹禾靈溶液中，進(jìn)行冷貯、熱貯測試，結(jié)果（表1）表明，精喹禾靈在1-甲基-2-吡咯烷酮中溶解度最大，在其余溶劑中溶解度均較?。皇褂?-甲基-2-吡咯烷酮作為溶劑，因其極性強，難以配成水乳劑，且低溫時易析出晶體，產(chǎn)品達(dá)不到水乳劑要求；使用甲苯或乙酸乙酯完全溶解精喹禾靈原藥，用量均在30%以上，乙醇、環(huán)己酮用量更高，以這些試劑為溶劑，產(chǎn)品也達(dá)不到水乳劑要求；選擇混合溶劑S作為溶劑，冷貯、熱貯均能獲得穩(wěn)定性、流動性好的溶液，用量為16%，產(chǎn)品符合水乳劑要求。

2.2乳化劑選擇

乳化劑的篩選對于水乳劑的制備至關(guān)重要。在O/W乳表1溶劑用量及品種篩選

品種用量

（%）溶解情況冷貯后外觀

[（0±2） ℃，7 d]熱貯后外觀

[（54±2） ℃，14 d]結(jié)論甲苯20溶解不完全不合格乙酸乙酯20溶解不完全不合格乙醇20溶解不完全不合格環(huán)己酮20溶解不完全不合格1-甲基-2-吡咯烷酮10澄清透明析出晶體透明流動溶液不合格混合溶劑S16澄清透明透明流動溶液透明流動溶液合格

狀液中，乳化劑的作用是降低油水界面張力，使乳化劑在細(xì)小油珠表面定向有序排列形成界面膜，依靠空間阻隔和靜電效應(yīng)，阻止油珠合并和長大，使乳狀液穩(wěn)定[9]。配制水乳劑時，通常會使用HLB值作為選擇依據(jù)，被乳化體系的HLB值應(yīng)與乳化劑的HLB值相對應(yīng)。對于工業(yè)乳化劑，因其HLB值控制較為寬泛，所以難以從HLB值上直接進(jìn)行選擇復(fù)配，尚需設(shè)計不同的比例進(jìn)行測定。水乳劑中乳化劑一般以2種或2種以上單體復(fù)配使用為主，采用非/非復(fù)配或陰/非復(fù)配方式，含量一般為2.5%～10.0%。在初定配方時，乳化劑的用量可適當(dāng)增多，能提高界面膜的完整性和機械強度，有助于乳狀液的穩(wěn)定。因此，試驗配方中初定復(fù)配乳化劑用量為10%，通過設(shè)計不同的乳化劑對，調(diào)整不同比例進(jìn)行混合。結(jié)果（表2）表明，從分散性、冷貯、熱貯主要指標(biāo)來看，與乳化劑A形成的乳化劑對與其他乳化劑對相比有較好的表現(xiàn)，只有乳化劑A ∶乳化劑B按3 ∶2質(zhì)量比搭配，可配制出合格的水乳劑產(chǎn)品。固定此比例不變，運用單因子試驗法篩選乳化劑的最佳用量，結(jié)果（表3）表明，復(fù)配乳化劑用量為9%時，樣品符合穩(wěn)定要求。表2乳化劑的種類及配比篩選

乳化劑種類質(zhì)量配比分散性熱貯后外觀

結(jié)論6乳白色差析水率20%有絮狀沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色優(yōu)合格合格合格10乳白色優(yōu)合格合格合格

2.3防凍劑、共乳化劑及水質(zhì)的選擇

選用水乳劑中常用的抗凍劑乙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉、硫酸銨進(jìn)行試驗，將制得的水乳劑樣品放入-10 ℃冰箱中冷凍1 d發(fā)現(xiàn)，乙二醇和丙三醇均有較好的防凍效果，尿素抗凍效果較差，考慮到成本，選用乙二醇作為防凍劑，用量為5%。共乳化劑能降低油水間界面張力，吸附在油水界面膜上增強膜的強度，提高水乳劑的穩(wěn)定性[10]?？疾旒状肌⒁掖?、正丁醇、異丁醇對產(chǎn)品分散性、熱貯、冷貯穩(wěn)定性影響，篩選出丁醇作為共乳化劑，用量為1%。不同的水質(zhì)對制劑的穩(wěn)定性有一定的影響，采用自來水配制時，產(chǎn)品有微量析水，添加05%增稠劑可得到改善。

2.4配方穩(wěn)定性試驗

經(jīng)篩選試驗，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優(yōu)配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、農(nóng)乳A 5.4%、農(nóng)乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩(wěn)定劑1.0%，自來水補足達(dá)到100%。據(jù)此配方，配制5組水乳劑產(chǎn)品，分別測定其各項指標(biāo)，以驗證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，結(jié)果（表4）表明，5組產(chǎn)品穩(wěn)定性良好，各項理化指標(biāo)均符合水乳劑產(chǎn)品要求。

表415%乙草胺·精喹禾靈水乳劑產(chǎn)品穩(wěn)定性測定

序號熱貯前后外觀分散性乳液穩(wěn)定性低溫

穩(wěn)定性熱貯分解率（%）乙草胺精喹禾靈結(jié)論1合格優(yōu)合格合格3.82.6合格2合格優(yōu)合格合格3.32.9合格3合格優(yōu)合格合格4.12.7合格4合格優(yōu)合格合格3.53.1合格5合格優(yōu)合格合格4.02.4合格

3結(jié)論

15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑經(jīng)過溶劑、乳化劑、各種助劑的篩選，最終確定最優(yōu)配方，并對配方進(jìn)行穩(wěn)定性試驗，結(jié)果表明，該配方具有穩(wěn)定性好、有效成分含量穩(wěn)定、加工工藝簡單等特點，且該制劑中有機溶劑用量少，水含量在50%以上，具有明顯的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。下一步需進(jìn)一步提高

水乳劑中有效成分的含量，進(jìn)行放大試驗，從而實現(xiàn)該水乳劑的推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]儲西平，明 亮，蘇小東，等. 28%丙環(huán)·咪酰胺水乳劑的研制[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（2）：122-124.

[2]田華，王延華. 10.8%精喹禾靈水乳劑的配方研制[J]. 化學(xué)工程師，2010（6）：53-56.

[3]李瑋，魏有海，郭良芝，等. 10.8%精喹禾靈乳油防除春油菜田野燕麥的效果[J]. 雜草科學(xué)，2012，30（3）：58-60.

[4]劉建. 50%乙草胺水乳劑的研制與開發(fā)[J]. 農(nóng)藥，2006，45（12）：823-824.

[5]朱海霞，魏有海，郭良芝，等. 81.5%乙草胺乳油防除春油菜田野燕麥效果[J]. 雜草科學(xué)，2012，30（3）：53-54.

[6]梁元耀，方峰，葉一強，等. 30%乙氧氟草醚·乙草胺水乳劑的研制[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（11）：6443-6444，6447.

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[8]郭武棣. 液體制劑[M]. 3版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[9]莊占興，路福綏，劉月，等. 表面活性劑在農(nóng)藥中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)藥，2008，47（7）：469-475.

[10]郭勇飛，尹明明，陳福良. 乳化劑對4.5%高效氯氰菊酯水乳劑物理穩(wěn)定性的影響[J]. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2011，13（1）：71-78.

乳化劑種類質(zhì)量配比分散性熱貯后外觀

結(jié)論6乳白色差析水率20%有絮狀沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色優(yōu)合格合格合格10乳白色優(yōu)合格合格合格

2.3防凍劑、共乳化劑及水質(zhì)的選擇

選用水乳劑中常用的抗凍劑乙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉、硫酸銨進(jìn)行試驗，將制得的水乳劑樣品放入-10 ℃冰箱中冷凍1 d發(fā)現(xiàn)，乙二醇和丙三醇均有較好的防凍效果，尿素抗凍效果較差，考慮到成本，選用乙二醇作為防凍劑，用量為5%。共乳化劑能降低油水間界面張力，吸附在油水界面膜上增強膜的強度，提高水乳劑的穩(wěn)定性[10]。考察甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇對產(chǎn)品分散性、熱貯、冷貯穩(wěn)定性影響，篩選出丁醇作為共乳化劑，用量為1%。不同的水質(zhì)對制劑的穩(wěn)定性有一定的影響，采用自來水配制時，產(chǎn)品有微量析水，添加05%增稠劑可得到改善。

2.4配方穩(wěn)定性試驗

經(jīng)篩選試驗，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優(yōu)配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、農(nóng)乳A 5.4%、農(nóng)乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩(wěn)定劑1.0%，自來水補足達(dá)到100%。據(jù)此配方，配制5組水乳劑產(chǎn)品，分別測定其各項指標(biāo)，以驗證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，結(jié)果（表4）表明，5組產(chǎn)品穩(wěn)定性良好，各項理化指標(biāo)均符合水乳劑產(chǎn)品要求。

表415%乙草胺·精喹禾靈水乳劑產(chǎn)品穩(wěn)定性測定

序號熱貯前后外觀分散性乳液穩(wěn)定性低溫

穩(wěn)定性熱貯分解率（%）乙草胺精喹禾靈結(jié)論1合格優(yōu)合格合格3.82.6合格2合格優(yōu)合格合格3.32.9合格3合格優(yōu)合格合格4.12.7合格4合格優(yōu)合格合格3.53.1合格5合格優(yōu)合格合格4.02.4合格

3結(jié)論

15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑經(jīng)過溶劑、乳化劑、各種助劑的篩選，最終確定最優(yōu)配方，并對配方進(jìn)行穩(wěn)定性試驗，結(jié)果表明，該配方具有穩(wěn)定性好、有效成分含量穩(wěn)定、加工工藝簡單等特點，且該制劑中有機溶劑用量少，水含量在50%以上，具有明顯的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。下一步需進(jìn)一步提高

水乳劑中有效成分的含量，進(jìn)行放大試驗，從而實現(xiàn)該水乳劑的推廣應(yīng)用。

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乳化劑種類質(zhì)量配比分散性熱貯后外觀

結(jié)論6乳白色差析水率20%有絮狀沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色優(yōu)合格合格合格10乳白色優(yōu)合格合格合格

2.3防凍劑、共乳化劑及水質(zhì)的選擇

選用水乳劑中常用的抗凍劑乙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉、硫酸銨進(jìn)行試驗，將制得的水乳劑樣品放入-10 ℃冰箱中冷凍1 d發(fā)現(xiàn)，乙二醇和丙三醇均有較好的防凍效果，尿素抗凍效果較差，考慮到成本，選用乙二醇作為防凍劑，用量為5%。共乳化劑能降低油水間界面張力，吸附在油水界面膜上增強膜的強度，提高水乳劑的穩(wěn)定性[10]?？疾旒状肌⒁掖?、正丁醇、異丁醇對產(chǎn)品分散性、熱貯、冷貯穩(wěn)定性影響，篩選出丁醇作為共乳化劑，用量為1%。不同的水質(zhì)對制劑的穩(wěn)定性有一定的影響，采用自來水配制時，產(chǎn)品有微量析水，添加05%增稠劑可得到改善。

2.4配方穩(wěn)定性試驗

經(jīng)篩選試驗，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優(yōu)配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、農(nóng)乳A 5.4%、農(nóng)乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩(wěn)定劑1.0%，自來水補足達(dá)到100%。據(jù)此配方，配制5組水乳劑產(chǎn)品，分別測定其各項指標(biāo)，以驗證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，結(jié)果（表4）表明，5組產(chǎn)品穩(wěn)定性良好，各項理化指標(biāo)均符合水乳劑產(chǎn)品要求。

表415%乙草胺·精喹禾靈水乳劑產(chǎn)品穩(wěn)定性測定

序號熱貯前后外觀分散性乳液穩(wěn)定性低溫

穩(wěn)定性熱貯分解率（%）乙草胺精喹禾靈結(jié)論1合格優(yōu)合格合格3.82.6合格2合格優(yōu)合格合格3.32.9合格3合格優(yōu)合格合格4.12.7合格4合格優(yōu)合格合格3.53.1合格5合格優(yōu)合格合格4.02.4合格

3結(jié)論

15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑經(jīng)過溶劑、乳化劑、各種助劑的篩選，最終確定最優(yōu)配方，并對配方進(jìn)行穩(wěn)定性試驗，結(jié)果表明，該配方具有穩(wěn)定性好、有效成分含量穩(wěn)定、加工工藝簡單等特點，且該制劑中有機溶劑用量少，水含量在50%以上，具有明顯的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。下一步需進(jìn)一步提高

水乳劑中有效成分的含量，進(jìn)行放大試驗，從而實現(xiàn)該水乳劑的推廣應(yīng)用。

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