不同類型潤濕劑和分散劑組合對12%氟蟲腈懸浮種衣劑性能的影響＊

王順利， 夏紅英

（江西科技師范大學(xué)，江西 南昌330013）

農(nóng)藥懸浮種衣劑是由懸浮劑衍生的一種處理種子的農(nóng)藥劑型，是將不溶于水的固體原藥分散于水中而形成的分散體系，介于膠體分散體系和粗分散體系之間，流變學(xué)上多表現(xiàn)非牛頓流體性質(zhì)，動力學(xué)和熱力學(xué)上均表現(xiàn)為不穩(wěn)定性［1］.為了提高懸浮種衣劑的穩(wěn)定性，通常須加入一定量的適宜潤濕分散劑.黃啟良等［2］研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)粒子直徑大小適中、黏度適宜、懸浮率較高時，懸浮體系才能具有良好的貯存物理穩(wěn)定性.劉梅鳳等［3］通過分析懸浮劑的析水性、粒徑的變化，預(yù)測懸浮劑的穩(wěn)定性問題.因此，本文研究不同潤濕分散劑組合對農(nóng)藥懸浮種衣劑體系粒徑、黏度、懸浮率及析水率的影響，以及潤濕分散劑對12%氟蟲腈懸浮種衣劑物理穩(wěn)定性的影響.

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

氟蟲腈（96%，江蘇托球農(nóng)化有限公司）；分散劑：多苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯類陰離子高分子分散劑（SC3060），苯乙烯與順丁烯二酸共聚高分子聚羧酸鹽陰離子高分子分散劑（SC2750）（江蘇擎宇化工科技有限公司）；聚羧酸鹽類陰離子分散劑（WG5），木質(zhì)素類陰離子分散劑（WG4），聚氧化烯類非離子分散劑（FS1），硫酸鹽類陰離子分散劑（FS7），磺酸鹽類陰離子分散劑（207K）（上海世杰化工有限公司）；潤濕劑：改性壬基酚聚醚非離子潤濕劑（21R），松香聚氧乙烯聚氧丙烯醚高分子潤濕劑（SC3）（江蘇擎宇化工科技有限公司）；硫酸鹽類陰離子潤濕劑（LXC）陰離子磺酸鹽類潤濕劑（SXC），萘磺酸陰離子分散劑（TXC）（上海世杰化工有限公司）；其他助劑：乙二醇（河南能源化工集團）；有機硅類（630）（威來惠南集團有限公司）；黃原膠（鄭州凱利化生物科技有限公司）；硅酸鎂鋁（泗洪縣匯智精細化工有限公司）；水：自來水和去離子水（自制）.

1.2 實驗設(shè)備

T－25型均質(zhì)機（IKA）；BGD－750型多功能砂磨機（廣東標(biāo)格達實驗室用品有限公司）；DNJ－8S型黏度計（上海安德儀器設(shè)備有限公司）；Agilent 1100Series高效液相色譜儀（上海尤尼柯儀器有限公司）；BSA2202S型電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；JC101型熱鼓風(fēng)干燥箱（南通嘉誠儀器有限公司）；BCD－200冰箱（博西華家用電器有限公司）；BT－9300H型激光粒度分布儀（丹東百特儀器有限公司）.

1.3 懸浮種衣劑加工方法

按配比稱取各組分，加到砂磨機料筒中，并加入一定量的鋯珠（藥品與鋯珠（á＝3mm）體積比為1∶1），研磨70min.

1.4 潤濕劑和分散劑的選擇方法

將潤濕劑和分散劑配成質(zhì)量分數(shù)為5%的水溶液，然后分別稱取氟蟲腈原藥2g（精確至0.01 g）于50mL燒杯中，與不銹藥匙一起稱重，用滴管將配制好的溶液逐滴滴加到燒杯中，邊滴邊攪拌，不時提起藥匙直至有液滴開始滴下時，停止滴加，稱重，記錄滴加溶液重量.流點L的計算如公式（1）所示.

選出流點較低的潤濕劑和分散劑作為下一步研究對象，據(jù)此可以減少實驗的盲目性.

1.5 研究潤濕劑和分散劑組合對懸浮種衣劑性能影響的方法

將篩選出的潤濕劑和分散劑按質(zhì)量比（2∶3）搭配使用，潤濕分散劑組合的用量為5%（質(zhì)量百分含量），其他助劑種類和含量均不變，按1.3方法制備12%氟蟲腈懸浮種衣劑，并測定其相關(guān)性能.

1.6 懸浮種衣劑性能測試方法

（1）農(nóng)藥懸浮率測定方法：按GB 14825—2006－T中4.4進行.

（2）熱貯穩(wěn)定性測定方法：按GB／T 19136—2003中2.1進行.

（3）黏度測定方法：按NY／T 1860.21—2010中方法進行.

（4）粒徑測定：采用激光粒度儀進行.

2 潤濕劑和分散劑的初步篩選

農(nóng)藥懸浮劑體系中顆粒之間表面自由能很大，易發(fā)生吸附凝聚［4］.潤濕劑和分散劑可以改變藥液的表面張力，降低表面能，不僅可以使砂磨過程中能耗降低，還可以改善噴霧液滴在靶標(biāo)表面的擴散效果，從而提高制劑的藥效［5］.

本試驗共測定12種潤濕分散劑對氟蟲腈原藥的流點，其結(jié)果見表1，為粗選潤濕分散劑提供依據(jù).將流點在1.0以下的潤濕分散劑用于12%氟蟲腈懸浮種衣劑的制備，通過研究其對12%氟蟲腈懸浮種衣劑體系的黏度、粒徑、懸浮率、析水率等的影響，研究不同潤濕劑和分散劑組合對懸浮種衣劑物理穩(wěn)定性.

表1 潤濕劑和分散劑對氟蟲腈原藥流點的測試結(jié)果Tab.1 The flowing point of wetting agent and dispersing agent on fipronil

3 潤濕劑和分散劑組合對12%懸浮種衣劑物理穩(wěn)定性的影響

潤濕分散劑能降低液／固之間的界面張力，增強農(nóng)藥的親液性，提高機械研磨效率，同時吸附在藥物顆粒的表面上構(gòu)成電荷作用或空間位阻效應(yīng)，使分散體處于穩(wěn)定狀態(tài)［6］.

3.1 不同類型潤濕劑和分散劑組合對12%氟蟲腈懸浮種衣劑體系黏度的影響

黏度是懸浮液體系穩(wěn)定性的重要指標(biāo)［7］.根據(jù)stockes定律，懸浮劑中分散相粒子的沉降速率v與提的黏度η成反比，體系黏度越大，粒子沉降速率越小，穩(wěn)定性越好；反之，穩(wěn)定性差.然而，體系黏度過大易造成流動性差，給加工、灌裝、傾倒、應(yīng)用等帶來一系列問題.

潤濕分散劑有效地提高懸浮體系的抗聚結(jié)穩(wěn)定性，改善體系的懸浮穩(wěn)定性.徐妍等［8］研究了高性能潤濕分散劑制備黏度合適、性能穩(wěn)定的農(nóng)藥懸浮劑.本實驗加入潤濕劑和分散劑的量分別為2.0%和3.0%（質(zhì)量百分含量），制備12%氟蟲腈懸浮種衣劑，研究不同類型潤濕劑和分散劑組合對12%氟蟲腈懸浮種衣劑體系黏度的影響，結(jié)果如圖1.研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加入潤濕分散劑時懸浮劑體系黏度增大，其中FS7與SC3潤濕分散劑組合對體系黏度增大效果最好，且在常溫貯存90d時黏度基本不變，但在54℃貯存14d體系黏度增大.硫酸鹽類陰離子分散劑（FS7）和松香聚氧乙烯聚氧丙烯醚高分子潤濕劑（SC3）組合使用能制備出黏度合適且存儲穩(wěn)定性好的12%氟蟲腈懸浮種衣劑.

本實驗通過固定潤濕劑和分散劑的總含量為5%，改變潤濕劑SC3的質(zhì)量百分含量，研究FS7與SC3不同質(zhì)量比例組合對懸浮種衣劑體系黏度的影響，結(jié)果如圖2.隨著SC3含量的增加，體系黏度逐漸變小.當(dāng)SC3含量在2.5%以下時，隨著含量增大，體系黏度下降較快，當(dāng)SC3含量超過2.5%后，隨著含量增大，體系黏度下降速度減緩.

3.2 不同類型潤濕劑和分散劑組合對懸浮種衣劑體系粒徑的影響

在懸浮體系中，制劑懸浮顆粒粒徑大小和粒譜分布是影響懸浮劑貯存物理穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素［9］.Luckham［10］指出：懸浮體系中懸浮顆粒過大或粒譜分布不均勻?qū)?dǎo)致懸浮體系產(chǎn)生奧斯瓦爾德熟化、懸浮顆粒的聚凝和沉降等不同的物理變化，而這些物理變化又會導(dǎo)致懸浮體系中懸浮顆粒不穩(wěn)定.

本文研究不同潤濕分散劑組合對懸浮體系中顆粒粒徑大小的影響，結(jié)果如圖3.實驗發(fā)現(xiàn)，加入潤濕分散劑將影響體系顆粒粒徑，且不同潤濕分散劑組合對體系顆粒粒徑的影響不同.在54℃熱貯14d后，體系顆粒粒徑增大，加入潤濕分散劑后體系顆粒粒徑增大不明顯，其中FS7與SC3組合更有效地減小懸浮種衣劑體系中顆粒粒徑增大現(xiàn)象.

不同SC3含量對懸浮種衣劑體系顆粒粒徑影響結(jié)果如圖4所示，隨著SC3含量增大，體系顆粒粒徑先減小后增大.馮建國等［11］在聚合物分散劑對氟蟲脲水懸浮劑分散穩(wěn)定性的影響研究中發(fā)現(xiàn)，高分子表面活性劑對懸浮劑體系粒徑變化趨勢為：隨著量的增大出現(xiàn)先減小后增大.在54℃熱貯14d后，懸浮種衣劑體系顆粒粒徑增大.SC3含量增大，有效地減小體系顆粒粒徑增大效應(yīng).

3.3 不同潤濕劑和分散劑組合對懸浮率的影響

農(nóng)藥懸浮率是懸浮種衣劑的重要質(zhì)量指標(biāo)，也是衡量其懸浮性的重要參數(shù).不同潤濕分散劑對懸浮種衣劑體系的懸浮率的影響各異，其結(jié)果如表2.加入潤濕分解劑能有效地改善懸浮種衣劑體系在熱貯后的懸浮率，不同潤濕分散劑組合對體系的懸浮率影響差別不明顯.

表2 不同潤濕分散劑組合對懸浮體系懸浮率的影響Tab.2 The suspensibility of fipronil 12%flowable concentrate for seed treatment with different of wetting dispersant

3.4 不同潤濕分散劑組合對析水率的影響

析水率是反映懸浮劑體系貯存穩(wěn)定性的一項重要的定量指標(biāo)［12］.析水率越小，說明懸浮體系的穩(wěn)定性越好；反之，則說明體系穩(wěn)定性較差.本文研究潤濕分散劑對懸浮體系析水率的影響，結(jié)果如表3所示.在常溫貯存和54℃條件下貯存時，不加入潤濕分散劑，懸浮種衣劑體系析水率較大，其穩(wěn)定性較差；加入潤濕分散劑，懸浮種衣劑體系析水率明顯降低，其穩(wěn)定性較好，說明潤濕分散劑能有效改善懸浮種衣劑體系的穩(wěn)定性.不同潤濕分散劑組合對懸浮種衣劑體系穩(wěn)定性的改善效果不同，其中FS7與SC3組合表現(xiàn)最好，說明FS7與SC3組合比較適合12%氟蟲腈懸浮種衣劑體系.

表3 潤濕分散劑組合對懸浮體系析水率的影響Tab.3 The water evolution rate of fipronil 12%flowable concentrate for seed treatment with different of wetting dispersant

4 結(jié) 語

在研究不同分散劑與潤濕劑搭配使用對12%氟蟲腈懸浮種衣劑細度、黏度、懸浮率、析水率的影響中發(fā)現(xiàn)：硫酸鹽類陰離子分散劑和松香聚氧乙烯聚氧丙烯醚高分子潤濕劑組合可以減緩12%氟蟲腈懸浮種衣劑體系黏度在貯存過程中的增大效應(yīng)；潤濕分散劑組合有效地降低12%氟蟲腈懸浮種衣劑體系顆粒粒徑在熱貯過程中的增大現(xiàn)象，其中潤濕分散劑組合中有高分子類潤濕時效果最佳.其原因為隨著高分子潤濕劑含量增大，其在顆粒表面的吸附由單層逐漸變?yōu)槎鄬游?，有效抑制體系顆粒粒徑在熱貯過程中的奧氏熟化和顆粒凝聚［13，14］.潤濕分散劑能有效提高12%氟蟲腈懸浮種衣劑的懸浮率，有效控制該制劑的析水率.

［1］華乃震.懸浮種衣劑的進展、加工和應(yīng)用 ［J］.世界農(nóng)藥，2011，33（1）：50－57.

［2］黃啟良，李風(fēng)敏，袁會珠，等.顆粒粒徑和粒譜對懸浮劑貯存物理穩(wěn)定性影響研究 ［J］.農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2001，3（2）：77－80.

［3］劉梅鳳，魏曉林，魏方林，等.20%茚蟲威懸浮劑的熱貯物理穩(wěn)定性預(yù)測研究 ［J］.農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2013，15（5）：574－581.

［4］王麗穎，姜斌.12.5%氟環(huán)唑懸浮劑配方的篩選和優(yōu)化［J］.農(nóng)藥，2011，50（12）：890－892.

［5］羅湘仁，李敏.28%苯甲·嘧菌酯懸浮種衣劑的研制［J］.農(nóng)藥，2012，51（4）：264－266，272.

［6］吳靜姝，潘燕瓊，洪茵，等.農(nóng)藥懸浮劑潤濕分散劑研究進展［J］.廣東化工，2014，41（289）：96－97.

［7］路福綏.農(nóng)藥懸浮劑的物理穩(wěn)定性［J］.農(nóng)藥，2000，39（10）：8－10.

［8］徐妍，張政，盛琦，等.高性能表面活性劑在農(nóng)藥懸浮劑中的應(yīng)用［J］.農(nóng)藥，2007，46（6）：374－377.

［9］牛紅紅，武 巍，蔡玉紅，等.影響農(nóng)藥懸浮劑穩(wěn)定性因素探析［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2010，30（2）：52－53.

［10］LUCKHAM P F.The physical stability of suspension concentrates with particular reference to pharmaceutical and pesticide formulations［J］.Pesticide Science，1989，25（1）：25－34.

［11］馮建國，路福綏，陳甜甜，等.聚合物分散劑對氟蟲脲水懸浮劑分散穩(wěn)定性的影響［J］.高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報，2010，31（7）：1 386－1 390.

［12］周瑛，沈德隆，韓世棟，等.三環(huán)唑·異稻瘟凈水性懸乳劑配方研究中的計算機輔助設(shè)計［J］.農(nóng)藥，1995，34（4）：6－9.

［13］曹亞，李惠林.高分子表面活性劑在固／液界面上的吸附形態(tài)［J］.物理化學(xué)學(xué)報，1999，15（10）：895－899.

［14］劉鵬飛.表面活性劑和增稠劑對懸浮種衣劑貯存物理穩(wěn)定性的影響［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.