徐姍姍,鞠光秀,許良忠
(青島科技大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,山東青島266042)
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30%螺螨磺酯·阿維菌素可分散油懸浮劑配方及其生物活性
徐姍姍,鞠光秀,許良忠
(青島科技大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,山東青島266042)
測試了不同復(fù)配比例的螺螨磺酯、阿維菌素對二斑葉螨的聯(lián)合毒力,確定最佳藥效的原藥比例;通過對乳化劑、增效劑的篩選,獲得了30%螺螨磺酯·阿維菌素可分散油懸浮劑(OD)的最優(yōu)配方;測試了其對蘋果二斑葉螨、柑橘紅蜘蛛的田間防效。30%螺螨磺酯·阿維菌素OD的配方組成為:螺螨磺酯27%、阿維菌素3%、YUS FS3000 4%、601#5%、T-20 7%、有機膨潤土2%、GY-T0304 0.4%、油酸甲酯補足至100%,其各項性能符合可分散油懸浮劑的要求,田間藥效試驗表明其對二斑葉螨和柑橘紅蜘蛛的防效優(yōu)于對照藥劑30%螺螨酯·阿維菌素OD,并且持效期長,具有良好的開發(fā)前景。
螺螨磺酯;阿維菌素;毒力;增效劑;田間藥效;可分散油懸浮劑
螺螨磺酯是青島科技大學(xué)設(shè)計并合成的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高活性殺螨化合物[1],其活性高于螺螨酯?;瘜W(xué)名稱為3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4,5]癸-3-烯-4-基-N,N-二甲基磺酸酯(結(jié)構(gòu)式如圖1所示),原藥為白色晶體,熔點141~147℃,常溫下微溶于丙酮、甲醇、乙酸乙酯等有機溶劑,不溶于水。螺螨磺酯為非內(nèi)吸性殺螨劑,通過觸殺和胃毒抑制有害螨蟲體內(nèi)脂肪的合成,并且阻斷其能量代謝,防治卵、弱螨和雌成螨。能夠與常規(guī)的殺螨劑混合使用,不會產(chǎn)生交互抗性。
阿維菌素是一種常用的殺菌和殺昆蟲藥劑,它的速效性比較好,能夠在短時間內(nèi)發(fā)揮藥效,且在植物表面無殘留,對環(huán)境和作物安全。而螺螨磺酯在田間藥效中表現(xiàn)出藥效時間長的特點,兩者復(fù)合使用能夠揚長避短、提高殺螨功效。
圖1 螺螨磺酯結(jié)構(gòu)式
可分散油懸浮劑(Oil-based Suspension Concentrate,簡稱OD)是將原藥活性成分以細小顆粒懸浮于油相分散介質(zhì)中形成的穩(wěn)定懸浮體系,用水稀釋使用[2-3]。OD必須保證將分散介質(zhì)在水中乳化,所以需要選擇優(yōu)良并且合適的乳化劑。而為了更好地提高藥效,可以選擇合適的增效劑。農(nóng)藥增效劑雖然本身沒有活性,但是因為其基本成分多為有機硅聚氧乙烯醚化合物,所以能夠降低表面張力,提高展著力和滲透性,對農(nóng)藥的使用有很大的幫助。這樣不同成分的相互作用對配方開發(fā)提出了更高的要求,需要大量的試驗和性能測定。
螺螨酯與阿維菌素復(fù)配使用是常見的高效殺螨劑,但是隨著使用年份的增長,害螨對其的抗性增加,必須開發(fā)和研制新型農(nóng)藥制劑,解決害螨抗性問題。筆者致力于創(chuàng)制農(nóng)藥的開發(fā),首次將螺螨磺酯和阿維菌素復(fù)合使用,測試了二者不同的復(fù)配比例對蘋果二斑葉螨的毒力,確定其最佳效果的原藥復(fù)配比例。主要對乳化劑和增效劑進行篩選,開發(fā)了螺螨磺酯·阿維菌素高含量OD,其制劑性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。田間藥效試驗進一步顯示,30%螺螨磺酯·阿維菌素OD對蘋果二斑葉螨和柑橘紅蜘蛛的活性高于對照藥劑30%螺螨酯·阿維菌素OD。應(yīng)用新型高效殺螨劑螺螨磺酯,解決了害螨抗藥性的問題,并加入阿維菌素,提高速效性和安全性。另外,增效劑的加入也在一定程度上進一步提高了速效性和藥效發(fā)揮程度,且田間藥效數(shù)據(jù)也給予了此項研究極大的肯定。
1.1試驗材料
1.1.1供試蟲源蘋果二斑葉螨采集于青島平度果園,個體大小一致,活動能力較強。
1.1.2試驗試劑98.5%螺螨磺酯原藥(青島科技大學(xué));阿維菌素(山東齊發(fā)藥業(yè)有限公司);30%螺螨酯·阿維菌素OD(上海悅聯(lián)生物科技有限公司);分散劑:YUS FS3000(竹本油脂株式會社);乳化劑:農(nóng)乳500#、 1601#、S-80、T-20、BY系列、吐溫斯潘系列(邢臺藍天精細化工股份有限公司);增效劑:GY-T0304、GYSpry、有機硅GY-S903(北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司);有機膨潤土BP-183;油酸甲酯。
1.1.3試驗設(shè)備SPX-250智能生化培養(yǎng)箱(常州朗越);實驗室小型立式砂磨機(中斯特朗);BZY-3B表面張力儀(上海平軒);電子天平(梅特勒-托利多),干燥箱(上海一恒);Waters 1525高效液相色譜(Waters公司);HS-3C型pH計(上海雷磁);弗魯克FM200高剪切乳化機(上海弗魯克);BT-9300H型激光粒度分布儀(丹東百特);冰箱(青島海爾)。
1.2試驗方法
1.2.1毒力測試方法將2種殺螨劑加入等量的分散劑和增稠劑,制成懸浮劑粗品用于毒力測試。將殺螨劑懸浮劑粗品通過預(yù)試驗及葉片浸液法,使用經(jīng)水稀釋后的懸浮劑進行室內(nèi)毒力測定,確定最佳濃度。再設(shè)計幾組配比,每一配比選擇不同的濃度,對二斑葉螨進行聯(lián)合毒力測定,樣品重復(fù)3次。并采用孫云沛法進行毒力和聯(lián)合毒力計算,得出共毒系數(shù),從而得到螺螨磺酯和阿維菌素高藥效的最佳配比[4]。
1.2.230%螺螨磺酯·阿維菌素OD配方的研制方法
(1)乳化劑篩選方法:選用不同的乳化劑,根據(jù)加入后制劑的流動性、乳化分散性、分散穩(wěn)定性的優(yōu)異程度,以及熱貯析油率來確定乳化劑的種類。
(2)增效劑篩選方法:采用帆布沉降法,即將圓形帆布放入水中,從放入開始計時,全部浸濕所用時間為潤濕時間,從全部浸濕到沉降至底部,為滲透時間。用表面張力儀測其表面張力,根據(jù)表面張力的大小來選擇合適的增效劑,最終得到最優(yōu)配方。
(3)制備工藝(濕法研磨工藝):將稱量后的原藥、助劑、分散介質(zhì)加入燒杯中,用高剪切分散乳化機進行粗分散,轉(zhuǎn)入立式砂磨機中,通入冷凝水,加入適量氧化鋯珠砂磨2~3 h,測試粒度小于5 μm得30%螺螨磺酯·阿維菌素OD。進行各項指標(biāo)檢測,達標(biāo)后進行冷熱貯穩(wěn)定性試驗[5-6]。
1.2.3OD性能檢測方法參照文獻[7-8]中的相關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn),對30%螺螨磺酯·阿維菌素OD進行性能測試。
1.2.430%螺螨磺酯·阿維菌素OD的田間藥效試驗方法在青島平度的果園,以30%螺螨酯·阿維菌素OD和清水為對照藥劑,對所研制的30%螺螨磺酯·阿維菌素OD進行田間藥效試驗,試驗靶標(biāo)為蘋果二斑葉螨。分別設(shè)3000、4000、5000倍3個稀釋倍數(shù),由低濃度向高濃度進行噴灑,藥后3、7、14、21天調(diào)查每組蘋果的存活螨量。
參考對蘋果二斑葉螨的田間藥效試驗方法,選擇4000、5000、6000倍3個稀釋倍數(shù),在江西贛州進行了防治柑橘紅蜘蛛的田間藥效試驗,檢測其對柑橘紅蜘蛛的藥效,進一步確定殺螨效果。
2.1螺螨磺酯和阿維菌素最佳復(fù)配比例的確定
根據(jù)1.2.1的毒力測試方法,得出螺螨磺酯和阿維菌素最佳復(fù)配比例,毒力測試結(jié)果見表1。
從表1中可以看出,螺螨磺酯和阿維菌素復(fù)配比例為7:1、9:1、10:1,共毒系數(shù)分別為123.2、161.4、146.7,均大于120,即有明顯的增效作用。其中以比例為9:1,增效效果最為明顯。最終確定螺螨磺酯和阿維菌素復(fù)配比例為9:1。
2.230%螺螨磺酯·阿維菌素OD的制備
由毒力測試的數(shù)據(jù)得出,螺螨磺酯與阿維菌素比例為9:1時,其共毒系數(shù)最高,選定原藥總含量為30%進行研制。經(jīng)過初步試驗嘗試,確定制劑部分組分為:(螺螨磺酯、阿維菌素)30%、YUS FS3000 4%、有機膨潤土2%,分散介質(zhì)為油酸甲酯。試驗中主要進行乳化劑和增效劑的篩選,進而確定制劑配方。
2.2.1乳化劑的篩選乳化劑的作用是使制劑在用水稀釋使用時,能夠迅速將體系乳化分散,從而形成相對穩(wěn)定的體系,便于噴灑使用,因而乳化劑的篩選對配方研制非常重要。選擇常用的幾種乳化劑,考察對30%螺螨磺酯·阿維菌素OD性能的影響。結(jié)果如表2所示。
由表2可以看出,分別采用乳化劑601#和T-20獲得的制劑性能相對較好,并且前者在乳化分散性上表現(xiàn)較優(yōu),后者則分散穩(wěn)定性較好,考慮將二者進行復(fù)配使用。繼續(xù)進行大量優(yōu)化試驗,數(shù)據(jù)表明,在601#和T
-20復(fù)合使用時,制劑的各方面性能均較好。從而確定其乳化劑及比例為:5%的601#、7%的T-20。
表1 不同配比螺螨磺酯和阿維菌素組合物對二斑葉螨的毒力
表2 乳化劑的篩選
2.2.2增效劑的篩選農(nóng)藥的增效劑主要是有效降低表面張力,對制劑的外觀性質(zhì)影響不大,但是卻對藥效的發(fā)揮有較大作用,進一步影響到田間藥效結(jié)果。增效劑的篩選要求在不影響制劑物化性能的前提下,遵循低量高效的原則。初步判斷可以采用測潤濕性和滲透性的方法:潤濕性好、滲透性高,則在噴灑時作用時間短,即增效效果好[9]。采用帆布沉降法,將幾種增效劑加入到初步優(yōu)化好的OD之中,所占比例皆為0.4%,然后將制劑稀釋100倍,記錄其潤濕時間和滲透時間。為了進一步精確化數(shù)據(jù),使用表面張力儀,測試其表面張力。測試結(jié)果如表3所示。
從表中結(jié)果可以分析得到,加入幾種增效劑之后,其潤濕時間和滲透時間較CK有所縮短,表面張力也明顯減小,以GY-T0304最為明顯。表面張力和潤濕時間、滲透時間成正相關(guān),兩者數(shù)據(jù)得出的增效效果一致,可以合力判斷增效效果。故在OD配方中選擇GY-T0304作為增效劑,所占比例為0.4%。
2.2.330%螺螨磺酯·阿維菌素OD的最優(yōu)配方及物性指標(biāo)最優(yōu)配方為:螺螨磺酯27%、阿維菌素3%、YUSFS3000 4%、601#5%、T-20 7%、有機膨潤土2%、GYT030 0.4%、油酸甲酯補足至100%。進一步檢測最優(yōu)配方的物性指標(biāo),其檢測結(jié)果如表4所示。
表3 增效劑的篩選
表4 30%螺螨磺酯·阿維菌素OD的物性指標(biāo)
經(jīng)實測值與指標(biāo)的比較,30%螺螨磺酯·阿維菌素OD各項指標(biāo)均符合可分散油懸浮劑的要求,判定為合格。
2.3田間藥效試驗
據(jù)相關(guān)資料報道,二斑葉螨對擬除蟲菊酯類、有機磷類以及氨基甲酸酯類藥劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性,有待新型農(nóng)藥的創(chuàng)制和開發(fā)[10]。筆者以30%螺螨酯·阿維菌素OD做對照藥劑,用所研制30%螺螨磺酯·阿維菌素OD對蘋果二斑葉螨進行了田間藥效試驗,具體試驗結(jié)果如表5所示。
由表5的數(shù)據(jù)分析可得,防效隨用藥濃度的增大而提高[11]。30%螺螨磺酯·阿維菌素OD的3000倍液,藥后3天防效達到91.5%,藥后7天最高藥效為93.5%。對照藥劑的3000倍液在藥后7天達到最高藥效88.5%??梢娝兄扑巹┑乃傩院糜趯φ账巹?。
30%螺螨磺酯·阿維菌素OD在藥后7、14、21天,防效均高于對照藥劑30%螺螨酯·阿維菌素OD,說明其具防效高的優(yōu)點。分析比較藥后21天數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)不同稀釋倍數(shù)的30%螺螨磺酯·阿維菌素OD的防效均在80%以上,明顯高于對照藥劑,說明其持效性好。
施用所研制OD期間,蘋果果樹沒有因施藥而出現(xiàn)其它病癥,且長勢較好。并統(tǒng)計施藥果園和其它果園的瓢蟲數(shù)量,發(fā)現(xiàn)基本一致,活動能力相當(dāng)。說明所研制藥劑對蘋果果樹本身和害螨天敵是安全的。
同樣以30%螺螨酯·阿維菌素OD做對照藥劑,用所研制30%螺螨磺酯·阿維菌素OD對柑橘紅蜘蛛進行了田間藥效試驗,結(jié)果如表6所示。
表5 30%螺螨磺酯·阿維菌素OD對蘋果二斑葉螨的田間防效
表6 30%螺螨磺酯·阿維菌素OD對柑橘紅蜘蛛的田間防效
分析表6的數(shù)據(jù)得出,不同稀釋倍數(shù)的30%螺螨磺酯·阿維菌素OD在藥后7天均達到最高藥效,且在90%以上,但對照藥劑的4000倍液最高藥效為86.5%,不如30%螺螨磺酯·阿維菌素OD的6000倍液在藥后7天達到的藥效。可見所研制的藥劑對柑橘紅蜘蛛比對照藥劑有突出的速效性[12-13]。
30%螺螨磺酯·阿維菌素OD在藥后7、14、21天,其藥效達80%以上,明顯高于對照藥劑,說明其防效高。且在藥后21天防效均在75%以上,明顯高于對照藥劑,說明其具有持續(xù)期長的特點。
施用所研制OD期間,柑橘果園內(nèi)沒有因施藥而出現(xiàn)其他病癥,并統(tǒng)計施藥果園和其他果園的瓢蟲數(shù)量,發(fā)現(xiàn)數(shù)量基本一致,活動能力相當(dāng)。說明所研制藥劑對柑橘本身和害螨天敵沒有傷害[14-15]。
蘋果二斑葉螨是葉片背面取食,柑橘紅蜘蛛則是葉片表面取食,由背面害螨致死率得出所研制藥劑,具有高藥效和高滲透性的特點[16-17]。蘋果二斑葉螨主要發(fā)生在6、7月份,溫度為25~30℃。而柑橘紅蜘蛛主要適應(yīng)溫度為12~26℃,一般出現(xiàn)在4—6月和9—11月。綜合兩者的田間藥效試驗結(jié)果,可以得出所研制最優(yōu)配方可適應(yīng)溫度比較廣泛,藥效發(fā)揮條件并不苛刻。
本研究通過對螺螨磺酯、阿維菌素及其不同復(fù)配比例的毒力測試,得到藥效最佳的復(fù)配比例為9:1,通過對乳化劑、增效劑的篩選,開發(fā)了30%螺螨磺酯·阿維菌素OD,制劑的各項性能指標(biāo)符合可分散油懸浮劑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求[18]。
綜合對蘋果二斑葉螨和柑橘紅蜘蛛的田間藥效數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)其藥效高,且速效性和藥效持續(xù)性皆高于對照藥劑,說明所研制的30%螺螨磺酯·阿維菌素OD在田間藥效方面有較大的優(yōu)勢。不僅施用安全,而且對環(huán)境和害螨天敵沒有傷害。在后期試驗中,將進行大量的田間試驗,確定其殺螨的普遍性,以求提供一個廣譜類型的高藥效殺螨劑[19-22]。
在可分散油懸浮劑開發(fā)難度較大的前提下,本研究應(yīng)用自主開發(fā)的螺螨磺酯,研制了高含量的螺螨磺酯·阿維菌素OD,其對蘋果二斑葉螨和柑橘紅蜘蛛有較高的防效,為害螨在傳統(tǒng)農(nóng)藥上的抗性問題提供了新的解決方案。制劑制備工藝簡單,成本較低,具有好的開發(fā)和應(yīng)用前景。CN,103664850.2015-02-18.
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Formulation and Bioactivity of Spirodiclofen Sulfonester·Avermectins 30%OD
Xu Shanshan,Ju Guangxiu,Xu Liangzhong
(Agrochemical Graduate School of Qingdao University of Science and Technology,Qingdao 266042,Shandong,China)
The co-toxicity of different proportions of spirodiclofen sulfonester and avermectins against Tetranychus urticae Koch was tested,and the optimal mixing-ratio was determined.By screening the emulsifiers and synergists,the optimum formulation of spirodiclofen sulfonester·avermectins 30%OD was developed.The control efficacy of spirodiclofen sulfonester·avermectins 30%OD against Tetranychus urticae Koch and Panonychus citri Mcgregor in field was tested.The formulation was spirodiclofen Sulfonester 27%,avermectins 3%,YUS FS3000 4%,601#5%,T-20 7%,organobentonite 2%,GY-T0304 0.4%and methyl oleate up to 100%.Spirodiclofen sulfonester·avermectins 30%OD met the requirements of OD.The field control efficacy test showed that:the field control efficacy of spirodiclofen sulfonester·avermectins 30%OD against Tetranychus urticae Koch and Panonychus citri Mcgregor was better than that of spirodiclofen· avermectins 30%OD,and it had a long lasting period and a good development prospect.
Spirodiclofen Sulfonester;Avermectins;Toxicity;Synergists;Field Efficacy;OD
TQ 450.6
A論文編號:cjas16020007
徐姍姍,女,1991年出生,山東東營人,在讀碩士,主要從事農(nóng)藥劑型研究工作。通信地址:266042青島市市北區(qū)鄭州路53號青島科技大學(xué),E-mail:1543866952@qq.com。
許良忠,男,1963年出生,河南周口人,教授,博士生導(dǎo)師,博士,主要從事新農(nóng)藥創(chuàng)制及制劑研究。通信地址:266042青島市市北區(qū)鄭州路53號青島科技大學(xué),E-mail:xlz0725@126.com。
2016-02-20,
2016-05-25。