黃媛玉,朱艷梅,張雷雷,顧洋洋,張海濱
(1.南通科技職業(yè)技術學院,江蘇南通 226001;2.南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司,江蘇南通 226017)
◆研究與開發(fā)◆
882 g/L乙草胺+安全劑乳油的配方研究
黃媛玉1,朱艷梅2,張雷雷2,顧洋洋2,張海濱2
(1.南通科技職業(yè)技術學院,江蘇南通 226001;2.南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司,江蘇南通 226017)
通過試驗,對乳化劑及溶劑的種類和用量進行篩選,確定了882 g/L乙草胺+安全劑乳油的最佳配方。與常規(guī)乙草胺乳油產(chǎn)品相比,安全劑的加入可以保護作物免受乙草胺藥害。同時該配方的開發(fā)對于乳油中有毒溶劑替代也有一定的借鑒意義。
乙草胺;安全劑;環(huán)保型溶劑;乳油;配方
由于乳油中含有大量的有機溶劑,存在易燃、毒性較大、潛在的環(huán)境污染等問題,目前已不是主流研究劑型,但是乳油劑型具有有效成分含量高,貯存穩(wěn)定,防治效果好,使用方便,加工工藝簡單,設備要求低等優(yōu)點[1]。以及考慮到部分農(nóng)藥適合開發(fā)乳油配方等特點,國家并沒有強令禁止。國家工業(yè)和信息化部近期組織編寫制定的標準《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》(HG/T 4576—2013)的出臺,對我國農(nóng)藥產(chǎn)品溶劑限量和助劑管理提出了更高的要求。苯類溶劑的替代以及環(huán)保型替代產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)成為農(nóng)藥企業(yè)近年面臨的主要挑戰(zhàn)[2]。
乙草胺(acetochlor)于1985年上市,是美國孟山都公司開發(fā)的氯代乙酰胺類除草劑[3]。乙草胺產(chǎn)品使用不當易產(chǎn)生藥害問題。芽前使用不當,禾本科植物葉片不能抽出或抽出的葉片畸形、植株矮小、葉暗綠。植物苗期施藥,會產(chǎn)生藥斑,對植物生長產(chǎn)生不同程度的抑制作用。因此,有必要研究并開發(fā)添加解毒安全劑的產(chǎn)品。苯叉酰胺(AD-67)主要作為乙草胺等酰胺類除草劑的安全劑,能夠保護作物免受除草劑藥害,增加對作物的安全性。
張榮全[4]對除草劑安全劑R-28725(二氯乙?;蛲轭惢衔铮┖虯D-67的合成和生物活性進行了研究。R-28725和AD-67大幅度提高了作物的一些酶活性,施藥后作物的抗除草劑性能顯著增強,酶活性的提高有益于幫助植物加快代謝除草劑??追脖虻萚5]以小麥芽長和根長為指標,測定2種安全劑對乙草胺的解毒作用。二氯丙烯胺和AD-67對乙草胺解毒作用均明顯。李紹峰[6]在研究中發(fā)現(xiàn),除草劑安全劑R-29148(二氯乙?;蛲轭惢衔铮┖虯D-67對過量施藥后的玉米有較大影響,有效保護玉米免受藥害。
本文用乙草胺與安全劑苯叉酰胺(AD-67)開發(fā)乳油產(chǎn)品,避免或減少乙草胺制劑產(chǎn)品對作物產(chǎn)生藥害。為了符合有毒有害溶劑以及乳化劑禁限用環(huán)保要求,試驗中選用更加環(huán)保的溶劑組合,并以三元復配乳化劑替代常規(guī)的二元復配乳化劑。陰離子乳化劑采用易分解的直鏈500#替代支鏈500#,而非離子乳化劑則增加了易生物降解的AEO。
1.1 材料與儀器
1.1.1 材料
原藥:95%乙草胺原油(甲叉法生產(chǎn)工藝),南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司;93%乙草胺原油(醚法生產(chǎn)工藝);97%苯叉酰胺原藥,江蘇艾豐農(nóng)化股份有限公司。乳化劑:500#(直鏈十二烷基苯磺酸鈣)、600#(多苯環(huán)聚氧乙烯醚)、AEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)。溶劑及助溶劑:二甲苯、150#溶劑油、油酸甲酯、甲醇、癸酰胺環(huán)保溶劑、DMF。
1.1.2 主要儀器
氣相色譜儀(GC-2014C),島津上海公司;101A-1電熱恒溫鼓風干燥箱;冰箱,海爾公司。
1.2 試驗方法
試驗采用同一配比,對二甲苯、150#溶劑油、甲醇、癸酰胺、油酸甲酯等溶劑進行篩選。溶劑對882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標的影響包括:乳油外觀、冷貯穩(wěn)定性、熱貯穩(wěn)定性。
乳化劑篩選指標包括乳化狀態(tài)以及乳油分散性。
有效成分含量采用氣相色譜法測定。乳化穩(wěn)定性采用FAO規(guī)定的測定方法,冷貯穩(wěn)定性測定樣品于0℃冰箱中保存7 d,熱貯穩(wěn)定性測定樣品于(54± 2)℃恒溫箱中貯存14 d[7]。
2.1 溶劑的篩選
試驗測試了二甲苯、150#溶劑油、甲醇、癸酰胺、油酸甲酯等作為溶劑對882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標的影響,結果見表1。
從表1中可以看出:選用單一溶劑甲醇、癸酰胺環(huán)保溶劑做溶劑,乳油各項指標均合格。但甲醇用量超過《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》(HG/T 4576—2013)標準要求,而癸酰胺環(huán)保溶劑各項性能雖合格,但成本比較高。故不考慮選用單一溶劑。6#和10#樣品的熱貯穩(wěn)定性不合格,不予采用。7#和11#滿足《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》要求。但7#樣品中使用的甲醇閃點低、毒性強;11#樣品中采用的DMF極性強,對后期包材選用有一定影響,因此,也不予以采用。8#與9#相比,8#具有明顯的成本優(yōu)勢。因此,選用混合溶劑癸酰胺(2%)+150#溶劑油較為合理。
表1 不同溶劑對乳油指標的影響
以癸酰胺+150#溶劑油為混合溶劑,可以解決乳油產(chǎn)品熱貯易絮凝的問題,同時采用環(huán)保溶劑癸酰胺替代甲醇、DMF等極性溶劑是乳油發(fā)展的主要趨勢。
2.2 乳化劑的篩選
配制農(nóng)藥乳油所使用的乳化劑主要是復配乳化劑,即由一種陰離子型乳化劑和一種及以上非離子型乳化劑復配而成。2015年7月13日,農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所公布《農(nóng)藥助劑禁限用名單》(征求意見稿),壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)被列入農(nóng)藥助劑禁用名單,尋求NPEO替代產(chǎn)品顯得尤為關鍵。故本試驗挑選了易于生物降解的直鏈500#與AEO進行復配,600#主要起到彌補AEO乳化性能弱的作用。
測試了500#、AEO、600#等分別作為乳化劑對882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標的影響,并考查了乳化劑用量對乳油性能的影響,結果見表2、表3。
表2 不同乳化劑對882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標的影響
表3 乳化劑用量對882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標的影響
從表2和表3可知:500#+AEO+600#三元復配乳化效果明顯優(yōu)于500#+AEO二元復配效果,加入600#可以提高500#+AEO的乳化效果。乳化劑總用量≤4%時,乳油呈白色微粒下沉,無法滿足乳化穩(wěn)定性要求;用量在6%以上,即可滿足自動均勻分散的乳化要求。從成本和環(huán)保角度考慮,建議乳化劑總用量為6%,即500#、AEO、600#用量分別為1.2%、2.4%、2.4%。
2.3 配方確定
882 g/L乙草胺+AD-67乳油最佳配方為:乙草胺(折百)840 g/L、AD-67(折百)42 g/L、乳化劑500# 12 g/L、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)24 g/L、乳化劑600#24 g/L、癸酰胺20 g/L,150#溶劑油補足至100%。
2.4 理化穩(wěn)定性測試
分別采用甲叉法(95%)和醚法(93%)2種不同合成工藝生產(chǎn)的乙草胺原藥對上述配方進行驗證試驗,并進行冷、熱貯穩(wěn)定性試驗,測定乳油的理化性能,結果見表4。
表4 不同工藝乙草胺原藥對乳油性能的影響
由表4可以看出:分別采用2種不同合成工藝生產(chǎn)的乙草胺原藥配制882 g/L乙草胺+AD-67乳油,冷貯后,制劑酸度穩(wěn)定,且無固體析出。熱貯后,酸度變化不明顯。甲叉法原藥配制的乳油熱貯后有效成分分解率為0.23%,而醚法原藥配制的乳油分解率為0.90%。2種原藥所制乳油沒有分層及結晶現(xiàn)象,也無絮狀物,符合乳油指標要求,且熱貯前、后均為均一乳狀液,乳液穩(wěn)定性好。
該配方適用于不同合成工藝路線所制的乙草胺原藥,且配制產(chǎn)品符合乳油質量指標要求。
通過試驗,確定了采用500#+AEO+600#為乳化劑、癸酰胺+150#溶劑油為溶劑的882 g/L乙草胺+安全劑AD-67乳油配方。所制乳油的理化性能穩(wěn)定,乳化性能良好,產(chǎn)品符合目前國家標準。同時該配方適用于不同合成路線的乙草胺原藥,具有通用性。該配方的成功研究,有助于進一步拓寬乙草胺的應用范圍,可以解決乙草胺由于使用不當而造成的藥害問題,具有十分重要的現(xiàn)實意義。
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(責任編輯:顧林玲)
Study on the Formula of Acetochlor+Safener 882 g/L EC
HUANG Yuan-yu1,ZHU Yan-mei2,ZHANG Lei-lei2,GU Yang-yang2,ZHANG Hai-bin2
(1.Nantong Vocational College of Science&Technology,Jiangsu Nantong 226001,China;2.Nantong Jiangshan Agrochemical&Chemicals Co.,Ltd.,Jiangsu Nantong 226017,China)
According to the research on the types and dosages of solvent and emulsifier,the best formula of acetochlor+ safener 882 g/L EC was confirmed.Compared with the common acetorchlor EC,the acetochlor+safener 882 g/L EC could relieve the phytotoxicity caused by acetochlor.The study of the formula also has reference significance for replacing toxic solvent.
acetochlor;safener;environment friendly solvent;EC;formula
TQ 450.6
A
10.3969/j.issn.1671-5284.2017.01.007
2016-11-20
黃媛玉(1963—),女,江蘇省海門市人,副教授,從事基礎化學、生物化學等方面的教學及研究。E-mail:zhanghaibin@jsac.com.cn