10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑的配方研究及生物活性測定

陳 飛，王二瓊，張維博

（安徽省化工研究院，安徽合肥230041）

懸浮劑（Suspension Concentrate，簡稱SC）是在表面活性劑等助劑作用下，將不溶或難溶于水的原藥分散到水中，形成均勻穩(wěn)定的粗懸浮體系。由于其分散介質(zhì)是水，所以懸浮劑具有成本低，生產(chǎn)、貯運和使用安全等特點，且易與水混合，使用方便。與以有機溶劑為分散介質(zhì)的農(nóng)藥劑型相比，具有對環(huán)境影響小和藥害輕等優(yōu)點。

丙炔惡草酮為高效廣譜稻田除草劑，對一年生禾本科、莎草科、闊葉雜草和某些多年生雜草效果顯著，對惡性雜草四葉萍有良好的防效，主要用于水稻、馬鈴薯、向日葵、蔬菜、甜菜、果園等苗前防除闊葉雜草如苘麻、鬼針草、藜屬雜草、蒼耳、圓葉錦葵、鴨舌草、蓼屬雜草、梅花藻、龍葵、苦苣菜、節(jié)節(jié)菜等，禾本科雜草如稗草、千金子、刺蒺藜草、蘭馬草、馬唐、牛筋草、稷屬雜草以及莎草科雜草的異型莎草、牛毛氈等[1-3]。

喹草酮是華中師范大學(xué)和先達農(nóng)化聯(lián)合創(chuàng)制開發(fā)，并由先達農(nóng)化進行登記和產(chǎn)業(yè)化的一種以對羥苯基丙酮酸雙氧化酶（HPPD）為作用靶標(biāo)的新型除草劑，擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，在全球范圍內(nèi)首次實現(xiàn)了HPPD抑制劑類除草劑應(yīng)用于高粱田防除單雙子葉雜草，解決了野糜子、虎尾草等高粱田惡性雜草防控的技術(shù)問題，為高粱產(chǎn)業(yè)及白酒等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

本文根據(jù)懸浮劑的基本理論和方法，經(jīng)助劑篩選，配方優(yōu)化，研制出10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑，并且通過溫室盆栽法，評價該懸浮劑對防除高粱田一年生雜草的聯(lián)合作用效果。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗原材料

丙炔惡草酮原藥（97.2% ）；喹草酮原藥（96.2% ）；表面活性劑：SC-456、D-800、SC-705、XF-750、Agrilan788；增稠劑：硅酸鎂鋁、黃原膠；防凍劑：乙二醇、丙三醇；防腐劑：卡松、苯甲酸鈉；消泡劑。

1.1.2 實驗儀器

電子天平；立式砂磨機；高效液相色譜儀；pH 計；激光粒度分布儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品配制

稱取計量的丙炔惡草酮原藥和喹草酮原藥、表面活性劑、防凍劑、防腐劑和水混勻，一同加入研磨釜中，再加入等質(zhì)量的研磨介質(zhì)，持續(xù)研磨2 h 后，加入計量的消泡劑、增稠劑進行均置，得到10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑樣品，再檢測各項指標(biāo)。

1.2.2 樣品測定

樣品有效成分含量采用高效液相色譜法，其他指標(biāo)按照懸浮劑體系質(zhì)量控制指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)方法。

1.3 生物活性的測定

本試驗采用溫室栽培法，對10% 丙炔惡草酮·喹草酮SC（5： 5）進行防除高粱田一年生雜草的室內(nèi)活性試驗，在0.75+0.75，1.5+1.5，3+3，6+6 gai/667 m2各劑量下供試雜草進行土壤噴霧處理。每處理設(shè)4 次重復(fù)，另設(shè)空白對照。處理后置溫室培養(yǎng)，定期以底部灌溉方式補水，保持100% 的土壤濕度。處理后定期觀察雜草反應(yīng)癥狀，并于藥后14 d 計算受調(diào)查雜草鮮重，計算鮮重防效。

1.4 試驗結(jié)果

1.4.1 濕潤分散劑的初選

本實驗選用五種濕潤分散劑：SC-456、D-800、SC-705、XF-750、Agrilan788。每種均按其常規(guī)用量，試驗結(jié)果見表1。

表1 表面活性劑初步篩選試驗

由表1 可見，五種濕潤分散劑對該懸浮劑體系的分散效果差異顯著，其中D-800、SC705、Agrilan788 和SC-456 的分散效果要好于XF-750，均達到合格標(biāo)準(zhǔn)。乳液穩(wěn)定性試驗方面，SC-456 和XF-750 的測試結(jié)果均有沉淀產(chǎn)生，因此不合格，其余均合格。最后確定選用D-800、SC-705 和Agrilan788 并做進一步試驗。

1.4.2 濕潤分散劑的篩選

將初選確定的三種表面活性劑D-800、SC-705 和Agrilan788 的用量分別上下浮動一定比例（本試驗按±1% 浮動），再對比其各項性能指標(biāo)，并進行熱貯穩(wěn)定性試驗，結(jié)果見表2。

表2 試驗結(jié)果表明，隨著濕潤分散劑用量的變化，分散效果也有所變化，其中表面活性劑Agrilan788 隨著用量的增加分散性能也有很大改善，但在熱貯穩(wěn)定性的結(jié)果上均出現(xiàn)下層粘結(jié)的情況。濕潤分散劑D-800 隨著用量的減少，各項性能指標(biāo)明顯下降，而增加用量各項性能指標(biāo)并未提高，因此用量選擇4% 最佳。濕潤分散劑SC-705 隨著用量的增加，分散性能逐漸改善，綜合考慮用量選用6% 最佳。

1.4.3 增稠劑的選擇及定量試驗

由于試驗結(jié)果 (1.4.2) 中的熱貯樣品均出現(xiàn)了大量析水的情況，因此為了提高體系貯存穩(wěn)定性，增稠劑的加入是必不可少的。需要將上一步驟制得的樣品加入一定量的增稠劑進行均質(zhì)，再觀察樣品的分散性能并進行熱貯穩(wěn)定性試驗。本文主要是從黃原膠、硅酸鎂鋁這兩種增稠劑中進行篩選，結(jié)果見表3、表4。

由表3 可見，當(dāng)增稠劑硅酸鎂鋁用量在2% ，黃原膠用量分別在0.06% 、0.08% 和0.1% 時，樣品的外觀以及分散性能均能達到要求，但分別經(jīng)熱貯后，黃原膠用量在0.06% 和0.08% 時樣品析水較多，用量在0.1% 時樣品幾乎無析水。表4 中各個比例的增稠劑用量對該懸浮劑體系的效果與表3 相近，但熱貯后外觀均未達到合格標(biāo)準(zhǔn)。因此，D-800（用量4% ）對該體系的穩(wěn)定性作用不理想，因此最終選用SC-705（用量6% ）最佳。

1.4.4 防凍劑的選擇

為了保證懸浮劑產(chǎn)品在低溫條件下的貯存和使用，通常選擇乙二醇、丙三醇作為防凍劑，通過試驗，兩種防凍劑效果均理想。綜合考慮，選用乙二醇，用量為3% ～5% ，產(chǎn)品在低溫條件下流動性好，分散佳。

表2 濕潤分散劑篩選試驗

表3 增稠劑的選擇試驗1

表4 增稠劑的選擇試驗2

1.4.5 持久起泡性改良試驗

懸浮劑在高速研磨過程中會帶入大量空氣形成氣泡，因此需要加入消泡劑，本實驗中選用常規(guī)消泡劑SAG1522（用量0.1% ～0.4% ）和優(yōu)良消泡劑SAG1572（0.01% ～0.04% ）分別進行持久起泡性試驗。具體操作方法為：取標(biāo)準(zhǔn)硬水（15℃～25℃）加入量筒至180 mL，往量筒中滴入1 g 待測樣品，上下180 度顛倒30 次后靜置，并記錄1 min 后泡沫的體積，再按以上步驟重復(fù)3次取平均值，得到最終樣品的持久起泡性數(shù)值。試驗結(jié)果見表5。

表5 持久起泡性試驗

由表5 可見，消泡劑SAG1522 對該體系的消泡效果不理想，各個用量的持久起泡性均遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)的要求，而消泡劑SAG1572 隨著用量的增加，消泡效果顯著，綜合考慮：消泡劑SAG1572 用量為0.03% 后能得到可流動均相液體。

1.4.6 產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)

該產(chǎn)品外觀為可流動粘稠狀液體。貯存過程中可能稍有沉淀或分層，但置于常溫下經(jīng)搖動應(yīng)能恢復(fù)原狀，不應(yīng)有結(jié)塊。根據(jù)懸浮劑編寫規(guī)范，產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)見表6。

表6 產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)

1.4.7 產(chǎn)品檢測結(jié)果

按照水懸浮劑產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)的要求對本試驗最終的樣品進行檢測，檢測結(jié)果見表7。

表7 產(chǎn)品質(zhì)量檢測結(jié)果

10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑和對照藥劑10% 喹草酮懸浮劑防除高粱田馬唐和稗草的室內(nèi)生測試驗結(jié)果見表8、表9。

根據(jù)2 個藥劑處理分別對馬唐、稗草2 種防治對象的ED90值統(tǒng)計分析結(jié)果，其中10% 喹草酮懸浮劑對馬唐、稗草的ED90值分別為16.97 和12.41，10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑對馬唐、稗草的ED90值分別為10.14和7.56，室內(nèi)防效較10% 喹草酮懸浮劑處理明顯增強。

2 結(jié)論

（1）根據(jù)試驗，確定10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑的配方組成如下：丙炔惡草酮原藥5% ，喹草酮原藥5% ，濕潤分散劑SC705 用量6% ，增稠劑硅酸鎂鋁2% ，增稠劑黃原膠0.1% ，防凍劑乙二醇3% ，防腐劑苯甲酸鈉0.3% ，消泡劑SAG1572 用量0.03% ，水補足100% 。該懸浮劑配方性能穩(wěn)定，各項指標(biāo)均符合懸浮劑技術(shù)指標(biāo)要求。

（2）室內(nèi)毒力測定試驗結(jié)果表明：10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑對高粱田馬唐、稗草的ED90值比10% 喹草酮懸浮劑的低，表明10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑室內(nèi)防效較10% 喹草酮懸浮劑處理明顯增強，說明該制劑可以進一步試驗來進行工業(yè)化生產(chǎn)。

表8 10% 丙炔惡草酮·喹草酮懸浮劑和10% 喹草酮SC 防除馬唐（2 葉期）室內(nèi)活性試驗結(jié)果（施藥后14 d）

表9 10% 喹草酮SC 防除稗草（1 葉期）室內(nèi)活性試驗結(jié)果（施藥后14 d）