5%己唑醇微乳劑配方的研究開發(fā)

李蕓藝，陳 旺，陳麒丞，陳志洋，秦敦忠，楊文超*，馮建國*

（1.揚州大學園藝與植物保護學院，江蘇揚州 225009；2.江蘇擎宇化工科技有限公司，江蘇儀征 211400）

己唑醇是三唑類殺菌劑的重要品種，屬于甾醇脫甲基化抑制劑，對擔子菌和子囊菌引起的病害具有保護和治療作用[1]。己唑醇在國內(nèi)登記用于防治水稻紋枯?。≧hizoctonia solani）、小麥白粉?。˙lumeria graminisf. sp.tritici）、蘋果斑點落葉?。ˋlternaria maliRoberts）和梨黑心病（Venturianashicola）等，市場發(fā)展前景好。目前，己唑醇的主要加工劑型是乳油和懸浮劑[2]。然而，乳油使用大量的芳烴類溶劑，不僅嚴重危害人畜健康，而且容易造成環(huán)境污染[3]；懸浮劑屬于粗分散體系，配方組成復雜，貯存過程中容易出現(xiàn)析水、沉淀、膏化和奧氏熟化等不穩(wěn)定現(xiàn)象[4]。

微乳劑是由兩種互不相溶的液體自發(fā)形成的熱力學穩(wěn)定、外觀透明且各項同性的分散體系，具有物理穩(wěn)定性好、貨架壽命長、擴散滲透能力強、生物活性高等特點[5-7]。早期也有研究者成功研制了己唑醇微乳劑，然而，該配方使用了3種乳化劑，配方組成相對復雜，且乳化劑用量高達20%，這既增加了配方的生產(chǎn)成本，又增加了表面活性劑對環(huán)境污染的風險[8-10]。筆者對溶劑和乳化劑進行系統(tǒng)篩選，目的是獲得配方組成簡單、乳化劑使用量低的己唑醇微乳劑，同時驗證該微乳劑的生物活性。

1 材料和方法

1.1 實驗材料和儀器

材料：95%己唑醇原藥，江蘇劍牌農(nóng)化股份有限公司；乳化劑：烷基酚聚氧乙烯醚類NP-7、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚（農(nóng)乳600#）、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯（Rs）、蓖麻油聚氧乙烯醚（EL-10、EL-20、EL-40、EL-360、EL-801）、十二烷基苯磺酸鈣（農(nóng)乳500#），江蘇省海安石油化工廠；溶劑：S-150、S-200，江蘇華倫化工有限公司；油酸甲酯、脂肪酸甲酯，蘇州豐倍生物科技有限公司；環(huán)己酮，國藥集團化學試劑有限公司；助溶劑：N-N-二甲基甲酰胺（DMF），國藥集團化學試劑有限公司；對照藥劑：10%己唑醇乳油，連云港立本作物科技有限公司；10%己唑醇微乳劑，海南博士威農(nóng)用化學有限公司；其他：去離子水、5%己唑醇微乳劑，自制；水稻紋枯病菌，揚州大學園藝與植物保護學院植物病理實驗室提供。

儀器：BS210S型電子天平，德國賽多利斯公司；85-2A型雙數(shù)顯磁力攪拌器，江蘇金怡儀器科技有限公司；ZEN3690型Malvern激光粒度儀，英國馬爾文儀器有限公司；Turbiscan Lab分散穩(wěn)定性分析儀，法國Formulation公司。

1.2 制備方法

室溫下將原藥與一定質(zhì)量的助溶劑混合，超聲溶解后得到澄清透明溶液，加入溶劑和乳化劑混合均勻，最后邊攪拌邊加入去離子水得到微乳劑。

1.3 物理性能測試

1.3.1 乳液穩(wěn)定性

參照GB/T 1601—2001《農(nóng)藥乳液穩(wěn)定性測定方法》，取自制微乳劑逐滴加入到標準硬水中稀釋100倍，液滴分散快速不聚集，分散后保持無色透明，在30℃水浴1 h后應無油無沉淀。

1.3.2 pH值測定

參照GB/T 1601—1993《農(nóng)藥pH的測定方法》，稱取1 g自制微乳劑于250 mL燒杯中，加入100 mL去離子水劇烈攪拌1 min，靜置1 min。將潔凈的pH電極插入稀釋液，測定pH值。測定3次取其平均值。

1.3.3 透明溫度范圍

取10 mL自制微乳劑于25 mL試管中，在低溫浴中逐漸降溫至出現(xiàn)渾濁或凍結為止，此轉折溫度點為透明溫度下限T1，再將試管置于水浴中，以2℃/min速度進行加熱，記錄出現(xiàn)混濁時的溫度，作為透明溫度上限T2，透明溫度范圍為T1～T2。

1.3.4 熱貯、冷貯穩(wěn)定性測定

將自制微乳劑分別在（54±2）℃下保存14 d和（0±2）℃下保存7 d后測試各項指標。

1.3.5 稀釋穩(wěn)定性測定

將自制微乳劑和對照藥劑分別稀釋至一定倍液，置于Turbiscan Lab多重光散射儀中進行測量，每10 min掃描1次，共掃描12 h，最后通過穩(wěn)定性指數(shù)TSI值比較樣品的稀釋穩(wěn)定性[11]。

1.3.6 表面張力測定

將自制微乳劑和對照藥劑分別稀釋一定倍數(shù)，使用吊片法在室溫下測定其表面張力。

1.4 生物活性測定

將水稻紋枯病菌接入PDA平板中放置培養(yǎng)箱中活化2 d后待用，具體試驗方法和毒力評價方法參照NY/T 1156.2—2006《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準則》[12]。

2 結果與分析

2.1 微乳劑制備

2.1.1 溶劑篩選

為比較不同溶劑對己唑醇原藥的溶解度，稱取0.1 g原藥后逐滴加入溶劑進行測定。試驗結果（表1）表明，己唑醇原藥在油酸甲酯和脂肪酸甲酸中溶解性差，在S-150和S-200中溶解度較小，在環(huán)己酮中的溶解度最大，故選用環(huán)己酮作為溶劑。為了減少環(huán)己酮用量，添加一定量DMF作為助溶劑。

表1 乙唑醇溶解度測定結果

2.1.2 乳化劑篩選

乳化劑是微乳劑的重要組成部分，在微乳劑形成與穩(wěn)定過程中起到關鍵作用。乳化劑分子通常由親水和親油基團構成，在水溶液中組裝成形態(tài)各異的膠束，從而將憎水性物質(zhì)增溶到水介質(zhì)中[13]。首先將配方中乳化劑用量設為20%，與溶有原藥的助溶劑和溶劑充分混勻，加水補足余量，觀察所得溶液是否澄清透明，同時進行熱貯與冷貯穩(wěn)定性測定，分別記錄熱貯14 d和冷貯7 d后的試驗結果（表2）。

表2 乳化劑種類初篩結果

從表2可以看出，使用乳化劑農(nóng)乳600#、EL-40和EL-360制備的己唑醇微乳劑均能形成澄清透明溶液。而在透明溫度范圍測試中，EL-40和EL-360的透明溫度上限更高，故選用EL-40和EL-360作為本配方的備選乳化劑。

將備選乳化劑EL-40和EL-360設置18%、15%和12%等3個用量作為梯度，分別進行常溫、熱貯和冷貯穩(wěn)定性測定（表3）。從表3可以看出，乳化劑用量相同時，EL-40制備的微乳劑的性能優(yōu)于EL-360，故選用EL-40作為本配方的乳化劑。

表3 乳化劑篩選結果

為進一步優(yōu)化配方，減少乳化劑用量，降低生產(chǎn)成本，添加農(nóng)乳500#與EL-40復配（表4）。

表4 乳化劑復配篩選結果

從表4可以看出，配方7和配方9制備的微乳劑性能較優(yōu)，配方9的乳化劑用量最少，故選用EL-40∶500#為5∶1作為本配方的復配乳化劑，乳化劑總用量為15%。與單一乳化劑相比，非離子型乳化劑和陰離子型乳化劑復配不僅能夠形成致密的膠束，提高增溶量，而且可以減少乳化劑用量，降低生產(chǎn)成本[14-16]。此外，陰離型乳化劑分子有助于提高體系的濁點，在較高溫度下獲得透明的微乳劑[17-18]。

2.1.3 微乳劑的質(zhì)量指標測定

通過溶劑和乳化劑的篩選，獲得了5%己唑醇微乳劑的優(yōu)化配方，即5%己唑醇，2%DMF，16%環(huán)己酮，15%乳化劑（EL-40∶農(nóng)乳500#=5∶1），去離子水補足100%。進一步對其質(zhì)量指標進行測試，各項指標均合格，具體結果見表5。

2.2 微乳劑相關應用性能測定

為進一步明確配方9制備的微乳劑的相關應用性能，對其進行稀釋穩(wěn)定性測定，并將市售的10%己唑醇乳油和10%己唑醇微乳劑作為對照。TSI值是由分散穩(wěn)定性分析儀的透射光和背散射光的信號計算所得，該值反映了測試樣品的穩(wěn)定性情況，TSI值越高，被測樣品穩(wěn)定性越差[11]。本研究中分別對乳油200倍稀釋液和微乳劑100倍液稀釋進行穩(wěn)定性測定，TSI值測定結果見圖1。

表5 5%己唑醇微乳劑性能指標測定結果

圖1 低稀釋倍數(shù)下樣品TSI 值隨掃描時間的變化

從圖1可以看出，隨著時間增加，自制微乳劑和對照藥劑中10%己唑醇微乳劑稀釋液的TSI隨時間變化不大，且前者的TSI值始終小于后者，而10%己唑醇乳油稀釋液的TSI值變化明顯，說明微乳劑的稀釋穩(wěn)定性優(yōu)于乳油。

2.3 微乳劑的生物活性

5%己唑醇微乳劑對水稻紋枯病病菌的室內(nèi)毒力測定結果見表6。從表6中可以看出，自制微乳劑的EC50值為0.030 2 g/L，與10%己唑醇乳油的毒性比（EC50對照藥劑/EC50試驗藥劑）為1.43，與10%己唑醇微乳劑的毒性比為1.06。因此，5%己唑醇微乳劑對水稻紋枯病菌的室內(nèi)活性略高于10%己唑醇乳油，與10%己唑醇微乳劑相當。

表6 微乳劑對水稻紋枯病病菌的室內(nèi)毒力測定結果

3 結 論

本研究通過觀察微乳劑外觀變化篩選獲得乳化劑種類和用量，最終確定5%己唑醇微乳劑的較佳配方為：己唑醇原藥5%，DMF 2%，環(huán)己酮16%，乳化劑（EL-40∶農(nóng)乳500#=5∶1）15%，去離子水補足100%。該配方各項質(zhì)量指標均符合國家標準的要求，其稀釋穩(wěn)定性和對水稻紋枯病菌的室內(nèi)生物活性均優(yōu)于市售的10%己唑醇乳油，與市售的10%己唑醇微乳劑相當。