20%噻蟲啉微囊懸浮劑制備及包封率的測定研究

許映蓉

（南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司，江蘇南通 226017）

農(nóng)藥微囊化技術(shù)是指利用天然或合成的高分子材料形成核-殼結(jié)構(gòu)微小容器，將農(nóng)藥有效成分與其他相關(guān)物質(zhì)完全包覆，并懸浮在連續(xù)相中的農(nóng)藥劑型。噻蟲啉是新型氯代煙堿類殺蟲劑，其制劑類型主要為懸浮劑、水分散粒劑，在使用過程中易受到水、紫外線影響發(fā)生光解和水解，導(dǎo)致活性降低。針對這些缺點，將其制成微囊懸浮劑，依靠囊壁的屏蔽作用保護有效成分，降低接觸毒性、節(jié)約資源、降低對環(huán)境污染，減輕藥害并提高農(nóng)藥利用率。本文探索和研究了界面聚合法制備噻蟲啉微囊懸浮劑工藝流程、相關(guān)指標檢測及包封率的測定。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

噻蟲啉（有效成分95%，江蘇中旗化工）；150#溶劑油、乳化劑CS800、分散劑CS305、CS310；聚亞甲基聚異氰酸苯基酯（南京古田化工）；丙酮（分析純）。

高速剪切機（FLUKO，F(xiàn)A25）；光學(xué)顯微鏡（貝朗）；激光粒度分布儀（BT-9300ST，百特儀器有限公司）。

1.2 噻蟲啉微囊懸浮劑的制備

常溫下稱取21.1g 噻蟲啉原藥置于燒杯1中，依次加入15g 150#溶劑油、1.3g 聚亞甲基聚異氰酸苯基酯，攪拌均勻形成有機相A。在燒杯2中加入34.5g 的去離子水，并加入5g 乳化劑CS800、2g CS305、適量消泡劑，攪拌均勻成水相B。在高速剪切下，將有機相A 緩慢加入水相B 中；測得粒徑D50≈3μm時剪切完成。以350r/min 進行攪拌，利用蠕動泵將10mL 1%的二乙烯三胺水溶液以1r/min 的速率滴加，滴加完成后，常溫下繼續(xù)攪拌1h；后依次加入3g CS305、1g CS310、5g 乙二醇、2g 2%黃原膠、0.1g 苯甲酸鈉，調(diào)整電動攪拌器速率至800r/min攪拌40min 至完全均相，制得20%噻蟲啉微囊懸浮劑。

1.3 微囊懸浮劑理化指標的測定

1.3.1 形貌表征

取適量微囊懸浮劑，用水稀釋，滴加到載玻片上，蓋上蓋玻片，在顯微鏡下觀察。

1.3.2 粒徑大小及分布

通過激光粒度分布儀測定微囊懸浮劑粒徑，需符合正態(tài)分布。

1.3.3 貯存穩(wěn)定性及其懸浮率的測定

冷貯穩(wěn)定性按GB/T19137—2003 中2.1 測試、熱貯穩(wěn)定性按GB/T19136—2003 中2.1 測試。懸浮率的測定按照GB/T14825—2006進行。

1.3.4 包封率的測定

（1）標準溶液的配制

準確稱取噻蟲啉標準品1.0g（精確至0.001g）。置于50mL容量瓶中，用丙酮超聲溶解，恢復(fù)至常溫后定容至刻度，搖勻，過濾。移取5mL 加入已稱好內(nèi)標的三角瓶內(nèi)，搖勻，備用。

（2）試樣溶液的配制

①總有效成分含量測定：準確稱取含噻蟲啉1.0g（精確至0.001g）的待測樣品，置于50mL 容量瓶中，用DMF 和丙酮作溶劑，超聲溶解，恢復(fù)至常溫后定容至刻度，搖勻，過濾。移取5mL 加入已稱好內(nèi)標的三角瓶內(nèi)，搖勻，備用。

②囊內(nèi)有效成分含量測定：準確稱取含噻蟲啉1.0g（精確至0.001g）的樣品，置于50mL 燒杯中，用10mL 50%乙二醇水溶液稀釋，通過0.45μm 膜后，再用10mL 50%乙二醇水溶液（分兩至三次，每次5mL）洗滌燒杯和濾膜，取濾膜置于50mL小燒杯中，用DMF 和丙酮作溶劑，超聲使完全溶解，恢復(fù)至常溫后完全轉(zhuǎn)移到50mL 容量瓶中，用丙酮定容至刻度，搖勻，過濾。移取5mL 加入已稱好內(nèi)標的三角瓶內(nèi)，搖勻，備用。

（3）樣品處理條件的選擇

①測總有效成分含量的樣品處理

噻蟲啉標品易被丙酮溶解。但經(jīng)微囊包覆后難以被丙酮直接溶解。樣品加DMF 和丙酮強超聲5min 溶解，離心取下層沉淀物經(jīng)顯微鏡觀察，囊壁全部破裂，說明有效成分全部釋放。

②測囊內(nèi)有效成分含量的樣品處理

a.樣品溶劑的篩選：噻蟲啉易溶于丙酮、二甲苯、乙二醇等溶劑，將等量的樣品分別置于等量的水、丙酮、二甲苯、乙二醇等溶劑中，通過實驗發(fā)現(xiàn)，丙酮對囊壁有破壞作用，也溶解了少量囊皮及噻蟲啉；二甲苯對囊壁無破壞作用，但囊內(nèi)的部分噻蟲啉被移出囊外。而乙二醇對囊壁及囊內(nèi)噻蟲啉均無影響。從而篩選出乙二醇的水溶液作為特殊溶劑。

b.過濾系統(tǒng)的篩選：用乙二醇水溶液作溶劑，通過實驗選定0.45μm 膜作過濾系統(tǒng)，其分離和保存性能優(yōu)于其他幾種過濾系統(tǒng)（見表1）。

表1 過濾系統(tǒng)的篩選

c.乙二醇水溶液濃度的篩選：實驗表明，50%以上乙二醇水溶液不能完全洗脫囊外的噻蟲啉。結(jié)合濃度和分析成本綜合考慮，確定50%乙二醇水溶液為特殊溶劑，高效、經(jīng)濟地將成囊顆粒完全從樣品中完全分離。

d.氣譜進行定量分析

2 結(jié)果與討論

2.1 微囊懸浮劑形貌的表征

在顯微鏡下，微囊均勻飽滿，分散性較好，較少有粘連現(xiàn)象，如圖1所示。

圖120%噻蟲啉CS顯微鏡照片

2.2 微囊粒徑大小及分布

在囊壁材料用量固定的情況下，微囊懸浮劑的粒徑分布越集中、粒徑越小，說明所制備的微囊越均勻，所需緩釋期越短。測定結(jié)果如圖2所示。微囊的中位粒徑D50=2.244μm，分布均勻。

2.3 貯存穩(wěn)定性及其懸浮率、包封率的測定

微囊懸浮劑在實驗規(guī)定條件下貯存，形態(tài)仍飽滿、未見破囊，粒徑均未見長大和變寬性分布；外觀在熱貯后僅少量析水，冷貯以及凍融實驗基本上無變化。結(jié)果表明該微囊懸浮劑具有良好的穩(wěn)定性，可長期保存。

圖2 20%噻蟲啉CS粒徑分布

3 結(jié)論

本文測定囊內(nèi)有效成分含量時，選用50%乙二醇水溶液作溶劑溶解游離有效成分，不破壞囊皮和影響囊內(nèi)有效成分，經(jīng)0.45μm 濾膜過濾后分析檢測。測定有效成分總含量時，選用DMF 和丙酮作溶劑，強超聲徹底破裂囊皮材料后分析檢測。該方法測定包封率快速且易實現(xiàn)，可作為20%噻蟲啉微囊懸浮劑質(zhì)量評價的定量方法。

采用界面聚合法進行噻蟲啉微囊懸浮劑的制備，很好地解決了噻蟲啉易水解、持效期短的問題，提高了有效成分利用率，實現(xiàn)了農(nóng)藥的減施增效，是農(nóng)藥加工領(lǐng)域重要的發(fā)展方向。