影響農(nóng)藥水分散粒劑性能因素的分析研究

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1 引言

農(nóng)藥已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)林生產(chǎn)不可或缺的一種化學(xué)品。通常情況下的農(nóng)藥原藥是不能直接使用的,必須加工成適當(dāng)?shù)膭┬筒拍芄┥a(chǎn)使用。在農(nóng)藥劑型的研究中,要充分考慮到農(nóng)藥原藥的釋放方式和釋放速度,以確保農(nóng)藥使用者的安全和農(nóng)藥藥效發(fā)揮。近年來,隨著社會(huì)各界對環(huán)境保護(hù)關(guān)注和重視力度的加強(qiáng),農(nóng)藥生產(chǎn)研究也加快向著綠色環(huán)保安全的方向發(fā)展。

2 農(nóng)藥水分散粒劑的特點(diǎn)及組成

農(nóng)藥水分散粒劑是一種新型的農(nóng)藥藥劑,最初起源于歐美國家。農(nóng)藥水分散粒劑在生產(chǎn)和使用的過程中不適用任何有機(jī)試劑,因此是一種綠色環(huán)保型農(nóng)藥制劑。在使用的過程中,農(nóng)藥水分散粒劑只需要在水中輕輕攪拌就能夠快速崩解,成為穩(wěn)定的懸浮藥劑粒徑體系。

農(nóng)藥水分散粒劑的特點(diǎn)包括:生產(chǎn)使用的過程中不使用有機(jī)溶劑,對環(huán)境無污染;有效成分高達(dá)50%～90%,傳統(tǒng)藥劑中不穩(wěn)定的類型加工成水分散粒劑的方式比普通的水懸浮劑藥效更好;藥劑密度大、強(qiáng)度高,流動(dòng)性好,不容易黏結(jié)成塊,利于包裝、運(yùn)輸、存儲(chǔ);粒劑對溫度和水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),在水中的崩解效率快;懸浮溶液的懸浮率可達(dá)90%,在農(nóng)藥噴灑的過程中具有很好的均勻性;農(nóng)藥水分散粒劑與其他的劑型具有良好適配性和摻和性。

農(nóng)藥水分散粒劑的主要成分包括農(nóng)藥藥效成分、分散劑、崩解劑、潤濕劑、黏結(jié)劑、輔助填料。其中,農(nóng)藥藥效成分為液體時(shí),將農(nóng)藥原藥用硅膠或陶土等惰性載體吸附,然后再進(jìn)行傳統(tǒng)的制備加工。對于原藥藥效成分為水溶性的,可以使用水溶性輔助調(diào)料加工成水溶性粒劑;對于原藥藥效成分為非水溶性的,可以直接加工成農(nóng)藥水分散粒劑。分散劑的質(zhì)量高低直接影響著農(nóng)藥藥效的發(fā)揮以及農(nóng)藥粒劑是否能夠均勻分散在水溶液中。常用的分散劑包括烷基酚乙氧基化合物、聚羧酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、烷基磺酸鹽等,對農(nóng)藥顆粒均表現(xiàn)出較好的潤濕分散作用。崩解劑起到提高顆粒崩解速度的效果。由于崩解劑作用機(jī)理是物理作用,不涉及到化學(xué)反應(yīng),因此在長期貯存過程中不會(huì)遇到農(nóng)藥變質(zhì)失效的問題。常用的崩解劑包括氯化鈉、硫銨。潤濕劑起到降低溶液表面張力的作用。在水分散粒劑的制備中常用的潤濕劑包括烷基酚乙氧基化合物、十二烷基硫酸鈉、十八烷基丁二酸鈉、脂肪醇乙氧基化合物等。在實(shí)際的應(yīng)用中,通常以濕潤時(shí)間作為衡量潤濕劑效果的指標(biāo)。黏結(jié)劑起到顆粒成型的作用,應(yīng)用在農(nóng)藥造粒環(huán)節(jié)。常用的黏結(jié)劑包括黃原膠、聚乙烯醇、糊精、可溶性淀粉。輔助填料主要用來稀釋農(nóng)藥原藥,保持藥效成分均勻。常用的輔助填料包括硅藻土、陶土、硅膠、高嶺土等。

3 崩解劑的作用原理

崩解劑在農(nóng)藥水分散粒劑使用過程中發(fā)揮出的作用是多方面的:一是起到毛細(xì)管的作用。由于藥劑本身具有一定的空隙,由于崩解劑的存在可以很容易在農(nóng)藥藥劑中形成潤濕的毛細(xì)管通道,促使藥劑崩解成初級離子狀態(tài);二是起到膨脹的作用。崩解劑在遇水后自身會(huì)發(fā)生膨脹,更加促進(jìn)了農(nóng)藥藥劑崩解;三是起到變形恢復(fù)的作用。崩解劑在積壓造粒的制備環(huán)節(jié)中會(huì)發(fā)生形變,在遇到水環(huán)境時(shí)很容易變形恢復(fù)到原來的狀態(tài),促使藥劑崩解;四是起到放熱作用。崩解劑在遇水后能輕微放熱,藥劑空隙中的空氣受熱膨脹后造成局部壓力增加,加速藥劑崩解;五是起到氣化作用。部分崩解劑成分為酸性物質(zhì),在遇到碳酸鈉等堿性溶液環(huán)境時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,氣體散逸加劇了藥劑崩解。

4 影響農(nóng)藥水分散粒劑性能的因素

4.1 農(nóng)藥水分散粒劑配方因素 農(nóng)藥水分散粒劑的配方組分有大的類別,每個(gè)類別又包括具體的分類。不同的農(nóng)藥水分散粒劑配方會(huì)對農(nóng)藥水分散粒劑的性能造成影響。比如在農(nóng)藥制備的造粒環(huán)節(jié)因黏結(jié)劑的含量過低會(huì)造成農(nóng)藥水分散粒劑成型困難,使最終的產(chǎn)品強(qiáng)度不夠。造粒環(huán)節(jié)的黏結(jié)劑含量過高時(shí),農(nóng)藥水分散粒劑造粒成型容易,但是會(huì)使產(chǎn)品的崩解性能降低。因此從農(nóng)藥水分散粒劑配方上進(jìn)行優(yōu)化是提高產(chǎn)品性能的重要途徑。

4.2 農(nóng)藥水分散粒劑造粒工藝因素 造粒工藝是影響農(nóng)藥水分散粒劑性能的又一因素。目前業(yè)內(nèi)的造粒方法主要有干法和濕法兩種方法。干法是先將農(nóng)藥藥效成分和其他成分均勻混合,在氣流的作用下造粒。具體包括流化床造粒工藝、擠壓造粒工藝、轉(zhuǎn)盤造粒工藝、高速混合造粒工藝等多種工藝形式。濕法是先將農(nóng)藥藥效成分和其他成分均勻混合,然后再水中研磨,將得到的粉碎漿狀物質(zhì)造粒,最后干燥。具體包括流化床造粒工藝、流化噴霧干燥造粒工藝、噴霧干燥造粒工藝等。不同的造粒制備工藝會(huì)對農(nóng)藥水分散粒劑的外觀、強(qiáng)度、崩解性能產(chǎn)生多方面影響。

4.3 農(nóng)藥水分散粒劑烘干工藝因素 在農(nóng)藥水分散粒劑的烘干環(huán)節(jié)中,烘干溫度會(huì)影響農(nóng)藥水分散粒劑性能。研究人員試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)農(nóng)藥水分散粒劑的烘干溫度升高時(shí),農(nóng)藥水分散粒劑產(chǎn)品的粒子密度呈現(xiàn)降低的趨勢,此時(shí)更容易使外界水分子進(jìn)入到藥劑空隙內(nèi),加快藥劑崩解;當(dāng)農(nóng)藥水分散粒劑的烘干溫度降低時(shí),農(nóng)藥水分散粒劑產(chǎn)品的粒子密度增大,外界水分子不容易進(jìn)入到藥劑空隙內(nèi),不容易藥劑崩解性能的提升。因此,可適當(dāng)提高農(nóng)藥水分散粒劑的烘干溫度來提升藥劑的崩解性能。但是應(yīng)注意避免烘干溫度過高,以防農(nóng)藥水分散粒劑內(nèi)部發(fā)生板結(jié),反而不利于藥劑崩解。

4.4 農(nóng)藥水分散粒劑顆粒大小因素 農(nóng)藥水分散粒劑的顆粒大小也會(huì)對其性能帶來影響。研究人員曾經(jīng)做過試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)同樣的配方下,農(nóng)藥水分散粒劑的顆粒度越大,藥劑在水溶液中的崩解速度越慢,崩解時(shí)間越長;反之,藥劑在水溶液中的崩解速度越快,崩解時(shí)間越短。

5 結(jié)語

農(nóng)藥水分散粒劑是一種新型的綠色環(huán)保型藥劑,在農(nóng)林生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越普遍。本文圍繞農(nóng)藥水分散粒劑性能的影響因素進(jìn)行了分析,通過更好地設(shè)計(jì)組分配方、合理把握制備工藝條件、控制產(chǎn)品顆粒大小,使農(nóng)藥水分散粒劑的性能得到保障。