5%氟氯蟲雙酰胺懸浮劑的配方研制

葛家成，張永芳，劉俊志，王麗穎，張立新

(1.海利爾藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司，山東 青島 2661092；2.沈陽化工大學(xué) 功能分子研究所，沈陽 110142)

氟氯蟲雙酰胺(fluchlordiniliprole)是由海利爾藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司自主創(chuàng)制的一種新型化合物，屬于苯甲酰胺類殺蟲劑[1]。該劑外觀為白色粉末狀固體，化學(xué)名稱：3-溴-1-(3-氯吡啶-2-基)-N-[4,6-二氯-3-氟-2-(甲氨基甲酰基)苯基]-1H-吡唑-5-甲酰胺；熔點238～240 ℃，水中溶解度為0.711 mg/L；分子式：C17H10BrCl3FN5O2；結(jié)構(gòu)式如圖1[2]。氟氯蟲雙酰胺是一種廣譜殺蟲劑，能夠高效激活昆蟲魚尼丁(肌肉)受體使其過度釋放細(xì)胞鈣庫中的鈣離子，導(dǎo)致昆蟲癱瘓死亡，對靶標(biāo)害蟲活性高，對哺乳動物和其他脊椎動物活性低，具有顯著的選擇性差異，有效提高了對非靶標(biāo)生物的安全性[3-4]。懸浮劑(suspension concentrates，SC)，是目前廣受歡迎的水基化制劑，具有無粉塵污染、不易燃易爆、生物活性較高、人畜毒性低、相對其他農(nóng)藥劑型安全環(huán)保等特點[5]。本文通過對各助劑進(jìn)行篩選，確定了5%氟氯蟲雙酰胺懸浮劑配方，試樣各項指標(biāo)均符合懸浮劑相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求。

圖1 氟氯蟲雙酰胺結(jié)構(gòu)式

1 材料與方法

1.1 試驗材料

氟氯蟲雙酰胺原藥(質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%，海利爾藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司)；潤濕分散劑：4913(聚羧酸鹽類潤濕分散劑，英國禾大公司)，SF-133(聚羧酸鹽類陰離子潤濕分散劑，常州潤源新材料科技有限責(zé)任公司)，F(xiàn)S-3000[磷酸鹽類陰離子潤濕分散劑，杰世化工(上海)有限公司]，20TX[聚羧酸鹽類固體潤濕分散劑，星飛化工(上海)有限公司]，1601(PO/EO嵌段型酚醚潤濕分散劑，南京太化化工有限公司)，NP-10(壬基酚聚氧乙基醚潤濕分散劑，南京太化化工有限公司)；增稠劑：黃原膠(河南華碩化工產(chǎn)品有限公司)，硅酸鎂鋁(山東國化化學(xué)有限公司)；消泡劑：1501(有機(jī)硅類消泡劑，南京捷潤科技有限公司)，羧甲基纖維素；防凍劑：乙二醇、丙三醇、尿素；其他試劑：冰醋酸(分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，甲醇(色譜純，美國費希爾公司)。

1.2 試驗儀器

SM-0.1L 攪拌砂磨分散多用機(jī)(江陰市卓云科技有限公司)；FA25 高剪切分散乳化機(jī)(FLUKO 弗魯克)；BRKY-100 氣流粉碎機(jī)(昆山博瑞凱粉碎設(shè)備有限公司)；SG5200HE 高頻超聲波清洗器(上海冠特超聲儀器有限公司)；Bettersize 2600 激光粒度分布儀(丹東百特儀器有限公司)；FE28 pH 計(梅特勒-托利多公司)；NDJ-5S 旋轉(zhuǎn)黏度計(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)；CP2102 電子天平[奧豪斯儀器(常州)有限公司]；DRP-9082 電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海森信實驗儀器有限公司)；Agilent 1260 高效液相色譜儀(安捷倫科技有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 懸浮劑的制備

采用濕法研磨工藝，將原藥、助劑和去離子水按照一定質(zhì)量比稱量后，依次加入到燒杯中，混合均勻，用高速剪切機(jī)10 000 r/min 預(yù)分散5～6 min 后，將漿液倒入砂磨罐中，加入1∶1.3 的氧化鋯珠，在冷卻條件下砂磨2～3 h，直至物料細(xì)度合格后出料，過濾，進(jìn)行各項技術(shù)指標(biāo)測定。

1.3.2 助劑的篩選方法

⑴ 潤濕分散劑采用流點法測定[6]。將氟氯蟲雙酰胺原藥用氣流粉碎機(jī)粉碎至粒徑約25 μm 左右，置于廣口瓶或者鋁箔袋中密封保存?zhèn)溆?。取去離子水，將表1 中的6 種潤濕分散劑分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的水溶液，充分振蕩溶解后放置于容量瓶中備用。準(zhǔn)確稱取5.0 g 粉碎好的原藥粉末于50 mL燒杯中備用。用滴管吸取某一5%潤濕分散劑水溶液緩慢滴加到上述50 mL 燒杯中，同時不斷攪拌，使液體變?yōu)榭裳夭ＡО糇杂傻温涞臐{狀物，記錄滴加水溶液的質(zhì)量，每組重復(fù)3 次。按照公式(1)計算各潤濕分散劑的流點值。

⑵ 防凍劑的篩選采用凍融法測定。將制劑放入-18 ℃條件下冷貯18 h，取出后再置于20 ℃條件下自然解凍6 h 為一個周期，循環(huán)4 個周期。

1.3.3 懸浮劑質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的測定

⑴ 入水分散穩(wěn)定性的測定：取一支250 mL 量筒，先倒入249 mL 標(biāo)準(zhǔn)硬水，然后用注射器抽取待測懸浮劑1 mL，從距量筒水面5 cm 的位置處向水中滴加，同時觀察其液滴落入水中的分散狀況。按分散狀況將入水分散性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)評定和分級。將上述液體搖勻后放入30 ℃恒溫水浴1 h，觀察入水分散穩(wěn)定性[7-8]。

⑵ 熱貯穩(wěn)定性測定：按GB/T 19136—2003 中2.1 進(jìn)行。

⑶ 析水率測定：將樣品倒入25 mL 的比色管中，密封，在室溫條件下靜置觀察。

2 結(jié)果與討論

2.1 潤濕分散劑的篩選

首先采用流點法對潤濕分散劑進(jìn)行初篩，結(jié)果見表1。

表1 潤濕分散劑流點測定結(jié)果

由表 1 可知，20TX、FS-3000、1601 這 3 種潤濕分散劑的流點值較低，說明其對氟氯蟲雙酰胺原藥具有比較好的表面活性，是較為理想的潤濕分散劑[9]。因此對這3 種潤濕分散劑進(jìn)行種類和用量的篩選，見表2。通過入水分散穩(wěn)定性、熱貯穩(wěn)定性和析水率的評估篩選最優(yōu)潤濕分散劑組合。

表2 潤濕分散劑篩選結(jié)果

由表2 可知，單獨使用20TX、FS-3000、1601作為潤濕分散劑制備氟氯蟲雙酰胺懸浮劑時，所得制劑入水分散穩(wěn)定性差，熱貯分層嚴(yán)重。將潤濕分散劑兩兩復(fù)配時，所得制劑入水分散穩(wěn)定性較好，析水率較單獨使用時低。以20TX 2%+FS-3000 4%+1601 2%為潤濕分散劑，所得制劑入水分散穩(wěn)定性和熱貯穩(wěn)定性最好，析水率最低，為10.1%。

2.2 增稠劑的篩選

以潤濕分散劑篩選結(jié)果為基礎(chǔ)，對羧甲基纖維素、黃原膠和硅酸鎂鋁進(jìn)行種類和用量進(jìn)行了篩選(表3)。由表3 可知，單獨使用羧甲基纖維素、黃原膠和硅酸鎂鋁的制劑熱貯后觀察到嚴(yán)重分層；復(fù)配使用羧甲基纖維素+黃原膠時，熱貯后分層；復(fù)配使用羧甲基纖維素＋硅酸鎂鋁時，熱貯后稍有分層；復(fù)配使用黃原膠＋硅酸鎂鋁時，熱貯后不分層。綜合考慮各配方的流動性、分散性、傾倒性和熱貯穩(wěn)定性，最終確定增稠劑為黃原膠0.2%+硅酸鎂鋁0.5%復(fù)配使用。

表3 增稠劑篩選結(jié)果

2.3 防凍劑的篩選

通過凍融試驗測定制劑防凍性能，發(fā)現(xiàn)尿素作為防凍劑時，制劑穩(wěn)定性差，試樣幾乎不流動，出現(xiàn)膏化現(xiàn)象。丙三醇作為防凍劑時，制劑穩(wěn)定性合格，但因其黏度較大，所以流動性略差。乙二醇作為防凍劑時，制劑穩(wěn)定性合格，流動性好。

2.4 優(yōu)選配方的確定

通過上述試驗篩選，最終確定5%氟氯蟲雙酰胺懸浮劑的優(yōu)選配方：氟氯蟲雙酰胺原藥5%、FS-3000 4%、20TX 2%、1601 2%、黃原膠0.2%、硅酸鎂鋁0.5%、乙二醇4%、1501 1%、用去離子水補(bǔ)足100%。

2.5 性能指標(biāo)測定

按上述優(yōu)選配方配制試樣，并進(jìn)行性能指標(biāo)測定，結(jié)果表明所得制劑各項性能均合格(表4)。

表4 5%氟氯蟲雙酰胺懸浮劑的性能指標(biāo)

3 結(jié) 論

本試驗通過對潤濕分散劑、增稠劑和防凍劑進(jìn)行篩選，得到了5%氟氯蟲雙酰胺懸浮劑的優(yōu)選配方，所得制劑經(jīng)黏度、粒度、pH、持久起泡性、冷、熱貯穩(wěn)定性等性能指標(biāo)測試均合格。該懸浮劑制備工藝簡單，各項性能指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)，具有減量高效、綠色環(huán)保的優(yōu)點，填補(bǔ)市場空白，具有較好的商業(yè)價值和市場前景。