1.9% 甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油配方研究

何培迎，何亞霖

(1.江蘇藍豐生物化工股份有限公司，江蘇 新沂 221400；2.南通大學，江蘇 南通 226019)

甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(簡稱甲維鹽)是從發(fā)酵產(chǎn)品阿維菌素Bi中合成的一種新型高效抗生素類殺蟲殺螨劑，屬大環(huán)內(nèi)酯雙糖類化合物。其作用機理是y-氨基丁酸受體激活劑，使氯離子大量進入突觸后膜，產(chǎn)生超級化，阻礙昆蟲的神經(jīng)傳輸，導致昆蟲麻痹不能正?；顒佣劳觥Ｅc阿維菌素相比，甲維鹽增加了對鱗翅目害蟲的殺蟲活性，殺蟲譜變寬，降低了對溫血動物的毒性。甲維鹽不易使害蟲產(chǎn)生抗藥性，對于其他農(nóng)藥已產(chǎn)生抗性的害蟲仍有高效。主要以胃毒作用為主，兼有觸殺作用(但觸殺作用緩慢)，一般在施藥2 d后才出現(xiàn)中毒癥狀。藥劑可以滲透到目標作物的表皮，形成一個有效成分的儲存層，持效期長，在常規(guī)劑量下對人畜安全，具有易于降解的特點，不易污染環(huán)境。

1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油是一種高效、低毒、低殘留的農(nóng)用殺蟲藥劑，主要用于蔬菜、果樹等多種作物的害蟲的防治。特別對抗性甜菜夜蛾有很好的防治效果。

1 實驗藥劑及來源

1.1 原藥 甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽≥90%。

1.2 溶劑及助溶劑 二甲苯、甲苯、重苯、一線油、二線油、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙酮、氯仿、乙酸乙酯。

1.3 乳化劑 農(nóng)乳500、農(nóng)乳600、農(nóng)乳700、農(nóng)乳1 600、0 201、0 203、0 208、2 201、十二烷基苯磺酸鈣吐溫系列、司盤系列、CH100、CH400。

1.4 穩(wěn)定劑 甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙酮。

1.5 抗凍劑 丙三醇、尿素。

2 研制過程

2.1 溶劑的選擇 根據(jù)藥劑的理化性能用不同的溶劑進行試驗，尋找溶解性好、成本相對較低的溶劑。試驗方法為：取5支試管，每只加入(1.20±0.02)g原藥，并用移液管移取加入2 mL，微熱致溶解，如無法溶解再加入2 mL溶劑，重復此操作至10 mL溶劑，仍無法溶解，則換另一種溶劑。按(表1)方法計算溶解度：試驗結(jié)果(表2)：

表1 溶解度計算方法

表2 溶劑選擇試驗結(jié)果

試驗結(jié)果表明：溶劑S3與 S4用不能完全溶解有效成分，S1溶解度較差，S2和S5均可較好地溶解原藥，考慮到成本選用溶劑S2。在選擇了溶劑后進行乳化劑種類和用量的篩選。

2.2 乳化劑的選擇 進行乳油HLB值的初步測定，選用十二烷基苯磺酸鈣(HLB=7.9)和OP-16(HLB=15.2)為標準乳化劑，測定1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油的HLB值，再根據(jù)HLB值，選擇適宜的乳化劑，并參照GB/T 1603-2001的方法，進行自發(fā)乳化性和乳化穩(wěn)定性的測定。

2.2.1 標準硬水的配制 溶解2.740 g碳酸鈣及0.276 g氧化鎂于少量2N鹽酸中，在水浴上蒸發(fā)至以除去多余的鹽酸。然后將殘留物溶于100 mL容量瓶中用蒸餾水稀釋至刻度，取出10 mL加水稀釋至1 000 mL，得到硬度為342 ppm的標準硬水，備用。

2.2.2 乳油自發(fā)乳化性的測定 在100 mL量筒中，用移液管滴入0.5 mL乳油，保持量筒不動或少許搖動，觀察乳液入水后的自發(fā)乳化情況，評價標準分為四級(表3)：

表3 乳油自發(fā)乳化性評價方法

2.2.3 乳化穩(wěn)定性的測定 在250 mL燒杯中，加入100 mL 25～30℃標準硬水，用移液管吸取乳油0.5 mL樣品(稀釋200倍)，在不斷攪拌的情況下徐徐加入硬水中，加完乳劑后用2～3 r/s的速度攪拌30 s，將乳劑移至清潔、干燥的100 mL量筒在25～30℃恒溫水浴中靜置1 h，取出，觀察結(jié)果評價分5個級別(表4)。

表4 乳化穩(wěn)定性評價標準

實驗測定乳油的HLB值為11.5～11.8故選擇相應的乳化劑種類進行篩選，乳化劑種類篩選試驗結(jié)果(表5)。

表5 乳化劑種類選擇試驗結(jié)果

通過試驗可以看出，用乳化劑E1+E5混合使用，能使乳油達到較好的自發(fā)乳化性和乳化穩(wěn)定性。故選擇乳化劑E1+E5。在選擇完乳化劑的品種后，進行乳化劑用量的篩選。乳化劑用量篩選結(jié)果(表6)。

表6 乳化劑用量的選擇結(jié)果

表8 加入抗硬水劑后1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油抗硬水試驗

試驗結(jié)果表明：使用10%的乳化劑，乳油的自發(fā)乳化性和乳化穩(wěn)定性不是最好。乳化劑用量在15%以上時。乳油才能達到最好的乳化效果。故乳化劑的總用量為15%。為使制劑在不同條件下，特別是在水質(zhì)不同地區(qū)都能夠正常使用，在制劑中加入抗硬水劑，降低制劑在硬水中的表面張力，以保證制劑使用過程中的潤濕與展著滲透性能。

2.3 抗硬水試驗

2.3.1 根據(jù)國標方法配制標準硬水 溶解2.740 g碳酸鈣及0.276 g氧化鎂于少量2 N鹽酸中，在水浴上蒸發(fā)至以除去多余的鹽酸。然后將殘留物溶于100 mL容量瓶中用蒸餾水稀釋至刻度，取出10 mL加水稀釋至1 000 mL，得到硬度為342 ppm的標準硬水。分別配制684 ppm、342 ppm、171 ppm的標準硬水，備用。

2.3.2 測定有硬水軟化劑的乳油稀釋后的表面張力 表面張力的測定采用Du.NOUT表面張力儀測定，即白金環(huán)法。此法是利用白金環(huán)以垂直的方向從液面向上拉，使百金環(huán)脫離液面所需之功，即為此液體的表面張力。測定方法：將10% 9 403乳油分別用水稀釋至一定濃度(0.1%至0.01%)并使其達到某一定溫度(一般為25℃)。將液體儲于一個小碟中，徐徐將碟升起直到液面剛剛與環(huán)接觸，慢慢將扭轉(zhuǎn)動，同時將碟慢慢下降以維持杠桿的水平(這樣可以減少液膜在中斷前變形而影響測定的準確度)。如此操作直至白金環(huán)脫離液面，記錄指針所示張力的讀數(shù)。如此重復3次，求其平均值。

2.3.3 計算 刻度盤讀數(shù)的校正：先將零點指針調(diào)節(jié)至零點，然后將一已知重量的小紙片放在白金環(huán)上，并往紙片上逐漸添加砝碼。為了保持杠桿仍在水平位置，就必須轉(zhuǎn)動刻度盤?？潭缺P所指的讀數(shù)，即為紙片和砝碼的總重量所產(chǎn)生的力。不同的砝碼重相當于刻度盤上不同的角度，因此可以求出每扭轉(zhuǎn)1度所代表的重量P。

每一度的表面張力=P×980/2 L。L為白金環(huán)的圓周長。當把白金環(huán)向上拉而還沒有掊離液面時，白金環(huán)本身要帶上一點液體，這些液體因重力作用而加大了拉力。因此必須校正以減去這部分液體所產(chǎn)生的重力。校正方法是算出R3/V和R/r的比值然后從表中求出校正值(R為白多環(huán)的半徑，r是白金環(huán)的半徑，V為白金環(huán)所帶上的液體的體積)。

式中：P——總拉力，dyn/cm；

D——液體的密度，g/mm；

d——液體的蒸氣密度，g/mL；

g——重力加速度，cm/s2。

如果液體很稀，可以不必考慮液體的密度，即可把D-d用1代表。

根據(jù)R3/V和R/r的值從表上可求出校正系數(shù)F值，從刻度盤上讀數(shù)乘上F即為校正后的表面張力。

2.3.4 試驗結(jié)果如下：

通過試驗可以看出：不加抗硬水劑，在硬水中表面張力較大，在45 mN/m以上，表面張力大將影響藥液的界面性能，使藥效降低；在加入抗硬水劑后，對不同硬水稀釋后乳狀液的表面張力均達到40 mN/m以下，達到要求，可大大提高藥效。確定乳油的溶劑和乳化劑以及硬水軟化劑后，由于制劑的化學穩(wěn)定性是制劑的重要指標，進行制劑的化學穩(wěn)定性的研究。

2.4 熱儲穩(wěn)定性研究

2.4.1 儀器 恒溫水浴(54±2)℃；安焙瓶：50 ml；醫(yī)用注射器：50 ml。

2.4.2 試驗步驟 用注射器將20 mL乳油樣品，注入潔凈的安焙瓶中(避免樣品接觸瓶頸)，置此安焙于冰鹽浴中制冷，用高溫火焰封口(避免溶劑揮發(fā))。至少封三瓶，分別稱量，將封好的安焙瓶置于金屬容器內(nèi)，再將金屬容器放于(54±2)℃恒溫水浴中，放置14 d取出，將安焙瓶外面拭凈分別稱量，質(zhì)量未發(fā)生變化的試樣，于24 h內(nèi)對規(guī)定的項目進行檢驗，有效成份分解率<5%為合格。并進行無穩(wěn)定劑條件下制劑的熱儲消解動態(tài)研究，至少封五瓶，分別于1、3、5、7、14 d取樣，測定其分解率。

2.4.3 分析色譜條件 色譜柱：C18反相柱 250 mm×4.6 mm i.d，10 μL

流動相：甲醇+水=80+20(v/v)；柱溫：25℃；進樣量：10 μL；檢測波長：272 nm

2.4.4 試驗結(jié)果如下：

2.4.4.1 1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油無穩(wěn)定劑分解性試驗(表9)。

圖1 乳油熱儲條件下的含量變化

通過熱儲試驗結(jié)果可以看出：1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油在無穩(wěn)定劑存在的條件下，極易分解。1、3、5、7、14 d后的熱儲分解率達到6%、24%、38%、42%、46%。所以必須加入穩(wěn)定劑才能保持制劑的穩(wěn)定性。選擇4種穩(wěn)定劑進行穩(wěn)定性試驗。

2.4.4.2 1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油加入不同穩(wěn)定劑熱儲試驗結(jié)果(表10)。

表10 1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油不同穩(wěn)定劑熱儲試驗

通過試驗可以看出：在有穩(wěn)定劑存在的條件下，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的穩(wěn)定大大提高，其中St1分解率38.0%、St2分解率12.5%、St3分解率6.6%，加入St4后，熱儲14 d有效成分分解率僅為4.4%，<5%，達到制劑要求。進行制劑溶劑、乳化劑、抗硬水劑、化學穩(wěn)定劑后，乳油的配方基本確定。以下進行乳油性能指標的測定。

圖2 乳油熱儲條件下的消解動態(tài)

2.5 其他各項性能指標的測定

2.5.1 低溫相容性測定 將配制好的農(nóng)藥油劑或乳油2～3 mL放在5 mL的試管中，加塞塞緊。放置在普通冰箱中(-5℃)，48 h后觀察，有無析出物或分層現(xiàn)象。若無析出物或分層現(xiàn)象，即為合格品。倘若有少量結(jié)晶和油層析出，在低溫(<15℃)輕微搖動下能恢復透明均一溶液者，亦為合格品。

2.5.2 揮發(fā)性測定 取帶金屬環(huán)的直徑11 cm定性濾紙一張，在扭力天平稱重后，用滴管加約1 mL農(nóng)藥油劑，均勻滴在濾紙上使其全部濕透，加藥液量以懸掛時，濾紙下端看不出多余的藥液，以不能有藥液滴下為度。加藥后再稱重，計算出加藥量。之后，把濾紙懸掛在30℃室內(nèi)，經(jīng)20 min后，在扭力天平上再稱重。求出農(nóng)藥乳油的揮發(fā)率。其揮發(fā)率不超過60%為合格。

式中：W0：農(nóng)藥乳油揮發(fā)后的濾紙重量

W1：濾紙重量

W2：如上農(nóng)藥油劑立即稱出的濾紙重量。

2.5.3 比重的測定 采用液體比重計法的測定，將待測乳油放入測量瓶中，等它能平穩(wěn)地在液面上時才能放開手當比重計不再在液面搖動，并不與容器壁相碰時，開始讀數(shù)。讀準到小數(shù)點后第3位。

2.5.4 閃點的測定 測定采用閉口式閃點的測定法。

2.5.4.1 儀器 閉口式閃點測定器：符合GB/T 261-2021；溫度計：符合GB/T 514-2005。

2.5.4.2 測定 將樣品注入清潔干燥的試驗杯中，裝滿到環(huán)狀標記處，蓋好杯蓋。然后將點火器的燈芯或煤氣引火點燃。將火焰調(diào)正到接近球形其直徑為3～4 mL，再用可調(diào)電熱裝置加熱試樣。

平行測定的3個結(jié)果的算術(shù)平均值，作為試樣的閃點。

2.5.5 粘度測定 液體粘度的測定毛細管法。

用水作相對粘度的標準，水的粘度數(shù)為1 h：

25℃時水的粘度是0.01 p，1厘泊=0.01 p，1泊=達因s/cm2。

2.5.6 水含量的測定 按GB/T 1600中的卡爾·費休法進行測定。水含量應<0.8%。

2.5.7 pH值的測定 按GB/T 1601-93規(guī)定的方法測定。

1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油的其他理化性質(zhì)試驗結(jié)果(表11)。

表11 1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油的其他理化參數(shù)

3 結(jié)論

根據(jù)試驗結(jié)果，決定采用S2為溶劑，乳化劑為E1+E5，其中E1的含量為10%，E5的含量為5%，穩(wěn)定劑St4含量8%，抗硬水劑5%，試驗結(jié)果表明1.9%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油其各項理化指標均符合乳油標準要求。