黃媛玉,朱艷梅,張雷雷,顧洋洋,張海濱
(1.南通科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇南通 226001;2.南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司,江蘇南通 226017)
◆研究與開(kāi)發(fā)◆
882 g/L乙草胺+安全劑乳油的配方研究
黃媛玉1,朱艷梅2,張雷雷2,顧洋洋2,張海濱2
(1.南通科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇南通 226001;2.南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司,江蘇南通 226017)
通過(guò)試驗(yàn),對(duì)乳化劑及溶劑的種類(lèi)和用量進(jìn)行篩選,確定了882 g/L乙草胺+安全劑乳油的最佳配方。與常規(guī)乙草胺乳油產(chǎn)品相比,安全劑的加入可以保護(hù)作物免受乙草胺藥害。同時(shí)該配方的開(kāi)發(fā)對(duì)于乳油中有毒溶劑替代也有一定的借鑒意義。
乙草胺;安全劑;環(huán)保型溶劑;乳油;配方
由于乳油中含有大量的有機(jī)溶劑,存在易燃、毒性較大、潛在的環(huán)境污染等問(wèn)題,目前已不是主流研究劑型,但是乳油劑型具有有效成分含量高,貯存穩(wěn)定,防治效果好,使用方便,加工工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)[1]。以及考慮到部分農(nóng)藥適合開(kāi)發(fā)乳油配方等特點(diǎn),國(guó)家并沒(méi)有強(qiáng)令禁止。國(guó)家工業(yè)和信息化部近期組織編寫(xiě)制定的標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》(HG/T 4576—2013)的出臺(tái),對(duì)我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)品溶劑限量和助劑管理提出了更高的要求。苯類(lèi)溶劑的替代以及環(huán)保型替代產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)成為農(nóng)藥企業(yè)近年面臨的主要挑戰(zhàn)[2]。
乙草胺(acetochlor)于1985年上市,是美國(guó)孟山都公司開(kāi)發(fā)的氯代乙酰胺類(lèi)除草劑[3]。乙草胺產(chǎn)品使用不當(dāng)易產(chǎn)生藥害問(wèn)題。芽前使用不當(dāng),禾本科植物葉片不能抽出或抽出的葉片畸形、植株矮小、葉暗綠。植物苗期施藥,會(huì)產(chǎn)生藥斑,對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生不同程度的抑制作用。因此,有必要研究并開(kāi)發(fā)添加解毒安全劑的產(chǎn)品。苯叉酰胺(AD-67)主要作為乙草胺等酰胺類(lèi)除草劑的安全劑,能夠保護(hù)作物免受除草劑藥害,增加對(duì)作物的安全性。
張榮全[4]對(duì)除草劑安全劑R-28725(二氯乙酰基唑烷類(lèi)化合物)和AD-67的合成和生物活性進(jìn)行了研究。R-28725和AD-67大幅度提高了作物的一些酶活性,施藥后作物的抗除草劑性能顯著增強(qiáng),酶活性的提高有益于幫助植物加快代謝除草劑??追脖虻萚5]以小麥芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)為指標(biāo),測(cè)定2種安全劑對(duì)乙草胺的解毒作用。二氯丙烯胺和AD-67對(duì)乙草胺解毒作用均明顯。李紹峰[6]在研究中發(fā)現(xiàn),除草劑安全劑R-29148(二氯乙酰基唑烷類(lèi)化合物)和AD-67對(duì)過(guò)量施藥后的玉米有較大影響,有效保護(hù)玉米免受藥害。
本文用乙草胺與安全劑苯叉酰胺(AD-67)開(kāi)發(fā)乳油產(chǎn)品,避免或減少乙草胺制劑產(chǎn)品對(duì)作物產(chǎn)生藥害。為了符合有毒有害溶劑以及乳化劑禁限用環(huán)保要求,試驗(yàn)中選用更加環(huán)保的溶劑組合,并以三元復(fù)配乳化劑替代常規(guī)的二元復(fù)配乳化劑。陰離子乳化劑采用易分解的直鏈500#替代支鏈500#,而非離子乳化劑則增加了易生物降解的AEO。
1.1 材料與儀器
1.1.1 材料
原藥:95%乙草胺原油(甲叉法生產(chǎn)工藝),南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司;93%乙草胺原油(醚法生產(chǎn)工藝);97%苯叉酰胺原藥,江蘇艾豐農(nóng)化股份有限公司。乳化劑:500#(直鏈?zhǔn)榛交撬徕})、600#(多苯環(huán)聚氧乙烯醚)、AEO(脂肪醇聚氧乙烯醚)。溶劑及助溶劑:二甲苯、150#溶劑油、油酸甲酯、甲醇、癸酰胺環(huán)保溶劑、DMF。
1.1.2 主要儀器
氣相色譜儀(GC-2014C),島津上海公司;101A-1電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱;冰箱,海爾公司。
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)采用同一配比,對(duì)二甲苯、150#溶劑油、甲醇、癸酰胺、油酸甲酯等溶劑進(jìn)行篩選。溶劑對(duì)882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標(biāo)的影響包括:乳油外觀、冷貯穩(wěn)定性、熱貯穩(wěn)定性。
乳化劑篩選指標(biāo)包括乳化狀態(tài)以及乳油分散性。
有效成分含量采用氣相色譜法測(cè)定。乳化穩(wěn)定性采用FAO規(guī)定的測(cè)定方法,冷貯穩(wěn)定性測(cè)定樣品于0℃冰箱中保存7 d,熱貯穩(wěn)定性測(cè)定樣品于(54± 2)℃恒溫箱中貯存14 d[7]。
2.1 溶劑的篩選
試驗(yàn)測(cè)試了二甲苯、150#溶劑油、甲醇、癸酰胺、油酸甲酯等作為溶劑對(duì)882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標(biāo)的影響,結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1中可以看出:選用單一溶劑甲醇、癸酰胺環(huán)保溶劑做溶劑,乳油各項(xiàng)指標(biāo)均合格。但甲醇用量超過(guò)《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》(HG/T 4576—2013)標(biāo)準(zhǔn)要求,而癸酰胺環(huán)保溶劑各項(xiàng)性能雖合格,但成本比較高。故不考慮選用單一溶劑。6#和10#樣品的熱貯穩(wěn)定性不合格,不予采用。7#和11#滿(mǎn)足《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》要求。但7#樣品中使用的甲醇閃點(diǎn)低、毒性強(qiáng);11#樣品中采用的DMF極性強(qiáng),對(duì)后期包材選用有一定影響,因此,也不予以采用。8#與9#相比,8#具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。因此,選用混合溶劑癸酰胺(2%)+150#溶劑油較為合理。
表1 不同溶劑對(duì)乳油指標(biāo)的影響
以癸酰胺+150#溶劑油為混合溶劑,可以解決乳油產(chǎn)品熱貯易絮凝的問(wèn)題,同時(shí)采用環(huán)保溶劑癸酰胺替代甲醇、DMF等極性溶劑是乳油發(fā)展的主要趨勢(shì)。
2.2 乳化劑的篩選
配制農(nóng)藥乳油所使用的乳化劑主要是復(fù)配乳化劑,即由一種陰離子型乳化劑和一種及以上非離子型乳化劑復(fù)配而成。2015年7月13日,農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所公布《農(nóng)藥助劑禁限用名單》(征求意見(jiàn)稿),壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)被列入農(nóng)藥助劑禁用名單,尋求NPEO替代產(chǎn)品顯得尤為關(guān)鍵。故本試驗(yàn)挑選了易于生物降解的直鏈500#與AEO進(jìn)行復(fù)配,600#主要起到彌補(bǔ)AEO乳化性能弱的作用。
測(cè)試了500#、AEO、600#等分別作為乳化劑對(duì)882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標(biāo)的影響,并考查了乳化劑用量對(duì)乳油性能的影響,結(jié)果見(jiàn)表2、表3。
表2 不同乳化劑對(duì)882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標(biāo)的影響
表3 乳化劑用量對(duì)882 g/L乙草胺+AD-67乳油指標(biāo)的影響
從表2和表3可知:500#+AEO+600#三元復(fù)配乳化效果明顯優(yōu)于500#+AEO二元復(fù)配效果,加入600#可以提高500#+AEO的乳化效果。乳化劑總用量≤4%時(shí),乳油呈白色微粒下沉,無(wú)法滿(mǎn)足乳化穩(wěn)定性要求;用量在6%以上,即可滿(mǎn)足自動(dòng)均勻分散的乳化要求。從成本和環(huán)保角度考慮,建議乳化劑總用量為6%,即500#、AEO、600#用量分別為1.2%、2.4%、2.4%。
2.3 配方確定
882 g/L乙草胺+AD-67乳油最佳配方為:乙草胺(折百)840 g/L、AD-67(折百)42 g/L、乳化劑500# 12 g/L、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)24 g/L、乳化劑600#24 g/L、癸酰胺20 g/L,150#溶劑油補(bǔ)足至100%。
2.4 理化穩(wěn)定性測(cè)試
分別采用甲叉法(95%)和醚法(93%)2種不同合成工藝生產(chǎn)的乙草胺原藥對(duì)上述配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),并進(jìn)行冷、熱貯穩(wěn)定性試驗(yàn),測(cè)定乳油的理化性能,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 不同工藝乙草胺原藥對(duì)乳油性能的影響
由表4可以看出:分別采用2種不同合成工藝生產(chǎn)的乙草胺原藥配制882 g/L乙草胺+AD-67乳油,冷貯后,制劑酸度穩(wěn)定,且無(wú)固體析出。熱貯后,酸度變化不明顯。甲叉法原藥配制的乳油熱貯后有效成分分解率為0.23%,而醚法原藥配制的乳油分解率為0.90%。2種原藥所制乳油沒(méi)有分層及結(jié)晶現(xiàn)象,也無(wú)絮狀物,符合乳油指標(biāo)要求,且熱貯前、后均為均一乳狀液,乳液穩(wěn)定性好。
該配方適用于不同合成工藝路線(xiàn)所制的乙草胺原藥,且配制產(chǎn)品符合乳油質(zhì)量指標(biāo)要求。
通過(guò)試驗(yàn),確定了采用500#+AEO+600#為乳化劑、癸酰胺+150#溶劑油為溶劑的882 g/L乙草胺+安全劑AD-67乳油配方。所制乳油的理化性能穩(wěn)定,乳化性能良好,產(chǎn)品符合目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)該配方適用于不同合成路線(xiàn)的乙草胺原藥,具有通用性。該配方的成功研究,有助于進(jìn)一步拓寬乙草胺的應(yīng)用范圍,可以解決乙草胺由于使用不當(dāng)而造成的藥害問(wèn)題,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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(責(zé)任編輯:顧林玲)
Study on the Formula of Acetochlor+Safener 882 g/L EC
HUANG Yuan-yu1,ZHU Yan-mei2,ZHANG Lei-lei2,GU Yang-yang2,ZHANG Hai-bin2
(1.Nantong Vocational College of Science&Technology,Jiangsu Nantong 226001,China;2.Nantong Jiangshan Agrochemical&Chemicals Co.,Ltd.,Jiangsu Nantong 226017,China)
According to the research on the types and dosages of solvent and emulsifier,the best formula of acetochlor+ safener 882 g/L EC was confirmed.Compared with the common acetorchlor EC,the acetochlor+safener 882 g/L EC could relieve the phytotoxicity caused by acetochlor.The study of the formula also has reference significance for replacing toxic solvent.
acetochlor;safener;environment friendly solvent;EC;formula
TQ 450.6
A
10.3969/j.issn.1671-5284.2017.01.007
2016-11-20
黃媛玉(1963—),女,江蘇省海門(mén)市人,副教授,從事基礎(chǔ)化學(xué)、生物化學(xué)等方面的教學(xué)及研究。E-mail:zhanghaibin@jsac.com.cn