焦俊超

丙硫菌唑是拜耳公司研制的一種新型廣譜三唑硫酮類殺菌劑，主要用于防治谷類、麥類、豆類作物等眾多病害，丙硫菌唑毒性低，無致畸、致突變性，對胚胎無毒性，對人和環(huán)境安全。其作用機(jī)理是抑制真菌中甾醇的前體—羊毛甾醇或2，4-亞甲基二氫羊毛甾14位上的脫甲基化作用。丙硫菌唑主要用于防治禾谷類作物如小麥、大麥、油菜、 花生、水稻和豆類作物等眾多病害。幾乎對所有麥類病害都有很好的防治效果，如小麥和大麥的白粉病、紋枯病、 枯萎病、葉斑病、銹病、菌核病、網(wǎng)斑病、云紋病等。還能防治油萊和花生的土傳病害，如菌核病， 以及主要葉面病害，如灰霉病、黑斑病、褐斑病、黑脛病、 菌核病和銹病等。使用劑量通常為 200g（a.i.）/hm2，在此劑量下，活性優(yōu)于或等于常規(guī)殺菌劑如氟環(huán)唑、戊唑醇、 嘧菌環(huán)胺等。丙硫菌唑具有良好的生物毒性和生態(tài)毒性，對使用者、作物和環(huán)境安全，是值得重視的一種殺菌劑新品種。番茄葉霉病是番茄生產(chǎn)上的一種重要病害，在露地、保護(hù)地均有發(fā)生，近年來，由于保護(hù)地番茄的種植面積擴(kuò)大，該病害的發(fā)生逐年加重，已成為保護(hù)地番茄生產(chǎn)上最嚴(yán)重的病害之一。丙硫菌唑大部分做成懸浮劑，而懸浮劑粒徑較大，乳化分散差，長時間放置易分層、結(jié)塊，因此原藥有效利用率低，藥效差，但綠色環(huán)保，而水乳劑大大提高原藥有效利用率，解決了懸浮劑易分層、沉淀和粒徑大問題，并且綠色環(huán)保。進(jìn)一步考慮近年來，我國十分重視環(huán)境安全和食品安全，對于農(nóng)藥，鼓勵開發(fā)環(huán)保型產(chǎn)品，限制使用有毒的有機(jī)化學(xué)品做原料，以減少農(nóng)藥對環(huán)境的影響，維護(hù)食品安全。并且我國《農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)政策》提出“支持開發(fā)、生產(chǎn)和推廣水乳劑”：2010年8月26日，工業(yè)和信息化部等四部門聯(lián)合印發(fā)的《農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)政策》中提出：大力推動農(nóng)用劑型向水基化、無塵化、控制釋放等高效、安全的方向發(fā)展，支持開發(fā)、生產(chǎn)和推廣水分散粒劑、懸浮劑、水乳劑、微膠囊劑和大粒劑（片劑）等新型劑型，以及與之配套的新型助劑，降低粉劑、乳油、可濕性粉劑的比例，嚴(yán)格控制有毒有害溶劑和助劑的使用。本課題開展的是丙硫菌唑水乳劑的研制。水乳劑是以水為主要原料的農(nóng)藥劑型，屬于水基化劑型，屬于環(huán)保型產(chǎn)品， 對落實(shí)國家相關(guān)政策，減少農(nóng)藥對環(huán)境的影響，具有一定的意義。我們經(jīng)過幾年的研究，20%丙硫菌唑EW是由丙硫菌唑原藥、少量環(huán)保溶劑、乳化劑、防凍劑等配制而成。筆者對20%丙硫菌唑EW的配方進(jìn)行了篩選，研制了合理的制劑配方，從而為產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)試劑和儀器

丙硫菌唑原藥（含量96%），威遠(yuǎn)生化；溶劑：環(huán)己酮、150#溶劑油；乳化劑：苯乙烯苯酚甲醛樹脂聚氧乙烯聚氧丙烯醚（34#）、苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚（600#）、烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚（700#）、壬基酚聚氧乙烯醚（By-120）、蓖麻油聚氧乙烯醚（by-120），失水山梨醇單硬脂酸甘油酯（S-80），聚氧乙烯醚失水山梨醇單油酸甘油酯（T-80）；防凍劑：丙二醇、乙二醇、丙三醇、尿素等；去離子水。設(shè)備：IKA w20頂置式攪拌；FUKE高剪切乳化機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 20%丙硫菌唑EW的配制方法

將丙硫菌唑原藥完全溶解到環(huán)保溶劑中然后和乳化劑混合在一起， 形成均勻油相， 再將水和抗凍劑混合在一起形成均一的水相， 在高速攪拌下， 兩相混合， 形成均勻的乳狀液。

再進(jìn)入高速剪切機(jī)剪切均勻， 即可得20%丙硫菌唑EW（見圖1）。

1.2.2.1 溶劑的篩選

制備水乳劑，需要將丙硫菌唑溶解到溶劑里，得到丙硫菌唑溶液。

溶劑的選擇考慮的因素主要有：1）對有效成分的溶解度要大，并且要求溶劑在水中的溶解度要盡量小；2）綠色環(huán)保，符合國家要求，有機(jī)溶劑加入量最少；3）物美價(jià)廉，性價(jià)比高；4）對于“水包油”型的乳狀液而言，其穩(wěn)定性隨著油相在水相中的溶解度下降而提高。

經(jīng)查閱資料和測定，丙硫菌唑在環(huán)己酮和150#溶劑油中的溶解度較大。并且這兩種溶劑價(jià)格相對便宜，而且在農(nóng)藥工業(yè)化生產(chǎn)中經(jīng)常用到，方便以后采購生產(chǎn)，因此對此兩種溶劑進(jìn)行溶劑度實(shí)驗(yàn)，取丙硫菌唑原藥折百20g，如下表所示：

由上表不難看出3#、6#、8#符合要求，但綜合加入量、價(jià)格考慮，選擇8#進(jìn)行下一步研究。

1.2.2.2乳化劑的篩選

1.2.2.2.1乳化劑的選擇

水乳劑的主要成分有水、丙硫菌唑、溶劑。丙硫菌唑和溶劑構(gòu)成“油相”（屬于分散相），水為“水相”（屬于連續(xù)相也叫分散介質(zhì)），“油相”和“水相”之間存在明顯的相界面，即存在界面能，導(dǎo)致兩者不能自動實(shí)現(xiàn)均勻分散。而農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)要求所有組分要分散均勻。為了解決所有組分要分散均勻的問題，需要添加乳化劑。

乳化劑的作用機(jī)理：乳化劑，其分子結(jié)構(gòu)是雙極性物質(zhì)，一端具有親油性與“油相”吸附，另一端具有親水性與“水相”吸附，即乳化劑發(fā)揮的是紐帶作用，從而把丙硫菌唑溶液與水聯(lián)接起來，使水乳劑形成分散均勻的體系。

不同的乳化劑，因其結(jié)構(gòu)的不同，其親油、親水的能力也不同，即不同乳化劑的親水親油平衡值（HLB 值）不同。

乳化劑的親水親油平衡值應(yīng)與原料體系的性能相適應(yīng)。一般情況，應(yīng)采取幾種乳化劑組成的復(fù)合乳化劑，即以非離子型乳化劑與離子型乳化劑組成復(fù)合乳化劑，以滿足原料體系的需要。

非離子型乳化劑：例如，烷基酚聚氧乙烯醚類，是烷基苯酚與聚氧乙烯進(jìn)行加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)的生成物。其中，烷基苯酚基團(tuán)為親油基，聚氧乙烯集團(tuán)為親水基，親水親油平衡值（HLB 值）與烷基的碳原子個數(shù)、聚氧乙烯的加成數(shù)有關(guān)。

離子型乳化劑：陰離子乳化劑分子由中性的烷基和酸式鹽構(gòu)成，一般呈弱酸性，其電負(fù)性較強(qiáng)，適用于較復(fù)雜的原料體系。例如農(nóng)乳500#，為十二烷基苯磺酸鈣，因烷基苯為中性，磺酸鈣為酸式鹽偏酸性，即電負(fù)性較強(qiáng)。

根據(jù)溶劑體系HLB值，及其理化性質(zhì)和一般水乳劑乳化劑加入量進(jìn)行乳化劑篩選，選定乳化劑加入量12%，進(jìn)行乳化劑篩選如下表所示：

由上表不難看出1-1#符合要求。進(jìn)行下一步研究。選擇合適的乳化劑加入量。如下表：

1.2.2.2.2乳化劑量的選擇

由上表選出乳化劑加入10%、12%、15%均為合格的20%丙硫菌唑EW，但乳化劑加入8%僅熱貯外觀有少量分層，配方設(shè)計(jì)原則盡量少加入乳化，根據(jù)農(nóng)藥制劑研究經(jīng)驗(yàn)及其配方設(shè)計(jì)原則，（一般不單用個別一種乳化劑，非離子表面活性劑更很少單用）加入少量經(jīng)典陰離子表面活性劑500#，進(jìn)行下一步配方研究。

1.2.2.2.3復(fù)配乳化劑比例篩選

進(jìn)行乳化劑比例（By-120：500#）的選擇，總加入量8%，如下表：

由上表不難看出，By-120∶500#為10：4時各項(xiàng)指標(biāo)均合格，符合客戶要求。因此選擇乳化劑By-120加入量5.7%，500#加入量2.3%。由于乳化劑加入量較少，并且不是整數(shù) ，為方便生產(chǎn)乳化劑By-120和500#按10∶4比例進(jìn)行預(yù)先復(fù)配，命名為vy-2016。

1.2.2.3 防凍劑的選擇

1.2.2.3.1 防凍劑種類的選擇

按上述篩選的乳化劑、溶劑進(jìn)行配置樣品，進(jìn)行防凍劑的篩選，按一般防凍劑的加入量5%進(jìn)行不同防凍劑的篩選如下表：

由上表不難看出乙二醇和丙二醇均符合要求，考慮配方成本，選用乙二醇作為防凍劑，進(jìn)一步考慮成本因素，進(jìn)行防凍劑加入量的篩選。

1.2.2.3.2 防凍劑加入量的選擇

通過防凍劑不同加入量進(jìn)行配方實(shí)驗(yàn)，選擇最佳性價(jià)比配方，如下表：

由上表不難看出，加入量2-5%均能篩選合格產(chǎn)品，符合客戶要求，綜合考慮成本問題，選擇加入乙二醇2%。

2 結(jié)果與分析

2.1 配方

根據(jù)配方試驗(yàn)的篩選結(jié)果，結(jié)合原料來源等綜合考慮，確定20%丙硫菌唑EW的最佳配方為：丙硫菌唑的有效成分為20%，環(huán)己酮為6%，150#溶劑油4%，Vy-2016 8%，乙二醇2%，水補(bǔ)足至100%。

2.2 性能測定

按照上述配方，取五個批次原藥進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)進(jìn)一步證明配方穩(wěn)定性，A、B、C、D、E 5個批次進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測和熱貯試驗(yàn)及其熱貯后的各項(xiàng)指標(biāo)檢測，結(jié)果見表7和8。

可見，熱貯相對分解率為2.1%以內(nèi)，該方法生產(chǎn)的制劑穩(wěn)定性較好，達(dá)到分解率小于5%的國家標(biāo)準(zhǔn)，其它各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合水乳劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

20%丙硫菌唑EW產(chǎn)品與水互溶性好、成本低、環(huán)保安全，并且制備方法簡單可行，設(shè)備投資少。該產(chǎn)品以去離子水為連續(xù)相的分散體系，既節(jié)省了大量的有機(jī)溶劑，降低了成本，又減少了有機(jī)溶劑對操作者的刺激和對環(huán)境的污染。通過加速貯存試驗(yàn)表明，該產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到質(zhì)量要求。