張春華 李晶 盧忠利 張宗儉 李盛 李琳
摘要[目的]探討25%吡唑醚菌酯水懸浮劑的最佳配方。[方法]利用流點法研究比較了幾種不同類型分散劑對吡唑醚菌酯的分散性。[結(jié)果]通過配方優(yōu)化確定了25%吡唑醚菌酯水懸浮劑最佳配方:吡唑醚菌酯原藥25.8%,分散劑GY-D157 3%,分散劑GY-D156 1%,潤濕劑GY-WS10 1%,防凍劑尿素5%,消泡劑GY-X60 0.3%,穩(wěn)定劑硅酸鎂鋁0.5%,增稠劑黃原膠0.16%,水補足至100%。[結(jié)論]該配方對原藥適應(yīng)性廣,砂磨過程中不膏化,制備的樣品各項指標(biāo)符合懸浮劑國標(biāo)要求。
關(guān)鍵詞吡唑醚菌酯;懸浮劑;分散劑;流點
中圖分類號S482.2文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2017)19-0143-02
Preparation of 25% Pyraclostrobin SC
ZHANG Chunhua1,2, LI Jing2, LU Zhongli1,2 et al
(1.Central Research Institute of China Chemical Science and Technology, Beijing 100083;2.Beijing Grand Agro Chem Co., Ltd., Beijing 100083)
Abstract[Objective] The aim was to explore the optimal formula of 25% pyraclostrobin SC. [Method] The dispersion of different kinds of dispersants were compared in 25% pyraclostrobin SC by flow point method. [Result] The best formula was obtained by optimization. It contained pyraclostrobin technical 25.8%, dispersant GYD157 3%, dispersant GYD156 1%, wetting agent GYWS10 1%, carbamide 5%, antifoam agent GYX60 0.3%, veegum 0.5%, xanthan gum 0.16%, water up to 100%. [Conclusion] This formula adapts to different technical, grinding without paste, and all items conformed to national standard.
Key wordsPyraclostrobin;Suspension concentrate;Dispersant;Flow point
吡唑醚菌酯是巴斯夫公司開發(fā)的新型甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,通過阻止細胞色素b和c1間電子傳遞而抑制線粒體呼吸作用,最終導(dǎo)致細胞死亡[1],殺菌活性高,是同類殺菌劑的3倍。該產(chǎn)品可有效防治小麥穎枯病、花生褐斑病、葡萄霜霉病、馬鈴薯晚疫病等多種農(nóng)作物常見病害,并對作物有保健作用,2013年全球銷量9.3億,成為全球銷量第二的殺菌劑。其單劑和復(fù)配產(chǎn)品都以懸浮劑為主,但由于吡唑醚菌酯熔點(63.7~65.2 ℃)較低,如果助劑選擇不當(dāng),易出現(xiàn)砂磨膏化、熱貯黏度增加、凍融不穩(wěn)定等問題[2]。鑒于此,筆者以25%吡唑醚菌酯懸浮劑為研究對象,采用不同類型的分散劑進行復(fù)配,研制了合格穩(wěn)定的配方,以期為吡唑醚菌酯制劑的研究與開發(fā)提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1藥劑與試劑[3-4]。
97%吡唑醚菌酯原藥(河北普田農(nóng)業(yè)科技有限公司、廣東東莞益農(nóng)化工有限公司);96%吡唑醚菌酯原藥(河北雙吉化工有限公司)。
分散劑:萘磺酸鹽分散劑GY-D156,聚醚分散劑GY-D157(北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司);磷酸酯NP-10P、SOPA-270B、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽(簡稱硫酸鹽,江蘇鐘山化工有限公司);磷酸酯AEO3P、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9(山東天道生物工程有限公司)。
潤濕劑:非離子醇醚型潤濕劑GY-WS10(北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司)。
1.1.2主要儀器。
萬分之一電子天平(德國賽多利斯公司)、FA-25高速剪切機(上海氟魯克流體機械制造有限公司)、立式砂磨機(德國IKA公司)、CH-500隔水式恒溫培養(yǎng)箱(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)、低溫試驗箱(北京福意電器有限公司)、激光粒度儀(遼寧丹東百特儀器有限公司)。
1.2方法
1.2.1流點的測定。
將選擇的分散劑分別用蒸餾水配制成5%水溶液,測定對吡唑醚菌酯的流點。選擇流點相對較低的分散劑制備懸浮劑樣品。具體測試方法見農(nóng)藥劑型加工叢書第三版《液體制劑》202頁[5]。
1.2.2懸浮劑的制備。
采用濕法砂磨,根據(jù)配方設(shè)計,將水、分散劑、潤濕劑稱量到試驗杯中攪拌均勻,加入原藥、防凍劑、消泡劑攪拌均勻,將漿料放入立式砂磨機上砂磨至粒徑D[V,0.9]<5 μm時出料,加入黃原膠和防腐劑,高速剪切均勻即形成懸浮劑樣品。注意防腐劑和黃原膠在使用前24 h配好備用。
1.2.3懸浮劑性能的檢測。
懸浮劑的pH、懸浮率、黏度、熱貯穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性按照國標(biāo)方法測定。為了全面評價制劑在不同溫度的貯存性能,考察了凍融穩(wěn)定性,具體方法:將10 mL樣品置于安瓿瓶中,密封后放置在冰箱-18 ℃冷凍層,24 h后置于室溫觀察自然恢復(fù)情況,重復(fù)3次后仍能自然恢復(fù)成均勻懸浮液為合格。
2結(jié)果與分析
2.1流點測定結(jié)果
分散劑是懸浮劑中最重要的組分,通過空間位阻或靜電斥力作用阻止懸浮劑體系中的固體顆?;ハ嗑奂虺两?,使體系長時間保持均勻穩(wěn)定[6]。一般采用流點法對分散劑進行初步篩選,該研究測定7種不同類型的分散劑對吡唑醚菌酯原藥的流點,結(jié)果見表1。其中,AEO3P和SOPA-270B加入后樣品一直不流動,AEO9流點較高,說明這3種分散劑對吡唑醚菌酯原藥的分散性較差,另外4種分散劑流點相對較低,對吡唑醚菌酯原藥具有較好的分散性。
2.2分散劑在25%吡唑醚菌酯懸浮劑中的應(yīng)用結(jié)果
2.2.1分散劑初步評價結(jié)果。
流點可初步判定分散劑對原藥是否具有分散性,但不能區(qū)分對懸浮劑的穩(wěn)定性,將流點較低的4種分散劑用于25%吡唑醚菌酯懸浮劑中,通過全面檢測篩選出較好的分散劑。為了比較幾種分散劑在配方中的應(yīng)用性能,每個配方其他成分均保持一致,其中吡唑醚菌酯原藥25.8%,潤濕劑GY-WS10用量1%,防凍劑尿素用量5%,硅酸鎂鋁用量0.5%,消泡劑GY-X60用量0.2%。
潤濕劑不僅具有潤濕作用,同時對分散劑具有助懸浮作用,一般用量較低,該研究未對潤濕劑進行篩選,直接選擇本單位自產(chǎn)的潤濕性能較好的非離子型潤濕劑GY-WS10,該產(chǎn)品與多種類型的分散劑都具有較好的配伍性。
防凍劑先初步選用價格較低的尿素,增黏劑、消泡劑按照經(jīng)驗值添加,待分散劑確定后再進行優(yōu)化。
分散劑在25%吡唑醚菌酯懸浮劑中的應(yīng)用結(jié)果見表2。由表2可知,不同分散劑制備的樣品熱貯穩(wěn)定性差異大,采用GY-D157和硫酸鹽為分散劑的樣品流動好、析水少、無沉淀,說明助劑在高溫環(huán)境下仍具有較好的分散性;不同分散劑制備的樣品低溫穩(wěn)定性都合格,凍融穩(wěn)定性GY-D156和NP-10P合格。
4個助劑在高溫和低溫時的效果表現(xiàn)不同,分別將耐高溫和耐低溫的分散劑進行搭配使用,考察能否獲得各項性能都穩(wěn)定的配方。由于熱貯穩(wěn)定性是評價懸浮劑的重要指標(biāo),所以選擇在高溫環(huán)境下具有較好分散性的GY-D157和硫酸鹽作為主要分散劑進行進一步試驗。
2.2.2分散劑復(fù)配結(jié)果。
分別以GY-D157和硫酸鹽為主要分散劑,二者再分別與低溫和凍融穩(wěn)定性較好的GY-D156和NP-10P進行復(fù)配,配方及結(jié)果分別見表3和表4。
2.3配方優(yōu)化與驗證結(jié)果
2.3.1配方優(yōu)化結(jié)果。
防凍劑是懸浮劑中比較重要的成分,最常用的是尿素、乙二醇,將1#配方中的5%尿素換為5%乙二醇,對比低溫穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性和懸浮率等指標(biāo),最終選擇懸浮率較高、穩(wěn)定性更好的乙二醇為防凍劑。
增稠劑常用硅酸鎂鋁和黃原膠復(fù)配,加入不同質(zhì)量的硅酸鎂鋁和黃原膠,考察制劑離心穩(wěn)定性和54 ℃的熱貯穩(wěn)定性,最終確定增稠劑為黃原膠0.12%、硅酸鎂鋁0.6%。
通過以上試驗最終確定25%吡唑醚菌酯懸浮劑的最優(yōu)配方如下:吡唑醚菌酯原藥(97%)25.8%,GY-D157 3.0%,GY-D156 1.0%,GY-WS10 1.0%,乙二醇5.0%,硅酸鎂鋁0.6%,GY-X60 0.3%,黃原膠0.12%,防腐劑GY-B15 012%,自來水補足至100%。按照該配方制備樣品,對各項指標(biāo)進行檢測,結(jié)果見表5。
2.3.2配方驗證結(jié)果。
吡唑醚菌酯原藥目前國內(nèi)廠家較多,質(zhì)量參差不齊,該試驗選擇3個不同廠家的原藥對最終的配方進行驗證,結(jié)果砂磨順暢,且各項檢測結(jié)果符合要求。由于吡唑醚菌酯熔點較低,為了考察溫度對配方的影響,采用30 ℃水浴砂磨,結(jié)果無物料變黏或膏化現(xiàn)象出現(xiàn),物料流動好,說明該配方穩(wěn)定性好,工藝簡便可行,能為生產(chǎn)提供參考。
3結(jié)論
分散劑是配方中的主要成分,不同類型分散劑的結(jié)構(gòu)和作用原理不同,采用合理搭配能夠使其性能互補,可較快速地篩選出合格配方。通過流點法獲得了多個對吡唑醚菌酯具有分散作用的分散劑,隨后采用濕法砂磨制備樣品對分散劑進行初步篩選,再通過分散劑的復(fù)配最終獲得穩(wěn)定合格的配方。
參考文獻
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