黃雪萍，陳維洪，蔣殿君，范小英，鄧曉珊

廣東省工業(yè)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣中心，廣東 廣州 510650

甲維鹽全稱(chēng)甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽，可以增強(qiáng)神經(jīng)質(zhì)如谷氨酸和Y-氨基丁酸(GABA) 的作用，從而使大量氯離子進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞，使細(xì)胞功能喪失，擾亂神經(jīng)傳導(dǎo)，幼蟲(chóng)在接觸后馬上停止進(jìn)食，發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的麻痹，在3～4天內(nèi)達(dá)到最高致死率．甲維鹽是一種新型高效半合成抗生素殺蟲(chóng)劑，其具有超高效、低毒(制劑近無(wú)毒)、無(wú)殘留和無(wú)公害等生物農(nóng)藥的特點(diǎn)，對(duì)鱗翅目昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)和其它許多害蟲(chóng)及螨類(lèi)的活性極高，既有胃毒作用又兼觸殺作用，在非常低的劑量(0.084～2 g/hm2)下具有很好的效果，而且在防治害蟲(chóng)的過(guò)程中對(duì)益蟲(chóng)沒(méi)有傷害，有利于對(duì)害蟲(chóng)的綜合防治[1-2]．

無(wú)人機(jī)低空植保適應(yīng)性強(qiáng)，不受地形、水田、壟作、平作等因素影響，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)部提出到2020年我國(guó)農(nóng)藥使用總量零增長(zhǎng)目標(biāo)及保證食品安全的重要保障．目前，大部分無(wú)人機(jī)作業(yè)時(shí)仍然使用普通農(nóng)藥，無(wú)法滿(mǎn)足航空植保超低容量噴霧要求．研制適合無(wú)人機(jī)新型高效飛防藥劑，以期達(dá)到高效防治、農(nóng)藥低殘留和減少用藥次數(shù)的目的，并有效控制鱗翅目蔬菜害蟲(chóng)的危害成為必然[3]．

1 試驗(yàn)部分

1.1 試劑及儀器

試劑：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽藥粉(湖北荊洪生物科技股份有限公司生產(chǎn))，溶劑包括甲醇(AR級(jí)，上海潤(rùn)捷化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn))、二甲基甲酰胺(DMF，上海潤(rùn)捷化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn))及醋酸仲丁酯(AR級(jí)，上海潤(rùn)捷化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn))，乳化劑包括蓖麻油聚氧乙烯醚(BY-125，邢臺(tái)藍(lán)天精細(xì)化工股份有限公司生產(chǎn))、苯乙基酚聚氧乙烯醚(600號(hào)， 邢臺(tái)藍(lán)天精細(xì)化工股份有限公司生產(chǎn))、有機(jī)硅(自制)和7211(自制)．

儀器：0.01 g電子天平(美國(guó)雙杰兄弟有限公司)、電子恒溫培養(yǎng)箱(上海瀘南科學(xué)儀器聯(lián)營(yíng)廠(chǎng))、冰箱(美的制冷家電集團(tuán))、恒溫磁力攪拌器、數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī)(上海標(biāo)本模型廠(chǎng))、OMCC(歐美克)DP-02噴霧粒度分析儀、JYW-200B表面張力測(cè)定儀，以及150 ml量杯兩個(gè)、20 ml試管若干．

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 制備方法

首先將有效含量15%的甲維鹽溶于8%甲醇和20%醋酸仲丁酯的混合溶劑中，攪拌使其充分溶解，然后加入一定量的助劑并加入余量水，最后在數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī)下制備均一、透明的微乳劑.質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)速為13 000 r/min，時(shí)間為10 min．

1.2.2 質(zhì)量指標(biāo)

外觀(guān)，乳劑需為均一、透明的流動(dòng)液體；乳液穩(wěn)定性(5和20倍稀釋穩(wěn)定性)，按GB3776.3.83農(nóng)藥乳化劑乳化性能測(cè)定方法進(jìn)行；pH值，按GB/T1600-93農(nóng)藥pH值測(cè)定方法進(jìn)行；高溫及低溫穩(wěn)定性，按 GB/T 19137-2003測(cè)定方法進(jìn)行；抗凍性[4]，將樣品密封后于0～10 ℃冷藏12 h，然后取出，在室溫下結(jié)塊或渾濁現(xiàn)象可漸漸消失，能恢復(fù)到均一的透明狀態(tài)，并且無(wú)析水和析油現(xiàn)象發(fā)生，反復(fù)試驗(yàn)3次，確保重復(fù)性好．

2 結(jié)果與討論

2.1 微乳液制備的影響因素

2.1.1 溶劑的選擇

甲維鹽原藥為淡黃色固體，易溶于甲醇、二甲基甲酰胺及醋酸仲丁酯等溶劑，溶劑所起的作用是將甲維鹽制成低溫下也能穩(wěn)定的有機(jī)溶液．根據(jù)甲維鹽的物化性質(zhì)以及制作微乳劑的基本要求，研究各溶劑的用量對(duì)微乳劑的影響，以保證甲維鹽的充分溶解．

表1為不同溶劑及用量對(duì)微乳劑外觀(guān)的影響．從表 1 可以看出：在甲醇用量為30%或者甲醇用量為8%和醋酸仲丁酯用量為20%的混溶劑條件下，15%甲維鹽微乳液外觀(guān)為透明；當(dāng)二甲基甲酰胺或醋酸仲丁酯的含量在30 %時(shí)，微乳液的外觀(guān)是渾濁的．由于甲醇易揮發(fā)性會(huì)導(dǎo)致制劑長(zhǎng)期存放不穩(wěn)定，從環(huán)保與經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，選擇甲醇與醋酸仲丁酯為混合溶劑．做進(jìn)一步確定溶劑含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溶劑中甲醇用量為8%和醋酸仲丁酯用量為20%時(shí)，可以滿(mǎn)足檢測(cè)的條件．

2.1.2 乳化劑的選擇

乳化劑是微乳劑配方的關(guān)鍵性因素．一般的非離子型表面活性劑HLB值對(duì)溫度的變化很敏感，離子型表面活性劑的親水親油平衡對(duì)溫度變化不敏感，但其在低溫下的溶解度顯著降低[5]．實(shí)驗(yàn)中乳化劑用非離子型和離子型表面活性劑復(fù)配，其HLB值在13～15之間．

表2為乳化劑類(lèi)型及用量對(duì)微乳劑的影響．由表2可知：在外觀(guān)上2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)及6號(hào)樣品透明、穩(wěn)定；對(duì)初步合格的四種微乳劑樣品進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試后進(jìn)行評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，只有4號(hào)樣品通過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)，為合格品，測(cè)得其透明溫度范圍為-4～58 ℃．

2.1.3 防凍劑及水質(zhì)的選擇

微乳劑一般都含有大量的水，為了能夠在低溫情況下貯存和正常使用，防凍劑的添加必不可少．常用防凍劑有乙二醇、異丙醇、丙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉、蔗糖等．通過(guò)對(duì)防凍劑種類(lèi)和用量的優(yōu)化篩選，乙二醇、異丙醇、丙二醇等效果均良好，但是乙二醇價(jià)格相對(duì)低廉．因此，按行業(yè)最低添加量，最終確定乙二醇作為防凍劑，其添加量為3%．

水在微乳劑中占很大的比例，不同的水質(zhì)會(huì)對(duì)微乳劑的各項(xiàng)性能造成影響．為了獲得最優(yōu)配方，比較了不同水質(zhì)對(duì)制劑性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表3．由表3可知，自來(lái)水、去離子水及一定程度的硬水(溶解在水中的鈣鹽與鎂鹽含量)均可，從易得和經(jīng)濟(jì)角度考慮，選用自來(lái)水．

表1 不同溶劑及用量對(duì)微乳劑外觀(guān)的影響

表2 乳化劑的選擇

表3 水質(zhì)的影響

2.1.4 甲維鹽微乳劑質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)過(guò)以上各項(xiàng)指標(biāo)篩選，獲得了15%甲維鹽微乳劑的最優(yōu)配方(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))：甲維鹽有效含量為15%，溶劑甲醇及醋酸仲丁酯用量分別為8%和20%，w(乳化劑7211)∶w(600號(hào))∶w(有機(jī)硅)=6∶3∶4，防凍劑用量為3%，余量自來(lái)水補(bǔ)足，整體達(dá)到100%．

將經(jīng)優(yōu)化配方制備的甲維鹽微乳劑置于(54±2)℃恒溫箱中，靜置貯存14 d后取出，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行外觀(guān)、pH值、自發(fā)分散性、稀釋穩(wěn)定性、透明溫度范圍、冷貯和熱貯穩(wěn)定性的檢測(cè)，其結(jié)果列于表4．由表4可知，微乳液的熱貯穩(wěn)定性良好，平均分解率為2.81%～4.25%，并且各項(xiàng)物理指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定．

表4 15%甲維鹽微乳劑質(zhì)量控制指標(biāo)

2.2 室內(nèi)毒力測(cè)定

15%甲維鹽微乳劑對(duì)小菜蛾室內(nèi)毒力測(cè)定，采用浸蟲(chóng)法，每次處理設(shè)5～6個(gè)濃度梯度，以蒸餾水為對(duì)照，重復(fù)3次．首先取經(jīng)過(guò)饑餓處理4 h后的小菜蛾3齡初期幼蟲(chóng)(同批次孵化出)10頭，在微乳劑(藥液)中浸泡10 s后取出，然后用濾紙吸干蟲(chóng)體表面的藥液，將其置于潔凈無(wú)污染的直徑為9 cm的培養(yǎng)皿(墊有濾紙保濕)內(nèi)飼養(yǎng)，皿中放有新鮮甘藍(lán)葉片，加蓋．將其置于恒溫培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)，其溫度為25±1 ℃、光周期為16L∶8D、相對(duì)濕度為70%．藥后48和72 h后分別檢查各處理組幼蟲(chóng)的死、活蟲(chóng)數(shù)(用毛筆輕觸蟲(chóng)體，無(wú)任何反應(yīng)者為死亡)，計(jì)算死亡率．若對(duì)照組死亡率大于20%，試驗(yàn)重做；若對(duì)照組死亡率小于20%，用abbott公式校正處理組死亡率．計(jì)算公式如下：

死亡率=(施藥前活蟲(chóng)數(shù)-施藥后活蟲(chóng)數(shù))/施藥前活蟲(chóng)數(shù)×100%；

(1)

校正死亡率=(處理組死亡率-對(duì)照組死亡率)/(1-對(duì)照組死亡率)×100%．

(2)

試蟲(chóng)健康標(biāo)準(zhǔn)為于26～30 ℃室溫下，經(jīng)過(guò)饑餓處理 4 h后的小菜蛾幼蟲(chóng)，用毛筆輕觸能快速爬動(dòng)．不同含量甲維鹽微乳劑對(duì)甜菜夜蛾的室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果列于表5．由表5可以看出：實(shí)施了藥劑后小菜蛾幼蟲(chóng)的校正死亡率均隨時(shí)間呈遞增趨勢(shì)；藥后1 d和藥后2 d校正死亡率均存在顯著性差異，而藥后2 d和藥后3 d差異不明顯，表明藥劑殺蟲(chóng)高峰時(shí)間為第2 d前后．由此說(shuō)明，高濃度甲維鹽微乳劑對(duì)小菜蛾有顯著的防治效果．

表5 不同含量甲維鹽微乳劑對(duì)甜菜夜蛾的室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果

無(wú)人機(jī)飛防藥劑要求稀釋倍數(shù)只有4.5～10.66倍[6]．通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，甲維鹽微乳劑在稀釋倍數(shù)為5倍時(shí)，其乳化性能合格，與低含量制劑相比減少了溶劑和助劑的用量，從而使生產(chǎn)成本明顯降低，因而具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用價(jià)值，適合作為飛防專(zhuān)用藥．

3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)影響甲維鹽微乳劑穩(wěn)定性的各因素，如溶劑、乳化劑、冷凍劑及水的考察，確定了最優(yōu)配方．微乳劑最優(yōu)配方為：15%甲維鹽，20%醋酸仲丁酯，8%甲醇，乳化劑中w(7211)∶w(600號(hào))∶w(有機(jī)硅)=6∶3∶4，穩(wěn)定劑正丁醇1%，防凍劑3%，自來(lái)水補(bǔ)足．該配方制劑起始外觀(guān)和冷熱貯存外觀(guān)、經(jīng)時(shí)貯存和稀釋穩(wěn)定性及流動(dòng)性均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求．小菜蛾的室內(nèi)毒力實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，藥后2 d和藥后3 d差異不明顯，藥劑殺蟲(chóng)高峰時(shí)間在第2 d前后，高濃度甲維鹽微乳劑對(duì)小菜蛾有顯著的防治效果．