歐陽敏昆,王學(xué)林,李榆慶,顏高俊,洪陳艷
(昆明農(nóng)藥有限公司,云南 昆明 650401)
二嗪磷(英文通用名:diazinon)是一種膦酸酯類有機(jī)磷殺蟲劑,具有胃毒和觸殺作用,無內(nèi)吸性,具有生氣一定的殺螨活性。主要用于水稻、果樹、葡萄園、甘蔗、玉米、煙草、馬鈴薯、園藝作物上,防治廣譜的刺吸和食葉害蟲[1]。
噻蟲嗪(英文通用名:thiamethoxam)是一種全新結(jié)構(gòu)的第二代煙堿類高效低毒殺蟲劑,對害蟲具有觸殺、胃毒及內(nèi)吸活性,用于葉面噴霧及土壤灌根處理[2];適宜于蔬菜、馬鈴薯、水稻、棉花、柑橘、煙草、油菜、大豆等莖葉處理和土壤處理以及玉米、高粱、小麥、、水稻、棉花、花生等種子處理,可有效地防治鱗翅目、鞘翅目、同翅目等害蟲,如蚜蟲、葉蟬、粉虱、飛虱、跳甲、潛葉蛾等[3]。
農(nóng)藥顆粒劑 (Granule) 為松散顆粒狀產(chǎn)品,由原藥、載體和助劑制成,具有可控制顆粒的釋放速度、藥效好、持效期長、使用方便、使高毒農(nóng)藥低毒化等特點(diǎn)。將二嗪磷和噻蟲嗪復(fù)配制成農(nóng)藥顆粒劑,具有高效、低毒、低殘留等特點(diǎn),是一種理想的替代高毒農(nóng)藥防治地下害蟲的農(nóng)藥產(chǎn)品,主要用于防治農(nóng)作物上的地老虎、螻蛄、蠐螬等地下害蟲,屬全國首創(chuàng)。
二嗪磷原藥(含量95.3%);噻蟲嗪原藥(含量95.8%);有機(jī)溶劑:二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷;穩(wěn)定劑:1,2 丁二醇、草酸、聚乙二醇、尿素;黏結(jié)劑:糊精、黃原膠(XG)、明膠;吸附劑:膨潤土、輕質(zhì)碳酸鈣、白碳黑;染色劑:酸性金黃、玫瑰金、堿性紫;填料:砂。
滾筒式旋轉(zhuǎn)造粒機(jī),高效液相色譜儀(島津LC-15C),電子天平(FA2004)、101A-1 型恒溫電熱干燥烘箱,PHS-3C 型PH 計,實驗室用標(biāo)準(zhǔn)篩等。
1.3.1 顆粒劑的加工方法
農(nóng)藥顆粒劑的加工方法很多,主要有包衣造粒法、擠出成型造粒法、吸附造粒法(浸漬造粒法)、流化床造粒法、噴霧造粒法、轉(zhuǎn)動造粒法等[4]。根據(jù)原藥特性并經(jīng)實驗篩選,最終確定采用包衣造粒法制造工藝,工藝流程為:首先將噻蟲嗪原藥溶解在有機(jī)溶劑中,然后加入二嗪磷原藥制成母藥備用,將砂干燥、篩分后儲存在料倉內(nèi),然后在滾筒式旋轉(zhuǎn)造粒機(jī)內(nèi)按照配比順序加入砂、母藥、穩(wěn)定劑、染色劑、黏結(jié)劑、吸附劑進(jìn)行混合造粒,然后進(jìn)行干燥、檢測、包裝得到顆粒劑產(chǎn)品,工藝流程見圖1。
圖1 1%二嗪磷·噻蟲嗪顆粒劑生產(chǎn)工藝流程簡圖
1.3.2 顆粒劑性能測定
1)外觀:松散的基本無粉塵顆粒。
2)二嗪磷和噻蟲嗪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定:高效液相色譜法。
3)水分的測定:參照GB/T1600-2001 農(nóng)藥水分測定方法。
4)PH 值的測定:參照GB/T1601-1993 農(nóng)藥pH 值的測定方法。
5)粒度范圍的測定:參照NY/T1860.32-2014 中4.1 方法(篩分法)測定。
6)脫落率的測定:準(zhǔn)確稱取已測過粒度的試樣質(zhì)量(m)50g (精確至0.1g),放入盛有2個鋼球或瓷球的標(biāo)準(zhǔn)篩中,將篩置于底盤上加蓋,移至振蕩機(jī)中固定后振蕩15min,準(zhǔn)確稱取接盤內(nèi)試樣質(zhì)量m1(精確至0.1g),樣品的脫落率X=m1/m×100%。
7)熱貯穩(wěn)定性測定:參照GB/T19136-2003農(nóng)藥熱貯穩(wěn)定性測定方法進(jìn)行測定。
在農(nóng)藥顆粒劑的加工過程中,多數(shù)情況下采用液態(tài)物料進(jìn)行造粒,故需選擇適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑將固體原藥噻蟲嗪溶解后再加入液態(tài)二嗪磷原藥配制成液態(tài)物料母藥。選用的有機(jī)溶劑有二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷等,實驗篩選結(jié)果見表1。
從表1 看出,僅用二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇作溶劑,雖能將噻蟲嗪溶解,但低溫實驗不合格,溶液有渾濁現(xiàn)象和結(jié)晶析出,故不應(yīng)使用單一的溶劑,因乙酸乙酯的溶解性能比二氯甲烷和甲醇好,故將乙酸乙酯與DMF 按4∶1~6∶1 比例混合使用可獲得較好的溶解效果和低溫貯藏性能,考慮到生產(chǎn)成本,選擇乙酸乙酯+DMF=5∶1(質(zhì)量比)作溶劑。
表1 溶劑劑的篩選
將二嗪磷和噻蟲嗪復(fù)配加工成顆粒劑后,其有效成分在儲存過程中會發(fā)生緩慢分解,因此需加入穩(wěn)定劑防止農(nóng)藥有效成分的分解。根據(jù)二嗪磷和噻蟲嗪的理化特性,選擇1,2 丁二醇、草酸、聚乙二醇、尿素作穩(wěn)定劑,并通過實驗進(jìn)行優(yōu)化篩選,結(jié)果見表2。
表2 穩(wěn)定劑的篩選
從表2 中看出,1,2 丁二醇能有效降低二嗪磷和噻蟲嗪的分解速度,添加量為2%時,二嗪磷和噻蟲嗪的兩年貯存分解率分別為4.55%、3.57%,綜合考慮后確定用2%的1,2 丁二醇作穩(wěn)定劑。
在農(nóng)藥顆粒劑加工過程中,為使顆粒不易松散脫落成粉,需加入一定量的黏結(jié)劑,黏結(jié)劑種類和用量是否合適,會對造粒產(chǎn)生影響,黏結(jié)劑用量過低會導(dǎo)致包覆物脫落;用量過高顆粒發(fā)黏,影響造粒操作。常用的黏結(jié)劑主要有可糊精、黃原膠(XG)、明膠等,通過實驗對黏結(jié)劑進(jìn)行篩選,結(jié)果見表3。
通過實驗篩選,確定選擇0.3%黃原膠(XG)作黏結(jié)劑。
表3 黏結(jié)劑的篩選
本文采用的顆粒劑加工方法為包衣吸附造粒工藝,需選擇吸附劑將農(nóng)藥液態(tài)母藥進(jìn)行吸附。目前常用的吸附劑有膨潤土、輕質(zhì)碳酸鈣、白碳黑等。因白碳黑比表面積大、吸附能力強(qiáng)、分散性好,選擇白碳黑為本配方的吸附劑,吸附劑的篩選結(jié)果見表4。通過實驗篩選,確定選擇3.0%白碳黑作吸附劑,可制得合格的顆粒劑。
表4 吸附劑的篩選
為便于區(qū)別農(nóng)藥顆粒劑與食品、糧食等其它商品,防止誤食,需在顆粒劑配方中加入染色劑,起到警戒和提示作用。常用的染色劑有酸性金黃、玫瑰金、堿性紫等。根據(jù)產(chǎn)品外觀要求和客戶需求,選用玫瑰金作染色劑,實驗篩選結(jié)果見表5。
表5 染色劑的篩選
從表5 看出,選擇0.3%玫瑰金作染色劑,可獲得滿意的顆粒外觀顏色。
通過實驗篩選確定了1%二嗪磷·噻蟲嗪顆粒劑的最終配方為:二嗪磷0.8%、噻蟲嗪0.2%、穩(wěn)定劑1,2 丁二醇2.0%、黏結(jié)劑黃原膠 (XG)0.3%、吸附劑白碳黑3.0%、染色劑玫瑰金0.3%、填料砂補(bǔ)足100%。
按照確定的最終配方和加工方法制備1%二嗪磷?噻蟲嗪顆粒劑樣品,進(jìn)行配方穩(wěn)定性和重現(xiàn)性測定實驗,表明該配方具有較好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,結(jié)果見表6。
表6 1%二嗪磷·噻蟲嗪顆粒劑配方穩(wěn)定性和重現(xiàn)性測定
通過實驗篩選,確定了1%二嗪磷·噻蟲嗪顆粒劑的最佳配方,該配方具有較好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,產(chǎn)品質(zhì)量符合顆粒劑標(biāo)準(zhǔn)的要求。所采用的加工工藝和加工方法流程簡單、操作方便、便于規(guī)?;a(chǎn)。