王春修，姜成義，王金鳳，方城韜，李建國

(海利爾藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司，山東青島 266109)

水分散粒劑(WDG)是20世紀(jì)80年代初期在可濕性粉劑(WP)和懸浮劑(SC)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的農(nóng)藥新制劑，有著含量高，粉塵少，懸浮率高，使用方便，穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，一經(jīng)推出就受到各國農(nóng)藥公司的關(guān)注。眾所周知，20世紀(jì)90年代以后，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，特別是人們的環(huán)保意識(shí)越來越強(qiáng)，對(duì)農(nóng)藥的要求越來越嚴(yán)的情況下，研究和開發(fā)水分散粒劑是農(nóng)藥行業(yè)必須要面對(duì)的任務(wù)[1,2]。

丙硫菌唑是由拜耳公司開發(fā)的新型廣譜三唑硫酮類殺菌劑，不僅具有很好的內(nèi)吸活性，還具備優(yōu)異的保護(hù)、治療和鏟除活性，且持效期長。該劑抑制真菌中甾醇前體的脫甲基化而致效。與三唑類殺菌劑相比，丙硫菌唑具有更廣譜的殺菌活性。該農(nóng)藥主要應(yīng)用于禾谷類作物，幾乎對(duì)所有的麥類病害有很好的防治效果，還能防治油菜和花生的土傳病害[3]。目前國內(nèi)登記的產(chǎn)品僅有28%丙硫菌唑·多菌靈SC、40%丙硫菌唑·戊唑醇SC、30%丙硫菌唑OD 3個(gè)。本研究擬采用丙硫菌唑與肟菌酯復(fù)配，拓寬藥劑殺菌譜，以發(fā)揮協(xié)同作用，達(dá)到更好的殺菌效果。肟菌酯為拜耳公司開發(fā)的廣譜、內(nèi)吸性第二代甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，為線粒體呼吸抑制劑。肟菌酯具有廣譜、滲透、快速分布等特點(diǎn)，作物吸收快，具有向上傳遞的特性，故耐雨水沖刷性能好，持效期長[3]。目前國內(nèi)市場(chǎng)沒有二者復(fù)配的產(chǎn)品，因此本產(chǎn)品的開發(fā)研究具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。國內(nèi)生產(chǎn)丙硫菌唑原藥廠家較少，質(zhì)量較差；肟菌酯熔點(diǎn)較低，所以制備二者混配高含量水分散粒劑難度較大。筆者經(jīng)大量的試驗(yàn)成功開發(fā)出性質(zhì)穩(wěn)定的75%丙硫菌唑·肟菌酯水分散粒劑，并進(jìn)行了室外生測(cè)，發(fā)現(xiàn)對(duì)黃瓜白粉病、水稻紋枯病、豇豆煤霉病等防效較優(yōu)。

1 原材料和設(shè)備

1.1 原材料

丙硫菌唑原藥：含量≥97%；肟菌酯原藥：含量≥96；潤濕劑：十二烷基硫酸鈉、SXC、LXC、terwet 1004、EFW、W04；分散劑：木質(zhì)素磺酸鈉、廣源益農(nóng) D800、D900、Morwet D425、Tersperse 2700、2020、木質(zhì)素磺酸鈣、TXC、SK-21K；崩解劑：硫酸銨、氯化鈉、尿素、無水硫酸鈉、羧甲基淀粉鈉；填料：白炭黑、高嶺土、玉米淀粉、凹凸棒、滑石粉。

1.2 主要加工設(shè)備

超微氣流粉碎機(jī)；流化床干燥造粒機(jī)；電熱鼓風(fēng)干燥箱(102A)；中藥材粉碎機(jī)；電子天平(DT-500A，500/0.1)；液相色譜分析儀；pH計(jì)；水分測(cè)定儀；秒表；激光粒度儀；表面張力儀。

2 產(chǎn)品性能指標(biāo)的測(cè)定

2.1 丙硫菌唑、肟菌酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

檢測(cè)方法可參照70%吡蟲啉水分散粒劑國家標(biāo)準(zhǔn)中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定方法(GB28139-2011)。

2.2 pH的測(cè)定

參照農(nóng)藥pH值的測(cè)定方法GB/T1601-1993測(cè)定。

2.3 懸浮率的測(cè)定

懸浮率按照GB/T14825-2006的方法進(jìn)行測(cè)定。

2.4 崩解時(shí)間的測(cè)定

采用刻度量筒試驗(yàn)法監(jiān)測(cè)分析。

2.5 熱貯穩(wěn)定性測(cè)定

按照農(nóng)藥熱穩(wěn)定性測(cè)定方法GB/T19136測(cè)定。

3 加工工藝

采用流化床造粒的方法，將原藥、助劑、填料等用氣流粉碎機(jī)加工成可濕粉，然后進(jìn)行造粒、干燥，得到最終水分散粒劑產(chǎn)品。分析有效成分的含量以及相關(guān)指標(biāo)。

4 配方篩選

配方篩選采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，利用正交表來設(shè)計(jì)、試驗(yàn)。

4.1 潤濕劑篩選

潤濕劑是能降低液-固表面張力，增加液體在固體上的擴(kuò)展和滲透力，使其潤濕或加速潤濕的一類物質(zhì)。水分散粒劑崩解的過程首先是顆粒被水潤濕，即顆粒表面氣體被水取代并覆蓋的過程。疏水基團(tuán)側(cè)鏈化程度高，極性基團(tuán)位于分子中部有利于提高潤濕劑的潤濕能力。因此潤濕劑對(duì)水分散粒劑來說十分重要。潤濕劑的篩選方法為：控制其他配方組成不變，添加不同潤濕劑，比較各配方的潤濕時(shí)間，選擇最優(yōu)配方。潤濕時(shí)間按照可濕性粉劑潤濕性測(cè)定方法GB/T5451-2001檢測(cè)分析。

4.2 分散劑篩選

分散劑是能夠阻止固-液分散體系中固體粒子的相互聚結(jié)，使固體微粒在液相中較長時(shí)間保持均勻分散的一類物質(zhì)。因此選擇了合適的分散劑，就可以制備出崩解狀態(tài)好，懸浮率高的產(chǎn)品。在其他助劑、填料相同的條件下，將不同的分散劑按照不同用量進(jìn)行復(fù)配，進(jìn)行氣流粉碎，造粒，制得樣品，測(cè)定懸浮率確定分散劑的種類和用量。

4.3 崩解劑的篩選

類似于潤濕劑、分散劑的篩選方式，控制配方中其他組分不變，添加不同品種、含量的崩解劑配制水分散粒劑，測(cè)定崩解時(shí)間及觀察崩解狀態(tài)。

4.4 填料的篩選

在篩選出潤濕劑、分散劑、崩解劑以后，控制配方中其他組分不變，添加不同品種的填料配制水分散粒劑，觀察崩解狀態(tài)及對(duì)懸浮率的影響情況。

4.5 配方優(yōu)化

初步確定配方后，對(duì)潤濕劑、分散劑、崩解劑用量(分別記X、Y、Z)進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)(表1、2)，以明確各因素對(duì)配方懸浮率的影響，篩選出最優(yōu)配方。

5 結(jié)果與分析

5.1 不同潤濕劑的潤濕性

選擇正確的潤濕劑可以增加制劑與作物的接觸，提高農(nóng)藥利用率。

由表3可以看出，以terwet 1004為潤濕劑，產(chǎn)品的潤濕時(shí)間最短，12.54 s；使用W04時(shí)產(chǎn)品的潤濕時(shí)間最長，為33.21 s，因此選擇terwet 1004作為配方潤濕劑，用量1%。

表1 試驗(yàn)的因素和水平

表2 正交試驗(yàn)方案

表3 不同潤濕劑(1%)對(duì)樣品潤濕時(shí)間的影響

5.2 分散劑種類和用量的選擇

分散劑可以通過靜電作用或者空間位阻作用使制劑粒子間距保持在合適的范圍內(nèi)，防止粒子聚結(jié)，保持產(chǎn)品穩(wěn)定。分散劑的篩選結(jié)果見表4、5。

由表4可以看出，使用分散劑Morwet D425和Tersperse 2700的小樣懸浮率較好，分別為54.57%和65.25%，這說明2種分散劑更加適應(yīng)于該配方。同時(shí)，分散劑單獨(dú)使用往往效果差于多種分散劑混配使用。因此，筆者進(jìn)行了Morwet D425與Tersperse 2700復(fù)配篩選試驗(yàn)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

由表5可知，分散劑Morwet D425和Tersperse 2700以 2∶7比例復(fù)配使用，效果最好，且用量為15%時(shí)懸浮率最高，由此確定配方分散劑組成為Morwet D425和Tersperse 2700，添加量15%。

5.3 不同種類崩解劑對(duì)配方崩解性的影響

由表6可知，無水硫酸鈉作為崩解劑時(shí)，樣品能徹底地崩解且崩解狀態(tài)較好，崩解時(shí)間最短，為25 s，因此選取無水硫酸鈉作為崩解劑。

5.4 不同種類填料對(duì)配方性能的影響

由表7可知，以煅燒高嶺土作為填料時(shí)，樣品能徹底地崩解且崩解狀態(tài)較好，崩解時(shí)間最短，為20 s，因此選取煅燒高嶺土作為填料。

表4 不同分散劑的篩選(用量10%)

表5 2種分散劑比例及用量的篩選

表6 不同崩解劑及用量的篩選

表7 不同填料的篩選

6 最終配方和產(chǎn)品性能指標(biāo)

6.1 最終配方

根據(jù)上述篩選，最終配方組成為：丙硫菌唑50%、肟菌酯25%、Tersperse 2700 11.7%、terwet1004 1%，Morwet D425 3.3%、無水硫酸鈉2%，煅燒高嶺土補(bǔ)足至100%。

6.2 產(chǎn)品性能指標(biāo)

對(duì)最優(yōu)制劑配方性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得75%丙硫菌唑·肟菌酯WG的各項(xiàng)指標(biāo)見表8。

7 室外生測(cè)效果試驗(yàn)

對(duì) 75%丙硫菌唑?肟菌酯 WG進(jìn)行室外生測(cè)試驗(yàn)，由表9-11可知，75%丙硫肟菌酯WG稀釋3 000倍施藥2次后15 d對(duì)水稻紋枯病防效較好，為69.48%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)照藥劑38.06%；稀釋3 000倍施用第2次后7 d對(duì)豇豆煤霉病防效較好，為66.97%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)照藥劑48.75%；稀釋3 000倍施用第2次后7 d對(duì)黃瓜白粉病防效較好，達(dá)81.43%，遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)照藥劑74.26%。注：施藥時(shí)間：2016年6月25日(第1次)、2016年7月15日(第2次)；調(diào)查方法：各處理3點(diǎn)取樣，每點(diǎn)隨機(jī)查20～30株統(tǒng)計(jì)紋枯病發(fā)病級(jí)數(shù)。

表8 丙硫菌唑·肟菌酯WG性能指標(biāo)

表9 75%丙硫?肟菌酯WG防治水稻紋枯病試驗(yàn)

表10 75%丙硫?肟菌酯WG防治豇豆煤霉病試驗(yàn)

表11 75%丙硫?肟菌酯WG防治黃瓜白粉病試驗(yàn)

8 結(jié) 論

通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，選擇了合適的助劑以及用量。該方法目的性、系統(tǒng)性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，能夠較快、準(zhǔn)確地篩選出合適的助劑、填料。通過試驗(yàn)，最終獲得了質(zhì)量穩(wěn)定，懸浮率高的75%丙硫菌唑·肟菌酯WG配方。對(duì)其進(jìn)行生測(cè)效果測(cè)試，發(fā)現(xiàn)該劑對(duì)黃瓜白粉病、水稻紋枯病、豇豆煤霉病等防效較優(yōu)，建議在這些靶標(biāo)上應(yīng)用推廣以代替之前的傳統(tǒng)用藥，減緩抗藥性的發(fā)生。