何培迎,李 輝,仲春梅,杜 然
(1.江蘇藍豐生物化工股份有限公司,江蘇 新沂 221400;2. 中國農業(yè)出版社有限公司,北京 100125)
氟環(huán)唑是一種內吸性三唑類殺菌劑,其活性成分氟環(huán)唑抑制病菌麥角甾醇的合成,阻礙病菌細胞壁的形成,并且氟環(huán)唑分子對一種真菌酶(14-dencthylase)有強力親和性,與目前已知的殺菌劑相比,能更有效抑制病菌原真菌。氟環(huán)唑可提高作物的凡丁質酶活性,導致真菌吸器的收縮,抑制病菌侵入,這是氟環(huán)唑在所有三唑類產品中獨一無二的特性。
對一系列禾谷類作物如立枯病、白粉病、眼紋病等十多種病害具有良好的防治作用,并能防治糖用甜菜、花生、油菜、草坪、咖啡、水稻及果樹等病害。不僅具有很好的保護、治療和鏟除活性,而且具有內吸和較佳的殘留活性。
多菌靈為苯并咪唑類殺菌劑,主要作用機制是干擾病原菌的有絲分裂中紡錘體的形成,從而影響細胞分裂。具有內吸性殺菌劑,對許多子囊菌和半知菌有效,對卵菌霜霉菌和細菌引起的病害無效。在有效防治對象范圍內,具有保護和治療作用。用于防治麥類赤霉病、水稻紋枯病、稻瘟病、小粒菌核病,許多果樹、蔬菜病害,如白粉病、炭疽病、黑星病等。
1.1 試驗材料 原藥:98%氟環(huán)唑,98%多菌靈;潤濕劑:NNO、MF、1602、SXC、EL-40、YUS-FS1;分散劑:NNO、WG4、MF、LXC、RXB;增稠劑:聚乙烯醇、硅酸鎂鋁、黃原膠、黃原膠+硅酸鎂鋁;防凍劑:鹽、尿素、丙三醇、乙二醇;消泡劑:有機硅酮、C8~ C10脂肪酸、酯-醚。
1.2 主要加工設備 電子天平、恒溫水浴箱、實驗用砂磨機、鼓風式干燥箱、高效液相色譜分析儀、旋轉式黏度測定儀等。
1.3 所篩選配方制劑各項指標的測定方法 有效成分含量用高效液相色譜法測定。按照篩選所得配方制備樣品,放在氟化瓶中封口,放于(54±2)℃的恒溫箱中熱儲14d后,用高效液相色譜分析儀測其含量變化,以及樣品穩(wěn)定性。
懸浮率按照GB/T 14825-2006方法用高效液相色譜分析儀測定;pH值按照GB/T1601方法用pH-3酸度計測定;傾倒性試驗:將置于容器中的懸浮劑試樣放置一定時間后,按照規(guī)定程序進行傾倒,測定滯留在容器內試樣的量;將容器用水洗滌后,再測定容器內的試樣量;持久起泡性試驗:參照CIPAC MT47進行;低溫穩(wěn)定性測定:參照GB/T19137-2003農藥低溫穩(wěn)定性測定方法進行;熱儲穩(wěn)定性測定: 參照GB/T19136-2003農藥熱儲穩(wěn)定性測定方法進行。
2.1 潤濕劑的選擇 懸浮劑是一種流動的懸浮體系,屬于假流體,具有膠體的部分性質,即動力學不穩(wěn)定性、熱力學不穩(wěn)定性和不均勻態(tài),還具有塑流體的性質。適合的潤濕分散劑可以使農藥不僅具有較好的物理穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,還可使農藥稀釋液穩(wěn)定,有助于噴灑農藥在植物表面均勻附著,充分發(fā)揮藥效的作用。
結合采用測定潤濕有效成分流點的方法,在NNO、MF、1602、SXC、EL-40、FS1等助劑中進行篩選(表1)??梢?,YUS-FS1的用量最低,有著較好的分散性,選擇YUS-FS1為劑型的潤濕劑,用量暫定為5%。
表1 潤濕劑的篩選試驗
2.2 分散劑的選擇 為了防止固液分散體系中的固體粒子的相互凝聚,使固體微粒在液相中較長時間保持均勻分散,需加入分散劑。合適的分散劑有助于有效成分在水中更好地分散,提高懸浮率,將上步選擇的潤濕劑與不同的分散劑,如RXB、MF等進行濕磨,觀察制劑在水中的分散性和懸浮率以及冷熱儲的外觀表現(表2)。經分析,確定分散劑為RXB,用量為3%。
表2 分散劑的篩選試驗
2.3 增稠劑的選擇 一般懸浮劑都要求適當的粘度,通常在100~5 000mPa·s之間,以提高分散介質的粘度,降低粒子沉降速度,從而提高制劑的穩(wěn)定性。本制劑有效成分含量特別高,很容易出現粘稠流動性不好或分散性不好的情況而影響使用,也會出現顆粒沉降結塊而影響儲存穩(wěn)定性,需要選擇合適和與潤濕分散性配伍較好的增稠劑。通過在黃原膠、聚乙烯醇、硅酸鎂鋁等增稠劑中進行選擇,將原藥、以上實驗篩選的助劑和各種增稠劑進行濕磨,通過進行分散性和熱儲穩(wěn)定性的比較(表3)??梢姡x擇黃原膠和硅酸鎂鋁作為增稠劑,用量為0.1+1%,可以使制劑在冷、熱儲條件下以及常溫放置時保持較好的物理穩(wěn)定性,產品的粘度適中。
表3 增稠劑的篩選試驗
2.4 防凍劑的選擇 配制好的懸浮劑在冷儲時雖沒有結冰現象,但為了防止在更低溫度凍結,需要加入少量的防凍劑,將以上實驗所篩選的助劑加工出一批產品后,再加入不同的防凍劑,通過54℃熱儲14d和0℃冷儲7d,觀察外觀變化及在水中的分散性表現來篩選防凍劑。根據實驗結果(表4),選擇乙二醇可作為本制劑的防凍劑,用量為5%。
表4 防凍劑篩選試驗
2.5 消泡劑的選擇 產品加工采用濕磨,通過3~4h的高速研磨后,產生了大量的泡沫,影響粘度、計量和包裝,需要加入一定量的的消泡劑,要求消泡劑必須能同制劑的各組分有很好的相溶性,通過在有機硅酮、C8~C10脂肪酸、酯-醚類消泡劑中進行選擇,發(fā)現有機硅酮能很快地消除泡沫,用量0.5%即可。
2.6 防腐劑的選擇 在農藥中添加防腐劑,它主要是為了抑制和殺滅細菌、真菌、霉菌。在與微生物接觸后,迅速的抑制其增長,從而導致微生物細胞的死亡,有效的延長農藥保存時間。通過在NDL10、ZB-701、TN09、BEK-500防腐劑中進行選擇,發(fā)現ZB-701能起到有效的防腐作用,用量0.2%即可。
將以上試驗篩選出來的潤濕分散劑、增稠劑等助劑與原藥按比例配制,通過3~4h的高速研磨,配成250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑,加入不同劑量的酸和堿,將懸浮劑調節(jié)成不同pH值,封入安瓿瓶中,在54℃熱儲14d和0℃冷儲7d,觀察外觀及測定有效成分分解情況。實驗結果(表5)。可以看出,在pH5~7之間時產品的外觀正常,有效成分不分解,由于產品加工后pH值在6左右,不需要再加入pH調節(jié)劑。
表5-1 不同pH值對制劑的影響
表5-2 不同pH值對制劑的影響
續(xù)表
原藥的配比是通過大田實驗測定數據、計算毒理系數、考慮經濟成本等得到的比例搭配。為滿足農藥劑型朝著水性化、環(huán)保、安全的方向發(fā)展的要求,將氟環(huán)唑和多菌靈加工成懸浮劑,根據室內生測配比篩選結果和成本等因素,將劑型確定為250g/L懸浮劑,其中氟環(huán)唑為125g/L,多菌靈為125g/L。250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑初步配方(表6)。將250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑最佳配方進行質量檢驗,其各項指標值(表7)。
表6 250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑初步配方
表7 250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑最佳配方各項指標值
該懸浮劑的加工工藝比較簡單,將原藥、潤濕劑、增稠劑、防凍劑等先混合均勻,與水一起放入濕法砂磨機中,經過3~4h的研磨在一起,即形成分散良好的懸浮劑。250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑加工工藝流程(圖1)。
圖1 250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑加工工藝流程圖
根據上述配方進行試生產幾批試驗,進行產品指標檢測(表8)??梢?,試生產樣品可以達到產品質量指標。
表8-1 250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑試生產產品指標檢測結果
表8-2 250g/L氟環(huán)唑·多菌靈懸浮劑試生產產品熱儲穩(wěn)定性檢測結果
懸浮劑是以水為分散介質,將原藥、助劑經濕法粉碎制得的農藥劑型。懸浮劑同時兼有可濕性粉劑和乳油的特點,以價廉、來源豐富的水為分散介質,而不用污染環(huán)境、價格又高的有機溶劑;不需要用量很大、要求較嚴格的填充劑。采用濕法粉碎工藝,相對于可濕粉的干法粉碎在生產過程中基本無三廢污染問題,生產環(huán)境、衛(wèi)生條件好,不受水質、水溫的影響,應用安全、方便。
不同品種成分進行復配,是防治抗性作物最常見的方法,可以提高防效,擴大殺菌范圍、減少有效成分的用量,節(jié)約用藥成本,降低環(huán)境污染,是綜合防治作物病害的重要手段。