魯陳琳 秦敦忠

摘要：氟樂靈是一種廣泛適用于一年生禾本科雜草的芽前除草劑，為改善氟樂靈在使用過(guò)程中易光解、易揮發(fā)引起的利用率低、持效期短等問(wèn)題，通過(guò)界面聚合法以氟樂靈為原藥，制備了30%氟樂靈微囊懸浮劑，研究了乳化劑、芯材溶劑、保護(hù)膠體和其他助劑在微囊制備中的影響，并通過(guò)添加表面活性劑來(lái)改善微囊懸浮劑界面性能以調(diào)控微囊釋放速率。結(jié)果表明，以150#芳烴溶劑油為芯材溶劑、SP-27001為乳化劑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% XG為保護(hù)膠體、SP-2206為分散劑，最后加入硅酸鎂鋁、丙三醇、黃原膠、凱松，可得到達(dá)標(biāo)的氟樂靈微囊懸浮劑。性能表征結(jié)果表明，所得懸浮劑性能指標(biāo)達(dá)標(biāo)，微囊形貌良好且分布均勻，D為6.260 μm，有效含量30.7%，懸浮率98%，物理穩(wěn)定性良好，加入助劑SP-4028的微囊釋放速率可達(dá)乳油劑釋放水平，對(duì)早熟禾防效顯著，與乳油劑基本處于同一水平。

關(guān)鍵詞：氟樂靈;微囊懸浮劑;界面性能;釋放速率

中圖分類號(hào)：TQ450.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）11-0108-11

收稿日期：2021-12-30

基金項(xiàng)目：江蘇精禾界面科技有限公司基金。

作者簡(jiǎn)介：魯陳琳（1997—），女，安徽馬鞍山人，碩士研究生，主要從事農(nóng)藥制劑研究。E-mail：819605404@qq.com。

通信作者：秦敦忠，博士，研究員，主要從事高分子表面活性劑研究。E-mail：qindz@126.com。

氟樂靈是一種毒性低的除草劑，屬于二硝基苯胺類，在澳大利亞被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田雜草防治中。現(xiàn)階段氟樂靈的主流制劑是48%氟樂靈乳油劑，但氟樂靈光解性強(qiáng)，存在持效期短、藥效低等問(wèn)題。乳油制劑中含有大量有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境不友好，也會(huì)影響施藥者的健康。微囊是具有核殼結(jié)構(gòu)的微米級(jí)顆粒，農(nóng)藥微囊劑包括囊壁、囊芯2個(gè)部分，囊芯是農(nóng)藥的有效成分，囊壁是成膜的高分子材料。將氟樂靈制成微囊劑可以有效減少光解，提高農(nóng)藥實(shí)際藥效，減少施藥頻次，且水溶性的微囊制劑可以降低由氟樂靈本身顏色導(dǎo)致的對(duì)施藥設(shè)備和加工設(shè)備的清洗難度。

界面聚合法簡(jiǎn)便，對(duì)聚合單體的純度要求不高，反應(yīng)速度快。本研究壁材使用聚脲，結(jié)合界面聚合法，制備了30%氟樂靈微囊懸浮劑?？疾炝诵静娜軇?、乳化劑、保護(hù)膠體等因素對(duì)微囊粒徑分布和動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性的影響。通過(guò)光學(xué)顯微鏡、紅外光譜、多重光散射穩(wěn)定性分析儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、熱重分析儀等儀器對(duì)所制備的氟樂靈微囊懸浮劑進(jìn)行性能表征，確定最佳配方。由于微囊的緩慢釋放特性，其藥效與乳油劑的相比，相差甚遠(yuǎn)。本研究通過(guò)添加表面活性劑以調(diào)控氟樂靈微囊劑的界面性能，達(dá)到調(diào)控微囊釋放的目的。通過(guò)載玻片干燥法、動(dòng)態(tài)透析法結(jié)合高效液相色譜分析對(duì)制劑的釋放性能進(jìn)行表征，篩選合適的表面活性劑，以期達(dá)到與氟樂靈乳油劑同等藥效，通過(guò)室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)檢測(cè)對(duì)早熟禾的防效。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和儀器

96%氟樂靈原藥，購(gòu)自江蘇豐山集團(tuán)有限公司;二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI），購(gòu)自信科（山東）化學(xué)科技有限公司;四亞乙基五胺，購(gòu)自山東佰斯特新材料有限公司;640#醚類溶劑油、620#醚類溶劑油、600#醚類溶劑油、300#酯類溶劑油、150#芳烴溶劑油，購(gòu)自艾特（山東）新材料有限公司;乳化劑 SP-27001（苯乙烯丙烯酸酯共聚物鈉鹽）、乳化劑YL-T08（脂肪胺聚氧乙烯醚）、乳化劑SP-7123（馬來(lái)酸酐共聚水解物）、乳化劑BY-125（蓖麻油聚氧乙烯醚）、分散劑SP-2206（木質(zhì)素磺酸鹽），購(gòu)自江蘇擎宇化工科技有限公司;有機(jī)硅消泡劑，購(gòu)自濟(jì)南浚海化工有限公司;硅酸鎂鋁（工業(yè)級(jí)），購(gòu)自江蘇潤(rùn)豐合成科技有限公司;黃原膠（工業(yè)級(jí)）、明膠（工業(yè)級(jí)），購(gòu)自濟(jì)南明寧生物工程有限公司;聚乙烯醇（2099），購(gòu)自山東開普勒生物科技有限公司;丙三醇（工業(yè)級(jí)），購(gòu)自濟(jì)南創(chuàng)世化工有限公司;凱松（工業(yè)級(jí)），購(gòu)自南京古田化工有限公司;SP-6535（植物油聚氧乙烯醚）、SP-4028（聚硅氧烷聚氧乙烯醚），購(gòu)自江蘇擎宇化工科技有限公司。

高剪切分散乳化機(jī)（QWL750CY），購(gòu)自上海全簡(jiǎn)機(jī)電有限公司;精密增力電動(dòng)攪拌器（98-2），購(gòu)自上海霓玥儀器有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋，購(gòu)自無(wú)錫瑪瑞特科技有限公司;光學(xué)顯微鏡（N-300M），購(gòu)自浙江納德科學(xué)儀器有限公司;激光粒度分布儀（HL2020-L），購(gòu)自北京海鑫瑞科技有限公司;場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（Regulus8100），購(gòu)自日本日立公司;紅外光譜儀（Nicolet iS10），購(gòu)自美國(guó)賽默飛公司;液相色譜儀（Agilent 1260），購(gòu)自美國(guó)安捷倫公司;全自動(dòng)表面張力計(jì)（JYW-200A），購(gòu)自承德金和儀器制造有限公司;熱重分析儀（TG 209 F3 Tarsus），購(gòu)自德國(guó)耐馳機(jī)械儀器有限公司;多重光散射穩(wěn)定性分析儀（Turbiscan TOWER），購(gòu)自法國(guó)Formulation公司。

1.2 氟樂靈微囊懸浮劑的制備

1.2.1 微囊合成原理 本試驗(yàn)使用對(duì)苯基甲烷二異氰酸酯為油性壁材單體、四亞乙基五胺為水性壁材單體。由于體系中有大量水，異氰酸酯在水中反應(yīng)生成氨基甲酸并迅速分解成胺和二氧化碳，反應(yīng)方程如式（1）所示：

。（1）

生成的胺和加入的四亞乙基五胺進(jìn)一步和異氰酸酯反應(yīng)，生成聚脲。異氰酸酯和胺的反應(yīng)速率很快，反應(yīng)方程如式（2）所示：

。（2）

異氰酸酯和胺在乳滴表面迅速反應(yīng)生成聚脲囊殼，如圖1所示。

1.2.2 微囊懸浮劑制備方法 制備過(guò)程見圖2。

（1）制備水相：在燒杯中加入一定量的乳化劑、消泡劑、分散劑、水，加熱至65℃，分散均勻得到水相。（2）制備油相：在另一燒杯中按比例加入氟樂靈原藥溶解于溶劑，加熱至65℃，添加油相單體 MDI，使之充分混合以獲得油相。（3）剪切乳化：在水相中加入油相，同時(shí)高速剪切進(jìn)行乳化，得到水包油（O/W）乳液。（4）聚合成囊：轉(zhuǎn)移至四口燒瓶中繼續(xù)攪拌，同時(shí)緩慢滴加水性單體。（5）保溫固化：保持低速攪拌，保溫固化一定時(shí)間。（6）調(diào)懸浮：按比例加入懸浮分散劑、防凍劑、增稠劑、防腐劑等助劑，并補(bǔ)加適量水，加以混合得到懸浮劑。（7）界面性能調(diào)控：按照使用濃度稀釋，并加入一定比例的表面活性劑調(diào)控界面性能，以得到符合應(yīng)用場(chǎng)景釋放速率的微囊懸浮劑。

1.3 性能表征

1.3.1 微囊形態(tài)觀察及粒徑測(cè)定 顯微鏡觀察：分別在剪切乳化、保溫固化后，取少量氟樂靈微囊用清水稀釋10倍，用400倍放大的光學(xué)顯微鏡觀看和拍攝。掃描電子顯微鏡觀察：將制備好的氟樂靈微囊干燥后均勻地粘貼到導(dǎo)電膠上，通過(guò)離子濺射儀鍍金，觀察微囊的表面形貌。

1.3.2 微囊紅外分析 紅外光譜分析采用溴化鉀壓片法，采用Nicolet iS10型紅外光譜儀對(duì)氟樂靈原藥、MDI、氟樂靈微囊進(jìn)行表征分析。紅外光譜儀掃描范圍為4 000～5 000 cm，分辨率為4.0 cm。

1.3.3 載玻片干燥試驗(yàn) 取適量微囊懸浮劑，用去離子水稀釋150倍后，用移液槍將20 μL稀釋液滴在載玻片上，25℃下自然晾干。通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察載玻片晾干不同時(shí)間后囊型的變化，定性判斷釋放速率。

1.3.4 動(dòng)態(tài)透析釋放試驗(yàn) 稱取一定量的氟樂靈微囊加去離子水制成稀釋150倍的懸浮液，加入一定量的表面活性劑，裝入透析袋中，將透析袋兩端夾緊置于盛有250 mL甲醇的具塞蒸餾瓶?jī)?nèi)，25℃下以200 r/min攪拌，定時(shí)取出1 mL的透析介質(zhì)，并以相同量的甲醇補(bǔ)足。將30%氟樂靈乳油劑加蒸餾水稀釋150倍置于半透膜中，同樣條件下攪拌取樣，測(cè)其釋放量。通過(guò) HLPC檢測(cè)釋放出的有效成分量。

1.3.5 動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性分析 采用法國(guó)Formulaction公司的Turbiscan TOWER型多重光散射穩(wěn)定性分析儀分析氟樂靈乳液的動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性（TSI）。通過(guò)測(cè)定反射和反射的光強(qiáng)度，可以求出特定的剖面密度或粒子尺寸的改變。將樣品搖晃均勻，裝入適量樣品至樣品瓶中，保證頂部半月面不產(chǎn)生氣泡且半月面以上的樣品瓶干凈無(wú)樣品沾壁。緩慢將樣品瓶放入檢測(cè)室，檢測(cè)溫度為25℃。檢測(cè)結(jié)果TSI數(shù)值越小，表示動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性越好。

1.3.6 微囊熱重分析 采用德國(guó)Netzsch公司的TG 209 F3 Tarsus型熱重分析儀分析氟樂靈微囊的熱穩(wěn)定性，以氮?dú)庾鳛榇祾邭夂捅Ｗo(hù)氣。稱取微量微囊產(chǎn)品放入坩堝，壓片封口，放入熱重分析儀中，升溫速率20℃/min，氮?dú)饬魉?0 mL/min，升溫范圍30～800℃。

1.3.7 其他制劑控制項(xiàng)目指標(biāo)檢測(cè) 按照《ManualOn development and useOf FAO and WHO specifications for pesticides》（2010）中關(guān)于微囊懸浮劑的各項(xiàng)性能指標(biāo)，研究所制備的氟樂靈微囊懸浮劑的特性。

1.3.8 室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)

1.3.8.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)地點(diǎn)在江蘇省儀征市，在溫室內(nèi)對(duì)一年生冬季雜草早熟禾進(jìn)行靶標(biāo)試驗(yàn)。

1.3.8.2 試驗(yàn)條件 溫度：10～30℃（短期夜晚達(dá)到過(guò)0℃），相對(duì)濕度75%～90%，試材管理同溫室栽培管理?xiàng)l件一致。

1.3.8.3 試驗(yàn)依據(jù) 根據(jù)《農(nóng)藥室內(nèi)生物活性測(cè)定試驗(yàn)準(zhǔn) 除草劑 第三部分：活性測(cè)定試驗(yàn) 土壤噴霧法》（NY/T 1155.3—2006）對(duì)氟樂靈微囊懸浮劑進(jìn)行室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)。

1.3.8.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)土壤采用腐殖土50%、黃土25%、黃沙25%，試驗(yàn)前進(jìn)行高溫滅菌處理。試驗(yàn)土壤定量裝至盆缽3/5處，每盆播種早熟禾種子1 g，每盆計(jì)1個(gè)重復(fù)，重復(fù)5次。用鑷子將種子均勻混拌在表層1～2 cm土層內(nèi)，然后根據(jù)種子大小覆土0.5～2.0 cm;用盆底滲透法灌溉，充分保持土壤水分，靜置24 h后進(jìn)行移液槍均勻滴灌處理。然后土壤表面再覆土0.5～2.0 cm，緩解氟樂靈見光分解特性。

1.3.8.5 調(diào)查內(nèi)容和統(tǒng)計(jì)方法 施藥后對(duì)雜草的萌發(fā)狀況進(jìn)行觀察和跟蹤，分別在藥后20、34、60 d 調(diào)查早熟禾株數(shù)，最后1次同時(shí)調(diào)查鮮質(zhì)量。利用SPSS分析軟件對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性對(duì)比，以評(píng)估不同的處理方式對(duì)早熟禾的防治作用。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，按照公式（3）（4）計(jì)算早熟禾株防效和鮮質(zhì)量防效。

株防效=空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)-處理區(qū)雜草株數(shù)空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)×100%;（3）

鮮質(zhì)量防效=空白對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量-處理區(qū)雜草鮮質(zhì)量空白對(duì)照區(qū)雜草鮮質(zhì)量×100%。（4）

2 結(jié)果與分析

2.1 芯材溶劑的篩選

氟樂靈原藥在室溫下為橘黃色晶體，加熱融化后為液體，直接制備的微囊懸浮劑黏度過(guò)大、流動(dòng)性差，且易破囊析晶，需要加入適當(dāng)溶劑調(diào)節(jié)成黏度合適的油相，才能將其均勻包覆。制備氟樂靈微囊懸浮劑要求芯材溶劑對(duì)原藥有較高的溶解度，性質(zhì)穩(wěn)定，不與囊壁材料發(fā)生反應(yīng)。640#、620#、600#、200#、150#屬于綠色環(huán)保型溶劑，且滿足以上條件，選其作為考察的芯材溶劑，制備氟樂靈微囊懸浮劑。通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察微囊形貌，結(jié)合冷貯熱貯穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果確定芯材溶劑種類，試驗(yàn)結(jié)果見表1。150#制備的氟樂靈微囊形貌圓整，冷熱貯流動(dòng)性好，選其作為芯材溶劑。

2.2 乳化劑的篩選

乳化是指舊的水油界面被打破形成新的兩相界面的過(guò)程，通常情況下，兩親表面活性劑都是有親水性和親油性的，在水油界面降低界面張力從而穩(wěn)定液滴抑制聚集。乳化劑的性質(zhì)是影響分散相液滴大小和乳液穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。本試驗(yàn)選擇了4種乳化劑，從乳化結(jié)果來(lái)看，使用SP-27001制備的乳滴形狀圓整，大小均一，流動(dòng)性好，效果最好（表3）。因此選擇SP-27001作為本研究的乳化劑。

表3 乳化劑種類對(duì)微囊制備的影響

乳化劑乳化現(xiàn)象 SP-27001囊形圓整，流動(dòng)性好

YL-T08粒徑太大，結(jié)底膏化

SP-7123粒徑太小，固化粘連

BY-125粒徑均勻，但乳化不均，游離偏多

乳化劑用量對(duì)粒徑分布、乳滴形態(tài)和乳液穩(wěn)定性都有影響（表4）。選用SP-27001作為乳化劑，在65℃、10 000 r/min下剪切2 min，考察不同添加量下乳液的粒徑分布、靜態(tài)表面張力、乳化狀態(tài)和乳液穩(wěn)定性。SP-27001用量小于0.6%時(shí)，由于體系中表面活性劑分子少，親水親油基團(tuán)分別吸附在水油界面，形成的新水油界面的面積較小 ，因此乳滴粒徑較大，由光學(xué)顯微鏡圖（圖3-a、圖3-b）可以看到有大顆粒不規(guī)則乳滴。SP-27001用量達(dá)到1.2%后，結(jié)合光學(xué)顯微鏡圖（圖3-e、圖3-f）可見，乳滴粒徑基本不變，形狀圓整，大小均一。結(jié)合多重光散射的動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性結(jié)果可見，SP-27001用量1.2%時(shí)，TSI指數(shù)最小，表明乳液穩(wěn)定性最好（圖4）。

2.3 保護(hù)膠體對(duì)乳化的影響

膠體的保護(hù)作用指的是，把親水膠體溶液加入到疏水膠體溶液中時(shí)，會(huì)有一層親水膠體附著在膠粒表面，阻止了膠體之間的接觸而提高其穩(wěn)定性。保護(hù)膠體可以降低連續(xù)相的界面張力使其具有相對(duì)較高的黏度，同時(shí)在分散相油滴表面形成雙電層起到暫時(shí)的穩(wěn)定作用，可在剪切乳化階段得到粒徑較小的微囊。本研究選取明膠、殼聚糖、聚乙烯醇、黃原膠4種保護(hù)膠體，考察不同保護(hù)膠體對(duì)乳化剪切的影響，最終選出一種最適合制備氟樂靈微囊的保護(hù)膠體，結(jié)果如表5所示。

從乳化現(xiàn)象來(lái)看，以黃原膠作為保護(hù)膠體得到的乳滴形態(tài)圓整，大小均一，是本研究中最合適的保護(hù)膠體。在制備微囊過(guò)程中，黃原膠其主要功能有2個(gè)方面：乳化分散性和帶電效應(yīng)。表現(xiàn)為減少油相在水相中的表面張力，通過(guò)將電荷供給到分散的油滴的表面，或形成一種空間的位阻作用，以防止油滴間的結(jié)合。在油水2種界面之間可以形成一種防護(hù)膜，可以有效阻止油滴相互聚合，防止顆粒尺寸增大，從而達(dá)到保護(hù)膠體的目的，避免加熱固化階段微囊粘連。

保護(hù)膠體的用量也會(huì)影響微囊的穩(wěn)定性、粒度大小和粒度分布。研究質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% XG水溶液的不同添加量對(duì)氟樂靈微囊乳化粒徑的影響以及乳液的動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性，結(jié)果見表6。未添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% XG時(shí)，氟樂靈微囊的D為7.58 μm，隨著黃原膠水溶液添加量的增多，粒徑減小。當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% XG添加量為0.50%時(shí)，氟樂靈微囊的D達(dá)到最小值6.23 μm;繼續(xù)添加黃原膠，粒徑增大。這是因?yàn)樵隗w系中加入保護(hù)膠體后，其中一定量的保護(hù)性膠質(zhì)附著于芯材表面，在芯材表面形成一層水化膜，起到阻止顆粒碰撞和凝結(jié)的作用。而在水相中溶解的保護(hù)性膠體會(huì)使乳液連續(xù)相中黏度增大，顆粒聚集的概率降低，顆粒尺寸減小，顆粒尺寸均勻，顆粒表面更加平滑。但添加過(guò)量的保護(hù)性膠體，會(huì)使微膠囊的平均尺寸增大，且顆粒尺寸分布更寬。這是由于保護(hù)膠質(zhì)含量過(guò)高而導(dǎo)致乳劑的黏性過(guò)高。在乳化時(shí)，因其他因素一致，乳劑的黏度過(guò)高使其乳化性能變差，難以在較高的保護(hù)性膠質(zhì)濃度下生成尺寸顆粒均勻，粒徑分布較窄的微膠囊。同時(shí)結(jié)合乳液的動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定性分析結(jié)果，確定質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% XG用量為0.5%時(shí)，乳液TSI數(shù)值最小，乳液的穩(wěn)定性最好（圖5）。

2.4 氟樂靈微囊懸浮劑優(yōu)化配方的確定

為制得穩(wěn)定的微囊懸浮劑產(chǎn)品，制備工藝也非常重要。通過(guò)對(duì)剪切時(shí)間、溫度、速率、固化時(shí)間、溫度的考察，最終確定在65℃，10 000 r/min下剪切2 min，65℃下固化5 h可制備得穩(wěn)定的微囊。為了在固液體系中使微囊保持一定的物理穩(wěn)定性，本研究還篩選了分散劑及懸浮助劑。通過(guò)篩選，最終確定30%氟樂靈微囊懸浮劑配方：分散劑選用 SP-2206，用量為2.4%;SP-27001作乳化劑，用量為1.2%;保護(hù)膠體選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% XG，用量為0.5%;芯材溶劑選用150#芳烴溶劑油，油相中占比30%;硅酸鎂鋁作增稠劑，用量為8%;丙三醇作抗凍劑，用量為3%;防腐劑選用凱松（異噻唑啉酮），用量為0.2%。

3 微囊懸浮劑的檢測(cè)表征

3.1 氟樂靈微囊形貌分析

將氟樂靈微囊懸浮劑稀釋10倍，在光學(xué)顯微鏡下察看微囊形態(tài);通過(guò)掃描電子顯微鏡察看微囊的表觀樣貌。結(jié)合氟樂靈微囊的光學(xué)顯微鏡圖和掃描電鏡圖，可看到微囊粒徑均一，形貌圓整，分散均勻，且聚脲壁材表面光滑（圖6）。

3.2 氟樂靈微囊粒度分析

通過(guò)Bettersize2600 型激光粒度分布儀測(cè)定氟樂靈微囊固化前后的粒徑分布，計(jì)算粒徑分散度δ值。將儀器誤差考慮在內(nèi)，可見固化前后的微囊D、D變化很小，粒徑分布曲線均接近正態(tài)分布，說(shuō)明配方穩(wěn)定，固化條件合適（圖7）。粒徑分散數(shù)δ值與粒徑分布呈正相關(guān)，粒徑分散數(shù)越小表示粒徑分布越窄，分散性越好。固化前的δ為1.751，固化后的δ為1.626，固化之后δ更小了，粒徑分布曲線也更窄，說(shuō)明分散性更好。

3.3 氟樂靈微囊結(jié)構(gòu)分析

采用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜（FTIR）對(duì)原藥、壁材單體 MDI、氟樂靈微膠囊進(jìn)行了IR分析，從而可以對(duì)壁材單體進(jìn)行檢測(cè)。如圖8所示，在壁材單體MDI圖譜中，在 2 270 cm 處具有明顯的異氰酸酯基（—NCO）的吸收峰，與氟樂靈的微囊相比較，這里的吸收峰已經(jīng)消失，說(shuō)明 MDI在系統(tǒng)中已反應(yīng)完全且無(wú)殘留基團(tuán)。

3.4 微囊熱重分析

由氟樂靈原藥的TGA譜圖（圖9）可知，氟樂靈原藥的質(zhì)量損失只有一個(gè)階段，開始于140℃，結(jié)束于260℃，質(zhì)量損失約97%。氟樂靈微囊有3個(gè)失質(zhì)量階段，第1個(gè)階段是在100℃，微囊表面水分失質(zhì)量約1%;第2階段是囊芯原藥的失質(zhì)量初始于140℃，與純?cè)幍某跏挤纸鉁囟纫恢?但是終止分解溫度（300℃）大于純?cè)幍慕K止分解溫度（260℃）。且從曲線的斜率可以看到，從140℃到 260℃，微囊的失質(zhì)量速率明顯小于純?cè)幍氖з|(zhì)量速率，說(shuō)明聚脲壁材對(duì)囊芯原藥起到了一定的隔熱保護(hù)作用，一定程度上提高了氟樂靈原藥的熱穩(wěn)定性。

3.5 制劑控制項(xiàng)目指標(biāo)檢測(cè)

氟樂靈微囊懸浮劑的其他制劑指標(biāo)測(cè)定方法均參照微囊懸浮劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法進(jìn)行，結(jié)果表明該制劑達(dá)標(biāo)。氟樂靈微囊懸浮劑性能表征結(jié)果見表7。

3.6 表面活性劑調(diào)控氟樂靈微囊懸浮劑的釋放性能

農(nóng)藥微囊的界面特性主要受囊壁高分子材料的影響。農(nóng)藥微囊的界面性能不同，微囊的釋放速率和釋放方式差別很大，直接影響最終使用藥效。為了能充分發(fā)揮氟樂靈微囊懸浮劑的優(yōu)點(diǎn)，本研究使用載玻片干燥法先定性分析釋放，再結(jié)合動(dòng)態(tài)透析釋放試驗(yàn)定量考察了SP-6535、SP-4028這2種表面活性劑（添加量0.05%）對(duì)氟樂靈微囊釋放速率的影響，并與30%氟樂靈乳油劑做了對(duì)比。

由圖10-a、圖10-b可見，CS干燥1 h囊形基本完好，干燥5 h小囊先破裂，大部分微囊仍呈圓整形態(tài)，說(shuō)明CS是緩慢釋放型。由于EC沒有囊殼，在干燥1 h時(shí)大量析晶，5 h時(shí)晶體已經(jīng)溶解為液斑，液斑比晶體更方便在土壤中淋溶發(fā)揮藥效，屬于瞬時(shí)速釋型，如圖10-c、圖10-d所示。而加了SP-6535、SP-4028的CS聚集減少，分散性更好。由圖10-e、圖10-f可看出，加入SP-6535的CS干燥 1 h 時(shí)部分小囊已破裂，干燥5 h時(shí)大囊開始破裂，與未加表面活性劑的CS的釋放情況相比，加入 SP-6535 一定程度上加速了CS的釋放。加入 SP-4028 的干燥釋放如圖10-g、圖10-h所示，1 h 時(shí)CS大量破囊形成大片液斑，只有少量大囊還保持囊形，5 h時(shí)囊已全部破裂，視野內(nèi)全是液斑，接近EC的釋放速率。

通過(guò)動(dòng)態(tài)透析釋放試驗(yàn)定量判斷釋放的速率，結(jié)果如圖11所示。因?yàn)槿橛捅臼撬籴屝蛣┬?，為了方便與微囊對(duì)比，本試驗(yàn)把緩釋介質(zhì)中能檢測(cè)到的有效成分含量作為乳油的釋放量，實(shí)際中乳油劑是瞬時(shí)釋放，釋放速率更快。由圖11可知，在1 h時(shí)，EC有43%的累計(jì)釋放量，在實(shí)際使用時(shí)是速釋型;在3 h時(shí)達(dá)到97%，可見乳油劑的釋放速率非?？?。未加任何表面活性劑的CS的累積釋放率相對(duì)較慢，在1 h時(shí)釋放6%，5 h釋放僅52%，相對(duì)EC是一種緩慢釋放型。加入SP-4028的CS在1.5 h累計(jì)釋放45%，而加入SP-6535的CS在1.5 h僅釋放20%，可見SP-4028對(duì)微囊釋放的促進(jìn)效果更明顯，釋放速率更加接近乳油劑，這與載玻片干燥法觀察到的釋放現(xiàn)象一致。SP-6535是植物油表面活性劑，綠色環(huán)保安全，有一定的促進(jìn)釋放作用，SP-4028是有機(jī)硅類表面活性劑，有優(yōu)異的潤(rùn)濕性能并且可明顯提高釋放速率，但若使用不當(dāng)易造成藥害，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和需求選擇適合的表面活性劑。

3.7 室內(nèi)生測(cè)試驗(yàn)

采用30%氟樂靈乳油、30%氟樂靈CS與加了SP-4028的30%氟樂靈CS以960 g/hm的處理量防除早熟禾，選擇藥后20、34、60 d分別調(diào)查出苗數(shù)，計(jì)算株防效和鮮質(zhì)量防效，結(jié)果見表8。結(jié)果顯示，CS防效最低，加了SP-4028的CS與EC之間差異不顯著，結(jié)合5%水平的差異顯著性分析，防效基本處于同一水平。未加任何表面活性劑的CS對(duì)早熟禾的封閉除草防效較低，達(dá)不到預(yù)期防治效果，表明囊殼對(duì)氟樂靈確實(shí)有效包裹。在施藥20 d時(shí)，加了SP-4028的CS的防效接近EC，這主要是因?yàn)榧恿薙P-4028的CS在施藥初始有速釋效果，從34、60 d的結(jié)果可見有一定的持效性。

4 討論與結(jié)論

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全球每年約施用7 000 t二硝基苯胺類農(nóng)藥，約占全球除草劑使用總量的1%，其中氟樂靈約有4 400 t，主要用于棉花、苜蓿和大豆。在一些地區(qū)氟樂靈的使用量占比遠(yuǎn)高于全球數(shù)據(jù)，比如在澳大利亞，氟樂靈的使用量位居所有除草劑種類的第2位，僅次于草甘膦。但是，氟樂靈的毒性作用并不限于雜草，對(duì)作物和天然植物也有防除作用。近年來(lái)有研究表明氟樂靈可能影響線粒體功能，對(duì)微型動(dòng)物和大型動(dòng)物均有毒性作用。目前氟樂靈已有的登記劑型只有乳油劑，乳油劑使用濃度大，易產(chǎn)生藥害，且使用時(shí)需混土處理，勞動(dòng)量大。在追求環(huán)保、綠色、高效的今天，氟樂靈乳油劑已無(wú)法滿足使用需求，只有改變現(xiàn)有劑型。農(nóng)藥微囊化作為一種高技術(shù)含量的新型農(nóng)藥劑型，在保持現(xiàn)有劑型的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，可滿足更安全更經(jīng)濟(jì)且可持續(xù)發(fā)展的要求。

有關(guān)氟樂靈制備成微囊劑的研究已有諸多報(bào)道。董紅強(qiáng)等通過(guò)原位聚合法，以脲醛樹脂為壁材制備了含量10%、粒徑20 μm的氟樂靈微囊懸浮劑，但用二甲苯作為溶劑，且會(huì)用到有毒物質(zhì)甲醛，不符合安全綠色的要求。劉亞靜等使用的壁材是甲基丙烯酸甲酯（MMA）和殼聚糖（CS），通過(guò)原位聚合法制備了氟樂靈微囊。王寧等以聚羥基烷酸酯為壁材，采用溶劑揮發(fā)法制備氟樂靈微囊，所得氟樂靈微囊呈球形，平均粒徑為7 μm。Cao等以可生物降解的聚（3-羥基丁酸-co-4-羥基丁酸酯）（PHB）聚合物為壁材，使用溶劑揮發(fā)法開發(fā)了PHB-氟樂靈微囊。

本研究通過(guò)界面聚合法以氟樂靈為原藥，制備了30%氟樂靈微囊懸浮劑，并通過(guò)表面活性劑調(diào)控微囊界面性能達(dá)到乳油釋放速率。確定了最佳配方為芯材溶劑用150#芳烴溶劑油;SP-27001作乳化劑，用量為1.2%;膠體保護(hù)劑選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3% XG，用量為0.5%;分散劑用SP-2206，用量為2.4%;芯壁比為100∶4，油性壁材選用MDI;硅酸鎂鋁作增稠劑，用量為8%;丙三醇作抗凍劑，用量為3%;凱松作防腐劑，用量為0.2%。用此方法制成的懸浮微膠囊劑，其理化性能達(dá)到要求，且具有較好的穩(wěn)定性。所制粒徑D為3.184 μm ，D為6.260 μm，粒徑分布曲線接近正態(tài)分布，無(wú)拖尾，有效成分含量30.7%，懸浮率98%。微囊粒徑均一，形貌圓整，表面光滑，IR結(jié)果表明無(wú)殘留異氰酸酯基。加入表面活性劑SP-4028、SP-6535的微囊釋放速率明顯高于不加表面活性劑的微囊懸浮劑，而SP-4028可顯著提高微囊的釋放速率更接近氟樂靈乳油劑。室內(nèi)生測(cè)結(jié)果顯示，加了SP-4028的CS有速釋效果和一定的持效性，與乳油劑防效相當(dāng)。本研究結(jié)果為氟樂靈微囊化提供了一種新的穩(wěn)定配方，并且為實(shí)際應(yīng)用中的氟樂靈微囊增效使用提供了一定的理論依據(jù)。

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