40%戊唑醇·多菌靈懸浮劑配方的研究

2013-12-31 00:00:00董立峰等

湖北農業科學 2013年13期

摘要：就40%戊唑醇·多菌靈懸浮劑配方進行了研究，對分散劑、增稠劑、防凍劑及消泡劑等進行了篩選試驗，確定了較優配方：戊唑醇30%，多菌靈10%，TERSPERSE2208 4.5%，硅酸鎂鋁0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%，去離子水補足至100%。該配方具有成本低、工藝簡單等特點，冷貯和熱貯穩定性合格，無明顯分層現象，流動性良好，懸浮率>90%，有效成分分解率<1%，各項指標均符合水懸浮劑要求。

關鍵詞：懸浮劑；戊唑醇；多菌靈；工藝優化

中圖分類號：TQ450.6；S481+.9 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）13-3053-03

戊唑醇是廣譜的內吸性殺菌劑，主要用于種子處理和葉面噴霧。戊唑醇原藥為無色晶體，在水中溶解度低且穩定[1]；多菌靈原藥為淺灰色至灰褐色粉末，不溶于水。對于在水介質中比較穩定的原藥，配制成水懸浮劑將是當今農藥制劑發展的主流方向[2]。而戊唑醇原藥和多菌靈原藥均具有上述特點，因此可以加工成水懸浮劑[3]。兩者復配不僅能減少污染及降低成本，還可擴大殺菌譜和延緩抗藥性的發生。

1 材料與方法

1.1 材料

原藥97.7%戊唑醇、97%多菌靈，購自山東華陽科技有限公司；分散劑TERSPERSE2208（2208）購自亨斯邁有限公司；改性烷基萘磺酸鹽（D1002）、羧酸鹽高分子（DSC2002），購自北京漢莫克化學技術有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物（700#）、烷基芳基聚氧丙烯聚氧乙烯醚（33#）、苯乙基酚聚氧乙烯醚（601#），均購自淄博巨豐乳化劑廠；消泡劑 CF-580，購自江蘇長豐有機硅有限公司；消泡劑 Tanaform S、AF，購自拓納貿易上海有限公司；增稠劑（黃原膠、硅酸鎂鋁）與防凍劑（乙二醇、丙三醇、尿素），均為市售。

1.2 方法

采用濕磨法，在室溫下將一定量原藥、助劑和水混合均勻倒入立式砂磨機，首先預分散，然后添加一定量的研磨介質進行研磨，研磨結束后經過濾、調制得到40%戊唑醇·多菌靈懸浮劑。

2 結果與分析

2.1 篩選配方

2.1.1 分散劑的選擇農藥懸浮劑的懸浮液分散體系介于膠體分散體系和粗分散體系之間，屬于一種不穩定的分散體系。為了增加懸浮劑的穩定性，通常需要加入一定量的分散劑[4]。該試驗對分散劑進行初期篩選，加入量定為5.0%，篩選結果見表1。由表1可知，分散劑2208相對性能較好，中位徑較小，粒子分布較集中，熱貯穩定性合格。通過試驗發現，2208用量為4.5%時，體系黏度最低。

2.1.2 增稠劑的選擇懸浮劑的黏度是影響產品貯存穩定性的一個重要因素。黏度太小，產品放置一段時間后易分層、結塊；黏度太大，產品不易傾倒，掛壁嚴重，給加工帶來困難，并影響產品的包裝及使用。為改善產品的傾倒性，加入適宜的增稠劑，可使制劑具有良好的穩定性和高的懸浮率[5]。在分散劑篩選結果的基礎上對增稠劑進行篩選，結果發現加入硅酸鎂鋁后無分層、無結塊、流動性好、分散性好，具體結果見表2。由表2可知，添加黃原膠體系會產生大量氣泡，傾倒性不合格，中位徑較大，粒度分布不集中；添加硅酸鎂鋁效果相對較好，用量為0.9%時，析水率較低，中位徑較小，粒度分布相對較集中。

2.1.3 防凍劑的選擇以水為分散介質的農藥懸浮劑，在貯存過程中要求在嚴寒低溫條件下仍能保持穩定性，就必須加入一定量適宜的防凍劑。良好的防凍劑應具備防凍性能好，揮發性低，對有效成分的溶解度小等特性[6]。據此，選用乙二醇、丙三醇及尿素進行試驗，結果發現前兩者易發生絮凝現象，后者效果較好。綜合分析，選尿素為防凍劑，用量3.5%為宜。

2.1.4 消泡劑的選擇該懸浮劑的加工過程中，會產生大量泡沫，它會影響到制劑的流動性和物理穩定性以及表觀性能，需加入一定量合適的消泡劑來消除[7]。本試驗對CF-580、Tanaform S、AF三者進行篩選，結果發現Tanaform S用量為0.2%時消泡性能良好。

2.2 正交試驗

根據以上得到的初步配方，通過正交試驗將2208、硅酸鎂鋁、尿素及Tanaform S進行正交優化。查閱相關文獻及書籍，正交試驗共設4個因素，每個因素3個水平，采用L9（34）正交表，具體因素、水平見表3。

以熱貯14 d后的析水率為試驗指標，得到正交試驗較優方案為A2B2C1D2，即最優組合為：2208 4.5%，硅酸鎂鋁0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%。該方案經熱、冷貯后未出現析水、分層、沉淀等不合格現象，可以進一步研究試驗。

2.3 工藝優化

懸浮劑的穩定性與粒子大小、粒度分布有直接的關系，粒子越小，分布越集中，懸浮率越高，體系越穩定。反之，懸浮率越低，穩定性越差[8]。粒子大小、粒徑分布在懸浮劑的加工工藝中是一個很重要的指標，鋯珠用量與研磨時間都是影響粒子大小和粒度分布的重要因素，因此對懸浮劑進行工藝優化。具體結果如圖1～3。

2.3.1 鋯珠用量的確定圖1為在制劑質量（10 mg）及研磨時間相同條件下，鋯珠（d=1.2 mm）不同用量時中位徑和跨距平均值的變化規律。由圖1可知，鋯珠用量在10～20 mL之間時，隨著用量的增加，中位徑和跨距[9]呈減小趨勢；當用量為25 mL時，中位徑和跨距明顯增大，原因是鋯珠用量超過了制劑本身的體積，研磨過程中帶入大量空氣，影響研磨效果。因此，制劑質量為10 mg時，鋯珠最佳用量為19 mL。

2.3.2 研磨時間的確定圖2為在制劑質量（10 mg）及鋯珠用量相同的條件下，不同研磨時間中位徑和跨距平均值的變化規律。由圖2可知，隨著研磨時間的增加，中位徑無明顯變化；在1～2 h時，跨距呈明顯的降低趨勢，隨后跨距變大呈平緩狀態。因此，該制劑的最佳研磨時間為2 h。經過工藝優化后，40%戊唑醇·多菌靈SC的粒徑分布情況如圖3。

3 小結與討論

本研究得到40%戊唑醇·多菌靈懸浮劑的較優配方為：戊唑醇原藥30%，多菌靈10%，2208 4.5%，硅酸鎂鋁0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%，去離子水補足至100%。懸浮劑的性能指標檢測結果見表4。

為了驗證上述配方及指標的合理性，按上述配方制得懸浮劑樣品3批，進行驗證試驗，結果見表5。

1）采用嘗試法，以析水率、粒子大小及粒子分布為篩選指標，對分散劑、增稠劑、防凍劑以及消泡劑等進行篩選，確定了較優配方及技術指標，各項指標均符合水懸浮劑要求。

2）40%戊唑醇·多菌靈懸浮劑較優配方為：戊唑醇原藥30%，多菌靈10%，2208 4.5%，硅酸鎂鋁0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%，去離子水補足至100%。

3）工藝優化結果為：鋯珠（d=1.2 mm）最佳用量為19 mL，制劑質量為10 mg；最佳研磨時間為2 h。

4）所得懸浮劑冷、熱貯穩定性良好，無分層、析水、結底及沉淀現象。本試驗采用正交優化法對4因素3水平進行了研究，如果將其他因素或多個因素進行正交優化，可能還會有更佳的配方，有待進一步研究。

參考文獻：

[1] 王鳳芝，田文學，李波，等.430 g/L戊唑醇水懸浮劑的研制[J].農藥科學與管理，2006，25（12）：37-40.

[2] 黃建榮.現代農藥劑型加工新技術與質量控制實務全書[M].北京：北京科大電子出版社，2004.

[3] 王鳳芝，孫緒兵，王亞廷，等.40%戊唑醇·多菌靈水懸浮劑的研制[J].農藥，2007，46（8）：529-531.

[4] 楊靖華，孫鳳梅.30%嘧酶胺懸浮劑的研究[J].安徽農業科學，2007，35（1）：138-139.