60%吡蚜酮水分散粒劑的研制

李新忠，張樹鵬，項 漢，任帥臻，張 博，任天瑞*

(上海師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 教育部資源化學(xué)重點實驗室，上海 200234)

60%吡蚜酮水分散粒劑的研制

李新忠，張樹鵬，項 漢，任帥臻，張 博，任天瑞*

(上海師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 教育部資源化學(xué)重點實驗室，上海 200234)

通過對分散劑、潤濕劑、崩解劑和填料等的篩選，獲得了60%吡蚜酮水分散粒劑的最佳配方：吡蚜酮60%、分散劑SD-819為2%、分散劑SD-661為5%、潤濕劑SR-01為2%、崩解劑硫酸銨10%、三聚磷酸鈉補足。其熱貯前后懸浮率均≥96%，其他各項指標(biāo)均符合質(zhì)量要求。

吡蚜酮；水分散粒劑；擠壓造粒

吡蚜酮(pymetrozine)是一種新型吡啶雜環(huán)類殺蟲劑，具有高效、低毒、低殘留、高選擇性等優(yōu)點，廣泛用于防治蚜蟲、白粉虱、黑尾葉蟬、七星瓢蟲等害蟲[1-4]。吡蚜酮常見劑型包括可濕性粉劑(Wettable Powder，WP)、水分散粒劑(Water Dispersible Granule，WDG)、懸浮劑(Suspension Concentrate，SC)。吡蚜酮原藥容易通過氫鍵與溶劑或水等形成溶劑化合物，不僅導(dǎo)致理化性質(zhì)變化較大，而且在懸浮劑開發(fā)過程中容易出現(xiàn)膏化、析水、分層等問題[1,5,6]。

目前市場上吡蚜酮制劑以可濕性粉劑和水分散粒劑為主。可濕性粉劑在生產(chǎn)和使用過程中容易出現(xiàn)粉塵，危害人體健康而且污染環(huán)境；水分散粒劑不存在此問題，入水能夠形成懸浮穩(wěn)定的分散體系，在吡蚜酮制劑中占有重要地位。目前該制劑的原藥含量越來越高，因此在研制時要選用高效能的專用助劑，這樣高含量WDG才有市場競爭力。本文根據(jù)實驗室現(xiàn)有的助劑對高含量吡蚜酮60%水分散粒劑的配方進行了篩選。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

吡蚜酮原藥(96%，江蘇安邦電化有限公司)；分散劑：聚羧酸鹽類分散劑SD-816、SD-817、SD-818、SD-819(＞95%，上海是大高分子材料有限公司)；萘磺酸鈉甲醛縮合物(NNO)，木鈉，SD-661(＞95%，上海是大高分子材料有限公司)；潤濕劑：K12,拉開粉，SR-01，SR-02，SR-05(＞95%，上海是大高分子材料有限公司)；崩解劑：硫酸銨，硫酸鈉，碳酸氫鈉，尿素，三聚磷酸鈉。填料：超細高嶺土，輕質(zhì)碳酸鈣，白炭黑，膨潤土，硅藻土，皂土，S-M(實驗室自制)。

1.2 試驗儀器

YQ-50型氣流粉碎機(上海賽山機械設(shè)備有限公司)，ZLB-80型旋轉(zhuǎn)擠壓造粒機(張家港市榮華機械制造有限公司)，F(xiàn)G-1實驗室沸騰干燥機(張家港市創(chuàng)成機械制造有限公司)，QZL230球形拋丸機(常州力健制粒干燥設(shè)備有限公司)，DHG-910l-OS烘箱(上海藍凱儀器有限公司)，AKF-1plus全自動卡爾費休水分測定儀(上海禾工科儀)，QBZY型全自動表面張力儀(上海衡平儀器儀表廠)，PHS-3C pH計(上海雷磁儀器廠)。

1.3 制劑制備方法

水分散粒劑的生產(chǎn)方法包括濕法和干法[7]。濕法是將原藥、助劑、填料和水混合制成水懸浮體系，再進行噴霧造粒。該工藝無粉塵、污染小，但生產(chǎn)成本高，且影響水懸浮體系穩(wěn)定性的因素較多，配方技術(shù)難度大不易定型，比較適宜于低含量水分散粒劑的生產(chǎn)。干法是將原藥與助劑、填料等混合，經(jīng)超微粉碎加水和塑形劑造粒、整型、干燥、篩分獲得，造粒法有沸騰造粒、擠壓造粒、轉(zhuǎn)盤造粒等。該方法快速、簡便，易于掌握，生產(chǎn)成本較低，可用于各種含量水分散粒劑的生產(chǎn)[8]。本試驗采用干法造粒。

1.4 產(chǎn)品性能檢測方法

⑴ 潤濕性的測試：按照GB/T 5451—2001方法測試[9]。

⑵ 崩解性的測試：向含有90 mL標(biāo)準硬水的100 mL具塞量筒(內(nèi)高22.5 cm，內(nèi)徑28 mm)中于25 ℃下加入樣品顆粒0.50 g，然后以量筒底部為軸，180°上下顛置量筒，每次約2 s，上下1個來回記為1次，記錄顆粒完全崩解時，顛置量筒的次數(shù)[10]。

⑶ 懸浮率的測試：參照國家標(biāo)準GB/T 14825—2006農(nóng)藥懸浮率測定方法進行測試。

⑷ 持久起泡性測試：參照HG/T 2467.5—2003中方法4.11進行。

⑸ 熱貯穩(wěn)定性測試：按照GB/T 19136—2003方法測試。

⑹ 表面張力和pH測試：將制劑樣品配置成1%的水溶液，運用鉑金版法測試其表面張力，用pH計測試pH，重復(fù)3次取平均值。

⑺ 水分測試：準確稱取0.01 g(精確到0.001 g)樣品置于卡爾費休水分測定儀中測定其含水量，重復(fù)3次取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 分散劑、潤濕劑的篩選

農(nóng)藥原藥被粉碎后具有較大比表面積，容易相互靠攏聚集影響施用效果。分散劑和潤濕劑可以吸附在農(nóng)藥顆粒表面，形成保護層阻礙農(nóng)藥粒子重新聚集，從而提高制劑懸浮穩(wěn)定性，其對于改善制劑入水的崩解、霧化、潤濕、滲透效果具有重要作用。本研究通過流點法篩選出流點較低的分散劑和潤濕劑SD-819、SD-661和SR-01，作為進一步篩選材料，其中，SD-819為聚羧酸鹽類分散劑，SD-661為萘磺酸鹽甲醛縮合物分散劑，SR-01為硫酸鹽型潤濕劑。以玉米淀粉為填料，將原藥、分散劑、潤濕劑和填料混合在一起粉碎后，測定其懸浮率和潤濕性，結(jié)果見表1和表2。

表1 分散劑的篩選

由表1中1#——6#可知，增加分散劑用量可提高制劑懸浮率，但當(dāng)分散劑用量達到一定程度后，懸浮率增加緩慢；為此將分散劑進行復(fù)配，從表1中7#—11#可知分散劑復(fù)配能夠降低分散劑用量，顯著提高懸浮率，這是由于表面活性劑之間存在協(xié)同作用；綜合制劑懸浮率和潤濕性數(shù)據(jù)，得到分散劑的最佳體系為2% SD-819+5% SD-661。

表2 潤濕劑用量的篩選

由表2可得，增加潤濕劑的用量可以提高潤濕性，但懸浮率確是先增加后不變，最終確定潤濕劑的最佳用量為2%。

2.2 崩解劑的篩選

崩解性是水分散粒劑的重要性能指標(biāo)，在配方中加入崩解劑可顯著改善制劑的崩解性和霧化效果。本研究選擇常用的尿素、硫酸銨、硫酸鈉、碳酸氫鈉作為崩解劑，加入量為10%，崩解效果見表3。

表3 崩解劑的篩選

由表3可知，加入硫酸銨的制劑具有較好的崩解性和懸浮率，而加入碳酸氫鈉的崩解性和懸浮率則最差。因此選擇硫酸銨作為本研究的崩解劑。隨后對崩解劑的用量進行篩選結(jié)果見表4。

表4 崩解劑用量的篩選

由表4可知，增加崩解劑的用量對崩解性有少量的提高，但懸浮率確沒有明顯的提高反而有所下降，因此確定崩解劑的最佳用量為10%。

2.3 填料的篩選

填料對水分散粒劑的性能具有較大影響，合適的填料能夠提高制劑的懸浮率、崩解性、霧化等性能。本研究選擇常用的玉米淀粉、三聚磷酸鈉、膨潤土、高嶺土、硅藻土作為填料補足進行研究，如表5。

表5 不同填料對水分散粒劑懸浮率的影響

由表5可知，當(dāng)選用三聚磷酸鈉作為填料所得制劑的懸浮率最高，因此選擇三聚磷酸鈉作為本研究的填料。

2.4 制備工藝對制劑性能的影響

不同的造粒方法對制劑的性能也有一定影響，本研究選擇擠壓造粒、沸騰造粒、拋丸造粒3種不同的造粒方法進行研究，結(jié)果如表6。

表6 不同的造粒方式對60%吡蚜酮WDG性能的影響

由表6可知，采用擠壓造粒所得制劑熱貯穩(wěn)定性最好，熱貯前后懸浮率均＞95%；崩解性方面，沸騰造粒和拋丸造粒比擠壓造粒效果好；潤濕性方面，擠壓造粒的潤濕性最好；綜合上述技術(shù)指標(biāo)，本研究選擇擠壓造粒方法造粒。

2.5 最佳配方及主要技術(shù)指標(biāo)

通過對分散劑、潤濕劑、崩解劑和填料的篩選和產(chǎn)品性能的測試，獲得了60%吡蚜酮水分散粒劑的最佳配方(表7)和主要技術(shù)指標(biāo)(表8)。

表7 60%吡蚜酮水分散粒劑的最佳配方

表8 60%吡蚜酮水分散粒劑的主要技術(shù)指標(biāo)

3 結(jié) 論

本研究通過一系列試驗篩選得到了性能優(yōu)良的60%吡蚜酮說分散劑粒劑的最佳配方：吡蚜酮60%、SD-819為2%、SD-661為5%、SR-01為2%、硫酸銨10%、三聚磷酸鈉補足。其熱貯前后懸浮率均≥96%，其他各項指標(biāo)均符合質(zhì)量要求。

聚羧酸鹽和萘磺酸鹽復(fù)配能夠通過協(xié)同作用達到用量少，分散穩(wěn)定性好的效果。

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Preparation of 60% Pymetrozine Water Dispersible Granule

LI Xinzhong, ZHANG Shupeng, XIANG Han, REN Shuaizhen, ZHANG Bo, REN Tianrui
(Key Laboratory of Resources Chemistry of Ministry of Education, College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China)

The best formulation of 60% pymetrozine water dispersible granule was studied by screening the dispersant、the wetting agent、the disintegrant agent and the stuffing to determine the final formula as：pymetrozine 60%,dispersant SD-819 2%, dispersant SD-661 5%, wetting agent SR-01 2%, ammonium sulphate 10% and sodium tripolyphosphate added to 100%. The suspen rate of the product were over 96% before and after storage, and the other parameters complied with the requirements for WDG.

pymetrozine; water dispersible granule; extruding granulation

10.16201/j.cnki.cn31-1827/tq.2017.01.09

TQ450.6

A

1009-6485(2017)01-0041-04

李新忠，男，碩士研究生，E-mail：1377537582@qq.com。

任天瑞，男，教授，博士生導(dǎo)師。Tel: 021-64328850，E-mail：trren@shnu.edu.cn。

2017-01-09。