10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑的研制

郭 恒 ，鄭先福 ，姚鋒娜 ，萬 翠

（1.鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司，鄭州 450000；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，鄭州 450000）

芳甲酰氨基環(huán)丙酸（arylamido-cyclopropane carboxylic）是植物生長調(diào)節(jié)劑S-脫落酸（誘抗素）功能替代物，為新創(chuàng)制化合物[1]。其提高植物抗逆能力，如抗旱、抗寒、抗病和抗鹽堿能力，減少農(nóng)藥施用量，增強(qiáng)作物在非正常氣候、土壤條件下的生存能力。芳甲酰氨基環(huán)丙酸還可提高作物的免疫功能，有效預(yù)防病害發(fā)生，提高與其復(fù)配的農(nóng)藥、肥料的效力，降低相應(yīng)藥劑的使用濃度，減輕或消除藥劑的毒副作用。芳甲酰氨基環(huán)丙酸可控制花芽分化，有效防止小麥、水稻等糧食作物穗發(fā)芽或在貯存過程中發(fā)芽，保障了糧食作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。目前，芳甲酰氨基環(huán)丙酸制劑研究未見報(bào)道，本文對芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑研制進(jìn)行了研究和開發(fā)，為發(fā)揮其藥效，同時(shí)開發(fā)環(huán)保，對環(huán)境安全友好的劑型提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和儀器

芳甲酰氨基環(huán)丙酸原藥（白色結(jié)晶粉末，含量98%），由鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司提供。表面活性劑：烷基酚甲醛樹脂聚氧乙烯醚（農(nóng)乳705#），邢臺藍(lán)天精細(xì)化工股份有限公司；陰離子磺酸鹽類表面活性劑（DS-539），廣州方中化工有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚（SOPE-10），江蘇省海安石油化工廠。聚羧酸鹽分散劑（GY-D07），北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司；十二烷基硫酸鈉，濟(jì)南眾琪化工有限公司。增稠劑：硅酸鎂鋁，廣州博峰化工科技有限公司；黃原膠，淄博海瀾化工有限公司。防凍劑：尿素，河南心連心化肥有限公司；乙二醇，鄭州建祥化工產(chǎn)品有限公司；丙三醇，廣州安辰化工科技有限公司。消泡劑：有機(jī)硅消泡劑502，廣州佰謙化工有限公司；聚脂消泡劑，江蘇索艾夫環(huán)保科技有限公司。防腐劑：卡松，鄭州博豪化工產(chǎn)品有限公司；苯甲酸鈉，天津東大化工有限公司。

pHS-3C精密pH計(jì)，上海雷茲儀器廠；LS-POP激光粒度分析儀，珠海歐美克儀器有限公司；101-5B電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，山東上地電子科技有限公司；立式砂磨機(jī)，上海儒特機(jī)電設(shè)備有限公司；高剪切混合乳化機(jī)，上海威宇機(jī)電制造有限公司；SHDW-2型農(nóng)藥低溫穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)儀，濟(jì)南梅卡科技有限公司；安捷倫1260高效液相色譜儀。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程示意圖

10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程示意圖

1.2.2 操作步驟

將配方中各原料、助劑、水按比例稱取好，將混合好的物料進(jìn)行剪切，在通冷凝水的同時(shí)進(jìn)行研磨。按懸浮劑的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析檢測，合格后即得10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑。

1.2.3 產(chǎn)品性能指標(biāo)測定

熱貯穩(wěn)定性：按照GB/T 19136—2003，將密封試驗(yàn)樣品置于（54±2）℃的恒溫箱中貯存14 d，對其性能指標(biāo)進(jìn)行檢測；冷貯穩(wěn)定性：按照GB/T 19136—2003，將試驗(yàn)樣品置于（0±2）℃低溫試驗(yàn)儀，貯存7d，測其理化指標(biāo)；黏度測定方法：按照NY/T1860.21—2010進(jìn)行測定；pH值測定方法：按照GB/T 1601進(jìn)行測定；懸浮率測定：按照GB/T 14825—2006進(jìn)行測定；持久起泡性測定：按照GB/T 28137進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 潤濕分散劑篩選

對幾種不同類型潤濕分散劑進(jìn)行初篩，將各單一潤濕分散劑按5%用量和原藥混合，砂磨2 h后放置于（54±2）℃的恒溫箱中貯存14 d，對其各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測，結(jié)果見表1。

表1 潤濕分散劑初篩試驗(yàn)結(jié)果

由表1可知，以DS-539和農(nóng)乳705#為潤濕分散劑時(shí)，溶液經(jīng)熱貯后懸浮率相對較高，粒徑較小，傾倒性合格。為達(dá)到更好的懸浮劑性能，將2種潤濕分散劑按比例復(fù)配進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2 潤濕分散劑的優(yōu)化試驗(yàn)

從表2可以看出，以DS-539與農(nóng)乳705#質(zhì)量比為3∶2時(shí)，溶液懸浮率和粒徑達(dá)到最佳，隨著DS-539含量的降低，懸浮劑的懸浮率降低，析水率和粒徑均增大。且DS-539比例過高時(shí)，懸浮率有所降低，粒徑有所增大。綜合考慮，潤濕分散劑DS-539和農(nóng)乳705#的質(zhì)量比為3∶2時(shí)，為潤濕分散劑最佳配比。

2.2 增稠劑的篩選

按照2.1所篩選的潤濕分散劑配方，進(jìn)行增稠劑種類、用量篩選。選擇黃原膠和硅酸鎂鋁以及兩者復(fù)配進(jìn)行樣品制備，并測試了熱貯后的析水性和傾倒性，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 增稠劑篩選試驗(yàn)結(jié)果

從表3可知，以黃原膠（0.2%）和硅酸鎂鋁（0.5%）為增稠劑時(shí)，樣品析水率為0，傾倒性良好。因此，選擇黃原膠（0.2%）和硅酸鎂鋁（0.5%）為增稠劑。

2.3 防凍劑的篩選

對防凍劑尿素、乙二醇、丙三醇進(jìn)行了篩選，測定結(jié)果見表4。

表4 防凍劑的選擇試驗(yàn)

由表4可知，乙二醇效果較好，尿素析水率較高，丙三醇冷貯不合格，對乙二醇用量再篩選，最終確定了乙二醇為防凍劑，用量為5%。

2.4 消泡劑的篩選

對有機(jī)硅消泡劑502和聚脂消泡劑進(jìn)行了篩選。結(jié)果表明，有機(jī)硅消泡劑502對制劑的消泡效果更好，熱貯后合格，并確定最佳用量為0.5%。

2.5 防腐劑的篩選

對卡松和苯甲酸鈉進(jìn)行了篩選，經(jīng)熱貯14 d后，含苯甲酸鈉的制劑出現(xiàn)顏色變深現(xiàn)象，并且出現(xiàn)析水現(xiàn)象，而以卡松為防腐劑的制劑各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，因此防腐劑選用卡松，用量為0.1%。

2.6 各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)測定及最優(yōu)配方

通過對潤濕分散劑、防凍劑等助劑進(jìn)行篩選，確定10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑最佳配方為芳甲酰氨基環(huán)丙酸10%、農(nóng)乳705#2%、DS-539 3%、乙二醇5%、黃原膠0.2%、硅酸鎂鋁0.5%、有機(jī)硅消泡劑5020.5%、卡松0.1%，去離子水補(bǔ)至100%，結(jié)果見表5。

表5 10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑指標(biāo)檢測結(jié)果

3 抗逆活性試驗(yàn)

試驗(yàn)采用室內(nèi)盆栽法，番茄在育苗盤育苗，長至2片真葉時(shí)，移栽，1周后開始試驗(yàn)。培養(yǎng)條件為人工氣候箱，光周期為12/12 h（光照/黑暗），培養(yǎng)溫度為28/25℃（晝/夜），光照強(qiáng)度為400 lx，相對濕度為60%。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理：處理①17.5%PEG-6000水溶液（模擬干旱）；處理②17.5%PEG-6000水溶液（模擬干旱）+10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑0.003 mg/L；處理③17.5%PEG-6000水溶液（模擬干旱）+10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑0.03 mg/L；處理④17.5%PEG-6000水溶液（模擬干旱）+10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑0.3 mg/L；處理⑤清水對照。每處理重復(fù)4次，每盆2株番茄苗。番茄幼苗用17.5%PEG-6000水溶液澆灌，模擬干旱，24 h后用不同濃度10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑灌根處理，培養(yǎng)15 d后取樣測定[2-3]。取長勢一致的番茄幼苗測量株高、根長、鮮重指標(biāo)，結(jié)果見表6。

表6 各處理對番茄幼苗生物量的影響

由表6可以看出，與空白對照相比，干旱脅迫在一定程度上影響了番茄幼苗的生長，10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑對幼苗的生物積累量無顯著影響，但是能夠延緩干旱脅迫條件下幼苗株高和鮮重的降低。干旱脅迫條件下，處理②的根長顯著優(yōu)于其他處理，其鮮重比處理①增加了66.7%。結(jié)果表明在逆境條件下10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑能增強(qiáng)番茄生長能力，具有一定的生物活性。

4 結(jié)論

通過對潤濕分散劑、防凍劑、增稠劑等進(jìn)行篩選，確定10%芳甲酰氨基環(huán)丙酸懸浮劑的優(yōu)化配方。按照該配方所制備的樣品各項(xiàng)指標(biāo)合格，質(zhì)量穩(wěn)定，還可增強(qiáng)番茄在干旱環(huán)境下的生長能力，具有一定的生物活性。