30%丙硫菌唑·氟環唑懸浮劑的研制

苑 璐，董立峰，于金山，楊書昆

(山東碧奧生物科技有限公司，山東 威海 264402)

丙硫菌唑(prothioconazole)是由拜耳作物科學公司發現、開發和生產的三唑硫酮類殺菌劑，為甾醇脫甲基化(麥角甾醇生物合成)抑制劑[1]，硫酮結構的引入，也賦予了丙硫菌唑獨特的性能，它具有持效期長，對作物和環境安全，殺菌譜廣等特點，幾乎對谷物上所有真菌病害都有優異防效。氟環唑(epoxiconazole)是一種內吸性三唑類殺菌劑，可抑制病菌麥角甾醇的合成，阻礙病菌細胞壁的形成，并且對一種真菌酶(14-dencthylase)有強力親和性[2]，可以更有效的抑菌，還可以提高作物的幾丁質酶活性，具有良好的保護、治療和鏟除活性，這是氟環唑區別于其他三唑類殺菌劑獨一無二的特性。

近幾年來，小麥赤霉病和銹病在國內頻繁暴發，常用藥劑如多菌靈、甲基硫菌靈、戊唑醇、咪鮮胺等單劑和復配制劑產品防效不佳，且已產生抗性。丙硫菌唑和氟環唑雖同屬三唑類，但具有較新穎的作用機制，2 者復配可擴大殺菌譜、減少原藥使用量、提高藥效。本研究以30%丙硫菌唑·氟環唑懸浮劑為研究對象，對該產品熱儲膏化、析水等問題進行探討，開發出質量符合要求的配方。

1 材料與方法

1.1 供試材料

97%丙硫菌唑原藥(安徽久易農業股份有限公司)、97%氟環唑原藥(沈陽科創化學品有限公司)；潤濕分散劑：SK-34SC、SK-551、SK-92FS1、SK-20TX[星飛化工(上海)有限公司]，Mk-60、Mk-3016、G-5000(山東德勝精細化工研究院有限公司)，AGRILAN788、NS-500LQ(南京捷潤科技有限公司)，FD(南通新德農業科技有限公司)，YUS-TXC[杰世化工(上海)有限公司]，Surfome 2500(青島沃圖貿易有限公司)；增稠劑：硅酸鎂鋁(蘇州國建慧投礦物新材料有限公司)，黃原膠(山東阜豐發酵有限公司)，白炭黑(山東振興化工有限公司)；防凍劑：乙二醇、丙三醇(青島新宇田化工有限公司)，尿素(市售)；防腐劑：卡松(常州市新諾科化工有限公司)；消泡劑：67750(上海梓意化工有限公司)；pH 調節劑：醋酸、一乙醇胺(市售)。

1.2 主要儀器

SDF400 實驗分散砂磨機(安徽博進化工機械有限公司)；BT-9300H 激光粒度分布儀(丹東市百特儀器有限公司)；PM1000 高效液相色譜儀[日立儀器(大連)有限公司]；恒溫水浴鍋(金壇區白塔新寶儀器廠)；101-3AB 恒溫鼓風干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司)；冰箱(南京創維家用電器有限公司)；PHS-3E 精密pH 計(上海雷磁儀器廠)；電子天平。

1.3 實驗方法

1.3.1 制備方法

采用濕法砂磨技術，按比例將丙硫菌唑原藥、氟環唑原藥、分散潤濕劑、防凍劑、防腐劑、增稠劑、部分消泡劑和去離子水加入砂磨罐，攪拌均勻，放入1.5 倍量的氧化鋯珠并通入冷卻水在1 200 r/min轉速下進行砂磨，砂磨2 h 至D90粒徑小于5 μm，加入余下消泡劑進行機械消泡，過濾得到30%丙硫菌唑·氟環唑懸浮劑。

1.3.2 質量檢測

粒徑測定使用激光力度分布儀進行檢測，粒徑小于5 μm。懸浮率的測定依據GB/T 14825—2006檢測。熱儲穩定性的測定依據GB/T 19136—2003，試樣在(54±2)℃的恒溫箱中放置14 d 后，對需檢測的項目進行檢測。冷儲穩定性的測定依據GB/T 19137—2003，試樣在(0±2)℃的冰箱中放置7、14 d后，對需檢測的項目進行檢測。凍融穩定性的測定將試樣裝入PET 瓶并封口，放置于-18 ℃[(-18±0.2)℃]冰箱中24 h 后，使其恢復室溫后再放入烘箱48 h，為1 個循環，重復3 次。觀察試樣流動性、析水率、沉淀情況。其他相關指標測定如pH、持久起泡性、傾倒性均按照國標進行檢測。

2 結果與分析

2.1 潤濕分散劑的篩選

農藥懸浮劑為多相分散體系，介于膠體分散體系與粗分散體系之間，屬于一種不穩定的分散體系。實際上懸浮劑產品用水稀釋后，噴霧到植物葉面，其稀釋液的表面張力對藥液在植物葉面的潤濕、展布影響很大[3]。潤濕分散劑的使用可以改善農藥在植物葉表面分布和附著，達到增加農藥在植物表面的滯留量、延長滯留時問和提高對植物表皮穿透能力的目的，從而提高了農藥的生物活性。潤濕分散劑的篩選結果見表1。

表1 潤濕分散劑的篩選

采用A788、500LQ 進行復配，在砂磨過程中出現膏化現象；使用SK-551、SK-92FS1、SK-20TX和G-5000、2500、FD 分別進行驗證，在熱儲3～5 d出現不同程度的結底，在熱儲14 d 后，完全膏化；A788、SK-34SC、2500 和YUS-TXC、FD、SK-551進行復配試驗，在熱儲14 d 后測的粒徑增長較大，并且丙硫菌唑和氟環唑的懸浮率都有所降低；Mk-60、Mk-3016 和G-5000、YUS-TXC、FD、2500在熱儲14 d 后懸浮率和粒徑變化較小，但Mk-60、Mk-3016 在砂磨過程中，氣泡較多且不易消除，可能會給之后的實際生產帶來困難。因此，選擇G-5000+YUS-TXC+FD+2500 作為潤濕分散劑可以避免熱儲膏化、懸浮率降低、粒徑增大的問題。

2.2 增稠劑的篩選

增稠劑的篩選結果見表2。單用黃原膠為增稠劑時，隨著黃原膠添加量的增多，析水情況有所改善，但仍未達到預期標準；采用黃原膠+硅酸鎂鋁和黃原膠+白炭黑復配增稠劑，其添加量均為0.25%+0.8%時，析水問題明顯改善，但由于白炭黑成本較高，從經濟角度考慮，選用黃原膠0.25%+硅酸鎂鋁0.8%的組合作為該配方的增稠劑。

表2 增稠劑的篩選

2.3 防凍劑的篩選

選用尿素、丙三醇、乙二醇3 種常用防凍劑，篩選結果見表3。試驗結果表明3 種防凍劑在冷儲下均有較好的流動性，也沒有出現析晶問題，但是使用尿素和丙三醇作為防凍劑，冷儲14 d 后，粒徑都有不同程度的增長，使用乙二醇作為防凍劑，冷儲14 d 后，粒徑5 μm 左右；在進行凍融試驗的過程中，尿素在經歷2 次循環后不能恢復流動性，丙三醇在3 次循環后自身體系也因低溫而改變，乙二醇在3 次循環后仍是可流動均相制劑。因此選用乙二醇作為防凍劑，添加量為3%，可以保證產品在寒冷地區的低溫穩定。

表3 防凍劑的篩選

2.4 優選配方組成

通過對潤濕分散劑、增稠劑、防凍劑的篩選以及常規懸浮劑消泡劑、防腐劑的用量，確定30%丙硫菌唑·氟環唑懸浮劑優選配方：丙硫菌唑20%、氟環唑10%、G-5000 2%、YUS-TXC 1.5%、FD 2%、Tersperse 2500 1.5%、乙二醇3%、黃原膠0.25%、硅酸鎂鋁0.8%、卡松0.2%、消泡劑67750 0.3%、去離子水補足至100%。冷、熱儲穩定性試驗測定指標結果見表4。冷、熱儲懸浮率和粒徑較室溫雖有所變化，但都在合格范圍內。

表4 30%丙硫菌唑·氟環唑SC 常溫、冷儲、熱儲試驗結果

2.5 產品質量指標的確定

對最優配方進行質控指標檢測，其結果見表5。

表5 30%丙硫菌唑·氟環唑懸浮劑質量指標確定

3 結論與討論

采用濕法研磨工藝，通過對潤濕分散劑、增稠劑、防凍劑的篩選，確定30%丙硫菌唑·氟環唑SC最佳配方：丙硫菌唑20%、氟環唑10%、G-5000 2%、YUS-TXC 1.5%、FD 2%、Tersperse 2500 1.5%、乙二醇3%、黃原膠0.25%、硅酸鎂鋁0.8%、卡松0.2%、消泡劑67750 0.3%、去離子水補足至100%。該配方克服了熱儲膏化、粒徑增長過大等問題，延長了產品貨架期。

丙硫菌唑屬于多晶型態農藥，其中晶型I在室溫下呈亞穩定態，晶型Ⅱ在室溫下熱力學穩定。晶型的不穩定性影響著制劑的穩定性，熱儲過程中，熱力學亞穩態晶型會向熱力學穩定的晶型轉變，會出現制劑粒徑增大、膏化等問題[4-5]。合理的助劑組合可以有效改善這種情況，在不穩定晶型轉變過程中，保持對丙硫菌唑粒子有吸附分散作用，進而阻止粒子聚合、粒徑增大、產生膏化問題。