王飛菲,呂文東,解維星,劉志航,張艷
(1.海利爾藥業集團股份有限公司,山東 青島 266000;2.濰坊市高密市農業農村局,山東 高密 261500)
螺蟲乙酯(spirotetramat)是由拜耳公司研制的季酮類兼具殺蟲和殺螨活性的特殊化合物,并且具有雙向內吸傳導性,殺蟲譜廣,持效期長,作用機理為抑制昆蟲的脂肪生物合成,從而殺滅害蟲[1]。呋蟲胺(dinotefuran)是由日本三井化學株式會社研發的第3 代煙堿類殺蟲劑,其化學結構和性能與現有的煙堿類殺蟲劑有很大不同,化學結構中含有3-四氫呋喃甲基,且不含氯原子和芳環結構。在水中溶解性為40 g/L,從而增加懸浮劑的開發難度。該藥劑具有強內吸性,同時兼具胃毒和觸殺作用,對哺乳動物、水生生物及鳥類十分安全,可以用于蔬菜、果樹以及水稻等多種作物[2-4]。
近幾年,人們對農藥的認識不斷加深,在綠色無公害的倡導下,水基制劑不斷成為市場主流,而懸浮劑則是重要劑型之一。相較于其他劑型,懸浮劑具有綠色環保,成本低,運輸儲存安全的特點。筆者通過助劑的篩選,成功開發出均勻穩定的20%螺蟲乙酯·呋蟲胺懸浮劑。
98%螺蟲乙酯原藥(拜耳集團);98%呋蟲胺(河北威遠集團有限公司);嵌段聚醚類:105(青島科諾化工有限公司)、G5000(山東德仕嘉科技有限公司),磷酸酯類:1287(北京廣源益農化學有限責任公司)、T-45(金禾新材料股份有限公司),聚羧酸鹽類:4913、T-36[阿澤雷斯國際貿易(上海)有限公司],聚苯乙烯樹脂類:S6(金禾新材料股份有限公司),防凍劑:乙二醇、甘油、丙二醇、尿素(市售);消泡劑630、7050、S580[邁圖高新材料(中國)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(淄博中軒生化有限公司)。
Agilentl260 高效液相色譜儀;ModelNO.N1-0.3 L 臥式砂磨機(鋯珠d=0.6~0.8 mm,瑯菱機械);YP6002B 電子天平(上海力辰邦西儀器科技有限公司);HAAKE ViscotedterE-型旋轉黏度計(賽默飛世爾科技有限公司);DGYF-500A 型電磁感應封口機(互豐機械);B-9200H 激光粒度儀(遼寧百特儀器分析公司);GHP 系列隔水式-恒溫培養箱(上海-恒科學儀器有限公司);FE28-pH 計(梅特勒-托利多儀器有限公司);HaierBCD-213WMPS 冰箱(海爾智家股份有限公司);BK6000 生物顯微鏡(重慶奧特光學儀器有限公司)。
1.3.1 懸浮劑制備
懸浮劑通常采用濕法砂磨方法,首先將折百后原藥和表面活性劑混合,加入分散介質水后進行剪切均勻,然后加入砂磨機進行砂磨,砂磨至D90<5 μm以下,進行檢測合格后分裝進行冷熱儲。
1.3.2 田間藥效試驗
于2023 年4 月4 日在海南省三亞市鳳凰鎮檳榔樹田中進行。設置4 個處理,每處理3 棵樹,按照每棵樹1 kg 水量計,折合每小區噴施藥液量為3 L。各處理調查3 點,每點調查一片葉上的低齡蚧殼蟲,采用指甲壓的方式判斷是否死亡,如蟲口干癟則判斷為死蟲,如蟲口有紅色體液則判斷為活蟲。調查藥后7、14 d 的防效。根據試驗設計用藥量,然后進行全小區均勻噴霧處理,確保所有藥劑全部噴施在該小區,并注意避免噴施藥液的霧滴飄移到鄰近處理小區。
式中:CK 為空白區死亡率;PT 為處理區死亡。
1.3.3 理化性能指標測定方法
螺蟲乙酯和呋蟲胺原藥的質量分數和懸浮率采用高效液相色譜法進行測定,冷熱儲穩定性、表面張力、傾倒性、黏度、持久起泡性、pH 的測定方法均參照懸浮劑性能指標測定方法進行[5]。
對單一潤濕分散劑進行初步篩選,測定分散性、析水率、傾倒性、粒徑以及有無絮凝現象等指標,結果見表1。

表1 潤濕分散劑種類篩選
由表1 可知:潤濕分散劑G5000、K-45、4913整體指標相對較好,雖然存在析水現象,但是未有結底現象,傾倒性合格。因此考慮將3 個分散劑進行復配,潤濕分散劑總量為6%,結果見表2。

表2 潤濕分散劑復配篩選
通過上述測定,得到最優潤濕分散劑組合為G5000+T-45+4913,配比為1∶3∶2。此配比析水率低,粒徑、傾倒性和熱儲后懸浮率均合格,并且無絮凝現象。
因為呋蟲胺水溶性較大,通過破壞性試驗,發現冷熱溫度變化會有呋蟲胺晶體析出,因此要控制水的含量,從而減少呋蟲胺溶于水中的量。本試驗選用乙二醇、丙三醇、S6 添加到配方中控制水的含量,初步確定用量為10%,結果見表3。

表3 表面活性劑篩選
由表3 可知:表面活性劑S6 受溫度變化影響最小,未有晶體析出,同時傾倒性合格且無絮凝現象。
對增稠劑硅酸鎂鋁、黃原膠及2 者復配進行篩選,測定析水率、黏度以及傾倒性等指標,結果見表4。

表4 增稠劑的篩選
由表4 可知:單一增稠劑的增黏效果較差,通常懸浮劑的理想黏度為400~800 mPa·s,考慮性價比,最終確定增稠劑為黃原膠0.2%、硅酸鎂鋁1.0%。
選擇防凍劑丙二醇、甘油、尿素進行-18 ℃轉室溫的凍融性試驗測定,尿素的凍融恢復時間較長,丙二醇和甘油相當??紤]成本因素,最終選擇甘油作為防凍劑,用量為5%。
對消泡劑630、7050、S580 進行篩選,最終確定630 消泡性能最優。
根據上述配方篩選,確定20%螺蟲乙酯·呋蟲胺懸浮劑優選配方為:螺蟲乙酯10%(折百),呋蟲胺10%(折百),G5000 1%,4913 2%,T-45 3%,S6 10%,消泡劑630 0.5%,防凍劑甘油5%,增稠劑硅酸鎂鋁0.5%,黃原膠0.2%,水補足至100%。制備試樣進行(54±2)℃熱儲和(-18±2)℃冷儲,常溫、熱儲和冷儲后的粒徑分布(同等倍數顯微鏡視野下)見圖1,各項檢測指標見表5。

圖1 顯微鏡視野下20%螺蟲乙酯·呋蟲胺SC 粒徑分布情況

表5 20%螺蟲乙酯·呋蟲胺SC 指標檢測
由表5 可知:20%螺蟲乙酯·呋蟲胺懸浮劑試樣熱儲和冷儲后粒徑D90均小于5 μm,其他各項指標也均符合國家標準。
20%螺蟲乙酯·呋蟲胺懸浮劑防治檳榔介殼蟲田間藥效在稀釋1000 倍藥后14 d 可以達到89.14%,比市售同類產品30%螺蟲乙酯·噻蟲嗪懸浮劑效果優異(表6)。

表6 20%螺蟲乙酯·呋蟲胺懸浮劑防治檳榔介殼蟲田間藥效試驗
本研究針對呋蟲胺水溶性大對懸浮劑開發穩定性帶來的難點,經過配方優化篩選,最終確定了20%螺蟲乙酯·呋蟲胺懸浮劑最優配方:螺蟲乙酯10%(折百),呋蟲胺10%(折百),G5000 1%,4913 2%,T-45 3%,S6 10%,消泡劑630 0.5%,防凍劑甘油5%,增稠劑硅酸鎂鋁0.5%,黃原膠0.2%,水補足至100%。同時進行了防治檳榔介殼蟲的田間藥效試驗,防效優于市面推廣的同類產品。開發的20%螺蟲乙酯·呋蟲胺懸浮劑具有優良的市場競爭力的。