劉曉亮，許亞楠，唐文偉，曾東強(qiáng)

(廣西大學(xué) 農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所，廣西 南寧530000)

啶蟲脒是日本曹達(dá)株式會社于1996 年商品化的一種新型廣譜殺蟲劑，它是繼吡蟲啉、烯啶蟲胺后第3 個商品化的氯代煙堿類殺蟲劑。啶蟲脒具有觸殺和胃毒作用，具有致毒作用速度快，持效期長的特點，該藥劑對半翅目、鱗翅目、鞘翅目等害蟲均有效。由于啶蟲脒的作用機(jī)理與目前常用殺蟲劑不同，通過與煙堿乙酰膽堿受體(nAChR)結(jié)合，使昆蟲異常興奮全身痙攣、麻痹而死，對那些對有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類及合成擬除蟲菊酯類有嚴(yán)重抗性的害蟲有特效，主要用于防治果樹、蔬菜上的蚜蟲、小菜蛾、食心蟲等［1］。噠螨靈是1985 年由日本日產(chǎn)化學(xué)公司開發(fā)的一種高效廣譜殺螨劑，觸殺性強(qiáng)，無內(nèi)吸、傳導(dǎo)和熏蒸作用，對葉螨、全爪螨、小爪螨等植食性害螨以及對葉螨的整個生育期均有很好的防治效果，且速效性好、持效期長，對人畜、天敵安全，并與其它常用藥劑無交互抗性，是目前國內(nèi)外較好的殺螨劑［2］。在生產(chǎn)實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)啶蟲脒和噠螨靈不僅對黃曲條跳甲有較好防治效果，且相互增效。本試驗通過啶蟲脒·噠螨靈水乳劑的開發(fā)，旨在延長這2 種單劑的使用壽命、提高藥效、降低防治成本，延緩靶標(biāo)抗藥性的產(chǎn)生。

1 材料與方法

1.1 藥劑與試劑

97%啶蟲脒(acetamiprid)原粉，廣西安泰化工有限公司;96%噠螨靈(pyridaben)原粉，南京保加利生物科技有限公司;10%啶蟲脒乳油、15%噠螨靈乳油，廣西田園生化股份有限公司;甲苯、二甲苯、混合二甲苯、乙二醇、丙三醇、農(nóng)乳2201、農(nóng)乳0201、農(nóng)乳4205、農(nóng)乳4805、吐溫－20、吐溫－80 等均為市售分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JA3003 分析天平(1 mg)和JBZ－14 H 磁力攪拌器，上海大中分析儀器廠;高速剪切機(jī)IKA－Werke Ultra－Turrax T25basic;1A－1E 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱和KQ－100 DB 超聲波清洗器，上海實驗儀器廠有限公司;Waters600 高效液相色譜儀配Waters2487 可變波長紫外檢測器，美國Waters 公司。

1.3 供試?yán)ハx

黃曲條跳甲(Phyllotreta striolata Fabricius):室內(nèi)生測種群，采自南寧市安吉蔬菜生產(chǎn)基地;田間試驗種群，在廣西大學(xué)農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所實驗實習(xí)基地種植菜心，自行繁殖形成。

1.4 方法

1.4.1 啶蟲脒和噠螨靈配比的篩選 在室內(nèi)采用potter 噴霧法進(jìn)行，用含有0.1%吐溫－80 的丙酮－水溶液［V(丙酮)∶V(水)=2∶8］將供試藥劑按等比稀釋為5 個濃度梯度，每個濃度梯度設(shè)4 次重復(fù)，每重復(fù)20 頭試蟲，以含有0.1%吐溫－80 的丙酮－水溶液［V(丙酮)∶V(水)=2∶8］為對照，處理后48 h調(diào)查試驗結(jié)果。

采用孫云沛等的方法求共毒系數(shù)，共毒系數(shù)明顯大于100 為增效作用，明顯小于100 為拮抗作用，等于100 為相加作用。

1.4.2 水乳劑的加工工藝 采用轉(zhuǎn)相法［3］如圖1，按照配方的要求，在1 250 r/min 的磁力攪拌下，將原藥、溶劑、乳化劑混合為均勻的油相，將水、防凍劑混合為均勻的水相;然后在21 500 r/min 高速剪切下將水相緩慢加入到油相，加完后繼續(xù)剪切20 min，使乳狀液形成良好的水乳劑［4－5］。

圖1 啶蟲脒·噠螨靈水乳劑加工工藝示意圖Fig.1 The processing technology schematic diagram of acetamiprid·pyridaben emulsion in water

1.4.3 制劑性能檢測 按照農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)匯編(通用方法卷)［6］中的系列國標(biāo)對所加工的制劑進(jìn)行制劑性能檢測。檢測制劑的熱貯、冷貯、凍融穩(wěn)定性，pH 值及水質(zhì)對所加工水乳劑的影響。

1.4.4 室內(nèi)生測及田間藥效試驗 室內(nèi)生測:將10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑和啶蟲脒、噠螨靈原藥分別用自來水和含有0.1%吐溫－80 的丙酮－水溶液［V(丙酮)∶V(水)=2∶8］稀釋成所設(shè)定濃度，采用potter 噴霧法測定其對黃曲條跳甲的毒力，其余步驟同1.4.1。

田間藥效試驗:按照《農(nóng)藥田間藥效試驗準(zhǔn)則》［7］在廣西大學(xué)農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所實驗實習(xí)基地進(jìn)行，寄主為菜心。將菜地劃分小區(qū)，小區(qū)隨機(jī)排列，每小區(qū)20 m2，每小區(qū)按藥劑試驗設(shè)計用量兌水噴霧，每處理4 次重復(fù)，以清水為對照。藥前調(diào)查蟲口基數(shù)，藥后3，7，14 d 調(diào)查防治效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 啶蟲脒和噠螨靈的配比篩選

啶蟲脒和噠螨靈及其不同配比組合對黃曲條跳甲的毒力見表1。在啶蟲脒與噠螨靈的3 個配比中，各配比的共毒系數(shù)均大于100，其中以啶蟲脒∶噠螨靈在2∶8 時的共毒系數(shù)最大，達(dá)403.22，其次是5∶5 和8∶2，共毒系數(shù)分別為348.42 和268.15。由于啶蟲脒的價格較高，噠螨靈的價格較低，且啶蟲脒∶噠螨靈在2∶8 時的聯(lián)合毒力最大，因此選擇該有效成分比作為啶蟲脒和噠螨靈混劑的最佳配比。

表1 啶蟲脒、噠螨靈及其不同配比對黃曲條跳甲的毒力(2009)Tab.1 The toxicities of acetamiprid，pyridaben and their different mixed ratios against P.striolata

表2 乳化劑初步篩選結(jié)果Tab.2 The results of emulsifier to be preliminary screening

2.2 溶劑體系的確立

將原藥和溶劑配制成一定比例，置于(0 ±2)℃下24 h，觀察原藥溶解情況，選擇合適溶劑。在對多種溶劑篩選后發(fā)現(xiàn)，二甲苯和環(huán)己酮的揮發(fā)性和吸水性較小;噠螨靈易溶于二甲苯和環(huán)己酮，且噠螨靈在二甲苯中的溶解度大于環(huán)己酮;啶蟲脒在二甲苯中的溶解度較小，但在環(huán)己酮中的溶解度較大。因此，二甲苯和環(huán)己酮是較理想的備選溶劑。為了能很好的溶解啶蟲脒和噠螨靈混合原藥，擬通過二甲苯和環(huán)己酮的混合使用加以解決。在試驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二甲苯∶環(huán)己酮為1.2∶1 時對啶蟲脒和噠螨靈混合原藥(有效成分比2∶8)的溶解度最大，因此選擇該比例為最佳混合溶劑比。

2.3 乳化劑的篩選

2.3.1 乳化劑的初步篩選 以啶蟲脒∶噠螨靈有效成分比2∶8 稱取原藥0.500 g，加入環(huán)己酮∶二甲苯(1∶1.2)混合溶劑2.500 g，乳化劑1.500 g，加水補(bǔ)足10.000 g，經(jīng)高速剪切后進(jìn)行熱貯、冷貯試驗，試驗結(jié)果見表2。在熱貯和冷貯后，除乳化劑33#、34#出現(xiàn)乳白色絮狀沉淀外，大部分乳化劑呈油、水兩相分離，而乳化劑4205、4805 在熱貯、冷貯后乳液出現(xiàn)析水，析水率分別為8%和10%，但在室溫下經(jīng)過搖動仍能保持勻相乳白色液體，這說明4205 和4805 為較優(yōu)的乳化劑。

表3 乳化劑復(fù)配篩選結(jié)果Tab.3 The results of emulsifier to be mixed screening

2.3.2 乳化劑復(fù)配篩選試驗 為克服乳液析水現(xiàn)象，擬通過對乳化劑4205 和4805 的復(fù)配解決。原藥、溶劑、混合乳化劑和水的稱取同2.3.1，試驗結(jié)果見表3。4205∶4805 在3∶1 時析水率最大，為6%;在2∶1、1∶2 和1∶3 時的析水率分別為2%、3%、5%;而在1∶1 時，沒有水析出。因此，4205 和4805 在1∶1 時，為最佳比例。

表4 抗凍劑選擇試驗結(jié)果Tab.4 The results of antifreeze selection test

2.4 抗凍劑的選擇試驗

原藥、溶劑和混合乳化劑的稱取同2.3.1，分別加入各抗凍劑0.050 g，水補(bǔ)足10.000 g 配制成水乳劑，置－20 ℃貯存48 h，觀察其性狀，并以不加抗凍劑的為對照。試驗結(jié)果表明，乙二醇、丙二醇、甘油、尿素和氯化鈉作為抗凍劑使用，其結(jié)果和沒有加入抗凍劑的對照組沒有區(qū)別，冷貯后，在室溫下均能恢復(fù)原狀;加入異戊醇、正庚醇、正辛醇的乳液在冷貯后，有少量的水析出，其析水率在4% ～9%(表4)。因此，在該水乳劑配方中不加抗凍劑。

2.5 優(yōu)選配方的確定

對原藥(啶蟲脒∶噠螨靈為2∶8)、溶劑(環(huán)己酮∶二甲苯為1∶1.2)、乳化劑(4205∶4208 為1∶1)，在整個配方中的比列進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。設(shè)原藥分別為5%、10%、15%、20%;溶劑分別為14%、18%、22%、26%;乳化劑分別為5%、10%、15%、20%;水補(bǔ)足100%。試驗結(jié)果見表5，○1、○12、○16配方雖然符合水乳劑標(biāo)準(zhǔn)，試樣合格，但有不同程度的析水，析水率在8% ～18%，所以不是最優(yōu)配方。②、③、④、⑦、⑧這5 個配方在冷貯、熱貯后，均能保持勻相乳白色液體，是比較理想的配方，但是從原藥含量及溶劑、乳化劑用量來比較，⑦配方較合理。所以確定⑦配方為該水乳劑的最佳配方，即啶蟲脒2%，噠螨靈8%，環(huán)己酮10%，二甲苯12%，4205 乳化劑5%，4805 乳化劑5%，水58%。

表5 水乳劑優(yōu)選配方的篩選Tab.5 The optimum formula screening tests of emulsion in water

2.6 質(zhì)量檢測

分別將5 組10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑試樣置于(54 ±2)℃和(0 ±2)℃條件下熱貯14 d，冷貯7 d，樣品外觀無浮油、分層、沉淀及結(jié)晶析出，外觀合格;采用高效液相色譜分析法測定貯存前后樣品有效成分的含量，熱貯分解率在1.49% ～1.69%，冷貯分解率在1.58 ～1.87%。試驗結(jié)果表明，該制劑熱貯、冷貯穩(wěn)定性良好，試樣合格。

10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑樣品經(jīng)過凍熔試驗所設(shè)定的室溫貯存1 d、(54 ±2)℃貯存3 d、(5 ±1)℃貯存3 d，3 個溫度段［8］，循環(huán)3 次后，樣品外觀呈勻相乳白色液體，無浮油、分層、沉淀及結(jié)晶析出，樣品合格。試樣用標(biāo)準(zhǔn)硬水稀釋200 倍后，呈勻相乳白色液體，無浮油、浮膏、沉油及沉淀析出，說明該制劑乳化狀況良好，符合GB/T1603—2001 標(biāo)準(zhǔn)，乳液穩(wěn)定性良好。

10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑試樣經(jīng)pH 計3 次平行測定，其pH 平均值為4.61，表明該制劑呈現(xiàn)酸性。以6 種不同水質(zhì)的水(自來水、蒸餾水、去離子水、標(biāo)準(zhǔn)硬水、68.4 mg/L 硬水和1 710 mg/L 硬水)配制10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑，經(jīng)起始外觀觀察及熱貯、冷貯穩(wěn)定性試驗結(jié)果表明，不同水質(zhì)的水對該水乳劑影響不大，該制劑對水質(zhì)的要求不很嚴(yán)格。

2.7 室內(nèi)生測及田間藥效試驗

2.7.1 10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑對黃曲條跳甲的室內(nèi)毒力測定 10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑及其單一有效成分和混合有效成分對黃曲條跳甲的毒力測定結(jié)果表明，10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑對黃曲條跳甲的LC50為59.527 5 mg/L，其毒力是啶蟲脒原藥的9.33 倍、噠螨靈原藥的6.54 倍、啶蟲脒和噠螨靈混合原藥的2.09 倍。這說明，10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑對黃曲條跳甲有較好的生物活性(表6)。

表6 10%啶蟲脒·噠螨靈對黃曲條跳甲的毒力測定(2010)Tab.6 The toxicity of acetamiprid·pyridaben 10%EW against P.striolata

2.7.2 10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑對黃曲條跳甲的田間防效 供試藥劑制劑用量每667 m230，40，60 mL防治黃曲條跳甲，藥后3 d 防效分別為91. 08%、92. 87%、93. 35%;藥后7 d 防效分別為84.77%、86.41%、90.59%;藥后14 d 防效分別為71.37%、76.46%、85.01%。經(jīng)方差分析表明，供試藥劑各處理劑量，藥后3 d 防效差異不顯著;藥后7 d，每667 m230、40 mL 的防效差異不顯著，但兩者與60 mL的防效差異顯著;藥后14 d，3 處理劑量間的防效差異均達(dá)顯著水平。供試藥劑與對照藥劑相比，藥后3 d，供試藥劑的低劑量處理防效與2 對照藥劑的推薦劑量防效差異不顯著，而2 高劑量處理防效與2 對照藥劑的推薦劑量防效差異顯著;藥后7 d 和14 d，供試藥劑的各處理劑量防效與兩對照藥劑的推薦劑量防效差異均達(dá)顯著水平(表7)。

表7 10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑對黃曲條跳甲的田間防效(2010)Tab.7 Field trials of acetamiprid·pyridaben 10%EW against P.striolata

3 結(jié)論與討論

通過聯(lián)合毒力測定，溶劑、乳化劑的篩選與復(fù)配、整體配方的優(yōu)化組合，采用相轉(zhuǎn)移法最終確定“10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑”為最優(yōu)配方，配方中的各成分以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計:啶蟲脒2%，噠螨靈8%;環(huán)己酮10%，二甲苯12%;乳化劑4205、4805 各5%;水58%。對10%啶蟲脒·噠螨靈水乳劑進(jìn)行性能檢測結(jié)果表明，各項指標(biāo)合格。

農(nóng)藥復(fù)配可以延長農(nóng)藥單劑的使用壽命、擴(kuò)大防治譜、延緩靶標(biāo)生物抗藥性的產(chǎn)生、提高藥效、降低防治成本，并且能增強(qiáng)與環(huán)境的安全性，因此，世界各國對農(nóng)藥混劑的研究都極為重視?；靹┑拈_發(fā)應(yīng)集中單劑的性能和優(yōu)點［9］，啶蟲脒是氯代煙堿類殺蟲劑，作用位點是煙堿乙酰膽堿受體，而噠螨靈屬噠嗪酮類，是線粒體電子傳遞抑制劑［10］，啶蟲脒和噠螨靈化所屬化合物類別不同，對靶標(biāo)的作用方式亦不相同，因此，更容易避免或延緩靶標(biāo)交互抗性的產(chǎn)生。

目前國內(nèi)外農(nóng)藥新劑型的發(fā)展趨勢可概括為:單劑向混劑轉(zhuǎn)化;低濃度制劑向水可以溶化(分散)的高濃度固體型轉(zhuǎn)化;少用或不用有機(jī)溶劑，向水基化轉(zhuǎn)化;流體制劑向水可以分散的固體型轉(zhuǎn)化［11］;其中水基化農(nóng)藥新劑型已經(jīng)成為世界農(nóng)藥新劑型研究和發(fā)展的方向［12］。由此可知，進(jìn)行混配水乳劑的研究符合目前世界農(nóng)藥新劑型研究和發(fā)展方向。水乳劑主要以水為介質(zhì)，毒性低、刺激性小，生產(chǎn)和使用安全，僅用少量溶劑、乳化劑，有利于保護(hù)環(huán)境［13］;水乳劑的加工過程幾乎和乳油一樣，有高、中、低含量，適用范圍較廣，且加工成本低于乳油和微乳劑［14］。因此，進(jìn)行“啶蟲脒·噠螨靈水乳劑”的研制，也符合世界農(nóng)藥劑型發(fā)展方向的綠色環(huán)保型農(nóng)藥新劑型的要求，并可帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。

水乳劑研制的技術(shù)關(guān)鍵是重點解決制劑的外觀穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。因此，混配型水乳劑的研制，其技術(shù)關(guān)鍵是重點解決混劑溶解性和乳化性。據(jù)報道，水乳劑較多使用非極性有機(jī)溶劑，如溶劑油、二甲苯及芳烴系列溶劑，很少使用醇類、酮類和脂肪烴類溶劑;乳化劑用量最低為2% ～3%，一般為5% ～8%，較高的在10%或以上［15－16］;極少使用助表面活性劑，極個別加入高級醇類，如C18、C16，用量很少，一般在0.2%左右，起共乳化作用，提高制劑穩(wěn)定性［17］。

本試驗通過對多種溶劑進(jìn)行篩選，認(rèn)為環(huán)己酮對混合原藥的溶解性較好，甲苯、二甲苯和混合二甲苯對噠螨靈溶解性良好，但甲苯為國家管制試劑，混合二甲苯揮發(fā)性稍大，故選取環(huán)己酮、二甲苯為本制劑的溶劑。由于啶蟲脒易溶于環(huán)己酮，難溶于二甲苯;而噠螨靈均易溶于環(huán)己酮和二甲苯，因此，采用這兩種溶劑混合，最后復(fù)配篩選出環(huán)己酮∶二甲苯=1∶1.2 為最佳混合溶劑。通過對多種乳化劑的篩選，初篩出4205 和4805 兩種乳化劑，雖然其乳化性較好，但經(jīng)熱貯、冷貯過程中有析水現(xiàn)象，因此，進(jìn)一步進(jìn)行這兩種乳化劑混合篩選，最后復(fù)配篩選出4205∶4805 =1∶1 為最佳混合乳化劑。上述結(jié)果表明，在進(jìn)行混配型水乳劑的研制過程中，對溶劑和乳化劑的篩選時，可通過復(fù)配篩選，以獲得較理想的溶劑和乳化劑，進(jìn)而獲得性質(zhì)穩(wěn)定的制劑。

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