邱俊云,李文剛,何 練,任天瑞
(上海師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 資源化學(xué)教育部重點實驗室,上海 200234)
近年來,隨著人們環(huán)保意識不斷增強,農(nóng)藥劑型應(yīng)用性能要求也在不斷提高,尋求加工簡單,穩(wěn)定性高,環(huán)境友好的新型農(nóng)藥劑型迫在眉睫。干懸浮劑(Dry Flowable,DF)是在可濕性粉劑、懸浮劑和水分散粒劑基礎(chǔ)上發(fā)展而來的固體顆粒產(chǎn)品。其以水為介質(zhì)進行研磨,先制成懸浮液,再進行噴霧干燥制得[1]。干懸浮劑的優(yōu)勢在于:首先,與懸浮劑相比,長期貯存時制劑的穩(wěn)定性不下降,不存在懸浮劑因沉積或團聚現(xiàn)象而造成的使用不便缺點;其次,與水分散粒劑相比,其在加工過程中因采用濕法粉碎,避免了水分散粒劑干法粉碎時的粉塵飛揚[2]。干懸浮劑在經(jīng)濟、環(huán)保等方面綜合性能明顯優(yōu)于懸浮劑、水分散粒劑等傳統(tǒng)劑型,是農(nóng)藥劑型研發(fā)者們青睞的具有廣闊市場前景的農(nóng)藥新劑型[3]。
吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)又名唑菌胺酯,目前具有的制劑劑型有 20%顆粒劑、20%水分散粒劑、20%可濕性粉劑[4]。霜脲氰又名 1-(2-氰基-2-甲氧基亞胺基)-3-乙基脲,目前主要的劑型以復(fù)配為主,大致為18%、25%、36%、40%百菌清·霜脲氰懸浮劑、可濕性粉劑;40%、48%、50%琥銅·霜脲氰可濕性粉劑;23%氫銅·霜脲氰可濕性粉劑;85%波爾多液·霜脲氰可濕性粉劑[5]??梢姡吝蜞拙ズ退迩璐蠖嘁钥蓾裥苑蹌?、水分散粒劑為主,復(fù)配制得的干懸浮劑相關(guān)報道較少。因此,研制吡唑醚菌酯和霜脲氰復(fù)配的干懸浮劑不僅具有巨大的市場價值,而且具有很好的科研前景。
吡唑醚菌酯原藥(95%,研新股份有限公司);霜脲氰原藥(98%,利民化工股份有限公司);SD-661、SD-816、SD-819、亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)、SR-05(≥95%,上海是大高分子材料有限公司);木質(zhì)素磺酸鈉(南非進口,南京棋成新型材料有限公司);AFE-1410有機硅消泡劑(山東優(yōu)索化工科技有限公司);高嶺土(1 250目);卡爾費休試劑(AR,天津賽孚瑞科技有限公司);甲苯(AR,國藥集團化學(xué)試劑有限公司);乙腈(≥99.9%,賽默飛世爾科技(中國)有限公司);去離子水(實驗室自制);氧化鋯珠(≥95%,
浙江湖州雙林恒星拋光器材廠)。
FA1004型電子天平(上海精科天平);UPH-IV-10T優(yōu)普系列超純水器(成都超純科技有限公司);高效液相色譜儀(日本島津公司);DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海齊欣科學(xué)儀器有限公司);BILON-6000Y實驗型噴霧干燥機(上海比朗儀器有限公司);AKF-1plus全自動卡爾費休水分測定儀(上海禾工科學(xué)儀器有限公司);氣流粉碎機(江蘇宜興聚能超細(xì)粉碎設(shè)備有限公司);JL-1156型激光粒度分布測試儀(成都精新粉體測試設(shè)備有限公司);GL-802型微型臺式真空泵(海門市其林貝爾儀器制造有限公司);具塞量筒(上海禾氣玻璃儀器有限公司);自制圓底砂磨機。
按照配方比例(具體工藝如圖1),將各類助劑在砂磨罐中加水先混合均勻后再加入原藥配成35%左右固含量的漿液,加入等質(zhì)量的鋯珠,然后將電動攪拌機轉(zhuǎn)速調(diào)至1 200 r/min,攪拌剪切至粒徑D90為 5 μm、平均粒徑小于 3 μm (大致需要 2.5 h),隨后停止攪拌,過濾去除鋯珠,收集物料,用噴霧干燥機進行干燥制粒。設(shè)置進口溫度為140 ℃,出口溫度為58 ℃左右,噴霧干燥后所得產(chǎn)品置于60 ℃烘箱烘2 h,最終產(chǎn)品含水率1%以下。隨后測定其各項物理性能指標(biāo)。
圖1 42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑的工藝流程圖
按GB/T5451-2001中方法進行測定。
要求在 20 ℃時能夠自動分散或稍加搖晃即可分散,且能與水任意混合并能夠被稀釋成穩(wěn)定的懸浮液[6]。
25 ℃時,稱取0.5 g樣品置于具塞量筒內(nèi),加入250 mL標(biāo)準(zhǔn)硬水,1 min后,以30次/min的速度顛倒混合,以顆粒全部崩解所需的顛倒次數(shù)表示[1]。
按GB/T14825-2006中方法進行測定。
按HG/T2467.5-2003中4.11進行測定。
按HG/T2467.2-2003中4.11進行測定。
利用高效液相色譜儀測定吡唑醚菌酯和霜脲氰的含量。測定條件為流動相:乙腈-水(體積比為60∶40);色譜柱:C18不銹鋼柱150 mm×4.6 mm(i.d),柱溫為室溫;檢測波長275 nm[7]。
采用MT30卡爾費休法測定[8]。
將原藥粉碎到一定細(xì)度存放于廣口瓶中密封保存?zhèn)溆谩櫇穹稚┓謩e配成5%的水溶液,振蕩溶解后存放于容量瓶中備用。用電子天平稱重50 mL小燒杯并記錄小燒杯的質(zhì)量,向小燒杯里加入5.000 0 g已粉碎的原藥,用滴管慢慢將5%潤濕分散劑水溶液滴加到裝有原藥的小燒杯中,其間用玻璃棒不斷攪拌使其成為漿狀物,直至液滴可以從玻璃棒上自由滴下為止。記錄滴加水溶液的質(zhì)量(精確至0.000 1 g),重復(fù) 3次取平均值[9]。各潤濕分散劑流點測定結(jié)果見表1。
潤濕分散劑對原藥的流點=滴加5%表面活性劑
水溶液的質(zhì)量/原藥的質(zhì)量
表1 潤濕分散劑流點測定結(jié)果
流點的高低與潤濕分散劑對農(nóng)藥的活性和固體物的細(xì)度有關(guān)。潤濕分散劑與原藥理化性質(zhì)匹配時,則活性越高,流點越低;固體物越細(xì),流點越高[10]。因此,對于相同原藥,潤濕分散性對其性能越好,所對應(yīng)的流點則越低。由表1的流點測試結(jié)果可知,SD-819、SD-661、NNO的流點相對較低,可作為進一步試驗的材料。而SR-02和SR-05為小分子潤濕劑,潤濕性能較好,SR-05的流點相對較低,因此,也將SR-05選擇作為進一步試驗的材料。
由于潤濕分散劑種類和結(jié)構(gòu)不同,通常會表現(xiàn)出多重性能,比如分散性、潤濕性、乳化性等。在實際配方研制過程中,不同助劑潤濕分散性能各有不同,有的偏重分散性,有的偏重潤濕性[11]。根據(jù)表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)理論,在配方研制中,將助劑進行復(fù)配通常具有用量少,分散穩(wěn)定性能好等優(yōu)點。
通過各個配方組合的懸浮率、潤濕分散性以及崩解性的測定,對比選出最優(yōu)配方組合,并對該配方組合的其他理化性能進行進一步的測試。具體結(jié)果如表2所示。
通過表2結(jié)果可知,加入分散劑SD-819、SD-661、SR-05和NNO后,產(chǎn)品的懸浮率均大于90%,說明通過流點法篩選出來的潤濕分散劑對42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑體系具有較好的分散性能??梢钥闯?,當(dāng)使用分散劑的種類較單一時,也就是分散劑SD-819、SD-661和NNO的比例差距較大時,體系的懸浮率相對較低,而在使用比例相近的助劑復(fù)配配方中,體系的懸浮率都相對較高,尤其是8#配方,懸浮率高達(dá)99%。同時,當(dāng)以高嶺土作為填料,體系的潤濕性不好,崩解性差,無法正常搖開,可能原因是高嶺土對該體系表現(xiàn)出較差的吸附性,體系中的高嶺土無法吸附原藥粒子,制劑出現(xiàn)團聚凝結(jié),從而表現(xiàn)出較差的潤濕性和崩解性。
表2 42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑配方篩選結(jié)果
綜上所述,8#配方具有較優(yōu)的潤濕性、崩解性和較高的懸浮率,因此選擇該配方作為42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑的最佳配方,并進一步測試其理化性能。
通過對42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑配方的篩選,獲得了性能優(yōu)良,黏度適中,穩(wěn)定性好的產(chǎn)品。同時,測定了其懸浮性、分散性、崩解性、潤濕性、含水率、持久起泡性、有效成分含量以及熱貯穩(wěn)定性等性能。42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑各項性能指標(biāo)均符合要求(表3)。
經(jīng)過54 ℃熱貯14 d后,42%吡唑醚菌酯·霜脲氰的穩(wěn)定性均較好,分解率均在1%以下,符合指標(biāo)要求(低于5%)。
表3 42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑的性能指標(biāo)
圖2 粒徑變化圖
為了進一步考察 42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑的穩(wěn)定性能,測試了其熱貯前后的粒徑變化(平均粒徑),同時為了進一步說明對助劑進行復(fù)配具有更好的性能,設(shè)置了幾組對比試驗。1號作為參照,沒有添加任何助劑,它的粒徑變化比較大;2號為最優(yōu)配方的測定結(jié)果,粒徑?jīng)]有明顯的變化;3、4、5號分別為只添加 SD-819、SD-661、NNO作為助劑時,粒徑的測定結(jié)果,可以看出它們的粒徑變化均較明顯(圖2)。
首先,通過流點法對潤濕分散劑進行篩選,其次,通過潤濕性、崩解性、懸浮率進行了綜合篩選,最終得到了體系穩(wěn)定、懸浮率高的 42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干懸浮劑的配方,并測試了各項理化性能,均符合性能指標(biāo)。
參 考 文 獻(xiàn)
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