高雪鋒，黃桂珍，李 嬌，高忠文，楊利超，寇俊杰*，張 磊*

（1.南開大學(xué)農(nóng)藥國(guó)家工程研究中心，天津 300071；2.汕頭市深泰新材料科技發(fā)展有限公司，廣東汕頭 515041）

高效氯氟氰菊酯在生產(chǎn)和使用過程中對(duì)皮膚和眼睛的刺激性是一個(gè)不可忽視的問題[1]。菊酯類原藥對(duì)皮膚粘膜具有較強(qiáng)的刺激作用，職業(yè)性除蟲菊酯急性中毒常由經(jīng)皮吸收和經(jīng)呼吸道吸入引起，主要表現(xiàn)為面部皮膚或其他暴露部位瘙癢，并伴有灼燒、針刺或緊麻感，嚴(yán)重中毒者可因呼吸、循環(huán)衰竭而死亡[2-3]。經(jīng)呼吸道途徑引起的中毒可以防護(hù)避免，但是經(jīng)裸露的皮膚接觸引起的過敏和中毒往往被從業(yè)人員所忽視。

現(xiàn)今市場(chǎng)上流通使用的菊酯類制劑大多為乳油（EC）、水乳劑（EW）、微囊懸浮劑（CS）、微囊懸浮-懸浮劑（ZC）等產(chǎn)品[4]。大多數(shù)制劑企業(yè)均采用小分子表面活性劑滿足制劑制備以及使用時(shí)的分散性能。制劑加水稀釋使用時(shí)，藥液中的小分子表面活性劑無法起到包裹有效成分、減小皮膚刺激性的作用，容易給實(shí)驗(yàn)人員、生產(chǎn)人員及施藥人員帶來皮膚刺激、過敏甚至中毒的風(fēng)險(xiǎn)。采用微囊懸浮劑雖然可以減少有效成分給皮膚帶來的刺激性，但是化學(xué)合成微囊的技術(shù)受合成時(shí)間、成本及產(chǎn)量的限制，大幅度增加制劑生產(chǎn)的成本[5]。

筆者擬采用功能高分子助劑G-103代替?zhèn)鹘y(tǒng)小分子表面活性劑，制備5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑[6]。高分子G-103為帶負(fù)電的功能高分子，可通過電荷作用、范德華力對(duì)高效氯氟氰菊酯顆粒表面進(jìn)行潤(rùn)濕、分散。經(jīng)過機(jī)械（砂磨）作用力后，G-103包裹在高效氯氟氰菊酯表面，形成一層高分子保護(hù)層，既可以將原藥和皮膚隔絕，降低甚至完全避免原藥的刺激性，又可以實(shí)現(xiàn)緩釋的功能，從而起到安全使用與增效的作用。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

試劑：95.0%高效氯氟氰菊酯原藥，江蘇優(yōu)嘉植物保護(hù)有限公司；10%高效氯氟氰菊酯懸浮劑，山東綠邦作物科學(xué)股份有限公司；10%高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑，日本佳田化學(xué)（中國(guó)）有限公司；高分子助劑G-103（苯乙烯、丙烯酸共聚物），大千高新科技研究中心有限公司；黃原膠，鄂爾多斯中軒生化股份有限公司；邁圖SAG-1522消泡劑，南京捷潤(rùn)科技有限公司；乙二醇，天津渤化化學(xué)試劑有限公司。

儀器：SM-0.2L實(shí)驗(yàn)用砂磨機(jī)，卓英干燥工程技術(shù)有限公司；BT-9300ST激光粒度儀，丹東百特儀器有限公司；Zeta電位儀，英國(guó)馬爾文儀器有限公司；JK99M全自動(dòng)表面張力儀，上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司；BP100動(dòng)態(tài)表面張力儀，德國(guó)Kruss Gmbh公司。

1.2 5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的制備

準(zhǔn)確稱取5.20 g 96.1%高效氯氟氰菊酯原藥、10.00 g高分子助劑G-103、0.25 g消泡劑、3.00 g乙二醇和58.30 g水于250 mL燒杯中，攪拌10 min，之后將混合液轉(zhuǎn)移至砂磨罐中，加入135.00 g砂磨鋯珠，砂磨2.5 h，在砂磨結(jié)束前5 min再加入0.25 g消泡劑。砂磨結(jié)束后，過濾掉鋯珠，再加入23.00 g 1.5%黃原膠水溶液，剪切5 min，得到最終的5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑。

1.3 基礎(chǔ)性質(zhì)表征

1.3.1 粒徑與分布

使用激光粒度儀測(cè)試5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的粒徑與分布。取適量5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑，加入至激光粒度儀測(cè)試樣品池中進(jìn)行稀釋，當(dāng)測(cè)試窗口中的遮光率達(dá)到10%～20%時(shí)停止加樣，進(jìn)行粒徑測(cè)試。

1.3.2 Zeta電位

將制得的5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑稀釋3 000倍，使用Zeta電位儀測(cè)試Zeta電位。

1.3.3 靜態(tài)表面張力

將制得的5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑稀釋3 000倍，在靜態(tài)表面張力儀上使用鉑金環(huán)法測(cè)試靜態(tài)表面張力。

1.3.4 動(dòng)態(tài)表面張力

將制得的5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑稀釋3 000倍，使用動(dòng)態(tài)表面張力儀測(cè)試得到10、50、100、500和1 000 ms時(shí)的動(dòng)態(tài)表面張力[7]。

1.4 急性眼刺激性試驗(yàn)

試驗(yàn)方法參照GB/T 15670.8-2017，選擇家兔作為試驗(yàn)對(duì)象，體重范圍為2.0～3.0 kg，每組3只，雌雄隨機(jī)，記錄刺激性評(píng)價(jià)結(jié)果。試驗(yàn)組為本文5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑，對(duì)照組為山東綠邦的10%高效氯氟氰菊酯懸浮劑（以下簡(jiǎn)稱“對(duì)照1”）和日本佳田的10%高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑（以下簡(jiǎn)稱“對(duì)照2”）。

1.5 藥效試驗(yàn)

試驗(yàn)方法參照NY/T 1154.6—2006，試驗(yàn)組為本文的5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑，對(duì)照組為山東綠邦的10%高效氯氟氰菊酯懸浮劑，分別在24 h和48 h后檢查蝽蟓若蟲的死亡情況，并記錄總蟲數(shù)和死蟲數(shù)。按式（1）計(jì)算各處理的死亡率，使用SPSS16.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理得到各組的LC50值、LC90值、毒力比值等。

2 結(jié)果與分析

2.1 基礎(chǔ)性質(zhì)表征

本文低刺激性5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的基礎(chǔ)性質(zhì)表征數(shù)據(jù)如表1所示。從表中可以得知，該懸浮劑的各項(xiàng)指標(biāo)符合懸浮劑的要求。Zeta電位測(cè)試結(jié)果如圖1、2所示，高分子助劑G-103的Zeta電位為-33.1 mV，5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的Zeta電位稍小，為-25.4 mV。由此可見，5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的負(fù)電位是表面包裹的G-103帶來的，并且負(fù)電位的靜電排斥效應(yīng)也可以防止懸浮劑顆粒團(tuán)聚，提高體系的穩(wěn)定性。

表1 5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的理化參數(shù)

將5%氯氟氰菊酯稀釋3 000倍測(cè)得的靜態(tài)表面張力和動(dòng)態(tài)表面張力結(jié)果如表2所示。從表中可以看出，靜態(tài)表面張力和動(dòng)態(tài)表面張力的結(jié)果并不出色，因?yàn)槌鼼-103外無其他表面活性劑的添加，而G-103為高分子助劑，主要起到包裹的作用，在降低表面張力方面稍顯不足。

表2 5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)表面張力

2.2 刺激性試驗(yàn)

急性眼刺激試驗(yàn)結(jié)果雖然都顯示未見明顯眼刺激性反應(yīng)，但是2個(gè)對(duì)照組在眼部給藥后，家兔都表現(xiàn)出即刻抓眼的現(xiàn)象，表明2個(gè)對(duì)照組還是有刺激性，造成了抓眼的刺激反應(yīng)，而5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑在稀釋10倍的高濃度下仍沒有給藥后抓眼的現(xiàn)象，證明5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的刺激性較低（表3）。

表3 刺激性試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果

2.3 藥效試驗(yàn)

室內(nèi)毒力試驗(yàn)結(jié)果如表4、5所示。從表4中可以得知，在較低濃度（2.5 mg/L）條件下，24 h時(shí)對(duì)照組1造成的蝽蟓死亡率是13.33%，略高于相同時(shí)間5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑造成的死亡率（10.00%）。同樣，48 h時(shí)對(duì)照組1造成的死亡率（16.67%）略高于5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑（13.33%）。當(dāng)濃度升高，5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的殺蟲效果反超對(duì)照組1，并且濃度越高，5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的殺蟲效果越優(yōu)于對(duì)照組1。當(dāng)濃度為40.0 mg/L、時(shí)間為48 h時(shí)，5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑可以造成100%的蝽蟓死亡率，此時(shí)對(duì)照組1造成的死亡率僅為85.00%。

表4 5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑與對(duì)照樣品對(duì)荔枝蝽蟓的室內(nèi)毒力結(jié)果

通過統(tǒng)計(jì)分析處理表4的數(shù)據(jù)，得到表5中的LC50值、LC90值和毒力比值等結(jié)果?？梢钥闯觯?4 h時(shí)，5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的LC50值（8.559 mg/L）明顯低于對(duì)照組1（11.050 mg/L），此時(shí)5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑對(duì)荔枝蝽蟓的毒力是對(duì)照組1的1.29倍，同時(shí)5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的LC90值（27.505 mg/L）也明顯低于對(duì)照組1（60.736 mg/L），證明短時(shí)間內(nèi)5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的殺蟲效果明顯好于對(duì)照組1。48 h時(shí)，5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的LC50值（7.664 mg/L）同樣明顯低于對(duì)照組1（10.270 mg/L），此時(shí)5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑對(duì)荔枝蝽蟓的毒力是對(duì)照組1的1.34倍，同時(shí)5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的LC90值（23.837 mg/L）也明顯低于對(duì)照組1（58.119 mg/L），說明5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑具有更長(zhǎng)的持效性，殺蟲效果更好。

表5 5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑與對(duì)照樣品的LC50值、LC90值和毒力比值

3 討 論

筆者設(shè)計(jì)的5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑的核心是高分子助劑G-103的使用，如圖3所示。G-103是一種納米級(jí)高分子聚合物，可以包裹到農(nóng)藥原藥顆粒表面，形成一層保護(hù)屏蔽層。一方面其帶有的較多的負(fù)電荷（-33.1 mV）可以提高體系的穩(wěn)定性，防止制劑有效成分沉底團(tuán)聚；另一方面根據(jù)室內(nèi)毒力試驗(yàn)結(jié)果可以推測(cè)，G-103形成的保護(hù)層可能具有一定的緩釋能力，提高了持效性。

在眼刺激性試驗(yàn)中，對(duì)照組家兔均表現(xiàn)出給藥后即刻抓眼的反應(yīng)，說明2個(gè)對(duì)照組具有一定的眼部刺激性，而5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑給藥后家兔完全沒有抓眼的反應(yīng)，說明G-103功能高分子很好地將高效氯氟氰菊酯顆粒包裹，避免了高效氯氟氰菊酯帶來的刺激性。

在藥效試驗(yàn)結(jié)果中，低濃度下對(duì)照組比5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑造成了更高的蝽蟓死亡率。因?yàn)榈蜐舛葪l件下，緩釋帶來的持續(xù)釋藥機(jī)制反而會(huì)使得初始濃度過低，達(dá)不到較好的殺蟲效果。在較高濃度條件下，緩釋可以使得高效氯氟氰菊酯在一定時(shí)間內(nèi)維持在較高的濃度水平，相比于無緩釋功能的懸浮劑具有更好的殺蟲效果。除此之外，5%高效氯氟氰菊酯藥效更高還可能與G-103帶來的粘附性有關(guān)。雖然G-103的加入沒有明顯降低表面張力，潤(rùn)濕鋪展效果較差，但是G-103是納米高分子材料，可以提高粘附性，使得更多的藥物附著在靶標(biāo)上，提高最終的藥效。

綜合以上結(jié)果可知，筆者設(shè)計(jì)的5%高效氯氟氰菊酯懸浮劑通過添加G-103功能高分子助劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)高效氯氟氰菊酯原藥顆粒的高分子包裹，這既可以減輕甚至消除高效氯氟氰菊酯對(duì)皮膚和眼睛的刺激，同時(shí)高分子包裹帶來的緩釋功能和較好的附著性提高了高效氯氟氰菊酯懸浮劑的持效性，使得殺蟲活性優(yōu)于普通的高效氯氟氰菊酯懸浮劑。