王睿 湯智鵬 李茜 陳朝東 高成康 楊春平
摘要
[目的]探討15%惡霉靈懸浮種衣劑的研制配方,為惡霉靈的推廣和應用提供參考。[方法]采用濕式超微粉碎法制備了15%惡霉靈懸浮種衣劑,并通過對成膜劑、增稠劑、乳化劑、分散劑、防凍劑進行篩選確定了優化配方。[結果]15%惡霉靈懸浮種衣劑的優化配方為:15.0%惡霉靈、3.0% PVA、5.0% 602#、3.0%木鈣、0.2%黃原膠、4.0%乙二醇、0.5%玫瑰精、余量為水。經低溫[(0±2)℃,7 d]和熱貯[(54±2)℃,14 d]穩定性試驗,制劑外觀無明顯分層,水中分散性良好,各項指標均符合懸浮種衣劑相關標準。[結論]為惡霉靈懸浮種衣劑的開發奠定了基礎。
關鍵詞 惡霉靈;懸浮種衣劑;配方篩選
中圖分類號 S482.2 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611(2015)03-120-03
Formulation Preparation of 15% Hymexazol Seedcoating
WANG Rui1, TANG Zhipeng2, LI Qian1, YANG Chunping5* et al
(1. Qingbaijiang Rural Development Bureau of Chengdu City, Qingbaijiang, Sichuan 610300; 2. Sichuan EntryExit Inspection and Quarantine Bureau, Chengdu, Sichuan 610000; 5. College of Agriculture, Sichuan Agricultural University, Chengdu, Sichuan 611130)
Abstract [Objective] The formulation preparation of 15% Hymexazol seedcoating was explored to provide reference for application and population of the agent. [Method] The experiment in the screening of such effective adjuvant as film forming agent, thickening agent, emulsifying agent, dispersing agent and anti freezing agent was conducted according to different indicators with the method of wet milling. Based on the indicators, optimum was obtained. [Result] After primary screening, the best determined formula was as follows: Hymexazol 15.0%, PVA 3.0%, 602# 5.0%, wooden calcium 3.0%, xanthan gum 0.2%, ethylene glycol 4.0%, rose essence 0.5%,with additional water up to 100%. The results indicated that under the condition of (0 ± 2) ℃ for 7 d and (54 ± 2) ℃ for 14 d, the character of formed membrane was perfect which was in accordance with the experimentally relevant determined standards. [Conclusion] The results lay the basis for the development of 15% Hymexazol seedcoating.
Key words ?Hymexazol; Seedcoating agent; Formulation screening
基金項目 公益性行業(農業)科研專項(nyhyzx315);四川省科技廳應用基礎項目(2012JY0117)。
作者簡介
王睿(1980-),女,內蒙古包頭人,碩士,從事植物保護及生物研究。*通訊作者,副教授,博士,從事天然產物農藥研發及生物防治研究。
收稿日期 20141209
懸浮型種衣劑是當今使用最廣泛,應用最安全、環保,且最經濟有效的種子處理劑類型,它是一種含有成膜劑、以水為介質直接或稀釋后用于種子包衣的穩定懸浮液種子處理劑[1],其特點是在土壤中遇水膨脹,透氣而不被溶解,從而使種子正常發芽,使農藥化肥緩慢釋放,能有效殺滅地下害蟲,防治種子病菌,提高種子發芽率,減少種子使用量[2-8]。
惡霉靈是一種高效廣譜殺菌劑,對土傳真菌如腐霉菌、鐮刀菌、絲核菌等病原引起的病害都有良好的防治效果[9-11]。按照綠色食品的生產要求應加大惡霉靈的推廣,限制和淘汰高毒、中毒殺菌劑的生產和使用,從根本上減輕農藥對土壤和農產品的污染,使生態農業的戰略目標早日實現[9]。
惡霉靈常用的劑型有水劑、可濕性粉劑、乳油、種子處理干粉劑,關于懸浮種衣劑的研制方面的研究報道較少。為此,筆者對惡霉靈懸浮種衣劑的配方進行了篩選,旨在為惡霉靈推廣和應用提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料
原藥:99%惡霉靈原藥(山東濰坊天達植保有限公司);成膜劑:PVA(聚乙烯醇),羧甲基纖維素鈉;乳化劑:農乳602,農乳500,JFC;分散劑:NNO(2萘磺酸甲醛聚合物鈉鹽),木質素磺酸鈣;增稠劑:黃原膠、海藻酸鈉、硅酸鎂鋁;防凍劑:乙二醇、丙三醇、尿素;警戒色:玫瑰精;以上材料均為市購。
1.2 試驗方法
試驗對成膜劑、增稠劑、乳化劑、分散劑、防凍劑進行了篩選,采用濕法研磨粉碎工藝,將原藥和助劑稱好混合,倒入砂磨機中研磨數小時,然后用高速乳化剪切機進行剪切,粒徑合格后將研磨介質分離過濾得到成品,進行各項指標的分析檢測。
1.2.1
成膜劑的篩選。對PVA和羧甲基纖維素鈉2種成膜劑進行篩選,制成的懸浮液采用1∶50的比例對種子進行包衣。通過成膜時間、脫落率、傾倒性、粘度、熱貯穩定性幾項指標對成膜劑進行篩選,熱貯后若有油或沉淀析出則為不合格。傾倒性:
優良,傾倒后殘余量(%)≤3.0,洗滌后殘余物(%)≤0.6;
合格,傾倒后殘余量(%)≤6.0,洗滌后殘余物(%)≤1.0;
不合格,傾倒后殘余量(%)>6.0,洗滌后殘余物(%)>1.0。
1.2.2
增稠劑的篩選。選用黃原膠、海藻酸鈉和硅酸鋁鎂作為備選增稠劑,以成膜劑的篩選結果為基礎,進行混合,通過熱貯穩定性和傾倒性進行篩選。
1.2.3
乳化劑的篩選。
1.2.3.1
乳化劑種類的篩選。采用嘗試法[12-14]對602#、500#、JFC3進行乳化劑的篩選。以成膜劑和增稠劑的篩選結果為基礎,分別加入備選乳化劑,以只加入穩定劑和成膜劑的體系作為對照,靜置3~7 d,觀察分層情況,篩選出使體系最穩定的乳化劑。
1.2.3.2
乳化劑用量的確定。將篩選出的乳化劑按照質量分數1%、3%、5%、7%、10%的用量加入到篩選的成膜劑和增稠劑配方中,按照乳化劑種類的篩選方法測試體系的乳化穩定性,最終確定乳化劑的用量。
1.2.4
分散劑的篩選。
1.2.4.1
分散劑種類的篩選。采用嘗試法[15-17]對NNO和木鈣進行分散劑的篩選。將已篩選好的助劑配制成混合樣品,然后將備選分散劑分別加入到樣品中,測定不同試樣的分散性能[18]。
1.2.4.2
分散劑用量的確定。將篩選出的分散劑按照質量分數1%、3%、5%、7%、10%的用量加入到篩選好的助劑中,配制成混合樣品,按照分散劑種類篩選的方法測試體系的分散性能,最終確定分散劑的用量。
1.2.5
防凍劑的篩選。選用丙三醇、乙二醇和尿素作為備選防凍劑,將已篩選的助劑配制成樣品,分別加入備選防凍劑,在(0±2)℃密封玻璃容器中貯存7 d,觀察各體系有無明顯變化,判斷防凍劑的防凍效果。
1.2.6
工藝流程。
圖1 15%惡霉靈懸浮種衣劑工藝流程
1.3 懸浮種衣劑的質量要求及檢測
按照諶馥佳[19]的試驗方法檢測產品,其外觀為玫瑰紅色可流動的黏稠狀液體,貯存過程中可能出現少量沉淀或分層,但置于室溫下經搖動能恢復原狀,參照GB/T 177688-1999,產品應符合以下指標[20](表1)。
表1 15%惡霉靈懸浮種衣劑質量控制指標
序號測試項指標
1惡霉靈質量分數(%)≥15
2pH5.0~7.0
3懸浮率(%)≥90.0
4篩析(過44 μm)≥99.0
5粘度(mPa·s,25 ℃)≤600
6成膜性合格
7脫落率(%)≤10.0
8低溫穩定性合格
9熱貯穩定性合格
2 ?結果與分析
2.1 ?成膜劑篩選結果
由表2可知,先通過測定粘度、熱貯
穩定性和傾倒性初步篩選,質量分數為3%的成膜劑比2%
的成膜劑熱貯穩定性好。分別將PVA和羧甲基纖維素鈉以3%的量加入體系,測定其成膜時間及脫落率。結果表明,加
表2 成膜劑的篩選
配方號PVA∥%羧甲基纖維素鈉∥%粘度∥mPa·s熱貯穩定性傾倒性成膜時間∥s脫落率∥%
12-460不合格合格--
23-550合格 合格3746.0
3-2500不合格合格--
4-3640合格 合格6547.8
入PVA和羧甲基纖維素鈉體系的成膜時間分別為374、654,脫落率分別為6.0%、7.8%。與羧甲基纖維素鈉體系比較,PVA體系的成膜時間短,脫落率低,故選擇PVA為成膜劑,添加量為3%。
2.2 增稠劑的篩選結果
由表3可知,加入增稠劑黃原膠的體系的傾倒性較加入海藻酸鈉、硅酸鋁鎂體系的傾倒性好,加入0.2%黃原膠的體系比加入0.4%黃原膠的體系的熱貯穩定性好,故選擇黃原膠為增稠劑,添加量為0.2%。
2.3 乳化劑篩選結果
由表4可知,當分別加入1% 602#、500#、JFC,3 d內加入JFC的體系發生絮狀沉降分層,當分別加入3% 602#、500#、JFC,7 d內500#體系分層明顯,故選擇602#為乳化劑,當602#加入量在5%及其以上時,7 d內體系未見明顯分層,故選擇602#為乳化劑,添加量為5%。
表3 增稠劑篩選結果
配方號黃原膠
%海藻酸鈉
%硅酸鋁鎂
%傾倒性熱貯穩定性
10.2--合格 優良
20.4--合格 合格
3-0.2-合格 合格
4-0.4-不合格合格
5--0.2不合格合格
6--0.4不合格不合格
表4 乳化劑篩選結果
乳化劑種類靜置3 d體系穩定性
1%3%5%7%
靜置7 d體系穩定性
1%3%5%7%
602分層不明顯不分層不分層不分層分層不明顯分層不明顯不分層不分層
500分層不明顯不分層--分層不明顯分層明顯 --
JFC分層明顯 -------
2.4 分散劑篩選結果
由表5可知,分別加入1% NNO的體系滴加入水中,不能自動分散,呈顆粒狀下沉;加入1%木鈣的體系滴加入水中,能自動分散,有顆粒下沉,下沉顆粒輕搖后分散,其分散性良好。加入3%、5%、7%木鈣的體系在水中呈霧狀自動分散,無可見顆粒下沉,分散性優。綜合比較,選擇木鈣作為分散劑,添加量為3%。
表5 分散劑篩選結果
分散劑種類分散劑含量
1%3%5%7%
NNO沉底---
木鈣緩慢自動分散自動分散自動分散自動分散
2.5 防凍劑的篩選結果
為了防止產品在貯存、運輸過程中出現凍結現象,影響使用效果,選用幾種不同的防凍劑進行使用,在體系中分別加入4%乙二醇、丙三醇、尿素,在(0±2)℃的密封玻璃容器中連續貯存7 d。由表6可知,加入乙二醇、丙三醇的體系無明顯變化,其冷貯穩定性良好,加入尿素的體系容器底部有沉淀產生,其冷貯穩定性不合格。考慮價格因素,丙三醇的成本相對較高,所以選用乙二醇為防凍劑,添加量為4%。
表6 防凍劑的篩選結果
配方號防凍劑冷貯穩定性
1乙二醇合格
2丙三醇合格
3尿素 少量沉淀
2.6 配方的確定及指標測定
2.6.1
配方的組成。根據種衣劑的配方組成要求和特點,對成膜劑、增稠劑、乳化劑、分散劑、防凍劑進行篩選,確定配方如下:15%惡霉靈、3% PVA、5% 602#、3%木鈣、0.2%黃原膠、4%乙二醇、0.5%玫瑰精,其余用水補至100%。
2.6.2
配方指標測定。按農藥懸浮種衣劑國家標準要求,對樣品進行檢驗。由表7可知,該產品的各項指標均符合國家標準。
表7 15%惡霉靈懸浮種衣劑樣品檢驗
序號pH粘度
mPa·s篩析
% 懸浮率
%成膜性 脫落
率∥%低溫
穩定性熱貯
穩定性
16.75309994合格5.4合格合格
26.75509995合格5.3合格合格
36.75509994合格5.5合格合格
3 討論
通過試驗確定15%惡霉靈懸浮種衣劑的配方為:15%惡霉靈、3% PVA、5% 602#、3%木鈣、0.2%黃原膠、4%乙二醇、0.5%玫瑰精,余量為水。該配方原料易得,價格適中,殺菌效果好,對環境污染小,具有較強的市場競爭力和廣闊的開發前景。
據馮建國[21]報道種衣劑加工的制劑形態有懸乳劑、油懸浮劑、水劑、水乳劑、干懸浮劑和微粉劑等。但實際上國內外加工和應用的懸浮種衣劑占到90%以上。與常規種衣劑相比,懸浮種衣劑持效時間長,對苗期病蟲害甚至整個作物生長期都有極佳的防治效果,它正發展并將逐步代替常規種衣劑。侯生英等[22]用3%苯醚甲環唑懸浮種衣劑防治小麥全蝕病,陳付琴等[23]用6%戊唑醇懸浮種衣劑防治小麥紋枯病和散黑穗病。惡霉靈在懸浮種衣劑方面的研究較少,該試驗通過對惡霉靈懸浮種衣劑的研究對不同助劑進行了篩選,確定了其最優配方,為惡霉靈的進一步開發利用奠定了基礎。
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