75%丙硫菌唑·肟菌酯水分散粒劑的配方開發

王春修，姜成義，王金鳳，方城韜，李建國

(海利爾藥業集團股份有限公司，山東青島 266109)

水分散粒劑(WDG)是20世紀80年代初期在可濕性粉劑(WP)和懸浮劑(SC)的基礎上發展起來的農藥新制劑，有著含量高，粉塵少，懸浮率高，使用方便，穩定性強等優點，一經推出就受到各國農藥公司的關注。眾所周知，20世紀90年代以后，在市場競爭更加激烈，特別是人們的環保意識越來越強，對農藥的要求越來越嚴的情況下，研究和開發水分散粒劑是農藥行業必須要面對的任務[1,2]。

丙硫菌唑是由拜耳公司開發的新型廣譜三唑硫酮類殺菌劑，不僅具有很好的內吸活性，還具備優異的保護、治療和鏟除活性，且持效期長。該劑抑制真菌中甾醇前體的脫甲基化而致效。與三唑類殺菌劑相比，丙硫菌唑具有更廣譜的殺菌活性。該農藥主要應用于禾谷類作物，幾乎對所有的麥類病害有很好的防治效果，還能防治油菜和花生的土傳病害[3]。目前國內登記的產品僅有28%丙硫菌唑·多菌靈SC、40%丙硫菌唑·戊唑醇SC、30%丙硫菌唑OD 3個。本研究擬采用丙硫菌唑與肟菌酯復配，拓寬藥劑殺菌譜，以發揮協同作用，達到更好的殺菌效果。肟菌酯為拜耳公司開發的廣譜、內吸性第二代甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，為線粒體呼吸抑制劑。肟菌酯具有廣譜、滲透、快速分布等特點，作物吸收快，具有向上傳遞的特性，故耐雨水沖刷性能好，持效期長[3]。目前國內市場沒有二者復配的產品，因此本產品的開發研究具有非常高的應用價值。國內生產丙硫菌唑原藥廠家較少，質量較差；肟菌酯熔點較低，所以制備二者混配高含量水分散粒劑難度較大。筆者經大量的試驗成功開發出性質穩定的75%丙硫菌唑·肟菌酯水分散粒劑，并進行了室外生測，發現對黃瓜白粉病、水稻紋枯病、豇豆煤霉病等防效較優。

1 原材料和設備

1.1 原材料

丙硫菌唑原藥：含量≥97%；肟菌酯原藥：含量≥96；潤濕劑：十二烷基硫酸鈉、SXC、LXC、terwet 1004、EFW、W04；分散劑：木質素磺酸鈉、廣源益農 D800、D900、Morwet D425、Tersperse 2700、2020、木質素磺酸鈣、TXC、SK-21K；崩解劑：硫酸銨、氯化鈉、尿素、無水硫酸鈉、羧甲基淀粉鈉；填料：白炭黑、高嶺土、玉米淀粉、凹凸棒、滑石粉。

1.2 主要加工設備

超微氣流粉碎機；流化床干燥造粒機；電熱鼓風干燥箱(102A)；中藥材粉碎機；電子天平(DT-500A，500/0.1)；液相色譜分析儀；pH計；水分測定儀；秒表；激光粒度儀；表面張力儀。

2 產品性能指標的測定

2.1 丙硫菌唑、肟菌酯質量分數測定

檢測方法可參照70%吡蟲啉水分散粒劑國家標準中質量分數的測定方法(GB28139-2011)。

2.2 pH的測定

參照農藥pH值的測定方法GB/T1601-1993測定。

2.3 懸浮率的測定

懸浮率按照GB/T14825-2006的方法進行測定。

2.4 崩解時間的測定

采用刻度量筒試驗法監測分析。

2.5 熱貯穩定性測定

按照農藥熱穩定性測定方法GB/T19136測定。

3 加工工藝

采用流化床造粒的方法，將原藥、助劑、填料等用氣流粉碎機加工成可濕粉，然后進行造粒、干燥，得到最終水分散粒劑產品。分析有效成分的含量以及相關指標。

4 配方篩選

配方篩選采用正交試驗設計方法，利用正交表來設計、試驗。

4.1 潤濕劑篩選

潤濕劑是能降低液-固表面張力，增加液體在固體上的擴展和滲透力，使其潤濕或加速潤濕的一類物質。水分散粒劑崩解的過程首先是顆粒被水潤濕，即顆粒表面氣體被水取代并覆蓋的過程。疏水基團側鏈化程度高，極性基團位于分子中部有利于提高潤濕劑的潤濕能力。因此潤濕劑對水分散粒劑來說十分重要。潤濕劑的篩選方法為：控制其他配方組成不變，添加不同潤濕劑，比較各配方的潤濕時間，選擇最優配方。潤濕時間按照可濕性粉劑潤濕性測定方法GB/T5451-2001檢測分析。

4.2 分散劑篩選

分散劑是能夠阻止固-液分散體系中固體粒子的相互聚結，使固體微粒在液相中較長時間保持均勻分散的一類物質。因此選擇了合適的分散劑，就可以制備出崩解狀態好，懸浮率高的產品。在其他助劑、填料相同的條件下，將不同的分散劑按照不同用量進行復配，進行氣流粉碎，造粒，制得樣品，測定懸浮率確定分散劑的種類和用量。

4.3 崩解劑的篩選

類似于潤濕劑、分散劑的篩選方式，控制配方中其他組分不變，添加不同品種、含量的崩解劑配制水分散粒劑，測定崩解時間及觀察崩解狀態。

4.4 填料的篩選

在篩選出潤濕劑、分散劑、崩解劑以后，控制配方中其他組分不變，添加不同品種的填料配制水分散粒劑，觀察崩解狀態及對懸浮率的影響情況。

4.5 配方優化

初步確定配方后，對潤濕劑、分散劑、崩解劑用量(分別記X、Y、Z)進行3因素3水平正交試驗(表1、2)，以明確各因素對配方懸浮率的影響，篩選出最優配方。

5 結果與分析

5.1 不同潤濕劑的潤濕性

選擇正確的潤濕劑可以增加制劑與作物的接觸，提高農藥利用率。

由表3可以看出，以terwet 1004為潤濕劑，產品的潤濕時間最短，12.54 s；使用W04時產品的潤濕時間最長，為33.21 s，因此選擇terwet 1004作為配方潤濕劑，用量1%。

表1 試驗的因素和水平

表2 正交試驗方案

表3 不同潤濕劑(1%)對樣品潤濕時間的影響

5.2 分散劑種類和用量的選擇

分散劑可以通過靜電作用或者空間位阻作用使制劑粒子間距保持在合適的范圍內，防止粒子聚結，保持產品穩定。分散劑的篩選結果見表4、5。

由表4可以看出，使用分散劑Morwet D425和Tersperse 2700的小樣懸浮率較好，分別為54.57%和65.25%，這說明2種分散劑更加適應于該配方。同時，分散劑單獨使用往往效果差于多種分散劑混配使用。因此，筆者進行了Morwet D425與Tersperse 2700復配篩選試驗，以提高產品質量。

由表5可知，分散劑Morwet D425和Tersperse 2700以 2∶7比例復配使用，效果最好，且用量為15%時懸浮率最高，由此確定配方分散劑組成為Morwet D425和Tersperse 2700，添加量15%。

5.3 不同種類崩解劑對配方崩解性的影響

由表6可知，無水硫酸鈉作為崩解劑時，樣品能徹底地崩解且崩解狀態較好，崩解時間最短，為25 s，因此選取無水硫酸鈉作為崩解劑。

5.4 不同種類填料對配方性能的影響

由表7可知，以煅燒高嶺土作為填料時，樣品能徹底地崩解且崩解狀態較好，崩解時間最短，為20 s，因此選取煅燒高嶺土作為填料。

表4 不同分散劑的篩選(用量10%)

表5 2種分散劑比例及用量的篩選

表6 不同崩解劑及用量的篩選

表7 不同填料的篩選

6 最終配方和產品性能指標

6.1 最終配方

根據上述篩選，最終配方組成為：丙硫菌唑50%、肟菌酯25%、Tersperse 2700 11.7%、terwet1004 1%，Morwet D425 3.3%、無水硫酸鈉2%，煅燒高嶺土補足至100%。

6.2 產品性能指標

對最優制劑配方性能指標進行檢測，測得75%丙硫菌唑·肟菌酯WG的各項指標見表8。

7 室外生測效果試驗

對 75%丙硫菌唑?肟菌酯 WG進行室外生測試驗，由表9-11可知，75%丙硫肟菌酯WG稀釋3 000倍施藥2次后15 d對水稻紋枯病防效較好，為69.48%，遠遠優于對照藥劑38.06%；稀釋3 000倍施用第2次后7 d對豇豆煤霉病防效較好，為66.97%，遠遠優于對照藥劑48.75%；稀釋3 000倍施用第2次后7 d對黃瓜白粉病防效較好，達81.43%，遠優于對照藥劑74.26%。注：施藥時間：2016年6月25日(第1次)、2016年7月15日(第2次)；調查方法：各處理3點取樣，每點隨機查20～30株統計紋枯病發病級數。

表8 丙硫菌唑·肟菌酯WG性能指標

表9 75%丙硫?肟菌酯WG防治水稻紋枯病試驗

表10 75%丙硫?肟菌酯WG防治豇豆煤霉病試驗

表11 75%丙硫?肟菌酯WG防治黃瓜白粉病試驗

8 結 論

通過正交試驗設計方法，選擇了合適的助劑以及用量。該方法目的性、系統性強，操作簡單，能夠較快、準確地篩選出合適的助劑、填料。通過試驗，最終獲得了質量穩定，懸浮率高的75%丙硫菌唑·肟菌酯WG配方。對其進行生測效果測試，發現該劑對黃瓜白粉病、水稻紋枯病、豇豆煤霉病等防效較優，建議在這些靶標上應用推廣以代替之前的傳統用藥，減緩抗藥性的發生。