米糠C16-18活性成分油懸劑研制及對煙草腋芽的抑制作用

周建云，刁朝強，黃 寧，劉紅峰，王亞馨李培強，廖 勇*

（1.貴州省煙草公司貴陽市公司，貴陽550001；2.山東農業大學化學與材料科學學院，山東泰安271018）

當今農藥劑型發展的主題是化學農藥制劑的綠色化。油懸浮劑用植物油或礦物油等環保溶劑作為分散介質，且生產和使用過程與懸浮劑類似，無粉塵污染，這已成為當今農藥劑型的一個主要發展方向。

可分散油懸浮劑是利用配方中乳化分散劑等助劑，經過濕法砂磨工藝，將有效成分懸浮分散于油相中，所形成的穩定分散的油混懸浮液制劑[1-3]。油懸浮劑體系較易添加本身具有潤濕、滲透等作用的乳化劑，以及具備良好的發揮油類助劑的優點，對有效成分的增效作用明顯。為此成為煙草抑芽劑開發的主要劑型之一。

本課題涉及一種有效成分為米糠C16-18。煙株腋芽萌發力很強，抹掉后會很快再生[4]，人工抹杈雖然可行，但需要重復抹杈，耗時耗力，且操作過程中頻繁接觸不同煙株容易傳播煙草疾病，增加病蟲害幾率。二十世紀四十年代，人們意識到人工抹杈帶來的負面影響，因此化學抑芽劑應運而生[5]。二十世紀四十年代末期，美國北卡羅納州立大學發現吲哚乙酸對煙草腋芽具有抑制作用[6]。從早期的一些生長素到現在市面常見的氟節胺、二甲基戊靈、仲丁靈，化學抑芽劑具有操作簡單且1次施藥就可以達到抑芽效果的優勢，但煙草作為一種吸食性產品，化學合成藥劑的農藥殘留問題是大家關心的焦點問題。經研究發現C16-C18高碳醇對煙草的腋芽生長具有一定的抑制作用，且無毒無殘留。筆者通過研究2種不同碳含量的米糠C16-18、C20-22的抑芽效果，以期得到天然、無污染、無殘留的新型抑芽劑[7-8]。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料及儀器

米糠C16-18活性成分抑芽劑、米糠蠟糊、蒸餾水、氫氧化鈉、丙酮、氯化鈣。

表面活性劑：異辛醇聚氧乙烯醚（JFC-E）、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚（LEP-10）、甜菜堿型兩性表面活性劑（BS-12）、米糠C16-18聚氧乙烯醚羧酸（AEC-9H），臨沂綠森化工有限公司；蓖麻油聚氧乙烯醚（EL-20），江蘇海安石化有限公司；異十三醇聚氧乙烯醚（E1309），青島貝斯曼化學有限公司。

分散介質：脂肪酸甲酯，上海圣宇化工有限公司；油酸甲酯，上海吉至生化科技有限公司；大豆色拉油；礦物油100#。

索式提取器、蒸餾裝置、回流裝置、DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鞏義市瑞力儀器設備有限公司；PHS-3C型pH計，上海精密科學儀器有限公司；上海法孚萊機電科技發展有限公司；D-500型高剪切均質乳化機，德國維根斯集團；BT-9300S型激光粒度儀，丹東百特儀器有限公司；安捷倫1200型高效液相色譜儀，安捷倫科技（中國）有限公司；10l-2A型恒溫烘箱，上海葉拓科技有限公司；MP2000型電子天平，上海恒平-電子天平有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 米糠C16-18活性成分的制備

在高速攪拌下將米糠蠟糊與丙酮混合，直至蠟糊完全分散。將混合液離心，得到丙酮混合油和含溶固體糠蠟，將含溶固體糠蠟放入干燥器干燥。

精確稱取糠蠟1 g，加入3倍體積的蒸餾水，加熱使糠蠟完全熔化，加入10倍體積的10%NaOH溶液，加熱回流10 h，保溫36 h，加入CaCl2的飽和水溶液，反應2 h，用熱水洗至中性，烘干。用丙酮索式提取16 h，收集索式提取液，室溫下析出晶體，過濾后60℃烘干。將得到的產物柱層析分離，得到2種碳鏈約為C16-18和C20-22的主要物質。

1.2.2 油懸浮劑的制備

按配方配比要求，稱取液體助劑和分散介質，混合攪拌均勻，稱取一定量的米糠C16-18活性成分按一定比例加入，剪切后經砂磨機進行砂磨2 h，達到細度要求后出料，對其進行檢測。

1.2.3 對煙草腋芽抑制生長藥效試驗

1.2.3.1 試驗材料

甘蔗；供試煙草品種：云煙85號；供試地點：貴州；供試藥劑：米糠C16-18和C20-22活性成分油懸浮抑芽劑；對照藥劑：二甲戊靈、30%氟節胺。

1.2.3.2 試驗設計

試驗共設計9個處理，具體見表1。每組處理50株煙草，隨機區組排列。選擇煙株50%花開時期打頂，同時抹去2 cm以上的腋芽，并于打頂后24 h內進行施藥，藥液用量均為20 mL/株，采用杯淋法施藥。以人工抹杈作對照。

表1 不同處理的試驗設計

每小區隨機選擇10株煙草，在施藥后的7、14、21和30 d調查有效芽數（超過2 cm的活芽）。采活芽稱重，計算抑芽效果及煙葉產量。

2 結果與分析

2.1 分散介質的選擇

根據目前國內常用的油懸浮劑介質，主要從分散性、穩定性能和傾倒性的角度進行評價，對比各個性能的優劣結果后，做出最終的選擇，具體結果見表2。

表2 分散介質篩選

油相載體對可分散油懸浮劑的性能影響較大，其選擇主要考慮3點[9]：（1）固體原藥在油相載體中溶解度低，且化學穩定性好；（2）為保證原藥在油相載體中高度分散，要求油相載體閃點高、毒性和揮發性低，且有足夠黏度；（3）應具有較明顯的增效作用，主要表現在制劑的黏度、穩定性、藥效和安全性等方面。黏度過低，制劑在貯存過程中容易分層結塊，影響使用；黏度過高，不易傾倒，掛壁嚴重，給加工和使用帶來困難。從表2可以看出，要保證制劑的性能，選用傾倒性和分散性好，且不影響米糠C16-18化學穩定性的礦物油100#作為分散介質性價比最高。

2.2 乳化劑的選擇

可分散油懸浮劑的乳化劑能保證制劑的分散性能合格，因此乳化劑的篩選也是合成制劑關鍵的一步。本試驗中，乳化劑的用量與油懸浮劑的藥效發揮程度以及制劑穩定性有著密切的聯系，根據助劑廠家的推薦用量和油懸浮劑開發經驗，可分散油懸浮劑乳化劑一般用量15%左右。根據對所制備制劑的常溫以及冷藏熱儲試驗發現，乳化劑JFC-E，EL-20，LEP-10，BS-12，E1309，AEC-9H對 于 米 糠C16-18油懸浮劑的穩定性具有良好的改善。通過進一步試驗發現，LEP-10、BS-12等作為乳化劑制備的制劑在熱儲時出現少量沉淀，EL-20與AEC-9H以質量比2∶1復配，常溫與熱儲冷藏14 d分層均勻無析出，性質穩定。結果見表3。

表3 乳化劑種類的確定

由于乳化劑用量不僅對制劑穩定型有著重要影響，還對其藥效發揮起著關鍵作用，因此乳化劑用量的探究對于制劑的研究有著重要意義。通過試驗發現，乳化劑加量為14%時冷藏后制劑有晶體析出，加量為16%時熱儲過程中制劑出現少量沉淀。通過對比發現，乳化劑加量為15%時最為合適，通過常溫及熱儲和冷藏試驗證明所制備的油懸浮劑外觀均勻，無晶體析出，性能穩定。結果見表4。

表4 乳化劑用量的確定

2.3 性能檢測結果

2.3.1 熱貯穩定性測定

綜合上述各項篩選試驗結果，確定了4%米糠C16-18活性成分配方：4%米糠C16-18活性成分、10%EL-20、5%AEC-9H、礦物油100#補足至100%。按照確定的最佳配方，分別檢測54℃熱貯前后的各項質量指標，其結果由表5可知，此配方4%米糠C16-18可分散油懸浮劑各項指標均符合可分散油懸浮劑的標準要求。

表5 4%米糠C16-18可分散油懸浮劑各項指標檢測結果

2.3.2 冷貯穩定性測定

將上述樣品稱取50 g于50 mL透明瓶中，封口后放在-7℃冰箱中，于7 d后將其取出。其凝結為不流動一體，常溫下3 h能恢復流動，過網篩檢測無結晶析出，檢測各項質量指標均為合格。

2.4 米糠C16-18對煙草腋芽的抑芽效果

2.4.1 米糠C16-18對煙草腋芽的抑芽率影響

通過統計各煙株芽數，得出不同處理抑芽劑的抑芽率，可以看出米糠C16-18活性成分抑芽劑對煙草的腋芽具有一定的抑制效果。由表6可知，米糠C16-18和C20-22稀釋10倍的抑芽效果在施藥7 d后均達到93.2%，高于市場常用抑芽劑二甲戊靈稀釋50倍（72.7%）和氟節胺稀釋50倍（75%）的抑芽率。在施藥14 d后，米糠C20-22稀釋10倍處理的抑芽率為80.3%，米糠C16-18稀釋10倍處理的抑芽率為77%，仍高于其他各處理的抑芽劑。施藥21 d后，米糠C20-22和米糠C16-18抑芽劑的抑芽率分別為63.6%和69.7%，低于同期的二甲戊靈（87.9%）和氟節胺（84.8%）的抑芽率。施藥30 d后，米糠C20-22和C16-18的抑芽率分為降為47.91%和25%，遠遠低于二甲戊靈的83.33%和氟節胺的87.5%，這說明米糠C16-18活性成分抑芽劑對煙草腋芽具有一定的抑制效果，同時米糠C16-18抑芽劑為觸殺型抑芽劑，因此導致施藥前期抑芽率效果較好，但是藥效維持時間短，大約為2周。由于不具有內吸性，此后藥效基本失效。

表6 不同處理的抑芽率

為了解決米糠C16-18活性成分藥效維持期限短的問題，我們對米糠C16-18的抑芽劑進行了2次施藥試驗。稀釋倍數為10倍，2次施藥間隔15 d，距離第1次施藥30 d后的抑芽結果見表7。米糠C16-18活性成分間隔15 d 2次施藥，30 d后的抑芽率達到97.92%，說明米糠C16-18除了持效期短外，確實具有較好的抑芽效果，同時其1次施藥維持期限約為15 d，2次施藥的抑芽時間接近煙草的整個生長周期，可以達到較好的抑芽效果。

表7 米糠C16-18 2次施藥的抑芽率

2.4.2 米糠C16-18對煙草腋芽的抑芽效果影響

通過采樣統計各煙株腋芽，稱取芽鮮重，得出不同處理抑芽劑的抑芽效果，見表8。

表8 不同處理抑芽效果

通過表8可知，由于米糠C16-18對腋芽的觸殺效果，施藥7 d后對煙株的抑芽效果達到100%；施藥14 d后米糠C16-18和C20-22的抑芽效果分別達到91.46%和89.51%，抑芽效果優于二甲戊靈和氟節胺的抑芽效果；當施藥21 d和施藥30 d后，米糠C16-18的抑芽效果已經低于二甲戊樂靈和氟節胺。這一結果與試驗中抑芽率的結果相一致，再一次證明米糠C16-18的持效期約為2周。

3 結 論

試驗探究了米糠C16-18活性成分煙草抑芽油懸浮劑的制備，并通過試驗篩選出合適的分散介質、乳化劑配比與用量。EL-20與AEC-9H以質量比2∶1復配作為表面活性劑，在制劑中用量為15%；以礦物油100#作為分散介質，在制劑中用量為81%。按照該配方所制備的油懸浮劑外觀均勻，性能穩定，同時該配方生產的的可分散油懸浮劑生產工藝簡單、配制方便、質量可靠，具有良好的實用價值。將所制備的油懸浮劑應用于對煙草腋芽抑制性能研究，通過試驗證明4%米糠C16-18油懸浮劑對煙草腋芽的抑制具有優異的速效性。