15%多殺霉素·螺蟲乙酯懸浮劑的研制

沈華，龔國(guó)華，鄭小三，張志紅

(浙江省龍游東方阿納薩克作物科技有限公司，浙江 衢州 324000)

多殺霉素(spinosad)又名多殺菌素，是一種低毒、高效、廣譜的殺蟲劑，由多刺甘蔗多孢菌(Saccharopolyspora spinosaMetrz&Yao)發(fā)酵合成，主要有效成分包括spinosyns A 和spinosyns D，屬于大環(huán)內(nèi)酯類生物殺蟲劑。研究表明多殺菌素可作用于害蟲體內(nèi)的煙酸乙酰膽堿受體(nACh)，進(jìn)而持續(xù)激活靶標(biāo)害蟲的煙酸乙酰膽堿受體，使害蟲麻痹、癱瘓，最終導(dǎo)致死亡[1]，也可作用于γ-氨基丁酸(GABA)受體，但具體機(jī)制目前未知。多殺霉素的作用速度可與化學(xué)農(nóng)藥相媲美，并且暫未發(fā)現(xiàn)與目前常用殺蟲劑有交互抗性，具有較高的安全性。多殺霉素對(duì)儲(chǔ)糧害蟲的殺蟲活性已被研究證實(shí)[2-3]，并在無公害蔬菜、水果、園藝和農(nóng)作物的生產(chǎn)中廣泛使用。螺蟲乙酯(spirotetramat)是拜耳公司研發(fā)的一款具有雙向內(nèi)吸傳導(dǎo)性能的殺蟲劑[4]，是一種具有類脂生物合成抑制作用的季酮酸類化合物，其殺蟲的具體作用機(jī)制是通過抑制害蟲體內(nèi)脂肪合成途徑中的乙酰CoA 羧化酶的活性，使害蟲體內(nèi)脂質(zhì)無法合成，進(jìn)而擾亂了正常的能量代謝，導(dǎo)致死亡[5-6]。螺蟲乙酯可用于防治多種粉虱、蚜蟲、介殼蟲和薊馬等刺吸式口器害蟲，且對(duì)成蟲、若蟲、幼蟲和蟲卵都有效，具有殺蟲譜廣和持效期長(zhǎng)(效果長(zhǎng)達(dá)8 周)等特點(diǎn)，被廣泛用于大豆、熱帶果樹、堅(jiān)果、馬鈴薯、柑橘、棉花、葡萄和蔬菜等。

農(nóng)藥復(fù)配具有延緩害蟲抗藥性，增強(qiáng)殺蟲活性，擴(kuò)大殺蟲譜等優(yōu)點(diǎn)[7-8]。多殺霉素和螺蟲乙酯的殺蟲作用機(jī)制不同，合理復(fù)配可充分發(fā)揮2 種藥劑的優(yōu)勢(shì)，延長(zhǎng)藥劑使用壽命。目前，暫未有多殺霉素·螺蟲乙酯懸浮劑的相關(guān)報(bào)道。本文通過對(duì)懸浮劑中各種助劑成分進(jìn)行篩選，成功研制出15%多殺霉素·螺蟲乙酯懸浮劑。

1 材料與方法

1.1 材料

多殺霉素原藥(≥92%，河南三浦百草生物工程有限公司)，螺蟲乙酯原藥(≥98%，河北蘭潤(rùn)植保科技有限公司)，木質(zhì)素磺酸鈉(Ultrazine-NA)、三苯乙烯基酚聚氧乙烯醚(601#)、十二烷基苯磺酸鈣(農(nóng)乳500#)(江蘇凱元科技限公司)，苯乙烯丙烯酸聚羧酸鹽(Agrilan 788)、萘磺酸鈉甲醛縮合物(Morwet D-425)、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚(Ethylan NS-500LQ)、三苯乙基苯酚聚氧聚氧乙烯醚磷酸酯(JR-P)(南京捷潤(rùn)科技有限公司)，聚羧酸鹽(SP-27001)、多芳基酚聚醚磺酸鈉(SP-SC29)(江蘇擎宇化工科技有限公司)，白炭黑、聚乙烯醇1788 型、羧甲基纖維素鈉、硅酸鎂鋁、黃原膠、乙二醇、甘油、尿素、丙二醇、氯化鈉和聚硅氧烷消泡劑SAG 1522(均為工業(yè)品，市售)。

1.2 主要儀器

SF0.4 分散砂磨兩用機(jī)(上海樂傲儀器有限公司)；NDJ-1B 旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)；SPD-20A 高效液相色譜(蘇州島津)；pHS-3E pH計(jì)(上海雷磁)；BT-9300ST 激光粒度分布儀(丹東百特儀器有限公司)；HWY-10 多功能循環(huán)恒溫水浴(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)；HMS-203D 加熱型磁力攪拌器(上海滬析實(shí)業(yè)有限公司)；ME204E 電子分析天平(瑞士梅特勒)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 懸浮劑的制備方法

將多殺霉素原藥、螺蟲乙酯原藥、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑加入到砂磨釜中，加入70%的水，剪切分散15 min，再加入與所加物料質(zhì)量比為1∶1 的研磨介質(zhì)95%鋯珠(0.8~1.6 mm)進(jìn)行研磨。研磨約3 h 后，將增稠劑、防凍劑、防腐劑及剩余水加入進(jìn)行調(diào)制，得到白色懸浮狀液體。根據(jù)懸浮劑的制備方法，對(duì)不同組分進(jìn)行配方篩選，制得的懸浮劑分別進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的分析檢測(cè)，確定最佳配方。

1.3.2 懸浮劑質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定

懸浮劑懸浮率的測(cè)定方法參照GB/T14825—2006；熱儲(chǔ)穩(wěn)定性的測(cè)定方法參照GB/T 19136—2021；傾倒性的測(cè)定方法參照GB/T 31737；pH 測(cè)定參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1601；低溫穩(wěn)定性測(cè)定方法參照GB/T 19137―2003。

2 結(jié)果與討論

2.1 潤(rùn)濕分散劑的選擇

懸浮劑由于其自身的特性，在長(zhǎng)期儲(chǔ)存過程中容易出現(xiàn)分層和結(jié)塊等物理不穩(wěn)定現(xiàn)象，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用效果。懸浮劑的物理穩(wěn)定性關(guān)鍵在于潤(rùn)濕分散劑的篩選。根據(jù)多殺霉素原藥和螺蟲乙酯原藥的物化性質(zhì)(熔點(diǎn)、溶解度、水中穩(wěn)定性等)，選擇不同的潤(rùn)濕分散劑組合在常溫下進(jìn)行配伍試驗(yàn)，通過檢測(cè)不同配方的懸浮率、黏度和熱儲(chǔ)穩(wěn)定性確定最佳的助劑組合。由表1 可知：選擇潤(rùn)濕分散劑組合Agrilan 788+JR-P+500LQ，各成分用量均為2%，所制得懸浮劑的懸浮率最高，黏度和熱儲(chǔ)穩(wěn)定性較好。

表1 潤(rùn)濕分散劑篩選

2.2 增稠劑的選擇

懸浮劑黏度是影響懸浮劑穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素。通過加入增稠劑可以調(diào)整懸浮劑液體的流變性和流動(dòng)性，防止分散的粒子因受重力作用產(chǎn)生分離和沉淀或脫水收縮作用。基于潤(rùn)濕分散劑的篩選結(jié)果，對(duì)增稠劑羧甲基纖維素、硅酸鎂鋁、黃原膠、聚乙烯醇1788 型和白炭黑進(jìn)行了組合篩選。以懸浮劑的長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性、流動(dòng)性(傾倒性≤5%)及黏度范圍200~500 mPa·s(20 ℃)為指標(biāo)，篩選最優(yōu)增稠劑組合。由表2 可知：方案3 的懸浮劑傾倒性和熱儲(chǔ)穩(wěn)定性最好，因此，選擇的增稠劑組合為硅酸鎂鋁2%和黃原膠0.1%。

表2 增稠劑篩選

2.3 防凍劑的選擇

防凍劑可提高懸浮劑在低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性，避免其在低溫儲(chǔ)存和使用中發(fā)生凍結(jié)而影響產(chǎn)品質(zhì)量?；跐?rùn)濕分散劑和增稠劑的篩選結(jié)果，對(duì)幾種不同的防凍劑進(jìn)行試驗(yàn)，通過檢測(cè)懸浮劑的低溫穩(wěn)定性和熱儲(chǔ)穩(wěn)定性，確定了最優(yōu)防凍劑，結(jié)果見表3。當(dāng)使用尿素或氯化鈉作為防凍劑時(shí)，產(chǎn)品的低溫儲(chǔ)藏和熱儲(chǔ)過程中都出現(xiàn)分層現(xiàn)象，尿素有沉淀產(chǎn)生；用氯化鈉分層較快，且懸浮率較低。使用丙三醇作為防凍劑，產(chǎn)品的低溫儲(chǔ)藏穩(wěn)定性良好，熱儲(chǔ)穩(wěn)定性較差，而使用丙二醇作為防凍劑，懸浮劑的低溫穩(wěn)定性和熱儲(chǔ)穩(wěn)定性都為優(yōu)，乙二醇次之。因此，最終選用丙二醇作為本產(chǎn)品的防凍劑，用量為5%。

表3 防凍劑篩選

2.4 優(yōu)選配方及質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定

通過對(duì)潤(rùn)濕分散劑、增稠劑和防凍劑的篩選，最終確定15%多殺霉素·螺蟲乙酯懸浮劑的優(yōu)選配方：多殺霉素5%，螺蟲乙酯10%，分散劑Agrilan 788 2%，潤(rùn)濕分散劑JR-P 2%、Ethylan NS-500LQ 2%，防凍劑丙二醇5%，增稠劑硅酸鎂鋁2%、黃原膠0.1%，卡松0.2%，SAG 1522 0.3%，去離子水補(bǔ)足100%。

根據(jù)懸浮劑編寫規(guī)范(HC/T 2467.5—2003)，設(shè)立15%多殺霉素·螺蟲乙酯懸浮劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)控制的指標(biāo)見表4。

表4 產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)

2.5 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定

按確定的配方制備15%多殺霉素·螺蟲乙酯懸浮劑試樣5 批次，檢測(cè)各項(xiàng)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，結(jié)果見表5。由表5 可知：懸浮劑試樣各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)。

表5 產(chǎn)品5 批次質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)測(cè)定

3 結(jié)論

通過對(duì)潤(rùn)濕分散劑、增稠劑和防凍劑的篩選，確定了15%多殺霉素·螺蟲乙酯懸浮劑最佳配方。按照該配方制備的懸浮劑產(chǎn)品懸浮率≥95%，平均粒徑≤3.4 μm，起泡時(shí)間短，自動(dòng)分散性能好，質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均符合產(chǎn)品質(zhì)量控制要求，且制備工藝簡(jiǎn)單易行，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和開發(fā)前景。