中圖分類號:S435 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.14.004
在現代農業生產中,農藥在防治農作物病蟲害、保證糧食優質高產方面功不可沒,但其活性成分往往需要經過加工,形成一定劑型后才能使用[1]。然而,由于活性成分的理化性質千差萬別,制備合適的農藥制劑對新農藥的開發應用具有重要意義。
近年來,四川大學農藥與作物保護研究所設計合成一系列高抗菌活性的新型吡唑酰胺類化合物,其中化合物I6(見圖1)對水稻紋枯病具有較好的防治效果[2-3]。但其水溶性差,脂溶性也不高,嚴重限制了其應用。微乳劑的有效成分一般難溶或不溶于水,添加溶劑、乳化劑不僅可以加快有效成分的溶解速度,還有利于其穿透作物組織,提高藥效[4。因此,筆者主要通過開展以化合物I6為主劑的溶劑、乳化劑及防凍劑篩選和配伍,確定I6微乳劑的高效配方,并對其各項性能指標和防效進行評價,為該殺菌化合物的開發應用提供技術支撐。
圖1化合物I6的化學結構

1材料與方法
1.1試驗材料
有效成分為I6,由四川大學農藥與作物保護研究所合成。溶劑有二甲亞砜(DimethylSulfoxide,DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)、環己酮、丙酮、乙酸乙酯、甲苯及二甲苯;乳化劑有OP-4、OP-10、OP-15、OP-20、吐溫-20、吐溫-60、吐溫-80、曲拉通X-100、BY-130、1601#、700#及600#;防凍劑有乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇及1,3-丙二醇,均購自成都市科隆化學品有限公司。盆栽藥效試驗所用對比藥劑為噻呋酰胺,購自上海源葉生物科技有限公司。
1.2試驗儀器
試驗儀器包括W210B型恒溫加熱水浴鍋,由上海特爾儀器設備有限責任公司生產;DZF-300真空干燥箱,由鄭州長城科工貿有限公司生產;PHS-25型酸度計,由成都方洲科技有限公司生產;DF-101S型集熱式磁力攪拌器,由鞏義市予華儀器有限責任公司生產。
1.3試驗方法
1.3.1 微乳劑的制備
采用直接乳化法進行制備,即將原藥I6、溶劑、乳化劑及防凍劑等攪拌均勻混合成油相,然后加入水,攪拌均勻后形成透明的O/W(水包油)型微乳劑[5。1)溶劑篩選。溶劑的選擇參照行業標準《農藥乳油中有害溶劑限量》(HG/T4576—2013)[。2)乳化劑篩選。根據文獻方法,設定環己酮用量為 20% ,防凍劑乙二醇用量為 5% ,用水補足至 100%[7] 。3)防凍劑篩選。根據文獻方法,常用防凍劑有乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇及丙三醇等,其用量一般不超過 5%[7] 。含不同防凍劑的 10% I6微乳劑配制方案:I6用量為 10% ,環己酮用量為 20% ,乳化劑OP-10用量為 30% ,防凍劑用量 5% 。通過低溫穩定性指標評價篩選防凍劑。
1.3.2微乳劑的質量指標測定
按照國家標準《農藥pH值的測定方法》(GB/T1601—2023)測定微乳劑的 pH 值8。按照國家標準《農藥乳液穩定性測定方法》(GB/T1603—2001)測定乳液穩定性[。按照國家標準《農藥低溫穩定性測定方法》(GB/T19137—2003)測定微乳劑的低溫穩定性[10]。按照國家標準《農藥熱貯穩定性測定方法》(GB/T19136—2021)測定微乳劑的熱貯穩定性[11]。參考微乳劑質量技術指標測定方法測定微乳劑的經時穩定性[12]。參考微乳劑質量技術指標測定方法測定微乳劑的透明溫度區域和濁點。
1.3.3盆栽藥效的測定
參考盆栽藥效試驗方法測定微乳劑的藥效[2]
2 結果與分析
2.1 溶劑的篩選
由表1可知,在常溫條件下,I6在環己酮、DMSO、DMF及乙酸乙酯中均可溶解。在低溫條件下,以環己酮、DMF、乙酸乙酯為溶劑,乳液仍可保持澄清透明狀;而DMSO由于凝固點低,在 0~2°C 下呈凝固狀。因此,在I6完全溶解的前提下,綜合考慮溶劑成本等因素,最終選擇環己酮作為溶劑,質量比設為 ( 1 1)~( 1 2) 。
表1溶解度及低溫穩定性的測定

2.2 乳化劑的篩選
由表2可知,只有以OP-10、OP-15及吐溫-20為乳化劑的乳液呈澄清透明狀態,其他乳化劑配制的乳液出現沉淀分層或渾濁析出固體等現象。對比這3種乳化劑的價格成本,最終選擇成本相對較低的OP-10作為乳化劑。
表2乳化劑的選擇

2.3 防凍劑的篩選
由表3可知,除了丙三醇在低溫下呈膠凍狀,其他3種防凍劑均能保持均相透明的狀態。但是,考慮3種防凍劑的價格因素,最終選擇成本相對較低的乙二醇作為防凍劑。
表3防凍劑的選擇及低溫穩定性的測定

2.4最佳配方的確定
通過對溶劑、乳化劑、防凍劑等一系列實驗條件的篩選,獲得微乳劑的最佳配方為 10% I6,即環己酮占比20% ,OP-10占比 20% ,防凍劑占比 5% ,水占比 45%
2.5微乳劑的質量指標
由表4可知,微乳劑的初始pH值為6.56,長時間貯藏其pH值變化不大;乳液穩定性、低溫穩定性均合格;熱貯穩定性和經時穩定性試驗結果表明各自分解率為 3.75% 和 2.27% ,小于 5% 。測試結果表明,該微乳劑具有較好的乳液穩定性、低溫穩定性、熱貯穩定性及經時穩定性。透明溫度測試結果表明,所制備的微乳劑在 -10°C 時流動性變差,但仍然保持澄清透明狀態,在 60°C 時出現渾濁現象。因此, 10% 16微乳劑的透明溫度區域為 -10~60°C ,濁點為 60°C ,
符合微乳劑質量標準要求。
表4 10% I6微乳劑的質量指標

2.6 10% I6微乳劑的盆栽活性試驗
由表5可知, 10% I6微乳劑對水稻紋枯病菌有較好的抑菌活性,其 EC50 值為 1.092 5mg?L-1 ,而I6的EC50 值為 0.9828mg?L-1 ,說明所制得的微乳劑殺菌活性與原藥差別不大。 10% I6微乳劑對水稻紋枯病菌的抑菌活性優于噻呋酰胺的抑菌活性。另外,試驗中觀察到水稻秧苗噴灑藥液后并未表現出任何異常,表明10% I6微乳劑對水稻秧苗沒有危害。
表5I6微乳劑對水稻紋枯病菌盆栽試驗

3結論
通過對溶劑、乳化劑及防凍劑進行篩選及配伍,確定I6微乳劑的配方:I6用量為 10% 、環己酮用量為20% 、OP-10用量為 20% 、乙二醇用量為 5% 、水用量為 45% 。經過對 10% I6微乳劑各項質量指標的檢測,所制I6微乳劑的pH值為6.56,乳液穩定性、低溫穩定性及熱貯穩定性均合格,透明溫度區域為 -10~60°C 達到微乳劑要求標準。盆栽抑菌試驗表明, 10% I6微乳劑對水稻紋枯病菌具有較好的抑制效果,其 EC50 值為 1.0925mg.L-1
參考文獻:
[1] 吳劍,宋寶安.綠色農藥創新及靶標研究現狀與思考[J].中國科學基金,2020,34(4):486-494.
[2] ZHANGAG,YANG J,TAOK,etal.Novel aromaticcarboxamide potentially targeting fungal succinatedehydrogenase: design, synthesis,biological activitiesand molecular dynamics simulation studies[J].PestManagement Science,2023,79(10):3700-3711.
[3] ZHAO Y T,ZHANG A G,WANG X G,et al.Novelpyrazole carboxamide containing a diarylaminescaffold potentially targeting fungal succinatedehydrogenase:antifungal activity and mechanism ofaction[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2022,70(42):13464-13472.
[4]吳秀華,陳蔚林,王飛.農藥微乳液物理穩定性的探討[J].化學通報,1999(3):37-39.
[5] 陳福良.農藥新劑型加工與應用[D].北京:化學工業出版社,2014.
[6] 中華人民共和國工業和信息化部.農藥乳油中有害溶劑限量:HG/T4576—2013[S].北京:化工出版社,2013.
[7] 王堅強,聶正華,王金華,等.微乳劑配方篩選方法探討[J].現代農藥,2018,17(2):17-20.
[8] 國家市場監督管理總局,國家標準化管理委員會.農藥pH值的測定方法:GB/T1601—2023[S].北京:中國標準出版社,2023.
[9] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.農藥乳液穩定性測定方法:GB/T1603—2001[S].北京:中國標準出版社,2001.
[10]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.農藥低溫穩定性測定方法:GB/T19137—2003[S].北京:中國標準出版社,2003
[11]國家市場監督管理總局,國家標準化管理委員會.農藥熱儲穩定性測定方法:GB/T19136—2021[S].北京:中國標準出版社,2021.
[12]陳福良,王儀,鄭斐能.微乳劑質量技術指標的確定及測定方法研究[J].農藥,2004,43(2):67-69.
(責任編輯:張春雨)