25%吡唑醚菌酯懸浮劑的配方研究

卞維鑫，朱 極，劉陽生，鄭宏開，丁 宇

(江蘇凱元科技有限公司，江蘇靖江市 214500)

吡唑醚菌酯又稱唑菌胺酯[1]，殺菌活性高，是同類殺菌劑的 3倍[2]。該產(chǎn)品可有效防治小麥穎枯病、花生褐斑病、葡萄霜霉病、馬鈴薯晩疫病等多種農(nóng)作物常見病害，并對(duì)作物有保健作用。2013年吡唑醚菌酯全球銷售額 9.3億，成為全球銷量第 2的殺菌劑[3]。吡唑醚菌酯熔點(diǎn)為63.7～65.2 ℃，由于熔點(diǎn)較低，如果助劑選擇不當(dāng)，25%吡唑醚菌酯懸浮劑易出現(xiàn)析晶、粒徑變大等問題[4]。因此，筆者以25%吡唑醚菌酯懸浮劑為研究對(duì)象，通過對(duì)不同種類潤(rùn)濕分散劑的篩選，研制了合格穩(wěn)定的配方，以期為吡唑醚菌酯制劑的研究與開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

98.1 %吡唑醚菌酯原藥(連云港立本作物科技有限公司)；潤(rùn)濕分散劑：KY-555 (聚苯乙烯丙烯酸羧酸鹽共聚物，江蘇凱元科技有限公司)、KY-556 (聚苯乙烯丙烯酸羧酸鹽共聚物，江蘇凱元科技有限公司)、KY-520 (脂肪醇環(huán)氧乙烷加成物磺酸鹽，江蘇凱元科技有限公司)、KY-518 (烷基酚聚氧乙烯基醚磷酸鹽，江蘇凱元科技有限公司)、KY-516 (環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷嵌段共聚物，江蘇凱元科技有限公司)、KY-521 (烷基酚聚氧乙烯基醚磷酸酯，江蘇凱元科技有限公司)、NP-10 (壬基酚聚氧乙烯醚，濟(jì)南世紀(jì)通達(dá)化工有限公司)、農(nóng)乳601、農(nóng)乳602 (常州駿鑫塑化有限公司)。增稠劑：硅酸鎂鋁(湖南朋泰高新材料有限公司)、黃原膠(河南豫興生物科技有限公司)；防腐劑：S-30 (雜環(huán)化合物，廣州方中化工有限公司)；消泡劑：AF1501 (改性硅氧烷，廣州方中化工有限公司)。

1.2 主要儀器設(shè)備

0.3 L立式砂磨機(jī)(定制)；Masstersizer 2000激光粒度儀(英國(guó)馬爾文)；NDJ-8S旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)(上海精天電子儀器有限公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 懸浮劑的制備

根據(jù)配方設(shè)計(jì)，將水、潤(rùn)濕分散劑稱量到試驗(yàn)杯中攪拌均勻，加入原藥、硅酸鎂鋁、防凍劑、消泡劑攪拌均勻，與物料按照體積比1:1.2加入鎬珠，將漿料放入立式砂磨機(jī)上砂磨1.5 h，加入黃原膠，高速剪切均勻即形成懸浮劑樣品。

1.3.2 流點(diǎn)法

首先將吡唑醚菌酯原藥粉碎至25 μm左右，貯存于廣口瓶中密封備用。將各種分散劑分別配成5%的水溶液備用。準(zhǔn)確稱取5 g粉碎好的原藥于50 mL燒杯中，然后用滴管慢慢滴加配制好的5%分散劑的水溶液，邊滴加邊用小玻璃棒仔細(xì)研磨攪拌，直至呈漿狀物，可以從玻璃棒上自由滴下為止，記錄滴加水溶液的量，重復(fù)5次，用如下公式計(jì)算分散劑對(duì)供試原藥流點(diǎn)：

1.3.3 粒徑的測(cè)定

采用激光粒度儀測(cè)定體系粒徑，研磨后粒徑、熱貯后粒徑以及熱貯后再常溫貯存30 d后的粒徑。

2 配方篩選

2.1 流點(diǎn)法初篩潤(rùn)濕分散劑

流點(diǎn)與潤(rùn)濕分散劑的活性和固體物的細(xì)度有關(guān)，即潤(rùn)濕分散劑的活性越高，流點(diǎn)越低；原藥細(xì)度越細(xì)，其流點(diǎn)越高。因此，對(duì)某一農(nóng)藥來說，濕潤(rùn)分散劑對(duì)其性能越優(yōu)越，所用分散劑量就越少，流點(diǎn)越低。

試驗(yàn)結(jié)果表明：KY-556、KY-520、KY-518、KY-516的流點(diǎn)均在較低范圍內(nèi)，可以作為進(jìn)一步篩選的對(duì)象，見表1。

表1 吡唑醚菌酯流點(diǎn)測(cè)定結(jié)果

2.2 觀察制劑穩(wěn)定性篩選潤(rùn)濕分散劑

吡唑醚菌酯熔點(diǎn)為62～63 ℃，往往在干燥、結(jié)晶過程中，原藥含有沒有控制好的晶型，則其中必然含有低熔點(diǎn)的晶型，故此種情況下其熔點(diǎn)往往達(dá)不到62 ℃。在懸浮劑加工過程中吡唑醚菌酯可能會(huì)形成“晶體態(tài)”、“液態(tài)”、“玻璃態(tài)”等混合形態(tài)，顆粒間的界面吸附作用極為復(fù)雜，由固-液界面轉(zhuǎn)化為液-固-液界面，導(dǎo)致制劑穩(wěn)定性變差。選擇合適的潤(rùn)濕分散劑對(duì)原藥顆粒實(shí)現(xiàn)包覆可提高吡唑醚菌酯懸浮劑的穩(wěn)定性。

將上述初篩的潤(rùn)濕分散劑單一和組合使用，制得的25%吡唑醚菌酯懸浮劑在不同條件下貯存，觀察懸浮劑穩(wěn)定性，見表2。

表2 潤(rùn)濕分散劑對(duì)制劑穩(wěn)定性影響

由表2可知，25%吡唑醚菌酯懸浮劑熱貯轉(zhuǎn)常溫貯存30 d后，部分試驗(yàn)組出現(xiàn)析晶現(xiàn)象，這是由于表面活性劑體系不能完全對(duì)原藥顆粒實(shí)現(xiàn)包覆，或在外界環(huán)境變化的條件下原藥顆粒掙脫束縛，形成了團(tuán)聚、析晶。

以KY-556、KY-520組合以及KY-520、KY-516組合作為潤(rùn)濕分散劑制得的懸浮劑分別在常溫貯存14 d、熱貯14 d、熱轉(zhuǎn)常貯存30 d的貯存條件下，均保持較好的穩(wěn)定性，未出現(xiàn)團(tuán)聚、析晶現(xiàn)象。

2.3 通過觀察流動(dòng)性、分散性，測(cè)定析水率、粒徑篩選潤(rùn)濕分散劑

合格的懸浮劑需滿足流動(dòng)性、分散性要求且析水率較低。觀察用不同潤(rùn)濕分散劑制備的懸浮劑熱貯后的流動(dòng)性、分散性，測(cè)定熱貯前、熱貯后、熱轉(zhuǎn)常溫貯存30 d后的粒徑，結(jié)果見表3。

表3 潤(rùn)濕分散劑對(duì)流動(dòng)性、分散性、析水率以及粒徑的影響

由表3可知，KY-556、KY-520組合作為潤(rùn)濕分散劑時(shí)，制劑的流動(dòng)性、分散性較好，析水率較小，粒徑合格，是合適的潤(rùn)濕分散劑。所以確定KY-556、KY-520組合作為潤(rùn)濕分散劑。

相對(duì)于一些小分子基團(tuán)，聚羧酸鹽在顆粒表面能提供更好的錨固效果，吸附力更強(qiáng)，并且其對(duì)于溫度的變化不敏感，在懸浮劑熱貯轉(zhuǎn)常溫時(shí)有著較好的適應(yīng)性。磺酸鹽分散劑有著良好的親水性，對(duì)包覆低熔點(diǎn)晶體有著不錯(cuò)的效果。

2.4 潤(rùn)濕分散劑的用量的確定

確定KY-556、KY-520組合作為潤(rùn)濕分散劑后，可用黏度曲線法確定最佳用量。使用不同配比的KY-556、KY-520組合制備懸浮劑，測(cè)定該懸浮劑黏度，結(jié)果見圖1。

圖1 潤(rùn)濕分散劑組合中KY-556用量對(duì)25%吡唑醚菌酯懸浮劑黏度的影響

由圖1可知，在KY-556與KY-520比例為3∶2時(shí)，制劑黏度最低，這說明KY-556與KY-520比例為 3∶2是 25%吡唑醚菌酯懸浮劑的最佳潤(rùn)濕分散劑配比。

2.5 增稠劑用量的選擇

以黃原膠、硅酸鎂鋁為增稠劑，用不同梯度使用量制備25%吡唑醚菌酯懸浮劑，考察制劑流動(dòng)性、熱貯穩(wěn)定性，最終確定黃原膠用量為 0.14%，硅酸鎂鋁用量為1.0%。

3 結(jié) 論

本文對(duì)25%吡唑醚菌酯懸浮劑的配方組成進(jìn)行了篩選，根據(jù)潤(rùn)濕分散劑、增稠劑的篩選結(jié)果，最終確定25%吡唑醚菌酯懸浮劑的最佳配方為吡唑醚菌酯有效成分含量為25%、KY-556 (聚苯乙烯丙烯酸羧酸鹽共聚物) 3%、KY-520 (脂肪醇環(huán)氧乙烷加成物磺酸鹽) 2%、黃原膠0.14%、硅酸鎂鋁 1.0%、乙二醇4%、防腐劑S-30 0.3%、消泡劑AF1501 0.3%、水補(bǔ)足至100%。