18%L-草銨膦水劑的制備

汪嬌，周壽芳，王佳，李文兵，劉皇見，吳李瑞

（安徽國星生物化學有限公司，安徽省雜環(huán)重點實驗室，安徽馬鞍山243100）

二十世紀70年代，市場上開發(fā)了一批又一批的有機磷除草劑，在80年代初，日本明治制果公司在從放線菌發(fā)酵液中篩選殺菌劑時發(fā)現(xiàn)有藥害，得到啟發(fā)從而開發(fā)出除草劑雙丙氨膦。1981年（Hoechst）AgrEvo公司根據雙丙氨膦的化學結構開發(fā)了草銨膦，實驗得到該種物質具有很好的除草性質。常用化學法合成的草銨膦具有D-、L-兩種結構，而只有L-草銨膦具有除草效果。為了獲得更好的除草效果，目前，研究者從精制草銨膦轉到合成單獨存在的L-草銨膦[1-2]。

L-草銨膦屬于磷酸類除草劑，是谷胺酰胺抑制劑，具有部分內吸作用的非選擇性觸殺除草劑。與傳統(tǒng)的除草劑相比，具備高效滅生除草活性，能夠明顯減少化學農藥施用量，且不會使土壤板結；L-草銨膦對部分多年生、耐受草甘膦的惡性雜草的去除效果更好。L-草銨膦不僅低毒、高效、殺草廣譜，且環(huán)境兼容性好，在土壤中易降解、用量少、殺草迅速；藥效只在葉內傳導，不轉移，對土壤及后續(xù)植物生長無影響；L-草銨膦還兼具殺蟲、殺菌活性，可以與殺蟲劑、殺菌劑等混配，達到協(xié)同防治的效果，應用前景廣闊[3-5]。

近年來，學者們對L-草銨膦的生物法合成進行了一系列研究。本文在生物法制備L-草銨膦原藥的基礎上，研究了以L-草銨膦為原料，通過加入表面活性劑、增效劑、防腐劑等組分，制備出除草性能較高的L-草銨膦水劑[6-8]。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

0.01 g電子天平、磁力攪拌器、pH計、旋轉粘度計，均購自上海精密儀器儀表有限公司；粒徑分析儀，英國馬爾文儀器有限公司。

98%L-草銨膦原藥（自制），表面活性劑包括SP-27001、SP-3265、SP-3200、HA、LV、OP-10、OP-9、AES，AEF-3168、385、386、387等消泡劑，防凍劑有乙二醇、丙三醇，增稠劑有黃原膠、硅酸鎂鋁、硅酸鎂鋰、聚乙二醇20000（PEG-20000）、聚乙烯醇1799（PVA-1799）和羥甲基纖維素鈉（CMS）。

1.2 18%L-草銨膦水劑的制備

稱取9.18 g L-草銨膦原藥，依次向其中加入表面活性劑、增稠劑、消泡劑、pH調節(jié)劑、防凍劑并加水補全，置于磁力攪拌器中常溫攪拌15 min，即可得到18%L-草銨膦水劑。

1.3 產品性能指標檢測

依據水劑的特性，對水劑的有效含量、水劑粘度、水劑穩(wěn)定性、熱貯和低溫穩(wěn)定性、持久起泡性、pH值、表面張力等進行了測試。

2 結果與討論

2.1 配方篩選

2.1.1 表面活性劑的篩選

依據實驗經驗，首先應用吐溫20、吐溫80、司班20、司班80制備水劑，計算出所需表面活性劑的親水親油平衡值（即HLB值），對比常用表面活性劑的HLB值，初步篩選出SP-27001、SP-3265、SP-3200、HA、LV、OP-10、OP-9、AES共8種表面活性劑。在此基礎上，運用上述8種表面活性劑制備L-草銨膦水劑，制得的水劑外觀現(xiàn)象如表1所示，其中，以SP-27001、SP-3200配制的水劑，析出白色絮狀物，不能穩(wěn)定存在；SP-3265、OP-10、OP-9、AES配制的水劑，在攪拌靜置后出現(xiàn)分層現(xiàn)象，重新攪拌，會使水劑變渾濁，而表面活性劑LV則使得L-草銨膦在水中沉淀，這5種表面活性劑均不適合制備L-草銨膦水劑；表面活性劑HA配制的水劑呈現(xiàn)澄清透明的狀態(tài)，可以作為L-草銨膦水劑的助劑進行后續(xù)實驗。

表1 表面活性劑的篩選

2.1.2 增稠劑篩選

為了提高水劑在植物表面的附著力，向水劑配方中加入增稠劑來降低水劑的表面張力。本水劑選用的增稠劑有黃原膠、硅酸鎂鋁、硅酸鎂鋰、PEG-20000、PVA-1799和CMS。如表2所示，在5%HA助劑存在下，黃原膠等四種增稠劑的加入使得水劑變渾濁，且表面張力也較大；比較PVA-1799和CMS兩種增稠劑配制的水劑表面張力，選擇PVA-1799作為制劑的增稠劑。

表2 增稠劑的篩選

2.1.3 消泡劑篩選

農藥劑型在實際應用時均需稀釋到一定倍數，由于助劑的乳化性質，在稀釋過程中會產生大量泡沫，為保證農藥稀釋后正常使用，常常通過添加消泡劑來減少泡沫的生成量。表3為消泡劑加入水劑后的現(xiàn)象，得出使用386時，消泡劑對水劑的狀態(tài)影響最小，且可以降低泡沫量。

表3 消泡劑的篩選

2.1.4 pH調節(jié)劑篩選

參照草銨膦水劑在pH值4～7時穩(wěn)定，L-草銨膦原藥的pH值為3，則選用硫酸銨作為本水劑的pH調節(jié)劑，將pH調至合適的范圍內。

2.2 各項技術指標的測定

根據上述實驗，在篩選出各種助劑的條件下，通過對助劑的量進行優(yōu)化，得到穩(wěn)定的L-草銨膦水劑，水劑的配方如表4所示，對水劑的有效含量、稀釋穩(wěn)定性、表面張力、持久起泡性等指標進行表征，如表5所示，水劑的各項指標均達到草銨膦水劑的國家標準。

表4 18%草銨膦水劑的配方

表5 18%草銨膦水劑的性能指標

3 結論

本配方配制的18%L-草銨膦水劑配方合理，水劑體系穩(wěn)定，性能指標良好，符合水劑的質量技術指標。與草銨膦水劑比較，田間藥效更好。