苯醚甲环唑·多菌灵水悬浮剂配方的研究与开发

张保华，杨 利，王 智

(青岛农业大学 新农药创制研究所，山东 青岛 266109)

苯醚甲环唑具有保护、治疗和内吸活性，是甾醇脱甲基化抑制剂，抑制细胞壁甾醇的生物合成从而阻止真菌生长。多菌灵具有保护和治疗作用，主要通过干扰真菌有丝分裂中纺锤体的形成，影响其组织的分裂而杀死病原菌。苯醚甲环唑与多菌灵化学结构类型不同，具有完全不同的作用机制，两者复配可以扩大杀菌谱，延缓病原菌抗药性的产生和发展，喷洒时臭味较轻，对作物药害及果树落花落果现象明显减小［1］。

水悬浮剂可与水以任意比例均匀混合分散，受水质的影响小，使用方便，不易污染环境。粒子平均粒度在2 μm以下，在水介质中悬浮率高，农作物吸收强，尤其是以水为介质，对生态环境安全，是一种环境相容性的水基化农药剂型，有很好的市场前景［2］。根据苯醚甲环唑和多菌灵的理化性质和复配效果，本文对20%苯醚甲环唑·多菌灵水悬浮剂配方进行了研究与开发。

1 材料与方法

1.1 材料

原药:95%苯醚甲环唑(山东东泰农化有限公司)，97%多菌灵(江苏新沂农药公司)。表面活性剂:十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，宁乳34号，乳化剂1601，拉开粉。增稠剂:黄原胶，羧甲基纤维素，XNY001，XNY002，亚甲基双萘磺酸盐(简称NNO)，木质素磺酸钙，阿拉伯树胶，聚乙烯醇。防冻剂:乙二醇，丙三醇，氯化钠。稳定剂:膨润土。消泡剂:有机硅。

1.2 仪器

立式砂磨机(沈阳化工研究院)，JA5003N型电子天平(上海精密科学仪器有限公司)，ZK-82B型电热真空干燥箱(上海实验仪器厂有限公司)，冰箱(青岛海尔股份有限公司)，BT-9300H型激光粒径分布仪(辽宁丹东百特仪器分析公司)，LC-10AT高效液相色谱仪(日本岛津公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 水悬浮剂加工工艺流程

采用湿法研磨粉碎工艺，将原药、润湿分散剂、稳定剂、消泡剂按配比称量后连同蒸馏水加入到砂磨机中，预分散10 min加入砂磨介质砂磨1.5 h，将增稠剂、防冻剂及剩余水加入，进行调制得到淡灰色均相水悬浮剂(图1)。

1.3.2 产品性能检测指标

20%苯醚甲环唑·多菌灵水悬浮剂各项技术指标与检测方法均参考国家标准［3］。

2 优惠配方筛选

2.1 助剂初选

2.1.1 润湿分散剂初选

图1 20%苯醚甲环唑·多菌灵水悬浮剂的加工工艺流程

农药悬浮剂的悬浮液体系属于一种热力学不稳定的粗分散体系，为了增加悬浮剂的稳定性，须加入一定量的分散剂，在农药颗粒周围形成保护层，阻碍磨细的农药颗粒相互靠近，从而使农药固体小颗粒均匀地分散在悬浮液体系中。通过对9种分散剂单体的筛选确定XNY001，XNY002作为备选单体分散剂进一步研究。

2.1.2 增稠剂筛选

悬浮剂黏度的高低是影响产品贮存稳定性的重要因素，黏度太小，产品易出现析水结块现象;黏度太大，产品流动性、分散性差，给加工包装带来困难，并影响产品的使用［4］。为了改善产品的倾倒性，提高悬浮率和贮存稳定性，试验中对黄原胶、聚乙烯醇、阿拉伯树胶、羧甲基纤维素4种增稠剂进行了热贮稳定性试验，试验结果显示，以黄原胶为增稠剂，热贮后析水最少，而且加入量为0.2%效果较好。

2.1.3 防冻剂筛选

悬浮剂中含有大部分的水，为保证制剂在寒冷的地区贮存使用过程中不结冻，不出现结晶现象，需要加入防冻剂。试验结果显示，乙二醇、丙三醇均可使用。但由于乙二醇价格便宜，本试验选用乙二醇作为防冻剂。

2.2 运用三角坐标法和正交试验设计优化助剂

2.2.1 三角坐标法优化助剂

水悬浮剂配方中，润湿分散剂种类及用量难以确定。运用三角坐标法［5］，将分散剂、润湿剂作为优化因素，另一因素用稳定剂填补，如图2。根据经验尝试，三者的总用量为6%较为适宜。试验结果(表1)显示，13号试验方案较优，选取13号附近的坐标点追加6组试验。

2.2.2 正交设计优化助剂

本试验选用 L9(34)正交试验［6］，由 2.1.2和2.2.1的试验结果，确定正交试验3个因素的试验水平:XNY001为 3%、3.5%、4%，XNY002为1%、1.5%、2%，黄原胶为0.10%、0.15%、0.20%，试验结果见表2。通过正交设计试验，确定最优配方为 A3B3C3，即 XNY001为 4%，XNY002为2%，黄原胶0.2%。

图2 等边三角形坐标

2.3 20%苯醚甲环唑·多菌灵水悬浮剂的贮存稳定性测定

通过以上对20%苯醚甲环唑·多菌灵水悬浮剂的配方筛选，确定最佳配方为:苯醚甲环唑5%，多菌灵 15%，XNY001 4%，XNY002 2%，黄原胶0.2%，膨润土0.5%，乙二醇5%，有机硅消泡剂0.1%，水补足至100%。下面是该配方进行稳定性检测结果。

2.3.1 热贮稳定性测定

按GB/T 19136—2003进行热贮稳定性测定。试验结果(表3)显示，有效成分贮后分解率:苯醚甲环唑平均为1.81%，多菌灵平均为1.28%，两有效成分的平均分解率均小于5%，贮后粒径保持在1～2 μm，悬浮率仍能达到93%以上。

表1 三角坐标优化助剂结果

表2 正交设计及试验结果

表3 热贮稳定性的检测结果

2.3.2 低温稳定性测定

按GB/T 19137—2003进行低温稳定性测定。试验结果(表4)显示，样品低温稳定性合格。

表4 低温稳定性的检测结果

2.4 砂磨介质用量及砂磨时间生产工艺参数的确定

砂磨介质的用量与砂磨时间影响悬浮剂粒径、稳定性和药效。设计样品质量与锆珠(直径1 mm)用量比例(样品质量:锆珠总体积)为1∶1.2，1∶1.5，1∶2，1∶2.5，1∶3，1∶3.5，1∶4砂磨 1 h 的试验。试验结果表明，1∶2－4可以达到90%粒径≤3 μm，且有较窄的粒径分布。试验又以1∶2.5的物料与锆珠质量体积比，分别检测砂磨1，1.5，2，2.5 h的粒径，发现砂磨时间达到1.5 h后粒径的变化不大，而且有增大的趋势，因此确定最佳砂磨时间为1.5 h，砂磨后粒径分布如图3所示，粒谱和粒径均达到悬浮剂的要求。

图3 砂磨后的粒径分布

3 田间药效

试验于2010年7月4－14日在山东省潍坊市寒亭区蔬菜大棚中进行。供试品种为潍坊寒亭脆瓜。作物病害为瓜白粉病。根据作物生长情况和土质，选择试验小区。小区面积10 m2，随机排列，每区处理3次重复，20%苯醚甲环唑·多菌灵悬浮剂设置3 000倍和6 000倍液，与市售20%戊唑醇·多菌灵可湿性粉剂比较药效［7］。通过表5的结果看，20%苯醚甲环唑·多菌灵悬浮剂对瓜类白粉病10 d的防效达到83.57%，高于对照药剂的防效。

表5 药剂防治脆瓜白粉病的效果

4 小结与讨论

4.1 配方与药效

通过对20%苯醚甲环唑·多菌灵悬浮剂的助剂筛选和质量检测，最终确定优惠配方:苯醚甲环唑5%，多菌灵15%，XNY001 4%，XNY002 2%，黄原胶0.2%，膨润土0.5%，乙二醇5%，有机硅消泡剂0.1%，水补足至100%。该制剂使用浓度3 000倍时对瓜类白粉病药后10 d的防效达到83.57%。

4.2 助剂优化方法

运用三角坐标法时，黄原胶作为影响悬浮剂稳定性最主要的因素之一，因其用量的局限性而不能被优化。但三角坐标法可以辅助正交试验设计确定各因素的水平，使正交试验设计水平的确定更快捷、更科学［8］。三角坐标法与正交设计联用可将所有的主要试验因素优化，减少试验次数，均匀的选出代表性强的少数试验方案，推出最优方案。

4.3 砂磨工艺

砂磨机是采用湿式研磨的重要设备，砂磨机是利用介质之间的及压力和剪切力来完成砂磨过程的。张平亮［9］对砂磨机微粒粉碎理论及技术参数做了研究，发现研磨介质的磨内运动、物料的滞留时间、砂磨机转速、研磨介质的直径和充填率等因素都会影响到砂磨的效果，廖红等［10］专门研究了砂磨机研磨介质充填量的计量与计算，进一步证实了充填量对砂磨机效率的影响。本文在研究20%苯醚甲环唑·多菌灵悬浮剂的砂磨时间和介质充填率时，也发现选择合适的砂磨时间和充填率对于制备小粒径和窄粒谱的产品，提高砂磨机的砂磨效率有重要的意义。

4.4 悬浮剂稳定性

水悬浮剂是水基化农药制剂中最主要的剂型。而悬浮剂的稳定性一直是制约悬浮剂研究开发的瓶颈，本文着重研究了配方和砂磨介质及时间对悬浮剂稳定性的影响，近几年对悬浮剂的研究已经从机理上进行了积极的探索，如分散剂、增稠剂、电位、pH值、粘度以及砂磨介质、砂磨工艺等，从界面化学和流变学对悬浮剂的稳定机理进行了研究［11-12］，从而对制备高质量的悬浮剂有着重要的指导意义。

［1］张少武，弥华锋，曹巧丽，等．一种苯醚甲环唑与多菌灵复配的杀菌组合物:CN，101524077A［P］．2009-09-09．

［2］路福綏．农药水悬浮剂的研究开发［J］．农化新世纪，2007(1):17-18．

［3］中华人民共和国国家发展和改革委员会．HG/T 2467.1—2467.20—2003农药产品标准编写规范［S］．北京:化学工业出版社，2004．

［4］孙绪兵，王亚廷，王凤芝，等．10%高效氯氰菊酯悬浮剂的研制［J］．农药，2007，46(11):749-751．

［5］张小军，张宗俭．三角坐标法在25%噻虫嗪WDG配方优选中的应用［J］．现代农药，2008，7(2):17-19．

［6］马俊凯，欧晓明，步海燕，等．正交试验法在10%茚虫威悬浮剂表面活性剂选择中的应用［J］．现代农药，2009(6):15-18．

［7］苗增建．不同杀菌剂防治黄瓜白粉病药效试验［J］．长江蔬菜，2008(8):50-51．

［8］路福绥．农药悬浮剂的物理稳定性［J］．农药，2000，39(10):8-10．

［9］张平亮．砂磨机微粉碎理论及技术参数的研究［J］．中国粉体技术，1999，5(1):10-13．

［10］廖红，鲜文贵．砂磨机研磨介质装填量的计量与计算［J］．涂料工业，2002(6):14-16．

［11］何琳，慕立义．农药悬浮剂物理稳定性的预测和评价［J］．农药科学与管理，2001，22(5):10-12．

［12］庄占兴．氟铃脲悬浮剂加工原理及其性能研究［D］．泰安:山东农业大学．2006．