10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂的配方研究及生物活性测定

陈 飞，王二琼，张维博

（安徽省化工研究院，安徽合肥230041）

悬浮剂（Suspension Concentrate，简称SC）是在表面活性剂等助剂作用下，将不溶或难溶于水的原药分散到水中，形成均匀稳定的粗悬浮体系。由于其分散介质是水，所以悬浮剂具有成本低，生产、贮运和使用安全等特点，且易与水混合，使用方便。与以有机溶剂为分散介质的农药剂型相比，具有对环境影响小和药害轻等优点。

丙炔恶草酮为高效广谱稻田除草剂，对一年生禾本科、莎草科、阔叶杂草和某些多年生杂草效果显著，对恶性杂草四叶萍有良好的防效，主要用于水稻、马铃薯、向日葵、蔬菜、甜菜、果园等苗前防除阔叶杂草如苘麻、鬼针草、藜属杂草、苍耳、圆叶锦葵、鸭舌草、蓼属杂草、梅花藻、龙葵、苦苣菜、节节菜等，禾本科杂草如稗草、千金子、刺蒺藜草、兰马草、马唐、牛筋草、稷属杂草以及莎草科杂草的异型莎草、牛毛毡等[1-3]。

喹草酮是华中师范大学和先达农化联合创制开发，并由先达农化进行登记和产业化的一种以对羟苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）为作用靶标的新型除草剂，拥有完全的自主知识产权，在全球范围内首次实现了HPPD抑制剂类除草剂应用于高粱田防除单双子叶杂草，解决了野糜子、虎尾草等高粱田恶性杂草防控的技术问题，为高粱产业及白酒等相关产业的高质量发展提供了关键技术支撑。

本文根据悬浮剂的基本理论和方法，经助剂筛选，配方优化，研制出10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂，并且通过温室盆栽法，评价该悬浮剂对防除高粱田一年生杂草的联合作用效果。

1 实验部分

1.1 实验材料

1.1.1 实验原材料

丙炔恶草酮原药（97.2% ）；喹草酮原药（96.2% ）；表面活性剂：SC-456、D-800、SC-705、XF-750、Agrilan788；增稠剂：硅酸镁铝、黄原胶；防冻剂：乙二醇、丙三醇；防腐剂：卡松、苯甲酸钠；消泡剂。

1.1.2 实验仪器

电子天平；立式砂磨机；高效液相色谱仪；pH 计；激光粒度分布仪。

1.2 实验方法

1.2.1 样品配制

称取计量的丙炔恶草酮原药和喹草酮原药、表面活性剂、防冻剂、防腐剂和水混匀，一同加入研磨釜中，再加入等质量的研磨介质，持续研磨2 h 后，加入计量的消泡剂、增稠剂进行均置，得到10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂样品，再检测各项指标。

1.2.2 样品测定

样品有效成分含量采用高效液相色谱法，其他指标按照悬浮剂体系质量控制指标的标准方法。

1.3 生物活性的测定

本试验采用温室栽培法，对10% 丙炔恶草酮·喹草酮SC（5： 5）进行防除高粱田一年生杂草的室内活性试验，在0.75+0.75，1.5+1.5，3+3，6+6 gai/667 m2各剂量下供试杂草进行土壤喷雾处理。每处理设4 次重复，另设空白对照。处理后置温室培养，定期以底部灌溉方式补水，保持100% 的土壤湿度。处理后定期观察杂草反应症状，并于药后14 d 计算受调查杂草鲜重，计算鲜重防效。

1.4 试验结果

1.4.1 湿润分散剂的初选

本实验选用五种湿润分散剂：SC-456、D-800、SC-705、XF-750、Agrilan788。每种均按其常规用量，试验结果见表1。

表1 表面活性剂初步筛选试验

由表1 可见，五种湿润分散剂对该悬浮剂体系的分散效果差异显著，其中D-800、SC705、Agrilan788 和SC-456 的分散效果要好于XF-750，均达到合格标准。乳液稳定性试验方面，SC-456 和XF-750 的测试结果均有沉淀产生，因此不合格，其余均合格。最后确定选用D-800、SC-705 和Agrilan788 并做进一步试验。

1.4.2 湿润分散剂的筛选

将初选确定的三种表面活性剂D-800、SC-705 和Agrilan788 的用量分别上下浮动一定比例（本试验按±1% 浮动），再对比其各项性能指标，并进行热贮稳定性试验，结果见表2。

表2 试验结果表明，随着湿润分散剂用量的变化，分散效果也有所变化，其中表面活性剂Agrilan788 随着用量的增加分散性能也有很大改善，但在热贮稳定性的结果上均出现下层粘结的情况。湿润分散剂D-800 随着用量的减少，各项性能指标明显下降，而增加用量各项性能指标并未提高，因此用量选择4% 最佳。湿润分散剂SC-705 随着用量的增加，分散性能逐渐改善，综合考虑用量选用6% 最佳。

1.4.3 增稠剂的选择及定量试验

由于试验结果 (1.4.2) 中的热贮样品均出现了大量析水的情况，因此为了提高体系贮存稳定性，增稠剂的加入是必不可少的。需要将上一步骤制得的样品加入一定量的增稠剂进行均质，再观察样品的分散性能并进行热贮稳定性试验。本文主要是从黄原胶、硅酸镁铝这两种增稠剂中进行筛选，结果见表3、表4。

由表3 可见，当增稠剂硅酸镁铝用量在2% ，黄原胶用量分别在0.06% 、0.08% 和0.1% 时，样品的外观以及分散性能均能达到要求，但分别经热贮后，黄原胶用量在0.06% 和0.08% 时样品析水较多，用量在0.1% 时样品几乎无析水。表4 中各个比例的增稠剂用量对该悬浮剂体系的效果与表3 相近，但热贮后外观均未达到合格标准。因此，D-800（用量4% ）对该体系的稳定性作用不理想，因此最终选用SC-705（用量6% ）最佳。

1.4.4 防冻剂的选择

为了保证悬浮剂产品在低温条件下的贮存和使用，通常选择乙二醇、丙三醇作为防冻剂，通过试验，两种防冻剂效果均理想。综合考虑，选用乙二醇，用量为3% ～5% ，产品在低温条件下流动性好，分散佳。

表2 湿润分散剂筛选试验

表3 增稠剂的选择试验1

表4 增稠剂的选择试验2

1.4.5 持久起泡性改良试验

悬浮剂在高速研磨过程中会带入大量空气形成气泡，因此需要加入消泡剂，本实验中选用常规消泡剂SAG1522（用量0.1% ～0.4% ）和优良消泡剂SAG1572（0.01% ～0.04% ）分别进行持久起泡性试验。具体操作方法为：取标准硬水（15℃～25℃）加入量筒至180 mL，往量筒中滴入1 g 待测样品，上下180 度颠倒30 次后静置，并记录1 min 后泡沫的体积，再按以上步骤重复3次取平均值，得到最终样品的持久起泡性数值。试验结果见表5。

表5 持久起泡性试验

由表5 可见，消泡剂SAG1522 对该体系的消泡效果不理想，各个用量的持久起泡性均远大于标准的要求，而消泡剂SAG1572 随着用量的增加，消泡效果显著，综合考虑：消泡剂SAG1572 用量为0.03% 后能得到可流动均相液体。

1.4.6 产品质量控制指标

该产品外观为可流动粘稠状液体。贮存过程中可能稍有沉淀或分层，但置于常温下经摇动应能恢复原状，不应有结块。根据悬浮剂编写规范，产品质量控制指标见表6。

表6 产品质量控制指标

1.4.7 产品检测结果

按照水悬浮剂产品质量控制指标的要求对本试验最终的样品进行检测，检测结果见表7。

表7 产品质量检测结果

10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂和对照药剂10% 喹草酮悬浮剂防除高粱田马唐和稗草的室内生测试验结果见表8、表9。

根据2 个药剂处理分别对马唐、稗草2 种防治对象的ED90值统计分析结果，其中10% 喹草酮悬浮剂对马唐、稗草的ED90值分别为16.97 和12.41，10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂对马唐、稗草的ED90值分别为10.14和7.56，室内防效较10% 喹草酮悬浮剂处理明显增强。

2 结论

（1）根据试验，确定10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂的配方组成如下：丙炔恶草酮原药5% ，喹草酮原药5% ，湿润分散剂SC705 用量6% ，增稠剂硅酸镁铝2% ，增稠剂黄原胶0.1% ，防冻剂乙二醇3% ，防腐剂苯甲酸钠0.3% ，消泡剂SAG1572 用量0.03% ，水补足100% 。该悬浮剂配方性能稳定，各项指标均符合悬浮剂技术指标要求。

（2）室内毒力测定试验结果表明：10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂对高粱田马唐、稗草的ED90值比10% 喹草酮悬浮剂的低，表明10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂室内防效较10% 喹草酮悬浮剂处理明显增强，说明该制剂可以进一步试验来进行工业化生产。

表8 10% 丙炔恶草酮·喹草酮悬浮剂和10% 喹草酮SC 防除马唐（2 叶期）室内活性试验结果（施药后14 d）

表9 10% 喹草酮SC 防除稗草（1 叶期）室内活性试验结果（施药后14 d）