10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂的研制

2019-08-14郑先福姚锋娜

现代农药 2019年4期

郭恒，郑先福，姚锋娜，万翠

（1.郑州郑氏化工产品有限公司，郑州 450000；2.河南农业大学，郑州 450000）

芳甲酰氨基环丙酸（arylamido-cyclopropane carboxylic）是植物生长调节剂S-脱落酸（诱抗素）功能替代物，为新创制化合物[1]。其提高植物抗逆能力，如抗旱、抗寒、抗病和抗盐碱能力，减少农药施用量，增强作物在非正常气候、土壤条件下的生存能力。芳甲酰氨基环丙酸还可提高作物的免疫功能，有效预防病害发生，提高与其复配的农药、肥料的效力，降低相应药剂的使用浓度，减轻或消除药剂的毒副作用。芳甲酰氨基环丙酸可控制花芽分化，有效防止小麦、水稻等粮食作物穗发芽或在贮存过程中发芽，保障了粮食作物的品质和产量。目前，芳甲酰氨基环丙酸制剂研究未见报道，本文对芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂研制进行了研究和开发，为发挥其药效，同时开发环保，对环境安全友好的剂型提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和仪器

芳甲酰氨基环丙酸原药（白色结晶粉末，含量98%），由郑州郑氏化工产品有限公司提供。表面活性剂：烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚（农乳705#），邢台蓝天精细化工股份有限公司；阴离子磺酸盐类表面活性剂（DS-539），广州方中化工有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚（SOPE-10），江苏省海安石油化工厂。聚羧酸盐分散剂（GY-D07），北京广源益农化学有限责任公司；十二烷基硫酸钠，济南众琪化工有限公司。增稠剂：硅酸镁铝，广州博峰化工科技有限公司；黄原胶，淄博海澜化工有限公司。防冻剂：尿素，河南心连心化肥有限公司；乙二醇，郑州建祥化工产品有限公司；丙三醇，广州安辰化工科技有限公司。消泡剂：有机硅消泡剂502，广州佰谦化工有限公司；聚脂消泡剂，江苏索艾夫环保科技有限公司。防腐剂：卡松，郑州博豪化工产品有限公司；苯甲酸钠，天津东大化工有限公司。

pHS-3C精密pH计，上海雷兹仪器厂；LS-POP激光粒度分析仪，珠海欧美克仪器有限公司；101-5B电热恒温鼓风干燥箱，山东上地电子科技有限公司；立式砂磨机，上海儒特机电设备有限公司；高剪切混合乳化机，上海威宇机电制造有限公司；SHDW-2型农药低温稳定性实验仪，济南梅卡科技有限公司；安捷伦1260高效液相色谱仪。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程示意图

10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂工艺流程见图1。

图1 工艺流程示意图

1.2.2 操作步骤

将配方中各原料、助剂、水按比例称取好，将混合好的物料进行剪切，在通冷凝水的同时进行研磨。按悬浮剂的质量技术指标进行分析检测，合格后即得10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂。

1.2.3 产品性能指标测定

热贮稳定性：按照GB/T 19136—2003，将密封试验样品置于（54±2）℃的恒温箱中贮存14 d，对其性能指标进行检测；冷贮稳定性：按照GB/T 19136—2003，将试验样品置于（0±2）℃低温试验仪，贮存7d，测其理化指标；黏度测定方法：按照NY/T1860.21—2010进行测定；pH值测定方法：按照GB/T 1601进行测定；悬浮率测定：按照GB/T 14825—2006进行测定；持久起泡性测定：按照GB/T 28137进行测定。

2 结果与分析

2.1 润湿分散剂筛选

对几种不同类型润湿分散剂进行初筛，将各单一润湿分散剂按5%用量和原药混合，砂磨2 h后放置于（54±2）℃的恒温箱中贮存14 d，对其各项性能指标检测，结果见表1。

表1 润湿分散剂初筛试验结果

由表1可知，以DS-539和农乳705#为润湿分散剂时，溶液经热贮后悬浮率相对较高，粒径较小，倾倒性合格。为达到更好的悬浮剂性能，将2种润湿分散剂按比例复配进行优化试验，结果见表2。

表2 润湿分散剂的优化试验

从表2可以看出，以DS-539与农乳705#质量比为3∶2时，溶液悬浮率和粒径达到最佳，随着DS-539含量的降低，悬浮剂的悬浮率降低，析水率和粒径均增大。且DS-539比例过高时，悬浮率有所降低，粒径有所增大。综合考虑，润湿分散剂DS-539和农乳705#的质量比为3∶2时，为润湿分散剂最佳配比。

2.2 增稠剂的筛选

按照2.1所筛选的润湿分散剂配方，进行增稠剂种类、用量筛选。选择黄原胶和硅酸镁铝以及两者复配进行样品制备，并测试了热贮后的析水性和倾倒性，试验结果见表3。

表3 增稠剂筛选试验结果

从表3可知，以黄原胶（0.2%）和硅酸镁铝（0.5%）为增稠剂时，样品析水率为0，倾倒性良好。因此，选择黄原胶（0.2%）和硅酸镁铝（0.5%）为增稠剂。

2.3 防冻剂的筛选

对防冻剂尿素、乙二醇、丙三醇进行了筛选，测定结果见表4。

表4 防冻剂的选择试验

由表4可知，乙二醇效果较好，尿素析水率较高，丙三醇冷贮不合格，对乙二醇用量再筛选，最终确定了乙二醇为防冻剂，用量为5%。

2.4 消泡剂的筛选

对有机硅消泡剂502和聚脂消泡剂进行了筛选。结果表明，有机硅消泡剂502对制剂的消泡效果更好，热贮后合格，并确定最佳用量为0.5%。

2.5 防腐剂的筛选

对卡松和苯甲酸钠进行了筛选，经热贮14 d后，含苯甲酸钠的制剂出现颜色变深现象，并且出现析水现象，而以卡松为防腐剂的制剂各项指标均符合要求，因此防腐剂选用卡松，用量为0.1%。

2.6 各项质量指标测定及最优配方

通过对润湿分散剂、防冻剂等助剂进行筛选，确定10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂最佳配方为芳甲酰氨基环丙酸10%、农乳705#2%、DS-539 3%、乙二醇5%、黄原胶0.2%、硅酸镁铝0.5%、有机硅消泡剂5020.5%、卡松0.1%，去离子水补至100%，结果见表5。

表5 10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂指标检测结果

3 抗逆活性试验

试验采用室内盆栽法，番茄在育苗盘育苗，长至2片真叶时，移栽，1周后开始试验。培养条件为人工气候箱，光周期为12/12 h（光照/黑暗），培养温度为28/25℃（昼/夜），光照强度为400 lx，相对湿度为60%。试验设置5个处理：处理①17.5%PEG-6000水溶液（模拟干旱）；处理②17.5%PEG-6000水溶液（模拟干旱）+10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂0.003 mg/L；处理③17.5%PEG-6000水溶液（模拟干旱）+10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂0.03 mg/L；处理④17.5%PEG-6000水溶液（模拟干旱）+10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂0.3 mg/L；处理⑤清水对照。每处理重复4次，每盆2株番茄苗。番茄幼苗用17.5%PEG-6000水溶液浇灌，模拟干旱，24 h后用不同浓度10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂灌根处理，培养15 d后取样测定[2-3]。取长势一致的番茄幼苗测量株高、根长、鲜重指标，结果见表6。

表6 各处理对番茄幼苗生物量的影响

由表6可以看出，与空白对照相比，干旱胁迫在一定程度上影响了番茄幼苗的生长，10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂对幼苗的生物积累量无显著影响，但是能够延缓干旱胁迫条件下幼苗株高和鲜重的降低。干旱胁迫条件下，处理②的根长显著优于其他处理，其鲜重比处理①增加了66.7%。结果表明在逆境条件下10%芳甲酰氨基环丙酸悬浮剂能增强番茄生长能力，具有一定的生物活性。