30%咯菌腈·啶酰菌胺悬浮剂配方研究
2021-07-08于翰林张永芝李慧明李长红
于翰林,王 旭,张永芝,李慧明,李长红,李 波
(青岛瀚生生物科技股份有限公司,山东青岛 266101)
啶酰菌胺(boscalid)是一种烟酰胺类杀菌剂,通过抑制病原菌线粒体呼吸链中的琥珀酸辅酶Q还原酶,干扰病原菌细胞分裂和生长[1]。其对油菜菌核病有特效,对白粉病、根腐病和灰霉病等药效显著。啶酰菌胺常见剂型有水分散粒剂(WG)和悬浮剂(SC)。咯菌腈(fludioxonil)是诺华公司开发的吡咯类杀菌剂。该剂主要抑制病原菌蛋白质致活酶PK–Ⅲ,促使非磷酸化调节蛋白浓度增加,导致细胞分裂剂活化蛋白酶分泌失常,最终致使病菌死亡[2]。咯菌腈因其作用机制独特,低毒,高效,安全性好,且与现有杀菌剂无交互抗性,具有很大的发展前景。
目前登记的啶酰菌胺主要以水分散粒剂为主,咯菌腈以悬浮种衣剂为主。相对于单剂来说,将啶酰菌胺和咯菌腈进行复配不仅可以拓宽抗菌谱,提升药效,而且可以降低抗药性,延长产品的市场寿命[3],具有更强的市场竞争力。2种有效成分在水中稳定,为了减少粉尘污染,其复配制剂剂型选择水基化剂型悬浮剂。通过筛选高效能的专用助剂,成功研制出30%咯菌腈·啶酰菌胺悬浮剂。
1 材料与方法
1.1 供试材料
咯菌腈原药(上海禾本药业股份有限公司);啶酰菌胺原药(质量分数98%,上海禾本药业股份有限公司)。分散剂:三苯基乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯三乙醇胺盐RYD-981(江苏荣亿达化工有限公司);三苯基乙基酚聚氧乙烯醚硫酸盐RYD-982(江苏荣亿达化工有限公司);GY-D09、GY-S07(北京广源益农责任有限公司);梳型结构羧酸盐类SP-2728、高分子双亲型阴非离子表面活性剂SP-SC3(江苏擎宇化工科技有限公司)。消泡剂:有机硅类、聚醚类、正辛醇。增稠剂:黄原胶、硅酸镁铝;防冻剂:乙二醇、丙二醇、丙三醇。
1.2 主要仪器
ISSMJ0.1-1型立式砂磨机(沈阳化工研究院有限公司);YP20002型电子天平(上海平轩科学仪器有限公司);ZK-82B型数显电热真空干燥箱(上海实验仪器厂);冰箱(青岛海尔股份有限公司);BT-9300S型激光粒度分布仪(丹东百特仪器有限公司);LC-10A型高效液相色谱仪(日本岛津公司)。
1.3 试验方法
采用湿法研磨工艺,将咯菌腈原药和啶酰菌胺原药预粉碎,与润湿分散剂、增稠剂、防冻剂、消泡剂和水等按一定比例混合砂磨1.5 h,过滤得到成品。
1.4 悬浮剂的性能指标测定
参照国家标准GB/T14825—2006方法测定悬浮率;参照国家标准GB/T19136—2003方法测定热贮稳定性;参照国家标准GB/T19137—2003方法测定冷贮稳定性;按GB/T1601—1993方法测定pH;采用NY/T1860.21—2010方法测定黏度。
2 结果与分析
2.1 润湿分散剂的筛选
在悬浮剂制备过程中,为了防止出现聚结、絮凝等现象,需要在制备过程中加入适量的分散剂和润湿剂,从而形成一种高悬浮、流动性好的稳定液固体系[4]。本试验中润湿分散剂用量为5%,与咯菌腈、啶酰菌胺一起加入立式砂磨机中统一研磨1.5 h后,测定其多个性能指标,试验结果如表1。
表1 润湿分散剂的初筛
由表1可知,在表面活性剂用量相同的条件下,用不同表面活性剂制备的悬浮剂在分散性、析水率和悬浮率等指标上存在一定的差异性,其中,GY-S07和SP-2728效果较好。然后对2种助剂以不同质量比例混合作为悬浮剂的润湿、分散剂,进行优化筛选。试验结果见表2。
由表2可知,GY-S07与SP-2728按不同比例复配后,制备的悬浮剂在流动性、制剂粒径和热贮析水稳定性等指标较单一助剂均有较好改善。且GY-S07与SP-2728比例为3∶2时,效果最好。选用GY-S07和SP-2728复配比例为3∶2,且用量为5%。
表2 润湿分散剂的优化组合
2.2 增稠剂的选择
黏度是影响悬浮剂稳定性的一个重要因素[5]。增稠剂可以提高悬浮剂的稳定性,降低析水率。本试验选用农药制剂配方中常用的硅酸镁铝和黄原胶作为增稠剂,通过对不同的组合、配比进行筛选,筛选结果见表3。
由表3可知,黄原胶用量为0.15%,硅酸镁铝用量为1.5%时,所得制剂流动性好,析水率低且热贮稳定性高。遂选取黄原胶0.15%与硅酸镁铝1.5%为增稠剂的最优组合。
表3 增稠剂的筛选
2.3 防冻剂的选择
由于水悬浮剂是以水为分散介质,易受低温影响而出现结冰现象,为保证产品在低温下的稳定性,需加入防冻剂。本试验通过对常用防冻剂乙二醇、丙二醇和丙三醇进行筛选,最终确定乙二醇为防冻剂,用量为3%可以达到较好的防冻效果(表4)。
表4 防冻剂的筛选
2.4 消泡剂的选择
悬浮剂在研磨过程中会产生气泡,而气泡会影响研磨效率、计量及罐装。因此,需要加入消泡剂消泡。本试验对有机硅类、聚醚类和正辛酯类消泡剂进行了筛选。结果表明,有机硅类消泡剂对30%咯菌腈·啶酰菌胺悬浮剂的消泡效果理想,用量为0.2%时,消泡快速,制剂倾倒性合格。
2.5 低温稳定性与热贮稳定性
按上述筛选结果的助剂及用量制备的悬浮剂试样冷、热贮后,检测制剂的粒径和分解率,试验结果如表5。
表5 所筛选制剂的冷、热贮稳定性
3 最佳配方及主要技术指标
通过对润湿分散剂、防冻剂和消泡剂进行筛选,最终确定30%咯菌腈·啶酰菌胺悬浮剂最优配方为:咯菌腈6%,啶酰菌胺24%、黄原胶0.15%、硅酸镁铝1.5%、乙二醇3%、有机硅消泡剂0.2%,水补足至100%。
根据得到的最佳配方制备30%咯菌腈·啶酰菌胺悬浮剂,进行常温和热贮14 d试验,测定各项主要技术指标,试验结果见表6。
表6 30%咯菌腈·啶酰菌胺悬浮剂主要技术指标
续表6
4 结 论
通过对润湿分散剂进行初筛,确定了润湿分散剂的种类,然后2种湿润分散剂复配比例及用量进行优化筛选,同时确定增稠剂和防冻剂种类及用量,最终获得了稳定性好,各项性能指标均合格的30%咯菌腈·啶酰菌胺悬浮剂最佳配方。