王金鳳,姜成義,方城韜,孫 彤
(海利爾藥業(yè)集團股份有限公司,山東 青島 266109)
水分散粒劑(water dispersible granule,WDG或WG)是20世紀80年代初期發(fā)展起來的環(huán)保新劑型[1],兼具有固體制劑(粒劑和可濕性粉劑)和液體制劑(懸浮劑等)的優(yōu)點,被認定為21世紀最具有生命力的劑型之一[2]。氯蟲苯甲酰胺是由美國杜邦公司開發(fā)的魚尼丁受體作用劑,主要用來防治鱗翅目害蟲,氯蟲苯甲酰胺在增加用量的情況下,可以防治科羅拉多甲蟲、葉蟬、粉虱等。呋蟲胺是由日本三井化學AGRO株式會社開發(fā)的第3代新煙堿類廣譜殺蟲劑,該產(chǎn)品不僅具有觸殺、胃毒和根部內(nèi)吸活性,還具有內(nèi)吸性強、殺蟲譜廣、用量少、活性高、速效性好、持效期長等特點。將氯蟲苯甲酰胺和呋蟲胺按照1∶2制備成復配制劑,可擴大殺蟲譜,經(jīng)過生物活性試驗驗證,對二化螟、稻飛虱有很好的增效作用,最終確定將2個有效成分制備成45%氯蟲苯甲酰胺·呋蟲胺水分散粒劑(15∶30)。本研究通過對分散劑、崩解劑、潤濕劑等助劑的篩選,獲得了45%氯蟲苯甲酰胺·呋蟲胺水分散粒劑的最佳配方。
95%氯蟲苯甲酰胺原藥(江蘇中旗科技股份有限公司);98%呋蟲胺原藥(河北威遠生物化工有限公司);潤濕劑:十二烷基苯磺酸鈉(隆匯化工),SXC、LXC(竹本油脂),Terwet1004(亨斯邁),EFW(阿克蘇諾貝爾),W04(廣源益農(nóng));分散劑:木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈣(鮑利葛),D800、D900(廣源益農(nóng)),Morwet D425(阿克蘇諾貝爾),Tersperse 2425、Tersperse 2700(亨斯邁),TXC(竹本油脂);崩解劑:硫酸銨、無水硫酸鈉(濟南共創(chuàng)生物科技有限公司),氯化鈉(天津市富宇精細化工有限公司),尿素(濟南鑫盈化工有限公司),羧甲基淀粉鈉(河北科隆多生物科技有限公司);載體:高嶺土(山東旗屹化工科技有限公司),輕質(zhì)碳酸鈣(中天礦業(yè)),玉米淀粉(山東騰源化工科技有限公司)、白炭黑(濟南中北精細化工有限公司)
CO型超微氣流粉碎機(宜興市優(yōu)特粉體機械設(shè)備有限公司);FL系列流化床干燥造粒機(重慶英格造粒包衣技術(shù)有限公司);GRX-9013A電熱鼓風干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司);DT-500A電子天平(500/0.1);安捷倫1260-2液相色譜分析儀(安捷倫公司);pH計(梅特勒-托利多公司);秒表。
采用流化床造粒的方法,即將原藥、助劑、輔助劑等用氣流粉碎加工成可濕性粉劑,然后進行造粒、干燥,得到最終水分散粒劑產(chǎn)品。分析有效成分的含量及相關(guān)指標。
有效成分質(zhì)量分數(shù)測定:試樣用甲醇溶解,以甲醇+乙腈+水為流動相,使用以C18為填料的不銹鋼柱可變波長紫外檢測器,在波長230 nm下對試樣中的呋蟲胺(氯蟲苯甲酰胺)進行高效液相色譜分離,外標法定量。pH測定:參照GB/T 1601—1993的方法進行。懸浮率測定:按GB/T 14825—2006的方法進行測定。潤濕性測定:參照GB/T 5451—2001的方法進行。崩解性測定:采用刻度量筒試驗法檢測分析[3]。熱穩(wěn)定性測定:按GB/T 19136—2021的方法進行。
潤濕劑是指能降低液體-固體表面張力、增加液體在固體上的擴展性和滲透性,使其潤濕或加速潤濕的一類物質(zhì)[1]。水分散粒劑崩解的過程首先需要粒子被水潤濕,也是水分散粒劑顆粒表面氣體被水取代并覆蓋的過程[2]。因此潤濕劑對水分散粒劑的崩解有著至關(guān)重要的作用,可以增加藥液與作物的接觸,來提高農(nóng)藥利用率。在其他助劑相同的情況下,添加不同種類的潤濕劑,比較各產(chǎn)品的潤濕時間,確定最優(yōu)的潤濕劑(表1)。
表1 3%用量潤濕劑不同樣品的潤濕時間
由表1可知:EFW對于產(chǎn)品的潤濕時間最短,為22 s,十二烷基硫酸鈉時間最長為55 s,因此選用EFW為潤濕劑,用量為3%。
分散劑是指能夠阻止固體-液體分散體系中固體粒子的相互聚集,使固體微粒在液相中較長時間保持均勻分散的一類物質(zhì)[3]。因此分散劑決定了產(chǎn)品的崩解擴散狀態(tài)及懸浮率的高低。在其他助劑品種和用量相同的條件下,選擇不同比例和用量的分散劑或分散劑組合,配制成有效成分含量相同的制劑,進行氣流粉碎,并用流化床造粒,制得含有不同分散劑的產(chǎn)品,通過測定產(chǎn)品的懸浮率篩選合適的分散劑及其用量。分散劑單用篩選結(jié)果見表2。
表2 含8%分散劑的樣品的懸浮率
由表2可知:分散劑D425與Tersperse 2700的樣品懸浮率相對較高,分別為69.8%和75.7%,這說明這2種分散劑對氯蟲苯甲酰胺和呋蟲胺原藥的適應性優(yōu)于其他分散劑,為了發(fā)揮更好的分散效果,再對分散劑D425和Tersperse 2700進行復配篩選(表3),以提高2者對原藥的分散性能,進一步提高產(chǎn)品的懸浮率。
由表3可知:分散劑D425與Tersperse 2700以1∶2的比例組合,用量為15%時所制樣品懸浮率最高,可達95.3%。
在其他助劑和載體定量的情況下,加入不同品種及用量的崩解劑,測定崩解時間,觀察產(chǎn)品性能變化。
由表4可知:硫酸銨添加量為15%時的崩解時間和崩解狀態(tài)最好。
表4 不同種類及用量的崩解時間
根據(jù)上述篩選試驗,確定45%氯蟲苯甲酰胺·呋蟲胺水分散粒劑最優(yōu)配方:氯蟲苯甲酰15%、氯蟲苯甲酰胺30%、EFW 3%、D425 5%、Tersperse 2700 10%、硫酸銨10%、高嶺土補足至100%。
將所得產(chǎn)品的性能指標進行檢測,結(jié)果見表5。
表5 45%氯蟲苯甲酰胺·呋蟲胺WG性能結(jié)果
潤濕劑、分散劑、崩解劑品種和用量的合理組合能使制劑表現(xiàn)更好的潤濕、分散和崩解效果[4]。不同有效成分的制劑需要不同類型的助劑,本研究通過對潤濕劑、分散劑、崩解劑的篩選,最終獲得了質(zhì)量穩(wěn)定、懸浮率高的45%氯蟲苯甲酰胺·呋蟲胺水分散粒劑配方:氯蟲苯甲酰胺15%,呋蟲胺30%,EFW 3%,D425 5%、Tersperse 2700 10%、硫酸銨10%、高嶺土補足至100%。該配方制備的水分散粒劑各項指標均滿足要求,萘磺酸鹽分散劑和羧酸鹽分散劑搭配使用可以提高該產(chǎn)品的懸浮率和熱儲穩(wěn)定性。