20％二甲戊灵微囊悬浮剂的研制

20％二甲戊灵微囊悬浮剂的研制 20,二甲戊灵微囊悬浮剂的研制 第5卷第5期 2006年10月 现代农药 ModernAgrochemicals V0l_5No.5 Oct.2006 20%--甲戊灵微囊悬浮剂的研制 刘彦良,慕卫,刘峰,韩志任,马超 (1.安徽省农业科学院植物保护研究所,合肥230031;2.山东农业大学植物保护学院, 山东泰安271018) 摘要:采用原位聚合法制备20%二甲戊灵微囊悬浮剂,并测定了该制剂的悬浮率, 包封率等主 要性能指标,以及热贮和冷贮前后微胶囊包封率,制剂有效成分含量,悬浮率,析水 率等指标, 结果明所得产品性能稳定,耐贮性好.另外通过盆栽试验表明20%--甲戊灵微囊 悬浮剂对稗草 的控制效果与同浓度二甲戊灵乳油防效相当. 关键词:二甲戊灵;微胶囊;原位聚合法:悬浮剂 中图分类号:TQ450.6文献标识码:A文章编号:1671.5284(2006)05—0031.03 PreparationofPendimethalin20%CSandControlEffectonBarnyardGrass LIUYah.1iang,MUWei,LIUFeng2',HANZhi.ren,MAChao (1.InstituteofPlantProtection,AnhuiAcademyofAgricultureSciences,Hefei230031,Chin a;2.CollegeofPlant Protection,ShandongAgriculturalUniversity,ShandongTai'an271018,China) Abstract:Pendimethalin20%CSwaspreparedbyanin?situpolymerizationreactioninaqueo usmedium.Thequali~ specifications,includingsuspensionrateandemcapsulationrate,weremeasured,andtheres ultswereuptostandard.The changesoftheemcapsulationrate,contentandsuspensionrateweredeterminedafterhotandc oldstorage.Theratesof dehydrationweredeterminedtoo.Theresultsshowedthatthespecificationsofpendimethali n20%CShadnosignificant changes.Inadditional,thecontroleffectonbarnyarydgrasswithpendimethalin20%CSbypo texperimentswastested, andtheresultshowedthatthecontroleffectofpendimethalinCSwasequaltopendimethalinE C'Satthesame concentration. Keywords:pendimethalin;microcapsule;in—situpolymerization;suspension 二甲戊灵(pendimethalin)属二硝基苯胺类选择 性除草剂,是当前杀草谱很广的除草剂之一,主要 应用于棉花田,玉米田,水稻田,花生田及百合科, 十字花科,茄科蔬菜田中防治多种单子叶杂草和一 年生莎草,并且对很多阔叶杂草同样有效【lJ,但该药 对鱼类水生生物高毒【2'.目前,二甲戊灵的主要剂 型为乳油,大量有机溶剂的应用对环境带来污染. 利用微胶囊技术可以把固体或液体农药包覆在天然 或合成高分子囊壁材料中形成半透性或密闭性微型 容器,从而降低药剂的接触毒性,减少有机溶剂的 用量,缓解环境压力.本文制备了20%--~戊灵微 囊悬浮剂,其外观及质量指标与常规悬浮剂基本相 同,通过盆栽试验验证了其对稗草的防效. 1材料与方法 1.1试验药品 96.8%二甲戊灵原药(山东华阳科技股份有限 公司),苯乙烯一马来酸酐(SMA)(天津同生化学品 有限公司),聚丙烯酸钠(PAAS),壬基酚聚氧乙烯 醚类乳化剂NP一7一P,十二烷基苯磺酸钠(LAS) 盐酸,尿素,甲醛(37%),苯,黄原胶等为市售化 学纯.20%-"甲戊灵乳油(自行配制). 1.2试验仪器 GC一14B气相色谱仪(日本岛津公司);儿一 收稿日期:2006—04—19 作者简介:刘彦良(198l一),男,山东菏泽人,硕士研究生,从事农药毒理及农药制剂 学研究. 通讯作者:刘蜂(197O—),男,博士,副教授,主要从事农药制剂学原理及农药毒理研 究.Tel:0538—824261l;E—mail:fliu@sdau.edu_cn 32现代农药第5卷第5期 9200激光粒度仪(济南微纳仪器有限公司); pHS一3C型精密pH计(上海精密科学仪器有限公 司);Motic生物摄像显微镜(Motic中国有限公司); JJ一1型增力电动搅拌器(金坛市金城国胜实验仪 器厂);HH一2型恒温水浴锅(常州国华电器有限公 司);3WPSH一500D型生测喷雾塔(农业部南京农 业机械化研究所). 1.3制备方法 将一定比例尿素与甲醛混合,调节体系pH值, 在70~C下反应1h得到脲醛预聚物,与分散乳化剂 和水混合得水相,将二甲戊灵原药用溶剂溶解得油 相,再将油相和水相倒入三口烧瓶中快速搅拌分散 成0,,?乳液,然后用盐酸分阶段调低pH值,随后 逐步升温固化成囊. 1.4主要性能指标测定 1.4.1有效成份含量测定 取适量微囊悬浮剂用匀浆器破囊,并用苯萃取 其中二甲戊灵,然后采用气相色谱法进行分析. 1.4.2悬浮率测定 取20%二甲戊灵微囊悬浮剂2g(精确至0.000 2g)混于硬水中配制悬浮液,在(30?1)?条 件下置于量筒中静置1h后,取出上层9/10的悬浮 液,测定底部1/10悬浮液中有效成份的含量,按公 式计算制剂悬浮率. 悬浮率:io)旦×100% 9c 式中: c,悬浮液中所取样品中有效成份质量 Q,留在量筒底部的悬浮液中有效成份的质量 1.4.3微胶囊包封率测定 称取0.50g微囊悬浮剂加入具塞离心管中,加 入适量苯振荡提取游离的二甲戊灵,离心机离心, 取苯层.萃取3次,合并萃取液,定容至25mL, 气相色谱测定二甲戊灵的含量,按公式计算微胶囊 的包封率. 包粹c%=枷. 1-4.4微囊外观及粒径测定 用显微镜观察微胶囊形态,采用激光粒度分析 仪测定微胶囊粒径大小. 1,5贮存稳定性 1.5.1热贮稳定性 将加工好的二甲戊灵微囊悬浮剂装入安瓿瓶 中,密封后放置于(54?2)?的恒温烘箱中,静置 14d后取出,测定微胶囊包封率,制剂悬浮率,析 水率及制剂中有效成份含量. 1.5.2冷贮稳定性 将待测样品装入安瓿瓶中,密封后置于一25~C 下冷贮24h,然后取出置于室温条件下静置融化后 测定指标同上. 1.6药效试验 在花盆中装入过2mm筛的细土,浇足水.待 水分下渗后每盆播饱满稗草种子20粒,然后覆土, 以刚好掩盖种子为宜.用定量喷雾塔按60L/667m 药液喷雾处理,试验设20%二甲戊灵微囊悬浮剂 50,100,150和200mL/667m,设20%二甲戊灵 乳油和清水对照.每处理重复4次,每次处理5盆, 施药后21d调查各处理稗草活苗数,计算出苗率和 药剂防治效果,并用DMRT法检测其差异显着性. 活苗率(%)=活苗数/播种数X100 株防效(%)=(空自对照区杂草株数一处理区 杂草株数)/空白对照区杂草株数X100 2结果与分析 2.12O%二甲戊灵微囊悬浮剂的配方及工艺 参数 采用原位聚合法制备二甲戊灵微囊悬浮剂首 先应选择合适的溶剂.在众多的溶剂中,我们选择 了对二甲戊灵溶解度较大且不与水互溶的苯为溶 剂.另外,试验表明,运用常规的NP一7一P,LAS 等分散乳化剂制备微胶囊时,在乳化阶段能得到较 好的O/W乳液,油珠小而均匀,在调酸及固化阶段, 脲醛树脂不能很好地沉积在油珠表面而很难得到 微胶囊.当选用高分子乳化剂PAAS和SMA混用 后即能得到外观较好的微胶囊. 在确定配方后,微胶囊加工过程中的工艺参数 严重影响着最终所得微胶囊的外观,粒径大小及分 布情况.整个过程中,调酸速度,搅拌速度,固化 温度为最重要的参数.调酸速度不能太快,pH值 降低太快则聚合反应过于剧烈,会很快出现凝胶, 致使所得微胶囊粒径大或导致最终成囊不规则.搅 拌速度过快,则会增加微胶囊颗粒间相互碰撞的机 会,可能使微胶囊表面出现凹陷,当搅拌速度过慢 时,则有脲醛树脂很难均匀的沉积在油珠表面,同 样会使微胶囊表面不平整.固化温度严重影响着微 胶囊的外貌及释放速度,温度低则不能固化或囊壁 2006年1O月刘彦良,等:2o%-~戊灵微囊悬浮剂的研制 不牢固而容易提前破囊;温度过高时,不但会由于 聚合反应剧烈而使微胶囊表面出现凹陷,有时还会 使囊壁过于牢固而影响药剂释放. 综上所述,以苯为溶剂,PAAS和SMA按4 :1(质量比)混合为分散乳化剂,以1500r-min- 搅拌情况下乳化分散60min,90min内逐步调节体 系pH值降低至2.0,50~C固化90min,反应结束后 加入增稠剂水溶液调节体系粘度,补足余量,即得 到二甲戊灵微囊水悬浮剂. 2.2主要性能指标 关于微胶囊悬浮剂的质量控制,国内外尚无统 一 的标准.由于微胶囊悬浮剂具有水悬浮剂和微胶 囊剂双重属性,对悬浮剂来说,有效成份含量,悬 浮率,pH值和细度是生产中必测的指标【4J,对微胶 囊来说,包封率又是最重要的质量指标之一.本试 验得到的20%-"甲戊灵微囊悬浮剂的主要性能指 标如表1. 表1产品主要质量指标 项目性能指标 外观 含量 悬浮率 pH值 微胶囊包封率 微胶囊平均粒径 黄色可流动液体 2O%?1% >8O% 6,7 >99% 9.6lam 2.3贮存稳定性 微囊悬浮剂除悬浮率等作为悬浮剂的量指标 外,贮藏前后微胶囊的包封率变化是制剂合格的一 个重要判断标准.20%-"甲戊灵微囊悬浮剂热贮和 冷贮稳定性试验结果见表2. 表220%--I~1戊灵微囊悬浮剂热贮及冷贮稳定性试验结果 结果表明20%-"甲戊灵微囊悬浮剂具有良好 的贮存稳定性,经冷热贮存后,微胶囊包封率仍在 95%以上,制剂悬浮率在82%以上,析水率在2% 左右,即该产品具有良好的物理和化学稳定性. 2.4对稗草的防治效果 微胶囊剂中有效成分的释放受到囊皮的控制, 太厚不利于有效成份的顺利释放,影响防效;太薄 胶囊易破裂,也影响控释效果,则失去了制剂加工 的意义.由表3可以看出,各药剂处理对稗草均有 较好防除效果,其中对照药剂20%-"甲戊灵乳油 150mL/667mz对稗草的株防效为97.58%,略高于 20%--~戊灵微囊悬浮剂的同浓度处理,但差异不 显着.另外,各处理中以20%-"甲戊灵微囊悬浮剂 200mL/667m防效最高,为99.74%;20%二甲戊灵 微囊悬浮剂50mL/667mz防效最低,为85.44%. 3结论 由上述试验结果可知,加工所得20%-"I~戊灵 微囊悬浮剂具有较好的理化稳定性,并且同浓度二 甲戊灵乳油和微囊悬浮剂对稗草防治效果基本处 于同一水平.二甲戊灵通过微胶囊化后不但解决了 乳油的诸多缺点,而且并没有因为对原药的包裹严 重影响其对防治对象的控制效果,即20%-"甲戊灵 微囊悬浮剂的推广应用具有重要意义. 表320%m1~1戊灵微囊悬浮剂对稗草的防治效果 参考文献 …赵善欢.植物化学保护(第三版)【M1.北京:中国农业出版社,2001. 【2】IsenseeAR,DubeyPS.DistributionofPendimethalininanAquatic Microecosystem[J].BullEnvironContainToxico1.1983,3O(2): 239—244. [3]3FliednerA.EcotoxicityofPoorlyWater—solubleSubstances[J】l Chemosphere,1997,35:295—305. [4]4郭武棣.农药剂型加工丛书——液体制剂[M】.北京:化学工业出 版社,2004.