25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺可分散油悬浮剂研制及应用

陈格新，鞠光秀，许良忠

（青岛科技大学化学与分子工程学院，山东青岛266042）



25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺可分散油悬浮剂研制及应用

陈格新，鞠光秀，许良忠

（青岛科技大学化学与分子工程学院，山东青岛266042）

为开发防治水稻稻飞虱和小麦蚜虫的药剂，采用共毒系数法确定吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺的最佳配比，筛选助剂体系获得25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺可分散油悬浮剂（OD）最优配方，并考察制剂对水稻稻飞虱及小麦蚜虫的田间药效。最优配方为：吡蚜酮磺酸盐12.5%、呋虫胺12.5%、农乳601#8%、T-80 9%、SP SC-3 5%、改性土4%，油酸甲酯补足至100%。田间药效试验显示，25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD对稻飞虱及小麦蚜虫的速效性、防效均高于对照药剂。25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的各项性能指标符合可分散油悬浮剂的要求，对水稻稻飞虱及小麦蚜虫有较好的防效。

吡蚜酮磺酸盐；呋虫胺；可分散油悬浮剂；田间防效

0　引言

可分散油悬浮剂（oil-basedsuspension concentrate，简称OD）是将活性物质以细小颗粒悬浮于油相分散介质中形成的高分散、稳定悬浮体系。OD具有分散性好、粘着性好［1］、耐雨水冲刷等优点，提高了农药的有效利用率，是一种极具竞争力的农药新剂型［2］。

吡蚜酮（pymetrozine）化学名称为4，5-二氢-6-甲基-4-（3-吡啶亚甲基氨基）-1，2，4-3（2H）-酮，具有良好的触杀、胃毒和内吸传导活性，具有药效高［3］、毒性低、选择性强、对生态安全等特点，与其他药剂无交互抗性［4］，可用于防治大部分同翅目害虫，特别是蚜虫科、粉虱科、飞虱科及叶蝉科害虫［5］，适用于蔬菜、水稻、果树及其他多种大田作物［6］。虽然吡蚜酮持效期可达15～20天，但速效性较差，3～4天才能见效［7］。吡蚜酮可加工成多种剂型，国内登记多为可湿性粉剂、水分散粒剂、悬浮剂等，由于吡蚜酮原药含有结晶水等特性使液体制剂状态特别黏稠［8］，且很难加工为合格的悬浮剂，所以笔者另辟蹊径，将水溶性差的吡蚜酮与十二烷基苯磺酸钠反应，得到吡蚜酮·十二烷基苯磺酸钠（简称吡蚜酮磺酸盐），并开发了性能优异的吡蚜酮磺酸盐OD，较好地解决了该问题。

吡蚜酮与十二烷基苯磺酸钠反应简单易行，以甲醇为溶剂，吡蚜酮和十二烷基苯磺酸钠物质的量比为1:1，搅拌升温至回流，反应约40 min，TLC板监测反应完全，自然降至室温，抽滤烘干即得浅黄色吡蚜酮·十二烷基苯磺酸钠固体［9］。与其前体化合物吡蚜酮相比，吡蚜酮磺酸盐的水溶性增加，制剂加工性能得到改善，其制剂在作物上的润湿渗透性显著提高，可以有效地发挥吡蚜酮的活性。

呋虫胺（dinotefuran）是烟碱类杀虫剂［10］，该药剂具有触杀、胃毒、根部内吸性强、药效高、持效期3～4周（理论持效性43天）、杀虫谱广［11］等特点，具有卓越的内吸渗透作用［12］，并且拥有很好的速效性。该药剂对哺乳动物、鸟类及水生生物十分安全，对作物无药害［13-14］，主要用于防治小麦、水稻、蔬菜、果树等多种作物上的蚜虫、叶蝉、粉虱及其抗性体系。

高含量的原药单一、连续、长期使用，易对作物造成药害、害虫易产生抗药性，且成本较高。目前农业上广泛使用的防治水稻稻飞虱的原药如吡蚜酮、吡虫啉等，防治小麦蚜虫的原药如吡虫啉、啶虫脒等原药虽然初期使用低毒高效，但长期使用不仅用药量增加，药效降低，而且易产生抗药性，从而导致或加重虫害。将不同作用机理的2种或多种原药复配组合使用，有效地弥补了单一药剂的缺点，具有用量少、成本低、药效好、持效期长等优点，是提高原药利用率、增强药效的有效手段［15］。吡蚜酮磺酸盐与呋虫胺两者合理复配，使组合物兼备吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺的优点，取长补短的同时具有良好的协同增效作用，不仅减少用药量又可以提高速效性和延长持效期。目前未见吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺可分散油悬浮剂的报道。

因此，针对水稻稻飞虱和小麦蚜虫存在的单一药剂速效性差及害虫抗药性增加的问题，课题组在吡蚜酮磺酸盐单一制剂研究的基础上，考察其与对稻飞虱和蚜虫高效低毒的呋虫胺的增效作用，将两者合理复配开发性能优良的复配吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺可分散油悬浮剂，考察制剂对稻飞虱和小麦蚜虫的田间防效，为2种害虫的防治提供一个高效低毒的混剂。

1　材料与方法

1.1实验仪器

干燥箱（上海一恒），电子天平（梅特勒），立式砂磨机（沈阳化工研究院），JYL型智能生化培养箱（上海佳语），旋转粘度计（博勒飞），FM200高剪切乳化机（上海弗鲁克），冰箱（青岛海尔），HS-3C型pH计（上海雷磁）。

1.2实验试剂

1.2.1原药吡蚜酮磺酸盐（实验室合成），呋虫胺（湖州南浔农惠达化工）。

1.2.2分散介质油酸甲酯，大豆油。

1.2.3乳化剂农乳601#（苯乙基酚聚氧乙烯醚），农乳1602（苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚），T-80（聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯），BY104（蓖麻油聚氧乙烯醚）。

1.2.4润湿分散剂NNO（萘磺酸盐甲醛缩合物），SC-6（复配润湿分散剂），SP SC-3（松香衍生物润湿分散剂）。

1.2.5增稠稳定剂有机膨润土BP-183，改性土，硅酸镁铝。

1.3虫源及试验田

稻飞虱试验田位于山东高青，毒力测试中稻飞虱虫源取自该试验田；小麦蚜虫试验田位于山东章丘，毒力测试中蚜虫虫源取自该试验田。

1.4实验方法

1.4.1共毒系数法［16］确定最佳配比

（1）稻飞虱实验方法。用毛笔选取龄期一致的稻飞虱置于培养皿中。用微量点滴器将培养皿中的稻飞虱逐头进行点滴处理，药液滴于稻飞虱的背面，每头点滴药剂约0.1 μL，以点滴0.1 μL不含药剂但含有乙醇的处理为对照，处理后放入温度为（30±1）℃、光照周期为16（L）:8（D）、相对湿度为60%～80%的恒温培养箱正常饲养，每处理重复3次，每浓度处理100头。处理后24 h调查稻飞虱死亡率，数据用DPS软件统计计算，并用孙云沛的方法［17］求共毒系数。

（2）蚜虫实验方法。采用《农药室内生物测定试验准则NY/T 1154.6—2006杀虫剂第6部分杀虫活性试验浸虫法》和《农药室内生物测定试验准则NY/T 1154.7—2006杀虫剂第7部分混配的联合作用测定》，测定了吡蚜酮磺酸盐与呋虫胺对小麦蚜虫的室内生物活性。每处理重复3次，并用孙云沛的方法求共毒系数。

1.4.2OD制备方法采用湿法研磨工艺，将准确称量后的各组分混合均匀，加入高剪切分散乳化机进行粗分散，再转入立式砂磨机中，同时通入冷凝水，加入适量氧化锆珠砂磨2～3 h，检测粒度合格得25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD。对所得的25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD进行各项指标检测。

1.4.3OD性能检测方法参照《FAO与WHO农药标准制订和使用手册》和《GB 28155—2011烟嘧磺隆可分散油悬浮剂》，对25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺可分散油悬浮剂进行性能检测。

1.4.4田间药效试验方法在水稻抽穗期，选择晴朗、无风、对喷药影响小的天气实施实验。实验前调查虫口基数，试验后第3、7、15、30天分别用5点取样法取被害植株50株调查药后整株活虫数［18-19］。

在小麦抽穗期，将药液均匀地喷洒在小麦各部位，主要是麦穗和上部叶片，施药前后调查虫口基数，应用5点取样法，每点50株调查蚜虫基数、活虫数，计算各处理对麦蚜的防治效果。

2　结果与分析

2.1原药最佳配比

为确定25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD中吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺的最佳配比，分别测试了吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺对稻飞虱及小麦蚜虫的室内联合毒力，实验结果见表1～2。

复配组合物的共毒系数高于120时，组合物具有协同增效作用。从表1可以看出，吡蚜酮磺酸盐与呋虫胺以4:1、2:1、1:1、1:2、1:4复配时，其对稻飞虱共毒系数皆高于120，具有增效作用；尤其两者以1:1的比例复配时，共毒系数最高，达到191.7，具有尤为突出的增效作用。

从表2可以看出，吡蚜酮磺酸盐与呋虫胺以4:1、2:1、1:1、1:2、1:4复配时，其对小麦蚜虫共毒系数皆高于120，具有增效作用；尤其两者以1:1的比例复配时，共毒系数最高，达到181.5，增效作用尤为明显。

2.2最佳配方的研制

室内毒力试验结果显示，吡蚜酮磺酸盐与呋虫胺以1:1复配时，对水稻稻飞虱和小麦蚜虫的共毒系数最高，即杀虫效果最好，所以25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD中，吡蚜酮磺酸盐与呋虫胺以1:1复配；影响可分散油悬浮剂制剂稳定的因素有分层、乳化分散性、粒子细度等几个方面。为获得25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的最优配方，针对这些影响制剂稳定的因素，有目的地进行乳化剂、润湿分散剂、分散介质以及增稠剂的筛选。

表1　不同配比吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺组合物对稻飞虱毒力测定结果

表2　不同配比吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺组合物对小麦蚜虫毒力测定结果

2.2.1乳化剂的选择可分散油悬浮剂在用水稀释后，以高分散的悬浮液的形式存在并使用，所以要求选用的乳化剂必须确保分散介质在水中具有较优的乳化分散性［20］。对乳化剂筛选结果如表3所示，6#各项性能最优：农乳601#与T-80混合使用且用量分别为8%与9%时，制剂各项性能良好。

表3　乳化剂的选择

2.2.2润湿分散剂的选择可分散油悬浮剂粒子间存在范德华引力，所以其会自发地絮凝和聚沉。在砂磨过程中加入一定量的润湿分散剂，会在粒子周围形成与范德华引力相抗衡的斥力，从而阻止粒子相互靠近造成絮凝，实现保证制剂在存储期间稳定的目的［21］。

从表4可以看出，使用SP SC-3作为润湿分散剂的2#配方无论是悬浮率、流动性还是乳化分散性，分散稳定性各项性质均相对较好，因此选SP SC-3作为润湿分散剂，用量为5%。

表4　润湿分散剂的选择

2.2.3分散介质的选择可分散油悬浮剂中常用的分散介质有植物油（如大豆油、菜籽油）、石蜡油等［22］。本实验将挥发性低、价格相对较低，同时对原药稳定性无不良影响的大豆油、油酸甲酯［23-24］作为分散介质来筛选，对种类及用量2个因素进行优化。

经过一系列的筛选试验，所得结果如表5所示。当分散介质为油酸甲酯且质量分数为49%时，25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的乳化分散性、倾倒性、流动性、悬浮率均良好，所以选用油酸甲酯作为分散介质。

2.2.4增稠稳定剂的选择可分散油悬浮剂的黏度大小对制剂状态稳定性有重要影响，粘度太小，制剂易分层；粘度太大，制剂流动性差，不利于加工和使用［25］。对有机膨润土BP-183、硅酸镁铝、改性土3种增稠稳定剂的种类和用量进行了筛选。经过筛选由表6可得，当使用改性土、用量4%时，制剂体系粘度适中，倾倒性及流动性良好，制剂入水分散性良好，热贮析油率4%，性能最优。

2.2.5最优配方及物性指标经反复实验最终确定25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD最优配方组成为：吡蚜酮磺酸盐12.5%、呋虫胺12.5%、农乳601#8%、T-80 9%、SP SC-3 5%、改性土4%、油酸甲酯补足至100%。25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的物性指标检测结果见表7。

表5　分散介质的筛选

表6　增稠剂稳定剂的筛选

由表7可以看出，本研究开发的25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的各项物性指标均符合相关标准的要求。

2.3田间药效试验

为验证实验室开发的25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的大田使用效果，分别于2014年5、8月进行了对小麦蚜虫和水稻稻飞虱田间药效试验［26］。小麦蚜虫的试验地点是山东章丘，对照药剂是25%呋虫胺OD，结果如表8所示；水稻稻飞虱的试验地点是山东高青，对照药剂为25%吡蚜酮悬浮剂（SC），结果如表9所示。

表7　25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的物性指标

表8　25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD对小麦蚜虫的田间防治效果

表8～9的田间药效结果均显示，25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的5000、4000、3000倍液防效在药后3天均达到75%以上，均比对照药剂（25%呋虫胺OD与25%吡蚜酮SC）同等稀释倍数防效高10%以上。可见，25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的速效性明显好于对照药剂。

表9　25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD对稻飞虱的田间防治效果

25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD和对照药剂的5000、4000、3000倍液的防效在药后7天均达到高峰，而且同等稀释倍数的25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD防效更好。

对比15天及30天防效可得，25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD在持效性方面明显好于对照药剂。

总之，25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的5000、4000、3000倍液3种稀释倍数不仅药效比对照药剂好，且在速效性及持效性方面具有明显优势。试验期间观察，无药害现象发生，所有供试药剂对小麦和水稻生长安全。

3　讨论

吡蚜酮原药含有结晶水等特性使液体制剂状态特别黏稠［6］，很难加工为合格的悬浮剂或可分散油悬浮剂，笔者将水溶性差的吡蚜酮与十二烷基苯磺酸钠反应，得到吡蚜酮磺酸盐，并开发了其可分散油悬浮剂较好地解决了该问题。针对水稻稻飞虱和小麦蚜虫特效药少、害虫抗药性严重等问题，笔者测试了吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺两者的共毒系数，首次将吡蚜酮磺酸盐与呋虫胺复配，开发了两者混配的性能优异的可分散油悬浮剂。

田间防效显示，25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD对水稻稻飞虱和小麦蚜虫均具有较好的防效，防效好于对照药剂25%吡蚜酮SC和25%呋虫胺OD，可知吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺复配的可分散油悬浮剂具有良好的增效作用，充分发挥了2种原药的优点。笔者开发的复配OD对蚜虫和稻飞虱的防效都未达到90%以上，这可能与制剂中助剂的增效作用、当年虫害严重程度、气候条件变化等都有一定的关系，所以对水稻稻飞虱和小麦蚜虫防治来说，吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺复配对水稻稻飞虱和小麦蚜虫是一个较好的选择，可能不是最好的选择。所以，通过制剂中助剂的优化以进一步提高和发挥制剂的防效，并测试制剂对稻飞虱和蚜虫的防效，以获得对2种害虫更高效的配方；同时，开发吡蚜酮磺酸盐与其他高效原药的复配组合物是下一步的另一项实验内容。

4　结论

本研究通过共毒系数法确定了吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺的最佳配比为1:1；通过筛选乳化剂、润湿分散剂、分散介质以及增稠稳定剂，确定了25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD的最优配方：吡蚜酮磺酸盐12.5%、呋虫胺12.5%、农乳601#8%、T-80 9%、SP SC-3 5%、改性土4%，油酸甲酯补足至100%。田间药效试验显示，其对水稻稻飞虱的防效好于对照药剂25%吡蚜酮SC，对小麦蚜虫的防效好于对照药剂25%呋虫胺OD，且速效性更好、持效性更长。25%吡蚜酮磺酸盐·呋虫胺OD可有效发挥吡蚜酮磺酸盐和呋虫胺的增效作用，显著提高了原药对稻飞虱和小麦蚜虫的防治效果，降低了用药量和用药成本，具有绿色环保、经济实用的显著优点，因而拥有良好的发展前景。

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Development and Application of Pymetrozine Sulfonate Dinotefuran 25% Oil-Based Suspension Concentrate

Chen Gexin，Ju Guangxiu，Xu Liangzhong
（College of Chemistry and Molecular Engineering，Qingdao University of Science and Technology，Qingdao 266042，Shandong，China）

In order to develop a formulation for controlling rice plant hopper and wheat aphid，the optimal ratio of pymetrozine sulfonate and dinotefuran was determined by co-toxicity coefficient method，and the optimal formulation was confirmed by selecting the adjuvant systems.The control efficacy of pymetrozine sulfonate· dinotefuran 25%OD against rice plant hopper and wheat aphid in field was tested.The superior composition consisted of pymetrozine sulfonate 12.5%，dinotefuran 12.5%，601#8%，T-80 9%，5%SP SC-3，modified soil 4%，methyl oleate was up to 100%.The field control efficacy trials showed that:pymetrozine sulfonate dinotefuran 25%OD had comparatively faster availability and higher activity than the control formulation. Therefore，pymetrozine sulfonate dinotefuran 25%OD could meet the requirements of OD，and had excellent control effect against rice plant hopper and wheat aphid.

Pymetrozine Sulfonate；Dinotefuran；Oil-Based Suspension Concentrate；Field Efficacy

TQ 450.6

A论文编号：cjas16030022

陈格新，女，1991年出生，山东潍坊人，在读硕士，主要从事农药剂型研究。通信地址：266042山东省青岛市四方区郑州路53号青岛科技大学化学与分子工程学院，E-mail：chengx9261@163.com。

许良忠，男，1963年出生，河南周口人，教授，博士，主要从事新农药创制及制剂研究。通信地址：266042山东省青岛市四方区郑州路53号青岛科技大学化学与分子工程学院，E-mail：qustnhs@163.com。

2016-03-25，

2016-04-28。