60%吡蚜酮水分散粒剂的研制

李新忠，张树鹏，项 汉，任帅臻，张 博，任天瑞*

(上海师范大学 生命与环境科学学院 教育部资源化学重点实验室，上海 200234)

60%吡蚜酮水分散粒剂的研制

李新忠，张树鹏，项 汉，任帅臻，张 博，任天瑞*

(上海师范大学 生命与环境科学学院 教育部资源化学重点实验室，上海 200234)

通过对分散剂、润湿剂、崩解剂和填料等的筛选，获得了60%吡蚜酮水分散粒剂的最佳配方：吡蚜酮60%、分散剂SD-819为2%、分散剂SD-661为5%、润湿剂SR-01为2%、崩解剂硫酸铵10%、三聚磷酸钠补足。其热贮前后悬浮率均≥96%，其他各项指标均符合质量要求。

吡蚜酮；水分散粒剂；挤压造粒

吡蚜酮(pymetrozine)是一种新型吡啶杂环类杀虫剂，具有高效、低毒、低残留、高选择性等优点，广泛用于防治蚜虫、白粉虱、黑尾叶蝉、七星瓢虫等害虫[1-4]。吡蚜酮常见剂型包括可湿性粉剂(Wettable Powder，WP)、水分散粒剂(Water Dispersible Granule，WDG)、悬浮剂(Suspension Concentrate，SC)。吡蚜酮原药容易通过氢键与溶剂或水等形成溶剂化合物，不仅导致理化性质变化较大，而且在悬浮剂开发过程中容易出现膏化、析水、分层等问题[1,5,6]。

目前市场上吡蚜酮制剂以可湿性粉剂和水分散粒剂为主。可湿性粉剂在生产和使用过程中容易出现粉尘，危害人体健康而且污染环境；水分散粒剂不存在此问题，入水能够形成悬浮稳定的分散体系，在吡蚜酮制剂中占有重要地位。目前该制剂的原药含量越来越高，因此在研制时要选用高效能的专用助剂，这样高含量WDG才有市场竞争力。本文根据实验室现有的助剂对高含量吡蚜酮60%水分散粒剂的配方进行了筛选。

1 材料和方法

1.1 试验材料

吡蚜酮原药(96%，江苏安邦电化有限公司)；分散剂：聚羧酸盐类分散剂SD-816、SD-817、SD-818、SD-819(＞95%，上海是大高分子材料有限公司)；萘磺酸钠甲醛缩合物(NNO)，木钠，SD-661(＞95%，上海是大高分子材料有限公司)；润湿剂：K12,拉开粉，SR-01，SR-02，SR-05(＞95%，上海是大高分子材料有限公司)；崩解剂：硫酸铵，硫酸钠，碳酸氢钠，尿素，三聚磷酸钠。填料：超细高岭土，轻质碳酸钙，白炭黑，膨润土，硅藻土，皂土，S-M(实验室自制)。

1.2 试验仪器

YQ-50型气流粉碎机(上海赛山机械设备有限公司)，ZLB-80型旋转挤压造粒机(张家港市荣华机械制造有限公司)，FG-1实验室沸腾干燥机(张家港市创成机械制造有限公司)，QZL230球形抛丸机(常州力健制粒干燥设备有限公司)，DHG-910l-OS烘箱(上海蓝凯仪器有限公司)，AKF-1plus全自动卡尔费休水分测定仪(上海禾工科仪)，QBZY型全自动表面张力仪(上海衡平仪器仪表厂)，PHS-3C pH计(上海雷磁仪器厂)。

1.3 制剂制备方法

水分散粒剂的生产方法包括湿法和干法[7]。湿法是将原药、助剂、填料和水混合制成水悬浮体系，再进行喷雾造粒。该工艺无粉尘、污染小，但生产成本高，且影响水悬浮体系稳定性的因素较多，配方技术难度大不易定型，比较适宜于低含量水分散粒剂的生产。干法是将原药与助剂、填料等混合，经超微粉碎加水和塑形剂造粒、整型、干燥、筛分获得，造粒法有沸腾造粒、挤压造粒、转盘造粒等。该方法快速、简便，易于掌握，生产成本较低，可用于各种含量水分散粒剂的生产[8]。本试验采用干法造粒。

1.4 产品性能检测方法

⑴ 润湿性的测试：按照GB/T 5451—2001方法测试[9]。

⑵ 崩解性的测试：向含有90 mL标准硬水的100 mL具塞量筒(内高22.5 cm，内径28 mm)中于25 ℃下加入样品颗粒0.50 g，然后以量筒底部为轴，180°上下颠置量筒，每次约2 s，上下1个来回记为1次，记录颗粒完全崩解时，颠置量筒的次数[10]。

⑶ 悬浮率的测试：参照国家标准GB/T 14825—2006农药悬浮率测定方法进行测试。

⑷ 持久起泡性测试：参照HG/T 2467.5—2003中方法4.11进行。

⑸ 热贮稳定性测试：按照GB/T 19136—2003方法测试。

⑹ 表面张力和pH测试：将制剂样品配置成1%的水溶液，运用铂金版法测试其表面张力，用pH计测试pH，重复3次取平均值。

⑺ 水分测试：准确称取0.01 g(精确到0.001 g)样品置于卡尔费休水分测定仪中测定其含水量，重复3次取平均值。

2 结果与讨论

2.1 分散剂、润湿剂的筛选

农药原药被粉碎后具有较大比表面积，容易相互靠拢聚集影响施用效果。分散剂和润湿剂可以吸附在农药颗粒表面，形成保护层阻碍农药粒子重新聚集，从而提高制剂悬浮稳定性，其对于改善制剂入水的崩解、雾化、润湿、渗透效果具有重要作用。本研究通过流点法筛选出流点较低的分散剂和润湿剂SD-819、SD-661和SR-01，作为进一步筛选材料，其中，SD-819为聚羧酸盐类分散剂，SD-661为萘磺酸盐甲醛缩合物分散剂，SR-01为硫酸盐型润湿剂。以玉米淀粉为填料，将原药、分散剂、润湿剂和填料混合在一起粉碎后，测定其悬浮率和润湿性，结果见表1和表2。

表1 分散剂的筛选

由表1中1#——6#可知，增加分散剂用量可提高制剂悬浮率，但当分散剂用量达到一定程度后，悬浮率增加缓慢；为此将分散剂进行复配，从表1中7#—11#可知分散剂复配能够降低分散剂用量，显著提高悬浮率，这是由于表面活性剂之间存在协同作用；综合制剂悬浮率和润湿性数据，得到分散剂的最佳体系为2% SD-819+5% SD-661。

表2 润湿剂用量的筛选

由表2可得，增加润湿剂的用量可以提高润湿性，但悬浮率确是先增加后不变，最终确定润湿剂的最佳用量为2%。

2.2 崩解剂的筛选

崩解性是水分散粒剂的重要性能指标，在配方中加入崩解剂可显著改善制剂的崩解性和雾化效果。本研究选择常用的尿素、硫酸铵、硫酸钠、碳酸氢钠作为崩解剂，加入量为10%，崩解效果见表3。

表3 崩解剂的筛选

由表3可知，加入硫酸铵的制剂具有较好的崩解性和悬浮率，而加入碳酸氢钠的崩解性和悬浮率则最差。因此选择硫酸铵作为本研究的崩解剂。随后对崩解剂的用量进行筛选结果见表4。

表4 崩解剂用量的筛选

由表4可知，增加崩解剂的用量对崩解性有少量的提高，但悬浮率确没有明显的提高反而有所下降，因此确定崩解剂的最佳用量为10%。

2.3 填料的筛选

填料对水分散粒剂的性能具有较大影响，合适的填料能够提高制剂的悬浮率、崩解性、雾化等性能。本研究选择常用的玉米淀粉、三聚磷酸钠、膨润土、高岭土、硅藻土作为填料补足进行研究，如表5。

表5 不同填料对水分散粒剂悬浮率的影响

由表5可知，当选用三聚磷酸钠作为填料所得制剂的悬浮率最高，因此选择三聚磷酸钠作为本研究的填料。

2.4 制备工艺对制剂性能的影响

不同的造粒方法对制剂的性能也有一定影响，本研究选择挤压造粒、沸腾造粒、抛丸造粒3种不同的造粒方法进行研究，结果如表6。

表6 不同的造粒方式对60%吡蚜酮WDG性能的影响

由表6可知，采用挤压造粒所得制剂热贮稳定性最好，热贮前后悬浮率均＞95%；崩解性方面，沸腾造粒和抛丸造粒比挤压造粒效果好；润湿性方面，挤压造粒的润湿性最好；综合上述技术指标，本研究选择挤压造粒方法造粒。

2.5 最佳配方及主要技术指标

通过对分散剂、润湿剂、崩解剂和填料的筛选和产品性能的测试，获得了60%吡蚜酮水分散粒剂的最佳配方(表7)和主要技术指标(表8)。

表7 60%吡蚜酮水分散粒剂的最佳配方

表8 60%吡蚜酮水分散粒剂的主要技术指标

3 结 论

本研究通过一系列试验筛选得到了性能优良的60%吡蚜酮说分散剂粒剂的最佳配方：吡蚜酮60%、SD-819为2%、SD-661为5%、SR-01为2%、硫酸铵10%、三聚磷酸钠补足。其热贮前后悬浮率均≥96%，其他各项指标均符合质量要求。

聚羧酸盐和萘磺酸盐复配能够通过协同作用达到用量少，分散稳定性好的效果。

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[2] 王镇宏. 新型杀虫剂吡蚜酮[J]. 农药, 2011, 7: 49.

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[6] 尹瑞锋. 25%吡蚜酮油悬浮剂的研制[J]. 山东化工, 2010, 39: 10－12.

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[8] 刘勤冬. 40%烯酰吗啉水分散粒剂的配方研究[J]. 农药, 2007, 46(10): 669－671．

[9] 来虎钦, 张译文, 蔡鹏, 等. 75.8%草甘膦铵盐·硝磺草酮水分散颗粒剂研制[J]. 浙江工业大学学报, 2015, 43(2): 124－127.

[10] 吴学民, 徐妍. 农药制剂加工实验[M]. 北京: 化学工业出版社, 2008: 98－99.

Preparation of 60% Pymetrozine Water Dispersible Granule

LI Xinzhong, ZHANG Shupeng, XIANG Han, REN Shuaizhen, ZHANG Bo, REN Tianrui
(Key Laboratory of Resources Chemistry of Ministry of Education, College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China)

The best formulation of 60% pymetrozine water dispersible granule was studied by screening the dispersant、the wetting agent、the disintegrant agent and the stuffing to determine the final formula as：pymetrozine 60%,dispersant SD-819 2%, dispersant SD-661 5%, wetting agent SR-01 2%, ammonium sulphate 10% and sodium tripolyphosphate added to 100%. The suspen rate of the product were over 96% before and after storage, and the other parameters complied with the requirements for WDG.

pymetrozine; water dispersible granule; extruding granulation

10.16201/j.cnki.cn31-1827/tq.2017.01.09

TQ450.6

A

1009-6485(2017)01-0041-04

李新忠，男，硕士研究生，E-mail：1377537582@qq.com。

任天瑞，男，教授，博士生导师。Tel: 021-64328850，E-mail：trren@shnu.edu.cn。

2017-01-09。