周骥 车志平 田月娥 刘圣明 陈根强
摘要[目的]探讨基于1-萘酚和恶霉灵的乳油最佳配方。[方法]采用菌丝生长速率法初步测定1-萘酚和恶霉灵对小麦赤霉病菌、油菜菌核病菌和牡丹黑斑病菌的室内抑菌活性;基于1-萘酚和恶霉灵显著抑菌活性,制备乳油制剂;通过对溶剂、乳化剂进行筛选组合优化,测定相应配方的性能。[结果] 1-萘酚和恶霉灵对3种植物病原真菌均表现出显著的抑制活性。确定序号5、11、12、16、17和20的配方不论从乳油外观还是乳化分散性和稳定性方面均完全符合乳油的要求。[结论] 1-萘酚和恶霉灵乳油制剂可进一步研究开发。
关键词1-萘酚;恶霉灵;抑菌活性;乳油
中图分类号S482.2文献标识码A文章编号0517-6611(2017)05-0151-03
Abstract[Objective] The aim was to find out the optimum proportion of emulsifiable concentrate based on 1naphthol and hymexazol.[Method] Firstly,we prepared and bioevaluated 1naphthol and hymexazol for their antifungal activities against Fusarium graminearum,Sclerotinia sclerotiorum and Alternaria suffruticosae by using mycelium growth rate method in vitro,respectively.Secondly,we prepared emulsifiable concentrate based on the significant inhibitory activity of 1naphthol and hymexazol.Finally,we screened combinatorial optimization of solvent and emulsifier according to the corresponding formula of performance measurement.[Result] 1naphthol and hymexazol showed significant inhibitory activity against three kinds of plant pathogenic fungi.Six formulas like 5,11,12,16,17 and 20,no matter from the appearance,emulsifying dispersion or stability were completely in line with the requirements of the emulsifiable concentrate.[Conclusion] The emulsifiable concentrate based on 1naphthol and hymexazol is worthy to study in the future.
Key words1naphthol;Hymexazol;Antifungal activity;Emulsifiable concentrate
基金项目河南科技大学博士科研启动基金项目;河南科技大学青年科学基金项目;河南科技大学高级别科研项目培育基金。
作者简介周骥(1986—),男,河南洛阳人,硕士研究生,研究方向:农药学。*通讯作者,博士,从事天然产物农药研究。
收稿日期2016-11-16
随着人们对化学农药要求的提高,加之近年来新农药开发难度日益增大,对现有农药进行新剂型加工成为农药创制的一种经济有效手段。笔者所在课题组前期研究发现,1-萘酚对烟草枯萎病菌[Fusarium oxysporum(Schlecht) f.sp.nicotianae(Johns.) Snyder et Hansen]和番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea Pers.)均表现出很好的抑菌活性[1]。然而,由于1-萘酚不溶于水,很难在田间直接使用。乳油具有加工简单、使用方便、活性较其他剂型显著的优点[2-5],研究基于1-萘酚的乳油具有重要意义,目前鲜见文献报道。
恶霉灵是一种安全、低毒、高效的环保型杀菌剂,目前关于其乳油剂型的研究报道较少。一般而言,同种原药制备成乳油的毒力要显著高于其他剂型[6-12]。鉴于此,笔者进一步探索了基于1-萘酚和恶霉灵乳油的制备,研究了不同溶剂、乳化剂配比对乳油分散性及稳定性的影响,并评价了所制备乳油的性能,旨在为开发1-萘酚和恶霉灵乳油剂型提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1供试药剂与试剂。原药:1-萘酚,购自阿拉丁试剂网,纯度为99.0%;恶霉灵,已商品化杀菌剂,购自山东潍坊华诺生物科技有限公司,纯度为99.0%。乳化剂:吐温-20(TWEN-20,天津光复精细化工研究所)、吐温-80(TWEN-80,天津博迪化工有限公司)、司盘-20(SPAN-20,天津光复精细化工研究所)、司盘-40(SPAN-40,天津福晨化学试剂厂)、十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12,青岛优索化学科技有限公司)。溶剂:乙酸乙酯、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、二甲亚砜(DMSO)。
1.1.2供试菌株。
小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum Schw.)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.) de Bary)、牡丹黑斑病菌(Alternaria suffruticosae),3種常见植物病原真菌均由河南科技大学林学院植保系实验室提供。
1.1.3培養基。PDA培养基:去皮马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,蒸馏水定容至1 000 mL。
1.2方法
1.2.1原药1-萘酚和恶霉灵抑菌活性测定。根据预试验将原药1-萘酚和恶霉灵设定5个质量浓度,采用菌丝生长速率法[13-14]分别测定1-萘酚和恶霉灵对小麦赤霉病菌、油菜菌核病菌和牡丹黑斑病菌3种常见植物病原真菌的室内抑菌活性。首先将原药1-萘酚和恶霉灵用一定量丙酮溶解,待灭菌后的PDA培养基冷却至60~70 ℃时分别与所测原药混合配制成设定质量浓度,充分混匀后制成含不同剂量的带药培养基,以不加药剂的培养基为空白对照,每个质量浓度设3个重复。待培养基充分冷却后,接种生长活力一致、直径5 mm的供试病原菌菌饼,于(28±1) ℃下培养。待空白对照菌落直径大于70 mm时,采用十字交叉法测量菌落直径,计算出2种原药在不同质量浓度下对病菌的生长抑制率,采用DPS统计软件进行数据处理,求出EC50。
抑菌率=〖SX(〗对照生长直径-处理生长直径〖〗对照生长直径-5〖SX)〗×100%
1.2.2原药1-萘酚和恶霉灵乳油的制备及性能测定。
乳油的制备:按照预定的配方,先称取一定量农药原药,将原药溶解于定量的有机溶剂中使其完全溶解,再加入一定比例的乳化剂等其他助剂,定容到设定体积,形成透明溶液即可。乳油的乳化稳定性测定参照GB/T 1603;乳油的热贮稳定性测定参照GB/T 19136;乳油的低温稳定性测定参照GB/T 19137。
2结果与分析
2.1原药1-萘酚和恶霉灵的抑菌活性由表1可知,2种原药对3种供试植物病原真菌均表现出显著活性。
2.2原药1-萘酚和恶霉灵乳油的制备及性能
2.2.1溶剂的筛选。
溶剂的筛选主要依据2个指标,即溶剂对原药的化学稳定性和原药在溶剂中的溶解度。该研究采用郭武棣[15]的方法测定不同溶剂对2种原药的溶解度。
由表2可知,DMF和DMSO对2种原药的溶解性最好,NMP次之,丙酮和乙酸乙酯一般。根据该试验需要,选取溶解性最好的DMF和DMSO为制备乳油的最佳溶剂,用以溶解原药1-萘酚和恶霉灵,并补足至乳油样品的100%。
2.2.2乳化剂的筛选。
室温下,选取TWEN-20、TWEN-80、SPAN-20、SPAN-40和BS-12 5种乳化剂与溶解性最好的2种溶剂分别进行乳化分散性及稳定性比较。通过观察乳油样品的外观以及滴入水中(稀释200倍)的乳化现象判断所配制乳油的分散性及稳定性性能。其中,1-萘酚乳油按照原药5%、乳化剂10%,溶剂补足100%的配方配制,恶霉灵乳油按照原药20%、乳化剂10%,溶剂补足100%的配方配制。
由表3可知,以1-萘酚为原药配制乳油,1~3号和6~8号基本符合乳油的一般性能,只是乳化稳定性稍差,即28 ℃下静置1 h 能保持乳液体系稳定,而静置24 h筒底部出现了少量沉淀,搅拌后沉淀消失;4、9和10号不合格,表现为乳油外观不达标,乳化分散性及稳定性差(上有浮油或下有沉淀,且搅拌后不能恢复);5号从乳油外观、乳化分散性及稳定性方面均完全符合乳油的要求。以恶霉灵为原药配制乳油,11、12、16、17和20号不论从乳油外观,还是乳化分散〖CM(25〗性及稳定性方面均完全符合乳油的要求;13、15、18和19号均基本具备乳油的一般性能,检测中发现乳化稳定性稍差,静置24 h测量筒底部出现了少量沉淀,搅拌后沉淀消失;14号不合格,表现为乳油外观不达标。
初步分析发现,水溶性较好的原药易于配制高标准、高浓度乳油,如原药恶霉灵,由于其水溶性较1-萘酚强,因此易于成功配制乳油,且配制乳油各方面性能较好;水溶性较差的原药,如1-萘酚,配制乳油难度增大,尤其是高浓度乳油,成功概率大大降低。一旦配制成功,对原药的利用将是一个新的方向。
2.2.3热贮及冷贮稳定性测定。
对“2.2.2”经乳化分散性及稳定性测定结果合格的乳油样品分别进行热贮及冷贮稳定性测定。其中,热贮处理时温度为(60±2) ℃,时间为7 d;冷贮处理时温度为(-20±2) ℃,时间为3 d。
由表4可知,对乳化分散性和稳定性测定合格的乳油样品进行热贮及冷贮测定,均合格,达到了乳油的一般标准。
3结论
首先,原药1-萘酚和恶霉灵体外对小麦赤霉病菌、油菜菌核病菌和牡丹黑斑病菌3种常见植物病原真菌均表现出显著的抑菌活性。其次,通过研究不同溶剂、乳化剂、热贮及冷贮对配制乳油性能的影响,确定了原药1-萘酚和恶霉灵乳油最佳配方。1-萘酚乳油最佳配方:原药5%,BS-12 10%,DMF补足100%。恶霉灵乳油最佳配方:①原药20%,TWEN-20 10%,DMF补足100%;②原药20%,TWEN-80 10%,DMF补足100%;③原药20%,TWEN-20 10%,DMSO补足100%;④原药20%,TWEN-80 10%,DMSO补足100%;⑤原药20%,BS-12 10%,DMSO补足100%。按照上述最佳配比配制好的1-萘酚和恶霉灵乳油,需进一步测定其对田间常见植物病原真菌的抑菌活性。
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