5%己唑醇微乳剂配方的研究开发

李芸艺，陈 旺，陈麒丞，陈志洋，秦敦忠，杨文超*，冯建国*

（1.扬州大学园艺与植物保护学院，江苏扬州 225009；2.江苏擎宇化工科技有限公司，江苏仪征 211400）

己唑醇是三唑类杀菌剂的重要品种，属于甾醇脱甲基化抑制剂，对担子菌和子囊菌引起的病害具有保护和治疗作用[1]。己唑醇在国内登记用于防治水稻纹枯病（Rhizoctonia solani）、小麦白粉病（Blumeria graminisf. sp.tritici）、苹果斑点落叶病（Alternaria maliRoberts）和梨黑心病（Venturianashicola）等，市场发展前景好。目前，己唑醇的主要加工剂型是乳油和悬浮剂[2]。然而，乳油使用大量的芳烃类溶剂，不仅严重危害人畜健康，而且容易造成环境污染[3]；悬浮剂属于粗分散体系，配方组成复杂，贮存过程中容易出现析水、沉淀、膏化和奥氏熟化等不稳定现象[4]。

微乳剂是由两种互不相溶的液体自发形成的热力学稳定、外观透明且各项同性的分散体系，具有物理稳定性好、货架寿命长、扩散渗透能力强、生物活性高等特点[5-7]。早期也有研究者成功研制了己唑醇微乳剂，然而，该配方使用了3种乳化剂，配方组成相对复杂，且乳化剂用量高达20%，这既增加了配方的生产成本，又增加了表面活性剂对环境污染的风险[8-10]。笔者对溶剂和乳化剂进行系统筛选，目的是获得配方组成简单、乳化剂使用量低的己唑醇微乳剂，同时验证该微乳剂的生物活性。

1 材料和方法

1.1 实验材料和仪器

材料：95%己唑醇原药，江苏剑牌农化股份有限公司；乳化剂：烷基酚聚氧乙烯醚类NP-7、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚（农乳600#）、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯（Rs）、蓖麻油聚氧乙烯醚（EL-10、EL-20、EL-40、EL-360、EL-801）、十二烷基苯磺酸钙（农乳500#），江苏省海安石油化工厂；溶剂：S-150、S-200，江苏华伦化工有限公司；油酸甲酯、脂肪酸甲酯，苏州丰倍生物科技有限公司；环己酮，国药集团化学试剂有限公司；助溶剂：N-N-二甲基甲酰胺（DMF），国药集团化学试剂有限公司；对照药剂：10%己唑醇乳油，连云港立本作物科技有限公司；10%己唑醇微乳剂，海南博士威农用化学有限公司；其他：去离子水、5%己唑醇微乳剂，自制；水稻纹枯病菌，扬州大学园艺与植物保护学院植物病理实验室提供。

仪器：BS210S型电子天平，德国赛多利斯公司；85-2A型双数显磁力搅拌器，江苏金怡仪器科技有限公司；ZEN3690型Malvern激光粒度仪，英国马尔文仪器有限公司；Turbiscan Lab分散稳定性分析仪，法国Formulation公司。

1.2 制备方法

室温下将原药与一定质量的助溶剂混合，超声溶解后得到澄清透明溶液，加入溶剂和乳化剂混合均匀，最后边搅拌边加入去离子水得到微乳剂。

1.3 物理性能测试

1.3.1 乳液稳定性

参照GB/T 1601—2001《农药乳液稳定性测定方法》，取自制微乳剂逐滴加入到标准硬水中稀释100倍，液滴分散快速不聚集，分散后保持无色透明，在30℃水浴1 h后应无油无沉淀。

1.3.2 pH值测定

参照GB/T 1601—1993《农药pH的测定方法》，称取1 g自制微乳剂于250 mL烧杯中，加入100 mL去离子水剧烈搅拌1 min，静置1 min。将洁净的pH电极插入稀释液，测定pH值。测定3次取其平均值。

1.3.3 透明温度范围

取10 mL自制微乳剂于25 mL试管中，在低温浴中逐渐降温至出现浑浊或冻结为止，此转折温度点为透明温度下限T1，再将试管置于水浴中，以2℃/min速度进行加热，记录出现混浊时的温度，作为透明温度上限T2，透明温度范围为T1～T2。

1.3.4 热贮、冷贮稳定性测定

将自制微乳剂分别在（54±2）℃下保存14 d和（0±2）℃下保存7 d后测试各项指标。

1.3.5 稀释稳定性测定

将自制微乳剂和对照药剂分别稀释至一定倍液，置于Turbiscan Lab多重光散射仪中进行测量，每10 min扫描1次，共扫描12 h，最后通过稳定性指数TSI值比较样品的稀释稳定性[11]。

1.3.6 表面张力测定

将自制微乳剂和对照药剂分别稀释一定倍数，使用吊片法在室温下测定其表面张力。

1.4 生物活性测定

将水稻纹枯病菌接入PDA平板中放置培养箱中活化2 d后待用，具体试验方法和毒力评价方法参照NY/T 1156.2—2006《农药室内生物测定试验准则》[12]。

2 结果与分析

2.1 微乳剂制备

2.1.1 溶剂筛选

为比较不同溶剂对己唑醇原药的溶解度，称取0.1 g原药后逐滴加入溶剂进行测定。试验结果（表1）表明，己唑醇原药在油酸甲酯和脂肪酸甲酸中溶解性差，在S-150和S-200中溶解度较小，在环己酮中的溶解度最大，故选用环己酮作为溶剂。为了减少环己酮用量，添加一定量DMF作为助溶剂。

表1 乙唑醇溶解度测定结果

2.1.2 乳化剂筛选

乳化剂是微乳剂的重要组成部分，在微乳剂形成与稳定过程中起到关键作用。乳化剂分子通常由亲水和亲油基团构成，在水溶液中组装成形态各异的胶束，从而将憎水性物质增溶到水介质中[13]。首先将配方中乳化剂用量设为20%，与溶有原药的助溶剂和溶剂充分混匀，加水补足余量，观察所得溶液是否澄清透明，同时进行热贮与冷贮稳定性测定，分别记录热贮14 d和冷贮7 d后的试验结果（表2）。

表2 乳化剂种类初筛结果

从表2可以看出，使用乳化剂农乳600#、EL-40和EL-360制备的己唑醇微乳剂均能形成澄清透明溶液。而在透明温度范围测试中，EL-40和EL-360的透明温度上限更高，故选用EL-40和EL-360作为本配方的备选乳化剂。

将备选乳化剂EL-40和EL-360设置18%、15%和12%等3个用量作为梯度，分别进行常温、热贮和冷贮稳定性测定（表3）。从表3可以看出，乳化剂用量相同时，EL-40制备的微乳剂的性能优于EL-360，故选用EL-40作为本配方的乳化剂。

表3 乳化剂筛选结果

为进一步优化配方，减少乳化剂用量，降低生产成本，添加农乳500#与EL-40复配（表4）。

表4 乳化剂复配筛选结果

从表4可以看出，配方7和配方9制备的微乳剂性能较优，配方9的乳化剂用量最少，故选用EL-40∶500#为5∶1作为本配方的复配乳化剂，乳化剂总用量为15%。与单一乳化剂相比，非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂复配不仅能够形成致密的胶束，提高增溶量，而且可以减少乳化剂用量，降低生产成本[14-16]。此外，阴离型乳化剂分子有助于提高体系的浊点，在较高温度下获得透明的微乳剂[17-18]。

2.1.3 微乳剂的质量指标测定

通过溶剂和乳化剂的筛选，获得了5%己唑醇微乳剂的优化配方，即5%己唑醇，2%DMF，16%环己酮，15%乳化剂（EL-40∶农乳500#=5∶1），去离子水补足100%。进一步对其质量指标进行测试，各项指标均合格，具体结果见表5。

2.2 微乳剂相关应用性能测定

为进一步明确配方9制备的微乳剂的相关应用性能，对其进行稀释稳定性测定，并将市售的10%己唑醇乳油和10%己唑醇微乳剂作为对照。TSI值是由分散稳定性分析仪的透射光和背散射光的信号计算所得，该值反映了测试样品的稳定性情况，TSI值越高，被测样品稳定性越差[11]。本研究中分别对乳油200倍稀释液和微乳剂100倍液稀释进行稳定性测定，TSI值测定结果见图1。

表5 5%己唑醇微乳剂性能指标测定结果

图1 低稀释倍数下样品TSI 值随扫描时间的变化

从图1可以看出，随着时间增加，自制微乳剂和对照药剂中10%己唑醇微乳剂稀释液的TSI随时间变化不大，且前者的TSI值始终小于后者，而10%己唑醇乳油稀释液的TSI值变化明显，说明微乳剂的稀释稳定性优于乳油。

2.3 微乳剂的生物活性

5%己唑醇微乳剂对水稻纹枯病病菌的室内毒力测定结果见表6。从表6中可以看出，自制微乳剂的EC50值为0.030 2 g/L，与10%己唑醇乳油的毒性比（EC50对照药剂/EC50试验药剂）为1.43，与10%己唑醇微乳剂的毒性比为1.06。因此，5%己唑醇微乳剂对水稻纹枯病菌的室内活性略高于10%己唑醇乳油，与10%己唑醇微乳剂相当。

表6 微乳剂对水稻纹枯病病菌的室内毒力测定结果

3 结 论

本研究通过观察微乳剂外观变化筛选获得乳化剂种类和用量，最终确定5%己唑醇微乳剂的较佳配方为：己唑醇原药5%，DMF 2%，环己酮16%，乳化剂（EL-40∶农乳500#=5∶1）15%，去离子水补足100%。该配方各项质量指标均符合国家标准的要求，其稀释稳定性和对水稻纹枯病菌的室内生物活性均优于市售的10%己唑醇乳油，与市售的10%己唑醇微乳剂相当。