申嗪霉素水溶性液剂的研究与开发

王锦鹏，余迪雅，王理想，李俊凯，b

（长江大学，a.农学院；b.农药研究所，湖北 荆州 434025）

申嗪霉素是由荧光假单胞菌株M18经生物培养分泌的一种生物杀菌剂，化学名称为吩嗪-1-羧酸（Phenazine-1-carboxylic acid，PCA），具有广谱抑制植物病原菌并促进植物生长的双重功能，是继井冈霉素之后在中国登记并大面积推广使用的新型微生物源杀菌剂，具有安全、环保、高效和广谱等特点［1，2］。申嗪霉素能有效防治小麦的赤霉病、全蚀病，水稻的纹枯病、稻曲病、稻瘟病，黄瓜的霜霉病、灰霉病以及辣椒疫病和西瓜枯萎病。长江大学农学院新农药研究与开发实验室基于申嗪霉素的结构改造进行了系列研究［3-9］，以期提高其生物活性和内吸传导性，也取得了一定成效。申嗪霉素目前市场上主要是悬浮剂单一剂型，本试验以申嗪霉素原药为主要试验材料，通过与不同的碱或盐，配制出申嗪霉素水溶性液剂。对农药新剂型的开发、生物农药更广泛的推广应用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

98%申嗪霉素原药由上海交通大学提供，经实验室纯化后得到，氨水、异丙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、丙酮均为市售分析纯商品，农药助剂、去离子水。

1.2 仪器设备

超净工作台、水浴锅、恒温培养箱、冰箱、超声波震荡仪、万分之一天平、SX-500型灭菌锅（上海田源生物技术有限公司）、SW-CJ-1BU型超净工作台（苏州安泰空气技术有限公司）、SPX-250B-Z型生化培养箱（上海博迅实业有限公司）、高效液相色谱仪（K2025型，山东悟空仪器有限公司）。

1.3 申嗪霉素水溶性液剂的配制

准确称取2.55 g 98%申嗪霉素原粉4份，分别向其中滴加一定量的异丙胺、氨水、氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液，边滴加边在超声波震荡仪中震荡至申嗪霉素完全溶解，加入4 mL助剂，用去离子水补充至50.00 mL。过滤，得透明澄清溶液，即为5%申嗪霉素可溶性液剂。

1.4 申嗪霉素水溶性液剂的稳定性试验

在进行稳定性试验之前对4种水溶性液剂分别进行有效成分（申嗪霉素）含量测定。测定方法参考文献［10］，色谱条件：C18反相色谱柱（4.6 mm×150.0 mm，5μm）；流动相为甲醇∶1%磷酸水=50∶50～75∶25（V/V），流速0.8 mL/min，进样量10μL；柱温25℃，紫外检测器，检测波长250 nm。然后将4种水溶性液剂分别转入安倍瓶中，酒精喷灯封口，热储藏试验在（54±1）℃的恒温水浴中储藏14 d，冷储藏试验在（4±1）℃的冰箱中储藏14 d，常温储藏在常温下储藏60 d。再按照前述方法利用高效液相色谱法测定有效成分含量。平行3次重复，计算降解率，判断其稳定性。

1.5 申嗪霉素水溶性液剂的室内毒力测定

采用菌丝生长速率法［11］，测定4种申嗪霉素盐水溶性液剂和申嗪霉素原药对水稻纹枯病菌丝的室内毒力，计算各水溶性液剂对水稻纹枯病菌的EC50。

1.6 申嗪霉素水溶性液剂的田间试验

根据室内毒力测定和稳定性试验的结果综合考查，将申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂进行田间防治水稻纹枯病的试验。选取的试验田为水稻田，地势平坦，土壤属壤土，土壤肥力中上等，有机质含量在1.3%左右，pH为7.2～7.8，栽培条件均匀一致。采用随机区组试验设计，试验药剂设定有效成分含量为4.5、7.5、10.5 g/hm23个剂量（制剂用量分别为90、150、210 g/hm2），以1%申嗪霉素悬浮剂为对照药剂，使用剂量为1 050 g/hm2，每个处理4次重复，每小区30 m2，处理间设置75 cm保护行，除试验药剂外，再未施用其他任何影响试验结果的杀菌剂。在水稻纹枯病发生初期（8月24日）第一次施药，7 d后第二次施药，第二次药后10 d调查病情指数。根据水稻叶鞘和叶片为害症状程度进行分级，以株为单位，采用每小区对角线5点取样法，每点调查相连5丛，共25丛，分级并记录总株数、病株数和病级数［12］。分级标准：0级，全株无病；1级，第4张叶片及其以下的叶鞘、叶片发病（以剑叶为第1张叶片）；3级，第3张叶片及其以下的叶鞘、叶片发病；5级，第2张叶片及其以下的叶鞘、叶片发病；7级，剑叶叶片及其以下的叶鞘、叶片发病；9级，全株发病，提早枯死。按下列公式计算病情指数及防治效果。

2 结果与分析

2.1 申嗪霉素水溶性液剂的稳定性结果

经过常温储藏、冷储藏、热储藏，4种申嗪霉素水溶性液剂的降解率如表1所示。结果（表1）表明，在常温储藏条件下，申嗪霉素异丙胺盐、铵盐、钾盐和钠盐的水溶性液剂中申嗪霉素的降解率分别为0.82%、1.64%、1.41%和1.49%，申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂的降解率最低，且在冷储藏条件下的降解率低于热储藏条件下的降解率。

2.2 申嗪霉素水溶性液剂的室内毒力测定

由表2可以看出，申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂和申嗪霉素铵盐水溶性液剂对水稻纹枯菌的杀菌活性优于申嗪霉素钾盐水溶性液剂和申嗪霉素钠盐水溶性液剂，且申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂防治水稻纹枯病效果与申嗪霉素差异不显著。相较于其他3种申嗪霉素水溶性液剂，申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂效果最优，EC50为19.994 0μg/mL，申嗪霉素铵盐水溶性液剂、申嗪霉素钾盐水溶性液剂、申嗪霉素钠盐水溶性液剂和申嗪霉素原药的EC50分别为21.489 9、23.953 6、23.953 5、19.235 4μg/mL。

表2 申嗪霉素悬浮剂及申嗪霉素水溶性室内毒力测定结果

表1经冷储、热储、常温储后申嗪霉素不同盐的降解率

2.3 申嗪霉素水溶性液剂和1%申嗪霉素悬浮剂田间试验测定结果

田间试验结果（表3）表明，申嗪霉素异丙胺盐水溶性液制剂用量为1 050 g/hm2时，对田间水稻纹枯病的防治效果最高，达84.35%，极显著优于1%申嗪霉素悬浮剂；申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂用量为750 g/hm2时，对田间水稻纹枯病的防治效果为80.05%，与1%申嗪霉素悬浮剂防治效果相当。

表3 申嗪霉素悬浮剂及申嗪霉素水溶性液剂田间试验结果

3 小结与讨论

本研究发现，将申嗪霉素制成水溶性液剂后，具有较好的稳定性。申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂对水稻纹枯菌的杀菌活性优于申嗪霉素钾盐水溶性液剂、申嗪霉素钠盐水溶性液剂和申嗪霉素铵盐水溶性液剂。田间试验结果表明，申嗪霉素异丙胺水溶性液剂高剂量时对田间水稻纹枯病的防治效果优于1%申嗪霉素悬浮剂，达到了试验的预期效果，推荐田间用量为750～1 050 g/hm2。

农药剂型的研发主要方向为水剂型、高含量、固体剂型和多功能制剂，本试验将申嗪霉素配制成5%水溶性液剂，其中，5%的申嗪霉素异丙胺盐水溶性液剂与1%的申嗪霉素悬浮剂相比，室内毒力与申嗪霉素相当，田间药效优于1%申嗪霉素悬浮剂，而且具有更优异的溶解性和分散性，便于储藏和运输，有利于药效充分发挥。对于农药新剂型的开发、生物农药的推广和保证农产品的质量安全具有重要意义。