36%春雷霉素·喹啉铜悬浮剂的配方研制

余建波，彭成洲,2，周学强，甄长征，戴 强，李文荣，张秋萍，戴 权,2

(1.江西红土地化工有限公司，江西 九江330300，2.毅植农业科技有限公司，江西 吉安 343700)

近年来，随着人们安全和环保意识的提高，水基化农药制剂受到高度关注，其研制技术也成为当前热点。农药悬浮剂是指以水为分散介质，将不溶或难溶于水的原药在助剂(润湿分散剂、防冻剂、增稠剂、稳定剂和消泡剂等)作用下，经湿法超微粉碎制得的农药剂型。其优点是可与水以任意比例均匀混合分散，受水质、水温的影响小，使用方便，不易污染环境，可直接或稀释后喷雾使用[1]。

春雷霉素具有保护、治疗及较强的内吸活性，其治疗效果更为显著，是防治蔬菜、瓜果和水稻等多种作物细菌和真菌性病害的理想药剂。该药剂渗透性强并能在植物体内移动，喷药后见效快，耐雨水冲刷，持效期长[2]。喹啉铜为钳合态有机铜杀菌剂，为非内吸性叶面杀菌剂，其在病害预防上效果显著，可用于葡萄霜霉病，柑橘溃疡病，瓜类细菌性角斑病，苹果轮纹病，番茄晚疫病，辣椒疫病，蔬菜软腐病、青枯病和溃疡病等[3-4]。春雷霉素与喹啉铜的合理复配可扩大防治谱，延缓抗药性，持效期长且安全性高。市售春雷霉素原药一般为其盐酸盐，与喹啉铜复配制备悬浮剂易出现析水、热储膏化结底及春雷霉素分解等问题。本文通过大量实验和摸索成功研制了36%春雷霉素·喹啉铜悬浮剂。

1 材料与方法

1.1 试验材料

原药：春雷霉素原药(含量为85.0%，陕西麦可罗生物科技有限公司)，春雷霉素原药(含量为82.6%，山西新源华康化工股份有限公司)，喹啉铜原药(含量为81.6%、83.5%，陕西美邦药业集团股份有限公司)，喹啉铜原药(含量为79.58%、80.4%，江苏艾锐生物科技有限公司)；润湿分散剂：YUS-FS3000、YUS-FS1(杰世化工)，SP-SC3275、SP-27001(擎宇化工)，SG-9009(苏格斯特)，4090SD、D-251(东莞长洲化工)，Emulson AG TRN 14105(宁柏迪)，润湿分散剂A(三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚三乙醇胺盐，市售)，润湿分散剂B(EO/PO 嵌段共聚物，市售)；增稠剂：硅酸镁铝SF-04(国建慧投)、黄原胶(中轩生化)；pH 调节剂：一水柠檬酸(苏州昶聚化工)；防冻剂：乙二醇(上海润杰)；防腐剂：防腐剂S30(方中化工)；消泡剂：SAG 1522(南京捷润)；载体：去离子水(本公司自制)。

1.2 仪器设备

电子天平(YP1002，上海津平科学仪器有限公司)、实验室分散砂磨机[ZMD-550，众时(上海)机械有限公司]、高效液相色谱仪[U3000，赛默飞世尔科技(中国)有限公司]、pH 计(PHS-3C，上海仪电科学仪器股份有限公司)、电热鼓风干燥箱[DHG-914OA，沙鹰科学仪器(上海)有限公司]、RONSHEN 冰箱(BCD-221WKDINE，海信科龙电器股份有限公司)、玻璃恒温水浴锅(76-1A，苏州市国飞实验室仪器有限公司)、激光粒度分布仪(LS-POP，欧美克仪器有限公司)等。

1.3 制备方法

按照配方组成，先加入水、pH 调节剂、防冻剂、润湿分散剂和部分消泡剂，使用ZMD-550 实验室分散砂磨机剪切3～5 min 后，再加入增稠剂(硅酸镁铝)、防腐剂、春雷霉素和喹啉铜原药，继续剪切5～10 min 后，转入实验室分散砂磨机进行砂磨(物料量∶锆珠量=1∶1.2)，砂磨时间1.0～1.5 h，粒径控制D90≤5 μm，砂磨结束后过滤锆珠，再加入增稠剂(黄原胶，预先配制成2%水溶液)和剩余消泡剂，剪切均匀，进行各项技术指标的检测分析。

1.4 检测方法

⑴有效成分含量：按HPLC 法测定；⑵悬浮率：按GB/T14825—2006 进行；⑶pH：按GB/T1601—1993 进行；⑷湿筛试验：按GB/T16150—1995 进行；⑸倾倒性：按GB/T31737—2015 进行；⑹持久起泡性：按GB/T28137—2011 进行；⑺热储稳定性：按GB/T19136—2021 进行；⑻低温稳定性：按GB/T19137—2003 进行。

2 结果与讨论

2.1 配方筛选

2.1.1 润湿分散剂的选择

悬浮剂属于热力学不稳定性体系，储存过程中易发生分层、沉淀，难从包装物中倒出影响使用等。如何将有效成分稳定地悬浮于分散介质中是解决产品物理稳定性的关键。而润湿分散剂的加入是提高悬浮剂抗聚结稳定性的重要手段，其作用机理主要包括吸附效应、静电排斥效应和空间位阻效应等[5]。喹啉铜原药里含少许游离铜离子，含喹啉铜及春雷霉素盐酸盐悬浮剂相当于含盐体系，且试验表明春雷霉素在酸性条件下相对稳定，因此要求该体系下的润湿分散剂具有较好的耐盐和耐酸性能。此外，市售春雷霉素原药和喹啉铜原药含量一般均在80%左右，含量相对较低、波动较大，且不同生产厂家的原药质量差异较大，因此也要求该体系下的润湿分散剂具有较好的原药适应性。本试验选择不同的润湿分散剂进行了组合筛选。部分筛选试验方案和结果分别见表1 和表2。

表1 36%春雷霉素·喹啉铜SC 润湿分散剂筛选方案

表2 36%春雷霉素·喹啉铜SC 润湿分散剂筛选结果

由表2 可知：样品热储后物理状态相对最好的为试验方案6 和方案7，其余方案样品热储试验结束后转室温下均出现不同程度的质量问题，比如析水率高、膏化结底甚至无流动性等。由于试验方案6 样品热储试验结束转室温下黏度有变大，流动性稍变差，而方案7 样品流动性仍良好，因此综合考虑选定试验方案7 为本试验的润湿分散剂体系。由于春雷霉素和喹啉铜原药含量较低，质量波动较大，就试验方案7 对原药的适应性，进行了验证试验。

表3 36%春雷霉素·喹啉铜SC 润湿分散剂对原药适应性验证试验方案

由表4 和表5 可知：试验方案7 润湿分散剂体系对不同厂家、不同含量的春雷霉素和喹啉铜原药具有较好的适应性，配制的样品均物理状态良好，悬浮率高，粒径长大不明显。试验发现，使用常规的阴离子羧酸盐为主的润湿分散剂体系配制的样品热储易出现析水的问题，而以SP-SC3275 为主搭配其他助剂热储析水问题更易解决，可能得益于SP-SC3275 为弱阳离子特性聚羧酸盐，在该含盐酸性悬浮剂体系中，其具有传统高分子聚羧酸盐高效分散稳定性外，弱阳离子与原药包合更紧密，更有利于提高产品稳定性。而悬浮剂润湿分散剂大多为阴离子表面活性剂，与弱阳离子特性聚羧酸盐SP-SC3275 易出现不兼容的问题，通过筛选试验，发现润湿分散剂A 和润湿分散剂B 与SP-SC3275 兼容性较好，其组合在控制产品析水、保证产品物理稳定性方面具有很好地稳定作用。因此，试验选择的润湿分散剂组合为4.0%SP-SC3275+3.0%润湿分散剂A+1.5%润湿分散剂B。

表4 36%春雷霉素·喹啉铜SC 润湿分散剂对原药适应性验证试验结果(一)

表5 36%春雷霉素·喹啉铜SC 润湿分散剂对原药适应性验证试验结果(二)

2.1.2 增稠剂的选择

根据Stockes 定律，悬浮剂中分散相粒子的沉降速率与介质的黏度有关，增加介质黏度有利于减缓粒子沉降速率，从而提高悬浮剂的悬浮稳定性。但介质黏度也不能太大，否则不易流动，给加工和使用带来困难。因此需选择合适的增稠剂种类和用量。在试验方案7 的基础上，试验采用硅酸镁铝和黄原胶的增稠剂组合，并对其用量进行了筛选试验。其筛选结果见表6。

表6 36%春雷霉素·喹啉铜SC 增稠剂筛选试验结果

由表6 可知：试验方案3 和方案4 制备的样品热储基本不析水，倾倒性指标均合格。因此试验选择使用0.5%硅酸镁铝+0.15%黄原胶增稠剂组合。由于原药含量波动较大，固定选定的增稠剂组合用量，产品的黏度也可能出现波动。为了更好地控制产品的析水，试验确定产品的黏度控制范围为550～750 mPa·s(20℃)。此外，为了更好地发挥增稠剂黄原胶的增稠效果，保证产品的稳定性，增稠剂黄原胶不参与砂磨，所有黄原胶预先配制成2%水溶液，在产品砂磨结束后加入剪切均匀即可。

2.1.3 pH 调节剂的选择

喹啉铜原药相对稳定，而春雷霉素化学稳定性相对较差，易降解。试验发现，春雷霉素在pH 3.5～4.5的条件下相对稳定。且不同有机酸调节pH，产品的稳定性也存在差异。

由表7 可知：不同种类的有机酸对产品的物理稳定性影响存在较大差异。在该体系下，使用冰醋酸调节pH，会导致产品完全膏化，无流动性。因此，试验选择一水柠檬酸作为pH 调节剂，用量为1.4%。

表7 不同有机酸对36%春雷霉素·喹啉铜SC 产品稳定性影响试验结果

2.1.4 防冻剂的选择

为了防止产品在储存、运输过程中出现结冻、析晶现象，影响使用效果，试验选择乙二醇作为防冻剂，用量为5.0%。

2.2 优选配方

综合上述各项筛选试验结果，确定了36%春雷霉素·喹啉铜SC 的较佳配方，详见表8。

表8 36%春雷霉素·喹啉铜SC 较佳配方

续表8

2.3 系统重复性试验

36%春雷霉素·喹啉铜SC 系统重复性试验结果见表9。

表9 36%春雷霉素·喹啉铜SC 系统重复性试验结果

续表9

由表9 可知：36%春雷霉素·喹啉铜SC 产品配方重复性好，质量稳定。

2.4 质量控制指标

36%春雷霉素·喹啉铜SC 产品质量控制指标见表10。

表10 36%春雷霉素·喹啉铜SC 质量控制指标

3 药效试验

按照筛选的配方配制样品用于防治黄瓜细菌性角斑病，试验地位于江西省九江市永修县马口镇。试验共设36%春雷霉素·喹啉铜灵悬浮剂150、200、250 g a.i./hm23 个处理，以2%春雷霉素水剂45 g a.i./hm2、33.5%喹啉铜悬浮剂300 g a.i./hm2为对照处理，以清水处理为空白对照。在病害发生初期分小区均匀喷雾，兑水750 L/hm2。施药间隔期3 d，连续用药2 次。药前和第1 次施药后3 d(2022 年9 月18 日)、第2 次施药后10 d(2022 年9 月28 日)分别进行病情调查，计算病情指数和防效。

由表11 可知：36%春雷霉素·喹啉铜SC 对黄瓜细菌性角斑病有较明显的控制作用。当用量为200、250 g a.i./hm2时，防效良好；用量为150 g a.i./hm2时防效与2 个对照药剂相当，但整体之间差异不显著；整个试验过程中对供试黄瓜安全。实际应用上建议制剂使用剂量为200～250ga.i./hm2。

表11 36%春雷霉素·喹啉铜SC 防治黄瓜细菌性角斑病田间试验结果

4 结论

试验中，36%春雷霉素·喹啉铜悬浮剂产品的开发难点在于热储易析水、易膏化和结底，春雷霉素易分解，要求配方对原药适应性强。通过各种助剂的筛选试验，获得了36%春雷霉素·喹啉铜SC的较佳配方。按照该配方制备的样品各项指标均合格，质量稳定，田间使用效果良好，且其原料易得，制备工艺简单，易于工业化大生产。且以水为分散介质，对环境污染小，对使用者安全，适应现代化植保要求。通过本试验研究，为春雷霉素与喹啉铜复配产品的开发提供了一定的实践基础。