30%丙硫菌唑·氟环唑悬浮剂的研制

苑 璐，董立峰，于金山，杨书昆

(山东碧奥生物科技有限公司，山东 威海 264402)

丙硫菌唑(prothioconazole)是由拜耳作物科学公司发现、开发和生产的三唑硫酮类杀菌剂，为甾醇脱甲基化(麦角甾醇生物合成)抑制剂[1]，硫酮结构的引入，也赋予了丙硫菌唑独特的性能，它具有持效期长，对作物和环境安全，杀菌谱广等特点，几乎对谷物上所有真菌病害都有优异防效。氟环唑(epoxiconazole)是一种内吸性三唑类杀菌剂，可抑制病菌麦角甾醇的合成，阻碍病菌细胞壁的形成，并且对一种真菌酶(14-dencthylase)有强力亲和性[2]，可以更有效的抑菌，还可以提高作物的几丁质酶活性，具有良好的保护、治疗和铲除活性，这是氟环唑区别于其他三唑类杀菌剂独一无二的特性。

近几年来，小麦赤霉病和锈病在国内频繁暴发，常用药剂如多菌灵、甲基硫菌灵、戊唑醇、咪鲜胺等单剂和复配制剂产品防效不佳，且已产生抗性。丙硫菌唑和氟环唑虽同属三唑类，但具有较新颖的作用机制，2 者复配可扩大杀菌谱、减少原药使用量、提高药效。本研究以30%丙硫菌唑·氟环唑悬浮剂为研究对象，对该产品热储膏化、析水等问题进行探讨，开发出质量符合要求的配方。

1 材料与方法

1.1 供试材料

97%丙硫菌唑原药(安徽久易农业股份有限公司)、97%氟环唑原药(沈阳科创化学品有限公司)；润湿分散剂：SK-34SC、SK-551、SK-92FS1、SK-20TX[星飞化工(上海)有限公司]，Mk-60、Mk-3016、G-5000(山东德胜精细化工研究院有限公司)，AGRILAN788、NS-500LQ(南京捷润科技有限公司)，FD(南通新德农业科技有限公司)，YUS-TXC[杰世化工(上海)有限公司]，Surfome 2500(青岛沃图贸易有限公司)；增稠剂：硅酸镁铝(苏州国建慧投矿物新材料有限公司)，黄原胶(山东阜丰发酵有限公司)，白炭黑(山东振兴化工有限公司)；防冻剂：乙二醇、丙三醇(青岛新宇田化工有限公司)，尿素(市售)；防腐剂：卡松(常州市新诺科化工有限公司)；消泡剂：67750(上海梓意化工有限公司)；pH 调节剂：醋酸、一乙醇胺(市售)。

1.2 主要仪器

SDF400 实验分散砂磨机(安徽博进化工机械有限公司)；BT-9300H 激光粒度分布仪(丹东市百特仪器有限公司)；PM1000 高效液相色谱仪[日立仪器(大连)有限公司]；恒温水浴锅(金坛区白塔新宝仪器厂)；101-3AB 恒温鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)；冰箱(南京创维家用电器有限公司)；PHS-3E 精密pH 计(上海雷磁仪器厂)；电子天平。

1.3 实验方法

1.3.1 制备方法

采用湿法砂磨技术，按比例将丙硫菌唑原药、氟环唑原药、分散润湿剂、防冻剂、防腐剂、增稠剂、部分消泡剂和去离子水加入砂磨罐，搅拌均匀，放入1.5 倍量的氧化锆珠并通入冷却水在1 200 r/min转速下进行砂磨，砂磨2 h 至D90粒径小于5 μm，加入余下消泡剂进行机械消泡，过滤得到30%丙硫菌唑·氟环唑悬浮剂。

1.3.2 质量检测

粒径测定使用激光力度分布仪进行检测，粒径小于5 μm。悬浮率的测定依据GB/T 14825—2006检测。热储稳定性的测定依据GB/T 19136—2003，试样在(54±2)℃的恒温箱中放置14 d 后，对需检测的项目进行检测。冷储稳定性的测定依据GB/T 19137—2003，试样在(0±2)℃的冰箱中放置7、14 d后，对需检测的项目进行检测。冻融稳定性的测定将试样装入PET 瓶并封口，放置于-18 ℃[(-18±0.2)℃]冰箱中24 h 后，使其恢复室温后再放入烘箱48 h，为1 个循环，重复3 次。观察试样流动性、析水率、沉淀情况。其他相关指标测定如pH、持久起泡性、倾倒性均按照国标进行检测。

2 结果与分析

2.1 润湿分散剂的筛选

农药悬浮剂为多相分散体系，介于胶体分散体系与粗分散体系之间，属于一种不稳定的分散体系。实际上悬浮剂产品用水稀释后，喷雾到植物叶面，其稀释液的表面张力对药液在植物叶面的润湿、展布影响很大[3]。润湿分散剂的使用可以改善农药在植物叶表面分布和附着，达到增加农药在植物表面的滞留量、延长滞留时问和提高对植物表皮穿透能力的目的，从而提高了农药的生物活性。润湿分散剂的筛选结果见表1。

表1 润湿分散剂的筛选

采用A788、500LQ 进行复配，在砂磨过程中出现膏化现象；使用SK-551、SK-92FS1、SK-20TX和G-5000、2500、FD 分别进行验证，在热储3～5 d出现不同程度的结底，在热储14 d 后，完全膏化；A788、SK-34SC、2500 和YUS-TXC、FD、SK-551进行复配试验，在热储14 d 后测的粒径增长较大，并且丙硫菌唑和氟环唑的悬浮率都有所降低；Mk-60、Mk-3016 和G-5000、YUS-TXC、FD、2500在热储14 d 后悬浮率和粒径变化较小，但Mk-60、Mk-3016 在砂磨过程中，气泡较多且不易消除，可能会给之后的实际生产带来困难。因此，选择G-5000+YUS-TXC+FD+2500 作为润湿分散剂可以避免热储膏化、悬浮率降低、粒径增大的问题。

2.2 增稠剂的筛选

增稠剂的筛选结果见表2。单用黄原胶为增稠剂时，随着黄原胶添加量的增多，析水情况有所改善，但仍未达到预期标准；采用黄原胶+硅酸镁铝和黄原胶+白炭黑复配增稠剂，其添加量均为0.25%+0.8%时，析水问题明显改善，但由于白炭黑成本较高，从经济角度考虑，选用黄原胶0.25%+硅酸镁铝0.8%的组合作为该配方的增稠剂。

表2 增稠剂的筛选

2.3 防冻剂的筛选

选用尿素、丙三醇、乙二醇3 种常用防冻剂，筛选结果见表3。试验结果表明3 种防冻剂在冷储下均有较好的流动性，也没有出现析晶问题，但是使用尿素和丙三醇作为防冻剂，冷储14 d 后，粒径都有不同程度的增长，使用乙二醇作为防冻剂，冷储14 d 后，粒径5 μm 左右；在进行冻融试验的过程中，尿素在经历2 次循环后不能恢复流动性，丙三醇在3 次循环后自身体系也因低温而改变，乙二醇在3 次循环后仍是可流动均相制剂。因此选用乙二醇作为防冻剂，添加量为3%，可以保证产品在寒冷地区的低温稳定。

表3 防冻剂的筛选

2.4 优选配方组成

通过对润湿分散剂、增稠剂、防冻剂的筛选以及常规悬浮剂消泡剂、防腐剂的用量，确定30%丙硫菌唑·氟环唑悬浮剂优选配方：丙硫菌唑20%、氟环唑10%、G-5000 2%、YUS-TXC 1.5%、FD 2%、Tersperse 2500 1.5%、乙二醇3%、黄原胶0.25%、硅酸镁铝0.8%、卡松0.2%、消泡剂67750 0.3%、去离子水补足至100%。冷、热储稳定性试验测定指标结果见表4。冷、热储悬浮率和粒径较室温虽有所变化，但都在合格范围内。

表4 30%丙硫菌唑·氟环唑SC 常温、冷储、热储试验结果

2.5 产品质量指标的确定

对最优配方进行质控指标检测，其结果见表5。

表5 30%丙硫菌唑·氟环唑悬浮剂质量指标确定

3 结论与讨论

采用湿法研磨工艺，通过对润湿分散剂、增稠剂、防冻剂的筛选，确定30%丙硫菌唑·氟环唑SC最佳配方：丙硫菌唑20%、氟环唑10%、G-5000 2%、YUS-TXC 1.5%、FD 2%、Tersperse 2500 1.5%、乙二醇3%、黄原胶0.25%、硅酸镁铝0.8%、卡松0.2%、消泡剂67750 0.3%、去离子水补足至100%。该配方克服了热储膏化、粒径增长过大等问题，延长了产品货架期。

丙硫菌唑属于多晶型态农药，其中晶型I在室温下呈亚稳定态，晶型Ⅱ在室温下热力学稳定。晶型的不稳定性影响着制剂的稳定性，热储过程中，热力学亚稳态晶型会向热力学稳定的晶型转变，会出现制剂粒径增大、膏化等问题[4-5]。合理的助剂组合可以有效改善这种情况，在不稳定晶型转变过程中，保持对丙硫菌唑粒子有吸附分散作用，进而阻止粒子聚合、粒径增大、产生膏化问题。