25%吡唑醚菌酯水分散粒剂挤压造粒配方研究

任西财，李树柏，李 波

(青岛瀚生生物科技股份有限公司，青岛 266000)

25%吡唑醚菌酯水分散粒剂挤压造粒配方研究

任西财，李树柏，李 波

(青岛瀚生生物科技股份有限公司，青岛 266000)

通过对不同类型的润湿剂、分散剂、崩解剂、填料等组分的筛选和研究，确定了挤压造粒工艺的25%吡唑醚菌酯水分散粒剂最佳配方。该配方组成为：吡唑醚菌酯25%，SXC3%，2020 3%，D908 3%，消泡剂0.5%，可溶性玉米淀粉20%，轻质碳酸钙补足至100%。该制剂分析试验表明，产品各项指标符合水分散粒剂的要求。

吡唑醚菌酯；水分散粒剂；挤压造粒

吡唑醚菌酯是德国巴斯夫公司于1993年开发的具吡唑结构的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，为新型高效广谱杀菌剂。该剂作用机理独特，为线粒体呼吸抑制剂，阻止电子传递而抑制线粒体呼吸作用，使线粒体不能产生和提供细胞正常代谢所需的能量ATP，最终导致细胞死亡，具有保护、治疗、叶片渗透传导作用。它可与多种药剂混配使用，广泛应用于小麦、水稻、茶树、烟草以及葡萄等大多数水果和黄瓜等多种蔬菜作物。目前市场上有25%吡唑醚菌酯乳油、60%吡唑醚菌酯·代森联干悬浮剂，其他多种含量的悬浮剂，以及基于沸腾造粒工艺的50%吡唑醚菌酯水分散粒剂，到目前为止没有发现基于挤压造粒工艺的水分散粒剂的报道。

水分散粒剂是20世纪80年代初兴起的新型环保型剂型[1]，具有使用方便，无污染，运输和存储稳定等诸多优势，因而被公认为是21世纪最具生命力的剂型之一[2]。挤压造粒是目前各农化企业最成熟和应用最广泛的造粒工艺，具有生产效率高，生产成本低，环保，产品质量稳定，颗粒强度大等优势。但是挤压造粒工艺易因造粒时挤压强度大而使所造颗粒的崩解性变差，同时吡唑嘧菌酯熔点较低，挤压受热也容易影响颗粒的崩解性能，这成为挤压造粒生产吡唑醚菌酯水分散粒剂的难点。笔者通过大量试验研究，最终研制出了基于挤压造粒工艺的25%吡唑醚菌酯水分散粒剂，以期为低熔点有效成分水分散粒剂的挤压造粒工艺配方研发提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

原药：97%吡唑醚菌酯原药；润湿剂：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠；分散剂：NNO、SXC、分散剂B、2020、D908；崩解剂：硫酸铵、无水硫酸钠、可溶性玉米淀粉；填料：轻质碳酸钙、高岭土。

1.2 主要加工设备

超微气流粉碎机、实验室用挤压造粒机、中药材粉碎机、电子天平、鼓风式干燥箱、液相色谱分析仪、水分测定仪等。

1.3 水分散粒剂配方筛选

1.3.1 润湿剂的筛选

润湿剂是指能降低液固表面张力，增加液体在固体上的扩展性和渗透力，使其润湿或加速润湿的一类物质[1]。润湿剂是水分散粒剂的重要组成部分，不仅能增加药液与作物表面的接触面积，还有保持农药有效浓度，增强作物吸收能力，提高药效的作用。通常来说，分子量大的表面活性剂吸附能力强，不易从粒子表面脱落，稳定性强，也是影响水分散粒剂入水后崩解速度的关键因素。

笔者分别以十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、SXC为润湿剂制备25%吡唑醚菌酯水分散粒剂。通过测定润湿时间来判断该制剂润湿性的优劣，具体方法为：称取1.0 g样品快速倒入盛有500 mL标准硬水的量筒中，用秒表记录99%的样品沉入量筒底部所需时间。

1.3.2 分散剂的筛选

分散剂是指能够阻止固液分散体系中固体粒子的聚集，使固体微粒较长时间均匀分散在液相中的一类物质[1]。分散剂的结构特征是选择分散剂的重要参考依据。对农药颗粒具有较强吸附能力的分散剂，其分散能力也较强。分散剂吸附在原药表面，改变了原药微粒所带的电荷，带有相同电荷的原药微粉间的静电斥力以及增黏作用共同阻止药粒凝聚，使分散状态稳定，从而提高分散体系的稳定性。分散剂的主要作用在于改变农药颗粒与水界面的性质，使农药颗粒在水中分散，使农药悬浮体系具有良好的稳定性。其主要通过双电层排斥、空间位阻稳定、静电位阻稳定作用致效。

分散性是水分散粒剂的一个重要指标。分散剂的选择直接关系到水分散粒剂入水后的崩解及崩解后稳定状态。一般认为，HLB 10～13的分散剂较适用于配制水分散粒剂，据此选择木质素磺酸钠、分散剂NNO、分散剂B、2020、D908进行筛选试验。

配制制剂崩解时间的测定：将0.5 g制剂样品加入盛有90 mL蒸馏水(25 ℃)的100 mL具塞量筒中，用夹子夹住量筒中部，塞住筒口，以8 r/min的速度沿中心旋转，记录水分散粒剂完全崩解所需的时间。

分散性根据HG/T 2467.13—2003《农药水分散粒剂产品标准编写规范》中分散性测定方法进行测定。

根据国标GB/T14825—2006测定悬浮率的方法测定悬浮率来判断分散剂优劣。

1.3.3 崩解剂的筛选

崩解剂的作用是加快水分散粒剂的颗粒在水中崩解速度，其通过机械性而非化学性作用致效。作用过程通常是制剂遇水后，崩解剂吸水膨胀而使活性成分崩裂成细小的颗料；或吸水溶解产生局部凹穴，这些凹穴被水取代后使制剂完全分散成造粒前粉剂的粒度大小。衡量崩解剂崩解性能的重要指标是崩解时间，不同崩解剂品种，其崩解性能不同。一般随着崩解剂用量的增加，崩解时间缩短。崩解剂用量达到一定时，再增加用量，崩解时间变化不大，悬浮率变化也不大。因此，要通过大量筛选试验来确定合适的崩解剂。

分别以硫酸铵、可溶性玉米淀粉、硫酸钠为崩解剂配制水分散粒剂进行试验。将0.5 g制剂样品加入盛有90 mL蒸馏水(25 ℃)的100 mL具塞量筒中，用夹子夹住量筒中部，塞住筒口，以8 r/min的速度沿中心旋转，记录水分散粒剂完全崩解所需时间。

填料的主要作用就是稀释有效成分进行稀释，填料也关系到水分散粒剂的崩解及悬浮效果。笔者对常用的轻质碳酸钙和高岭土进行了筛选。按照一定比例将各组分混合，然后加入载体补足100%，造粒后检测制剂的润湿性、崩解性及悬浮率等性能。

2 试验结果与分析

2.1 润湿剂的筛选

将十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、润湿剂SXC 3种润湿剂分别以1%、1.5%、2%、2.5%、3%的用量加入到25%吡唑醚菌酯原药中，然后用轻质碳酸钙补足100%。经万能粉碎机粉碎混合后，加入适量水进行挤压造粒，用54 ℃烘箱干燥1 h后测定润湿时间(表1)。

表1 不同用量润湿剂的润湿时间

由表1可以看出，3种润湿剂中润湿剂SXC的润湿时间明显小于十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，说明润湿剂SXC的润湿性能最佳。但当润湿剂SXC用量高于2%时，润湿时间基本平稳，没有明显降低，表明润湿剂SXC的用量为2%时即有较好的润湿性。因此选择润湿剂SXC作为25%吡唑醚菌酯水分散粒剂的润湿剂，用量为2%。

2.2 分散剂的筛选

将木质素磺酸钠、分散剂2020、分散剂NNO、分散剂B、D908分别以1%、2%、3%、4%的用量加入到含有25%吡唑醚菌酯原药、2%润湿剂SXC的原料中，然后用轻质碳素钙补足100%。经万能粉碎机粉碎混合后，加入适量水进行挤压造粒，用54 ℃烘箱干燥1 h，然后测定制剂的崩解时间、分散性和悬浮率(表2)。

2）通过该改革的开发和研究，教学中将常用的设计方法和工艺方法等演示得一目了然、真实生动，使学生有一种身临其境的感觉，从而既较好地理解工艺方法，又了解实际生产过程，提高学生对机械行业及未来职业的认识，增加对机械专业课的兴趣，使学生早日做好生涯规划。

由表2可以看出，分散剂2020及D908的性能最佳，对应制剂的崩解时间短，分散效果好，悬浮率高。

用不同分散剂制备的制剂的悬浮率均随着分散剂用量的增加而增大，使用分散剂2020与D908的制剂的悬浮率高于其他3种。当D908用量达到3%时悬浮率增加非常明显，之后增加用量，悬浮率提升幅度开始下降，此表明D908用量为3%时制剂性能较好。同样，分散剂2020用量为3%时亦如此。综合考虑各方面影响因素，笔者选择分散剂2020与D908作为25%吡唑醚菌酯水分散粒剂的分散剂，用量分别为3%和3%。

2.3 崩解剂的筛选

将硫酸铵、可溶性玉米淀粉、硫酸钠3种崩解剂分别以10%、15%、20%、25%、30%的用量加入到含有25%吡唑醚菌酯原药、2%润湿剂SXC、3%分散剂2020、3%分散剂D908的原料中，用轻质碳酸钙补足100%。经万能粉碎机粉碎混合后，加入适量水进行挤压造粒，用54 ℃烘箱干燥1 h后测定制剂的崩解时间。根据崩解时间的长短来筛选最佳崩解剂及其用量(表3)。

表2 分散剂筛选

表3 崩解剂筛选

由表3可以看出，随着3种崩解剂用量的增加，崩解时间均在减少。以可溶性玉米淀粉时，崩解时间最短，并且用量越高崩解时间越短。但是试验也发现，当玉米淀粉用量高于30%时，在粉碎过程物料会发黏，影响造粒，因此笔者选择可溶性玉米淀粉做崩解剂，用量为30%。

2.4 填料的筛选

分别对高岭土、轻质碳酸钙2种填料进行了筛选。试验发现，以轻质碳酸钙为填料能有效减缓物料被挤压变黏的状况，且制剂入水分散性较好，因此选择轻质碳酸钙为填料。通过以上筛选试验获得挤压造粒工艺的25%吡唑醚菌酯WG初步配方：吡唑醚菌酯25%，SXC 2%，2020 3%，D908 3%，可溶性玉米淀粉30%，轻质碳酸钙补足100%。

2.5 质量检测

2.5.1 热贮稳定性

按照初步筛选配方制备25%吡唑醚菌酯水分散粒剂样品100 g，平均分装在5个玻璃瓶内，编号，封口，于(54±2) ℃恒温箱中热贮2周，对比贮前贮后各指标性能的变化情况(表4)。

表4 25%吡唑醚菌酯水分散粒剂样品热贮前后性能变化情况

由表4可以看出，25%吡唑醚菌酯水分散粒剂样品热贮2周后崩解时间并没有发生大的变化，悬浮率也仍高于90%，符合水分散粒剂要求；有效成分相对稳定，平均分解率0.276%，满足水分散粒剂热贮后有效成分分解率≤5%的要求。

2.5.2 pH测定

对25%吡唑醚菌酯水分散粒剂样品进行pH平行测定，测定结果分别为6.17、6.22、6.15，平均值为6.18，显示弱酸性。

2.5.3 水分含量测定

按照国家规定的水分散粒剂中水分测定方法测定25%吡唑醚菌酯水分散粒剂样品水分的含量。测定结果为，样品水分含量1.3%，符合国家标准，即水分散粒剂水分含量≤3%的要求。

2.5.4 持久起泡性试验

根据GB/T 28137—2011农药持久起泡性测定方法，向250 mL的量筒内加入标准硬水(342 mg/L) 180 mL，然后加入1.0 g样品，再加硬水至距离量筒塞底部(9±0.1) cm的刻度线处，盖上塞子，以量筒中部为中心，上下180°颠倒30次(每次2 s)。垂直放在试验台上，静置，记录1 min±10 s时的气泡体积，重复测定3次，其算数平均值约为18 mL，小于25 mL，符合水分散粒剂对持久起泡性的要求。

2.5.5 主要性能指标

对25%吡唑醚菌酯水分散粒剂的各项性能指标进行了测定，结果为该剂的各项性能指标均符合水分散粒剂的要求(表5)。

表5 25%吡唑醚菌酯水分散粒剂主要性能指标

3 讨 论

农药水分散粒剂的各组成成分均关系到水分散粒剂的性能，其中润湿剂和分散剂的选择是水分散粒剂配方研制的关键。目前水分散粒剂配方的开发多集中于助剂的复配和筛选，在筛选助剂的过程中表面活性剂的类别、分子量、官能团、分子结构等都是影响助剂性能的关键因素。农药助剂市场杂乱，助剂种类繁多的特点在为水分散粒剂的开发增加助剂筛选空间的同时，也增加了研发人员的筛选难度。这就要求研发人员在试验过程中注重方法，严谨、全面地开发出质量稳定的配方。

本试验通过对润湿剂、分散剂、崩解剂、填料等组分的筛选，得到挤压造粒工艺的25%吡唑醚菌酯WG初步配方：吡唑醚菌酯25%，SXC 2%，2020 3%，D908 3%，可溶性玉米淀粉30%，轻质碳酸钙补足100%。测定发现该制剂各项性能指标均符合要求。

[1] 凌世海. 固体制剂[M]. 北京：化学工业出版社, 2003.

Formula research of Pyraclostrobin 25% WDG Based on the Extrusion Granulation Process

REN Xi-cai, LI Shu-bai, LI bo
(Qingdao HanSen Biologic Science and Technology Co., Ltd., Qingdao 266000, China)

With the screening of wetting agent, dispersing agent, disintegration agent, filler and other components, the optimal formula of pyraclostrobin 25% water dispersible by extrusion granulation technology was gained. The formula was pyraclostrobin 25%, SXC 3%, 2020 3%, 3% D908, defoaming agent 0.5%, soluble corn starch 20%, light calcium carbonate making up to 100%. The result showed that all the terms meet the criterion for water dispersible granule.

pyraclostrobin; water dispersible granule; extrusion granulation

10.16201/j.cnki.cn31-1827/tq.2016.06.09

TQ450.6

：A

1009-6485(2016)06-0040-04

任西财，Tel： 0532-66031912，E-mail： muye1102@126.com。

2016-11-04。