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水悬浮剂因环境相容性好、稀释液悬浮率高等优势,已成为近年来发展迅速的农药剂型之一。悬浮剂属于热力学不稳定体系,在加速贮存过程中易析水、絮凝或结块,影响制剂的商品性能。为降低农药配方研究的盲目性,提高配方筛选效率及成功率,剂型工作者引进了多组分研究方法。本研究系统比较和评价了正交设计、均匀设计和响应面法在悬浮剂配方优化中的应用效果,主要结果如下:1.分别采用正交设计和均匀设计(U6*(64))制备30%噻虫胺悬浮剂。综合考察了润湿分散剂和黏度调节剂对制剂析水率、离心沉淀率、黏度、流动性、分散性、热贮前后样品的粒度分布和悬浮率的影响。通过主效应图分析正交试验结果,采用逐步回归和偏最小二乘法(PLS)分析均匀试验结果,最后检验了优化配方的各项性能。结果表明,正交试验和均匀试验的所有样品黏度均在144.5~317.8m Pa·s,均具有良好的流动性和分散性。由于奥氏熟化作用,样品经热贮后,粒子的粒径轻微增大,D10、D50和D90分别由0.56~1.00μm、0.88~1.53μm和1.77~2.68μm变为0.76~1.02μm、1.12~1.56μm和2.07~3.25μm。所有样品贮前悬浮率均在91.88%~96.39%,经热贮后样品的悬浮率变化不大,分别在91.91%~96.13%。正交试验分析结果表明,TERSPERSE2700、黄原胶和硅酸镁铝的用量对热贮析水率和离心沉淀率均有显著影响,且均随用量增加降低,而NR1601的用量对两个因变量的影响不显著。采用正交设计优化的配方,样品黏度为229.6m Pa·s,流动性和分散性良好,热贮前后悬浮率分别为94.76±0.70%和93.50±0.20%,热贮析水率为4.23±0.19%,离心沉淀率也低于10%。均匀设计中,PLS平方项模型对热贮析水率有良好的预测性,热贮析水率为2.55±0.03%,离心沉淀率也仅为4.36±0.21%,优化样品的黏度为324.2 m Pa·s,流动性和分散性良好,热贮前后悬浮率分别为93.19±0.09%和92.77±0.22%,粒子的粒径小且分布较窄。PLS线性模型对离心沉淀率表现出良好的预测性,优化配方的离心沉淀率为7.75±0.14%,热贮析水率为5.24±0.19%。逐步回归模型对因变量的预测性均较差,优化配方也并非最优配方,热贮析水率为9.51±0.20%,离心沉淀率也高达16.63±0.19%。采用双重筛选逐步回归和PLS可以同时优化热贮析水率和离心沉淀率两个因变量,其中前者优化的模型拟合性比后者好,但其优化配方也并非最优配方。正交设计试验次数较多,但数据分析方法简单易掌握,采用主效应图结合方差分析即可有效地优化悬浮剂配方。均匀设计的稳健性差于正交设计,但其试验次数少,可有效降低试验成本,若能掌握其复杂的统计及分析方法,也可以获得理想的优化配方。2.以噻虫啉为模式药剂,以TERSPERSE2700(X1),AE1601(X2),黄原胶(X3)和硅酸镁铝(X4)为四个因素筛选25%噻虫啉悬浮剂配方。通过四因素五水平的响应面设计考察了上述4个因素对该制剂析水率(R1)、离心沉淀率(R2)和黏度(R3)的影响。结果表明,影响3个因变量的主要因素为X3,X4,X2和X1,此外,部分交互项也有显著影响。以最小R1,R2和R3和成本最低原则为优化目标,通过引入期望函数进行多响应优化。综合的最优化条件为X3=0.24%,X4=1.33%,X2=0.50%和X1=2.90%(质量分数)。验证试验表明,最优配方的R1,R2和R3分别为1.69%,2.63%和257.74 m Pa s,预测的相对误差分别为7.69%,4.18%和-1.41%。响应面法可以有效地优化悬浮剂配方,获得最大效益。3.将均匀设计(U9(94))和响应面法联用,优化30%噻虫胺悬浮剂配方。分别采用PLS二次多项式回归和二次多项式逐步回归分析润湿分散剂和黏度调节剂对制剂热贮稳定性和悬浮率的影响。两种回归方法拟合热贮析水率模型的决定系数R2分别为0.9411和0.9999,表明可用于预测热贮析水率,但两模型均不能有效预测热贮前后样品的悬浮率(预测模型R2仅为0.7左右)。经验证,对热贮析水率的预测配方均为优惠配方,样品的热贮析水率均低于5%,热贮前后样品的悬浮率均高于92%。其中二次多项式逐步回归模型对热贮析水率的预测性更好,相对偏差仅为–4.85%。最优条件为:3%TERSPERSE2700,0.4%NR1601,0.22%黄原胶和2%硅酸镁铝,此时热贮析水率最小为2.27%±0.08%,热贮前后制剂的悬浮率分别为(92.51±0.25)%和(92.02±0.46)%,热贮后未发现絮凝、结块或结底现象,而且该制剂具有良好的分散性和流动性。结合响应面结果分析,适当降低TERSPERSE2700的用量后,样品的热贮析水率仍低于5%,且其它性能均合格。可见,均匀设计和响应面法联用优化悬浮剂配方有良好的适应性。