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摘 要 研究发现,综合尝试法和流点法两种方法,对类型不同的表面活性剂及其混合体系水溶液动/静表面张力进行比较发现,类型不同的表面活性剂复配的应用可以达到降低水溶液的动/静表面张力的目的。在农药制剂配方中,可以将这种发现应用于表面活性剂体系的筛选,进而减少药量流失,提高药效,提升药液对靶润湿性能。因此,水分散粒剂的配方筛选及性能表征研究需要以多菌灵、三环唑作为有效成分,在此基础上进行研究。
关键词 三环唑和多菌灵;水分散粒剂;配方筛选;制备
中图分类号:TQ450.1 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.11.002
在水中水分散粒剂兼具迅速分散、崩解和悬浮的优良特性,是在悬浮剂和可湿性粉剂的基础上研发出来的新剂型,润湿、分散和崩解等过程都与其悬浮稳定机理相关。润湿剂、分散剂和崩解剂在这些过程中展现出不同的作用。能否得到预期悬浮性能的优良产品的关键在于助剂的筛选使用合理与否,合理的筛选使用能够增加叶片施用药液的附着量。
在实际研制中,筛选水分散粒剂配方时,需要根据不同原药的性质特点进行筛选。目前,经验开发商品制剂的方法依然占据主导地位,原药与表面活性剂互作性质的基础理论依然十分薄弱,难以做到准确预言[1]。根据以最少的表面活性剂最大限度的满足配方最基本的分散性要求的原则,在实践中确定最佳种类的通常采用方法是流点法。
1 材料与方法
1.1 原药及助剂
原药(江苏凯江农化有限公司供给):98%多菌灵和98%三环唑原药。分散剂(北京广源益农化学有限责任公司供给):高分子接枝磺酸盐分散、改性木质素磺酸盐分散剂、松香接枝高分子羧酸盐分散剂、聚羧酸盐类高分子分散剂。润湿剂:TERSPERSE 1004、GEROPON L-WET/P、WLNO200、Lx-C、Sx-C。粘结剂:可溶性淀粉、环糊精、羧甲基纤维素。崩解剂:尿素、硫酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠。水(实验室制备):二次重蒸去离子水(使用前需经过0.4 μm滤膜过滤)。
1.2 方法
流点法:在一定细度、单位质量不溶于水的固体粉末中,使用5%润湿分散剂溶液,使固体粉末变成糊状,再至形成液滴滴下,统计在此过程中所需溶液的最少量,比对研究,筛选出其中最小流点的润湿分散剂,就是可能适合该制剂的最佳润湿分散剂。将供试原药进行粉碎,称取5.000 g,加入50 mL小烧杯中,取用的5%表面活性剂水溶液,使用滴管,缓慢滴加,滴加同时,使用玻璃棒搅拌混合,直至玻棒上混合的糊状物能够自由滴下,将此水溶液滴加质量进行记录,重复5次。计算方式:润湿分散剂对供试原药的流点等于滴加水溶液的质量除以供试原药的质量。
尝试法:在条件相同的情况下,将不同分散剂与不同润湿剂种类依据经验或者随机方式等按不同的比例加入,得到相应不同农药水分散粒剂,并对各项技术指标进行测定,从中筛选最优配方。
2 结果与分析
2.1 分散剂的筛选
分散剂作用机理:对固体原药的表征性能进行改变,使得固体原药可以在水中分散,并形成稳定的分散体系。表1为分散剂在98%多菌灵原药和98%三环唑原药上的流点。
流点选择属于定性方法,通常流点越低,分散剂对原药的分散效果越好。根据表1数据分析可得,在98%多菌灵原药和98%三环唑原药上的流点值最大的是分散剂DC04,流点值最小是DC01,而其他分散剂流点值差别不大。
2.2 崩解剂的筛选
崩解剂吸水性能良好,吸水后能够迅速膨胀崩解,并完全分散为原有粒度大小。崩解剂的添加可以加快颗粒在水中的崩解速度,它的作用机制是非化学性的机械性的作用机制。供筛选的崩解剂有:碳酸钠、尿素、碳酸氢钠、硫酸铵、磷酸氢钠和氯化钠。与原药分别混合造粒后,进而对崩解时间进行测定,见表2。
根据表2数据分析可得,作为加入的崩解剂崩解时间短的是硫酸铵和尿素。初步筛选硫酸铵和尿素作为崩解剂。
2.3 粘结剂的筛选
粘结剂是指在水分散粒剂的造粒过程中,为了将某些本身不具有黏性或黏性较小的农药粉末粘合起来,而需要在水分中加入的黏性物质。明胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、糊精以及可溶淀粉等属于常用的粘结剂,试验初步选用可溶性淀粉和环糊精作为粘结剂。
糊精作为选用的粘结剂,黏度较大,造粒较难,崩解时间较长,可溶性淀粉作为粘结剂化学性质较为稳定,吸附力较强,流动性较好好,造粒较易,两者对比,可选用可溶性淀粉作为粘结剂。
2.4 分散剂在筛选75%三环唑水分散粒剂配方中的应用
分散剂对水分散粒剂性能的影响。为了测定水分散粒剂的性能受分散剂的影响程度,在A,B单独加入的条件下,分别设置5%、7%、9%3个浓度梯度,实验数据见表3。
根据表3数据分析可得,随着依次增加的分散剂含量,悬浮率逐渐升高,含量到达9%时最佳,因为A和B的润湿性较差,需要加入润湿剂进行调节。
2.5 分散剂在配制75%多菌灵水分散粒剂中的应用
分散剂对水分散粒剂性能的影响。为了检测新助剂的分散性,在分散剂单独加入的条件下,依次设置5%、7%、9%3个浓度梯度,实验数据见表4。
3 结论
农药制剂的分散性、润湿性和悬浮率以及崩解性和造粒性能都会受到分散剂和润湿剂的影响。将和萘磺酸盐类表面活性剂WLNO00和羧酸盐类表面活性剂DC04加入75%三环唑水分散粒剂配方中,不仅用水量少、造粒容易,而且脱落率低、粒型饱满[2]。
水分散粒剂的润湿性会受到润湿剂的主要和直接影响,水分散粒剂的崩解性能也会受到间接影响。只有较为合适的润湿剂用量,才能收到良好的崩解效果,因此,在进行制剂性能改善的过程中,针对助剂的品种和用量,不能仅仅从单一层面考虑,而应纵观全局,综合考量。
通过75%的三环唑WG的研制过程,可以看出,粘结剂的含量必须准确把握,含量偏低,会造成粉料造粒困难,粒形不美观,粒身微孔较多,松散易碎,强度较低;含量偏高,虽然造粒过程相对顺畅,但制剂崩解性能会有相当程度的下降。
参考文献
[1]夏建波.萘磺酸盐类表面活性剂对水分散粒剂性能影响的研究[D].华中农业大学,2008.
[2]张胜荣.33例重度有机磷农药中毒的治疗分析[J].临床医学,2007,27(12):66-67
(责任编辑:赵中正)
关键词 三环唑和多菌灵;水分散粒剂;配方筛选;制备
中图分类号:TQ450.1 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.11.002
在水中水分散粒剂兼具迅速分散、崩解和悬浮的优良特性,是在悬浮剂和可湿性粉剂的基础上研发出来的新剂型,润湿、分散和崩解等过程都与其悬浮稳定机理相关。润湿剂、分散剂和崩解剂在这些过程中展现出不同的作用。能否得到预期悬浮性能的优良产品的关键在于助剂的筛选使用合理与否,合理的筛选使用能够增加叶片施用药液的附着量。
在实际研制中,筛选水分散粒剂配方时,需要根据不同原药的性质特点进行筛选。目前,经验开发商品制剂的方法依然占据主导地位,原药与表面活性剂互作性质的基础理论依然十分薄弱,难以做到准确预言[1]。根据以最少的表面活性剂最大限度的满足配方最基本的分散性要求的原则,在实践中确定最佳种类的通常采用方法是流点法。
1 材料与方法
1.1 原药及助剂
原药(江苏凯江农化有限公司供给):98%多菌灵和98%三环唑原药。分散剂(北京广源益农化学有限责任公司供给):高分子接枝磺酸盐分散、改性木质素磺酸盐分散剂、松香接枝高分子羧酸盐分散剂、聚羧酸盐类高分子分散剂。润湿剂:TERSPERSE 1004、GEROPON L-WET/P、WLNO200、Lx-C、Sx-C。粘结剂:可溶性淀粉、环糊精、羧甲基纤维素。崩解剂:尿素、硫酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠。水(实验室制备):二次重蒸去离子水(使用前需经过0.4 μm滤膜过滤)。
1.2 方法
流点法:在一定细度、单位质量不溶于水的固体粉末中,使用5%润湿分散剂溶液,使固体粉末变成糊状,再至形成液滴滴下,统计在此过程中所需溶液的最少量,比对研究,筛选出其中最小流点的润湿分散剂,就是可能适合该制剂的最佳润湿分散剂。将供试原药进行粉碎,称取5.000 g,加入50 mL小烧杯中,取用的5%表面活性剂水溶液,使用滴管,缓慢滴加,滴加同时,使用玻璃棒搅拌混合,直至玻棒上混合的糊状物能够自由滴下,将此水溶液滴加质量进行记录,重复5次。计算方式:润湿分散剂对供试原药的流点等于滴加水溶液的质量除以供试原药的质量。
尝试法:在条件相同的情况下,将不同分散剂与不同润湿剂种类依据经验或者随机方式等按不同的比例加入,得到相应不同农药水分散粒剂,并对各项技术指标进行测定,从中筛选最优配方。
2 结果与分析
2.1 分散剂的筛选
分散剂作用机理:对固体原药的表征性能进行改变,使得固体原药可以在水中分散,并形成稳定的分散体系。表1为分散剂在98%多菌灵原药和98%三环唑原药上的流点。
流点选择属于定性方法,通常流点越低,分散剂对原药的分散效果越好。根据表1数据分析可得,在98%多菌灵原药和98%三环唑原药上的流点值最大的是分散剂DC04,流点值最小是DC01,而其他分散剂流点值差别不大。
2.2 崩解剂的筛选
崩解剂吸水性能良好,吸水后能够迅速膨胀崩解,并完全分散为原有粒度大小。崩解剂的添加可以加快颗粒在水中的崩解速度,它的作用机制是非化学性的机械性的作用机制。供筛选的崩解剂有:碳酸钠、尿素、碳酸氢钠、硫酸铵、磷酸氢钠和氯化钠。与原药分别混合造粒后,进而对崩解时间进行测定,见表2。
根据表2数据分析可得,作为加入的崩解剂崩解时间短的是硫酸铵和尿素。初步筛选硫酸铵和尿素作为崩解剂。
2.3 粘结剂的筛选
粘结剂是指在水分散粒剂的造粒过程中,为了将某些本身不具有黏性或黏性较小的农药粉末粘合起来,而需要在水分中加入的黏性物质。明胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、糊精以及可溶淀粉等属于常用的粘结剂,试验初步选用可溶性淀粉和环糊精作为粘结剂。
糊精作为选用的粘结剂,黏度较大,造粒较难,崩解时间较长,可溶性淀粉作为粘结剂化学性质较为稳定,吸附力较强,流动性较好好,造粒较易,两者对比,可选用可溶性淀粉作为粘结剂。
2.4 分散剂在筛选75%三环唑水分散粒剂配方中的应用
分散剂对水分散粒剂性能的影响。为了测定水分散粒剂的性能受分散剂的影响程度,在A,B单独加入的条件下,分别设置5%、7%、9%3个浓度梯度,实验数据见表3。
根据表3数据分析可得,随着依次增加的分散剂含量,悬浮率逐渐升高,含量到达9%时最佳,因为A和B的润湿性较差,需要加入润湿剂进行调节。
2.5 分散剂在配制75%多菌灵水分散粒剂中的应用
分散剂对水分散粒剂性能的影响。为了检测新助剂的分散性,在分散剂单独加入的条件下,依次设置5%、7%、9%3个浓度梯度,实验数据见表4。
3 结论
农药制剂的分散性、润湿性和悬浮率以及崩解性和造粒性能都会受到分散剂和润湿剂的影响。将和萘磺酸盐类表面活性剂WLNO00和羧酸盐类表面活性剂DC04加入75%三环唑水分散粒剂配方中,不仅用水量少、造粒容易,而且脱落率低、粒型饱满[2]。
水分散粒剂的润湿性会受到润湿剂的主要和直接影响,水分散粒剂的崩解性能也会受到间接影响。只有较为合适的润湿剂用量,才能收到良好的崩解效果,因此,在进行制剂性能改善的过程中,针对助剂的品种和用量,不能仅仅从单一层面考虑,而应纵观全局,综合考量。
通过75%的三环唑WG的研制过程,可以看出,粘结剂的含量必须准确把握,含量偏低,会造成粉料造粒困难,粒形不美观,粒身微孔较多,松散易碎,强度较低;含量偏高,虽然造粒过程相对顺畅,但制剂崩解性能会有相当程度的下降。
参考文献
[1]夏建波.萘磺酸盐类表面活性剂对水分散粒剂性能影响的研究[D].华中农业大学,2008.
[2]张胜荣.33例重度有机磷农药中毒的治疗分析[J].临床医学,2007,27(12):66-67
(责任编辑:赵中正)