5%阿维菌素水乳剂的研制冯世德;曲红杰;孙太凡;毕红梅;阮长青【摘要】[ Objective] The aim was to introduce the preparation process, research method and technological process of 5% avermectin emulsion in water (EW). [Method] According to selection and dosage tests on compound emulsifier, stabilizer and antifreeze, the formula 5% avermectin EW was optimized, furthermore emulsion stability and storage stability under different temperatures of the 5% avermectin EW were observed. [ Result ] The formula of 5 % avermectin EW was as followed o the content of avermectin was 5.00 % j the content of stabilizer ( TB-HQ) was5.33%; the content of emulsifier (Nongru 601:Byl40 = 1:1) was 8.00%; the content of antifreeze (ethylene glycol) was5.53%. The 5% avermectin EW was milky liquid and could be suspended in water with foggy drop quickly. Results of stability tests showed that the 5% avermectin EW was eligible. [Conclusion] The research result provides theoretical basis for the development of EW.%[目的]介绍5%阿维菌素水乳剂的研制过程、研究方法和工艺流程.[方法]通过对复配乳化剂、稳定剂、防冻剂等种类的选择和用量试验,筛选符合稳定标准的最佳5%阿维菌素水乳剂配方,并对产品的乳液稳定性、热贮稳定性和冷贮稳定性等性能指标进行了考察.[结果]5%阿维菌素水乳剂的研制配方为:阿维菌素5.00%,稳定剂TBHQ溶液5.33%,乳化剂(农乳601∶By140=1∶1)8.00%,防冻剂乙二醇5.53%.该水乳剂外观为乳白色液体,入水后能迅速呈雾状分散;经各项指标性能测试,该配方乳液稳定性合格.[结论]为水乳剂型的开发提供了理论依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)004【总页数】2页(P1530-1531)【关键词】阿维菌素;水乳剂;研制;性能测定【作者】冯世德;曲红杰;孙太凡;毕红梅;阮长青【作者单位】黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江大庆163319【正文语种】中文【中图分类】S482.3阿维菌素是日本北里大学大树智等和美国Merck公司首先开发的一种十六元大环内酯化合物,由灰色链霉菌经液体发酵后提取分离的代谢产物[1]。
它也是一种以胃毒作用为主兼有触杀作用的生物杀虫、杀螨、杀线虫剂,通过阻碍害虫运动神经信号传递使害虫麻痹致死[2-3]。
目前,阿维菌素在国内产量正逐年增加,但大部分产品都是含量很低的乳油。
而乳油中使用了大量甲苯、二甲苯类有机溶剂,挥发性强,易污染环境,对人类健康有害[4]。
阿维菌素水乳剂是一种农药新剂型,与乳油相比其最大特点是用少量或不用苯类溶剂,对人的危害和对环境的污染小,不燃不爆,贮运安全,环境效益好,符合当今农药剂型的发展方向。
同时,该制剂低毒、低残留,具有很好的推广前景。
该制剂用水代替乳油中大部分(约80%以上)溶剂,大大降低了生产成本[5-6]。
因此,水乳剂型的研制对环境保护、建设节约型社会和农药工业可持续发展有着积极意义。
鉴此,笔者介绍了一种5%阿维菌素水乳剂的研制方法,旨在为水乳剂型的开发提供理论依据。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试剂。
原药:9.8%阿维菌素油膏(河北志诚生物化工有限公司);乳化剂:农乳601、By140、EL-40、OP-10和By125(江苏南京太化化工有限公司);防冻剂:乙二醇(辽宁沈阳华东试剂厂);稳定剂:TBHQ原粉(国药集团化学试剂有限公司);其他试剂:乙醇(辽宁沈阳华东试剂厂)、蒸馏水(自制)、6.59%TBHQ 溶液(自制)。
1.1.2 仪器。
SL302N型电子台秤(上海民桥精密科学仪器有限公司)、100LX型高剪切乳化搅拌机(上海威宇机械电子有限公司)、GH600AB型隔水式培养箱(北京科伟永兴仪器有限公司)和DC-2006型低温恒温槽(上海衡平仪器有限公司)。
1.2 方法1.2.1 试剂的配比及用量。
1.2.1.1 复配乳化剂的配制。
在农药水乳剂中,乳化剂的作用是降低表面和界面张力,将油相分散乳化成微小油珠,悬浮于水相中,形成稳定的乳状液。
农药配方中应用最多的是阴离子和非离子表面活性剂搭配使用。
经试验,较优的乳化剂配方为农乳601∶By140=1∶1,无热贮析水率,无絮凝现象,综合表现很好(表1)。
表1 复配乳化剂筛选结果注:热贮析水率为在(54±2)℃、14 d测定的体积比。
有无絮凝综合评价1 EL-4020有差编号乳化剂组合热贮析水率∥%2 By-140 10 无一般3 农乳601 2 无较好4 op-108有差5 By125 3 无较好6 农乳601∶By125=1∶1 2 无较好7 农乳601∶By140=1∶1 无无好以7号最优配比进行乳化剂用量的选择,复配乳化剂用量7%~10%均可配制出合格的制剂,而降低至5%后热贮会有明显析水现象,结合成本考虑,乳化剂用量以8%左右较为合适(表2)。
表2 乳化剂用量筛选结果结论5合格良 8.5用量%稳定性分散性热贮析水率∥%乳液冷贮稳定性合格不合格7合格良 3.0 合格合格8合格优 0 合格合格10 合格优 0 合格合格1.2.1.2 稳定剂溶液的配制。
将20.00 g乙醇加热至40℃左右后,加入1.41 g TBHQ粉,强力搅拌10 min,待溶解后再弱力搅拌 20 min,形成稳定的6.59%TBHQ溶液,用量 8.07%。
1.2.1.3 防冻剂的选择与用量。
水乳剂中,常用的防冻剂主要有乙二醇、丙三醇和无机盐类等,经试验发现,乙二醇和丙三醇均有很好的防冻效果,制备的水乳剂分散性较好,基于成本考虑,选择防冻剂为乙二醇,用量5.53%。
1.2.2 配制工艺。
称取1.17 g By140于100 ml烧杯中溶化后,加入 1.17 g 农乳601,待搅拌均匀后,加入 14.92 g 9.8%阿维菌素油膏形成油相;2.36 g TBHQ溶液、1.62 g乙二醇和8.45 g水混合均匀形成水相;在高剪切乳化机作用下,将水相缓慢倒入油相中,继续剪切5 min,即可得到乳白色水乳剂。
1.2.3 性能指标考察。
1.2.3.1 乳液稳定性试验。
参照国家标准GB/T 1603-2001《农药乳液稳定性测定方法》进行。
移取样品5 ml,用水稀释200倍,在(30±2)℃下保持1 h后若无浮油、浮膏和沉淀出现,则判定产品的乳液稳定性合格。
1.2.3.2 冷贮稳定性试验。
参照国家标准GB/T 19137-2003《农药低温稳定性测定方法》进行。
移取100 ml样品置于离心管中,在制冷器中冷却至(0±2)℃并保持1 h,期间每隔15 min搅拌1次,每次15 s,检查并记录有无固体物或油状物析出,将离心管放回制冷器,在(0±2)℃继续放置7 d后将离心管取出,在室温(不超过20℃)下静止3 h,离心分离15 min。
记录管子底部离析物的体积(精确至0.05 ml)。
1.2.3.3 热贮稳定性试验。
参照国家标准 GB/T 19136-2003《农药热贮稳定性测定方法》进行。
取30 ml试样注入安培瓶中,用火焰封口,冷却后称重,放入(54±2)℃恒温箱中14 d,取出,将安培瓶外擦拭干净后称重,质量未发生变化的试样于24 h内完成对有效成分含量等规定项目的检验。
1.2.3.4 经时稳定性试验[7]。
将试样装安培瓶密封,自然条件下12个月和(0~5)℃条件下6个月贮存,观察制剂外观随时间的变化情况。
2 结果与分析2.1 产品的乳液稳定性为了验证产品的稳定性,按配方配制了5份该水乳剂样品,并分别对外观、分散度及各种稳定性等指标性能进行了测定。
由表3可知,试验选用的复配乳化剂的种类和配比关系,能够使阿维菌素水乳剂得到稳定,外观均为乳白色,且移取样品5 ml可迅速分散到200倍的水中,1 h后无浮油、浮膏和沉淀出现,分散性很好,判定产品乳液稳定性合格。
表3 5%阿维菌素水乳剂各项指标测定注:冷贮温度(30±2)℃。
样品序号外观分散性经时稳定性乳液稳定性1合格优合格合格2合格优合格合格3合格优合格合格4合格优合格合格5合格优合格合格2.2 产品的冷贮和热贮稳定性由表4可知,在指定温度下冷贮和热贮后的外观均为均匀乳白色液体,冷贮析出率几乎没有,热贮分解率也均控制在5%以内,该5份样品均为合格,所以该配方是可行的。
表4 5%阿维菌素水乳剂冷贮和热贮指标测定注:冷贮温度(0±2)℃;热贮温度(54±2)℃。
结论1 合格合格 3.0样品序号冷贮稳定性热贮稳定性热贮分解率∥%冷热贮后外观均匀乳白色液体合格2 合格合格 2.8 均匀乳白色液体合格3 合格合格 2.4 均匀乳白色液体合格4 合格合格 1.5 均匀乳白色液体合格5 合格合格2.0均匀乳白色液体合格3 结论与讨论水乳剂型已成为国际上公认的一种绿色环保制剂,但水乳剂是热力学不稳定体系,存放过程中易出现分层、沉降、絮凝等不稳定现象,甚至出现破乳和聚结,导致乳液体系被破坏,水乳剂不稳定问题已成为制约其快速发展的最大障碍[8]。
经多次试验筛选出的较优化的5%阿维菌素水乳剂的研制配方如下:阿维菌素5.00%,TBHQ稳定剂5.33%,乳化剂(农乳601∶By140=1∶1)8.00%,乙二醇防冻剂 5.53%。
该水乳剂外观为乳白色液体,入水后能迅速呈雾状分散,经过各指标性能试验,得出该配方乳液稳定性合格。
参考文献[1]吴建兰,仲苏林.阿维菌素水乳剂的研制[J].现代农药,2011,10(1):27-29.[2]张毅,胡西洲.阿维菌素及其衍生物的研究进展[J].湖北农业科学,2007,46(5):845-848.[3]刘乾开,朱国念.新编农药使用手册[M].2版.上海:上海科学技术出版社,1999:168-170.[4]郑彩华.1.8%阿维菌素水乳剂的研制[J].安徽化工,2008,34(2):51-53. [5]华乃震.安全和环保型的农药水乳剂[J].现代农药,2003,2(5):27-31. [6]张登科,魏方林,朱国念,等.我国农药水乳剂的发展现状及稳定机理研究[J].现代农药,2007,6(5):1-4,13.[7]王亚廷,刘亚敏,李波,等.20%丁硫克百威水乳剂的研制[J].农药科学与管理,2008,29(1):33-37.[8]张晓光,刘洁翔,王海英.阿维菌素水乳剂的稳定性[J].物理化学学报,2010,26(3):617-625.。