CN102823601A - 吡蚜酮缓释颗粒剂及其制备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吡蚜酮缓释颗粒剂及其制备和应用。吡蚜酮缓释颗粒剂由吡蚜酮、分散剂、扩散剂、包膜剂、填料组成。本发明的吡蚜酮缓释颗粒剂中的活性成分能在预定的时间里释放到周围环境中去，适合一次施药到作物根际周围，控制整个生长季（或一定时期）的蚜虫科、飞虱科、粉虱科、叶蝉科害虫的危害。本发明具有无溶剂、无粉尘、对环境友好、作物利用率高、施用方便、对作业者安全、省工省力、持效期长等优点。

Description

吡蚜酮缓释颗粒剂及其制备和应用

技术领域

本发明涉及农药技术领域，具体指吡蚜酮缓释颗粒剂及其制备和应用。

背景技术

吡蚜酮的英文通用名为Pymetrozine，化学名称为(E)-4,5-二氢-6-甲基-4-(3-吡啶亚甲基胺)-1,2,4-三嗪-3(2H)-酮。

结构式为：

吡蚜酮是一种属于吡啶类或三嗪酮类杀虫剂，对刺吸式口器害虫具有很高选择性，主要用于防治蚜虫科、飞虱科、粉虱科、叶蝉科等多种害虫。在蔬菜、小麦、水稻、棉花、果树等粮经作物上具有广泛的应用。

吡蚜酮的传统加工剂型主要有乳油、可湿性粉剂、悬浮剂、水分散粒剂、片剂等。这些剂型使用中的一个普遍问题是施用后由于光解（尤其是紫外线）、水解、生物降解、挥发和流失等原因，造成其利用率明显降低，有相当一部分没有作用于靶标，而被浪费掉，同时造成了环境污染。据调查，喷施的农药是粉剂时，仅有10%左右的药剂附着在植物体上；液体时，仅有20%左右附着在植物体上。农药的1%-4%接触到目标害虫，其余40%-60%降落到地面，5%-30%的药剂漂游于空中，传统方法的药剂有效率只有1%-30%，而通过各种途径的损失率高达50%-60%。吡蚜酮的传统加工剂型主要有乳油、可湿性粉剂、悬浮剂等剂型都同样面临这一问题。

同时，由于工业化和城镇化的发展，农村青壮年劳动力的转移外出、留守人员的老龄化以及愿意在农村从事艰苦劳动的人数急剧减少，低效、艰苦的病虫害现有植保防治办法已经成为农业现代化的薄弱环节，因此，开发“高效、省工、省力”的现代农业技术体系也成为农业发展重点方向。因此，从环保和省工省力的角度来看，开发吡蚜酮缓释颗粒具有非常好的应用前景。

目前，已经有很多效果突出的农药被开发为缓释颗粒，如专利CN100442975C公开的以吡虫啉等为活性成分，改性淀粉和粘土为填料，聚乙烯醇为包膜剂的新型缓释农药颗粒剂。可以控制活性成分使其在预定的时间里按照预定的速度或以较低的速度释放到周围环境中去，特适合于一次施用植物根际周围控制整个生长季(或一定时期)的病虫害。但是，吡蚜酮作为一个选择性强、内吸活性好的刺吸式口器害虫杀虫剂，还没有缓控释放产品的开发。本发明公开的内容即是针对生产中的实际问题，将吡蚜酮开发为无溶剂、无粉尘、对环境友好、作物利用率高、施用方便、对作业者安全、省工省力、持效期长的缓释颗粒。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种有利于人类与环境和谐发展的吡蚜酮农药新剂型——吡蚜酮缓释颗粒剂，以克服传统剂型的一些缺陷。本发明的目的之二在减少施药次数，达到省工省力、高效利用吡蚜酮的目的。本发明还公开了吡蚜酮缓释颗粒剂的制备方法、应用范围和使用方法。

一种吡蚜酮缓释颗粒剂，由活性成分吡蚜酮及乳化剂、分散剂、包膜剂和填料组成；其中吡蚜酮的含量为0.5%-15%，乳化剂的含量为0.01%-5%，分散剂的含量为0.01%-5%，包膜剂的含量为0.5%-9%，填料的含量为68%-98%。

上述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯、水玻璃、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、三乙基己基磷酸中的一种或几种；分散剂为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物、净洗剂LS中的一种或几种；包膜剂为环氧树脂、聚丙烯酰胺、脂肪族二胺、多胺、芳香族多胺、石蜡、有机酸、有机酸酐、三氟化硼中的一种或几种；填料为粘土、高岭土、滑石粉、硅藻土、膨润土、海泡石、陶土、云母粉中的一种或几种及粘土、高岭土、滑石粉、硅藻土、膨润土、海泡石、陶土、云母粉中的一种或几种制备的土球。

所述土球的直径在2-5毫米之间。

所述的一种吡蚜酮缓释颗粒剂的制备方法，其特征是采用以下步骤制备得到：

（1）称取一定质量的吡蚜酮，然后按比例加入乳化剂、分散剂和填料配制成粉剂；

（2）按比例称取一定质量的土球放入可加热圆盘造粒机中，用水润湿，然后把步骤（1）配制的粉剂加入到圆盘中，使粉剂均匀且充分的吸附于土球表面；

（3）用配制的包膜剂溶液对步骤（2）制备的颗粒剂进行梯度包裹；

（4）把步骤（3）制备的颗粒剂在可加热圆盘造粒机中进行加热除去水分并固化；

（5）把步骤（4）制备的不同梯度包膜的颗粒剂按一定的比例进行混配，即制备成缓释颗粒剂；

步骤（1）中所述的乳化剂的含量为0.01%-5%，分散剂的含量为0.01%-5%，填料的含量为68%-98%；

步骤（2）中所述水的质量占土球质量的2%-15%；

步骤（3）中所述的包膜量为0.5%-9%，梯度为0.5%至9%依次递增；

步骤（3）和步骤（4）中可加热圆盘造粒机的转速为20-120 r/min。

所述的农药缓释颗粒剂，其特征在于将步骤（3）制备的产物在可加热圆盘造粒机中用树脂进行梯度包膜的温度为60-110 ℃，固化的时间为10-15 min。

所述的吡蚜酮缓释颗粒剂的应用，其特征是用于防治蚜虫科、飞虱科、粉虱科、叶蝉科害虫。

所述的蚜虫科害虫是甘蓝蚜、棉蚜、麦蚜、桃蚜；所述的飞虱科害虫是褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱；所述的粉虱科害虫是甘薯粉虱及温室粉虱；所述的叶蝉科害虫是小绿斑叶蝉。

所述的农药缓释颗粒剂，其特征在于所述农药缓释颗粒剂的适用范围为蔬菜、小麦、水稻、棉花、中草药、果树。

所述的农药缓释颗粒剂的施用方法，其特征在于在作物播种或者移栽时将所述的农药缓释颗粒剂撒施入土壤中，或在作物生长期间撒施于作物根际周围。

本发明吡蚜酮缓释颗粒剂及其制备和应用，由于吡蚜酮可以按预定的时间缓慢的释放到其周围环境中，其效果可以维持一段相当长的时间，从而延长了农药的持效期，减少了施药次数，作物利用率高；同时还具有施用方便、对作业者安全、省工省力等有益效果。

附图说明： 图1、 1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂的释放率。横坐标时间（天），纵坐标释放率（%）

具体实施方式

下面的实施例进一步说明本发明的各个方面，仅仅为了说明本发明的目的，而不是对本发明的保护范围进行限制。

实施例1  0.5%吡蚜酮缓释颗粒剂的制备

a）按需要量称取吡蚜酮 50g，净洗剂LS 10g，木质素磺酸钙 20g，十二烷基硫酸钠 20g，十二烷基苯磺酸钠5g， 硅藻土补足至200g, 制备为粉剂，

b) 称取9.5 kg土球放入可加热圆盘造粒机，用50 mL水喷施，然后把步骤 a）配制的适量吡蚜酮粉剂加入到圆盘中，使可湿性粉剂与土球均匀且充分的吸附。

c）称取150 g环氧树脂（用150 g无水乙醇进行溶解）和150 g聚酰胺树脂（用150 g乙酸乙酯进行溶解）配制成质量比为1:1，含量为50%的混合溶液，混合均匀备用（如量不足，多次配制）。

d）用步骤 c）配制的质量比为1:1、含量为50%的环氧树脂和聚酰胺树脂的混合溶液对步骤 b）制备的颗粒剂进行梯度包裹。包膜量分别为0.5%，1%，1.5%，2%，2.5%和3%。

e）把步骤 d）制备的颗粒剂在可加热圆盘造粒机中进行加热固化，固化的温度为60-110 ℃，固化的时间为10-15 min。

f）把步骤e）制备的不同梯度包膜的颗粒剂按1:1:1:2:1:2的比例进行混配，最终包膜量为3%。即制备成0.5%吡蚜酮缓释颗粒剂。

实施例2  1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂的制备

a）按需要量称取吡蚜酮 100g，净洗剂LS 30g，乙二醇酯10g，木质素磺酸钙 35g，十二烷基硫酸钠 18g，硅藻土补足至300g, 制备为粉剂。

b) 称取9.5 kg土球放入可加热圆盘造粒机，用200 mL水喷施，然后把步骤 a）配制的吡蚜酮粉剂加入到圆盘中，使可湿性粉剂与土球均匀且充分的吸附。

c）称取150 g环氧树脂（用150 g无水乙醇进行溶解）和150 g固化剂（用150 g乙酸乙酯进行溶解）配制成质量比为1:1、含量为50%的混合溶液，混合均匀备用（如量不足，多次配制）。

d）用步骤 c）配制的质量比为1:1、含量为50%的环氧树脂和聚酰胺树脂的混合溶液对步骤 b）制备的颗粒剂进行梯度包裹。包膜量分别为0.5%，1%，2%，3%，3.5%和4%。

e）把步骤 d）制备的颗粒剂在可加热圆盘造粒机中进行加热固化，固化的温度为60-110 ℃，固化的时间为10-15 min。

f）把步骤 e）制备的不同梯度包膜的颗粒剂按同等比例进行混配，最终包膜量为2%，即制备成有效含量1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂。

实施例3  2.0%吡蚜酮缓释颗粒剂的制备

a）取吡蚜酮200g，净洗剂LS 40g，烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物25g，木质素磺酸钙 45g，十二丁基萘磺酸钠45g，云母粉补足400g, 制备为粉剂。

b) 称取9.25 kg土球放入可加热圆盘造粒机，用适量水喷施，然后把步骤 a）配制的吡蚜酮可湿性粉剂加入到圆盘中，使可湿性粉剂与土球均匀且充分的吸附。

c）称取100 g 环氧树脂（用100 g无水乙醇进行溶解）和100 g脂肪族二胺（用100 g乙酸乙酯进行溶解）配制成质量比为1:1、含量为50%的混合溶液，混合均匀备用（如量不足，多次配制）。

d）用步骤 c）配制的含量为50%的树脂混合溶液对步骤 b）制备的颗粒剂进行梯度包裹。包膜量分别为1%，2%，3%，4%。

e）把步骤 d）制备的颗粒剂在可加热圆盘造粒机中进行加热固化，固化的温度为60-110 ℃，固化的时间为10-15 min。

f）把步骤 e）制备的不同梯度包膜的颗粒剂按一定的比例进行混配，最终包膜量为2.5%，即制备成2.0%吡蚜酮缓释颗粒剂。

实施例4  5.0%吡蚜酮缓释颗粒剂的制备

a）取吡蚜酮500g，净洗剂LS 200g，木质素磺酸钙 200g，脂肪酸聚乙二醇酯100g，膨润土400g, 云母粉补足2000g, 制备为粉剂。

b) 称取8.25 kg土球放入可加热圆盘造粒机，用1800 mL水喷施，然后把步骤 a）配制的吡蚜酮粉剂加入到圆盘中，使可湿性粉剂与土球均匀且充分的吸附。

c）称取100 g 环氧树脂（用适量无水乙醇进行溶解）和100 g环氧树脂固化剂（用适量乙酸乙酯进行溶解）配制成含量为70%的混合溶液，混合均匀备用（如量不足，多次配制）。

d）用步骤 c）配制的含量为70%的环氧树脂和聚酰胺树脂的混合溶液对步骤 b）制备的颗粒剂进行梯度包裹。包膜量分别为0.5%，1%，2%，2.5%和3%。

e）把步骤 d）制备的颗粒剂在可加热圆盘造粒机中进行加热固化，固化的温度为60-110 ℃，固化的时间为10-15 min。

f）把步骤 e）制备的不同梯度包膜的颗粒剂按一定的比例进行混配，最终包膜量为2.5%，即制备成5.0%吡蚜酮缓释颗粒剂。

其他百分含量和包膜量的吡蚜酮缓释颗粒剂的制备可以参照以上的方法制备。

实施例5  1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂的制备

a）取吡蚜酮100g，净洗剂LS 20g，木质素磺酸钙 20g，脂肪酸聚乙二醇酯10g，十二烷基硫酸钠 15g，滑石粉补足300g, 制备为粉剂。

b) 称取9.4 kg土球放入可加热圆盘造粒机，用1200 mL水喷施，然后把步骤 a）配制的吡蚜酮粉剂加入到圆盘中，使可湿性粉剂与土球均匀且充分的吸附。

c）称取100 g 环氧树脂（用适量无水乙醇进行溶解）和100 g环氧树脂固化剂（用适量乙酸乙酯进行溶解）配制成含量为50%的混合溶液，混合均匀备用（如量不足，多次配制）。

d）用步骤 c）配制的含量为50%的环氧树脂和聚酰胺树脂的混合溶液对步骤 b）制备的颗粒剂进行梯度包裹。包膜量分别为0.5%，1%，2%，2.5%和3%。

e）把步骤 d）制备的颗粒剂在可加热圆盘造粒机中进行加热固化，固化的温度为60-110 ℃，固化的时间为10-15 min。

f）把步骤 e）制备的不同梯度包膜的颗粒剂按等比进行混配，最终包膜量为2.5%，即制备成1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂。

实施例6  释放性能测试

以1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂为例：把1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂按包膜量0.5%：1.0%：2.0%=1:1:1混配均匀后，然后称取3 g 1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂装于尼龙网兜内，在25 ℃的恒温室内，用装有1000 mL的矿泉水瓶浸泡，分别于1、3、5、7、10、14、21、28天后，用移液管取样，每次取两份，每份10 mL；然后取出的水样用二氯甲烷萃取三次（30 mL、20 mL、20mL），收集有机相，置于梨形瓶中，在45℃条件下减压旋干，然后用1 mL甲醇定容后，采用高效液相色谱对从制剂中释放到水中的吡蚜酮的浓度进行分析后，计算其释放率如表1和图1。

表1  1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂的释放率

时间（d）	释放率（%）
		1	13.59
3	26.54
		5	39.63
7	46.72
		10	52.49
14	58.67
		21	63.97
28	66.73

 从表1和图1中可以看出：1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂在1-28天的范围内，释放率逐渐降低，到28天的时候吡蚜酮缓释颗粒剂的释放率才达到66.73%，这表明吡蚜酮释放到水中的速度受到控制，在颗粒表面包裹缓释包膜材料，农药活性成分的扩散也可以得到更加有效的控制。

实施例7  农药活性成分田间防治试验一

2012年在贵州荔波开展了1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂防治白背飞虱的田间药效试验。以每亩1000g的剂量处理3天后，在试验田中随机选取三个田块（面积为1平方米），观察每个田块白背飞虱的数量。其中一个田块撒施混配均匀的1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂，另外两个田块为空白对照，调查结果如表2。

表2  1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂田间防治试验结果

调查时间	处理	白背飞虱数量
			5月30日	1%吡蚜酮缓释颗粒剂	38
	空白1	93
				空白2	105
6月6日	1%吡蚜酮缓释颗粒剂	2
				空白1	13
	空白2	18

从表2中可以看出：不同时期用1%吡蚜酮缓释颗粒剂处理的田块中白背飞虱的数量比空白对照的田块中白背飞虱数量要少，如在5月30日，1%吡蚜酮缓释颗粒剂处理的白背飞虱数量分别为空白对照的40.8%和36.2%，在6月6日时，1%吡蚜酮缓释颗粒剂处理的白背飞虱数量分别为空白对照的15.4%和11.1%，这说明随着吡蚜酮的释放，其防效逐渐提高，能够长期有效的防治白背飞虱对作物的危害。

实施例8  农药活性成分田间防治试验二

2012年在湖南江华开展了1.0%吡蚜酮缓释颗粒剂防治飞虱的田间药效试验。

7.1 药剂

试验药剂：1%吡蚜酮缓释颗粒剂，设定剂量为①：500克/亩（制剂用药量），②：1000克/亩（制剂用药量），③：2000克/亩（制剂用药量）,

：3000克/亩（制剂用药量）。对照药剂：25%吡蚜酮可湿粉，25 克/亩（制剂用药量），根据虫量，在二叶或三叶期喷施。

7.2 小区安排

试验选择常年稻飞虱发生较重的田块，各处理要求土壤类型、水稻品种、播插期、水肥管理等措施一致。共设6个处理，每个处理设4次重复，共20个小区，每个小区面积秧田20-50平方米，小区随机区组排列，各小区间需筑小梗防止互相干扰。

7.3、施药与方法

1%吡蚜酮缓释颗粒剂播种撒施或者拌底肥撒施，对照药剂处理部分根据虫量，在二叶或三叶期喷施。

7.4、试验调查

防治效果：各处理每小区对角线5点取样，本田每点查10丛水稻，每小区查50丛水稻，秧田每点查0.25平方米（50厘米×50厘米），每小区查1.25平方米。稻飞虱用盆拍法，施药前调查稻飞虱（具体种类）基数，药后14、21、28 天调查各处理稻飞虱成虫、若虫数量，计算防效。

虫口减退率（%）=（药前虫量-药后虫量）/药前虫量×100％

防治效果（%）=（处理区虫口减退率-对照区虫口减退率）/（1－对照区虫口减退率）×100％。

7.5、防效

在不同施药浓度下药后7天、14天、21天、28天防效如表2 

试验调查结果表明，500克/亩药后7天、14天、21天、28天防效为0%，0%，46.2%，27.3%；2000克/亩药后7天、14天、21天、28天防效为 0, 69.8%，80%，63.6%；3000克/亩药后7天、14天、21天、28天防效为0，60.5%，87.7%，89.6%；而对照25%吡蚜酮在25克/亩药后7天、14天、21天、28天防效为0，58.7%，26.2%，24.7%。3000克/亩药后28天防效高达89.6%，说明1%吡蚜酮缓释颗粒剂防治效果持续时间久，具有很好的缓释防虫性能。

结论

1         本发明为吡蚜酮缓释颗粒剂的制备和应用，吡蚜酮缓释颗粒剂由吡蚜酮原药、分散剂、扩散剂、包膜剂和填料组成。

2         本发明的吡蚜酮缓释颗粒剂的制备包括吸附、包膜、固化等工序，生产工艺简单。

3         本发明的吡蚜酮缓释颗粒剂在水中28天释放率为66.73%，具有较好的缓释性能。

4  本发明的吡蚜酮缓释颗粒剂应用效果较好，能有效防治作物虫害，应用范围广，易于转化为实际应用。

Claims (9)

1.一种吡蚜酮缓释颗粒剂，其特征是由活性成分吡蚜酮及乳化剂、分散剂、包膜剂和填料组成；其中吡蚜酮的含量为0.5%-15%，乳化剂的含量为0.01%-5%，分散剂的含量为0.01%-5%，包膜剂的含量为0.5%-9%，填料的含量为68%-98%。

2.根据权利要求1所述的一种吡蚜酮缓释颗粒剂，其特征是乳化剂为十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯、水玻璃、三聚磷酸钠、二烷基苯磺酸钠、丁基萘磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、三乙基己基磷酸中的一种或几种；所述的分散剂为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯基醚甲醛缩合物、净洗剂LS中的一种或几种；所述的包膜剂为环氧树脂、聚丙烯酰胺、脂肪族二胺、多胺、芳香族多胺、石蜡、有机酸、有机酸酐、三氟化硼中的一种或几种；所述的填料为粘土、高岭土、滑石粉、硅藻土、膨润土、海泡石、陶土、云母粉中的一种或几种及粘土、高岭土、滑石粉、硅藻土、膨润土、海泡石、陶土、云母粉中的一种或几种制备的土球。

3.根据权利要求2，所述土球的直径在2-5毫米。

4.按照权利要求1所述的一种吡蚜酮缓释颗粒剂的制备，其特征是采用以下步骤制备得到：

（1）称取一定质量的吡蚜酮，然后按比例加入乳化剂、分散剂和填料配制成粉剂；

（2）按比例称取一定质量的土球放入可加热圆盘造粒机中，用水润湿，然后把步骤（1）配制的粉剂加入到圆盘中，使粉剂均匀且充分的吸附于土球表面；

（3）用配制的包膜剂溶液对步骤（2）制备的颗粒剂进行梯度包裹；

（4）把步骤（3）制备的颗粒剂在可加热圆盘造粒机中进行加热除去水分并固化；

（5）把步骤（4）制备的不同梯度包膜的颗粒剂按一定的比例进行混配，即制备成缓释颗粒剂；

步骤（1）中所述的乳化剂的含量为0.01%-5%，分散剂的含量为0.01%-5%，填料的含量为68%-98%；

步骤（2）中所述水的质量占土球质量的2%-15%；

步骤（3）中所述的包膜量为0.5%-9%，梯度为0.5%至9%依次递增；

步骤（3）和步骤（4）中可加热圆盘造粒机的转速为20-120 r/min。

5.根据权利要求3所述的农药缓释颗粒剂，其特征在于将步骤（3）制备的产物在可加热圆盘造粒机中用树脂进行梯度包膜的温度为60-110 ℃，固化的时间为10-15 min。

6.按照权利要求1所述的吡蚜酮缓释颗粒剂的应用，其特征是用于防治蚜虫科、飞虱科、粉虱科、叶蝉科害虫。

7.根据权利要求6所述的蚜虫科害虫是甘蓝蚜、棉蚜、麦蚜、桃蚜；所述的飞虱科害虫是褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱；所述的粉虱科害虫是甘薯粉虱及温室粉虱；所述的叶蝉科害虫是小绿斑叶蝉。

8.根据权利要求6或7所述的农药缓释颗粒剂，其特征在于所述农药缓释颗粒剂的适用范围为蔬菜、小麦、水稻、棉花、中草药、果树。

9.根据权利要求1所述的农药缓释颗粒剂的施用方法，其特征在于在作物播种或者移栽时将所述的农药缓释颗粒剂撒施入土壤中，或在作物生长期间撒施于作物根际周围。

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