450g_L草甘膦异丙胺盐水剂开发与研究_陶茂胜.pdf

第 51 卷第 3 期2023 年 2 月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.51 No.3Mar.2023450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂开发与研究陶茂胜,甘 甜,向兰香,曹 杰,田义群(湖北泰盛化工有限公司,湖北 宜昌 443000)摘 要:作为国内外销量最大的草甘膦异丙胺盐中的一种,450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂在澳洲占据了很大一部分市场份额,为了解决该产品质量稳定性差的难题,决定开发该新产品的生产工艺技术,本试验主要从草甘膦原药、色浆筛选及产品 pH的控制方面展开研究。最后确定最佳生产工艺条件为:使用 Na+含量 2000 mg/kg 以内的草甘膦原药,Colanyl Blue A2R 蓝色色浆,制剂 pH 控制在4.6 4.8。此外,用新产品进行柑橘园杂草防除试验,与市售450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂作对比,结果表明新产品对柑橘生长安全,对杂草的防效与市售样品无显著差异。关键词:草甘膦;异丙胺盐;Na+含量;pH 值;防效中图分类号:TQ460.6 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2023)03-0126-03 第一作者:陶茂胜(1986-),男,高级工程师,主要从事农药开发和应用。Development and Research of 450 g/L Glyphosate Isopropylamine Salt SolutionTAO Mao-sheng,GAN Tian,XIANG Lan-xiang,CAO Jie,TIAN Yi-qun(Hubei Trisun Chemicals Co.,Ltd.,Hubei Yichang 443000,China)Abstract:As one of the glyphosate isopropylamine salts with the largest sales volume at home and abroad,450 g/Lglyphosate isopropylamine salt solution has occupied a significant market share in Australia.In order to solve the problemof poor quality stability of this product,it was decided to develop the production process technology of this new product.This experiment mainly conducted research from the aspects of glyphosate technical agent,color paste selection andproduct pH control.Finally,the optimal production process conditions were determined as follows:using glyphosatetechnical with a Na+content of less than 2000 mg/kg,using Coloryl Blue A2R blue color paste,and controlling the pH ofthe preparation between 4.6 and 4.8.In addition,the new product was tested for weed control in citrus orchards,andcompared with the commercially available 450 g/L glyphosate isopropylamine saline solution.The results showed that thenew product was safe for citrus growth and had no significant difference in weed control efficacy compared to thecommercially available samples.Key words:glyphosate;isopropylamine salt;Na+content;pH value;preventive effect草甘膦是一种灭生性有机磷类除草剂,主要靠作用于芳香簇氨基酸合成过程中的 5-烯醇丙酮酰-莽草酸-3 磷酸合成酶1,来抑制芳香簇氨基酸的合成,最后致植物死亡。草甘膦纯品2为无色晶体,熔点 200,水中溶解度 12 g/L(25),不溶于一般有机溶剂,但制成钠盐或铵盐后易溶于水,制剂多加工为铵盐、钠盐、异丙胺盐或二甲胺盐3,其中销量最大的是草甘膦异丙胺盐。草甘膦异丙胺盐主要销售的品种4-5有:62%草甘膦异丙胺盐母液、62%草甘膦异丙胺盐水剂、41%草甘膦异丙胺盐水剂、450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂。其中,450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂并未广泛使用,主要是销往澳洲市场。本试验意在开发 450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂的生产工艺技术,探究草甘膦原药 Na+含量、制剂 pH 对产品稳定性的影响。1 实 验1.1 实验材料Na+含量为 9 mg/kg、139 mg/kg、844 mg/kg、1646 mg/kg、2045 mg/kg、4075 mg/kg 的 草 甘 膦 原 药;99%异 丙 胺;Huntsman 3780 助剂;Teva-chem 蓝色色浆、Colanyl Blue A2R蓝色色浆、飞宇化工蓝色色浆。1.2 实验方法1.2.1 草甘膦原药 Na+含量对制剂质量稳定性的影响生产草甘膦原药时,Na+是一个重要的控制指标,常用 Na+含量多少来评价草甘膦原药质量6,因此,本研究以 Na+含量为标准对草甘膦原药进行分级,挑选出以下几个级别的原药:(1)Na+含量 1 10 mg/kg;(2)Na+含量 100 200 mg/kg;(3)Na+含量500 1000 mg/kg;(4)Na+含量1000 2000 mg/kg;(5)Na+含量2000 3000 mg/kg;(6)Na+含量 4000 5000 mg/kg。分别用这几个级别的草甘膦原药与异丙胺反应生成草甘膦异丙胺盐,添加 8%Huntsman 3780 助剂和适量水,配制成 450 g/L草甘膦异丙胺盐水剂,pH 均控制为 4.75,在常温、热储(54)、冷藏(0)下观察各制剂是否稳定,筛选出可保证制剂质量稳定的原药。第 51 卷第 3 期陶茂胜,等:450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂开发与研究127 1.2.2 色浆对制剂质量稳定性的影响结合市场需求选择蓝色色浆进行试验,分别为:(1)Teva-chem 蓝色色浆;(2)Colanyl Blue A2R 蓝色色浆;(3)飞宇化工蓝色色浆。统一使用 Na+含量为 9 mg/kg 的草甘膦原药,与异丙胺反应完全后添加8%Huntsman 3780 助剂,分别添加这3 种色浆,添加量 0.02%,配制成 450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂,pH 均控制为 4.75,在常温、热储(54)、冷藏(0)下观察各制剂颜色是否稳定。1.2.3 制剂 pH 值对制剂质量稳定性的影响统一使用 Na+含量为 9 mg/kg 的草甘膦原药,滴加不同量的异丙胺来控制制剂的 pH 值,反应完全后添加 8%Huntsman3780 助剂和适量水,配制的 450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂设置如下 pH 值梯度:pH=4.4,pH=4.5,pH=4.6,pH=4.7,pH=4.8,pH=4.9,pH=5.0,在常温、热储(54)、冷藏(0)下观察各制剂是否稳定。1.2.4 柑橘园杂草防除试验参照范鸿华等7的研究,采用茎叶喷施的方式,进行柑橘园杂草防除试验,使用量 120 150 mL/亩,分别在药后 5 天、10 天、15 天进行观测,观察试验药剂对柑橘生长是否安全。此外,以市售 450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂作对照,施用相同剂量条件下,观察、统计两款制剂在药后 7 天、15 天、30 天、45 天的防除杂草效果。试验设计见表 1。表 1 供试药剂试验设计Table 1 Test design of test reagents处理号药剂施药剂量/(mL/亩)123450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂(试验药剂)80120150456450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂(对照药剂)801201502 结果与分析2.1 草甘膦原药 Na+含量对制剂质量稳定性的影响在常温、热储、冷藏条件下观察1 个月,各制剂状态见表2。表 2 原药 Na+含量对 450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂稳定性影响Table 2 Effect of Na+content of the technical drug on the stability of 450 g/L glyphosate isopropylamine saline solution配制时间原药批号Na+含量/(mg/kg)pH观察时间常温、冷藏、热储2019.09.12A4-1174-194.752019.09.26正常2019.10.15正常2019.09.12A6-1185-11394.752019.09.26正常2019.10.15正常2019.09.12A9-870-18444.752019.09.26正常2019.10.15正常2019.09.12G7-2694-416464.752019.09.26正常2019.10.15正常2019.09.12D12-1636-120454.752019.09.2654 分层2019.10.1554 分层,常温、冷藏均析出晶体2019.09.12A3-2542-140754.752019.09.26正常2019.10.1554 分层,冷藏析出晶体,常温正常结果表明,草甘膦原药 Na+含量在 2000 mg/kg 以内时,配制的水剂相对稳定,在 54 下长达一个月以上不会出现分层现象。Na+含量超过 2000 mg/kg 的原药配制的水剂,在 54 下,早则两周内,晚则一个月就会出现分层现象,因此建议生产中减少使用 Na+含量超过 2000 mg/kg 的草甘膦原药。2.2 色浆对制剂质量稳定性的影响由于 Huntsman 3780 助剂是一款牛脂胺型助剂,呈琥珀色液体,和蓝色色浆混合时间久易变色。经过 14 天的热储(54),使用了 Teva-chem 蓝色色浆的制剂变色最快,程度最大,其次是使用了飞宇化工蓝色色浆的制剂,最不容易变色的是使用Colanyl Blue A2R 蓝色色浆的制剂。因此,从保证制剂颜色稳定性来看,建议选择 Colanyl Blue A2R 蓝色色浆。2.3 制剂 pH 值对制剂质量稳定性的影响在常温、热储、冷藏条件下观察1 个月,各制剂状态见表3。结果显示,pH4.8 的水剂在热储情况下更容易分层,短则两周内,多则一个月左右时间开始分层。因此,在生产中,建议将水剂 pH 值严格控制在 4.6 4.8 之间,可减少产品的结晶和分层现象。表 3 制剂 pH 值对 450 g/L 草甘膦异丙胺盐水剂稳定性影响Table 3 Effect of pH value of the preparation on the stabilityof 450 g/L glyphosate isopropylamine saline solution配制时间原药批号Na+含量/(mg/kg)pH观察时间常温、冷藏、热储2020.01.10A4-1174-194.462020.01.24冷藏结晶2020.02.29冷藏结晶2020.01.10A4-1174-194.542020.01.24正常2020.02.29冷藏结晶2020.01.10A4-