一种含2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的微乳剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及一种含2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的微乳剂及其制备方法和应用，属于农药技术领域。


背景技术：

2.2甲4氯异辛酯(mcpa 2-ethylhexyl ester)，化学名称：2甲基4氯苯氧乙酸异辛酯，属于选择性内吸传导激素型除草剂，可以破坏双子叶植物的输导组织，使生长发育受到干扰，茎叶扭曲，茎基部膨大变粗或者开裂。目前，2甲4氯异辛酯的主要剂型为水乳剂和乳油。
3.氯氟吡氧乙酸异辛酯(fluroxypyr-1-methylheptyl ester)，化学名称：4-氨基-3,5-二氯-6-氟-2-吡啶氧乙酸异辛酯，属吡啶类内吸传导型苗后茎叶处理除草剂，施药后很快被杂草吸收，使敏感植物出现典型激素类除草剂的反应并传导到全株各部位，使植株畸形、扭曲，最后死亡。目前，氯氟吡氧乙酸异辛酯的主要剂型为水乳剂和乳油。
4.二氯吡啶酸(clopyralid)，化学名称：3,6-二氯吡啶-2-羧酸，属吡啶类原药，是人工合成的植物生长激素。它的化学结构和许多天然的植物生长激素类似，但在植物的组织内具有更好的持久性。它主要通过植物的根和叶进行吸收然后在植物体内进行传导，所以其传导性能较强。对杂草施药后，它被植物的叶片或根部吸收，在植物体中上下移动并迅速传导到整个植株。低浓度的二氯吡啶酸能够刺激植物的dna、rna和蛋白质的合成从而导致细胞分裂的失控和无序生长，最后导致管束被破坏；高浓度的二氯吡啶酸则能够抑制细胞的分裂和生长。目前，二氯吡啶酸的主要剂型为水剂、可溶粒剂、可溶粉剂等。
5.含有单一活性组分的除草剂品种在农业草害防治上往往存在不同程度的缺陷，例如：除草谱窄，连续使用后杂草容易产生抗药性，使用次数多会加重环境的污染。而恰当的复配除草剂有互补性强、增效作用明显、防治谱扩大、施用量减少、施药适期延长、对作物安全性高、环境污染降低、与环境兼容性强等积极特点，也越来越受到市场的欢迎。当然如果活性成分选择不当，复配后也会容易产生拮抗性、制剂性能难以发挥等问题，且复配的活性组分种类越多，对制剂的研发难度越大。目前市场上大多数是相关活性组分的单剂或两元复配物，三元复配的制剂较少，目前未见2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸三元复配组合物及其剂型的相关报道。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种含2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的微乳剂，经实验验证，2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸在防治杂草方面具有增效作用，而本发明通过助剂的搭配和选择，将这三者的复配组合物制成微乳剂，所得微乳剂具有配制简便、稳定性高的特点，更有利于药效的发挥，具有很好的应用前景。
7.2甲4氯异辛酯原药为黄色至棕黄色液体，熔点-48℃；氯氟吡氧乙酸异辛酯原药为
白色或类白色粉末，熔点56-57℃；二氯吡啶酸原药为黄色和淡黄色粉末，熔点151℃，logp值-2.63。其中，2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯均有较高的亲油性,二氯吡啶酸亲水性强，这三者混配较难稳定制作在一相中。这3种活性成分在制成微乳剂时，会出现分层、析油、稳定性差等问题，影响了有效成分性能的发挥。针对这一问题，发明人根据这三种药物活性成分的特点，将2甲4氯异辛酯原药、氯氟吡氧乙酸异辛酯原药制作到油相中，二氯吡啶酸制作到水相中，同时对微乳剂的助剂体系进行了大量地筛选工作，选择乳化剂、防冻剂、溶剂、ph调节剂作为助剂，通过各助剂的协同搭配，尤其是乳化剂、防冻剂、溶剂3种助剂的协同配合，有效地降低或解决了制剂分层、稳定性差等问题，保证了制剂的稳定性，最终制得的微乳剂具有稀释稳定性好、冷热贮稳定性好、原药降解率低的优势。
8.本发明提供了一种微乳剂，该微乳剂包括有效成分，所述有效成分为2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸，这三者复配具有增效的除草效果，能提高除草效果，可扩大除草谱，能提高对作物的安全性。2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的质量比为10-30:1-10:3，例如10:1:3、10:5:3、10:10:3、20:1:3、20:5:3、20:10:3、26:6:3、30:1:3、30:5:3、30:10:3，在此质量比范围内，这三者具有协同增效作用。更优选的，2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的质量比为26:6:3，在此质量比下增效最明显。
9.进一步的，上述微乳剂中，有效成分的含量为5-45wt％，例如5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％。
10.进一步的，上述微乳剂中，还包括助剂和水，所述助剂为乳化剂、防冻剂、ph调节剂和溶剂中的至少一种，其中乳化剂、防冻剂和溶剂为必须助剂，而ph调节剂根据二氯吡啶酸的含量进行选择，当二氯吡啶酸的含量小于等于2％时，不需要加入ph调节剂，而当二氯吡啶酸的含量大于2％时，需要加入ph调节剂将二氯吡啶酸转变为盐，提高其在制剂中的稳定性。
11.进一步的，上述微乳剂中，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚、丁二酸二辛酯磺酸钠、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、苯乙烯聚氧乙烯醚硫酸盐和苯乙烯聚氧乙烯醚磷酸盐中的两种或两种以上。
12.进一步的，上述微乳剂中，所述防冻剂为丙三醇、乙二醇、丙二醇、甲醇、乙醇中的一种。
13.进一步的，上述微乳剂中，所述溶剂为异丙醇、正丁醇、异丁醇、环己酮、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、环己酮、二乙二醇乙醚、二丙二醇甲醚、s-100溶剂、s-150溶剂和s-200溶剂中的至少一种。本发明选择的溶剂属于环保型溶剂，对环境和人畜不易造成污染，比常规乳油、可湿性粉剂更加环保。
14.进一步的，上述微乳剂中，ph调节剂主要有氢氧化钠、氢氧化钾、二甲胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的至少一种。二氯吡啶酸用量超过2％时，需加入ph调节剂，使二氯吡啶酸与ph调节剂反应形成盐，ph调节剂的用量保证二氯吡啶酸完全转变为盐即可，ph调节剂可以按照二氯吡啶酸1：1.03倍摩尔当量加入。
15.进一步的，上述微乳剂中，所述水为自来水、软水或去离子水。
16.进一步的，上述微乳剂中，乳化剂的含量为10-25wt％，例如10wt％、12wt％、
14wt％、16wt％、18t％、20wt％、22wt％、25wt％。
17.进一步的，上述微乳剂中，防冻剂的含量为3-6wt％，例如3wt％、4wt％、5wt％、6wt％。
18.进一步的，上述微乳剂中，溶剂的含量为10-20wt％，例如10wt％、12wt％、14wt％、16wt％、18wt％、20wt％。
19.进一步的，上述微乳剂中，水的用量补足100wt％。
20.进一步的，上述微乳剂通过溶剂、乳化剂、防冻剂这些助剂的选择解决或降低了2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸制成微乳剂时存在的不足，所得微乳剂具有稀释稳定性好、冷热贮稳定性好的优势，有效地解决或降低了制剂分层、析油、稳定性差等问题。优选的，溶剂由环己酮、n-甲基吡咯烷酮按照质量比1：1-4混合而成，乳化剂由十二烷基苯磺酸钙、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚按照质量比1:2-4组合而成，防冻剂为乙二醇，ph调节剂为一乙醇胺。通过这些助剂的优选，更有利于剂型性能的优化和有效成分的药效发挥，尤其是溶剂、乳化剂、防冻剂的优选对剂型的性能和药效的发挥具有更好的提升作用。
21.本发明还提供了上述微乳剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
22.(1)将溶剂加入第一反应釜内，然后加入2甲4氯异辛酯和氯氟吡氧乙酸异辛酯，充分搅拌溶解完全，再加入乳化剂，继续搅拌均匀，得油相；
23.(2)将水和二氯吡啶酸和ph调节剂加入第二反应釜内，升温反应使二氯吡啶酸转变为盐，然后降温加入防冻剂，搅拌至均一，得水相；或者，将水、二氯吡啶酸和防冻剂加入第二反应釜内，搅拌至均一，得水相；
24.(3)将水相与油相混合，搅拌均匀，即得含2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的微乳剂。
25.进一步的，步骤(2)中，升温至65-75℃进行反应，反应至二氯吡啶酸全部转变为盐为止。
26.本发明还提供了上述含2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的微乳剂在防治杂草中的应用。本发明微乳剂在禾谷类作物上使用适期较宽，可用于小麦、大麦、玉米、葡萄及果园、牧场、林场等地防除阔叶杂草，阔叶杂草包括藜、猪殃殃、田旋花、荠菜、反枝苋、繁缕、卷茎苋、马齿苋、铁苋菜、播娘蒿、大巢菜等。
27.本发明具有以下有益效果：
28.1、本发明将2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸进行复配，在防治杂草方面具有显著的增效作用，该组合既扩大了除草谱，又能互补增效，提高了除草效果，降低了产品用量，降低了成本低，提高了对作物的安全性，具有增效和延缓抗药性产生等特点。
29.2、本发明微乳剂加工工艺简单、产品稳定性好、使用方便。本发明微乳剂通过助剂的选择，稀释稳定性和冷热贮稳定性有了很大的提升，能够耐受-5℃至54℃高低温区间，有效解决了产品运输过程中环境变化的影响；同时本发明微乳剂能够耐受d水、c水、3who水等不同水质，在这些水质中稀释稳定性均能够合格，满足不同国家、地区的使用，有利于大范围的推广应用。
30.3、本发明微乳剂在防治小麦、大麦、玉米、葡萄及果园、牧场、林场等杂草方面有很好的应用前景，可有效防除藜、猪殃殃、田旋花、荠菜、反枝苋、繁缕、卷茎苋、马齿苋、铁苋
菜、播娘蒿、大巢菜等阔叶杂草。
具体实施方式
31.下述实施例是对于本发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述。
32.实施例1室内毒力测定
33.2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的除草增效作用采用室内毒力测定的方法。按照孙云沛法进行室内毒力测定，明确药剂按一定比例复配后的共毒系数(ctc)，ctc＜80为拮抗作用，80≤ctc≤120为相加作用，ctc＞120为增效作用。
34.试验药剂均由山东潍坊润丰化工股份有限公司提供。
35.试验设计：经预试确定各药剂有效抑制浓度范围后，每个药剂按有效成分含量分别设一系列浓度处理，设清水对照。参照《农药室内生物测定试验准则除草剂》进行，采用茎叶喷雾测定药剂及混用后的抑制中浓度，并以孙云沛等(1960)提出的计算联合毒力的方法求其共毒系数。
36.计算公式如下(以2甲4氯异辛酯为标准药剂，其毒力指数为100)
37.氯氟吡氧乙酸异辛酯的毒力指数(ti)＝2甲4氯异辛酯的ed
50
/氯氟吡氧乙酸异辛酯的ed
50
×
100。
38.二氯吡啶酸的毒力指数(ti)＝2甲4氯异辛酯的ed
50
/二氯吡啶酸的ed
50
×
100。
39.m的实际毒力指数(ati)＝2甲4氯异辛酯的ed
50
/m的ed
50
×
100。
40.m的理论毒力指数(tti)＝2甲4氯异辛酯ti
×
p
2甲4氯异辛酯
+氯氟吡氧乙酸异辛酯ti
×
p
氯氟吡氧乙酸异辛酯
+二氯吡啶酸ti
×
p
二氯吡啶酸
。
[0041][0042]
式中：m为2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸不同配比的混合物；
[0043]
p
2甲4氯异辛酯
为2甲4氯异辛酯在复配组合物中所占的比例；
[0044]
p
氯氟吡氧乙酸异辛酯
为氯氟吡氧乙酸异辛酯在复配组合物中所占的比例；
[0045]
p
二氯吡啶酸
为二氯吡啶酸在复配组合物中所占的比例。
[0046]
试验结果如表1所示：
[0047]
表1 2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸复配对灰藜的毒力测定结果
[0048][0049][0050]
由表1可知，2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸对灰藜的ed
50
分为141.33mg/l、75.85mg/l和50.98mg/l。当2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的质量比为10:1:3、10:5:3、10:10:3、20:1:3、20:5:3、20:10:3、26:6:3、30:1:3、30:5:3、30:10:3时，复配组合物的共毒系数分别为125.09、127.74、128.81、128.99、129.92、130.28、147.24、135.78、128.50、126.59，均大于120，表现为增效作用，而当2甲4氯异辛酯、
氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的质量比为8:5:1、55:15:5时，共毒系数仅为109.97、116.85，无增效作用。其中2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸质量比为26:6:3时增效作用最明显。
[0051]
实施例2
[0052]
一种微乳剂，配方如表2所示，各组分含量为(wt％)：有效成分6％，乳化剂十二烷基苯磺酸钙2％、苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚8％，溶剂环己酮2％、n-甲基吡咯烷酮8％，防冻剂乙二醇3％，水补足100％。
[0053]
上述微乳剂的制备方法为：
[0054]
(1)将溶剂加入第一反应釜内，然后加入2甲4氯异辛酯和氯氟吡氧乙酸异辛酯，充分搅拌溶解完全，再加入乳化剂，继续搅拌均匀，得油相；
[0055]
(2)将水、二氯吡啶酸和ph调节剂加入第二反应釜内，升温至65-75℃进行反应1h，然后降温至室温，加入防冻剂，搅拌30min至均一，得水相；
[0056]
(3)将水相与油相混合，搅拌30min，即得含2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的微乳剂。
[0057]
实施例3-10及对比例1
[0058]
按照表2中的配方配制一系列微乳剂。
[0059]
表2微乳剂配方(wt％)
[0060]
[0061][0062]
上述微乳剂的制备方法为：
[0063]
(1)将溶剂加入第一反应釜内，然后加入2甲4氯异辛酯和氯氟吡氧乙酸异辛酯，充分搅拌溶解完全，再加入乳化剂，继续搅拌均匀，得油相；
[0064]
(2)当没有ph调节剂时，将水、二氯吡啶酸和防冻剂加入第二反应釜内，搅拌30min至均一，得水相；当有ph调节剂时，将水和二氯吡啶酸加入第二反应釜内，再加入ph调节剂，升温至70℃保温1h，使二氯吡啶酸转变为盐，然后加入防冻剂，搅拌30min至均一，得水相；
[0065]
(3)将水相与油相混合，搅拌30min，即得含2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的微乳剂。
[0066]
试验例 性能检测
[0067]
对上述实施例和对比例制得的微乳剂性能进行检测，结果见下表3。其中，2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯、二氯吡啶酸的含量采用液相色谱方法检测，ph采用gb/t 1601农药ph值的测定方法检测，稀释稳定性采用cipac mt 41除草剂水溶液的稀释稳定性方法检测，热贮稳定性采用gb/t19136-2003农药热贮稳定性测定方法进行检测，低温稳定性采用gb/t 19137-2003农药低温稳定性测定方法进行检测(低温验证温度为-5℃)。
[0068]
表3微乳剂产品性能
[0069][0070]
由表1可知，从实施例2-10看，在药物有效成分含量5-45％范围内时，本发明微乳制剂优选体系在常温、热贮和低温下都有很好的稳定性。其中，实施例2-6采用优选助剂体系，所得产品在热储及冷储前后质量均较为稳定，原药分解率低，稀释稳定性检测均为优。实施例7-10采用普通助剂成分，稀释稳定性表现稍差，同时热贮后原药分解率提高，但是分解率也能够控制在5.0％以内，符合要求。而对比例1因乳化剂、溶剂选择不当，制剂稀释稳定性较差、冷储后存在分层现象、原药分解率较高，不符合使用要求。
[0071]
大田试验例：田间试验小麦田一年生杂草药效试验
[0072]
本试验安排在山东省潍坊市寒亭区城郊一农田，地势平坦，土地平整，灌溉排水设施齐全，田间管理水平一致，肥力均匀中等。共设5个处理，分别为：处理1：清水喷雾，空白对照；处理2：实施例3、10及对比例1；处理3：85wt％2甲4氯异辛酯乳油；处理4：20％氯氟吡氧乙酸异辛酯乳油；处理5：30wt％二氯吡啶酸水剂。
[0073]
其中，实施例3、10及对比例1的微乳剂按有效成分用量350g/公顷进行茎叶喷雾处理，处理3按有效成分用量765g/公顷进行茎叶喷雾处理，处理4按有效成分用量150g/公顷进行茎叶喷雾处理，处理5按有效成分用量225g/公顷进行茎叶喷雾处理。
[0074]
用工农-16型背负式手动喷雾器施药1次，按每公顷制剂用量兑水450kg配备药液，均匀喷雾。试验期间天气良好，施药当天无雨，药后10天内未降雨。
[0075]
施药后30天，调查各处理对杂草鲜重防效及对小麦的安全性。结果如表4所示。
[0076]
杂草鲜重防效调查方法：
[0077]
施药后30d，每个小区随机取4点，每点0.25m2，拔除一年生阔叶杂草分类称草鲜重，计算杂草鲜重防效。
[0078][0079]
表4各处理药剂小麦田一年生杂草药效试验结果
[0080][0081]
由上表的试验结果可以看出，2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸复配对小麦田一年生杂草有很好地防治效果，使用优选助剂的实施例3防效要明显优于实施例10、对比例1及对照药剂，表现出协同增效作用。从各实施例和对比例的药效对比可以看出，助剂的选择对于有效成分的发挥有重要的影响，助剂选择不当会影响2甲4氯异辛酯、氯氟吡氧乙酸异辛酯和二氯吡啶酸的复配效果。
[0082]
另外，根据对田间试验的全程观察，在试验剂量范围内，小麦田长势良好，均未出现药害现象，说明该复配药剂对小麦无药害。