国家重点研发计划“化学农药对靶高效传递与沉积机制及调控”项目专刊 引言

农药对靶高效传递是一个复杂的剂量传递过程,期间受到农药药剂特性、环境气象因素、有害生物为害规律、靶标作物叶面结构等多种因素的影响,导致农药的脱靶和流失,是农药过量使用的主因。国家重点研发计划项目"化学农药对靶高效传递与沉积机制及调控"以我国主要粮食作物、经济作物、蔬菜和果树等靶标作物种植体系中典型有害生物防控为核心,重点开展了:①不同种植体系中环境因子影响农药对靶高效传递及飘移流失的规律,②不同作物界面结构特性影响农药对靶润湿铺展与沉积持留的规律及机制,③功能助剂调控农药对IB动态沉积及静态持留的作用原理,④基于不同粑标作物、施药场景与不同助剂协同作用下化翔药纖关键参数与流失酸途縫方面的研究,并取得阶展。     

新疆棉花病虫害防治药剂剂型研发策略

棉花是我国重要的经济作物,也是受病虫害危害最严重的农作物之一。目前化学防治仍是棉田病虫害防治的重要技术。新疆棉区是我国最大的棉花主产区,气候类型属于典型的温带大陆性气候,具有光照充足、夏季高温干旱、多风、昼夜温差大等特殊气候特点,农药药液喷施过程中容易发生蒸发、飘移、降解等损失,严重影响药剂的防治效果。本文综述了温湿度、风、光照等环境因子对药剂防治效果的影响,以及国内外对提升药剂防治效果采取的调控措施,并结合新疆棉田的特殊气候条件提出了剂型研发的新策略。在提升产品理化稳定性的前提下,还需综合考虑有效成分的理化性质、棉花叶片的结构及润湿特性、施药器械等多种因素。结合农药学、植物保护学、界面化学、有机化学等多学科交叉理论知识指导,利用先进的技术和载体材料研发环境响应型、靶向高效的农药剂型,结合配套使用技术及措施,探索农药高效利用及减量调控途径,为实现农药减量增效、引领棉花产业绿色发展提供科技支撑。     

25%氟菌·唑醚水分散粒剂配方及其对马铃薯晚疫病的田间防效

为筛选25％氟吡菌胺·吡唑醚菌酯(fluopicolide·pyraclostrobin)水分散粒剂的配方并明确其田间防治马铃薯晚疫病的效果,本文在选定氟吡菌胺与吡唑醚菌酯的最佳混配比例的基础上,通过“干法”加工工艺筛选出25％氟吡菌胺·吡唑醚菌酯水分散粒剂的优化配方,并制备了达到应用标准的试验样品,开展了该样品田间防治马铃薯晚疫病的药效试验.结果表明,以Terwet1004、Tersperse 2700、Morwet D425、尿素、超细煅烧高岭土等为配方助剂,加工出的25％氟吡菌胺·吡唑醚菌酯水分散粒剂样品崩解迅速,悬浮率高于90％,热贮稳定性合格;在喷施剂量(按有效成分)为480、360、288 g/hm2时,对马铃薯晚疫病的田间防效分别为93.96％、92.31％、89.04％.25％氟吡菌胺·吡唑醚菌酯水分散粒剂可有效防治马铃薯晚疫病,具有较好的应用价值.     

高纯度o,p-DDT的合成

为提高稳定同位素利用率和产物的化学纯度,对DDT的合成方法进行了改进:利用浓硫酸及发烟硫酸混合催化的方法,直接使用水合三氯乙醛为原料,经低温长时间反应,半微量合成纯度高于98%的O,P-DDT。以碳酸钡计,DDT合成收率为17.1%。该方法可用于DDT的稳定同位素标记合成。     

硫双威原药中单质硫高效液相色谱分析

本文采用反相高效液相色谱法,以乙腈为流动相,使用Eclipse XDB-C18、5μm为填料的不锈钢柱和二极管阵列检测器,在225nm波长下对硫双威原药中单质硫进行分离和定量分析。结果表明该分析方法的线性相关系数为1.00,最低检出浓度为0.1mg/L,标准偏差为0.03,变异系数为1.15%,平均回收率为100.34%。     

反应时间、芯壁比及表面活性剂用量对阿维菌素微囊制备的影响

以甲基丙烯酸甲酯为壁材,采用乳液聚合法制备了阿维菌素微囊悬浮剂。研究了聚合反应时间、芯壁比(芯材与壁材的质量比)和表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS)用量对所制备微囊的包裹率、载药量和粒径的影响规律,并对其贮存稳定性和释放性能进行了测定。结果发现:所制备微囊的包裹率、载药量和粒径均与聚合反应时间呈正相关,包裹率和载药量在聚合反应3 h后达到相对稳定,粒径在聚合反应1 h后变化幅度明显减小;芯壁比对所制备微囊的载药量和粒径影响较为明显,随着芯壁比的增加,载药量增加、粒径减小,当芯壁比从1∶ 5增大到1∶ 2时,载药量由15.59%增加到30.33%,平均粒径(D50)由5.47减小到2.18 μ m,但芯壁比对微囊包裹率的影响不明显;SDS用量对所制备微囊的包裹率和载药量影响较小,对粒径的影响较大,当SDS的质量分数为8%时,微囊的D50最小且更为均一。研究表明,反应时间等3个因素对阿维菌素微囊悬浮剂成囊均有一定的影响,当反应时间大于3 h、芯壁质量比为1∶ 3至1∶ 2、SDS质量分数为6%至8%时,有利于形成粒径均一、形态规则、包裹率和载药量都较高,且具有良好的贮存稳定性和释放特性的阿维菌素微囊悬浮剂。     

乳液聚合法制备阿维菌素微胶囊及其生物活性研究

利用乳液聚合法制备了阿维菌素微胶囊,其包裹率达99.98%,载药率达37.5%。用动态光散射粒度分析仪和冷场发射扫描电子显微镜进行了测试,结果显示,微胶囊颗粒平均粒径为278 nm,单分散性较好。渗透性与传导性试验结果表明,在植物体内,该阿维菌素微胶囊比乳油具有更好的渗透性与传导性。室内杀虫活性研究表明,该阿维菌素微胶囊制剂的杀虫活性与原药相近。     

荧光介孔二氧化硅负载丙硫菌唑纳米颗粒的制备及性能研究

近年来,丙硫菌唑作为一种新颖的广谱杀菌剂备受关注,但由于其代谢产物对操作人员存在健康风险,导致其在中国的使用和登记受到限制。将丙硫菌唑制备为具有缓慢释放、可提高农药稳定性等特点的缓释制剂可有效改善其带来的健康风险问题。本研究采用纳米荧光介孔二氧化硅制备了丙硫菌唑缓释纳米颗粒,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分析、热重分析(TGA)、荧光光谱以及高效液相色谱仪等手段对其结构与特性进行表征。采用透析袋法探讨了丙硫菌唑在释放介质中的释放行为;利用菌丝生长速率法测定了该载药颗粒对小麦赤霉病原菌的杀菌活性;通过激光共聚焦研究了荧光二氧化硅在小麦赤霉病菌菌丝体以及小麦中的传输情况。结果表明:所制备的载药纳米颗粒外观形貌较为规整,平均粒径为139 nm,其最大载药量可达27.14%;该纳米载药颗粒具有缓释性能,释放曲线符合Ritger-Peppas方程;载药颗粒与丙硫菌唑原药相比具有相同的毒力效果。此外,激光共聚焦结果表明,该荧光二氧化硅纳米颗粒可以在菌丝体以及小麦植株根部吸收和传导。     

苯肽胺酸原药和可溶液剂高效液相色谱分析方法

本文采用高效液相色谱法,以甲醇+0.1%磷酸水溶液为流动相,使用Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱和紫外-可见光检测器,在254nm波长下对98%苯肽胺酸原药和20%苯肽胺酸可溶液剂试样中有效成分进行分离和定量分析。结果表明,苯肽胺酸的线性回归方程为y=10.892x-35.057,相关系数为1.000 0; 98%苯肽胺酸原药和20%苯肽胺酸可溶液剂的标准偏差分别为0.35%和0.11%;苯肽胺酸可溶液剂的平均回收率为100.38%。该方法灵敏高、操作简便快速,适用于苯肽胺酸原药及制剂产品的含量检测。     

溶剂蒸发法制备丙硫菌唑微囊及其性能研究

【目的】以生物可降解材料聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）（P(3HB-co-4HB)）为壁材制备丙硫菌唑微囊,研究制备工艺对微囊粒径、载药量及包封率的影响,筛选出分散性好、粒径较小、载药量高的配方,并对其释放动力学、光降解、对花生白绢病菌（Sclerotium rolfsii）室内生物活性等性能进行初步研究和表征,为提高丙硫菌唑在环境中的稳定性及利用率提供理论指导和技术支撑。【方法】采用溶剂蒸发法制备丙硫菌唑微囊,通过单因素试验探究芯壁材质量比、油水体积比、乳化剂质量分数和剪切速率对微囊粒径、载药量和包封率的影响;以载药量与粒径为关键技术指标,通过L₉(3⁴)正交试验筛选出最优制备工艺参数,并对正交试验结果进行验证;通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、高效液相色谱（HPLC）和室内毒力测定对微囊的外观形貌、释放性能、光稳定性能以及对花生白绢病菌的室内生物活性进行研究。【结果】芯壁材质量比对微囊的载药量有显著影响,随着芯材质量的增大,载药量逐渐增大;油水体积比、PVA质量分数、剪切速率对微囊粒径具有显著影响,随着剪切速率与PVA质量分数的增大,微囊粒径逐渐减小,油水体积比对微囊形态及分散性影响较大。试验中各因素对微囊包封率的影响并不显著。通过L₉(3⁴)正交试验配方优化获得最佳制备工艺：芯壁材质量比1﹕5,油水体积比1﹕5,PVA质量分数2%和剪切速率12 000 r/min。在最佳制备工艺条件下制备了粒径（D₅₀）为3.32 μm、跨距为2.82,分散性良好的球形丙硫菌唑微囊,载药量为15.52%,包封率为80.24%。该微囊具有较好的缓释性能,其释放动力学符合Fick扩散规律,呈现先“突释”后“缓释”两个过程。与原药相比,丙硫菌唑微囊在水溶液中的光稳定性增强,光解半衰期延长了一倍。菌丝生长抑制试验表明其对花生白绢病菌的抑制活性与原药相当。【结论】以生物可降解材料P(3HB-co-4HB)为载体制备丙硫菌唑微囊,不同制备工艺影响微囊的载药量、分散性和粒径大小,其缓释及光稳定性能对减少农药施用量、提高农药利用率具有重要意义。丙硫菌唑微囊在花生白绢病的防治方面具有良好的应用前景。