[0001] 本发明涉及一种农药新剂型生产领域，尤其是一种百草枯膏剂及其制备方法。 背景技术

[0002] 百草枯化学名称：1,1’-dimethyl-4,4’-bipyridyliumion（1.1'-二甲基-4,4'联吡啶阳离子，英文通用名：paraquat）；
分子式：C12H14N2Cl2；
结构式：
作用特点：百草枯在绿色植物的叶绿体中起效。叶绿体中的光合系统吸收光能制造糖，从而为植物提供养分。百草枯能准确进入被称作光合系统 I 的生化系统。该系统能产生自由电子以推动光合作用。百草枯离子与这些电子发生反应形成“自由基”。氧气迅速将这些自由基转化为过氧化物。这些过氧化物很容易和细胞膜内的不饱和脂肪酸发生反应。经过这一连串的化学反应，细胞膜被破坏，细胞内容物泄漏并混合，导致更大的破坏。整个过程极为迅速，因此百草枯不会发生可观测到的转移。
二十世纪五十年代末，人们发现百草枯能控制绝大多数一年生杂草并抑制多年生杂草，随后在1962年首次推向市场，用于 100 多种作物的多种杂草（有害植物）控制，包括在各种气候条件下种植的各种谷物、油种、水果及蔬菜。由于百草枯能有效控制杂草并免除犁田埋草环节，因此它简化了作物的生产，从而在可持续耕作领域促成了许多革新。这节省了农户的时间，还有助于土壤的养护。百草枯是全世界使用最广的除草剂之一，为世界除草剂市场上第二大除草剂。它已在 100 多个国家获得使用许可。使用这种除草剂可减少耕种作业，有助于防止土壤被侵蚀，保持土壤湿度，有利于促进无需消耗时间和能量的“免耕农业”或“直播农业”开展。

[0003] 但是，随着农林业对百草枯需求的激增，临床上百草枯中毒的发病率也明显上升，现已成为继有机磷农药之后第2大农药中毒品种，且按现有趋势特别是高毒有机磷农药禁用后百草枯很快可能成为导致农民中毒的第1位农药 ，百草枯中毒的主要原因是服毒自杀， 占国内文献报导病例数的99% ，其次是职业接触和意外中毒。以山东某医院收治的病人为例 ：百草枯中毒接诊量从2003的2人发展到2009年的72人，2010年将超过100人 ，其中服毒自杀占95.6%， 职业中毒为2.4%，其他为意外中毒。

[0004] 为了保证人们的生命安全，减少中毒事故的发生，世界各国相继制定了针对百草枯的限用和禁用政策：美国于1978年2月发布规定 （43FR5782 ），将所有含百草枯的产品归于限制使用级农药，对其使用者实行资质认证即只有具有资质的施药者才能使用百草枯；在欧洲因涉及健康问题，瑞典于1983年宣布禁止使用百草枯，随后奥地利、丹麦和芬兰也先后宣布禁用百草枯 ，2007年7月11日欧盟法院裁定废除于2003年通过的百草枯登记，百草枯自此退出欧盟市场；在东南亚国家：菲律宾、马拉西亚、印度尼西亚，禁止百草枯用于油榈；2008年1月1日起，斯里兰卡禁止销售6.5%以上浓度的百草枯各种剂型的制剂。

[0005] 在中国，2003年国家质量监督验检疫总局发布GB 19307-2003 (百草枯母药)和GB19308-2003 (百草枯水剂), 对百草枯产品的成分、含量等指标作了严格规定，要求百草枯母药和制剂必须添加催吐剂三氮唑嘧啶酮，其中百草枯阳离子与三氮唑嘧啶酮的质量比应控制为400±50 :1；2004年农业部农药检定所发出农药检 药政 （2004 ）18号 （关于加强百草枯和敌草快登记管理的通知）的文件， 一是要求生产企业在申请百草枯登记时必须提供催吐剂来源证明，批准使用的催吐剂必须网上备案， 新的催吐剂品种需提供急性、经口试验、催吐效果和对胃粘膜刺激等试验；二是停止受理和审批百草枯产品的新增出口登记和分装登记，已批准出口登记和分装登记的不再办理续展登记，原则上不再受理和批准百草枯混配制剂登记。

[0006] 但是，由于百草枯的作用部位准确、快速的除草效果和耐雨性能以及与土壤接触失去活性而保留杂草根系、对作物安全的特性，使百草枯在保护性耕作体系中尤其是免耕技术中，发挥着关键而不可替代的作用，在近 50 年来的使用过程中，百草枯为世界各地的农民所接受，产生了巨大的社会及经济效益，同时还减少了土壤侵蚀的现象，已经成为不可或缺的农业用品。

[0007] 为了减少因百草枯毒性而引起的中毒事故，使百草枯继续服务于农业生产，世界各国对百草枯进行了深入的研究，针对人为误服引起的毒性问题提出了解决方案 ，在专利申请CN00813298.4和CN99119405.5和US5635445中提出了通过改变目前通用的百草枯水剂为百草枯固体或半固体剂型的方式来提高百草枯安全性，但是，在生产这种固体或半固体剂型的同时，由于粉尘污染会对产业工人和使用者造成损害并增加生产成本；在专利申请CN95194386.3中提出了生成凝胶的方式来提高百草枯的安全性，这一方式会显著降低药效，不符合农业生产需要；在利申请CN02807340.1提出在百草枯水剂中加入藻酸盐来降低百草枯口服毒性的方式，但其在实际应用过程中造成制剂粘度太高，不能完全倾倒出来，并且难以分散在喷雾器中，使制剂丧失平衡，达不到安全的作用。

[0008] 本发明的目的就是要制备一种产用安全、低成本、除草效果优异的百草枯新制剂类型，这种剂型不但可以有效降低因接触或偶然及故意摄入引起的中毒事故发生，而且方便使用、价格低廉、效果出众。

[0009] 为实现上述要求，发明人进行了大量的剂型试验和生物活性试验，发现：当百草枯与适量的表面活性剂、水溶性高分子聚合物、催吐剂、填料、保湿剂、着色剂、嗅觉警示剂混合后形成的膏剂，具有优异的除草活性，并且可以显著降低因接触、偶然或者故意摄入引起的中毒事故的发生。

[0010] 基于这些发现，本发明人提出了一种百草枯的膏剂：含有百草枯的膏剂为水分散型或水溶性的膏状物质；所述的百草枯以百草枯二氯化物计其质量百分比含量为1～50%。

[0011] 所述的膏剂含有：百草枯、表面活性剂、催吐剂、水溶性高分子聚合物、填料及在保湿剂、着色剂、嗅觉警示剂中任意的一种以上成分。

[0012] 所述的百草枯以百草枯二氯化物计其质量百分比含量优选5～30%。

[0013] 所述的百草枯以百草枯二氯化物计其质量百分比含量优选5～30%。

[0014] 其中作为活性成分的百草枯是一种广谱、速效、触杀型、灭生性除草剂，属于吡啶类除草剂，以百草枯阳离子（化学名称：1.1'-二甲基-4,4'联吡啶阳离子）和百草枯二氯化物（化学名称：1,1＇-二甲基-4,4＇-联吡啶阳离子二氯盐）的形式存在，能迅速被植物绿色组织吸收，抑制光合作用，使其快速枯死。

[0015] 表面活性剂为本行业技术人员所知的农化行业常用的一些表面活性剂，但不包括烷基芳基磺酸钠。所述的表面活性剂为直链烷基苯磺酸钠、烷基多糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、扩散剂、烷基聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚及C12～C18胺盐、C10～C18季铵盐或杂环类表面活性剂中的任意一种或一种以上；其质量百分比含量为1～20%，优选5～15%。

[0016] 所述的水溶性高分子聚合物为聚乙二醇、聚丙烯酸或盐及改性物、聚丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸聚合物、聚氧化乙烯、聚马来酸、聚马来酸盐、及改性物、二烯丙基季铵盐聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧琥珀酸、纤维素及改性物、淀粉改性物、黄原胶、海藻酸钠、阿拉伯胶、明胶、瓜尔胶、聚乙烯醇中的一种或几种的混合物；其质量百分比含量为0.1～40%，优选1～20%。

[0017] 所述的填料为水、白炭黑、高岭土、沸石、环糊精、可溶性淀粉、尿素、泥土粉、葡萄糖、硅酸镁铝中一种或几种的混合物；其质量百分比含量为1～20%。

[0018] 作为保湿剂可以使用至少一种选自以下的物质：甘油、乙二醇、丙二醇、或山梨酸醇等。

[0019] 作为着色剂可以为红、蓝、青、绿、或黑中的任一种或者混合。

[0020] 作为嗅觉警示剂为吡啶或大蒜素中的任一种。

[0021] 作为催吐剂一般为三氮唑吡啶酮。

[0022] 所述的百草枯膏剂，可以通过以下两种制备方法制得：①制备低含量百草枯膏剂，即含量≤35%时，在制膏容器中，加入计量好的百草枯母液，其二氯化物含量≥42%，然后分批加入填料、水溶性高分子组分，同时进行均质搅拌、研磨，同时配合抽真空操作，物料加毕后延长以上操作工艺50分钟，使物料充分捏合；
最后加入表面活性剂、保湿剂及其它辅助组分，充分捏合30分钟至膏体状，取出少量膏体检测合格后，打入膏体贮存罐陈化，使物料自然冷却，陈化时间3小时，使物料充分膨胀后形成均相粘合体；
②制备高含量百草枯膏剂，即含量>35%时，将百草枯母液，其百草枯二氯化物含量≥42%，减压条件下，高温60～80℃加热至百草枯粘稠液，含量为60%～85%；
以浓缩后百草枯粘稠液为母液，重复步骤①即得。

[0023] 由于目前百草枯的剂型主要以水剂为主，易于口服，本发明将百草枯制成不易服用的膏剂，可以有效降低因接触或偶然及故意摄入引起的中毒事故发生，而且方便使用、价格低廉、效果出众。并且相对于其他常规制剂类型，百草枯膏剂具有良好的环境兼容性和优异的杂草防除效果。

[0024] 在下文中，将通过实施例对本发明进行更详细地描述，但是本发明并不以任何方式受这些实施例的限制，实施例中所述的百草枯含量都是以百草枯二氯化物的含量来计算。

[0025] 实施例1: 5%百草枯膏剂百草枯（二氯化物含量42%）： 5%（折百后加入）
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠： 8%
脂肪醇聚氧乙烯醚： 2%
尿素： 10%
葡萄糖： 5%
硅酸镁铝： 1%
黄原胶： 2%
聚乙二醇4000： 5%
吡啶： 0.2%
三氮唑吡啶酮： 0.009%
水： 补至100%
实施例2: 10%百草枯膏剂的制备
百草枯（二氯化物含量42%）： 10%（折百后加入）
二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯： 1%
木质素磺酸钠： 4%
滑石粉： 17%
可溶性淀粉： 2%
黄原胶： 1%
瓜尔胶： 0.3%
改性聚丙烯酸钠： 3%
吡啶： 0.2%
三氮唑吡啶酮： 0.02%
水： 补至100%
实施例3: 15%百草枯膏剂的制备
百草枯（二氯化物含量42%）： 15%（折百后加入）
C18季铵盐： 20%
丙三醇： 5%
山梨酸醇： 1%
尿素： 10%
黄原胶： 0.5%
聚马来酸酐： 0.2%
白炭黑： 3%
葡萄糖： 10%
改性聚丙烯酸钠： 8%
吡啶： 0.2%
三氮唑吡啶酮： 0.03%
水： 补至100%
实施例4: 15%百草枯膏剂的制备
百草枯（二氯化物含量42%）： 15%（折百后加入）
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵： 10%
可溶性淀粉： 15%
聚马来酸： 5%
改性聚丙烯酸钠： 7%
聚乙二醇4000： 2%
乙二醇： 3%
滑石粉： 11%
吡啶： 0.2%
三氮唑吡啶酮： 0.03%
水： 补至100%
实施例5: 20%百草枯膏剂的制备
百草枯（二氯化物含量42%）： 20%（折百后加入）
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵： 6%
月桂醇硫酸钠： 5%
丙二醇： 5%
阿拉伯胶： 2%
沸石： 4%
环糊精： 10%
聚环氧琥珀酸： 1%
二烯丙基季铵盐聚合物： 10%
聚丙烯酰胺： 0.2%
海藻酸钠： 3%
烷基聚醚： 5%
蓝色色素： 0.05%
三氮唑吡啶酮： 0.04%
水： 补至100%
实施例6: 30%百草枯膏剂的制备
百草枯（二氯化物含量42%）： 30%（折百后加入）
脂肪醇聚氧乙烯醚： 8%
烷基多糖苷： 2%
丙二醇： 5%
黄原胶： 0.22%
明胶： 0.3%
聚天门冬氨酸： 0.2%
聚乙烯吡咯烷酮： 1%
硅酸镁铝： 3%
泥土粉： 3%
蓝色色素： 0.05%
三氮唑吡啶酮： 0.06%
尿素： 补至100%
实施例7：37%百草枯膏剂的制备
高含量百草枯母液的制备：将百草枯母液（百草枯二氯化物含量≥42%）减压条件下，高温60～80℃加热至百草枯粘稠液，含量70%。

[0026] 百草枯（二氯化物含量70%）： 37%（折百后加入）C18季铵盐： 5%
丙三醇： 8%
聚马来酸酐： 1%
聚氧化乙烯： 0.2%
可溶性淀粉： 10%
葡萄糖： 2%
聚乙烯醇： 0.5%
高岭土： 3%
白炭黑： 0.5%
吡啶： 0.2%
三氮唑吡啶酮： 0.07%
水： 补至100%
实施例8：50%百草枯膏剂的制备
高含量百草枯母液的制备：将百草枯母液（百草枯二氯化物含量≥42%）减压条件下，高温60～80℃加热至百草枯粘稠液，含量77%。

[0027] 百草枯（二氯化物含量77%）： 50%（折百后加入）C18季铵盐： 5%
二烯丙基季铵盐聚合物： 3%
丙三醇： 5%
可溶性淀粉： 2%
瓜尔胶： 0.5%
羧甲基纤维素钠： 2%
沸石： 8%
绿色色素： 0.02%
三氮唑吡啶酮： 0.09%
葡萄糖： 补至100%
对比实施例1：
为了与本发明的实施例进行比较，采购市场上应用最为广泛的200g/l百草枯水剂（先正达 克无踪 ）用于生物活性试验。

[0028] 对比实施例2：为了与本发明的实施例进行比较，采购市场上应用最为广泛的41%草甘膦异丙胺盐水剂（孟山都 农达 ）用于生物活性试验。

[0029] 对比实施例3：为了与本发明的实施例进行比较，采购市场上应用最为广泛的18%草铵膦可溶液剂（拜耳 保试达 ）用于生物活性试验。

[0030] 除草活性用于测试本发明的苗后除草活性的杂草种类列于下述的各实施例中。这些试验是针对全国各地大田自然生长的杂草进行的，主要有马唐（Digitaria sanguinalis (L．)Scop．）、牛筋草（Eleusine indica(L.) Gaertn）、香附子（Rhizoma Cyperi）、胜红蓟（Ageratum conyzoides L）、小飞蓬（Conyza canadensis (L．) Cronq．）等。

[0031] 试验按照GB/T17980.1-17980.50-2000《农药田间药效试验准则（一）》规定的试验方法和调查方法进行。每个处理按照推荐剂量施药，每个处理设4个重复，每个小区面积为45 m2，各小区随机排列；在杂草生长旺盛期施药，用水量按照600L/ h㎡计算；分别于药后1、3、5、7、14天，在每个小区随机选择3-4 个点，每点0.5m2进行抽样调查，记录调查的每种杂草总株数。药前试验区平均杂草密度为1105株/㎡，该地主要杂草种类马唐、牛筋草、香附子、胜红蓟、小飞蓬，占比例按株数计百分比分列为38.3%、17.1%、16.2%、11.5%、13.6%。试验结果按照下述公式计算药剂的药效：
空白对照区活草数-处理区残存杂草数
防治效果（%）= ——————————————————×100
空白对照区活草数
并在施药后14天做一次总除草效果调查，采用目测估计值调查法。分级调查和记载。
杂草防除效果分级标准如下表：
生测实施例1 对马唐的除草效果试验
按照试验要求，用实施例和对比实施例的药剂处理生长旺盛期的马唐之后，分别在处理之后的1、3、5、7、14天调查各处理的株防效，其试验结果见表一。

[0032] 表一 实施例和对比实施例对马唐的防治效果（%）根据表中数据可以看出，百草枯膏剂各实施例与对比实施例1相比，药效好于对比实施例1或者与对比实施例1差异不显著；百草枯膏剂各实施例与对比实施例2、3相比，药效明显好于对比实施例2、3，差异显著。

[0033] 生测实施例2 对牛筋草的除草效果试验按照试验要求，用实施例和对比实施例的药剂处理生长旺盛期的牛筋草之后，分别在处理之后的1、3、5、7、14天调查各处理的株防效，其试验结果见表二。

[0034] 表二 实施例和对比实施例对牛筋草的防治效果（%）根据表中数据可以看出，百草枯膏剂各实施例与对比实施例1相比，对牛筋草药效差异不显著；百草枯膏剂各实施例与对比实施例2、3相比，药效明显好于对比实施例2、3，差异显著，同时表现出对牛筋草优异的防效持续性，可以达到对牛筋草有效控制的效果。

[0035] 生测实施例3 对香附子的除草效果试验按照试验要求，用实施例和对比实施例的药剂处理生长旺盛期的香附子之后，分别在处理之后的1、3、5、7、14天调查各处理的株防效，其试验结果见表三。

[0036] 表三 实施例和对比实施例对香附子的防治效果（%）根据表中数据可以看出，百草枯膏剂各实施例与对比实施例1相比，对香附子总体防效在80%-90%，各处理之间药效差异不显著；百草枯膏剂各实施例与对比实施例2、3相比，药效明显好于对比实施例2、3，各处理之间差异显著，同时百草枯膏剂可以达到控制香附子的效果，显著优于对比实施例2、3。

[0037] 生测实施例4 对胜红蓟的除草效果试验按照试验要求，用实施例和对比实施例的药剂处理生长旺盛期的胜红蓟之后，分别在处理之后的1、3、5、7、14天调查各处理的株防效，其试验结果见表四。

[0038] 表四 实施例和对比实施例对胜红蓟的防治效果（%）根据表中数据可以看出，百草枯膏剂各实施例与对比实施例1相比，对胜红蓟总体防效在90%左右，药效差异不显著；百草枯膏剂各实施例与对比实施例2、3相比，药后1天、3天、5天药效明显好于对比实施例2、3，药效差异显著；药后7天、14天后各处理之间药效无明显差异。

[0039] 生测实施例5 对小飞蓬的除草效果试验按照试验要求，用实施例和对比实施例的药剂处理生长旺盛期的小飞蓬之后，分别在处理之后的1、3、5、7、14天调查各处理的株防效，其试验结果见表五。

[0040] 表五 实施例和对比实施例对小飞蓬的防治效果（%）据表中数据可以看出，百草枯膏剂各实施例与对比实施例1相比，对小飞蓬总体防效在80%-90%左右，药效差异不显著；百草枯膏剂各实施例与对比实施例2相比，在速效性方