農(nóng)藥干懸浮劑制劑用助劑的性能及發(fā)展分析課件

農(nóng)藥干懸浮劑制劑用助劑

性能及發(fā)展分析秦敦忠南京擎宇化工研究所2011.8青島農(nóng)藥干懸浮劑制劑用助劑

性能及發(fā)展分析秦敦忠南京擎宇化工研究農(nóng)藥結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定最佳制劑形態(tài)

磺隆類原藥適宜加工無(wú)水體系，如WP、WDG、OF，有機(jī)磷特有的酯鍵結(jié)構(gòu)，適宜加工EC，啶蟲咪水中溶解工大，宜加工非水制劑，二甲戊樂(lè)靈等低熔點(diǎn)原藥宜加工EC制劑加工過(guò)程、施藥方法和作用靶標(biāo)性質(zhì)決定表面活性劑結(jié)構(gòu)及組合方式

SC、DF、FS、OF，強(qiáng)有力的砂磨過(guò)程，吸附、分散過(guò)程緩慢，宜選擇潤(rùn)濕分散劑

復(fù)合型；WDG、WP，瞬間氣流粉碎過(guò)程，吸附、分散過(guò)程極快，宜選擇靜電作用較

大的分散劑；彌霧機(jī)、手動(dòng)噴霧、超低容量噴霧，藥液稀釋倍數(shù)不一樣，表面張

力接觸角不一樣，苗齡、靶標(biāo)表面形態(tài)等要求藥液表面性質(zhì)不一樣等等。

重要的關(guān)系農(nóng)藥結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定最佳制劑形態(tài)重要的關(guān)系主要內(nèi)容農(nóng)藥干懸浮劑定義與加工過(guò)程分析

農(nóng)藥干懸浮劑用助劑“構(gòu)效關(guān)系”幾類值得關(guān)注的農(nóng)用表面活性劑主要內(nèi)容農(nóng)藥干懸浮劑定義與加工過(guò)程分析農(nóng)藥干懸浮劑定義《農(nóng)藥劑型加工叢書，固體制劑》P202由原藥、紙漿廢液、棉籽餅等植物油粕或動(dòng)物毛皮水解下腳料及某些無(wú)機(jī)鹽等工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品混合而成；

農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所：濕法造粒干懸浮劑（DF)與干法造粒水分散性粒劑(WDG)合為一起，統(tǒng)稱為水分散性粒劑。

CN101984815A

一種氟啶胺干懸浮劑及其制備方法，CN101300975一種農(nóng)藥干懸浮劑的造粒方法英文：類似農(nóng)藥檢定所US3461080methodofmanufactureofsulfurformulations;US5001150nondustyspraydriednancozebwaterdispersiblegranulesandprocessfortheirpreparation.本文所涉及DF均指經(jīng)濕法砂磨、噴霧造粒形成的制劑農(nóng)藥干懸浮劑定義《農(nóng)藥劑型加工叢書，固體制劑》P202干懸浮劑（DF）加工工藝原藥、助劑填料、水濕法砂磨粗顆粒溶解濃度決定能耗助劑耐溫、吸附強(qiáng)度決定懸浮率噴霧干燥分級(jí)包裝濕磨原藥濃度影響噴霧干燥能耗和加工效率；助劑吸附于顆粒表面牢度和耐溫強(qiáng)度影響產(chǎn)品懸浮率干懸浮劑（DF）加工工藝原藥、助劑濕法粗顆粒溶解濃度決助劑耐農(nóng)藥干懸浮劑特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：稀釋藥液顆粒細(xì)度3-5um，低于于干法的15-40um，表現(xiàn)為懸浮率、分散性和藥效的提高。制造環(huán)境和使用環(huán)境大大改善，濕法粉碎、干燥、造粒基本沒(méi)有粉塵危害，成品無(wú)粉塵。易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，裝備水平大大提高。噴霧干燥造粒形成的中空顆粒，入水崩解快、懸浮率高，生產(chǎn)總收率高。缺點(diǎn)：

無(wú)成熟實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施；

蒸發(fā)水份量20～60%，能耗偏高；投資成本高？農(nóng)藥干懸浮劑特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：DF用表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”DF加工過(guò)程分析DF缺點(diǎn)克服途徑DF助劑“構(gòu)效關(guān)系”DF用表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”DF加工過(guò)程分析濕法砂磨過(guò)程分析潤(rùn)濕農(nóng)藥粒子的形態(tài)附聚體有利于顆粒的潤(rùn)濕濕法砂磨過(guò)程分析潤(rùn)濕農(nóng)藥粒子的形態(tài)附聚體有利于顆粒的潤(rùn)濕濕法砂磨過(guò)程分析農(nóng)藥粒子潤(rùn)濕合適的潤(rùn)濕分散劑可降低液固接觸角，增強(qiáng)砂磨過(guò)程中顆粒間的潤(rùn)滑作用。Washborre潤(rùn)濕效率公式

濕法砂磨過(guò)程分析農(nóng)藥粒子潤(rùn)濕合適的潤(rùn)濕分散劑可降低液固接觸角濕法砂磨過(guò)程分析具有立體結(jié)構(gòu)和可壓縮的高分子表面活性劑和常規(guī)助劑配合，有利于獲得高濃度懸浮劑。吸附作用：離子對(duì)作用（靜電力）、lewis酸堿作用、氫鍵力作用、極性基團(tuán)的相互作用、疏水基團(tuán)間的相互作用（色散力）空間位阻：潤(rùn)濕分散劑在農(nóng)藥顆粒表面的覆蓋率、吸附層厚度、牢度和分子鏈在水相中的伸展程度，影響空間位阻大小。分散---外力作用下，分散劑逐漸取代潤(rùn)濕劑的過(guò)程濕法砂磨過(guò)程分析具有立體結(jié)構(gòu)和可壓縮的高分子表面活性劑和常規(guī)濕法砂磨過(guò)程分析穩(wěn)定顆粒粒徑越小，體系沉降速度越低，越穩(wěn)定；顆粒粒徑越均勻，奧氏熟化可能性越小，體系越穩(wěn)定；潤(rùn)濕分散劑在農(nóng)藥顆粒表面的覆蓋率、吸附層的厚度、吸附層的牢度、及在連續(xù)相中的伸展程度可有效地降低奧氏熟化程度指的是由于農(nóng)藥粒子與水之間存在一定的溶解度，且大顆粒的溶解度低于小顆粒，結(jié)果是小顆粒消失，而大顆粒長(zhǎng)大。奧氏熟化STOCKS公式濕法砂磨過(guò)程分析穩(wěn)定顆粒粒徑越小，體系沉降速度越低，越穩(wěn)定；壓力噴霧干燥過(guò)程分析影響噴霧干燥質(zhì)量的因素：包覆了表面的表面活性劑的物料與水份結(jié)合狀態(tài)；物料在干燥過(guò)程中特性：熱敏性（變色、分解、熔化、收縮變形）；物料物理特性：粒徑分布、黏附性能助劑適宜的親水親油平衡、耐溫性能、助磨性能、黏附性能有利于干燥過(guò)程及制劑性能的穩(wěn)定。料液濃度越高，能耗越低。壓力噴霧干燥過(guò)程分析影響噴霧干燥質(zhì)量的因素：助劑適宜的親水親藥液稀釋穩(wěn)定過(guò)程分析稀釋過(guò)程：

將制劑放入水中，充分?jǐn)嚢瑁捎脵C(jī)械噴灑影響藥效的可表征指標(biāo)：

表面張力和接觸角：與藥液稀釋倍數(shù)有關(guān)，由潤(rùn)濕劑所作用；

最大持留量：由分散劑與潤(rùn)濕劑共同作用

適宜的表面張力和接觸角，較高的最大持有量，有利于藥效的發(fā)揮藥液稀釋穩(wěn)定過(guò)程分析稀釋過(guò)程：影響藥效的可表征指標(biāo)：適宜的表如何克服DF缺點(diǎn)

缺點(diǎn)一、無(wú)成熟實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施

雙流體噴霧干燥代替壓力式噴霧干燥，實(shí)驗(yàn)證實(shí)擬合性好

缺點(diǎn)二、蒸發(fā)水份量20～60%，能耗偏高提高懸浮體濃度，降低水份蒸發(fā)量缺點(diǎn)三、設(shè)備投資高？1000噸/年DF，濕磨系統(tǒng)（配料釜、砂磨機(jī)、混合釜等）約30萬(wàn)元、

噴霧干燥系統(tǒng)（加熱、塔、旋風(fēng)、含尾氣處理）約35萬(wàn)元

如何克服DF缺點(diǎn)缺點(diǎn)一、無(wú)成熟實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施100ml立式砂磨機(jī)1000ml臥式砂磨機(jī)雙流體噴霧干燥器

實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施100ml立式砂磨機(jī)實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥設(shè)施雙流體噴霧干燥噴嘴壓力式噴霧干燥噴嘴實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥設(shè)施雙流體噴霧干燥噴嘴

不同干燥設(shè)備產(chǎn)品性能比較50%苯噻酰胺+3%芐嘧磺隆DF

濕料參數(shù)噴霧干燥參數(shù)項(xiàng)目壓力式雙流體苯噻磺隆52%進(jìn)風(fēng)溫度（度）110130芐嘧磺隆3.3%出風(fēng)溫度（度）8385SP-28362%產(chǎn)品含水量3.5%2.6DF-794%產(chǎn)品粒度60-100目325-1000目其它～100%懸浮率92.4%97.6懸浮率(%)98.3崩解3次---濕料砂磨濃度50%乳液粒徑D904.3微米4.2不同干燥設(shè)備產(chǎn)品性能比較50%苯噻酰胺+3%芐嘧磺隆DF提高濕磨漿料濃度濕磨過(guò)程和伯爾納限度---65-75%DF濕磨料與常見(jiàn)高濃度懸浮劑制備區(qū)別：

無(wú)需增稠劑、防凍劑、殺菌劑、pH值調(diào)節(jié)劑，經(jīng)時(shí)穩(wěn)定；

助劑需耐高溫不軟化、變性，適宜的與水結(jié)合強(qiáng)度，不易從顆粒表面脫落，易助磨。高濃度懸浮劑制備常見(jiàn)問(wèn)題：

無(wú)法濕磨，如70%吡蟲啉DF，濕磨料濃度50%；

濕磨后立即膏化，如40%啶蟲咪DF，濕磨濃度40%；

難以配料，80%敵草隆DF，濕磨濃度65%；

提高濕磨漿料濃度濕磨過(guò)程和伯爾納限度---65-75%農(nóng)藥干懸浮劑用助劑構(gòu)效關(guān)系要求：助劑需耐高溫不軟化、變性，適宜的與水結(jié)合強(qiáng)度，不易從顆粒表面脫落，易助磨助劑具備性質(zhì)：助劑具有一定剛性、親水基團(tuán)宜為羧酸根、磺酸根，無(wú)或少用乙氧基化產(chǎn)品、立體結(jié)構(gòu)。農(nóng)藥干懸浮劑用助劑構(gòu)效關(guān)系要求：助劑需耐高溫不軟化、變性，適

表面活性劑結(jié)構(gòu)及其作用特點(diǎn)

f“梳型”結(jié)構(gòu)共聚物，高電荷密度、大位阻，適合液體制劑;e無(wú)規(guī)共聚物，包覆力差（常見(jiàn)羧酸鹽分散劑）.d可控嵌段共聚物，大位阻、包覆力強(qiáng)，適用固體制劑.表面活性劑結(jié)構(gòu)及其作用特點(diǎn)f“梳型”結(jié)構(gòu)共聚物，高電荷小分子表面活性劑共性特點(diǎn)：AOS泡沫多，600P單雙酯比例難控制，單點(diǎn)吸附，分散持久性差，高溫易脫附、添加量高，難以制備高濃度預(yù)懸浮體系。含聚氧乙烯醚鏈段高溫下易軟化。小分子表面活性劑共性特點(diǎn)：AOS泡沫多，600P單雙酯比例難雙子型表面活性劑共性特點(diǎn)：增加了離子強(qiáng)度，吸附能力提高，磺酸基團(tuán)耐高溫，與水親和力適中。但含聚氧乙烯醚鏈段的化合物不可用量太高。雙子型表面活性劑共性特點(diǎn)：增加了離子強(qiáng)度，吸附能力提高，磺酸“ABA”型結(jié)構(gòu)聚羧酸鹽高分子分散劑軟段與硬段比例及序列結(jié)構(gòu)可調(diào)控，實(shí)現(xiàn)分散劑耐高溫能力；親水基團(tuán)可調(diào)控，增加電荷密度和親水性能，水易脫附；分子量大小和分布可調(diào)控，提高空間位阻和可壓縮能力，易降粘，助磨作用強(qiáng)；缺點(diǎn)：過(guò)量堿，易造成原藥降解、電解質(zhì)濃度高，易絮凝，控制用量?！癆BA”型嵌段表面活性劑“ABA”型結(jié)構(gòu)聚羧酸鹽高分子分散劑軟段與硬段比例及序列結(jié)構(gòu)可控自由基聚合分散劑自由基聚合+離子聚合-----可控自由基聚合自由基聚合特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

溫和的反應(yīng)條件，適用單體多;

缺點(diǎn):

快引發(fā)、快增長(zhǎng)、易轉(zhuǎn)移、難終止；

分子量與分子結(jié)構(gòu)分布難控制不適合制備可控結(jié)構(gòu)高分子離子聚合特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

無(wú)終止、無(wú)轉(zhuǎn)移、引發(fā)速度遠(yuǎn)大于增長(zhǎng)速度；分子量大小和分布可控；缺點(diǎn):

苛刻的反應(yīng)條件，對(duì)單體質(zhì)量要求高適合制備可控結(jié)構(gòu)高分子可控自由基聚合分散劑自由基聚合+離子聚合-----可控自由基原子力轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)(ATRP)WangJS,MatyjaszewskiK,JAmChemSoc,1995,117:5614.ATRP制備技術(shù)能夠很好的控制分子量大小和分子量分布，適用單體較廣。對(duì)單體和催化劑要求較高

原子力轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)(ATRP)WangJS,Ma可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)（RAFT）Rezzardo,tailoredpolymersbyfreeradicalprocess,Internationalpolymermeeting,1998RAFT:高轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)活性，適合不同各類的聚合，適用單體多，分子量可控，聚合物純度高。可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)（RAFT）Rezzardo可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)可控聚合高分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)“ABA”結(jié)構(gòu)高分子表面活性劑特性規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)，兩端電荷密度高，能夠有效的不可逆吸附于顆粒表面；分子量可調(diào)可控，增加空間位阻，提高制劑在水中的穩(wěn)定性；分子鏈為柔性結(jié)構(gòu)，可壓縮，為高濃度制劑制備提供可能；分子兩端親水性基團(tuán)高密度排布，可提高產(chǎn)品的親水性能，確保被包覆的原藥粒子可分散于連續(xù)相水中。調(diào)節(jié)疏水基團(tuán)“剛性”單體和“軟性”單體比例和聚合次序，可提高產(chǎn)品耐溫性能，產(chǎn)品可耐320度瞬間高溫，性質(zhì)不變；“ABA”結(jié)構(gòu)高分子表面活性劑特性規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)，兩端電荷密萘磺酸鹽甲醛縮合物聚羧酸鹽減水劑主鏈結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)則排列，電荷密度不集中，易形成鏈節(jié)之間的交叉，中和時(shí)游離的堿或鹽較多，影響體系的穩(wěn)定性。大部分美國(guó)報(bào)導(dǎo)的專利采用木質(zhì)素磺酸鹽為DF專用助劑，在實(shí)踐過(guò)程中，除潤(rùn)濕較好外，穩(wěn)定性較差，吸附能力較弱。無(wú)規(guī)（共聚）表面活性劑萘磺酸鹽甲醛縮合物實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)錨固，吸附強(qiáng)度高，多層吸附，“裸露”顆粒表面小，能夠在溶劑中伸展，空間位阻大。適用高濃度、易膏化、水中溶解度大、熔點(diǎn)低原藥液體制劑.但側(cè)鏈含聚氧乙烯醚鏈段，軟化點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性差，不宜為主劑。R1：苯乙烯基、吡咯烷酮基、咪唑基、雙環(huán)戊二烯基、長(zhǎng)鏈烷基R2：羧基、酯基R3：甲基、乙基、羧基R4：聚氧乙烯聚氧丙烯鏈R：H、CH3-、C4H9-、苯基、雜環(huán)基、SO3、PO4-等n:1～20整數(shù)K為2～10

“梳型”高分子農(nóng)藥助劑實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)錨固，吸附強(qiáng)度高，多層吸附，“裸露”顆粒表面小，能夠“ABA”助劑與雙子助劑在顆粒表面的協(xié)同吸附電荷密度高，顆粒表面不可逆吸附，分子鏈可壓縮，具有較強(qiáng)的耐溫性能，受熱不脫落。雙子型助劑具有良好潤(rùn)濕性和分散性，與“ABA”助劑協(xié)同吸附，減少“裸露”的顆粒表面，降低了顆粒間的碰撞和絮凝?！癆BA”助劑與雙子助劑在顆粒表面的協(xié)同吸附電荷密度高，顆粒部分成熟的干懸浮劑品種

品種濕磨濃度干燥溫度SP-283670%吡蟲啉DF50%120℃2%75%二氯吡啶酸鉀鹽DF40%110℃1%50%苯噻酰胺+3%芐嘧磺隆DF50%110℃2%82.5%百菌清DF65%180℃2%80%氟蟲腈DF40%170℃2%40%啶蟲咪DF40%95℃2%70%甲托DF50%150℃1%50%噻嗪酮DF50%175℃2%80%硫磺DF65%110℃2%80%敵草隆DF65%120℃1%80%莠滅凈DF55%130℃2%部分成熟的干懸浮劑品種品種濕磨濃度干燥溫度SP-28367部分成熟高濃度懸浮劑品種

品種助劑(%)粘度（mPa.s)粒徑（D90）um800克/升硫磺SC55502.8800克/升敵草隆SC83605.7720克/升百菌清SC59104.5700克/升苯嗪草酮SC78304.6600克/升吡蟲啉SC4-65203.5500克/升利谷隆SC5-82607.250%殺螺胺SC8~133604.8500克/升四螨嗪SC4-54304.0500克/升撲草凈SC3-53702.840%二甲戊樂(lè)靈SC53507.1500克/升吡蟲啉+80克/升功夫SC55105.250%莠去津+5%甲基磺草酮SC56804部分成熟高濃度懸浮劑品種品種助劑(%)粘度（mPa.s)粒小結(jié)名稱和結(jié)構(gòu)：

DF優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：

無(wú)成熟實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施

蒸發(fā)水份量20～60%，能耗偏高克服缺點(diǎn)辦法：

采用雙流體噴霧干燥進(jìn)行配方研究，具有很好的擬合性；

采用具有立體結(jié)構(gòu)、高電荷密度、多點(diǎn)多層次吸附的高分子分散劑和雙子表面活性劑組合，提高懸浮劑的濃度和助劑耐熱能力。小結(jié)名稱和結(jié)構(gòu)：

DF優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：克服缺點(diǎn)辦法：“ABA”型結(jié)構(gòu)聚羧酸鹽高分子分散劑軟段與硬段比例及序列結(jié)構(gòu)可調(diào)控，實(shí)現(xiàn)分散劑耐高溫能力；親水基團(tuán)可調(diào)控，增加電荷密度和親水性能，水易脫附；分子量大小和分布可調(diào)控，提高空間位阻和可壓縮能力，易降粘，助磨作用強(qiáng)；缺點(diǎn)：過(guò)量堿，易造成原藥降解、電解質(zhì)濃度高，易絮凝，控制用量。可控聚合表面活性劑幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑“ABA”型結(jié)構(gòu)聚羧酸鹽高分子分散劑軟段與硬段比例及序列結(jié)構(gòu)幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑R/R1/R2:甲基、含乙氧基親水性化合物；R/R2=CH3，R1為含乙氧基的親水化合物，“梳型”，作分散劑；R1=CH3，R/R2為含乙氧基的親水化合物，“ABA”型，作分散劑；M=1,R/R2=CH3,R1為含乙氧基的親水化合物，農(nóng)用有機(jī)硅，作增效劑M>500，R/R2=CH3，R1為部分親水乙氧基化合物，自乳化消泡劑有機(jī)硅氟：作分散劑，提高潤(rùn)濕與鋪展幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑R/R1/R2:甲基、含乙氧基親水性化合幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑R:烷基，C18、雜環(huán)、苯基等M:5～30含硼農(nóng)藥助劑：具殺菌、防腐、抗磨功能的農(nóng)藥分散或乳化助劑幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑R:烷基，C18、雜環(huán)、苯基等含硼農(nóng)藥助幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑雙子型農(nóng)藥助劑：潤(rùn)濕好，降解好幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑雙子型農(nóng)藥助劑：潤(rùn)濕好，降解好幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑聚氨酯類農(nóng)藥助劑：具增稠作用，結(jié)構(gòu)易控制的農(nóng)藥分散或乳化助劑異氰酸酯：IPDI、TDI、MDI、PMDI、HDIR/R1：氫、烷基、雜環(huán)，R2：為氫或甲基中一種或兩種，也可兼有幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑聚氨酯類農(nóng)藥助劑：具增稠作用，結(jié)構(gòu)易控制幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑親水鏈：多聚糖疏水鏈：脂肪酸或有機(jī)硅等糖基改性EMULSAN高分子農(nóng)藥助劑：做乳化分散劑，生物降解性好，成本低幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑親水鏈：多聚糖疏水鏈：脂肪酸幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑親水鏈：含聚氧乙烯醚鏈的化合物疏水鏈：松香核松香改性農(nóng)藥助劑：做乳化分散劑，生物降解性好幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑親水鏈：含聚氧乙烯醚鏈的化合物幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑親水鏈：含聚甘油鏈?zhǔn)杷湥褐舅峋鄹视王マr(nóng)藥助劑：做乳化分散劑，生物降解性好，成本低幾類可應(yīng)用的農(nóng)藥助劑親水鏈：含聚甘油鏈?zhǔn)杷湥褐渌磻?yīng)型表面活性劑----納米農(nóng)藥原位合成氨基酸型表面活性劑---抑菌效果好檸檬酸聚氧乙烯醚酯---生物降解性好其它反應(yīng)型表面活性劑----納米農(nóng)藥原位合成農(nóng)藥干懸浮劑制劑用助劑

性能及發(fā)展分析秦敦忠南京擎宇化工研究所2011.8青島農(nóng)藥干懸浮劑制劑用助劑

性能及發(fā)展分析秦敦忠南京擎宇化工研究農(nóng)藥結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定最佳制劑形態(tài)

磺隆類原藥適宜加工無(wú)水體系，如WP、WDG、OF，有機(jī)磷特有的酯鍵結(jié)構(gòu)，適宜加工EC，啶蟲咪水中溶解工大，宜加工非水制劑，二甲戊樂(lè)靈等低熔點(diǎn)原藥宜加工EC制劑加工過(guò)程、施藥方法和作用靶標(biāo)性質(zhì)決定表面活性劑結(jié)構(gòu)及組合方式

SC、DF、FS、OF，強(qiáng)有力的砂磨過(guò)程，吸附、分散過(guò)程緩慢，宜選擇潤(rùn)濕分散劑

復(fù)合型；WDG、WP，瞬間氣流粉碎過(guò)程，吸附、分散過(guò)程極快，宜選擇靜電作用較

大的分散劑；彌霧機(jī)、手動(dòng)噴霧、超低容量噴霧，藥液稀釋倍數(shù)不一樣，表面張

力接觸角不一樣，苗齡、靶標(biāo)表面形態(tài)等要求藥液表面性質(zhì)不一樣等等。

重要的關(guān)系農(nóng)藥結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定最佳制劑形態(tài)重要的關(guān)系主要內(nèi)容農(nóng)藥干懸浮劑定義與加工過(guò)程分析

農(nóng)藥干懸浮劑用助劑“構(gòu)效關(guān)系”幾類值得關(guān)注的農(nóng)用表面活性劑主要內(nèi)容農(nóng)藥干懸浮劑定義與加工過(guò)程分析農(nóng)藥干懸浮劑定義《農(nóng)藥劑型加工叢書，固體制劑》P202由原藥、紙漿廢液、棉籽餅等植物油粕或動(dòng)物毛皮水解下腳料及某些無(wú)機(jī)鹽等工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品混合而成；

農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所：濕法造粒干懸浮劑（DF)與干法造粒水分散性粒劑(WDG)合為一起，統(tǒng)稱為水分散性粒劑。

CN101984815A

一種氟啶胺干懸浮劑及其制備方法，CN101300975一種農(nóng)藥干懸浮劑的造粒方法英文：類似農(nóng)藥檢定所US3461080methodofmanufactureofsulfurformulations;US5001150nondustyspraydriednancozebwaterdispersiblegranulesandprocessfortheirpreparation.本文所涉及DF均指經(jīng)濕法砂磨、噴霧造粒形成的制劑農(nóng)藥干懸浮劑定義《農(nóng)藥劑型加工叢書，固體制劑》P202干懸浮劑（DF）加工工藝原藥、助劑填料、水濕法砂磨粗顆粒溶解濃度決定能耗助劑耐溫、吸附強(qiáng)度決定懸浮率噴霧干燥分級(jí)包裝濕磨原藥濃度影響噴霧干燥能耗和加工效率；助劑吸附于顆粒表面牢度和耐溫強(qiáng)度影響產(chǎn)品懸浮率干懸浮劑（DF）加工工藝原藥、助劑濕法粗顆粒溶解濃度決助劑耐農(nóng)藥干懸浮劑特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：稀釋藥液顆粒細(xì)度3-5um，低于于干法的15-40um，表現(xiàn)為懸浮率、分散性和藥效的提高。制造環(huán)境和使用環(huán)境大大改善，濕法粉碎、干燥、造?；緵](méi)有粉塵危害，成品無(wú)粉塵。易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，裝備水平大大提高。噴霧干燥造粒形成的中空顆粒，入水崩解快、懸浮率高，生產(chǎn)總收率高。缺點(diǎn)：

無(wú)成熟實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施；

蒸發(fā)水份量20～60%，能耗偏高；投資成本高？農(nóng)藥干懸浮劑特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：DF用表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”DF加工過(guò)程分析DF缺點(diǎn)克服途徑DF助劑“構(gòu)效關(guān)系”DF用表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”DF加工過(guò)程分析濕法砂磨過(guò)程分析潤(rùn)濕農(nóng)藥粒子的形態(tài)附聚體有利于顆粒的潤(rùn)濕濕法砂磨過(guò)程分析潤(rùn)濕農(nóng)藥粒子的形態(tài)附聚體有利于顆粒的潤(rùn)濕濕法砂磨過(guò)程分析農(nóng)藥粒子潤(rùn)濕合適的潤(rùn)濕分散劑可降低液固接觸角，增強(qiáng)砂磨過(guò)程中顆粒間的潤(rùn)滑作用。Washborre潤(rùn)濕效率公式

濕法砂磨過(guò)程分析農(nóng)藥粒子潤(rùn)濕合適的潤(rùn)濕分散劑可降低液固接觸角濕法砂磨過(guò)程分析具有立體結(jié)構(gòu)和可壓縮的高分子表面活性劑和常規(guī)助劑配合，有利于獲得高濃度懸浮劑。吸附作用：離子對(duì)作用（靜電力）、lewis酸堿作用、氫鍵力作用、極性基團(tuán)的相互作用、疏水基團(tuán)間的相互作用（色散力）空間位阻：潤(rùn)濕分散劑在農(nóng)藥顆粒表面的覆蓋率、吸附層厚度、牢度和分子鏈在水相中的伸展程度，影響空間位阻大小。分散---外力作用下，分散劑逐漸取代潤(rùn)濕劑的過(guò)程濕法砂磨過(guò)程分析具有立體結(jié)構(gòu)和可壓縮的高分子表面活性劑和常規(guī)濕法砂磨過(guò)程分析穩(wěn)定顆粒粒徑越小，體系沉降速度越低，越穩(wěn)定；顆粒粒徑越均勻，奧氏熟化可能性越小，體系越穩(wěn)定；潤(rùn)濕分散劑在農(nóng)藥顆粒表面的覆蓋率、吸附層的厚度、吸附層的牢度、及在連續(xù)相中的伸展程度可有效地降低奧氏熟化程度指的是由于農(nóng)藥粒子與水之間存在一定的溶解度，且大顆粒的溶解度低于小顆粒，結(jié)果是小顆粒消失，而大顆粒長(zhǎng)大。奧氏熟化STOCKS公式濕法砂磨過(guò)程分析穩(wěn)定顆粒粒徑越小，體系沉降速度越低，越穩(wěn)定；壓力噴霧干燥過(guò)程分析影響噴霧干燥質(zhì)量的因素：包覆了表面的表面活性劑的物料與水份結(jié)合狀態(tài)；物料在干燥過(guò)程中特性：熱敏性（變色、分解、熔化、收縮變形）；物料物理特性：粒徑分布、黏附性能助劑適宜的親水親油平衡、耐溫性能、助磨性能、黏附性能有利于干燥過(guò)程及制劑性能的穩(wěn)定。料液濃度越高，能耗越低。壓力噴霧干燥過(guò)程分析影響噴霧干燥質(zhì)量的因素：助劑適宜的親水親藥液稀釋穩(wěn)定過(guò)程分析稀釋過(guò)程：

將制劑放入水中，充分?jǐn)嚢瑁捎脵C(jī)械噴灑影響藥效的可表征指標(biāo)：

表面張力和接觸角：與藥液稀釋倍數(shù)有關(guān)，由潤(rùn)濕劑所作用；

最大持留量：由分散劑與潤(rùn)濕劑共同作用

適宜的表面張力和接觸角，較高的最大持有量，有利于藥效的發(fā)揮藥液稀釋穩(wěn)定過(guò)程分析稀釋過(guò)程：影響藥效的可表征指標(biāo)：適宜的表如何克服DF缺點(diǎn)

缺點(diǎn)一、無(wú)成熟實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施

雙流體噴霧干燥代替壓力式噴霧干燥，實(shí)驗(yàn)證實(shí)擬合性好

缺點(diǎn)二、蒸發(fā)水份量20～60%，能耗偏高提高懸浮體濃度，降低水份蒸發(fā)量缺點(diǎn)三、設(shè)備投資高？1000噸/年DF，濕磨系統(tǒng)（配料釜、砂磨機(jī)、混合釜等）約30萬(wàn)元、

噴霧干燥系統(tǒng)（加熱、塔、旋風(fēng)、含尾氣處理）約35萬(wàn)元

如何克服DF缺點(diǎn)缺點(diǎn)一、無(wú)成熟實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施100ml立式砂磨機(jī)1000ml臥式砂磨機(jī)雙流體噴霧干燥器

實(shí)驗(yàn)室制劑配方研究設(shè)施100ml立式砂磨機(jī)實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥設(shè)施雙流體噴霧干燥噴嘴壓力式噴霧干燥噴嘴實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥設(shè)施雙流體噴霧干燥噴嘴

不同干燥設(shè)備產(chǎn)品性能比較50%苯噻酰胺+3%芐嘧磺隆DF

濕料參數(shù)噴霧干燥參數(shù)項(xiàng)目壓力式雙流體苯噻磺隆52%進(jìn)風(fēng)溫度（度）110130芐嘧磺隆3.3%出風(fēng)溫度（度）8385SP-28362%產(chǎn)品含水量3.5%2.6DF-794%產(chǎn)品粒度60-100目325-1000目其它～100%懸浮率92.4%97.6懸浮率(%)98.3崩解3次---濕料砂磨濃度50%乳液粒徑D904.3微米4.2不同干燥設(shè)備產(chǎn)品性能比較50%苯噻酰胺+3%芐嘧磺隆DF提高濕磨漿料濃度濕磨過(guò)程和伯爾納限度---65-75%DF濕磨料與常見(jiàn)高濃度懸浮劑制備區(qū)別：

無(wú)需增稠劑、防凍劑、殺菌劑、pH值調(diào)節(jié)劑，經(jīng)時(shí)穩(wěn)定；

助劑需耐高溫不軟化、變性，適宜的與水結(jié)合強(qiáng)度，不易從顆粒表面脫落，易助磨。高濃度懸浮劑制備常見(jiàn)問(wèn)題：

無(wú)法濕磨，如70%吡蟲啉DF，濕磨料濃度50%；

濕磨后立即膏化，如40%啶蟲咪DF，濕磨濃度40%；

難以配料，80%敵草隆DF，濕磨濃度65%；

提高濕磨漿料濃度濕磨過(guò)程和伯爾納限度---65-75%農(nóng)藥干懸浮劑用助劑構(gòu)效關(guān)系要求：助劑需耐高溫不軟化、變性，適宜的與水結(jié)合強(qiáng)度，不易從顆粒表面脫落，易助磨助劑具備性質(zhì)：助劑具有一定剛性、親水基團(tuán)宜為羧酸根、磺酸根，無(wú)或少用乙氧基化產(chǎn)品、立體結(jié)構(gòu)。農(nóng)藥干懸浮劑用助劑構(gòu)效關(guān)系要求：助劑需耐高溫不軟化、變性，適

表面活性劑結(jié)構(gòu)及其作用特點(diǎn)

f“梳型”結(jié)構(gòu)共聚物，高電荷密度、大位阻，適合液體制劑;e無(wú)規(guī)共聚物，包覆力差（常見(jiàn)羧酸鹽分散劑）.d可控嵌段共聚物，大位阻、包覆力強(qiáng)，適用固體制劑.表面活性劑結(jié)構(gòu)及其作用特點(diǎn)f“梳型”結(jié)構(gòu)共聚物，高電荷小分子表面活性劑共性特點(diǎn)：AOS泡沫多，600P單雙酯比例難控制，單點(diǎn)吸附，分散持久性差，高溫易脫附、添加量高，難以制備高濃度預(yù)懸浮體系。含聚氧乙烯醚鏈段高溫下易軟化。小分子表面活性劑共性特點(diǎn)：AOS泡沫多，600P單雙酯比例難雙子型表面活性劑共性特點(diǎn)：增加了離子強(qiáng)度，吸附能力提高，磺酸基團(tuán)耐高溫，與水親和力適中。但含聚氧乙烯醚鏈段的化合物不可用量太高。雙子型表面活性劑共性特點(diǎn)：增加了離子強(qiáng)度，吸附能力提高，磺酸“ABA”型結(jié)構(gòu)聚羧酸鹽高分子分散劑軟段與硬段比例及序列結(jié)構(gòu)可調(diào)控，實(shí)現(xiàn)分散劑耐高溫能力；親水基團(tuán)可調(diào)控，增加電荷密度和親水性能，水易脫附；分子量大小和分布可調(diào)控，提高空間位阻和可壓縮能力，易降粘，助磨作用強(qiáng)；缺點(diǎn)：過(guò)量堿，易造成原藥降解、電解質(zhì)濃度高，易絮凝，控制用量。“ABA”型嵌段表面活性劑“ABA”型結(jié)構(gòu)聚羧酸鹽高分子分散劑軟段與硬段比例及序列結(jié)構(gòu)可控自由基聚合分散劑自由基聚合+離子聚合-----可控自由基聚合自由基聚合特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

溫和的反應(yīng)條件，適用單體多;

缺點(diǎn):

快引發(fā)、快增長(zhǎng)、易轉(zhuǎn)移、難終止；

分子量與分子結(jié)構(gòu)分布難控制不適合制備可控結(jié)構(gòu)高分子離子聚合特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

無(wú)終止、無(wú)轉(zhuǎn)移、引發(fā)速度遠(yuǎn)大于增長(zhǎng)速度；分子量大小和分布可控；缺點(diǎn):

苛刻的反應(yīng)條件，對(duì)單體質(zhì)量要求高適合制備可控結(jié)構(gòu)高分子可控自由基聚合分散劑自由基聚合+離子聚合-----可控自由基原子力轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)(ATRP)WangJS,MatyjaszewskiK,JAmChemSoc,1995,117:5614.ATRP制備技術(shù)能夠很好的控制分子量大小和分子量分布，適用單體較廣。對(duì)單體和催化劑要求較高

原子力轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)(ATRP)WangJS,Ma可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)（RAFT）Rezzardo,tailoredpolymersbyfreeradicalprocess,Internationalpolymermeeting,1998RAFT:高轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)活性，適合不同各類的聚合，適用單體多，分子量可控，聚合物純度高?？赡婕映蓴嗔焰溵D(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)（RAFT）Rezzardo可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子表面活性劑特征可控聚合高分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)可控聚合高分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)“ABA”結(jié)構(gòu)高分子表面活性劑特性規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)，兩端電荷密度高，能夠有效的不可逆吸附于顆粒表面；分子量可調(diào)可控，增加空間位阻，提高制劑在水中的穩(wěn)定性；分子鏈為柔性結(jié)構(gòu)，可壓縮，為高濃度制劑制備提供可能；分子兩端親水性基團(tuán)高密度排布，可提高產(chǎn)品的親水性能，確保被包覆的原藥粒子可分散于連續(xù)相水中。調(diào)節(jié)疏水基團(tuán)“剛性”單體和“軟性”單體比例和聚合次序，可提高產(chǎn)品耐溫性能，產(chǎn)品可耐320度瞬間高溫，性質(zhì)不變；“ABA”結(jié)構(gòu)高分子表面活性劑特性規(guī)則的分子結(jié)構(gòu)，兩端電荷密萘磺酸鹽甲醛縮合物聚羧酸鹽減水劑主鏈結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)則排列，電荷密度不集中，易形成鏈節(jié)之間的交叉，中和時(shí)游離的堿或鹽較多，影響體系的穩(wěn)定性。大部分美國(guó)報(bào)導(dǎo)的專利采用木質(zhì)素磺酸鹽為DF專用助劑，在實(shí)踐過(guò)程中，除潤(rùn)濕較好外，穩(wěn)定性較差，吸附能力較弱。無(wú)規(guī)（共聚）表面活性劑萘磺酸鹽甲醛縮合物實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)錨固，吸附強(qiáng)度高，多層吸附，“裸露”顆粒表面小，能夠在溶劑中伸展，空間位阻大。適用高濃度、易膏化、水中溶解度大、熔點(diǎn)低原藥液體制劑.但側(cè)鏈含聚氧乙烯醚鏈段，軟化點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性差，不宜為主劑。R1：苯乙烯基、吡咯烷酮基、咪唑基、雙環(huán)戊二烯基、長(zhǎng)鏈烷基R2：羧基、酯基R3：甲基、乙基、羧基R4：聚氧乙烯聚氧丙烯鏈R：H、CH3-、C4H9-、苯基、雜環(huán)基、SO3、PO4-等n:1～20整數(shù)K為2～10

“梳型”高分子農(nóng)藥助劑實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)錨固，吸附強(qiáng)度高，多層吸附，“裸露”顆粒表面小，能夠“ABA”助劑與雙子助劑在顆粒表面的協(xié)同吸附電荷密度高，顆粒表面不可逆吸附，分子鏈可壓縮，具有較強(qiáng)的耐溫性能，受熱不脫落。雙子型助劑具有良好潤(rùn)濕性和分散性，與“ABA”助劑協(xié)同吸附，減少“裸露”的顆粒表面，降低了顆粒間的碰撞和絮凝?！癆BA”助劑與雙子助劑在顆粒表面的協(xié)同吸附電荷密度高，顆粒部分成熟的干懸浮劑品種

品種濕磨濃度干燥溫度SP-283670%吡蟲啉DF50%120℃2%75%二氯吡啶酸鉀鹽DF40%110℃1%50%苯噻酰胺+3%芐嘧磺隆DF50%110℃2%82.5%百菌清DF65%180℃2%80%氟蟲腈DF40%170℃2%40%啶蟲咪DF40%95℃2%70%甲托DF50%150℃1%50%噻嗪酮DF50%175℃2%80%硫磺DF65%110℃2%80%敵草隆DF65%120℃1%80%莠滅凈DF55%130℃2%部分成熟的干懸浮劑品種品種濕磨濃度干燥溫度SP-28367部分成熟高濃度懸浮劑品種

品種助劑(%)粘度（mPa.s)粒徑（D90）um800克/升硫磺SC55502.8800克/升敵草隆SC83605.7720克/升百菌清SC59104.5700克/升苯嗪草酮SC78304.6600克/升吡蟲啉SC