第四章 可濕性粉劑

第四章：可濕性粉劑

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院8/14/2023內(nèi)容一、概述二、理論基礎(chǔ)三、載體和助劑四、配方篩選五、質(zhì)量控制(QC/QA)六、如何預(yù)防交叉污染(CPS)七、EHS管理體系8/14/2023一、概述（一）、農(nóng)藥制劑的研究進(jìn)展（二）、可濕性粉劑的地位（三）、可濕性粉劑的特點(diǎn)（四）、原藥加工成WP的條件（五）、可濕性粉劑的性能要求

8/14/2023（一）、農(nóng)藥制劑的研究進(jìn)展

1、傳統(tǒng)劑型的改進(jìn)

2、劑型水性化

3、水可分散固體化

4、有效成分控制釋放化8/14/2023（二）、地位劑型2004200520062007可溶性粉劑7856165乳油46427817166807可濕性粉劑29217312133875粉劑51057114水分散粒劑1438224水劑63773471122水乳劑5144216微膠囊劑0005微乳劑13369374懸浮劑1432229670懸乳劑0027116油懸浮劑0027種衣劑003158/14/2023（二）、地位8/14/2023（三）、可濕性粉劑的特點(diǎn)定義：可分散于水中形成穩(wěn)定懸浮液的粉狀制劑。劑型英文名稱：wettablepowder代碼：WPFAO定義：本品應(yīng)由符合糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)的原藥，以適當(dāng)?shù)男问?，與適宜的填料和其它必要的助劑等材料制成的。該制劑應(yīng)是均勻可流動(dòng)的細(xì)粉末，無可見外來雜質(zhì)和硬塊。8/14/2023WP混合前和混合后8/14/2023（三）、可濕性粉劑的特點(diǎn)1.不溶于水的原藥，都可加工成WP；2.附著性強(qiáng)，飄移少，對(duì)環(huán)境污染輕；3.不含有機(jī)溶劑，環(huán)境相容性好便于貯存、運(yùn)輸；4.生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備配套成熟；5.有效成份含量比粉劑高；加工中有一定的粉塵污染。5.是研發(fā)新劑型的基礎(chǔ)。SC、WDG、EP、EG、WT等。8/14/2023（四）、原藥加工成WP的條件一種原藥如為固體，熔點(diǎn)較高，易粉碎，則適宜加工DP或WP。如需制成高濃度或噴霧使用，一般加工成WP。如原藥不溶于常用的有機(jī)溶劑或溶解度很小，那該原藥大多加工成WP。例如殺菌劑、除草劑原油或低熔點(diǎn)固體原藥，一般不加工成WP。對(duì)于防治衛(wèi)生害蟲用的殺蟲劑，多加工成WP。研制和開發(fā)農(nóng)藥新品種時(shí)，一般多加工成WP。8/14/2023（五）、性能要求1、流動(dòng)性2、潤濕性3、分散性4、懸浮性5、細(xì)度6、水分7、持久起泡性8、貯存穩(wěn)定性8/14/2023懸浮率8/14/2023二、理論基礎(chǔ)固-液分散體系、Stokes定律1.固-液分散體系分子-離子分散體系

其分散微粒的粒度<0.001μm通常稱為真溶液，屬單項(xiàng)體系。膠體分散體系其分散微粒的粒度在0.001～0.1μm通常稱為膠體溶液，屬多相分散體系（對(duì)高分子溶液來說，屬單項(xiàng)體系）粗分散體系其分散微粒的粒度在0.1～1000μm，通常為懸濁液或懸浮液，屬多相分散體系。8/14/2023

根據(jù)斯托克斯公式：式中：ρ

s——粒子的密度，g/cm3；

ρ——分散液密度，g/cm3；（可濕性粉劑懸浮液分散液是水，那么ρ

約為1g/cm3）；

d——粒子的直徑，cm；

η——分散液的粘度，mPa?s；水在20℃時(shí)，粘度為1.002mPa?s；

g——重力加速度，cm/s2。

粒子的沉降速度與三個(gè)因素有關(guān)：粒子直徑、粒子密度與懸浮液密度之差、懸浮液的粘度。二、理論基礎(chǔ)8/14/2023三、WP的載體(一)定義：用于表示吸附、稀釋農(nóng)藥用的惰性成分。(二)要求：1、吸附容量（最重要的性能）2、流動(dòng)性3、松密度4、細(xì)度5、硬度6、活性(三)常用品種：硅藻土、白炭黑、膨潤土、輕質(zhì)碳酸鈣、凹凸棒土、高嶺土等。

8/14/2023載體的性能和化學(xué)組成8/14/2023載體的性能和化學(xué)組成8/14/2023三、WP的載體注意事項(xiàng)：1.來源、產(chǎn)地、性能2.水分3.pH值8/14/2023三、可濕性粉劑的助劑－潤濕劑定義：能降低液－固表面張力、增加液體在固體上的擴(kuò)展性和滲透力，使其潤濕或加速潤濕的物質(zhì)。分類：天然產(chǎn)物：茶枯、皂角等人工合成：陰離子型表面活性劑非離子型表面活性劑8/14/20238/14/2023三、WP的助劑－潤濕劑陰離子型表面活性劑1.硫酸鹽類十二烷基硫酸鈉烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮聚物硫酸鹽2.磺酸鹽類十二烷基苯磺酸鈉洗衣粉烷基萘磺酸鹽－拉開粉烷基丁二酸鹽－潤濕劑T

8/14/2023三、WP的助劑－潤濕劑非離子表面活性劑1.脂肪醇聚氧乙烯醚－JFC2.烷基酚聚氧乙烯醚－NP8/14/2023三、WP的助劑－潤濕劑AKZONOBEL固體潤濕劑8/14/2023三、WP的助劑－潤濕劑AKZONOBEL液體潤濕劑Ethylan1008Lankropol4500HUNTSMAN潤濕劑

TERWET1004十一五科技攻關(guān)的產(chǎn)物

GY-W-018/14/2023三、WP的助劑－潤濕劑潤濕劑的選擇：1.WP水溶液pH值為弱酸、弱堿、中性均可使用2.強(qiáng)酸性－多使用非離子3.強(qiáng)堿性－多使用陰離子4.潤濕效果不好或不滿意－增加用量或更換品種5.潤濕效果好應(yīng)注意6.選擇：

·公認(rèn)的、效果好的、來源豐富的、物美價(jià)廉的

·經(jīng)驗(yàn)

·測定系統(tǒng)的表面張力和接觸角8/14/2023土壤流失飄失霧滴植株彈跳液滴8/14/2023常用潤濕劑的表面張力8/14/2023典型的表面張力圖

8/14/2023

LG

SG

LG

SL

SG

SL霧滴在葉片上接觸角示意圖8/14/2023不同葉片被潤濕特性差異8/14/20238/14/20238/14/2023三、WP的助劑－分散劑定義：能阻止固－液分散體系中固體粒子的相互凝集，使固體微粒在液相中較長時(shí)間保持均勻分散的一類物質(zhì)。分類：

（1）工業(yè)副產(chǎn)物分散劑（2）陰離子型表面活性劑的分散劑（3）非離子型表面活性劑的分散劑（4）水溶性高分子物質(zhì)分散劑（5）無機(jī)分散劑8/14/20238/14/2023三、WP的助劑－分散劑AKZONOBELMorwetD-425–應(yīng)用廣泛的分散劑MorwetD-809–為改進(jìn)硬水中的性能而制造MorwetD-500－具有獨(dú)特的空間位阻。HUNTSMAN分散劑

TERSPERSE2700TERSPERSE2425十一五科技攻關(guān)的產(chǎn)物

GY-D-048/14/2023三、WP的助劑－分散劑分散劑的選擇：1.了解分散劑的用量對(duì)產(chǎn)品性能的影響2.了解分散劑的種類、性能、來源、價(jià)格3.分散性好，懸浮率低－增加分散劑用量或改用其它分散劑4.分散性好，懸浮率高，再懸浮性低－減少分散劑用量或改用其它分散劑5.分散性差，懸浮率低，再懸浮率高–增加分散劑和/或潤濕劑的用量

8/14/2023三、WP的其它助劑滲透劑：JFC、T、氮酮、噻酮、有機(jī)硅等展著劑：有機(jī)硅、油酸鈉、油酸三乙醇胺等穩(wěn)定劑：UV-290、環(huán)氧乙烷加成物醚類、亞磷酸三苯酯、無機(jī)鹽、烷基苯磺酸胺和有機(jī)胺等抑泡劑：硅酮類、脂肪醇類助流劑：白碳黑、滑石粉等警戒色：8/14/2023四、配方篩選配方組成：有效成分含量：2.5％～90％潤濕劑：1％

～3％分散劑：2％～8％

助懸劑：0.5～5％

抑泡劑：0.01％

穩(wěn)定劑：0.05％

～2％載體：～100％8/14/2023四、配方篩選必要條件：被水潤濕，能夠分散。重要指標(biāo)：潤濕性和懸浮率基本原則：符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，性價(jià)比較優(yōu)，生物防效好。8/14/2023四、配方篩選－步驟(一)小試配方篩選1.原藥的理化性質(zhì)：狀態(tài)、熔點(diǎn)、穩(wěn)定性等2.載體的選擇3.潤濕劑的選擇4.分散劑的選擇設(shè)備：研缽、高速萬能粉碎機(jī)、超細(xì)粉碎機(jī)、氣流粉碎機(jī)、雷蒙機(jī)、超微粉碎機(jī)(二)放大實(shí)驗(yàn)(三)工業(yè)化8/14/2023可濕性粉劑加工流程圖8/14/20238/14/2023原藥和助劑為固體8/14/2023原藥為液體、助劑為固體8/14/2023原粉、助劑液體8/14/2023四、配方篩選－典型示例25％戊唑醇WP:理化性質(zhì)：無色晶體，熔點(diǎn)102.4℃，在pH4、7、9時(shí)，22℃條件下水解半衰期大于一年8/14/2023四、配方篩選－典型示例試驗(yàn)原料：戊唑醇：含量90%，沈陽化工研究院分散劑NNO：水溶性黃色粉末，大連第二有機(jī)化工廠木質(zhì)素磺酸鈉：水溶性棕色粉末，吉林圖門化工廠木質(zhì)素磺酸鈣：水溶性棕色粉末，吉林圖門化工廠助懸劑JY-3：上海翔殷貿(mào)易公司十二烷基磺酸鈉：水溶性白色粉末，大連油脂化工廠EFW:淡黃色粉末，荷蘭阿克蘇諾貝爾公司（AKZONOBEL）提供D-425:淡黃色粉末，荷蘭阿克蘇諾貝爾公司（AKZONOBEL）提供GY-D-04:白色粉末，北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限公司提供；TERSPERSE2700：澳大利亞亨斯邁公司(HUNTSMAN)提供；輕質(zhì)碳酸鈣：白色粉末，鐵嶺市輕質(zhì)碳酸鈣廠8/14/2023四、配方篩選－典型示例試驗(yàn)方法按配方要求，將各種助劑、填料、原藥充分混合，經(jīng)超細(xì)粉碎機(jī)粉碎后，再混合，再用氣流粉碎機(jī)粉碎，即得到加工產(chǎn)品。參照國標(biāo)和CIPAC規(guī)定，并結(jié)合藥效試驗(yàn)結(jié)果，測定加工產(chǎn)品中的有效成分含量及其它各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。8/14/2023四、配方篩選－典型示例8/14/2023四、配方篩選－不同分散劑對(duì)懸浮率的影響8/14/2023四、配方篩選－典型示例穩(wěn)定性試驗(yàn)：將配方1、2、6、7四組樣品置于54℃±2℃恒溫箱中，貯存14天，分析貯前和貯后的有效成分含量，結(jié)果見下表：8/14/2023四、配方篩選－注意事項(xiàng)1.原藥的理化性質(zhì)2.單一制劑還是復(fù)配3.水質(zhì)、水溫4.稀釋倍數(shù)5.包裝8/14/2023我國部分城市的水質(zhì)城市水源地性質(zhì)總硬度（月）/（mg/L）最高值（月平均）最低值（月平均）上海水廠黃浦江水2770（10）1762（1）北京一水廠地下水444（11）362（3）天津水廠地面水331（1）196（6）南京水廠長江水91（3）28（6）廣州水廠地面水121（1）69（5）成都水廠地下、地面水225161合肥水廠120（10）57（4）福州水廠閩口水25（11）20（2）昆明水廠地面水433蘭州水廠黃河水2791388/14/2023四、配方篩選－工業(yè)化的加工要點(diǎn)1.清洗設(shè)備2.鑒別進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場的貨物3.分開貯存：殺蟲、殺菌、除草4.加料順序5.可追溯性6.標(biāo)簽清晰：產(chǎn)品名稱、代碼、批號(hào)、數(shù)量目的：預(yù)防交叉污染8/14/2023五、可濕性粉劑的質(zhì)量控制(QC/QA)國標(biāo)中規(guī)定的控制項(xiàng)目指標(biāo)：1.有效成分含量2.相關(guān)雜質(zhì)3.水分:GB/T16004.pH值:GB/T16015.懸浮率:GB/T148256.潤濕時(shí)間:GB/T54517.細(xì)度(通過45μm試驗(yàn)篩):GB/T161508.熱貯穩(wěn)定性:加壓試驗(yàn)8/14/2023五、可濕性粉劑的質(zhì)量控制(QC/QA)FAO中規(guī)定的控制項(xiàng)目指標(biāo)：1.有效成分含量2.相關(guān)雜質(zhì)3.水分:MT30.54.pH值:MT75.35.濕篩試驗(yàn):MT1856.懸浮率:MT15.1,MT177,MT1847.持久泡沫量:MT47.28.潤濕性:MT53.39.熱貯穩(wěn)定性:MT46.38/14/2023有效成分含量允許波動(dòng)范圍有效成分含量X(g/kg或g/L,20℃±2℃)允許波動(dòng)范圍X≤25標(biāo)明含量的±15％(均勻制劑，如SC,EC,SL等)標(biāo)明含量的±25％(非均勻制劑，如GR,WDG等)25＜X≤100±10％100＜X≤250±6％250＜X≤500±5％X＞500±25g/kg或g/L8/14/2023潤濕性一、能被水潤濕二、能被靶標(biāo)潤濕8/14/2023TSANISWater水8/14/2023NISTSA8/14/20238/14/2023NISTSA8/14/2023影響懸浮率的因素1、制劑細(xì)度及粒度分布2、制劑組成對(duì)懸浮率的影響（1）助劑對(duì)懸浮率的影響（2）載體對(duì)懸浮率的影響（3）有效成分含量對(duì)懸浮率的影響3、貯存對(duì)懸浮率的影響8/14/20238/14/2023粒度分布對(duì)懸浮率的影響8/14/2023粒度分布對(duì)懸浮率的影響8/14/20238/14/2023生物最佳粒徑（BODS）最易被生物體捕獲并能取得最佳防治效果的農(nóng)藥霧滴直徑或尺度稱為生物最佳粒徑。不同農(nóng)藥霧化方法可形成不同細(xì)度的霧滴，但對(duì)于某種特定的生物體或生物體上某一特定部位，只有一定細(xì)度的霧滴才能被捕獲并產(chǎn)生有效的致毒作用。這種現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過多年的研究后，于70年代中期由Himel和Uk總結(jié)為生物最佳粒徑理論（簡稱BOD理論），為農(nóng)藥的科學(xué)使用提供了重要的理論依據(jù)，與生物最佳粒徑相對(duì)應(yīng)，發(fā)展了控滴噴霧法和相應(yīng)的噴霧器械。8/14/2023

霧滴最佳粒徑防治對(duì)象不同，最佳霧滴大小不同10－50微米30－150微米30－150微米100－300微米8/14/2023懸浮率－如何正確測定？質(zhì)量懸浮率有效懸浮率：