陈光斌-turibscan多重光散射仪在农药制剂稳定性分析中的应用（杭州会201806）

多重光散射仪在农药制剂稳定性分析中的应用研究不稳定性机理实现生产过程控制TURBISCAN报告单位：北京朗迪森科技有限公司报告人：陈光斌联系方式容

1、农药稳定性研究的重要性2、多重光散射仪原理应用3、多重光散射仪的主要应用表面活性剂筛选使用多重光散射仪研究不稳定性机理，有针对性的改善配方使用多重光散射仪实现生产过程控制内容

1、农药稳定性研究的重要稳定性2、多重光散射仪原理应用3、多重光散射仪的主要应用表面活性剂筛选使用多重光散射仪研究不稳定性机理，有针对性的改善配方使用多重光散射仪实现生产过程控制农药稳定性研究的重要性1、农药稳定性是产品质量的保证2、具有长时间稳定性农药，是农药企业

降低成本，提高利润的必要保证3、农药企业的产品研发部门，需要用最

短的时间，开发、推出货架期越来越长

的新产品，以满足客户日益提高的要求

及企业降低生产成本的要求。企业研发部门1.原药TC

分散稳定性。2.水乳剂EW

有效成分溶于有机溶剂中，并以微小的液珠分散在连续相水中，成非均相乳状液制剂。3.油乳剂EO

有效成分溶于水中，并以微小水珠分散在油相中，成非均相乳状液制剂。4.微乳剂ME

透明或半透明的均一液体，用水稀释后成微乳状液体的制剂。5.脂膏GS

粘稠的油脂状制剂。6.悬浮剂SC

非水溶性的固体有效成分与相关助剂，在水中形成高分散度的粘稠悬浮液制剂。7.微囊悬浮剂CS

微胶囊稳定的悬浮剂。8.油悬浮剂OF有效成分分散在非水介质中，形成稳定分散的油混悬浮液制剂。9.悬乳剂SE至少含有两种不溶于水的有效成分，以固体微粒和微细液珠形式稳定地分散在以水为连续流动相的非均相液体制剂。多重光散射仪适用于所有液体农药样品农药稳定性研究的重要性

原料的稳定性决定着最终产品的品质。农药企业的原材料采购部门，每天需要面对不同供应商原料，需要在最短时间内，不断的重复鉴定原料的稳定性以保证生产的使用。企业原料采购部门农药稳定性研究的重要性企业品控采购部门

产品的中间体的稳定性品质，是最终产品稳定性的必要保证。每一个产品，都需要经过很多的生产环节。企业的工艺控制部门，需要对生产的每一步稳定性指标，以最快的速度把关。以保证最终产品稳定性的品质。内容

1、农药稳定性研究的重要稳定性2、多重光散射仪原理应用3、多重光散射仪的主要应用表面活性剂筛选使用多重光散射仪研究不稳定性机理，有针对性的改善配方使用多重光散射仪实现生产过程控制如何表征农药稳定性-多重光散射技术？不稀释,无外力,不搅动多重光散射大的检测范围，从0.001%到95%（V/V)最小可以检测到10nm颗粒

瓶实验分析:

优势：无需仪器、直接的技熟悉的技术

仪器分析的好处:time静止观察Turbiscan:仪器检测常用的测量稳定性的方法优劣

缺点：需要很长时间，乏味人为影响因素

优势：可以节约200倍的时间客观，没有人为影响因素可以分析不稳定机理

缺点：仪器价格比较贵

仪器测量原理：多重光散射背散射光和透散射光决定于:

d:颗粒尺寸Φ:颗粒浓度

理论上

实际上重复扫描:如有变化物理不稳定性Turbiscan测量原理：Concentrationrange:from0,001to95%透射光强度和背散射光强度随颗粒浓度的变化关系曲线Sizerange:from10nmto1mm背散射光强度随颗粒粒径的变化Turbiscan测量原理：仪器测量原理：多重光散射理论数据的采集均匀稳定的样品稳定的产品=Turbiscan信号无变化颗粒迁移如果信号发生变化颗粒迁移粒子迁移-表现上浮沉降粒子迁移-定量ABBABA颗粒迁移:A更大的沉降层厚度A更高的沉淀浓度相分离厚度浓度变化粒径变化信号发生变化粒径变化粒径变化-表现如果整体信号迁移粒径变化粒径变化粒径变化-表现12动力学平均指数(中部)平均粒径变化**TurbiscanLabExpert/Tower无稀释情况下粒径的变化np,nf,Φ粒径变化+迁移絮凝沉淀完全表征不稳定性和变化过程内容

1、农药稳定性研究的重要性2、多重光散射仪原理应用3、多重光散射仪的主要应用表面活性剂筛选使用多重光散射仪研究不稳定性机理，有针对性的改善配方使用多重光散射仪实现生产过程控制选择最好的表面活性剂最佳的用量O/W–40%-分析时间:40minCream1+Surfactant2颗粒聚集动力学曲线Cream1+Surfactant1

表面活性剂1=YES

表面活性剂2=NO表面活性剂1表面活性剂2表面活性剂筛选油1(SupplierX)油2(SupplierY)

O/W–40%-分析时间:2hours

油1(SupplierX)=YES

油2(SupplierY)=NO监控分层情况表面活性剂筛选内容

1、农药稳定性研究的重要性2、多重光散射仪原理应用3、多重光散射仪的主要应用表面活性剂筛选使用多重光散射仪研究不稳定性机理，有针对性的改善配方使用多重光散射仪实现生产过程控制农药物理稳定性的几种表现农药是热力学不稳定系统上浮沉降絮凝聚并迁移现象

影响尺寸和粘度粒径增加

影响稳定性和粘度稳定效应

（静电排斥

空间位阻）

颗粒尺寸

流变性质等等…

影响农药物理不稳定性的因素

作为分散相的颗粒（液体颗粒、固体颗粒或气泡）分散到连续相中后，颗粒和连续相之间，或颗粒和颗粒之间，都会存在弱的物理相互作用或强的电荷吸引力作用，从而形成絮凝或聚并;而分散体系中由于不同物质的比重不同，受重力影响，长时间放置，会有颗粒的沉淀或上浮。农药悬乳剂的物理不稳定性机理悬乳剂是一个复杂的体系，至少有3种物理过程导致体系不稳定：1)由于液滴及固体颗粒间引力导致的聚结，包括液滴间的聚结、固体颗粒间的聚结和液滴与固体颗粒间聚结。2)液滴及固体颗粒在重力场下的沉淀。3)固体颗粒和液滴的结晶长大，这些过程同时发生，发生的速率决定于许多因素，研究液滴乳化和颗粒分散最有效的方法就是测定Turbiscan稳定性。

Time=0time絮凝后沉降高负载低的屈服压力time热力学不兼容沉降结晶长大相互作用time高分子聚合物和颗粒相互作用的典型例子1.结合性相分离Time=0timeG形成的网络结构不够强壮，不法支撑颗粒的重量(或承受外部应力).网络结构象“海绵”Actions:

在给定聚合物浓度所形成的固定的经过尺寸的情况下，减少颗粒的负载增加网络结构的强度(更多的氢键,增加聚合物间的缠绕…在微观侧面研究悬浮剂不稳定性机理2.热动力不兼容（通道效应）Time=0time在体系中，颗粒的重量大于体系的屈服应力，有利于颗粒的迁移，改善方法:增加屈服应力增加颗粒和网络间的摩擦力减少颗粒和连续相之间的密度差…等等颗粒迁移，需要在接近颗粒表面有一液化层颗粒重量>局部的屈服应力迁移在微观层面研究悬浮剂不稳定性机理2.热动力学不兼容相分离time2measurementdays颗粒重量>局部的屈服应力迁移颗粒迁移，需要在接近颗粒表面有一液化层在微观层面研究样品不稳定性机理3.损耗絮凝Time

=0time中部颗粒粒径的变化1

1

在微观层面研究样品不稳定性机理农药主要存在的物理不稳定现象1、农药均一度的问题，在倾倒的时候感觉有胶团存在2、农药底部沉淀，顶部澄清的问题3、农药颗粒团聚或液滴聚并破乳分层的问题4、农药凝胶化问题EW（水乳剂）不稳定现象工艺：高剪切混合乳化机5000r/min3minSC（悬浮剂）不稳定现象常温高温-稳定剂失效1.5%农药WG的水悬浮液共120min每10min扫描一次

粒径沉淀WG（水分散粒剂）稀释后的不稳定现象筛选分散剂TURBISCAN在监测农药均一度的问题造成这种不均匀的原因1、高分子聚合物没有充分的

溶胀，水合。2、放置过程局部有凝胶化3、。。。。均一性非常好的农药样品均一性非常不好的农药样品解决方案：1、选择溶解容易的表面活性剂2、增加溶解时间，加大搅拌速度3、使用turbiscan实时监控农药底部沉淀，顶部澄清的问题问题：沉淀原因：重力作用解决方法：减小颗粒粒径，增加体系粘度问题：颗粒先团聚，后沉淀原因：颗粒间相互作用，重力作用解决方法：先控制颗粒粒径变化问题：先沉淀，后颗粒团聚，硬沉淀原因：浓度达到一定值后团聚解决方法：需要重新选择表面活性剂农药底部大颗粒和颗粒絮凝问题问题：颗粒先团聚，后沉淀原因：颗粒间相互作用，重力作用解决方法：先控制颗粒粒径变化问题：不均匀沉淀原因：表面活性剂分散不均匀解决方法：延长溶胶时间，增加剪切速度问题：结合性沉淀原因：颗粒与表面活性剂相互作用，重力作用解决方法：更换合适的表面活性剂农药底部大颗粒和颗粒絮凝问题用稳定性动力学指数定量农药颗粒絮凝或聚并的问题问题：大颗粒团聚原因：电荷作用或空间排斥作用力不足解决方法：调节电荷，增加或降低表面活性剂分子量问题：体系颗粒没有变化，但是掺杂了大颗粒原因：粒度分布过大解决方法：通过过筛，或离心去除大颗粒问题：混合体系中小颗粒在团聚原因：表面能强解决方法：降低表面能，调节电荷农药凝胶化流动性差的问题造成这种凝胶化的原因1、高分子表面活性剂含有已形成共价键的官能多2、高分子表面活性剂浓度过高3、高分子表面活性剂结构支化度高，舒展性不够解决方案：1、选择凝胶临界浓度高的表面活性剂2、选择最佳的表面活性剂浓度3、选择合适的表面活性剂类型货架期预测标准曲线法。稳定性指数分布法。竞品比较法。标样对比法。Turbiscan是评价稳定性的最佳选择快速货架期预测:节省时间鉴别

和定量所有不稳定现象通用全能的装置(多种应用,多种产品)客观,重现性和可追溯性结论关键数字:1500+台仪器-