农药制剂性能指标国际标准化测定概述(PPT 62页).ppt

1、农药制剂性能指标国际标准化测定,吴学民 中国农业大学,引言 原药有效成分技术等级的最低资料要求 农药制剂的物理和化学性质 农药制剂质量提升举例,内容,对公共卫生的考虑和环保需要,统一规则,目的,引言,质量保证和风险管理,引言,相关的国际组织与机构,联合国粮食农业组织 (FAO) 世界卫生组织 (WHO) 经济合作和发展组织 (OECD) 联合国工业发展组织 (UNIDO) 国际标准化组织 (ISO) 欧盟 (EC) 美国环境保护署 (EPA) 国际农药分析协作委员会(CIPAC) 国际官方分析化学家协会(AOAC,通常将国际农药分析协作委员会(CIPAC)提出的方法作为仲裁方法,一 原药有效成

2、分技术等级的最低资料要求,有效成分特性 有效成分物理性质 合成工艺路线摘要 有效成分最低含量 杂质最高限量 在等于或高于1g/kg 时，提交批量分析报告 低于1g/kg 相关杂质最高限量 毒理学摘要资料 其他,有效成分特性,ISO 英文通用名称（E-ISO）（假如未被接受，注明状态），或者INCI名称（若有）。 其他通用名称，或者同义名称。 化学名称（IUPAC 和CA）。 CAS号（若有，每一个异构体或异构体混合物）。 CIPAC 号。 分子结构式（若有并已知的，包括有效异构体的立体化学结构）。 异构体组成，若有。 分子式。 相对分子量,一 原药有效成分技术等级的最低资料要求,有效成分物理性

3、质,蒸汽压； 熔点，沸点，或者分解温度； 水中的溶解度； 辛醇：水分配系数； 离解性，若有； 水解，光解和其他降解特性,一 原药有效成分技术等级的最低资料要求,有效成分物理性质-熔点测定,1. 毛细管法,按GB 617-88熔点范围测定通用方法进行,双浴式熔点测定装置,b 形管熔点测定装置,一 原药有效成分技术等级的最低资料要求,有效成分物理性质-熔点测定,2. 其他方法,一 原药有效成分技术等级的最低资料要求,农药制剂物理性质特殊性,制剂是农药最终产品； 农药制剂品种很多，约120种以上； 农药制剂测定的是多组分组合物所达到的最终结果； 不同制剂理化性质有其特殊性； 对农药制剂理化性质测试有

4、多种方法,二 农药制剂的物理和化学性质,二 农药制剂的物理和化学性质,密度性质 表面性质 细粒、碎片和附着物性质 分散性质 溶解和分解性质 贮存稳定性 流动性质 挥发性质,1. 密度性质,假密度 目的 为包装、运输和应用提供信息。当测定用体积（勺或其他容器）而不用重量计量时，密度指标对固体物质有特殊作用。 适用范围 粉状或颗粒状的制剂,无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P4,2. 表面性质,I 润湿性 目的 保证可分散（或可溶性）以及可乳化的粉剂或颗粒剂，在喷雾器械中用水稀释时，能够迅速润湿。 适用范围 所有用水分散或溶解的固体制剂,FAO/WHO通常要求在不搅拌的情况下，产品应在1分

5、钟被完全润湿； 我国通常要求可湿粉、可溶粉、水分散粒剂润湿时间120秒,二 农药制剂的物理和化学性质,P5,2. 表面性质,II 持久起泡性 目的 限制产品注入到喷雾器械中产生的泡沫量。 适用范围 使用前需要用水稀释的所有制剂。 方法,无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P6,3. 细粒、碎片和附着物性质,I 湿筛试验 目的 限制不溶颗粒物的量以防止喷雾时堵塞喷嘴或过滤网。 适用范围 可湿性粉剂（WP）、悬浮剂（SC，包括种子处理悬浮剂FS、油悬浮剂OD）、水分散粒剂(WG)、胶囊悬浮剂(CS)、可分散液剂（DC）、悬乳剂(SE)、可溶片剂（ST）或可分散片剂 (WT)、乳粉（EP）或乳

6、粒剂（EG,通常要求湿筛试验（75m）98,二 农药制剂的物理和化学性质,P7,3. 细粒、碎片和附着物性质,II 干法筛分 目的 限制未知大小的颗粒物的量。 适用范围 直接使用的粉剂和颗粒剂,通常要求干筛试验（75m）95,二 农药制剂的物理和化学性质,P8,3. 细粒、碎片和附着物性质,III 粒度范围 目的 保证颗粒剂中有可接受的比例处于适当的粒径范围内，避免产品在运输或处置过程中大、小颗粒上下分离，确保机械施药时流速均匀。 适用范围 颗粒剂（GR,FAO/WHO对颗粒剂通常要求85%的量在标称的粒度范围内；我国对颗粒剂通常要求粒径下限与上限的比不超过1 : 4,二 农药制剂的物理和化学

7、性质,P9,3. 细粒、碎片和附着物性质,IV 粉尘 目的 限制颗粒状制剂的粉尘量，在处置和施药时可能将粉尘释放到空气，造成对用药者的伤害。 适用范围 颗粒剂（GR）、水分散粒剂(WG)、可溶粒剂（SG） 方法,通常要求“几乎无粉尘”或“基本无粉尘,二 农药制剂的物理和化学性质,P10,3. 细粒、碎片和附着物性质,V 抗磨性 目的 保证颗粒状制剂在使用前，仍然是完整的，减少颗粒剂在运输、搬运时磨擦产生的粉尘带来的风险，同时避免产生的粉尘和（或细粉）对应用和田间的药效影响。 适用范围 颗粒状制剂（GR、WG 和EG）以及片状剂(DT, WT, ST, 取决于它们的使用方式,无通用要求,二 农药

8、制剂的物理和化学性质,P11,3. 细粒、碎片和附着物性质,VI 对种子的附着性 目的 保证给定的剂量保留在种子上并不易剥落，以减少使用时的风险和对田间药效的负面影响。 适用范围 所有种子处理剂,无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P13,3. 细粒、碎片和附着物性质,VII 粒度范围 目的 保证悬浮颗粒的粒径处于一个较窄的范围内，以确保其最佳使用效果及产品的安全性。 适用范围 多相制剂，如颗粒剂，粉剂，悬浮剂和乳剂等,二 农药制剂的物理和化学性质,P14,4. 分散性质,I 分散度 目的 保证制剂在用水稀释时容易并迅速地分散。 适用范围 悬浮剂(SC)、悬浮微囊剂(CS)和水分散粒剂(

9、WG,无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P17,4. 分散性质,II 崩解时间和分散度或溶解度 目的 保证可溶性片剂或分散性片剂在水中迅速崩解，并且制剂能快速溶解并有良好的分散。 适用范围 可溶性片剂（ST）和水分散片剂(WT,无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P19,4. 分散性质,III 悬浮率 目的 保证有足够量的活性组分均匀地分布在悬浮液中，在施药时喷雾药液是一个均匀的混合液。 适用范围 可湿性粉剂（WP）、悬浮剂(SC)、胶囊悬浮剂(CS)、水分散粒剂(WG,悬浮剂(SC)80%，WP、CS、WG悬浮剂60,二 农药制剂的物理和化学性质,P19,4. 分散性质,IV

10、分散稳定性 目的 保证足够比例的有效成分均匀地分散在悬乳液中，在施药时喷雾药液是一个充分而有效的混合液。 适用范围 悬乳剂（SE）、乳粒剂（EG）、乳粉（EP）、可分散液剂（DC）和油悬浮剂(OD)等,FAO/WHO标准要求用CIPAC标准A水和D水稀释样品，在(302)(除非有其它特殊温度要求)下测定；我国标准要求用CIPAC标准D水稀释样品，在室温(232)下测定,二 农药制剂的物理和化学性质,P21,4. 分散性质,V 乳液稳定性和再乳化性 目的 保证足够比例的有效成分均匀分散于乳液中，在施药时喷雾药液是一个充分而有效的混合液。 适用范围 乳油（EC）、水乳剂（EW）和微乳剂（ME,我国

11、采用用CIPAC标准水D水稀释样品200倍，在(302) 1h后观察有无浮油和乳膏；FAOWHO标准要求用CIPAC标准水A和D水稀释20倍，在(301)下应满足规定,二 农药制剂的物理和化学性质,P24,5. 流动性质,I 流动性 目的 保证直接使用的粉剂、颗粒剂在药械中能够自由流动，以及水分散粒剂或水溶性粒剂在经水分散或溶解后药粒能自由流动，以及贮存结束后不结块。 适用范围 粉剂(DP)、可溶粉剂(SP)、种子处理可分散粉剂(WS)、种子处理可溶粉剂(SS)、水分散粒剂(WG)、以及可溶粒剂（SG,一般无通用要求，FAOWHO标准要求产品在(542)加压热贮14 d后，把试验筛网上的试样在

12、一定高度自由下落520次后，测定通过5 mm筛的量，采用表示,二 农药制剂的物理和化学性质,P25,5. 流动性质,II 倾倒性 目的 保证制剂具有能够很容易地从容器中倾倒出。 适用范围 悬浮状制剂（SC、FS、OD），微囊悬浮剂（CS）、悬乳剂(SE)、水乳剂(EW)和相似的粘稠剂型，但也可以用于溶液状态的制剂，如：可溶液剂（SL）和乳油（EC,水悬浮剂和油悬浮剂要求倾倒后残余物5.0%，洗涤后残余物0.5%；水乳通常要求倾倒后残余物3.0%，洗涤后残余物0.5,二 农药制剂的物理和化学性质,P25,5. 流动性质,III 黏度 目的 保证含有2或3相的制剂长期贮存后，经过再混合有适当的流动

13、性以及粒子悬浮特性。 适用范围 多相制剂，如有,二 农药制剂的物理和化学性质,P27,6. 溶解和分解性质,I 酸度、碱度或pH 值范围 目的 减少有效成分潜在的分解、制剂物理性质的降低和对容器潜在的腐蚀。 适用范围 在过量的酸或碱存在时，任何物质发生副反应的标准,无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P27,6. 溶解和分解性质,II 与烃油的混溶性 目的 保证制剂用油稀释时形成均匀的混合物。 适用范围 使用前用油稀释的制剂（如OL,一般无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P28,6. 溶解和分解性质,III 水溶性袋的溶解性 目的 保证装在水溶性袋中的制剂分散或溶解时不堵塞药械的

14、滤网或喷嘴。 适用范围 所有装在水溶性袋中的制剂,FAO / WHO标准要求悬浮的流动时间，限量30 S,二 农药制剂的物理和化学性质,P29,6. 溶解和分解性质,IV 溶解度和（或）溶液稳定性 目的 保证：（1）水溶性制剂用水稀释时易溶解，形成稳定的溶液，没有沉淀和絮凝物等；（2）可溶液剂配制成稀溶液后形成稳定的溶液。 适用范围 所有水溶性制剂,无通用要求,二 农药制剂的物理和化学性质,P31,7. 贮存稳定性,I 在0时的稳定性 目的 保证在低温贮存期间，制剂的物理性质，以及相关的分散性、颗粒性质无不良的影响。 适用范围 所有液体制剂,FAO/WHO标准要求在测定试样中分离出的固体/液体

15、物应0.3 mL,二 农药制剂的物理和化学性质,P32,7. 贮存稳定性,II 热贮稳定性 目的 确保在高温贮存时对产品的性能无负面影响，并评价产品在常温下长期贮存时有效成分含量（和相关杂质含量可能发生增加）以及相关物理性质变化。 适用范围 所有制剂标准,在(542)，贮存14 d后，除继续满足制剂的有效成分含量、相关杂质量、颗粒性和分散性等相关项目外，还需要规定有效成分含量不得低于贮存前测定值的95%。 替代的条件是：452，6 周；402 ，8 周；352 12 周；302，18 周,二 农药制剂的物理和化学性质,P34,8. 其他性质,安全性：闪点 释放性质：如微胶囊等 喷洒性质：制剂及

16、兑水后的表面张力 粘附性,二 农药制剂的物理和化学性质,三 农药制剂质量提升举例,悬浮剂的性能特征参数,倾倒性试验（确保产品能从容器中倾倒出来） 水中分散性（自动分散性） 粒径范围 悬浮率 湿筛试验 持久起泡性 黏度 贮存稳定性,1. 悬浮剂,1. 悬浮剂,悬浮剂配方研究与实际生产的关键,粒度 表面活性剂 黏度 稳定剂 其它,三 农药制剂质量提升举例,1. 悬浮剂,农药悬浮剂中表面活性剂吸附与表征,I 红外光谱,氟虫腈与聚羧酸型梳状共聚物超分散剂（TERSPERSER2700,氟虫腈颗粒表面吸附TERSPERSER2700前后的红外光谱图 a TERSPERSER2700；b 氟虫腈；c 氟虫

17、腈TERSPERSER2700,三 农药制剂质量提升举例,1. 悬浮剂,农药悬浮剂中表面活性剂吸附与表征,II X射线光电子能谱,Id = I0exp(-d/) 根据测定结果，可计算出TERSPERSER2700分散剂氟虫腈颗粒表面的吸附层厚度，其厚度为4.19nm,三 农药制剂质量提升举例,1. 悬浮剂,农药悬浮剂中表面活性剂吸附与表征,III 紫外光谱,分散剂2700在氟虫腈颗粒表面的吸附等温线,三 农药制剂质量提升举例,1. 悬浮剂,农药悬浮剂中表面活性剂吸附与表征,IV 扫描电镜,吸附未达到饱和,吸附达到饱和,三 农药制剂质量提升举例,1. 悬浮剂,农药悬浮剂中表面活性剂吸附与表征,V

18、 流变学研究,三 农药制剂质量提升举例,1. 悬浮剂,农药悬浮剂长期稳定性的提升,颗粒大小分布的测量 凝聚作用的测定 晶体长大的测定,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,1）聚合反应法 -（化学法） 原位聚合法 界面聚合法 锐孔-凝固浴法 （2）相分离法 - （物理化学法） 水相分离法：复凝聚法，单凝聚法 油相分离法 （3）物理及机械法 -（物理法） 空气悬浮法 喷雾干燥法 流化床工艺法,微胶囊制备方法,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,农药微胶囊的理化性能表征,a.微胶囊表面形貌,b.微胶囊粒径,c.微胶囊的包封率,d.微胶囊控制释放速率,a.扫描电镜（SEM,b.动态光散射（

19、DLS,c.高效液相色谱（HPLC,d.水中 土壤中 有机溶剂中,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,制备方法 一：溶剂蒸发法,利用扫描电子显微镜对纤维素/阿维菌素微胶囊 的表面和内部形貌进行表征,PVA,Solvent,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,制备方法 一：溶剂蒸发法,阿维菌素微胶囊的粒径分布图 粒径分布不均，可能是由于乳化不均匀造成的,阿维菌素微胶囊（a），纤维素（b）和阿维菌素原药（c）的红外光谱图 证明阿维菌素已经被包封在 微胶囊中,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,制备方法 二：乳液聚合法,阿维菌素乳液聚合法制备的微胶囊电镜，外壁光滑，切开后内部实心，但内部有小的孔隙,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,制备方法三：原位聚合法,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,制备方法三：原位聚合法,阿维菌素微胶囊的光学显微镜照片及扫描电子显微镜 粒径均一，囊形良好，大部分微胶囊表面成多孔状，有利于有效成分的扩散释放,三 农药制剂质量提升举例,2. 微胶囊剂,制备方法三：原位聚合法,空白微胶囊（a），阿维菌素原药（b）和阿维菌素微胶囊（c）的红外光谱图,阿维菌素微胶囊粒径及粒度分布图,阿维菌素原药（a）