农药制剂性能指标国际标准化测定

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2 2China Agricultural University 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3 3China Agricultural University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4 4China Agricultural University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

2、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.5 5China Agricultural University一 原药有效成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6 6China Agricultural University有效成分特性l ISO 英文通用名称（E-ISO）（假如未被接受，注明状态），或者IN

3、CI名称（若有）。l 其他通用名称，或者同义名称。l 化学名称（IUPAC 和CA）。l CAS号（若有，每一个异构体或异构体混合物）。l CIPAC 号。l 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）。l 异构体组成，若有。l 分子式。l 相对分子量。一 原药有效成分技术等级的最低资料要求7 7China Agricultural University有效成分物理性质l 蒸汽压；l 熔点，沸点，或者分解温度；l 水中的溶解度；l 辛醇：水分配系数；l 离解性，若有；l 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8 8China Agricultural U

4、niversity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9 9China Agricultural University有效成分物理性质-熔点测定方法 温度范围 （K） 估计准确性 （K） 参考方法毛细管法273 到 573 0.3 ASTM E 324GB/T 1602金属块毛细管法293 到 573 0.5 DIN 53736考夫勒金属加热条法293 到 573 1.0 ASTM D 3451熔点显微镜法 293 到 573 0.5 DIN 53736差热分析仪173

5、到 1273 600 K 以下 0.5 1273 K 以下 2.0 ASTM E 537差示扫描量热计173 到 1273 600 K 以下 0.5 1273 K 以下 2.0 ASTM E 537凝固点法223 到 573 0.5 ISO 1392 ISO 2207倾倒点223 到 323 3.0 ISO 30162. 其他方法一 原药有效成分技术等级的最低资料要求1010China Agricultural University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

6、药制剂理化性质测试有多种方法；二 农药制剂的物理和化学性质1111China Agricultural University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1212China Agricultural University1. 密度性质假密度l 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。l 适用范围 粉状或颗粒状的制剂。CIPAC方法我国方法MT33 粉剂的堆密度HG/T 2467.12-2003 农药颗粒剂产品标准编写规范：4.

7、8 松密度和堆密度MT58.3 颗粒剂无压紧密的表观密度MT159 颗粒剂的松密度和堆密度MT169 水分散粒剂（WDG）的堆密度MT186 表观密度，首选方法l 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P41313China Agricultural University2. 表面性质I 润湿性l 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。l 适用范围 所有用水分散或溶解的固体制剂。CIPAC方法我国方法MT53.3 可湿性粉剂的润湿性测定GB/T 5451-2001 农药可湿性粉剂润湿性测定方法l FAO/WHO通常要求在不搅拌的情况下，产

8、品应在1分钟被完全润湿；l 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P51414China Agricultural University2. 表面性质II 持久起泡性l 目的 限制产品注入到喷雾器械中产生的泡沫量。l 适用范围 使用前需要用水稀释的所有制剂。l 方法CIPAC方法我国方法MT 47.2悬浮剂泡沫的测定HG/T 2467.5-2003 农药悬浮剂产品标准编写规范：4.11 持久起泡性试验l 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P61515China Agricultural University3. 细粒、碎片和附着物性质I 湿筛试

9、验l 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。l 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）或乳粒剂（EG）。CIPAC方法我国方法MT 59.3 湿筛法GB/T 16150-1995 农药粉剂、可湿性粉剂细度测定方法：2.2 湿筛法MT 182 水分散粒剂（WG）分散后的湿筛试验MT 182 利用循环水进行湿筛试验MT 167 水分散粒剂（WG）分散后的湿筛试验MT 185 湿筛试验，MT59.3、MT167

10、的修订版（首选）l 通常要求湿筛试验（75m）98%二 农药制剂的物理和化学性质P71616China Agricultural University3. 细粒、碎片和附着物性质II 干法筛分l 目的 限制未知大小的颗粒物的量。l 适用范围 直接使用的粉剂和颗粒剂。CIPAC方法我国方法MT 59.1 粉剂（DP）GB/T 16150-1995 农药粉剂、可湿性粉剂细度测定方法：2.1 干筛法MT 58 颗粒剂(GR)MT170 水分散粒剂(WG)的干法筛分l 通常要求干筛试验（75m）95%二 农药制剂的物理和化学性质P81717China Agricultural University3.

11、 细粒、碎片和附着物性质III 粒度范围l 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。l 适用范围 颗粒剂（GR）CIPAC方法我国方法MT 59.2 (MT 58) 筛析HG/T 2467.12-2003 农药颗粒剂产品标准编写规范：4.10 粒度范围的测定l 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性质P91818China Agricultural University3. 细粒、碎片和附着物性质IV 粉尘l

12、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。l 适用范围 颗粒剂（GR）、水分散粒剂(WG)、可溶粒剂（SG）l 方法CIPAC方法我国方法MT 171 颗粒状制剂的粉尘测定尚未建立l 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P101919China Agricultural University3. 细粒、碎片和附着物性质V 抗磨性l 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。l 适用范围 颗粒状制剂（GR、WG 和E

13、G）以及片状剂(DT, WT, ST, 取决于它们的使用方式)。CIPAC方法我国方法MT 178 颗粒剂（GR）的耐磨性测定HG/T 2467.12-2003 农药颗粒剂产品标准编写规范：4.11 脱落率的测定MT 178.2 颗粒剂的耐磨性测定用于水分散后使用的颗粒剂 (WG、SG、EG)HG/T 2467.19-2003 农药颗粒剂烟片剂产品标准编写规范：4.11 跌落破碎率的测定MT 193 片剂易碎性测定l 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P112020China Agricultural University3. 细粒、碎片和附着物性质VI 对种子的附着性l 目的 保证给定

14、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。l 适用范围 所有种子处理剂。CIPAC方法我国方法MT83（种子处理粉剂的种子附着性试验）可能适用GB/T 17768-1999 悬浮种衣剂产品标准编写规范：4.9 成膜性的测定，4.10 包衣均匀度的测定，4.11 包衣脱落率的测定MT194 对于处理过的种子的附着性l 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P132121China Agricultural University3. 细粒、碎片和附着物性质VII 粒度范围l 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。l 适用范

15、围 多相制剂，如颗粒剂，粉剂，悬浮剂和乳剂等。CIPAC方法我国方法MT 187 激光粒度分析尚未建立二 农药制剂的物理和化学性质P142222China Agricultural University4. 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(WG)。CIPAC方法我国方法MT 160 剂的自发分散性HG/T 2467.13-2003 农药水分散粒剂产品标准编写规范：4.13 分散性MT 174 水分悬浮散粒剂的分散性 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P172323China Agricultura

16、l University4. 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)。CIPAC 方法我国方法制定中HG/T 2467.14-2003农药可分散片剂产品标准编写规范：4.9 崩解时间的测定HG/T 2467.14-2003农药可溶片剂产品标准编写规范：4.9 崩解时间的测定 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P192424China Agricultural University4. 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

17、，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)。CIPAC 方法我国方法MT 15.1 可湿性粉剂的悬浮率GB/T 14825-2006 农药悬浮率测定方法MT 161 悬浮剂的悬浮率MT 168 水分散粒剂的悬浮率MT 177 水分散粉剂的悬浮率（简化方法）MT 184 用水稀释形成悬浮液的制剂的悬浮率（该方法融合了MT15、MT161 和 MT16） 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P192525China Agricultural University4. 分散性质

18、IV 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。CIPAC方法我国方法MT 180 悬乳剂的分散稳定性HG/T 2467.11-2003 农药悬乳剂产品标准编写规范：4.11 分散稳定性实验l 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P212626China Agricultural

19、 University4. 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）。CIPAC 方法我国方法MT 36.1.1 乳油的乳液性能，用手摇方式配制5%（v/v）稀释液GB/T 1603-2001 农药乳液稳定性测定方法MT36.2 乳油的乳液性能，1%（v/v）稀释液MT 183 农用乳液测定仪测定稀释乳液稳定性 我国采用用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

20、(301)下应满足规定。二 农药制剂的物理和化学性质P242727China Agricultural University5. 流动性质I 流动性u 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。u 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）。CIPAC方法我国方法MT 172 加压热贮试验后水分散粒剂的流动性尚未建立u 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

21、在一定高度自由下落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P252828China Agricultural University5. 流动性质II 倾倒性u 目的 保证制剂具有能够很容易地从容器中倾倒出。u 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）。CIPAC方法我国方法MT 148.1 悬浮性制剂的倾倒性HG/T 2467.5-2003 农药悬浮剂产品标准编写规范：4.9 倾倒性实验u 水悬浮剂和油悬浮剂要求倾倒后残余物5.0%

22、，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P252929China Agricultural University5. 流动性质III 黏度u 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性以及粒子悬浮特性。u 适用范围 多相制剂，如有。CIPAC方法我国方法MT 192 旋转黏度计测定液体黏度NY/T 1860.21-2010 农药理化性质测定试验导则 第21部分：黏度二 农药制剂的物理和化学性质P273030China Agricultural University6. 溶解和分解性质I 酸度、碱度或pH

23、值范围p 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。p 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。CIPAC 方法我国方法MT 31 游离酸度或游离碱度GB/T 28135-2011 农药酸（碱）度测定方法 指示剂法MT 191 制剂的酸碱度（首选方法）GB/T 1601-1993 农药pH的测定方法MT 75.3 稀释或不稀释水溶液的pH值p 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P273131China Agricultural University6. 溶解和分解性质II 与烃油的混溶性p 目的 保证制剂用油稀释时形成均匀的混合物。p 适用范围

24、 使用前用油稀释的制剂（如OL）。CIPAC方法我国方法MT 23 与烃油的混溶性尚未建立p 一般无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P283232China Agricultural University6. 溶解和分解性质III 水溶性袋的溶解性p 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滤网或喷嘴。p 适用范围 所有装在水溶性袋中的制剂。CIPAC方法我国方法MT 176 水溶性袋剂的溶解速率尚未建立p 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P293333China Agricultural University6. 溶解和

25、分解性质IV 溶解度和（或）溶液稳定性p 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。p 适用范围 所有水溶性制剂。CIPAC 方法我国方法MT 179 溶解度和溶液稳定性HG/T 2467.15-2003 农药可溶粉剂产品标准编写规范：4.10 溶解程度和溶液稳定性MT 41 所有水溶液的稀释稳定性HG/T 2467.6-2003 农药水剂产品标准编写规范：4.9 稀释稳定性试验HG/T 2467.7-2003 农药可溶液剂产品标准编写规范：4.9 与水互溶性p 无通用要求。二 农药制剂的物理和化学性质P313

26、434China Agricultural University7. 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。CIPAC方法我国方法MT 39.3 低温稳定性（0）GB/T 19137-2003 农药低温稳定性测定方法 FAO/WHO标准要求在测定试样中分离出的固体/液体物应0.3 mL。二 农药制剂的物理和化学性质P323535China Agricultural University7. 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

27、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。CIPAC方法我国方法MT 46.3 加速贮存试验GB/T 19136-2003 农药热贮稳定性测定方法 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P343636China Agricultural University8. 其他性质l安全性：闪点l释放性质：如微胶囊等l喷洒性质：制剂及兑

28、水后的表面张力l粘附性二 农药制剂的物理和化学性质3737China Agricultural University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3838China Agricultural University1. 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3939China Agricultural University1. 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

29、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 氟虫腈TERSPERSER2700三 农药制剂质量提升举例4040China Agricultural University1. 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4141China Agricultural University1. 悬浮剂农药悬浮剂中表

30、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4242China Agricultural University1. 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4343China Agricultural University1. 悬浮剂农药悬浮剂中表面活性剂吸附与表征V 流变学研究三 农药制剂质量提升举例4444China Agricultural University1. 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

31、例4545China Agricultural University2. 微胶囊剂（1）聚合反应法 -（化学法）u 原位聚合法u 界面聚合法u 锐孔-凝固浴法（2）相分离法 - （物理化学法）u 水相分离法：复凝聚法，单凝聚法u 油相分离法（3）物理及机械法 -（物理法）u 空气悬浮法 u 喷雾干燥法u 流化床工艺法微胶囊制备方法三 农药制剂质量提升举例4646China Agricultural University2. 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（DLS）c.高效液相色谱

32、（HPLC）d.水中 土壤中 有机溶剂中三 农药制剂质量提升举例4747China Agricultural University2. 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PVASolvent三 农药制剂质量提升举例4848China Agricultural University2. 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4949China Agri

33、cultural University2. 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5050China Agricultural University2. 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5151China Agricultural University2. 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5252China Agricultural Univ

34、ersity2. 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），空白微胶囊（b）和阿维菌素微胶囊（c）的热重分析图三 农药制剂质量提升举例5353China Agricultural University2. 微胶囊剂制备方法四：界面聚合法三 农药制剂质量提升举例5454China Agricultural University2. 微胶囊剂制备方法四：界面聚合法阿维菌素界面聚合法微胶囊电镜图外壁粗糙，内部为中空结构三 农药制剂质量提升举例5555China Agricultural Uni

35、versity2. 微胶囊剂制备方法四：界面聚合法PAPI 和阿维菌素微胶囊的红外色谱图阿维菌素和阿维菌素微胶囊的热重分析曲线a.原药 b.微胶囊三 农药制剂质量提升举例5656China Agricultural University溶剂蒸发法乳液聚合法界面聚合法原位聚合法不同方法制备的微胶囊在水中的释放三 农药制剂质量提升举例5757China Agricultural University不同方法制备的微胶囊在水中的释放三 农药制剂质量提升举例方法不同天数释放量%24816溶剂蒸发2.43.09.120.02乳液聚合4.09.827.552.2原位聚合0.521.122.034.82界面聚合1.328.2110.0517.155858China Agricultural University不同方法制备的微胶