农药制剂配方研究方法学-魏方林资料课件

农药制剂配方研究方法魏方林浙江大学农药与环境毒理研究所农药制剂配方研究方法魏方林21配方研究开发的任务与目的提供功能独特的农药制剂产品，满足特定的用途、特定的防治环境及靶标、特定的施药技术等。充分发挥药效。实现剂型多样化、制剂环保化。目的：开发一个理化性能、药效、环境效益、经济效益四者完美结合的制剂配方21配方研究开发的任务与目的提供功能独特的农药制剂产品，满3配方决定理化性能药效经济效益左右原材料专业素质开发手段筛选方法试验设计3配方决定理化性能药效经济效益左右原材料专业素质开发手段42配方设计的主要依据制剂理化性能产品经济性原料易得性安全性区域差异防治对象42配方设计的主要依据制剂理化性能53配方筛选方法配方研究助剂品种筛选助剂配比筛选加工工艺研究应用技术研究核心意义：克服盲目性、提高工作效率、节约科研经费、迅速取得有效的试验结果53配方筛选方法配方研究助剂品种筛选助剂配比筛选加工工艺研63.1单因素试验设计较大随意性、盲目性3.1.1单因素轮选法对N个同类助剂在相同用量下进行试验筛选助剂品种助剂用量筛选根据性能变化调整各助剂用量63.1单因素试验设计较大随意性、盲目性3.1.1单因素73.1.2对分法在性能符合要求的前提下助剂用量最低PbPaP1合格不合格P2P2P1=(Pa+Pb)/2P2=(Pb+P1)/2……P2=(Pa+P1)/2每次可以缩小实验范围的0.573.1.2对分法在性能符合要求的前提下助剂用量最低PbP8各类剂型均可应用针对制剂某一性能筛选相应助剂用量核心助剂总用量：如乳化剂总用量、分散剂＋润湿剂总用量等制剂综合性能8各类剂型均可应用制剂综合性能9对分法实例：1

40%三唑磷EW防冻剂用量筛选指标：-5℃贮存7天外观均一、易流动防冻剂：丙三醇，用量筛选范围0－4%2

40%三唑磷EW乳化剂总用量筛选复配乳化剂：用量筛选范围4－12%指标：冷热贮、分散性、离心稳定性等9对分法实例：140%三唑磷EW防冻剂用量筛选指标：-5℃10先在助剂用量[a,b]范围内的0.618处做第一次实验,0.382处做第二次实验,比较两个实验结果,去掉差点以外部分。在留下部分继续重复上述步骤，直至找到满足指标要求的最佳点。3.1.3黄金分割法每次可以缩小实验范围的0.382PbPaP1P20.6180.382P1=(Pb-Pa)×0.618+PaP2=(Pb-Pa)×0.382+Pa

或P2=Pa+Pb-P110先在助剂用量[a,b]范围内的0.618处做第一次实11黄金分割法应用：例：30%毒死蜱EW中有机硅助剂用量筛选有机硅助剂A用量筛选范围：0－5%要求：在水稻叶面上的粘附能力达到最佳指标：叶面上的持留量与单位面积喷雾总量比值达到最大值第一步试验：P1：3.09%P2：1.91%第二步试验：P3：3.82%P4：3.09%1.91－5%第三步试验：P5：3.09%P6：2.64%1.91－3.82%2.64－3.82%经五步试验：3.37%11黄金分割法应用：例：30%毒死蜱EW中有机硅助剂用量筛选12当试验范围的长度恰好是这串分数中的某一个分母时，用该分数去寻找首个试验点，此后按黄金分割法的循环法进行。当试验范围接近某个分数的分母时可以用虚拟数据扩大或缩小来调节。3.1.4分数法（斐波那契数列法）12当试验范围的长度恰好是这串分数中的某一个分母时，用该分数13例：20%螺螨酯WG中分散剂总用量试验范围：[3%,16%]；精度要求为1%第一步试验：悬浮率：8%>11%

舍去P1（11%）以上部分，对[3%~11%]继续试验第二步试验：悬浮率：8%>6%

对[6%~11%]继续试验第三步试验：悬浮率：8%>9%

对[6%~9%]继续试验13例：20%螺螨酯WG中分散剂总用量试验范围：[3%,1614第四步试验：悬浮率：7%>8%

分散剂总用量为7%

14第四步试验：悬浮率：7%>8%分散剂总用量为7%15首先做三点实验,得到三个数据,然后根据数据作抛物线,以抛物线顶点横坐标做下次实验,依此类推进行实验。3.1.5抛物线法15首先做三点实验,得到三个数据,然后根据数据作抛物线,以抛16A(x1

,y1),B(x2

,y2),C(x3

,y3)y=(x-x2)(x-x3)/[(x1-x2)(x1-x3)]·y1+(x-x1)(x-x3)/[(x2-x1)(x2-x3)]·y2+(x-x1)(x-x2)/[(x2-x1)(x3-x2)]·y3抛物线顶点横座标：抛物线方程：16A(x1,y1),B(x2,y2)173.2两因素试验设计指A、B两种物质按一定的质量比或体积比或百分比的形式混合，通过实验指标的考核最终确定A与B合适的配比或A、B两种物质中某些组分的合适配比。比例法：方法要点：A、B相混合的总量确定。如A、B在配方中的总量为10%，A取X%，则B取(10一X)%，以保证A、B在AB混合物中的含量均可在0％-100％之间连续变化。173.2两因素试验设计指A、B两种物质按一定的质量比或18应用实例：乳油：乳化剂配比筛选水乳剂：乳化剂配比筛选、各助剂配比筛选18应用实例：乳油：乳化剂配比筛选193.3多因素试验设计拟三元相图法正交试验设计均匀试验设计ME、EW等所有剂型193.3多因素试验设计拟三元相图法ME、EW等所有剂型203.3.1拟三元相图法POil:A%Water:B%S+CoS:C%203.3.1拟三元相图法POil:A%Water:B21拟三元相图制作方法：分别配制油相、水相、助剂相先将油相与助剂相按一定质量比混合均匀。要求总质量一定（如10g）并形成系列配比（如O∶S＝1∶9、2∶8、……、9∶1）在连续搅拌状态下将水相逐渐滴加到“O＋S”中，分别记录混合物发生透明、浑浊、液晶转折点时的水相用量，并计算各点时油相、助剂相、水相各自的质量百分比。将所得数据绘于三角相图上，连结相应各点即可得ME区、EW区、LC区21拟三元相图制作方法：分别配制油相、水相、助剂相22拟三元相图的变异－三角坐标图法马超etal.，农药学学报，2006，8(4)：379—382指标：①分散性②悬浮率③崩解时间43%戊唑醇WG目的：M-9%？

SDS%？M-9、SDS总量≤15%不足部分由载体CaCO3补足22拟三元相图的变异－三角坐标图法马超etal.，农药学学233.3.2正交试验设计（OD）选择一个合适的制剂性能作为考察指标确定因素及水平选择合适的正交表选表原则：因素和交互作用自由度总和不大于表的自由度进行表头设计，按排试验方案试验结果直观分析、方差分析、极差分析确定最佳配方或指明下一步试验方向233.3.2正交试验设计（OD）选择一个合适的制剂性能作24考察指标选择：乳液稳定时间离心稳定性：析水率%热贮析水率制剂TurbiscanTSI指数EW悬浮率分散性润湿性悬浮液TurbiscanTSI指数WG悬浮率离心稳定性：析水率%热贮析水率制剂TurbiscanTSI指数SC透明温度区域TTS乳状液粒径METHTRTL24考察指标选择：乳液稳定时间离心稳定性：析水率%热贮析水率25实例：应用OD优化ME配方试验编号自变量因变量S1（%）S2（%）S3（%）S4（%）TL平均值(℃)TH平均值(℃)TR平均值（℃）O-10222-10.762.272.9O-20344-14.062.276.2O-30466-13.861.775.5O-42246-10.757.067.7O-52362-13.062.075.0O-62424-13.256.069.2O-74264-11.754.866.5O-84326-13.351.264.5O-94442-11.556.768.2正交设计试验方案L9(34)及透明温度区域测试结果正交设计试验方案L9(34)及透明温度区域测试结果25实例：应用OD优化ME配方试验编号自变量因变量S1（%）26变异来源自由度THF值显著水平pS122452.66670.0000S228.66670.0023S32400.16670.0000S42577.16670.0000正交试验方差分析表实验结果的差异是由自变量水平的改变所引起的，还是因实验误差造成实验结果的差异26变异来源自由度THF值显著水平pS122452.666727自变量极差RTH均值（℃）及差异显著性水平1水平2水平3S17.777862.0000aA58.3333bB54.2222cCS20.444458.0000bB58.4444aA58.1111bBS33.055656.4444cC58.6111bB59.5000aAS43.666760.2778aA57.6667bB56.6111cCTH极差分析及各水平间差异显著性检验结果自变量对因变量的影响大小哪一水平最佳0%4%6%2%27自变量极差RTH均值（℃）及差异显著性水平1水平2水平3283.3.3均匀试验设计（UD）选择一个合适的制剂性能作为考察指标确定因素及水平选择合适的均匀设计表试验结果回归分析确定最佳配方283.3.3均匀试验设计（UD）选择一个合适的制剂性能作29实例：应用UDME配方筛选及优化⒈考察指标（因变量）透明温度区域（TTS）⒉因素（自变量）表面活性剂助表面活性剂防冻剂有机溶剂增溶剂原药（不同含量、生产厂家）水（不同硬度）29实例：应用UDME配方筛选及优化⒈考察指标（因变量）透30均匀设计试验方案U10(53101)及透明温度区域测试结果试验编号自变量因变量S1（%）S2（%）S3（%）S4（%）TL平均值

(℃)TH平均值

(℃)TR平均值（℃）U-10251-14.866.881.7U-23571-16.762.579.2U-34283-15.860.276.0U-423102-15.566.882.3U-50494-14.768.583.2U-62314-13.256.069.2U-71165-15.863.078.8U-81533-15.760.075.7U-93122-14.557.572.0U-104445-14.754.369.0采用偏最小二乘法（PLS），对TH、TR同时优化，对试验数据进行回归分析，求TH、TR同时达到最大值时各助剂的用量。30均匀设计试验方案U10(53101)及透明温度区域测试31谢谢！31谢谢！农药制剂配方研究方法魏方林浙江大学农药与环境毒理研究所农药制剂配方研究方法魏方林331配方研究开发的任务与目的提供功能独特的农药制剂产品，满足特定的用途、特定的防治环境及靶标、特定的施药技术等。充分发挥药效。实现剂型多样化、制剂环保化。目的：开发一个理化性能、药效、环境效益、经济效益四者完美结合的制剂配方21配方研究开发的任务与目的提供功能独特的农药制剂产品，满34配方决定理化性能药效经济效益左右原材料专业素质开发手段筛选方法试验设计3配方决定理化性能药效经济效益左右原材料专业素质开发手段352配方设计的主要依据制剂理化性能产品经济性原料易得性安全性区域差异防治对象42配方设计的主要依据制剂理化性能363配方筛选方法配方研究助剂品种筛选助剂配比筛选加工工艺研究应用技术研究核心意义：克服盲目性、提高工作效率、节约科研经费、迅速取得有效的试验结果53配方筛选方法配方研究助剂品种筛选助剂配比筛选加工工艺研373.1单因素试验设计较大随意性、盲目性3.1.1单因素轮选法对N个同类助剂在相同用量下进行试验筛选助剂品种助剂用量筛选根据性能变化调整各助剂用量63.1单因素试验设计较大随意性、盲目性3.1.1单因素383.1.2对分法在性能符合要求的前提下助剂用量最低PbPaP1合格不合格P2P2P1=(Pa+Pb)/2P2=(Pb+P1)/2……P2=(Pa+P1)/2每次可以缩小实验范围的0.573.1.2对分法在性能符合要求的前提下助剂用量最低PbP39各类剂型均可应用针对制剂某一性能筛选相应助剂用量核心助剂总用量：如乳化剂总用量、分散剂＋润湿剂总用量等制剂综合性能8各类剂型均可应用制剂综合性能40对分法实例：1

40%三唑磷EW防冻剂用量筛选指标：-5℃贮存7天外观均一、易流动防冻剂：丙三醇，用量筛选范围0－4%2

40%三唑磷EW乳化剂总用量筛选复配乳化剂：用量筛选范围4－12%指标：冷热贮、分散性、离心稳定性等9对分法实例：140%三唑磷EW防冻剂用量筛选指标：-5℃41先在助剂用量[a,b]范围内的0.618处做第一次实验,0.382处做第二次实验,比较两个实验结果,去掉差点以外部分。在留下部分继续重复上述步骤，直至找到满足指标要求的最佳点。3.1.3黄金分割法每次可以缩小实验范围的0.382PbPaP1P20.6180.382P1=(Pb-Pa)×0.618+PaP2=(Pb-Pa)×0.382+Pa

或P2=Pa+Pb-P110先在助剂用量[a,b]范围内的0.618处做第一次实42黄金分割法应用：例：30%毒死蜱EW中有机硅助剂用量筛选有机硅助剂A用量筛选范围：0－5%要求：在水稻叶面上的粘附能力达到最佳指标：叶面上的持留量与单位面积喷雾总量比值达到最大值第一步试验：P1：3.09%P2：1.91%第二步试验：P3：3.82%P4：3.09%1.91－5%第三步试验：P5：3.09%P6：2.64%1.91－3.82%2.64－3.82%经五步试验：3.37%11黄金分割法应用：例：30%毒死蜱EW中有机硅助剂用量筛选43当试验范围的长度恰好是这串分数中的某一个分母时，用该分数去寻找首个试验点，此后按黄金分割法的循环法进行。当试验范围接近某个分数的分母时可以用虚拟数据扩大或缩小来调节。3.1.4分数法（斐波那契数列法）12当试验范围的长度恰好是这串分数中的某一个分母时，用该分数44例：20%螺螨酯WG中分散剂总用量试验范围：[3%,16%]；精度要求为1%第一步试验：悬浮率：8%>11%

舍去P1（11%）以上部分，对[3%~11%]继续试验第二步试验：悬浮率：8%>6%

对[6%~11%]继续试验第三步试验：悬浮率：8%>9%

对[6%~9%]继续试验13例：20%螺螨酯WG中分散剂总用量试验范围：[3%,1645第四步试验：悬浮率：7%>8%

分散剂总用量为7%

14第四步试验：悬浮率：7%>8%分散剂总用量为7%46首先做三点实验,得到三个数据,然后根据数据作抛物线,以抛物线顶点横坐标做下次实验,依此类推进行实验。3.1.5抛物线法15首先做三点实验,得到三个数据,然后根据数据作抛物线,以抛47A(x1

,y1),B(x2

,y2),C(x3

,y3)y=(x-x2)(x-x3)/[(x1-x2)(x1-x3)]·y1+(x-x1)(x-x3)/[(x2-x1)(x2-x3)]·y2+(x-x1)(x-x2)/[(x2-x1)(x3-x2)]·y3抛物线顶点横座标：抛物线方程：16A(x1,y1),B(x2,y2)483.2两因素试验设计指A、B两种物质按一定的质量比或体积比或百分比的形式混合，通过实验指标的考核最终确定A与B合适的配比或A、B两种物质中某些组分的合适配比。比例法：方法要点：A、B相混合的总量确定。如A、B在配方中的总量为10%，A取X%，则B取(10一X)%，以保证A、B在AB混合物中的含量均可在0％-100％之间连续变化。173.2两因素试验设计指A、B两种物质按一定的质量比或49应用实例：乳油：乳化剂配比筛选水乳剂：乳化剂配比筛选、各助剂配比筛选18应用实例：乳油：乳化剂配比筛选503.3多因素试验设计拟三元相图法正交试验设计均匀试验设计ME、EW等所有剂型193.3多因素试验设计拟三元相图法ME、EW等所有剂型513.3.1拟三元相图法POil:A%Water:B%S+CoS:C%203.3.1拟三元相图法POil:A%Water:B52拟三元相图制作方法：分别配制油相、水相、助剂相先将油相与助剂相按一定质量比混合均匀。要求总质量一定（如10g）并形成系列配比（如O∶S＝1∶9、2∶8、……、9∶1）在连续搅拌状态下将水相逐渐滴加到“O＋S”中，分别记录混合物发生透明、浑浊、液晶转折点时的水相用量，并计算各点时油相、助剂相、水相各自的质量百分比。将所得数据绘于三角相图上，连结相应各点即可得ME区、EW区、LC区21拟三元相图制作方法：分别配制油相、水相、助剂相53拟三元相图的变异－三角坐标图法马超etal.，农药学学报，2006，8(4)：379—382指标：①分散性②悬浮率③崩解时间43%戊唑醇WG目的：M-9%？

SDS%？M-9、SDS总量≤15%不足部分由载体CaCO3补足22拟三元相图的变异－三角坐标图法马超etal.，农药学学543.3.2正交试验设计（OD）选择一个合适的制剂性能作为考察指标确定因素及水平选择合适的正交表选表原则：因素和交互作用自由度总和不大于表的自由度进行表头设计，按排试验方案试验结果直观分析、方差分析、极差分析确定最佳配方或指明下一步试验方向233.3.2正交试验设计（OD）选择一个合适的制剂性能作55考察指标选择：乳液稳定时间离心稳定性：析水率%热贮析水率制剂TurbiscanTSI指数EW悬浮率分散性润湿性悬浮液TurbiscanTSI指数WG悬浮率离心稳定性：析水率%热贮析水率制剂TurbiscanTSI指数SC透明温度区域TTS乳状液粒径METHTRTL24考察指标选择：乳液稳定时间离心稳定性：析水率%热贮析水率56实例：应用OD优化ME配方试验编号自变量因变量S1（%）S2（%）S3（%）S4（%）TL平均值(℃)TH平均值(℃)TR平均值（℃）O-10222-10.762.272.9O-20344-14.062.276.2O-30466-13.861.775.5O-42246-10.757.067.7O-52362-13.062.075.0O-62424-13.256.069.2O-74264-11.754.866.5O-84326-13.351.264.5O-94442-11.556.768.2正交设计试验方案L9(34)及透明温度区域测试结果正交设计试验方案L9(34)及透明温度区域测试结果25实例：应用OD优化ME配方试验编号自变量因变量S1（%）57变异来源自由度THF值显著水平pS122452.66670.0000S228.66670.0023S32400.16670.0000S42577.16670.0000正交试验方差分析表实验结果的差异是由自变量水平的改变所引起的，还是因实验误差造成实验结果的差异26变异来源自由度THF值显著水平pS122452.666758自变