懸乳劑配方篩選及質(zhì)量問題的控制分享

劉志文

一、懸乳劑的概念及配方組成

1.1定義

懸浮乳劑（Suspension emulsions或Suspoemulsions，代碼SE）簡(jiǎn)稱懸乳劑，由固相和液相不溶于水的有效成分在借助分散劑、乳化劑等助劑的作用下分別以固體微粒和乳化的微細(xì)液珠形式均勻穩(wěn)定地懸浮于水中所形成的高懸浮分散體系。

即由不溶于水的油相物和不溶于水的固相物組成主要成分，乳化和懸浮于水中的一種劑型。當(dāng)然該固相組分也不能被油相組分所溶解。

1.2懸乳劑的劑型優(yōu)點(diǎn)：

①環(huán)保劑型，不含或者只含少量有機(jī)溶劑，閃點(diǎn)高，生產(chǎn)和運(yùn)輸相對(duì)安全；

②實(shí)現(xiàn)了多種有效成分的復(fù)配，增加了防治的對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了一次用藥多重效果的作用。

③方便加工和使用，加工工藝成熟，使用方便。

1.3懸乳劑配方組成

油相體系——油相成分以乳化微細(xì)油珠分散于水相；

水相——連續(xù)相；

固體懸浮相——固體有效成分形成的分散的懸浮固體顆粒；

其他成分：乳化劑、分散劑、其他輔助劑（助懸劑、防凍劑，消泡劑、防腐劑、穩(wěn)定劑等）。

二、懸乳劑劑型容易存在的質(zhì)量問題

2.1 每一個(gè)劑型，我們都希望既要化學(xué)穩(wěn)定還有物理穩(wěn)定，從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看物理穩(wěn)定性反而是懸乳劑存在的主要問題。該劑型是懸浮劑與油相乳狀液并存的一種劑型，固體微粒和油相液珠分散度大，微粒及乳化油珠和分散介質(zhì)之間存在著物理界面，固相微粒及油相油珠都有著較高的表面自由能，造成乳化分散不易共同解決等問題；

2.2 因?yàn)槌两邓俣鹊仍?，懸乳劑存在制劑容易分層，底部聚結(jié)等問題，從而影響了產(chǎn)品外觀和使用；

2.3 粘度與流變性的平衡問題，粘度大沉降速度小，但過大影響制劑傾倒性和制劑的分散性，懸乳劑屬于非均相的分散乳化體系，所以粘度與流變性需要找到一個(gè)適合的平衡點(diǎn)。

2.4 其他的質(zhì)量問題，如懸浮率不合格、熱儲(chǔ)懸浮率不合格、分解、結(jié)晶等；

2.5 還有一個(gè)懸乳劑的不好解決的問題：絮凝，有的配方中很難出現(xiàn)絮凝，但有的配方中出現(xiàn)絮凝就很難解決或者沒有什么跡象就發(fā)生了絮凝。

絮凝定義：指懸浮于水中或者液體中的細(xì)顆粒或者微粒因分子力作用或其他作用凝聚成絮團(tuán)狀集合體的現(xiàn)象，其加快了粒子的聚沉和與液相的分離，這種現(xiàn)象或者操作我們稱之為絮凝。而我們無論在懸浮劑，懸乳劑，油懸劑劑型中都不希望配方產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象，不希望絮凝，我們就希望反絮凝，下面一個(gè)小表格大家應(yīng)該就明白了：

綜合來說現(xiàn)階段懸乳劑的配方難點(diǎn)主要集中在：分層、懸浮率低、絮凝、結(jié)底、高含量難以做好等。

三、懸乳劑配方篩選

3.1懸乳劑的質(zhì)量控制幾個(gè)指標(biāo)

①懸乳劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的一些基本指標(biāo)，如含量、懸浮率、PH值等；

②外觀檢查和傾倒性試驗(yàn)（確保產(chǎn)品能從容器中傾倒出來）；

③水分散性、懸浮率、濕篩和持泡性試驗(yàn)（保證稀釋懸乳液的噴灑性能）；

④某些其他性能也可以在標(biāo)準(zhǔn)中列出，例如，每毫升質(zhì)量和閃點(diǎn)（如果有關(guān) ），但是這些參數(shù)通常不作為標(biāo)準(zhǔn)中的必要組成部分。

還有一些其他物理性能，特別是粒徑分布和粘度：

a、粒徑分布：粒徑是濕篩分析和懸浮率試驗(yàn)的重要參考數(shù)據(jù)，同時(shí)通過粒徑的變化等可以預(yù)判其懸浮率和膏化的問題。

b、粘度：粘度是一項(xiàng)重要的物理性能，但是它不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述，這是由于大多數(shù)懸乳劑不符合牛頓流動(dòng)特性。而包含在標(biāo)準(zhǔn)中的傾倒性也是粘度的一個(gè)體現(xiàn)指標(biāo)，我們總希望粘度越小而且不分層的最好，其實(shí)一定的粘度可以降低微粒的沉降速度，增加微粒的親水性，理想的粘度調(diào)節(jié)劑應(yīng)該具有觸變性。所以在懸浮劑配方研發(fā)中要充分考慮合理的粘度。

3.2懸乳劑制備條件

3.2.1懸乳劑制備方式

目前最流行的是制備由兩種不同農(nóng)藥活性成分（即一種水不溶的農(nóng)藥液體活性成分和另一種水不溶的農(nóng)藥固體活性成分）組合的懸乳劑。

由三相構(gòu)成：

（1）固體狀的分散懸浮顆粒組成懸浮相；

（2）液體狀乳化油滴組成乳液相；

（3）水作為連續(xù)相；

油相可以由不同形式的乳液相組成，既可以由不含農(nóng)藥活性成分（如只含礦物油或植物油類等用以增效的油相組分）的乳液也可以含農(nóng)藥活性成分的乳油或者水包油（微乳液和水乳液）的乳液；固相一般由1-2種不溶于水的原藥成分以微粒懸浮于水中；如果有一種農(nóng)藥活性成分是水溶性的（如草甘膦水劑和原來有些廠家的百草枯）加入到水相中也可構(gòu)成另一種混合型的懸乳劑。

3.2.2懸乳劑中活性成分和溶劑的要求

①固體和液體農(nóng)藥活性成分必須在水中不溶或有低的溶解度（農(nóng)藥活性成分在水中的溶解度一般在0～40℃條件下，最好低于500mg/L；如果在水中的溶解度太大，則難度增加不易制得穩(wěn)定的懸乳劑）。 ②固體農(nóng)藥活性成分必須不溶于液體農(nóng)藥活性成分（或低熔點(diǎn)農(nóng)藥活性成分在溶劑的混合物）中，否則不能制得懸乳劑。

③最好使用液體農(nóng)藥活性成分，而少用低熔點(diǎn)農(nóng)藥活性成分在溶劑的混合物。

④農(nóng)藥活性成分在化學(xué)上是穩(wěn)定的（如在水中不分解或者能夠解決分解等）。

3.3懸乳劑配方篩選時(shí)助劑、輔助劑的應(yīng)用

有人視懸乳劑為懸浮劑（SC）和水乳劑（EW）相組合的劑型，從劑型概念上可以這樣理解，但是簡(jiǎn)單地把SC劑型和EW劑型混合時(shí)，通常不能制得穩(wěn)定的懸乳劑，這是一個(gè)非常大的誤區(qū)，因?yàn)楸砻婊钚詣ㄈ榛瘎┖头稚┰诜稚Ⅲw系中不可能達(dá)到正確的平衡，這可能導(dǎo)致表面活性劑擇優(yōu)先吸附在油滴表面或者分散顆粒表面，會(huì)造成雜絮凝問題，從而導(dǎo)致懸乳劑的不穩(wěn)定，篩選懸乳劑配方助劑要從整個(gè)體系出發(fā)，一定不要局限于對(duì)油相的乳化分散問題上。

懸乳劑配方、生產(chǎn)工藝以兩種為主，一是把固相做成懸浮劑母液，加入到乳化均勻的油相中，然后輔助劑、水補(bǔ)齊混勻；二是一起混合砂磨，如一些高含量的除草劑懸乳劑62%乙草胺·莠去津、52%異丙草胺·莠去津SE。

3.3.1懸乳劑中潤(rùn)濕劑的應(yīng)用

a、在懸浮劑或者懸乳劑中潤(rùn)濕劑有助于排除農(nóng)藥活性成分粒子外表面和多孔表面上的空氣，加快粒子進(jìn)入水中的潤(rùn)濕速度，使粒子迅速潤(rùn)濕，從而避免難以潤(rùn)濕和研磨過程中物料變得過于粘稠的問題，甚至無法使研磨繼續(xù)進(jìn)行——從而有助于砂磨。尤其是一些高含量的懸乳劑中因?yàn)楹勘容^高，一起砂磨的懸乳劑建議潤(rùn)濕劑要適當(dāng)增加用量，同時(shí)建議先加入固相和潤(rùn)濕劑分散劑充分混合分散，然后加入油相的乳化劑等再加入油相成分混合，然后再去砂磨。同時(shí)控制好溫度，否則會(huì)比較粘稠，隨著砂磨時(shí)間的延長(zhǎng)更加變稠難以砂磨。

b、農(nóng)藥固體顆粒表面的氣體能迅速被水所取代，不同原藥親水性不同對(duì)潤(rùn)濕劑選擇影響也比較大，潤(rùn)濕劑的選擇有很多課件中有講到的，大家可以從其他課件中學(xué)習(xí)。

c、在噴霧使用時(shí)，降低體系的表面張力，靶標(biāo)表面的空氣能較快地被藥液所取代。

3.3.2懸乳劑中乳化劑的應(yīng)用

懸乳劑中油相所需要的乳化劑一般也是以陰非離子為主或者磷酸酯類和非離子結(jié)合的。

懸乳劑的總體穩(wěn)定性——穩(wěn)定的乳狀液是關(guān)鍵。

乳化劑的用量和品種對(duì)懸浮劑的分散度有一定的影響，不同品種的乳化劑其乳化分散效果不同，隨著乳化劑用量的增加，體系的粒徑減少，分散度增加（有利于油狀原藥的乳化，即增加了懸浮乳劑的分散度），但是過多的乳化劑也會(huì)把分散劑親離，造成固相容易沉降等，需要引起大家的注意。

3.3.3懸乳劑中分散劑的應(yīng)用

主要針對(duì)懸乳劑中固相組分，通常選用磷酸酯類、高分子聚醚類、磺酸鹽類、高分子量的分散劑，結(jié)構(gòu)中必須具有親水基和親油基（疏水基），主要目的是為了增強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥活性成分粒子的吸附能力，減少分散劑從吸附的農(nóng)藥活性成分粒子脫附，顯著提高農(nóng)藥懸浮劑的分散穩(wěn)定性。

四、如何判定一個(gè)懸乳劑配方是否合格：

我的建議除了國(guó)標(biāo)、企標(biāo)外的，懸浮率≥90-98%、熱儲(chǔ)后懸浮率90-98%，常溫?zé)醿?chǔ)后入水狀態(tài)乳化分散要好，入水粒子細(xì)度等比較均一，無肉眼可見的粒子，常溫一年析水≤10-15%，熱儲(chǔ)2周析水≤10%，熱儲(chǔ)后不變稠不膏化不結(jié)底，輕微晃動(dòng)很容易比較均相，或者分層后為輕微疏松堆聚而不結(jié)塊，輕微搖動(dòng)外觀均相，都還是可以接受的。不同原藥特性不同，有些是比較難做成很穩(wěn)定的懸乳劑的，只要滿足實(shí)際應(yīng)用，可以適當(dāng)?shù)慕档鸵蟆?/p>

當(dāng)然，在制得懸乳劑產(chǎn)品后，應(yīng)該如同SC 劑型產(chǎn)品一樣，必須通過正常試驗(yàn)檢測(cè)程序，尤其是注意觀測(cè)有無分出油滴（乳析）、析水和沉淀，也需要分析農(nóng)藥活性成分含量及測(cè)定各種物理性能上的指標(biāo)，還可以使用光學(xué)顯微鏡觀測(cè)粒徑，或用激光粒度分布儀來測(cè)定粒徑和粒徑分布來預(yù)示劑型穩(wěn)定性。除此之外，仍要求進(jìn)行整個(gè)使用溫度范圍內(nèi)的長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性試驗(yàn)，以保證包裝出售產(chǎn)品在通常條件下沒有聚結(jié)、油水分離和沉淀等問題。

六、 結(jié)束語

懸乳劑也是熱力學(xué)不穩(wěn)定的非均相分散體系，除去具有 SC 和 EW 劑型中各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，存在著很多問題，因?yàn)闀r(shí)間原因，一些具體產(chǎn)品配方的改

進(jìn)介紹不給大家講了。希望我這個(gè)小小課件能給大家?guī)l(fā)和幫助，同時(shí)歡迎大家指正交流，相互學(xué)習(xí)才更有前途！