中國農(nóng)資聯(lián)盟農(nóng)資論壇專題—農(nóng)藥劑型 第三章 水乳劑

第三章 水乳劑
第一節(jié) 水乳劑概述及組成
一、概述
1.概念：水乳劑（EW）也稱濃乳劑（CE），是不溶于水的液體原藥或低熔點的固體原藥溶于不溶于水的有機(jī)溶劑所得的液體分散于水中形成的一種農(nóng)藥制劑。
水乳劑與微乳劑的差別
   水乳劑與微乳劑廣義地說都屬于O/W乳液的范疇，它們都是通過表面活性劑（即乳化劑）的作用形成O/W乳液。
   其最大不同是水乳劑屬于熱力學(xué)上不穩(wěn)定的分散體系，而微乳劑屬于熱力學(xué)上穩(wěn)定的分散體系。
水乳劑的特征
1.水乳劑是O/W乳液（國際代碼EW）
2.水作為介質(zhì)代替大部分或全部有機(jī)溶劑
3.通過向體系提供機(jī)械能（如高剪切和均質(zhì)等）
4.在表面活性劑（即乳化劑）的作用下，制得液滴直徑低于2μm外觀呈乳白色、用水稀釋時與乳油（EC）倒入水中形成的外觀并無不同的液體制劑，也有稱為濃乳劑CE。
EW與EC相比主要優(yōu)點是：
（1）去除全部或大部分（揮發(fā)性）有機(jī)溶劑避免易燃易爆問題的產(chǎn)生。
（2）用水代替有機(jī)溶劑作為介質(zhì)，降低環(huán)境污染，節(jié)省成本。
（3）無溶劑氣味，對眼無刺激性，對人的皮膚毒性非常低。
（4）低的毒性。
（5）制造和使用時安全。
（6）低的加工成本。
（7）包裝、貯存和運輸費用低。
（8）易稀釋和與摻入的水基性流動的活性成分相溶性好。
（9）可以用來制備懸乳劑（SE）。
主要缺點是：
（1）開發(fā)難度大，開發(fā)時間長。
（2）難以穩(wěn)定（內(nèi)在不穩(wěn)定）。
（3）要高剪切和均質(zhì)等專用設(shè)備。
（4）通常有相當(dāng)或稍低的藥效。
2.水乳劑的特性
（1）不含或少含有機(jī)溶劑，生產(chǎn)貯運安全，對環(huán)境安全；
（2）成本與乳油有一定競爭力；
（3）有的配方藥效與乳油相當(dāng)，而且與其他藥劑或液肥可混性好。
第一節(jié) 水乳劑概述及組成
二、水乳劑的組成
1.有效成分
   （1）用于加工成水乳劑的農(nóng)藥水溶性在1000mg/L以下；
  （2）熔點很低的液態(tài)原藥可以直接加工成水乳劑；
  （3）熔點較高但能溶于適當(dāng)溶劑中，也可加工成水乳劑。
2.溶劑
  所選溶劑理化性質(zhì)穩(wěn)定、不溶于水、閃點高、揮發(fā)性小、無惡臭、低毒、不污染環(huán)境、廉價易得。二甲苯仍是主選溶劑。N-長鏈烷基吡咯烷酮值得注意。
3.乳化劑
    大部分陰離子表面活性劑都會引起水乳劑配方不穩(wěn)定，易引起分層，但分子量很大的磷酸酯（酸的形式）例外。
    HLB值在12～18之間的非離子SAA應(yīng)用的較多。
   環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物的混合物能使水乳劑具有長期穩(wěn)定性和優(yōu)良稀釋性。
4.分散劑
   聚乙烯醇、阿拉伯膠等分散劑與增稠劑配合可以配制低溫和凍熔穩(wěn)定性良好的水乳劑。
  5.共乳化劑
  丁醇、異丁醇、十二烷醇-1、十四烷醇-1等鏈烷醇均可做共乳化劑，用量0.2％～5％。
   6.抗凍劑
  乙二醇、丙二醇、甘油、尿素、硫酸銨、氯化鈉等。
   7.消泡劑
   有機(jī)硅。
   8.抗微生物劑
   如果配方中含有容易被生物降解的物質(zhì)，需加入抗微生物劑。
9.PH調(diào)節(jié)劑
   保持PH值穩(wěn)定，常用無機(jī)和有機(jī)酸堿作為調(diào)節(jié)劑，用磷酸化表面活性劑調(diào)節(jié)PH值不容易出現(xiàn)結(jié)晶。
   10.密度調(diào)節(jié)劑
  通常用無機(jī)鹽、尿素。
11.其他助劑
增稠劑
著色劑
氣味調(diào)節(jié)劑
水質(zhì)。
第二節(jié) 水乳劑的加工工藝和質(zhì)量控制


一、加工工藝
1.水乳劑加工比較簡單，通常是將油相加入水相或油相加入水相，形成水乳劑。
2.分散相細(xì)度對水乳劑穩(wěn)定性影響很大，根據(jù)分散乳化難易選擇加工設(shè)備。
第二節(jié) 水乳劑的加工工藝和質(zhì)量控制
3.配方不同，加料順序和方法可以影響油珠平均細(xì)度。
4.加工通常在常溫下進(jìn)行，也有加熱到60～70℃.
二、水乳劑的質(zhì)量控制指標(biāo)
1、外觀（顏色、物態(tài)）
2、有效成分含量
3、pH
4、乳液穩(wěn)定性
5、傾倒性
6、熱貯穩(wěn)定性
7、低溫穩(wěn)定性
三、加工設(shè)備






補(bǔ)充
一、EW劑型中存在不穩(wěn)定形式
1.分層或沉降
   EW劑型中，由于油相和水相的密度不同，在重力作用下液滴將上浮或下沉，在劑型中建立起平衡的液滴濃度梯度，這種過程稱為分層或沉降。分層可使劑型的均勻性受到破壞，可是并不是真正被破壞 。
2.絮凝
  絮凝是由于液滴之間的吸引力引起的，這種力往往較弱，攪動可使絮凝物分開；可存在一種絮凝的平衡，并建立起絮凝物大小和分布，因而絮凝也是一種可逆的過程。
3.聚結(jié)
   聚結(jié)是一種不可逆的過程，會導(dǎo)致液滴變大，液滴數(shù)量減少，改變液滴大小和分布，最終極限的情況是完全破乳。
4.破乳
   因為EW劑型是熱力學(xué)上不穩(wěn)定的分散體系，破乳是聚結(jié)的極限的情況，最終達(dá)到熱力學(xué)上穩(wěn)定的平衡是油水分離，破乳是必然的結(jié)果。
5.奧氏熟化
    EW劑型屬于不穩(wěn)定的體系，在很長時間內(nèi)可以保持穩(wěn)定，隨著時間推移，會表現(xiàn)出液滴大小和分布朝著較大的液滴方向移動。這種依靠消耗小液滴形成較大的液滴的過程稱為奧氏熟化。它是因液滴大小與溶解度不同而引起的（即Kelvin效應(yīng)）液滴直徑越小，它們在介質(zhì)中的溶解度越大。
二、EW劑型的穩(wěn)定
1.使用增稠劑
   分層或沉降是由于液滴和水相的密度不同而引起的。對球形的液滴其擴(kuò)展系數(shù)D隨EW劑型粘度增加而下降。加入增稠劑可使劑型粘度增大，擴(kuò)散系數(shù)減小，液滴碰撞頻率和聚結(jié)速度下降，這有利于EW劑型的穩(wěn)定�？捎玫脑龀韯┯忻髂z、羧甲基纖維素納、羥乙基纖維素、改性淀粉、黃原膠和聚乙烯醇等。  
2.加入表面活性劑
   一種表面活性劑體系的選擇依賴于油被乳化的極性，油相和表面活性劑體系之間產(chǎn)生的相互作用和連續(xù)相的性質(zhì)。
   可用的表面活性劑有：聚氧乙烯烷基酚類，聚氧乙烯烷芳基酚類，聚氧乙烯脂肪醇類，山梨（醣）醇酯類，EO/PO烷基酚類和EO/PO蓖麻油類等乳化劑。
三、制備EW劑型的主要要點
EW劑型的制備方法與其他劑型相比比較簡單，油相、表面活性劑與水相混合，在高能量作用下加工成液滴直徑在2μm以下，平均液滴直徑在1μm以下，再配以其他助劑即成。
（1）在制備EW劑型時，高能量（即高剪切攪拌器和均質(zhì)器）加入是必需的。
（2）用油相對水相的密度相配（最小的分層和沉降），可是在實際中是難以做到的，因為密度隨溫度而改變。同時這就限制活性成分在EW劑型中是低的水平。
（3）制備具有窄的液滴直徑分布的乳液，這是因為一種單分散的乳液將很少有奧氏熟化，和明顯地窄的液徑分布在加工時可以做到的。
（4）選用最好的表面活性劑提供靜電和位阻穩(wěn)定，阻止絮凝和聚結(jié)。
（5）提供最好的增稠劑和膠體穩(wěn)定劑，減少分層和沉降。
（6）采用在液—液表面上吸附固體粒子來穩(wěn)定，稱為Pickering乳液。
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水乳劑確實比水劑和乳油效果更好，目前國內(nèi)廠家做的不是很普遍，不過預(yù)計過不了多久基本都是了。

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