應用筆記 農藥製劑的穩定性研究
液體農藥的穩定性
測試配方樣品，使用 MultiScan 20 穩定性分析系統。
通過分析液體的反向散射與隨時間的分散速率，可以在一個很短的時間內區分農藥樣品的穩定性。
1.背景知識
在全球糧食生產中，殺蟲劑是不可或缺的一部分。農藥在確保食物供應和繁榮方面發揮重要作用 [1]。然而，農藥有對於環境的不利影響，例如環境風險和健康問題是經常被忽視的。
為了開發更安全、更環保的農藥，新的選擇性農藥化合物和製劑需要找到最佳化的配方。
殺蟲劑通常需要穩定的分散體，保證有效成分的最佳分配，並儘量減少有效農藥需要的劑量。 因此，對於每種農藥製劑，研究穩定性以確保它可以很好地使用是必要的。
為了穩定性優化 MultiScan 20（MS 20，見圖 2）來自 DataPhysics儀器及其配套軟體MSC 是農藥製造商理想的合作夥伴，因為即使分散體中最細微的變化，也可以被檢測和評估。
MS 20可實現快速、客觀的分散穩定性分析， 如圖1。
2.實驗
一個裝滿所需物質的小瓶，被放置在其中一個“掃描MS 20 的塔”。
掃描系統由一個透射散射和反向散射 LED 以及光電二極體探測器組成。
該系統沿小瓶的垂直側（z 軸），獲得透射和反向散射強度。
例子
定期掃描。
檢測到的測量變化訊號可以評估樣品的穩定性能。
圖 2顯示 MS 20 及其六個獨立的掃描塔。
將 20 毫升的農藥製劑倒入透明玻璃瓶中，溫度25度，在 2 小時 12 分鐘內每分鐘測量一次。
測量區域介於 0 mm（玻璃底部）和 57 毫米（填充小瓶的水平）。
3.結果
圖 3 顯示了透射與反向散射的強度圖。
曲線的顏色編碼，表示他們在時間上的記錄，從紅色開始（實驗開始，time = 0 s) 到紫色（實驗結束，t = 2 小時 12 分鐘），每條曲線代表一次單獨的測量。
透射光（圖 3）顯示恆定的平均強度值Itr = 0 % 始終不變，這個現象可以用渾濁度來解釋，混濁的農藥阻止了任何入射光的傳輸。
背向散射圖（圖 4），在另一方面，顯示出明顯的時間與訊號之間的關係變化。
2 毫米和 57 毫米與50 毫米和 57 毫米之間，背向散射強度的變化表明農藥製劑在一段時間內有不穩定的現象。
多虧了 MSC 軟體，我們可以確定哪些機制導致了不穩定的農藥。
圖 4顯示，背向散射，訊號可分為兩部分。
分析：
第 1 部分：5 mm – 45 mm：與位置無關，反向散射隨時間減少，隨著時間的推移減少的強度。
第二部分：50 毫米 – 57 毫米：在減少 1 小時後增加反向散射強度，即底層
強度峰值。
分析光譜時，我們對第 1 部分使用MSC的軟體分析方法，得到圖（圖5）
繪製這部分的平均強度。
在第一部分反向散射強度可以觀察到，背向散射強度的降低，幾乎概括了整個樣本高度，顯示粒子的全局變化。
一個或多個粒子的大小，通過例如團聚或分散，因為粒子的散射能力取決於它們的粒徑 [2]。
第二部分的光譜圖，由對Peak寬度分析偏移量的方式獲得峰圖。
寬度分析（圖 6）繪製了峰值，定義強度級別的寬度精準到爭分奪秒。
重點是時間跨度，從1小時到實驗結束，在 2 小時 12 分鐘時，反向散射
強度峰值明顯的形成。
分析表明，隨著時間的推移，會形成一層乳化層，最終厚度為 6 mm。
通過遷移前沿分析(圖 7) 可以量化乳化形成過程的速度。
開始時（1 小時到 1 小時 10 分鐘）
乳化速率由 -25.03 毫米/小時，減速至-0.50 毫米/小時。
4. 結論
使用 MS 20 穩定性分析系統及其對應的MSC軟體分析，在殺蟲劑配方中所含組成成分的混合物穩定性。
通過記錄2小時12分鐘的時間內，透射和反向散射的強度圖，觀察到一定量的
成分不穩定。
觀察結果表明是下部結塊，然後上部乳化的過程。
MS20能讓農藥製造商獲得快速和客觀的實驗結果，這使生產者能夠預期
農藥的長期穩定性，從而保證時間和成本最優化的產品開發。
資料來源
[1] International Code of Conduct on the
Distribution and Use of Pesticides,
2005, FOOD AND AGRICULTURE
ORGANIZATION OF THE UNITED
NATIONS, Rome.
[2] G. Mie, Annalen der Physik 4 (25),
1908, p. 377–445.
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