Concentrés de suspension

Les herbicides, les pesticides et les engrais utilisés dans les applications agricoles sont souvent fournis sous forme de concentrés en suspension.  Ces suspensions concentrées de produits agrochimiques contiennent l'ingrédient actif sous forme de minuscules cristaux finement divisés en suspension dans l'eau.  Avec le temps, ces cristaux ont tendance à s'agglomérer et à former des cristaux plus gros.  L'ingrédient actif se détache alors de la suspension et perd de sa puissance.  Pour maximiser la durée de conservation et l'efficacité du concentréde suspension, la croissance cristalline de l'ingrédient actif doit être inhibée.

 

METHOCEL™ stabilise les principes actifs

L'hydroxypropyl méthylcellulose METHOCEL™ peut être utilisée pour améliorer la stabilité des ingrédients actifs dans les concentrés de suspension.  Pour le démontrer, la distribution de la taille des particules du concentré de suspension d'herbicide, modélisé ci-dessous, a été testée en utilisant la gomme de xanthane et METHOCEL™ F4M comme stabilisateurs.  Le xanthane a été choisi pour la comparaison car il est actuellement utilisé comme stabilisateur dans de nombreuses formulations commerciales de concentré de suspension.

 

  • 400g/L Métribuzine
  • 0,2-0,3% Stabilisateur
  • Équilibre :
  • Agent antimousse.
  • Stabilisateur de congélation/décongélation
  • Tensioactif
  • Dispersant
  • Agent mouillant
  • Conservateurs
  • Eau


Des tests ont été effectués après la mise en suspension initiale de l'ingrédient actif (Metribuzin) et après deux semaines à température élevée (54°C) afin de déterminer la quantité de croissance cristalline qui s'est produite pendant le stockage.
 
Les graphiques ci-dessous montrent les résultats des tests de distribution de la taille des particules :


0.2% Xanthan

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0.2% DE METHOCEL F4M

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En analysant les graphiques ci-dessus, nous pouvons voir que la distribution de la taille des particules de la suspension stabilisée par la gomme xanthane change radicalement après un stockage de deux semaines à température élevée. Cette modification de la distribution de la taille des particules au fil du temps est attribuée à la croissance cristalline de l'ingrédient actif.   La taille des particules de la suspension stabilisée avec METHOCEL™ F4M reste relativement constante après deux semaines à température élevée, ce qui démontre que METHOCEL™ F4M inhibe la formation de cristaux et améliore ainsi la stabilité du principe actif (AI) et par conséquent la puissance globale de la formulation.
 

Amélioration des concentrés de suspension stabilisés avec de la gomme de xanthane

La gomme xanthane est couramment utilisée dans les concentrés de suspension comme modificateur de rhéologie et stabilisateur en raison de son rapport coût-efficacité.  Le remplacement complet de la gomme xanthane dans une formulation commerciale peut ne pas être réalisable du point de vue du coût, même si une meilleure stabilité de la formulation est souhaitée.  Dans ces cas, METHOCEL™ peut être mélangé avec de la gomme de xanthane pour inhiber la croissance des cristaux et améliorer la stabilité de la suspension de l'ingrédient actif, tout en minimisant l'effet sur les coûts des matières premières.  La distribution de la taille des particules de la même formulation modèle à base de Metribuzin a été testée avec un mélange de xanthane et de METHOCEL™ F4M utilisé comme stabilisateur et comparée à la formulation stabilisée avec de la gomme xanthane seule pour démontrer comment METHOCEL™ améliore la stabilité de la suspension lorsqu'il est mélangé à la gomme xanthane.
 

Distribution de la taille des particules après un stockage de 2 semaines à 54°C.

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Les données de distribution de la taille des particules ci-dessus montrent que la substitution de 0,1 % de gomme xanthane par 0,1 % de METHOCEL™ F4M peut inhiber la croissance cristalline de l'ingrédient actif et rendre la suspension beaucoup plus stable pendant le stockage.  Il convient également de noter que seules les formulations testées contenant METHOCEL™ dans sa totalité ou dans le cadre d'un mélange de stabilisants ont présenté la propriété d'inhibition de la croissance des cristaux.
 

Choisir le bon grade de METHOCEL™ pour votre IA
 

Jusqu'à présent, nous avons montré que l'ajout de METHOCEL™ comme stabilisateur à une suspension concentrée est plus efficace que la gomme de xanthane pour stabiliser la Métribuzine dans une suspension.  Cependant, tous les grades de METHOCEL™ se comporteront-ils respectivement ? Que se passe-t-il si l'IA n'est pas la métribuzine ?  Pour évaluer l'effet du grade sur la stabilité de l'IA, la suspension a été stabilisée avec un mélange de gomme xanthane et de différents grades de METHOCEL™ à 0,075 %. Les graphiques ci-dessous illustrent la différence de distribution de la taille des particules de la suspension modèle après deux semaines à température ambiante et à 54°C.
 

2 semaines à température ambiante - niveau d'utilisation de 0,075%, degrés variables de METHOCEL™
 

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2 semaines à 54°C - Différents niveaux de METHOCEL™ F4M

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Les résultats des tests de distribution de la taille des particules montrent que pour un stockage à température ambiante, METHOCEL™ F4M surpasse METHOCEL™ F50 et K4M en tant que stabilisateur d'IA.  Cependant, à des températures élevées, les METHOCEL™ F4M et F50 ont tous deux bien réussi à stabiliser la métribuzine.
 
En outre, l'influence du niveau d'utilisation de METHOCEL™ sur la stabilité de l'IA a été évaluée.  Ici, METHOCEL™ F4M a été mélangé avec du Xanthan à des niveaux variables pour être utilisé comme stabilisateur et la distribution de la taille des particules a été mesurée après un stockage de deux semaines à température ambiante et à 54°C.
 

2 semaines à température ambiante - niveaux variables de METHOCEL™ F4M
 

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2 semaines à 54°C - Différents niveaux de METHOCEL™ F4M

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Les données ci-dessus montrent que pendant le stockage à température ambiante et à température élevée, l'augmentation du niveau de METHOCEL™ F4M dans la suspension n'a pas bénéficié à la stabilité de l'IA.  L'inhibition de la croissance cristalline de la métribuzine est optimisée en utilisant METHOCEL™ F4M à des taux d'utilisation très faibles.
 
Comme on peut le constater à partir des données ci-dessus, il n'existe pas de solution unique pour les stabilisateurs utilisés dans les concentrés de solution.  Le grade optimal de METHOCEL™ et le niveau d'utilisation doivent être explorés pour chaque formulation et chaque principe actif.  Il existe de nombreux grades de METHOCEL™ disponibles dans le commerce qui varient en termes de substitution méthoxyle et hydroxypropyle ainsi que de poids moléculaire.  ChemPoint est prêt à collaborer avec vous pour trouver le bon grade de METHOCEL™ pour votre formulation.
 

Conclusion
 

Lorsqu'elle est utilisée à de faibles niveaux comme stabilisateur dans les concentrés de suspension, l'hydroxypropyl méthylcellulose METHOCEL™ démontre sa capacité à empêcher la croissance cristalline des ingrédients actifs.  La stabilité assurée par METHOCEL™ permet d'améliorer la puissance du principe actif sur une durée de conservation plus longue.  En outre, l'amélioration de l'activité permet souvent de réduire la quantité d'ingrédient actif nécessaire dans la formulation et, en fin de compte, de réduire les coûts de formulation.  Pour résumer, les avantages de l'utilisation de METHOCEL™ comme stabilisateur pour les concentrés de solution sont énumérés ci-dessous.
 
  • Amélioration et prolongation de la durée de conservation des produits
  • Amélioration de la puissance de l'ingrédient actif (AI)
  • Réduction de la concentration de l'IA
  • Réduire le coût de la formulation

Bien que METHOCEL™ F4M se soit avéré être le stabilisateur optimal pour notre modèle de suspension Metribuzin, il convient d'explorer avec soin le grade et les niveaux d'utilisation appropriés pour vos ingrédients actifs et vos formulations de concentré de suspension.  Contactez-nous dès aujourd'hui pour discuter du grade approprié de METHOCEL™ pour stabiliser vos ingrédients actifs.

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