Concentrados en suspensión

Los herbicidas, pesticidas y fertilizantes utilizados en aplicaciones agrícolas se suministran a menudo como concentrados en suspensión.  Estos concentrados en suspensión de productos agroquímicos contienen el ingrediente activo como cristales diminutos y finamente divididos suspendidos en agua.  Con el tiempo, estos cristales tienden a aglomerarse y formar cristales más grandes.  Esto hace que el ingrediente activo se salga de la suspensión y que se pierda la potencia del ingrediente activo.  Para maximizar la vida útil y la eficacia del concentrado en suspensión, se debe inhibir el crecimiento de los cristales del ingrediente activo.
 

METHOCEL™ estabiliza los ingredientes activos

La hidroxipropilmetilcelulosa METHOCEL™ puede utilizarse para mejorar la estabilidad de los ingredientes activos en los concentrados en suspensión.  Para demostrarlo, se probó la distribución del tamaño de las partículas del concentrado de suspensión herbicida modelo que aparece a continuación, utilizando goma xantana y METHOCEL™ F4M como estabilizadores.  Se eligió la xantana para la comparación, ya que se utiliza actualmente en muchas formulaciones comerciales de concentrados en suspensión como estabilizador.

 

• 400g/L Metribuzin
• 0,2-0,3% Estabilizador
• Equilibrio:
• Agente antiespumante
• Estabilizador de congelación/descongelación
• Tensioactivo
• Dispersante
• Agente humectante
• Conservantes
• Agua

Se realizaron pruebas después de la suspensión inicial del ingrediente activo (Metribuzin) y después de dos semanas a temperatura elevada (54°C) para determinar la cantidad de crecimiento de cristales que se había producido durante el almacenamiento.


Los gráficos siguientes muestran los resultados de las pruebas de distribución del tamaño de las partículas:

0.2% Xanthan

0.2% METHOCEL F4M

Al analizar los gráficos anteriores, podemos ver que la distribución del tamaño de las partículas de la suspensión estabilizada con goma xantana cambia drásticamente tras el almacenamiento durante dos semanas a temperatura elevada. Este cambio en la distribución del tamaño de las partículas a lo largo del tiempo se atribuye al crecimiento de los cristales del ingrediente activo.   El tamaño de las partículas de la suspensión estabilizada con METHOCEL™ F4M se mantiene relativamente constante después de dos semanas a temperatura elevada, lo que demuestra que METHOCEL™ F4M inhibe la formación de cristales y, por tanto, mejora la estabilidad del principio activo (IA) y, en consecuencia, la potencia global de la formulación.

Mejora de los concentrados de suspensión estabilizados con goma xantana
 

La goma xantana se utiliza habitualmente en los concentrados en suspensión como modificador reológico y estabilizador debido a su rentabilidad.  La sustitución completa de la goma xantana en una formulación comercial puede no ser factible desde el punto de vista del coste, aunque se desee mejorar la estabilidad de la formulación.  En estos casos, METHOCEL™ puede mezclarse con la goma xantana para inhibir el crecimiento de cristales y mejorar la estabilidad de la suspensión del ingrediente activo, al tiempo que se minimiza el efecto sobre los costes de las materias primas.  La distribución del tamaño de las partículas de la misma formulación modelo basada en Metribuzin se probó con una mezcla de xantano y METHOCEL™ F4M utilizada como estabilizador y se comparó con la formulación estabilizada sólo con goma xantana para demostrar cómo METHOCEL™ mejora la estabilidad de la suspensión cuando se mezcla con goma xantana.
 

Distribución del tamaño de las partículas tras el almacenamiento durante 2 semanas a 54°C
 

Los datos de distribución del tamaño de las partículas anteriores muestran que sustituyendo el 0,1% de goma xantana por el 0,1% de METHOCEL™ F4M se puede inhibir el crecimiento de cristales del ingrediente activo y hacer que la suspensión sea mucho más estable durante el almacenamiento.  También vale la pena señalar que sólo las formulaciones de prueba que contenían METHOCEL™ en su totalidad o como parte de una mezcla de estabilizadores mostraron la propiedad de inhibición del crecimiento de cristales.

Selección del grado de METHOCEL™ adecuado para su IA

Hasta ahora hemos demostrado que la adición de METHOCEL™ como estabilizador a una suspensión concentrada es más eficaz que la goma xantana para estabilizar el Metribuzin en una suspensión.  Sin embargo, ¿se comportarán todos los grados de METHOCEL™ respectivamente?  ¿Qué pasa si el IA no es Metribuzin?  Para evaluar el efecto del grado en la estabilidad del IA, se estabilizó la suspensión con una mezcla de goma xantana y diversos grados de METHOCEL™ al 0,075%. Los gráficos siguientes ilustran la diferencia en la distribución del tamaño de las partículas de la suspensión modelo después de dos semanas a temperatura ambiente y 54°C.
 

2 Semanas a RT - nivel de uso del 0,075%, variando los grados de METHOCEL™
 

2 semanas a 54°C - nivel de uso del 0,075%, variando los grados de METHOCEL™.

Los resultados de las pruebas de distribución del tamaño de las partículas muestran que para el almacenamiento a temperatura ambiente, METHOCEL™ F4M supera a METHOCEL™ F50 y K4M como estabilizador de IA.  Sin embargo, a temperaturas elevadas tanto METHOCEL™ F4M como F50 funcionaron bien para estabilizar el Metribuzin.
 
Además, se evaluó la influencia del nivel de uso de METHOCEL™ en la estabilidad de la IA.  En este caso se mezcló METHOCEL™ F4M con Xanthan a niveles variables para su uso como estabilizador y se midió la distribución del tamaño de las partículas después de su almacenamiento durante dos semanas a temperatura ambiente y 54°C.
 

2 semanas a temperatura ambiente - Niveles variables de METHOCEL™ F4M
 

2 semanas a 54°C - Niveles variables de METHOCEL™ F4M

Los datos anteriores muestran que durante el almacenamiento a temperatura ambiente y a temperatura elevada, el aumento del nivel de METHOCEL™ F4M en la suspensión no benefició la estabilidad de la IA.  La inhibición del crecimiento de cristales de Metribuzin se optimiza utilizando METHOCEL™ F4M a tasas de uso muy bajas.
 
Como puede verse por los datos anteriores, no hay una solución única para los estabilizadores utilizados en los concentrados de solución.  El grado óptimo de METHOCEL™ y el nivel de uso deben ser explorados para cada formulación e ingrediente activo.  Hay muchos grados comerciales disponibles de METHOCEL™ que varían en la sustitución de metoxilo e hidroxipropilo, así como en el peso molecular.  ChemPoint está listo para ayudar a trabajar con usted para encontrar el grado adecuado de METHOCEL™ para su formulación.

Conclusión

Cuando se utiliza en niveles bajos como estabilizador en concentrados en suspensión, METHOCEL™ hidroxipropilmetilcelulosa demuestra la capacidad de prevenir el crecimiento de cristales de ingredientes activos.  La estabilidad proporcionada por METHOCEL™ permite mejorar la potencia del ingrediente activo durante una vida útil más larga.  Además, la potencia mejorada permite a menudo una reducción de la cantidad de ingrediente activo necesaria en la formulación y, en última instancia, una reducción de los costes de formulación.  Para resumir, los beneficios de usar METHOCEL™ como estabilizador para concentrados en solución se enumeran a continuación.
 

• Mejora y ampliación de la vida útil del producto
• Mejora de la potencia del ingrediente activo (IA)
• Reducción de la concentración de IA
• Reducir el coste de la formulación

Aunque METHOCEL™ F4M ha demostrado ser el estabilizador óptimo para nuestro modelo de suspensión de Metribuzin, se debe tener cuidado de explorar el grado y los niveles de uso adecuados para sus ingredientes activos y formulaciones de concentrados en suspensión.  Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para discutir el grado adecuado de METHOCEL™ para estabilizar sus ingredientes activos.