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Croda禾大作物保护

拆解禾大“五阶”增效方案之让雾滴 “均匀躺平”的秘密(三)&(四)

上回我们揭开了喷雾持留的秘密。这回接着聊聊留在叶面上的雾滴,如何实现均匀扩散并形成有效沉积,为有效成分的吸收做好铺垫?

拆解《Croda “五阶”增效方案》第三期&第四期

小分子的增效剂

第三期:润湿铺展阶段有效成分均匀分布,促成理想药效

1. 润湿和铺展的重要性

农药喷雾触达叶面或土壤后,需要有效成分均匀分布才能获得理想药效。因此,润湿和扩散特性对于内吸性和触杀性至关重要。

小分子的增效剂

2. 润湿铺展的三大判断指标

① 静态表面张力
表示平衡状态下,表面张力的大小,往往决定着润湿性能,低静态表面张力意味着优异的铺展效果

② 临界胶束浓度
这是表面活性剂形成胶束的浓度,当表面活性剂浓度到临界值时往往表面张力最低,预示着影响表面张力的最佳的有效浓度

③ 接触角
可以在动态或静态条件下测量,从而确定表面活性剂或制剂的润湿性,接触角更小,铺展性也更好
小分子的增效剂  
3. 挑选增效剂的关键

从结构上而言

  • 大分子表面活性剂

分子大、移动慢,在界面上的填充空间有限, 因而润湿效果差

  • 小分子表面活性剂

分子小、移动速度快,在界面上填充效果更好,有效降低静态表面张力,达到优异的润湿效果

因此,挑选表面活性剂应具备以下特点:

  • 低分子量
  • 直链非离子型表面活性剂
小分子的增效剂 

4. 如何提高润湿性能

以禾大吐温系列产品为例,研究分子量不同的增效剂对润湿性的影响

接触角越小,意味着液滴的铺展越好,分子量越低,表面张力也越低
小分子的增效剂

小分子的增效剂
 

观察禾大吐温系列产品的两组数据,随着产品分子量的递减,其表面张力逐渐减小意味着接触角也在减小,润湿变增强

验证了此前的结论:想要提高药液的润湿性,应选用小分子的增效剂

5. 如何提升铺展性能

对于分子量相近的增效剂,我们使用ASTM E2044-99方法来评估。药液在疏水性表面上的铺展情况,吐温L系列通过调节EO/PO的比例,调节分子极性的大小
小分子的增效剂
数据表面,随着PO数增加,分子极性减小,铺展面积变大,即铺展性随着增效剂的极性减小而增强

6. 禾大明星产品推荐

"禾大多款明星产品,
出色性能久经市场考验,
助您有效提升润湿性与铺展性能。"

【Atplus™ 245】

  • 配方内添加增效剂
  • 封端的小分子非离子结构
  • 优异的润湿作用
  • 优异的动态表面活性

【Tween™/Tween™ L 系列】

  • 配方内添加增效剂
  • 系列产品,可根据原药和界面性能定制化选择

第四期:形成沉积阶段增强保湿+有效沉积

1. 增效剂和有效沉积的关系

农药雾滴到达靶标后,水分会慢慢蒸发直至干燥。水分的流失导致有效成分沉淀,这使得其很难渗透到表皮中。

小分子的增效剂
使用增效剂影响沉积的形成包括提高保湿性和影响沉积的干燥时间,结合使用帮助润湿铺展的增效剂,让雾滴分布更均匀,有助于原药在靶标上形成有效的沉积,禾大使用多种测试方法对此展开研究。

2. 保湿性测试
小分子的增效剂

与甘油及聚山梨醇酯相比,使用Atplus™ UEP-100后,液滴重量减少的速度明显低于上述两者,意味着保湿时间增加。
小分子的增效剂
与常规的表面活性剂相比,Atplus™ UEP-100的干燥时间明显更长

增加的保湿性可提高有效成分的生物利用度,从而增加其输送量和/或延长输送时间

3. 显微成像技术

禾大开发了一种显微成像技术,以量化在干燥过程中和干燥后液滴沉积形成的变化。由此我们可以评估不同增效剂,对沉积结构和干燥时间的影响 。

可以测量的因素包括:

  • 纵横比
  • 圆度
  • 沉积面积
  • 干燥时间
  • 聚集物的存在
  • 咖啡环的形成
  • 沉积形态

湿液滴分析 (WDA) 

通过显微成像技术,我们捕捉有效成分在喷雾液滴内的运动情况,并进行对比观察实验

小分子的增效剂
从图像可以明显看出,不同增效剂对同一有效成分,形成结晶和沉积的影响有很大不同

沉积形态对最终的药效因作物而异,不能绝对地评价好和坏,但对后续有效成分的药效研究具有指导意义

干液滴分析 (DDA) - 扫描电镜

干燥后的沉积物,使用DDA分析软件分析得到沉积物的有效覆盖范围和晶体形态,以及增效剂如何影响这些因素

其中,咖啡环是一种比较重要的现象。禾大通过DDA分析软件输出数据值(β),可用来描述咖啡环的形成。

数值越大,咖啡环越明显,但β值不能绝对决定好坏,还取决于原药种类及作用机理,通过收集不同情况下的β值用于后续研究。

小分子的增效剂
4. 沉积形态对比实验

为了验证上述观点,我们做了两组对照实验

① 吡虫啉

小分子的增效剂

  • 分布均匀的小颗粒有助于增加内吸性
  • 晶体在叶面上的分布,添加Atplus™ UEP-100的吡虫啉晶体分布更为均匀

② 嘧菌酯

小分子的增效剂

  • 在未加增效剂的情况下,晶体沉积物在叶片角质层的网状结构中的分布并不均匀
  • 添加Atplus™ UEP-100后,嘧菌酯能更均匀地分布在角质层膜上
  • 这种优异的成膜能力有助于通过防止晶体聚集体的形成,来保持活性成分的有效性

5. 禾大明星产品推荐

针对提高保湿性与影响沉积的干燥时间,推荐使用下列增效剂产品,助力雾滴在靶标上形成更有效的沉积

【Atplus™ UEP-100】

  • 可大大延长保湿时间,从而降低蒸发率
  • 改善沉积形态
  • 提高有效成分的内吸收能力

【Tween™ 22/23/24;Tween™ L-0515/L-1010/L-1505】

  • 可根据有效成分的性质选择合适的产品
  • 低粘度
  • 便于添加
  • 提高保湿能力
  • 双重功能——良好的铺展性和润湿性

在药液均匀润湿铺展并形成有效沉积后,最后一步,如何促进有效成分吸收?

敬请关注禾大作物保护下期推文

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