Características da formulação:
Continuando com as formulações líquidas de defensivos agrícolas, a formulação tipo suspensão concentrada (SC - Figura 1) tem seu charme, que está ligado as grandes vantagens e um lado bem picante, que está relacionada às dificuldades de desenvolver esse tipo de formulação. Dentre as formulações líquidas ela é uma das mais segura para aplicação, devido o solvente usado nessas formulações ser água, como nem tudo são flores... geralmente os ingredientes ativos têm maior suscetibilidade à degradação nesse meio.
Figura 1: Imagem de uma formulação SC (A) e após a mistura com água (B).
Desafios no desenvolvimento de formulações:
Esse tipo de formulação é composta principalmente por água, surfactantes do tipo molhantes e dispersantes, agentes anticongelantes e um espessante, além disso pode conter outros componentes para reduzir espuma, controlar pH, dar cor (nesse caso tornam-se novos produtos com novas aplicações os chamados FS - Suspensão Concentrada para tratamento de sementes - , utilizados para aplicação em sementes.). O maior desafio dessas formulações está em manter suspenso uma grande quantidade de ingrediente ativo (IA), variando entre 20 e 60% na maioria das vezes. Esse sólido deve estar suspenso tanto no produto formulado como em solução (na figura 2, está apresentado um esquema que demonstra o movimento de decantação e suspensão das partículas em solução aquosa). O sucesso dessa formulação depende, principalmente, dos tensoativos que são usados e do espessante (o mais usado é a goma xantana).
Figura 2: Imagem em microscópio de uma solução de um produto SC disperso em água. Coletandoa parte superior e a parte inferior, e analisando em um microscópio ótico é possível verificar a diferença de tamanho de partículas encontradas nos dois pontos de amostragem.
Observações do processo de formulação:
Outro fator importantíssimo está na moagem do produto, esse processo é primordial pois vai garantir com que o produto tenha efetividade em campo e seja representativo durante a aplicação e estocagem (prazo de validade). Para isso é usado (em maior frequência) moinho de esferas (representado em um esquema na figura 3) que vai promover a moagem das partículas por atrito entre as esferas presente na câmara e o IA. Para verificar a eficiência dessa moagem, pode-se utilizar de equipamentos de medição de tamanho de partícula por difração à laser (conforme figura 4), sendo possível verificar a distribuição do tamanho de partículas. Outra variável que deve ser monitorada durante a moagem é a temperatura, o atrito gerado no processo de moagem gera calor, que consequentemente vai aquecer o produto, esse aquecimento pode gerar degradação do IA ou até reduzir a atuação do surfactante presente no produto. Para amenizar esses efeitos os moinhos possuem camisas para resfriar a câmara de moagem.
Figura 3: Exemplo de um moinho de microesferas.
Figura 4: Alguns modelos de analisadores de tamanho de partícula por difração à Laser.
Análises:
De acordo com a ABNT NBR 8510 - Características físicas, ela determina que deve-se realizar apenas as análises de espuma persistente, granulometria via úmida e suspensibilidade. Mais uma vez vemos uma falta de exigências nas análises para caracterização dessa formulação. É de conhecimento que outras propriedades físico-químicas podem afetar a estabilidade do produto, eficácia em campo e até mesmo a segurança de aplicação.
Normalmente nas indústrias são avaliadas outras propriedades além das citadas, tais como, pH, densidade, viscosidade, determinação do tamanho de partículas. Além da análise de teor de ingrediente ativo. Comparando então a legislação vigente e a rotina das indústrias, percebemos que a criticidade é maior na prática do que a exigida, isso também devido principalmente à exigência do mercado por produtos com alta qualidade, performance, segurança de aplicação e alimentar (residual de ingrediente ativo no produto colhido).
Tabela 1: Análises exigidas na norma ABNT NBR 8510 x Análises realizadas no desenvolvimento das formulações SC. (As especificações das industrias, é uma informação comum, podem haver algumas formulações com especificações diferentes da citadas abaixo.)
Desafio no desenvolvimento cromatográfico:
Para as formulações de suspensões concentradas os cuidados estão principalmente na abertura das amostras, como são formulações desenvolvidas para abrir em meio aquoso, ao utilizar solventes (como acetonitrila e metanol), pode-se observar uma certa dificuldade, para driblar essa barreira basta fazer uma pequena mistura com água (variável, mas geralmente uns 10 a 30% já resolve), para que a amostra abra completamente, ou caso ainda não seja possível, adicionar água primeiro, fazer uma dispersão e só então adicionar o solvente. Outro item que pode ajudar muito nesses casos são os agitadores tipo vortex, eles ajudam a dispersar o produto.
Outro ponto muito importante, como é uma formulação à base de água, é muito fácil misturar compostos polares e apolares, devido à essa facilidade, torna-se difícil (é isso mesmo, nada vem fácil...) o desenvolvimento de métodos rápidos de análise ou até mesmo pode inviabilizar a utilização de um método para determinar dois ou mais ingredientes ativos (principalmente utilizando colunas C18).
Conclusão:
- A formulação suspensão concentrada (SC) é uma formulação que tem como solvente um dos menos tóxicos (a água), seu desenvolvimento é complexo, pois envolve a suspensão do ingrediente ativo e em alguns casos estabilização dele na formulação, porém tem uma versatilidade muito grande, pois pode ser encontrada com grandes concentrações de ingredientes ativos (de 10% à 60% geralmente).
- Para seu processo de formulação é importantíssimo a moagem do produto e o monitoramento dessa moagem, com os equipamentos de medição de tamanho de partículas.
- No controle de qualidade e desenvolvimento desses produtos, algumas análises são importantes, tais como viscosidade, pH, densidade e tamanho de partícula e não são exigidos na ABNT 8510. Já nas análises em Cromatografia deve-se ter uma atenção à abertura da amostra, e devido à diversidade de possibilidades, pode tornar o desenvolvimento de alguns métodos inviáveis (dependendo das características exigidas para o método).
João Neto - Instrutor técnico / Professor / Pesquisador / Controle de Qualidade / Desenvolvimento Analítico
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