Physikale und chemische Stabilität

Erfahrungen mit nachgemachten Produkten

Formulierungsunterschiede zeigen sich zuallererst bei der Verdünnung im Spritzwasser: Formulierungshilfsstoffe machen den Unterschied.

Mit suboptimalen Formulierungen sind Applikationsprobleme vorprogrammiert, wie das Video zeigt:
(Links: BASF-Formulierung, rechts: suboptimale Formulierung)

Moderne Pflanzenschutz-Wirkstoffe weisen oft eine unzureichende Wasserlöslichkeit auf. Dies kann zwar für eine gute Regenfestigkeit von Vorteil sein, bedeutet aber in der Regel geringere Bioverfügbarkeit. Zwar gibt es starke Lösungsmittel, mit denen der Wirkstoff molekular gelöst in Produkten angeboten werden kann. Mit dem Verdünnungsprozess beim Einfüllen in die Pflanzenschutz-Spritze wird die Lösekraft jedoch auf eine harte Probe gestellt. Wie hier im Experiment dargestellt, findet bei einer suboptimalen Formulierung eine gewisse Kristallisation statt, die Lösekraft reicht in der Verdünnung nicht mehr aus und selbst mit bloßem Auge lassen sich neu gebildete Wirkstoffpartikel erkennen. Für die Wirkstoffmoleküle ist die stabile Kristallform von energetischem Vorteil – für den vorgesehenen Zweck hingegen bedeutet dies Probleme bei der Ausbringung und eine reduzierte Bioverfügbarkeit. Daher enthalten ausgeklügelte BASF-Formulierungen nicht nur geeignete starke Lösungsmittel, sondern auch noch diverse Emulgatoren und andere Formulierungshilfsstoffe, die den Wirkstoff bis zur vollendeten Applikation vollständig gelöst halten können. Das Ergebnis: Reibungslose Applikation ohne verstopfte Düsen sowie gute Bioverfügbarkeit für hohe Wirksamkeit!

Noch ärgerlicher als eine verringerte Wirkung durch reduzierte Bioverfügbarkeit sind für den Anwender mögliche Applikationsprobleme, die durch eine Ansammlung von gewachsenen Wirkstoff-Kristallen auf den Filtern bedingt sein können – wie dieser einfache Applikationstest zeigt. Ein Resultat einer unausgewogenen Wirkstoff-Stabilisierung in dem komplexen Applikationsprozess.

Wir sehen hier ein typisches Beispiel einer Original-Formulierung und einer nachgemachten Formulierung, die sich mit bloßem Auge nicht unterscheiden lassen. Erst bei Betrachtung unter dem Mikroskop konnte hier die unzureichende Stabilität der kopierten Variante erkannt werden: Wirkstoffteilchen bilden zusammen Konglomerate, es kommt zum Kristall-Wachstum. Im Laufe der Pflanzenschutzmittelausbringung kann dies aufgrund der hohen Scherkräfte aber auch diverser Wiederbefüllungen (Restmengen fungieren als „An-Impf-Kristalle“) zu einer Anlagerung in Kalotten- oder Düsenfiltern führen, bis schließlich diese verstopfen und die Applikationsqualität leidet oder gar die Anwendung abgebrochen werden muss.

Anmerkung: Es handelt sich bei diesem Beispiel um ein Suspensions-Konzentrat (SC).

Auch in diesem Beispiel sehen wir den Effekt einer suboptimal kopierten Formulierung. Da die BASF-Rezeptur geheim ist, stochern Nachahmer oft im Dunkeln. Während Wirkstoffgehalt und Formulierungsart vergleichsweise einfach zu kopieren sind, fehlt oft das Hintergrundwissen über die spezifischen Wirkstoff-Besonderheiten sowie die entsprechende „Werkzeugkiste“ mit geeigneten Formulierungsinhaltsstoffen. Darüber hinaus sind bei Herstellern ohne einem intensiven Forschungsbereich oft keine geeigneten Labor- und Testmöglichkeiten zur Überprüfung der vielfältigen Eigenschaften vorhanden. Wir sehen hier, dass die nachgemachte Formulierung bezüglich Emulsions-Stabilität deutlich zu wünschen übrig lässt, eine starke Phasentrennung und inhomogene Verteilung des Wirkstoffes ist die Folge. Dies führt in Folge zu einer inhomogenen Dosierung sowie einer schlechten Qualität bei der Ausbringung und in letzter Konsequenz zu einer eingeschränkten, suboptimalen Produktwirkung.