生物農(nóng)藥劑型研制

1、生物農(nóng)藥劑型研制劑型加工技術(shù)和方法、助劑研發(fā)、工廠化生產(chǎn)工藝、制劑相關(guān)毒理學(xué)、農(nóng)藥應(yīng)用工藝第一節(jié) 生物農(nóng)藥劑型BIOPESTICIDE FORMULATION一、生物農(nóng)藥劑型研制原理一、生物農(nóng)藥劑型研制原理1.農(nóng)藥劑型加工的原因農(nóng)藥劑型加工的原因 低低毒化：毒化：原原藥濃度過(guò)高藥濃度過(guò)高 提高藥效或使用范圍提高藥效或使用范圍 緩緩釋作用釋作用 穩(wěn)定作用：顆粒劑比水劑更穩(wěn)定穩(wěn)定作用：顆粒劑比水劑更穩(wěn)定 提高生物活性：利于附著鋪布提高生物活性：利于附著鋪布 降低對(duì)環(huán)境的污染降低對(duì)環(huán)境的污染 賦賦形作用形作用2.影響影響農(nóng)藥藥效的農(nóng)藥藥效的物理性質(zhì)物理性質(zhì)粉粒細(xì)度：大小跟藥粉分散性、飛散性、附著性和

2、穩(wěn)定性等有聯(lián)粉粒細(xì)度：大小跟藥粉分散性、飛散性、附著性和穩(wěn)定性等有聯(lián)系；一般過(guò)系；一般過(guò)325篩目為宜，可濕性粉劑達(dá)篩目為宜，可濕性粉劑達(dá)400篩目為宜；篩目為宜；分散性：黏著不易從噴粉器噴起來(lái)分散性：黏著不易從噴粉器噴起來(lái)飛散性：利于借助風(fēng)力飛散性：利于借助風(fēng)力附著性：利于附著于病蟲(chóng)草附著性：利于附著于病蟲(chóng)草黏著性：減少流失，時(shí)間持久黏著性：減少流失，時(shí)間持久潤(rùn)濕性：衡量可濕性粉劑好壞的指標(biāo)潤(rùn)濕性：衡量可濕性粉劑好壞的指標(biāo)展開(kāi)性：物體表面親水性或疏水性有關(guān)展開(kāi)性：物體表面親水性或疏水性有關(guān)乳化性乳化性懸浮性：可濕性粉劑、懸浮劑、水分散性粉劑等重要指標(biāo)懸浮性：可濕性粉劑、懸浮劑、水分散性粉劑等

3、重要指標(biāo)3. 劑型種類劑型種類 粉劑（粉劑（D）：）：57 109個(gè)活孢子個(gè)活孢子/g 白僵菌粉白僵菌粉 可濕性粉劑（可濕性粉劑（WP）：）：100億活芽孢億活芽孢/g蘇云金芽孢桿菌可濕性粉蘇云金芽孢桿菌可濕性粉劑劑 油油劑（劑（OS）：）：20% 殺蝗綠僵菌油劑殺蝗綠僵菌油劑 顆粒劑（顆粒劑（GR） 乳油（乳油（EC） 懸浮懸浮劑（劑（SC） 水劑（水劑（AS）二、農(nóng)藥助劑（二、農(nóng)藥助劑（adjuvants）改善藥劑理化性質(zhì)，本身基本無(wú)生物活性改善藥劑理化性質(zhì)，本身基本無(wú)生物活性1.功能功能 助助于有效成分分散于有效成分分散 助助于處理對(duì)象接觸和吸收農(nóng)藥于處理對(duì)象接觸和吸收農(nóng)藥 助助于發(fā)揮、

4、延長(zhǎng)和增強(qiáng)藥效于發(fā)揮、延長(zhǎng)和增強(qiáng)藥效 增進(jìn)使用的安全性和方便性增進(jìn)使用的安全性和方便性2. 類型類型 填充劑填充劑fillers：陶土、黏土、硅藻土、高嶺土等：陶土、黏土、硅藻土、高嶺土等 潤(rùn)濕劑潤(rùn)濕劑wetting agents：皂角、茶枯、木質(zhì)素磺酸鹽等，添加：皂角、茶枯、木質(zhì)素磺酸鹽等，添加量量0.010.03%，有些可滲入靶標(biāo)內(nèi)部的叫滲透劑，有些可滲入靶標(biāo)內(nèi)部的叫滲透劑 分散劑分散劑dispersing agents：用于高黏度的物質(zhì)加工，加硅藻：用于高黏度的物質(zhì)加工，加硅藻土、二氧化硅等土、二氧化硅等 黏著劑黏著劑stickers：礦物油、動(dòng)植物油、淀粉糊、豆粉、廢糖蜜、：礦物油、動(dòng)

5、植物油、淀粉糊、豆粉、廢糖蜜、羧甲基纖維素等羧甲基纖維素等 穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑stabilizers：儲(chǔ)存，抗氧化劑、抗光解劑、抗凝劑（烷：儲(chǔ)存，抗氧化劑、抗光解劑、抗凝劑（烷基苯磺酸鈉）、抗凍劑（乙二醇）、防霉（苯甲酸鈉）基苯磺酸鈉）、抗凍劑（乙二醇）、防霉（苯甲酸鈉） 其他助劑其他助劑 粉劑：通常由有效成分和填料組成粉劑：通常由有效成分和填料組成 噴粉使用的低濃度粉劑、拌種和配置毒土使用的高濃度粉劑噴粉使用的低濃度粉劑、拌種和配置毒土使用的高濃度粉劑 適當(dāng)加入分散劑（硅藻土、白炭黑、膨潤(rùn)土、高嶺土等）和抗分解劑適當(dāng)加入分散劑（硅藻土、白炭黑、膨潤(rùn)土、高嶺土等）和抗分解劑（多元醇、有機(jī)酸等）（多元

6、醇、有機(jī)酸等） 加工方法：直接粉碎，再混勻；制高濃度母粉，施用時(shí)與填料拌勻；加工方法：直接粉碎，再混勻；制高濃度母粉，施用時(shí)與填料拌勻；浸漬法，原藥溶于易揮發(fā)溶劑，通過(guò)噴霧與填料混勻，回收溶劑浸漬法，原藥溶于易揮發(fā)溶劑，通過(guò)噴霧與填料混勻，回收溶劑 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：95%以上過(guò)以上過(guò)200目篩，粒徑目篩，粒徑30um，含水量，含水量1.5%，pH59 影響藥效因素：有效成分分布；粉粒細(xì)度；填料的理化性質(zhì)（硬度、影響藥效因素：有效成分分布；粉粒細(xì)度；填料的理化性質(zhì)（硬度、比重、吸附性、酸堿度等）比重、吸附性、酸堿度等）三、主要?jiǎng)┬头N類 可濕性粉劑可濕性粉劑wettable powders：易

7、被水潤(rùn)濕并能在水中分散、：易被水潤(rùn)濕并能在水中分散、懸浮的粉狀劑型。以不溶于水的原藥和潤(rùn)濕劑、分散劑、填料懸浮的粉狀劑型。以不溶于水的原藥和潤(rùn)濕劑、分散劑、填料混合，經(jīng)粉碎而成混合，經(jīng)粉碎而成具有粉劑的優(yōu)點(diǎn)（易包裝、運(yùn)輸），有耐存儲(chǔ)，對(duì)于不溶于水和有具有粉劑的優(yōu)點(diǎn)（易包裝、運(yùn)輸），有耐存儲(chǔ)，對(duì)于不溶于水和有機(jī)溶劑的原藥適于加工成可濕性粉劑機(jī)溶劑的原藥適于加工成可濕性粉劑加工方法：原藥液態(tài)，與分散劑混合，再加入吸附性強(qiáng)的填料混合，加工方法：原藥液態(tài)，與分散劑混合，再加入吸附性強(qiáng)的填料混合，經(jīng)粉碎制成，一般有效成分低于經(jīng)粉碎制成，一般有效成分低于10%；原藥固態(tài)，與添加劑和填料；原藥固態(tài)，與添加劑

8、和填料混合，粉碎后與分散劑和填料混合，制成高含量的混合，粉碎后與分散劑和填料混合，制成高含量的WP質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：含水量低于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：含水量低于3%，pH59，懸浮性（，懸浮性（5um粉粒越多越粉粒越多越好），潤(rùn)濕性（好），潤(rùn)濕性（12 min），分散性（跟懸浮性關(guān)聯(lián)），流動(dòng)性），分散性（跟懸浮性關(guān)聯(lián)），流動(dòng)性（指數(shù)（指數(shù)1215），細(xì)度（美標(biāo)），細(xì)度（美標(biāo)35um），起泡性（小于），起泡性（小于25mL），），穩(wěn)定性（穩(wěn)定性（54 2 CC存放存放14d14d分解率不超過(guò)分解率不超過(guò)5%5%） 油劑：原藥的油溶液劑型。油劑：原藥的油溶液劑型。 優(yōu)點(diǎn)：附著性好，抗雨水沖刷優(yōu)點(diǎn)：附著性好，抗雨水沖刷

9、對(duì)原藥的要求：高效、低毒、低殘留、不發(fā)生藥害；對(duì)原藥的要求：高效、低毒、低殘留、不發(fā)生藥害； 對(duì)溶劑的要求：對(duì)原藥溶解性好、對(duì)人畜和作物安全、流動(dòng)性對(duì)溶劑的要求：對(duì)原藥溶解性好、對(duì)人畜和作物安全、流動(dòng)性好、可儲(chǔ)存好、可儲(chǔ)存1年以上等年以上等 對(duì)制劑要求：揮發(fā)性低、比重大、黏度小對(duì)制劑要求：揮發(fā)性低、比重大、黏度小 超低容量噴霧劑（有效成分超低容量噴霧劑（有效成分2050%） 顆粒劑顆粒劑granule由有效成分和惰性載體混合而成由有效成分和惰性載體混合而成特點(diǎn)：控制藥劑成分釋放速度、節(jié)約用藥、延長(zhǎng)持效期，避免傷害特點(diǎn)：控制藥劑成分釋放速度、節(jié)約用藥、延長(zhǎng)持效期，避免傷害天敵，對(duì)環(huán)境污染少，天敵

10、，對(duì)環(huán)境污染少，按粒徑分為：大粒劑（按粒徑分為：大粒劑（59 mm）、顆粒劑（）、顆粒劑（0.2971.68 mm）、）、微粒劑（微粒劑（0.0740.297 mm）按載體解體性質(zhì)分：（非）解體性粒劑按載體解體性質(zhì)分：（非）解體性粒劑加工：擠壓、包衣、吸附、流化床、噴霧加工：擠壓、包衣、吸附、流化床、噴霧“生物導(dǎo)彈生物導(dǎo)彈”利用寄生蜂等昆蟲(chóng)為媒介傳播昆蟲(chóng)病毒，利用寄生蜂等昆蟲(chóng)為媒介傳播昆蟲(chóng)病毒，誘發(fā)流行病誘發(fā)流行病將寄生卵進(jìn)行病毒處理（浸泡，孵化后沾染病毒），放將寄生卵進(jìn)行病毒處理（浸泡，孵化后沾染病毒），放至蟲(chóng)害區(qū)至蟲(chóng)害區(qū)我國(guó)微生物農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀由于由于微生物微生物農(nóng)藥是農(nóng)藥是活活的生物體

11、，通常采用發(fā)酵或培養(yǎng)的生物體，通常采用發(fā)酵或培養(yǎng)的技術(shù)的技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)，因此給產(chǎn)品質(zhì)量控制帶來(lái)困難，不，因此給產(chǎn)品質(zhì)量控制帶來(lái)困難，不同批次的產(chǎn)品同批次的產(chǎn)品質(zhì)量差異質(zhì)量差異較大較大，而且微生物農(nóng)藥菌種經(jīng)，而且微生物農(nóng)藥菌種經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期培養(yǎng)后還存在過(guò)長(zhǎng)期培養(yǎng)后還存在退化退化和遺傳變異的問(wèn)題。和遺傳變異的問(wèn)題。 目前目前大部分微生物農(nóng)藥缺乏大部分微生物農(nóng)藥缺乏統(tǒng)一的統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1213病毒病毒11/53截至截至2013年年6月月微生物農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)菌種鑒別：不能采用菌種鑒別：不能采用質(zhì)譜、核磁、紅外等化學(xué)分析儀質(zhì)譜、核磁、紅外等化學(xué)分析儀器進(jìn)行鑒別，而是器進(jìn)行

12、鑒別，而是采用形態(tài)學(xué)采用形態(tài)學(xué)、生理生化、血清學(xué)、生理生化、血清學(xué)、分子生物學(xué)等分子生物學(xué)等技術(shù)進(jìn)行菌種鑒別。技術(shù)進(jìn)行菌種鑒別。含量測(cè)定：評(píng)價(jià)藥效和產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性的重要依據(jù)；含量測(cè)定：評(píng)價(jià)藥效和產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性的重要依據(jù)；細(xì)菌：平板菌落計(jì)數(shù)、毒蛋白含量真菌：血球計(jì)數(shù)板計(jì)孢子數(shù)（萌發(fā)率衡量活孢率）病毒：血球計(jì)數(shù)板計(jì)多角體顆粒數(shù)雜菌含量：防止人畜病原菌混入；國(guó)外要求鑒別雜菌雜菌含量：防止人畜病原菌混入；國(guó)外要求鑒別雜菌14微生物農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)劑型參數(shù)：微生物農(nóng)藥產(chǎn)品的主要?jiǎng)┬陀蟹蹌?、可濕粉劑型參?shù)：微生物農(nóng)藥產(chǎn)品的主要?jiǎng)┬陀蟹蹌?、可濕粉劑、懸浮劑、油懸浮劑、掛條、餌劑等。對(duì)粉劑產(chǎn)品還

13、劑、懸浮劑、油懸浮劑、掛條、餌劑等。對(duì)粉劑產(chǎn)品還需要設(shè)定水分、需要設(shè)定水分、pH值、細(xì)度等項(xiàng)目規(guī)定；對(duì)可濕性粉值、細(xì)度等項(xiàng)目規(guī)定；對(duì)可濕性粉劑還需增加懸浮率、潤(rùn)濕性等項(xiàng)目規(guī)定；對(duì)液體制劑產(chǎn)劑還需增加懸浮率、潤(rùn)濕性等項(xiàng)目規(guī)定；對(duì)液體制劑產(chǎn)品需要規(guī)定品需要規(guī)定pH值、傾倒性、凍融性等項(xiàng)目。值、傾倒性、凍融性等項(xiàng)目。貯存貯存穩(wěn)定性：一般微生物農(nóng)藥穩(wěn)定性：一般微生物農(nóng)藥多在低溫下穩(wěn)定多在低溫下穩(wěn)定，建議，建議對(duì)對(duì)微生物農(nóng)藥可選擇微生物農(nóng)藥可選擇在在5 和和/或或25 下下保質(zhì)期的保質(zhì)期的規(guī)定和規(guī)定和測(cè)試測(cè)試，15國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌微生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌母粉蘇云金芽孢桿菌母粉(GB/T19567.12004

14、)、蘇云蘇云金芽孢桿菌懸浮劑金芽孢桿菌懸浮劑(GB/T 19567.22004)、蘇云金蘇云金芽孢桿菌可濕性粉劑芽孢桿菌可濕性粉劑(GB/T 19567.32004)等等6個(gè)個(gè)從從格式要求、有效成分格式要求、有效成分描述描述、菌種鑒別、菌種鑒別(形態(tài)學(xué)方法、生形態(tài)學(xué)方法、生理生化性狀及分子生物學(xué)理生化性狀及分子生物學(xué)方法方法)、控制項(xiàng)目指標(biāo)和檢測(cè)方、控制項(xiàng)目指標(biāo)和檢測(cè)方法等方面對(duì)細(xì)菌生物農(nóng)藥法等方面對(duì)細(xì)菌生物農(nóng)藥的質(zhì)量控制的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范和提提高高16國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)真菌微生物農(nóng)藥2008年，年，真菌農(nóng)藥母藥、可濕性粉劑、油懸浮劑、真菌農(nóng)藥母藥、可濕性粉劑、油懸浮劑、餌劑產(chǎn)品標(biāo)

15、準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)范餌劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)范(GB/T 21459.1-52008)2011年，林業(yè)部制定了年，林業(yè)部制定了球孢白僵菌粉劑球孢白僵菌粉劑(GB/T 258642010)。2012年年，出臺(tái)，出臺(tái)了了球孢白僵菌母藥球孢白僵菌母藥(NY/T 2295.12012)和和球孢白僵菌可濕性粉劑球孢白僵菌可濕性粉劑(NY/T 2295.22012)17環(huán)境毒理評(píng)價(jià)2012年還出臺(tái)了微生物毒理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)年還出臺(tái)了微生物毒理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)微生物農(nóng)藥微生物農(nóng)藥毒理毒理學(xué)學(xué)試驗(yàn)準(zhǔn)則試驗(yàn)準(zhǔn)則(NY/T 2186.1-62012)。 該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)微生物微生物農(nóng)藥毒理學(xué)的急性經(jīng)口毒性農(nóng)藥毒理學(xué)的急性經(jīng)口毒性/致病性試致病性試

16、驗(yàn)，急性經(jīng)驗(yàn)，急性經(jīng)呼吸道呼吸道毒性毒性/致病性試驗(yàn)，急性注射毒性致病性試驗(yàn)，急性注射毒性/致致病性試驗(yàn)，病性試驗(yàn)，細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)，亞慢性毒性試驗(yàn)，亞慢性毒性/致病性試驗(yàn)，致病性試驗(yàn)，繁殖繁殖/生育影響的生育影響的試驗(yàn)做出試驗(yàn)做出統(tǒng)一規(guī)定。統(tǒng)一規(guī)定。 18存在問(wèn)題種類不多種類不多通用性待提升通用性待提升標(biāo)準(zhǔn)參照化學(xué)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)參照化學(xué)農(nóng)藥安全管理準(zhǔn)則缺乏安全管理準(zhǔn)則缺乏19第二節(jié) 生物農(nóng)藥創(chuàng)制一、創(chuàng)制思路一、創(chuàng)制思路1.21世紀(jì)新農(nóng)藥特點(diǎn)：環(huán)境相容性好（對(duì)非靶標(biāo)生物低毒、低殘世紀(jì)新農(nóng)藥特點(diǎn)：環(huán)境相容性好（對(duì)非靶標(biāo)生物低毒、低殘留）、活性高、安全性好、市場(chǎng)潛力大留）、活性高、安全性好、市場(chǎng)潛力大2.創(chuàng)制現(xiàn)狀：生物資源豐富、成功率創(chuàng)制現(xiàn)狀：生物資源豐富、成功率1 / 5000；自主創(chuàng)新的品種；自主創(chuàng)新的品種少，少，1000萬(wàn)產(chǎn)值（井岡霉素、阿維菌素、蘇云金芽孢桿菌、棉萬(wàn)產(chǎn)值（井岡霉素、阿維菌素、蘇云金芽孢桿菌、棉鈴蟲(chóng)核型多角體病毒等）鈴蟲(chóng)