農(nóng)藥制劑發(fā)展的若干動向

縱觀農(nóng)藥發(fā)展史，隨著環(huán)保意識的提高及可持續(xù)發(fā)展的需要，對農(nóng)藥劑型的要求越來越高。本文介紹了傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型，對它們存在的問題進(jìn)行了總結(jié)，著重對今后農(nóng)藥劑型的六大發(fā)展動向作了闡述。1農(nóng)藥的發(fā)展縱觀農(nóng)藥發(fā)展的100多年歷史，經(jīng)歷了第1代“低效”天然植物及無機農(nóng)藥為主的農(nóng)藥，第2代“高效”有機合成農(nóng)藥和第3代的“超高效”農(nóng)藥發(fā)展階段。從中可以看出，人類對農(nóng)藥活性物的篩選要求即為高活性。眾所周知，目前世界新農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對新農(nóng)藥的篩選率越來越低。在20世紀(jì)60年代從3,000個化合物中有可能篩得1個活性結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在在3萬個化合物中才可能篩得1個活性結(jié)構(gòu)?？紤]到農(nóng)藥活性物質(zhì)的開發(fā)成本越來越高，若能充分發(fā)揮活性物質(zhì)的作用，以更低用量達(dá)到預(yù)期的防治目的是另一種農(nóng)藥高效化的發(fā)展途徑。農(nóng)藥劑型研究為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了可能性，正被越來越多的農(nóng)藥人所關(guān)注。由于農(nóng)藥原藥大多為有機化合物，與水的相容性很差，不經(jīng)加工直接用水稀釋噴施根本不可能發(fā)揮出其應(yīng)有的藥效。所以農(nóng)藥原藥必須經(jīng)過一定的加工，形成一定形態(tài)的制劑才能夠被應(yīng)用，并且一個劑型的好壞直接影響農(nóng)藥的效果和應(yīng)用。為了滿足廣大農(nóng)戶使用要求，農(nóng)藥制劑必須具有有效、安全、貯存穩(wěn)定和使用便捷等性能。隨著國家對農(nóng)藥產(chǎn)品的評價已由單一的藥效考核轉(zhuǎn)向各種功能的綜合考評，如需在保證農(nóng)藥質(zhì)量的同時，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人畜安全；保護(hù)農(nóng)業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境等。在此種形勢下農(nóng)藥劑型對產(chǎn)品功能提升的作用顯得更為舉足輕重。為了最大限度地降低藥劑對環(huán)境的影響，有必要對藥劑的分散、傳導(dǎo)、作用機理做深入研究。在當(dāng)今時代，隨著超高效農(nóng)藥的誕生和人們對保護(hù)環(huán)境的重視以及可持續(xù)發(fā)展的需要，對農(nóng)藥劑型提出了更高的要求，主要概括為：①具有方便使用的形態(tài)；②能最大限度地發(fā)揮藥效；③能彌補原料藥的不足之處；④提高使用者的安全性；⑤減輕對環(huán)境的不良影響；⑥便于使用，實現(xiàn)省力化；⑦對現(xiàn)有農(nóng)藥品種進(jìn)行功能化，擴大用途。2傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型及存在的問題農(nóng)藥在施用時與環(huán)境直接接觸，相對于醫(yī)藥的作用體系為相對封閉的人體來說，農(nóng)藥的作用體系則是一個開放體系，體系中的影響因素很多，如溫度、氣壓、濕度、風(fēng)力、雨水等都將直接影響施藥效果，即在制劑研究中為保證農(nóng)藥的藥效需考慮的因素很多。同時隨著國家對農(nóng)藥管理的深入規(guī)范，現(xiàn)階段在農(nóng)藥劑型研宄中還需考慮對農(nóng)產(chǎn)品的安全性及對生態(tài)環(huán)境的友好，但是由于農(nóng)藥的施用對象為作物，因此對成本的敏感度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于醫(yī)藥，所以農(nóng)藥成品藥要求價格相對低廉。表1為醫(yī)藥和農(nóng)藥傳送系統(tǒng)的比較。在這樣一種形勢下，農(nóng)藥制劑發(fā)展面臨新的機遇和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型需要進(jìn)行升級換代的改造，新的劑型應(yīng)運而生。表1

農(nóng)藥傳遞系統(tǒng)(PDS)和醫(yī)藥傳遞系統(tǒng)(DDS)的比較PDSDDS對象體系的狀態(tài)開放體系封閉體系環(huán)境條件變化大固定(體內(nèi))對材料、施用技術(shù)的制約價格昂貴的不能用價格昂貴的亦可使用(血液、體液等)傳統(tǒng)農(nóng)藥藥劑按物理形態(tài)來分主要有液態(tài)制劑和固態(tài)制劑2種，其具體分類及使用方法見表2。表2

主要固態(tài)農(nóng)藥制劑及使用方法劑型形態(tài)粒徑分布主要組成使用方法粉劑微粉45μm以下95%以上礦物質(zhì)擔(dān)體撒粉機噴施一般粉劑微粉10μm以下95%以上礦物質(zhì)擔(dān)體撒粉機噴施DL粉劑微粉平均粒徑20μm以上礦物質(zhì)載體+黏合劑撒粉機噴施細(xì)粒劑F粗粉～微粒平均粒徑5μm礦物質(zhì)載體+黏合劑手施微粒劑粗粉～微粒1,700μm以下礦物質(zhì)載體+黏合劑手施顆粒劑細(xì)粒1,300～1,700μm水溶性載體手施水分散粒劑錠形礦物質(zhì)載體+黏合劑稀釋后噴霧機施用懸浮劑微粉10μm礦物質(zhì)載體+分散劑稀釋后噴霧機施用可濕性粉劑微粉300～1,700μm礦物質(zhì)載體+分散劑稀釋后噴灑機施用可溶粉劑微粉63μm水溶性載體+分散劑稀釋后噴灑機施用錠劑錠狀礦物質(zhì)載體+黏結(jié)劑稀釋后噴灑機施用表3

主要液態(tài)農(nóng)藥制劑及其使用方法劑型形態(tài)主要組成使用方法乳油透明液體有機溶媒和乳化劑用水稀釋后，噴霧器噴施油劑透明液體有機溶媒用有機溶劑稀釋后，噴灑機施用超微量噴灑劑透明液體有機溶媒+水用超微噴施器噴施液劑透明液體水用超微噴施器噴施懸浮劑渾濁液體水+乳化劑+增稠劑用超微噴施器噴施以上所列舉的傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型所存在的缺陷已被社會各方所關(guān)注，如液體制劑中的有機溶劑（特別是苯類溶劑）直接噴灑于大氣中對周圍的生態(tài)環(huán)境及人體健康均造成了很大的安全隱患。國家對乳油中所使用的苯類溶劑已做出強制性限量規(guī)定，乳油這一傳統(tǒng)劑型技術(shù)的改造已悄然拉開了整個制劑技術(shù)的改造序幕。固體制劑由于粉塵等多種問題，也將逐步被更環(huán)保的新劑型所取代。3劑型發(fā)展動向3.1

動向之一:以傳統(tǒng)乳油的溶劑改造為突破點,大力開發(fā)水基化劑型根據(jù)原藥物化性質(zhì)和防治對象的差別，分別選擇以下發(fā)展方向：①在水中穩(wěn)定且溶解度低的液態(tài)（或低熔點）原藥向水乳劑方向改造。②在水中穩(wěn)定且溶解度低的固態(tài)原藥向懸浮劑方向改造。③在水中不穩(wěn)定的高熔點原藥選擇發(fā)展水分散粒劑等固體制劑。④對在水中不穩(wěn)定的液態(tài)（或低熔點）原藥品種則區(qū)別不同情況，選擇開發(fā)高濃度（或無溶劑）乳油和研制新一代低風(fēng)險/低VOC的乳油品種。3.2

動向之二:以減少粉塵為重點,更新傳統(tǒng)固體制劑,發(fā)展水分散粒劑、懸浮劑等可濕性粉劑、粉劑等固體制劑由于在加工過程和施用過程中的粉塵問題，也迫切需開發(fā)成更為環(huán)保安全的劑型，如水分散粒劑、懸浮劑等。相對較為安全的水分散粒劑是當(dāng)今劑型開發(fā)的熱點，這是由于該劑型施用方便又比較安全，故人們將其與懸浮劑、緩釋劑、1g大粒劑同歸為安全、方便的農(nóng)藥劑型，并且水分散粒劑的包裝材料也便于處理（采用水溶性包裝袋），可減少二次污染。表4為水分散粒劑代表性造粒法及其特征。表4

水分散粒劑代表性造粒法及技術(shù)特征通常在生產(chǎn)上廣泛采用的造粒法為噴霧干燥法造粒、流化床沸騰造粒及擠出造粒3種，可根據(jù)原藥的質(zhì)量和穩(wěn)定性能選擇相應(yīng)的造粒法。3.3

動向之三:以增效/安全/使用方便為目標(biāo)開發(fā)新制劑農(nóng)藥劑型加工是一個應(yīng)用技術(shù)，劑型研究圍繞著農(nóng)戶施用省力、安全；對施用作物生長安全；確保農(nóng)產(chǎn)品食用安全；對需要防除的病、蟲、草害具有高效性等幾個要點展開。農(nóng)藥劑型正向增效、緩釋、安全的方向發(fā)展。表5為農(nóng)藥劑型加工中增效、提高安全性及省力化的有關(guān)技術(shù)。表5

以增效/安全/使用方便為目標(biāo)的技術(shù)及新制劑要求作用和使用方法新劑型省力化、提高安全性、增效緩釋控制緩釋劑防止粉塵包裝水溶性田埂旁施用漂浮粒劑水口施用水面展開劑移栽時處理育苗箱用處理劑育苗箱處理育苗箱用處理劑肥藥同用加入農(nóng)藥肥料例如漂浮粒劑：是一種能夠漂浮在水面上，并能在水面形成自動擴散的新劑型，主要被應(yīng)用在水稻田中起除草作用。水面漂浮粒劑的開發(fā)和應(yīng)用，能夠減少施藥時間和節(jié)省勞動力，是稻田除草施用方式的創(chuàng)新。根據(jù)粒劑的重量又可分為1g微粒劑和3g大粒劑，現(xiàn)在3g大粒劑型正逐步取代1g微粒劑型，3g大粒劑對粒劑開發(fā)提出了更高的技術(shù)要求，具有更優(yōu)的懸浮能力和更廣的自動擴散半徑。表6

1g微粒劑與3g大粒劑的顆粒數(shù)比較粒徑(mm)粒數(shù)(粒/kg)粒數(shù)(粒/cm2)1g粒劑0.6～0.90～2,400(平均1,000)約30/1003g粒劑1.0～1.5250～500(平均400)約4/1003.4

動向之四:與新型施藥器械相匹配,開發(fā)新制劑隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，農(nóng)村勞動力大幅銳減，國家加快農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)和集約化管理的進(jìn)程，統(tǒng)防統(tǒng)治和專業(yè)化防治已日漸普及，無人機植保作業(yè)已經(jīng)成為中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢。無人機噴施這一新型的作業(yè)方式較傳統(tǒng)的噴施方式有很大的改變，對噴施藥液具有更高的要求。藥液除需具有防漂移功能外，還需兼有展著、成膜等功能，以防藥液流失，促進(jìn)藥液的吸收。相配套的劑型或助劑的研究是今后一段時間中國農(nóng)藥劑型發(fā)展的一個重要方向。3.5

動向之五:農(nóng)藥的非農(nóng)用途的藥劑開發(fā)農(nóng)藥的非農(nóng)市場受氣候、環(huán)境及價格等的影響相對較少，發(fā)展較穩(wěn)定，最近十幾年來農(nóng)藥的非農(nóng)用途一直呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的態(tài)勢。公共和家庭衛(wèi)生用藥、魚牧業(yè)防治寄生蟲用藥、城市綠化用藥、工業(yè)用抗菌防霉劑等是農(nóng)藥非農(nóng)用途的幾個主要方面。其可觀的社會效益和經(jīng)濟效益，必將推動農(nóng)藥的非農(nóng)用途市場繼續(xù)發(fā)展，更多的農(nóng)藥品種將會擴展其用途，新的非農(nóng)用途和特殊小型作物的農(nóng)藥品種將繼續(xù)被開發(fā)。與此相關(guān)的劑型研究必將是今后農(nóng)藥制劑發(fā)展方向之一?？紤]到此類用藥的特點，可溶液劑和懸浮劑將會成為此類用藥的主打劑型。3.6

動向之六:生物活體農(nóng)藥的