农药剂型博客

      以水为基质的农药新剂型主要有悬浮剂（含水悬浮种衣剂）、水乳剂（含水乳种衣剂）、悬乳剂、微乳剂、可溶性液剂、微囊悬浮剂等。固体新剂型主要为水溶性粒剂、水分散粒剂等。在我国悬浮剂早在二十世纪八十年代就已工业化，而水乳剂、微乳剂等新剂型九十年代才开始工业化。现阶段尤以悬浮剂、水乳剂、微乳剂、水分散（溶）性粒剂的开发较为活跃。此类新剂型的理论已为许多农药加工者所熟知。本文仅就新剂型的开发和工业化以及推广宣传的一些思路和大家商榷。

      众所周知，悬浮剂、水乳剂、微乳剂都是以水为基质，但三者之间的加工方式有着本质的区别。一般说来，适合加工成水乳剂的活性物质的熔点都比较低（<60℃），在水中比较稳定，水中溶解度较小，固体活性物质和有些高粘度液体活性物质仍需用一定比例与水不互溶的高闪点有机溶剂将其溶解或稀释，然后选择合适的乳化剂和乳化稳定剂等，经高速剪切，最后形成粒径为0.5～20μm的水包油型均相乳状液。加工最高浓度一般在30%以下，但只要选用合适的乳化剂，450g/L咪鲜胺、600g/L丁草胺、600g/L乙草胺、600g/L二嗪磷都能加工成非常稳定的水乳剂，否则容易转相为油包水型乳液。值得注意的是，在溶解比较难溶的固体活性物质（如精噁唑禾草灵）时，所需的溶剂比例是活性物质的几倍，有的甚至超过水的比例，似乎失去了水包油的意义。水乳剂的加工成本一般低于同等规格的乳油。

      适合加工成悬浮剂的物质其熔点往往比较高（>60℃），在水中稳定且溶解度极小，溶解度不随温度变化而变化。加工时，根据活性物质的物化性质如极性、水中溶解度大小、是否是金属络合物等，选择合适的具有润湿、渗透和分散作用的表面活性剂及悬浮物理稳定体系。虽然有些物质的水中溶解度较大如吡虫啉、甲霜灵等，但通过选择合适的表面活性剂系统，其亦可加工成稳定的水悬浮剂，且无任何结晶产生。综所周知，在高电解质浓度存在的情况下，加工水悬浮剂比较困难，但像代森锰锌、硫酸铜、氧氯化铜等一些金属络合物，只要选择合适的高分子表面活性剂，加工成经时稳定的悬浮剂也不困难。水悬浮剂的加工成本一般低于同等规格的可湿性粉剂。总之，悬浮剂不需任何有机溶剂，因此在某种意义上，其比水乳剂、微乳剂对人和环境更安全。

      微乳剂是一种热力学稳定体系，其乳状液粒径极小（0.01～0.1μm），是透明或半透明的经时稳定的分散体系。其乳化剂用量一般为活性物质的两倍以上，并且需要一定量的有机溶剂和增溶剂。能加工成水乳剂的活性物质理论上都能加工成微乳剂，但加工浓度一般不超过20%。乳化剂和溶剂的选择非常关键，否则极易发生结晶和转相。由于使用大量的乳化剂和溶剂，其加工成本往往比悬浮剂和水乳剂高得多。

      从实际情况看，上述几种剂型对活性物质的物性要求界限似乎被打破。一些高熔点的活性物质常常被加工成低浓度的水乳剂或微乳剂，如戊唑醇、吡虫啉、溴虫腈、高效氟氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、阿维菌素等。当然这些活性物质也能加工成水悬浮剂，只是难易程度不同。同时一些低熔点的活性物质也能直接加工成水悬浮剂，如氯氰菊酯等。此外还可通过成囊法用高分子囊壁材料将微小油滴包裹起来从而在水中形成稳定的微囊悬浮体系。

      从制剂的加工难易程度及生产成本考虑，悬浮剂、水乳剂、微乳剂各有千秋。首先从配方开发角度看，要加工一个物理化学性质稳定的产品，选择适合各自体系所需的表面活性剂和辅助助剂，以及适中的助剂价格都很关键。但水悬浮剂的加工设备一次性投资略比水乳剂大，一台普通卧式砂磨机大约在人民币5～6万元左右，而一台质量较好的高速剪切机约需2～3万元。微乳剂不需特殊的加工设备。因此，我们在确定一个活性物质或混配制剂需要加工成何种剂型并面向市场时，不要刻意追求某种剂型，当然如果纯粹为了研究也未尝不可。但如果从市场和环保及药效要求角度讲，就必须综合考虑以上几个因素。下面以高效氯氰菊酯为例来比较三种剂型的每1000kg的平均生产成本（高效氯氰菊酯原药成本除外）(见表1）。

表1  高效氯氰菊酯3种剂型生产成本

以上所比较的仅为悬浮剂、水乳剂和微乳剂3种剂型，其他以水为基质的新剂型有悬乳剂和微胶囊等，它们的开发较这几种剂型有一定的难度。尤其是微胶囊，目前国内国产工业化产品还极少。悬乳剂产品除乙草胺、阿特拉津合剂外也不多见。

      目前国内固体新剂型水分散粒剂、干悬浮剂工业化还比较少，因其涉及的学科门类较多，科技含量也较高，且生产工艺比较复杂，连续化生产设备投资较大，但由于其优点突出，该种剂型将是未来新制剂的重要发展趋势之一。除了配方研究之外，选择何种工艺路线实行工业化至关重要。常用的盘式、沸腾干燥制粒、喷雾干燥制粒、挤压造粒工艺，最后所得产品的物理形态和性质也不尽相同。这类产品的有效成分含量一般都比较高（>50%）。若浓度太低，则需要大量的有机或无机、水溶性或非水溶性填料来填充，众所周知，无论哪种填料，价格都比水贵，因此开发低含量的水分散粒剂还不如加工成其他剂型，否则即使研制成功，其在市场上的价格竞争能力远不如同等浓度的其他剂型。因此高浓度的水分散性粒剂才是最具市场竞争的理想产品。

      大量的室内、室外药效试验表明：在无增效剂的情况下，一般说来，悬浮剂的药效要优于同剂量的可湿性粉剂，而水乳剂、微乳剂的药效则基本和同剂量的乳油相当。因此我们应该在保证新剂型的药效优于或等同于传统剂型和产品价格等同于甚至低于传统剂型的前提下，从环境安全、减少污染和使用方便的角度引导农民使用新剂型的农药产品。如果过于夸大新剂型的药效或者因其是新剂型而乘机抬高价格，往往会适得其反，事倍功半。对新剂型的推广和使用产生负面影响。