農(nóng)藥的環(huán)境友好與劑型的科技創(chuàng)新

1、農(nóng)藥的環(huán)境友好與劑型的科技創(chuàng)新1、農(nóng)藥劑型的科技創(chuàng)新已邁入快車道至2006年，全球共有近 800種農(nóng)藥活性物質(zhì)，其中約 有300種作為主要產(chǎn)品。共有80種不同的農(nóng)藥劑型，按產(chǎn)品計，約有2000種不同的制劑產(chǎn)品。上個世紀(jì)80年代以來， 由于環(huán)境安全、食品安全的推動，農(nóng)藥劑型更新?lián)Q代的速度 正在加快，其中水基化農(nóng)藥新劑型的研究開發(fā)飛速發(fā)展。至 2005年水基化農(nóng)藥新劑型的主要品種發(fā)展情況如下：表1:1999-2005年全球農(nóng)藥新老劑型占比統(tǒng)計（從總數(shù)2000種農(nóng)藥制劑統(tǒng)計）OLD TECH1994(%)2000(%)2005(%)EC433230WP202120GR111313SL1377TOTA

2、L877370NEW TECHSC91516WG4810EW<122SE<111CS<11>1TOTAL132730在我國，約有 2600家農(nóng)藥企業(yè)，原藥生產(chǎn)能力達100萬噸/年以上，有效成分的種類約580種，每年新增的登記品種約2000個。至2006年底，共有2萬多個登記產(chǎn)品。按 劑型和含量分類約有 6500多個規(guī)格品種（含衛(wèi)生用藥）。2002 年以來，隨著石油化工資源的緊缺，水基化農(nóng)藥新劑型的發(fā) 展得到明顯加速，其開發(fā)情況如下：表2:1998-2006年我國農(nóng)藥水基化新劑型的發(fā)展情況（按6500個制劑規(guī)格統(tǒng)計，含衛(wèi)生用藥）年份制劑1998年2002年2004年200

3、5年2006 年合計其中 國內(nèi)企業(yè)其中 外國企業(yè)懸浮劑9512528431834929059水分散粒 劑148701051207545（含DF7個）水乳劑132272931008614微乳劑43894136174174懸乳劑174404754522微囊劑19111921138種衣劑386811011613711621（含WS外）表3:1994-2005年我國與全球農(nóng)藥新老劑型占比對比GLOBALCHINA19942005199420050LD TECH87%70%98%90%NEW TECH13%30%2%10%環(huán)境友好，食品安全和生態(tài)平衡已成為當(dāng)代農(nóng)藥劑型的發(fā)展方向.水基化農(nóng)藥新劑型必將獲得

4、飛速發(fā)展.2、 環(huán)境友好和保障食品安全已成為農(nóng)藥劑型科技創(chuàng)新的動力2.1減少和規(guī)范使用溶劑，唱響了劑型創(chuàng)新的主旋律我國每年耗用原料藥 30萬噸左右，制成各種制劑的 成品藥約為150萬噸。其中，齊I型為乳油的成品藥約占一半， 即75萬噸左右。為此，每年需配套甲苯、二甲苯等有機溶 劑約40萬噸，用于配制乳油。由于國內(nèi)資源匱乏，大部分 均靠進口。早在 80年代，僅中央財政就動用中央外匯8億美元左右，通過化工部進口甲苯、二甲苯等溶劑近20萬噸。國內(nèi)每年所耗用的 150萬噸農(nóng)藥成品藥，絕大部分用于農(nóng)田的植物保護。我國的耕地面積約15億畝，就統(tǒng)計概念而言，平均每畝耕地每年施用成品藥1公斤，其中，施用的農(nóng)藥

5、乳油平均為0.5公斤。據(jù)此，每畝耕地由于噴施乳油而 吸收的有機溶劑平均為 0.3公斤/年。在以往的30年中，平 均全國每畝耕地已吸收了有機溶劑約10公斤。以一個擁有100萬畝耕地的中等農(nóng)業(yè)縣為例，僅在以往的30年中，由于使用農(nóng)藥乳油，已累計被1000噸有機溶劑所污染。此乃平均數(shù)，在經(jīng)濟發(fā)達的縣，其農(nóng)田已被數(shù)千噸苯類有機溶劑所 污染。由于農(nóng)藥是均衡噴施的， 其中的有機溶劑是被乳化的， 故其危害程度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了同等數(shù)量的工業(yè)廢液的排放，在 沿海和水網(wǎng)地區(qū)，流入了江河湖海，對飲用水和水生生物造 成污染和危害。在缺水的中西部，不少地區(qū)的地下水已遭污 染，且農(nóng)田中的有機物質(zhì)也隨之流失下沉，表土板結(jié)，生態(tài)

6、 遭到嚴(yán)重破壞。經(jīng)有機溶劑配制的乳油使農(nóng)藥成為易燃易爆的危險品，給農(nóng)藥的生產(chǎn)、包裝、倉儲、運輸及農(nóng)民的保管、使用增添了 許多不安全因素。年復(fù)一年，在農(nóng)藥乳油對環(huán)境、 生態(tài)和食品安全所造成的 積累性危害已日益凸現(xiàn)的同時，近年來，國內(nèi)開發(fā)投產(chǎn)的可 溶性液劑和部分微乳劑中，又大量引入了二甲基甲酰胺、癸 酰胺、環(huán)己酮、二氯乙烷、丁醇、辛醇、異戊醇等五花八門 的極性有機溶劑。到 2004年，取得合法手續(xù)的此類產(chǎn)品已 達100多個，此類產(chǎn)品呈透明液體，溶于水，且以“環(huán)境安 全”為宣傳口號，發(fā)展速度很快。上述不少溶劑對環(huán)境和人身安全的危害已超過了苯類溶劑。若不加以控制，在苯類有 機溶劑未能得到抑制的情況下，

7、我國的植物保護又面臨著新 一類毒性更大的極性溶劑污染的威脅。2006年國家發(fā)改委出臺了不再審批核準(zhǔn)新的乳油生產(chǎn) 廠點的規(guī)定，這標(biāo)志著中國農(nóng)藥行業(yè)將以減少和規(guī)范使用有 機溶劑為重要舉措來促進我國農(nóng)藥制劑的科技創(chuàng)新。2.2.發(fā)達國家控制和減少使用有機溶劑的若干措施.乳油、粉劑等農(nóng)藥老劑型對環(huán)境所造成的危害，在工業(yè)發(fā)達國家早已引起了政府和企業(yè)的重視。上世紀(jì)80年代初，歐美的農(nóng)藥企業(yè)已開始了對環(huán)境安全的農(nóng)藥新劑型的系統(tǒng) 研究開發(fā)，并相繼實現(xiàn)了工業(yè)化。1990年，美國國會通過了污染防治法(Pollution Prevention ACT ),1992 年，美國 政府出臺了禁用甲苯、二甲苯等有機溶劑用于農(nóng)

8、藥制劑的規(guī) 定，此后，歐洲國家相繼出臺了類似的規(guī)定。1996年，美國又發(fā)布了食品質(zhì)量保證法(FQPA，對抑制農(nóng)藥可能對食品帶來的危害頒布了更系統(tǒng)的政策措施。21世紀(jì)以來，一些發(fā)展中國家也開始仿效以上的做法，女口： 2002年菲律賓政府發(fā)布了不允許使用甲苯和二甲苯所配制的乳油農(nóng)藥的規(guī)定。 與此同時，美國等許多工業(yè)發(fā)達國家，還相應(yīng)出臺了鼓勵企 業(yè)對環(huán)境友好的農(nóng)藥新劑型的開發(fā)、投產(chǎn)的激勵措施，如： 簡化審批手續(xù)，縮短登記申報期等。按照1996年發(fā)布的食品質(zhì)量保證法，美國環(huán)境保護局(US EPA除了對登記的農(nóng)藥活性物逐個進行安全評價外，對農(nóng)藥制劑中的添加成份要按CFR（聯(lián)邦管制法規(guī)）程序引證，開展嚴(yán)厲

9、的分類評審。同時將數(shù)千種可能列入農(nóng)藥制劑 成份的化學(xué)品分四種類型列出了清單。并不斷的根據(jù)評審的 進度，修改這一清單。最近一期公布的是2004年8月版。其中，清單1，是已經(jīng)審查表明對人類和哺乳動物引起誘變、 畸形等毒害的物質(zhì) 8項，共10個化學(xué)品；清單2,已知是有 毒化學(xué)品，必須優(yōu)先審查，進一步完善數(shù)據(jù)的化學(xué)品96項;清單3,列出了 1700多個需要進一步審查的化學(xué)品，以確定他們是否上升到清單 1、2或下降到清單4;清單4A,共有 250多個，是毒性較小，不會影響整體安全的化學(xué)品。清單 4B由800多個已有資料證明不會影響公共衛(wèi)生和環(huán)境的化學(xué) 品。在清單1、2所列的化學(xué)品中，絕大部分是有機溶劑和

10、 部分表面活性劑，純苯、氯苯、己烷、苯酚、異佛爾酮、甲 苯、二甲苯等均列在其中。對農(nóng)藥制劑中有機溶劑等添加成份的評審將分別得出 禁用、寬容和豁免的結(jié)論。所謂寬容，即對一些危害不大的 化學(xué)品，規(guī)定使用的對象、數(shù)量或濃度。所謂豁免，即對無 害的添加成份作出允許使用的結(jié)論。所有這些都必須建立在 大量研究報告的基礎(chǔ)上。并按照評審的進度不斷的調(diào)整上述 清單，向社會公布。對有機溶劑的限制和規(guī)范使用，醫(yī)藥產(chǎn)品的管理比農(nóng)藥更快一些。藥品注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會議（ICH）制訂了藥品殘留溶劑的指導(dǎo)原則。按照毒性大小和對環(huán)境的危害程度，該指導(dǎo)原則將溶劑分為3類：第一類溶劑是指已知可以致癌并強烈懷疑對人和環(huán)境有害的溶

11、劑。殘留溶劑的量必須 控制在以下規(guī)定濃度內(nèi)：主要有苯（2ppm）、四氯化碳（4ppm）、1,2-二氯乙烷（5ppm、1,1 -二氯乙烷（8ppm、1,1,1 -三氯 乙烷（1500ppm）等。第二類溶劑是指無基因毒性但有動物 致癌性的溶劑。按每日用藥10g計算的每日允許接觸量：主要有氯仿（60ppm）、甲苯（890ppm、二氯甲烷（600ppm、 甲酰胺（220 ppm）、二甲基甲酰胺（880ppm）、甲醇（3000ppm、 N-甲基吡咯烷酮（4840ppm）、二甲苯（2170 ppm、等。第三 類溶劑是指對人體低毒的溶劑。其急性或短期研究顯示，這 些溶劑毒性較低，基因毒性研究結(jié)果呈陰性，但尚

12、無這些溶 劑慢性毒性或致癌性的數(shù)據(jù)。在無需論證情況下，殘留溶劑 的量不高于0.5%是可以接受的，但高于此數(shù)值須證明其合理 性。這類溶劑包括丙酮、2-丙酮、二甲亞砜、乙酸乙酯等。 人們直接食用的蔬菜、水果中的溶劑殘留量同樣可以借鑒醫(yī) 藥品中的溶劑殘留限量。2.3.政府對農(nóng)藥進一步加強管理的新動向經(jīng)過6年準(zhǔn)備,2006年6月1日起歐盟 <<關(guān)于化 學(xué)品注冊，評估，許可和限制發(fā)案 >>生效，即REACH發(fā)案.涉 及3萬多種化學(xué)品，農(nóng)藥首當(dāng)其中.除貿(mào)易磨擦外，此發(fā)案標(biāo) 志著政府對歐盟居民健康安全所提供的新保障.得到了當(dāng)?shù)鼐用竦膿碜o和贊揚.2.3.2 對農(nóng)藥的管理開始擴大到對大氣

13、影響的監(jiān)控.經(jīng)過十年準(zhǔn)備，美國加州環(huán)保局提出了大量證據(jù)，并通過地 方立法，于2005年10月起決定對進入加州的農(nóng)藥產(chǎn)品實施 VOC市場準(zhǔn)入，VOC含量超過20%的農(nóng)藥產(chǎn)品不得在加州銷售 和使用。所謂 VOC即揮發(fā)性有機化合物成份。這一舉動在 全球農(nóng)藥界引起了極大震動，各農(nóng)藥跨國公司在密切注意這 一動向的同時，均適時對農(nóng)藥新品和劑型的開發(fā)方向進行調(diào) 整。加州的這一法案，標(biāo)志著政府對農(nóng)藥污染的監(jiān)控范圍由 過去的水源、土壤、作物、生物等，開始擴大到對大氣影響 的監(jiān)控。經(jīng)過一年的實施，越來越多的人相信，對農(nóng)藥產(chǎn)品 VOC的控制將成為今后各國政府對農(nóng)藥商品監(jiān)控的一個新的 方向和措施。引起農(nóng)藥商品VOC超

14、標(biāo)的因素較多，包括原藥的品種、 農(nóng)藥劑型和各種添加成份等。但對大部分農(nóng)藥品種而言，最 起決定作用的因素是農(nóng)藥劑型和相應(yīng)添加成份的選擇。我國政府對農(nóng)藥商品監(jiān)管的新動向(1) 對減少使用溶劑限制乳油生產(chǎn)的措施已經(jīng)啟動(2) 已經(jīng)開始對被強烈懷疑使用危害極大的DMF等極性溶劑的個別LS,ME制劑的劑型鑒別工作和全組份審 查.(3) 正在對下一步農(nóng)藥制劑的全組份管理開展調(diào)查研究3、 農(nóng)藥新劑型產(chǎn)業(yè)化開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢3.1關(guān)于水乳劑(EW和微乳劑(ME水乳劑和微乳劑是替代老劑型乳油(EC)的一對孿生子。水乳劑(Emulsion in Water),劑型國際代號 EV，曾稱濃 乳劑(Concentrat

15、e Emulsion )。是將液體或與溶劑混合制 得的液體農(nóng)藥原藥以 微米的小液滴分散于水中的制 劑，外觀為乳白色牛奶狀液體。微乳劑(Microemulsion )劑型代號 ME是液體或與溶 劑配制成的液體農(nóng)藥原藥分散在含有大量表面活性劑的水 溶液后，所形成的透明的或半透明的溶液。水乳劑的結(jié)構(gòu)特點是液態(tài)農(nóng)藥被分散成1微米左右的乳化微粒所形成的乳化液。微乳劑是液態(tài)農(nóng)藥在較高濃度表面 活性劑的作用下，形成 10-100納米(微米)的微 粒，它“鉆”進了過量表面活性劑所形成的膠束之中。多數(shù) 情況下還需加入增溶劑使膠束溶脹，以便能更多的包裹農(nóng)藥 微粒。因此，微乳劑是農(nóng)藥乳化作用的極限。只要保證乳化 劑

16、和增溶劑的條件，便會自發(fā)形成。微乳劑生產(chǎn)過程的控制 簡單。而水乳劑處于熱力學(xué)的不穩(wěn)定狀態(tài)，不能自發(fā)形成， 它必須借助特定的外力作用，以形成均勻的乳化液粒，因此,生產(chǎn)過程的控制相對復(fù)雜。EW和ME都必須通過二年以上的經(jīng)時穩(wěn)定考核，在實驗室條件下通過常規(guī)的冷熱貯藏試驗。表4:5%菊酯類農(nóng)藥EV，ME基本配方比較水乳劑(Evy微乳劑(me原藥（100%55溶劑油（僅為溶解固體原藥用）5s 75s 7乳化劑類4-58-15增溶劑5-15黏度調(diào)節(jié)劑（折s 1防凍劑3-53-5水至100至100對不添加黏度調(diào)節(jié)劑的水乳劑，繼續(xù)加入乳化劑和增溶 劑，便可轉(zhuǎn)化成微乳劑。3.1.2 水乳劑、微乳劑的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)現(xiàn)

17、狀水乳劑和微乳劑的一系列研究成果近年來在生產(chǎn)中得 到了廣泛應(yīng)用，推廣速度均達到50%以上，至2006年，在我國登記的水乳劑農(nóng)藥品種已達100個（其中國內(nèi)企業(yè) 86個，外國企業(yè)14個），微乳劑品種為174個（均為國內(nèi)企業(yè)）。一個值得注意的動向是，目前我國已成為微乳劑生產(chǎn)品 種最多的國家，而在國外，主要研究和推廣的品種是水乳劑， 至今幾乎沒有一家外國公司在中國登記和推廣微乳劑，在其 國內(nèi)微乳劑登記的產(chǎn)品也不是很多，可能就是基于環(huán)境保護 的考慮。因此，有必要對水乳劑和微乳劑的成果應(yīng)用進行進 一步的比較和研究。3.13 微乳劑和水乳劑的應(yīng)用比較1 ）水乳劑的配方組成簡單，液態(tài)原藥配制水乳劑幾乎不 用溶

18、劑。水乳劑用大量的水取代了苯類有機溶劑，所添加的 流變劑一般從食品添加劑中選取，是聯(lián)合國推廣的對環(huán)境安 全的農(nóng)藥新劑型。微乳劑所需用的有機化工材料（乳化劑和 增溶劑）比水乳劑高，生產(chǎn)成本高于水乳劑。2） 微乳劑中一般需添加10%左右的增溶劑，（主要為親水性的直鏈或支鏈的醇、酮等），這些物質(zhì)盡管急性毒性與二甲苯相當(dāng)，但均為親水性的極性溶劑，更易滲透到作物內(nèi)部，但同時也溶入農(nóng)田和水源，要清除和分離比苯類非極性 溶劑更困難，慢性毒性不可忽視。因此微乳劑對環(huán)境和食品 安全增添了新的威脅。就工廠而言，這一劑型今后很難打開 國際市場。3）由于微乳劑自身的結(jié)構(gòu)特點，注定了微乳劑中活性物質(zhì)含量一般最高僅在25

19、%左右，而不可能象水乳劑那樣制成高濃度的制劑，例如60%丁草胺EW 50%乙草胺、450g/l的咪鮮安、60%二嗪磷EW等。4 ）對于生長期短的蔬菜等品種和水田中，建議要慎用 微乳劑，建議不要把帶有增溶劑的微乳劑作為室內(nèi)衛(wèi)生用 藥。微乳劑在歐美等發(fā)達國家的品種和數(shù)量很少，僅用于某 些特殊用途，而不用于大田，例如：在美國，主要用于庭院 維護等（如：草坪）；在歐洲，主要用于非耕地的闊葉雜草的防治關(guān)于微乳劑（ME與可溶液劑（SL）另外還有一種劑型，在外觀上與微乳劑和水劑極為相 似，清澈透明，被稱之為可溶液劑?？扇芤簞┦侵福簩υ谒谐饰⑷軤顟B(tài)的農(nóng)藥原藥配以大 量親水性極性溶劑，在輔以助溶劑和乳化劑后所

20、制得的一種 在使用中能在水中溶解的農(nóng)藥劑型.它不是油水乳化體系,而是在水中呈溶液狀態(tài).可溶液劑中通常選用的極性溶劑和增溶劑為酰胺類、如DMF酮類、如環(huán)己酮，N-甲基吡咯烷酮；直鏈或支鏈的醇以及特殊結(jié)構(gòu)的某些極性溶劑等?？扇芤簞┰谒谐史肿訝?態(tài)，由于活性物分子上的極性吸引了親水性的極性溶劑和增 溶劑并補以乳化劑，使溶解度迅速增大而溶于水中。一般認(rèn) 為在水中溶解度大于 1000mg/L的農(nóng)藥適宜于制備可溶液劑， 因為它所需添加的極性溶劑較少，甚至可以不加或少加助溶 劑，例如在高毒農(nóng)藥中此類制劑有40%久效磷、40%甲胺磷LS等。近年來伴隨著水基化農(nóng)藥制劑尤其是微乳劑研發(fā)熱潮 的興起，外觀形似的可

21、溶液劑的開發(fā)也應(yīng)運而生，研究的對 象也迅速擴大，一些水中溶解度在數(shù)百到數(shù)拾毫克/L的農(nóng)藥原藥也被列入 SL的開發(fā)對象。如 20% 30%比蟲啉等。類似 的開發(fā)對象還有啶蟲咪、乙草胺、丁草胺、二嗪磷、咪鮮安、甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽等。目前研制品種還在不斷增加。由于SL與ME外觀相似，概念上容易混淆，有的研究者 把SL誤作為ME去開發(fā)，甚至把 SL誤作為微乳劑進行申報 登記和推廣，對此應(yīng)引起關(guān)注，以免發(fā)生在田間使用上的誤 導(dǎo)。另有個別農(nóng)藥如戊唑醇等，幾乎不溶于水，不具備制備SL的條件。但為了防治上的特殊需要， 仍按SL的配方特點， 加入大量的特種極性溶劑，并輔以乳化劑和少量水，制成外 觀清澈透明的

22、25%類SL制劑。這種制劑在配方上具有了 SL的 特點，在使用上具有乳油的特點，遇水后呈乳化液。無論是SL，或類SL，都在農(nóng)藥制劑中引入了大量形形色 色的極性溶劑。由于這些制劑中的極性溶劑對人和環(huán)境可能 有害，除非防治上的特殊需要，建議不要大田推廣?？扇芤簞┡c微乳劑的區(qū)別和鑒別1) 在適用的農(nóng)藥活性物品種上的區(qū)別?？扇芤簞┑难?制對象為在水中呈微溶狀態(tài)的農(nóng)藥原藥，而微乳劑配制的對 象更廣泛，還包括大量的難溶的農(nóng)藥原藥。2) SL的最大特點在于大量使用親水的極性溶劑，故又 被稱作可溶性乳油。油相中使用大量的極性溶劑是不能制備 微乳劑的。在微乳劑中，對固體農(nóng)藥活性物只需用少量非極 性溶劑配成藥液即

23、可。而在可溶液劑中，不管是固態(tài)或液態(tài) 農(nóng)藥，均需配以大量的極性溶劑以提高親水性。此外，微乳 劑和可溶液劑一般均需添加極性結(jié)構(gòu)的增溶劑。在可溶液劑中，上述極性溶劑主要為酰胺類、酮類、直鏈和支鏈的醇等 有機物，尤其對水中溶解度小于1000mg/L的活性物SL中，所需的量很大，不少品種對環(huán)境的危害已超過乳油。3）制劑的有效成份含量不同，同一農(nóng)藥用SL劑型能制成較高含量的制劑，而用微乳劑不可能制成高含量制劑，例 如吡蟲啉，即使利用特種溶劑所配制的微乳劑，其含量都難 達到3%以致不能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。但配制成SL，其濃度都可高達 20-30%。4 ）可溶液劑與同含量微乳劑相比，由于前者為分子溶 液,后者為微乳

24、液，前者導(dǎo)電性較大，一般情況下，可測定溶 液電導(dǎo)以作進一步的鑒別。5）SL的最大優(yōu)點在于：許多原來很難制得液體劑型的 原藥，通過 SL劑型能溶于水，并能呈分子狀況，具有很強的穿透性，通常用于特定的防治對象。例如吡蟲啉SL主要用于動物皮毛的殺蟲，樹木的保護，而25%戊唑醇可溶液劑則主要用于木材的處理等方面。6） 基于和微乳劑相同的原因，不宜輕易擴大SL的使用 范圍，尤其不宜大面積推廣到大田作物及食用的瓜果蔬菜等品種上。3.1.6 可溶液劑（SL）、微乳劑（ME與水乳劑（EV）乳 油的配方比較及對環(huán)境的影響。同一種農(nóng)藥有效成份可加工成不同的劑型，如可溶液 劑、微乳劑、水乳劑、乳油等，只是配方不同而

25、已。在不同 的液體制劑配方中，對溶劑的使用有所區(qū)別。由于溶劑的種 類不同，故對環(huán)境的影響也不一樣?？扇芤簞┲惺褂昧舜罅康臉O性溶劑和增溶劑，對環(huán)境有 嚴(yán)重影響。微乳劑雖然未使用極性溶劑，但是有些產(chǎn)品使用 了大量的增溶劑和乳化劑，對環(huán)境有潛在的影響。而乳油使 用了大量的苯類有機溶劑，對環(huán)境的影響不言而喻。它們的 具體區(qū)別見下表。表5:水乳劑、微乳劑、可溶性液劑和乳油的基本配方及比較EWMESLEC農(nóng)藥原藥VVVV溶劑油（或甲 苯、二甲苯）*V極性溶劑V增溶劑VV乳化劑VVVV微觀結(jié)構(gòu)乳化微粒溶脹的膠 束分子溶液遇水呈 乳化微 粒外觀一般牛奶 狀透明或 半透明液 狀透明液狀透明液 態(tài)對環(huán)境的影 響安

26、全較安全嚴(yán)重嚴(yán)重*注：對固體農(nóng)藥在制備 ME EW前需用少量溶劑油配制成藥 液。常用液體農(nóng)藥制劑中所含VOC的程度及對大氣污染的比較表6:農(nóng)藥液體制劑常規(guī)配方中含VOC程度比較表、劑型含、量組份乳油(ECa-可溶液劑（SL）微乳劑（ME水乳劑（EW懸浮劑（SC、懸乳劑（SE）水劑（AL）配方VOC配方VOC配方VOC配方VOC配方VOC配方VOC原藥1- 90？1- 60？1- 20？1- 60？1-50？1-50？溶劑油（非極性）95-5-0-300-20-極性溶劑-5-30-增溶劑-5-300-30-表面活性劑5-2010-3010-255-104-88-15防凍劑-3-63-63-63-

27、63-6水-5-40-60-90-5-95-40-90-40-95-注：表中打“？ ”的表示可能，打“”表示 EP值高的VOC打“”表示 EP值稍低的VOC對液體農(nóng)藥劑型開發(fā)思路的調(diào)整（1）對在水中穩(wěn)定且溶解度低的液態(tài)原藥，其首選的液 體劑型應(yīng)為EW（2）對在水中穩(wěn)定且溶解度低的固態(tài)原藥，其首選的液 體劑型應(yīng)為SC（3）對EW要再認(rèn)識，其研究開發(fā)要有新思路。如固態(tài) 農(nóng)藥制Evy所選用的少量溶劑，應(yīng)盡量避免甲苯、二甲苯，而建議改用重芳烴如：150，200號溶劑油，有條件的甚至可 選用沸點較高的植物油品種。對防凍劑的選擇，建議少用乙 二醇，而改為丙二醇等。要注重開發(fā)固體防凍劑用于EW（包括 SC

28、SE）。（4）對ME的發(fā)展不宜盲目提倡和鼓勵（5）從對水源、土壤、生態(tài)、食品安全和大氣環(huán)境的影 響綜合分析，SL在液態(tài)制劑中處于冒尖地位，建議農(nóng)藥管理 部門應(yīng)視同乳油予以限制。建議要加強農(nóng)藥劑型的鑒別，要 把以微乳劑名義登記的產(chǎn)品及時糾正過來。（6）乳油自身改造的主要方向是開發(fā)高濃度乳油，改用 高沸點溶劑和可以替代的改性植物油及與之配套的乳化劑。3.2關(guān)于懸浮劑和懸乳劑關(guān)于懸浮劑和懸乳劑的研究開發(fā)進展懸浮劑是將固體農(nóng)藥原藥以4微米以下的微粒均勻分散于水中的制劑，國際代號為 SC由于SC沒有像可濕粉（WP 那樣的粉塵飛揚問題，不易燃易爆，粒徑小，生物活性高， 比重較大，包裝體積較小，因此，SC已

29、成為水基化農(nóng)藥新劑型中噸位最大的農(nóng)藥品種。懸乳劑是將懸浮劑（SC）和水乳劑（EW合并成一個制 劑的新劑型，國際代號為 5氐由于在懸乳劑中可以同時存在 液態(tài)和固態(tài)的農(nóng)藥活性物，因此可用于農(nóng)藥復(fù)配制劑的水基 化，發(fā)展前景廣泛。至2006年，SC開發(fā)投產(chǎn)的規(guī)格品種已達 349個，品種數(shù) 相當(dāng)於2002年的3倍。我國的SE在近二年獲得了飛速發(fā)展， 至2006年登記規(guī)格品種達 54個，相當(dāng)于2002年的10多倍（2002年登記品種規(guī)格僅為 4個）。10多年來，由于普遍開 展了對懸浮體系物理穩(wěn)定性的研究，藥液分離的情況得到了 很大的關(guān)于懸浮系統(tǒng)中分子長大現(xiàn)象的抑制研究及應(yīng)用隨著SC SE研究開發(fā)品種的擴大

30、，一些深層次的技術(shù)問 題，逐漸暴露出來，其中最主要的是，約有三分之一的農(nóng)藥 品種在懸浮系統(tǒng)中（包括水乳劑、懸乳劑）普遍存在分子長 大現(xiàn)象，致使一大批農(nóng)藥品種無法實現(xiàn)制劑的水基化或在短 期內(nèi)失效，比較典型的產(chǎn)品有代森錳鋅、咪鮮安、吡蟲啉、 甲霜靈、殺螺胺及大部分高濃度的擬除蟲菊酯類水基化制劑o分子長大現(xiàn)象主要有以下五種表現(xiàn)：1）SC中，農(nóng)藥晶體直接析出，固液分離，在高含量制劑 中更為顯著，如：甲霜靈、吡蟲啉等。2）在EW中，固體從乳化微粒中析出，并進一步長大， 體系徹底破壞，如：咪鮮安、氰戊菊酯、高效氯氰菊酯等。3）在SC中，活性物微粒與連續(xù)相中的分子相互橋結(jié)， 而形成分子的長大，最終成半固化狀

31、，而無法使用，例如： 代森錳鋅、殺螺胺、辛硫磷等。4）在水田或灘涂施藥過程中，制劑保護系統(tǒng)被鈣、鎂離 子破壞，活性物分子長大并集聚，使藥物失效，如：殺螺胺 及微溶解度偏大的部分水田除草劑等。5）部分包裝材料誘發(fā)晶種析出并長大，如：高效氯氰菊 酯、氰戊菊酯等。近五年來，聯(lián)合國南通農(nóng)藥劑型開發(fā)中心對上述表現(xiàn)開 展了較為系統(tǒng)的研究，通過開發(fā)投產(chǎn)一系列新結(jié)構(gòu)助劑（MDWQWA MW等系列）建立了特殊結(jié)構(gòu)的多電層靜電屏蔽系統(tǒng)， 并對連續(xù)相的傳統(tǒng)組份進行了重新篩選，對PH值、電導(dǎo)、流變等性能進行調(diào)整，這些對某些品種的奧氏熟化現(xiàn)象起到了 明顯的抑制作用。在此基礎(chǔ)上，已成功的研制出450g/l咪鮮安水乳劑、2

32、5%甲霜靈懸浮劑、350g/l吡蟲啉懸浮劑、430g/l 代森錳鋅懸浮劑、25% 50%殺螺胺懸浮劑以及一大批高濃度的菊酯類農(nóng)藥水基化制劑3.3關(guān)于水分散粒劑水分散粒劑是近年來發(fā)展速度最快的劑型之一，并有可 能成為今后的主要農(nóng)藥劑型之一，水分散粒劑是將農(nóng)藥制成 一種干的、無粉塵的、能夠自由流動，而又容易在水中擴散 的一種農(nóng)藥劑型，國際代號為WG其中水懸浮劑干燥造粒所制得的WG稱為干膠懸劑，國際代號 DF。W収稱WDG其中 農(nóng)藥原藥溶于水的稱為 WSGWG勺優(yōu)點：1）使用方便2 ）沒有包裝污染3 ）產(chǎn)品體積 小，運輸儲藏方便4）無粉塵、顆粒崩解速度快5 ）高潤濕、高展著、藥效發(fā)揮充分 6 ）有效

33、成分覆蓋面寬（1-2%至80% 左右）。鑒于以上優(yōu)點，WGS成為近10年來新開發(fā)投產(chǎn)的原藥品 種的首選劑型之一，至 2006年底，已增長為120個品種（其 中外國企業(yè)45個），成為近年來發(fā)展最快的劑型之一。WG的研究開發(fā)在我國尚處于起步階段。當(dāng)前，有關(guān)WG研究開發(fā)的幾個熱點問題是：1）低熔點（60-70 °C）活性物質(zhì)制成 WG 如，10%勺功夫菊酯 WG 10%苯醚甲環(huán)唑 WG甲霜靈（精甲霜 靈）加第二組份的 WG等。2）高活性物含量的 WG如：90% 的環(huán)嗪酮 WG含量95%以上的乙酰甲胺磷 WG 90%草甘磷胺鹽 WG 80%四螨嗪，80%氟蟲腈等。3）具有無機物特性的農(nóng)藥活

34、性物制成WG如，80%弋森錳鋅，80%二氯吡啶酸WG等。4） 由微囊齊I、改性的水乳劑，制備 WG的問題，如：75%毒死蜱 CG等。對此，必須開展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究，例如針對上述熱點1,必須開展近熔點溫度時晶體表面“燒結(jié)”現(xiàn)象的抑制研究，以保持產(chǎn)品的熱貯性能。對個別藥物還要開展多晶和單晶相 互轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究，以防止 WG成型后的晶體長大問題。針對 上述熱點2、3,必須開展活性物結(jié)構(gòu)與相關(guān)助劑構(gòu)效關(guān)系的 研究，以便定向的篩選出相配備的分散劑、潤濕劑等，獲得 超高效 WG勺高崩解性和懸浮率。針對上述熱點4,必須開展對特殊制粒工藝和干燥工藝的研究開發(fā)等.3.4關(guān)于微膠囊劑微膠囊有多種劑型，其中典型的有二

35、種，一種是微囊懸浮劑，國際代號為 CS另一種是微囊粒劑，國際代號CG微囊懸浮劑是將固體和液體農(nóng)藥活性物質(zhì)包在囊壁材料中形成 微小的囊狀穩(wěn)定的懸浮劑，用水稀釋后成懸浮液使用，。平均粒徑可在1-50微米范圍內(nèi)選取，是典型的農(nóng)藥控制釋放劑。而微囊粒劑則是將微膠囊顆粒通過不同的造粒工藝制得的具 有水分散粒劑性能的產(chǎn)品，是當(dāng)今世界技術(shù)含量最高的一種農(nóng)藥制劑，已在國外產(chǎn)業(yè)化的品種如：75%毒死蜱微囊粒劑。優(yōu)點：1）可延長農(nóng)藥藥效期 2 ）降低農(nóng)藥毒性3 ）調(diào)節(jié) 藥效的發(fā)揮4 ）降低農(nóng)藥的刺激性 5）提高農(nóng)藥的選擇性 6 ） 減少農(nóng)藥的使用量 7 ）提高部分農(nóng)藥的穩(wěn)定性8）提高用藥 的安全性。微囊劑開發(fā)的新

36、動向：1）充分利用高分子膜的隔離作用，制成各種迅速釋放型 的微囊劑，2 ）部分水中不穩(wěn)定的農(nóng)藥使用微囊技術(shù)，實現(xiàn) 水基化制劑；3）對部分光敏性的原藥（如部分手性農(nóng)藥，植 物源農(nóng)藥）利用微囊技術(shù)，降低對光的敏感度， 延長藥效；4） 利用微囊包裹降低某些農(nóng)藥的致敏性；5）利用微囊包裹，使部分低熔點的農(nóng)藥制成固體制劑等。到2006年底，在我國登記的微膠囊品種共有21個（其中外國公司7個），分別是：大田用藥 12個（360克/升惡草 酮、45%二甲戊磷、3嗝效氯氰菊酯，8%氯氰菊酯、10%比蟲啉、 30% 35%辛硫磷、25,30%毒死蜱、1.2%、2%阿維菌素、3%除 蟲菊素），衛(wèi)生用藥7個（20%

37、 200克/升、4克/升毒死蜱、 25克/升、2.5%氯氟氰菊酯、10%右旋苯醚菊酯、15%中丁威）， 水果保鮮1個（3.3% 1-甲基環(huán)丙烯），糧庫用藥1個（1.01% 殺溴微囊粉劑）。隨著對環(huán)境、食品安全和可持續(xù)發(fā)展等問題的意識不斷 增強，微膠囊劑勢必成為農(nóng)藥劑型發(fā)展的一個重要方向，近 年來，聯(lián)合國南通農(nóng)藥劑型開發(fā)中心在微囊劑的開發(fā)上取得 了可喜成績，主要成果有：43%甲草胺40%乙草胺40%7草胺2.5%氯氟氰菊酯21%辛硫磷氯氟氰5%天然除蟲菊素20%, 30%毒死蜱30%辛硫磷8%三唑磷阿維菌素15%蟲酰肼辛硫磷20%三坐磷與此同時，我們還針對化學(xué)法、物理化學(xué)法、物理法等 不同類別的

38、成囊工藝、不同的原藥及囊體參數(shù)等開始了多條 路線的工程化研究，取得了一系列工程化研究成果。3.5關(guān)于種子處理劑種子處理劑技術(shù)分為拌種劑、種衣劑和種子丸?；夹g(shù)。在種衣劑方面，經(jīng)過10多年的研究開發(fā)，我國的種衣劑 從無到有，得到了長足的發(fā)展，至2005年底，國內(nèi)企業(yè)共有101個規(guī)格。但由于歷史原因，一批本來不應(yīng)該列入種衣劑配 方的農(nóng)藥活性物也被作為配方組份，同時，規(guī)格品種也偏多。 因此，目前我國的種衣劑應(yīng)該進行新老品種的交替和產(chǎn)品更 新?lián)Q代，尤其是：a）殺蟲用藥由高毒類（如呋喃丹、3911等） 向低毒農(nóng)藥轉(zhuǎn)化（如吡蟲啉、氟蟲腈、噻蟲嗪、辛硫磷等）；b） 些不宜進入懸浮型種衣劑配方的原藥如甲基異柳

39、磷，甲 基立枯磷等，應(yīng)逐步淘汰；c）殺菌用藥由傳統(tǒng)藥（福美雙、多菌靈）向高效新藥轉(zhuǎn)化（如戊唑醇、咪鮮安、甲霜靈 ；苯醚 甲環(huán)唑）；d ）新劑型需不斷增加，如由水懸浮型擴展到水乳 型、蓄水型、微膠囊型等。種子丸粒化技術(shù)在我國尚處于空白，種子丸?；夹g(shù)對 退耕還草、節(jié)水農(nóng)業(yè)、瓜果蔬菜等經(jīng)濟作物的優(yōu)良品種培植 具有很重要的現(xiàn)實意義以及經(jīng)濟意義。聯(lián)合國南通農(nóng)藥劑型開發(fā)中心近年來，廣泛開展國際合 作，在種衣劑和種子丸?；夹g(shù)方面開展了一系列的合作研 究，并取得了以下幾個方面的系列成果：1）以吡蟲啉、噻蟲嗪、克百威、多菌靈、甲霜靈、福美 雙、戊唑醇等為活性物質(zhì)的多種組合的各種懸浮種衣劑配方 技術(shù)。2）以咪

40、鮮安、辛硫磷等活性物質(zhì)為組合的水乳型種衣劑 配方技術(shù)。3）低溫連續(xù)化超微粉碎制懸浮種衣劑工程化技術(shù)。4）牧草種子丸?；に嚰夹g(shù)。5）蔬菜種子丸?；に嚰夹g(shù)。6）油菜種子丸?；に嚰夹g(shù)。3.6關(guān)于納米材料技術(shù)在農(nóng)藥制劑中的應(yīng)用研究上世紀(jì)九十年代以來興起的納米材料技術(shù)熱潮，引起了農(nóng)藥制劑研究者的極大興趣，目前在這方面的研究進展情況，歸納起來主要有：(1) .抗紫外光輻射。對某些光敏性的農(nóng)藥活性物(如甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽、天然除蟲菊酯、印楝素等)，將30-40nm的某些金屬氧化物納米微粒分散到農(nóng)藥制劑中，從而對400nm波長以下的紫外光起到較好的屏蔽效果，以達到延 緩降解的目的。例如我們用這一方法

41、所制得的天然除蟲菊素微囊懸浮劑，顯著地延長了天然除蟲菊素的藥效。(2) .光致催化作用。某些納米材料如TiO2、TiO2/Ag等在光照下對有機物的光降解有顯著的催化作用。在制劑中用以縮短藥效期，這對某些由于降解期過長而影響下茬作物的農(nóng) 藥品種顯得尤為重要。在這方面，有的研究成果還表明，能 減少農(nóng)藥在作物和土壤中的殘留。(3) .將具有光致催化分解作用的某些納米材料直接制成 懸浮劑噴施到作物上，有些研究結(jié)果表明能起到顯著的殺菌 作用。(4) .將固體農(nóng)藥直接制成納米級微粒并制劑的研究未見 報導(dǎo)。(5) .將液體農(nóng)藥制成的納米尺寸的微粒并制劑，如微乳 劑、納米級微囊等。結(jié)果表明，并不能呈現(xiàn)具有納米材料特 征的表面效應(yīng)、量子效應(yīng)等，即沒有出現(xiàn)農(nóng)藥活性物某一性 能的突變現(xiàn)象。僅呈現(xiàn)出單純的幾何尺寸變小的效應(yīng)(例如：在過量的表面活性劑的協(xié)同作用下，能提高藥效5-15%，能透光等)。因此，此類制劑并不是真正科學(xué)意義上的納米材料。目前，全球?qū){米材料制備的研究，還僅局限于對固體材 料（尤其是晶體結(jié)構(gòu)的材料）這一范疇。由于一般情況下， 液體是流動的，尺寸再小也呈球狀，并有表面光滑的液膜包 裹，不可能象晶體納米材料那樣表面起伏并富集著大量的晶 格缺陷。故在現(xiàn)有技術(shù)條件下，液體材料