農(nóng)藥劑型的設(shè)計和新劑型的開發(fā)

農(nóng)藥劑型的設(shè)計和劑型的開發(fā)一個農(nóng)藥的成功，一半在于劑型。通過對農(nóng)藥制劑加工，可使農(nóng)藥到達以下目的：把少量的藥劑均勻地分布在寬闊的農(nóng)田中；最大限度發(fā)揮農(nóng)藥的效果；抑制農(nóng)藥的缺乏之處；提高使用者的安全性；降低對環(huán)境壓力；改善操作性能，做到省力化；提升現(xiàn)有藥劑的功能，擴大用途。尤其在必需要有相適應(yīng)的農(nóng)藥劑型。同時，由于對環(huán)境要求不斷提高，藥劑開發(fā)登記費用和時間不斷遞升，對一些老農(nóng)藥品種也必需通過劑型改造以延長其使用壽命。同時，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中消滅的老齡化、婦女化現(xiàn)象，故在病蟲草害防治中也要盡力削減勞力；再有，為了保護環(huán)境，也必需對一些已在廣泛應(yīng)用的農(nóng)藥制劑進展改革，以適應(yīng)當(dāng)今社會進展的需要。為此，有必要對農(nóng)藥劑型進展的設(shè)計。制劑設(shè)計的重要性在劑型設(shè)計中，為到達上述目的，首先要考慮加工成怎樣的制劑。對此，必需對劑型、配方、加工方法、制劑物理性能等各方面予以考慮。同時，對于“農(nóng)藥傳送系統(tǒng)”所考慮的方法相類似。1PDSDDS的比較，但從實際應(yīng)用而言，PDS比DDS難度更大。1PDSDDS的比較PDSDDS對象的狀態(tài)變化大固定(體內(nèi))材料、技術(shù)制藥不得使用高價材料及方法可使用較高價格的材料及方法傳送媒介無血液、體液)對環(huán)境影響有無由表1可見，較之醫(yī)藥，對于農(nóng)藥劑型的設(shè)計，難度更大，要求也更高。為了到達前述農(nóng)藥制劑的目的，就必須不斷開發(fā)穎的農(nóng)藥劑型，以取代日趨落后，對環(huán)境有不良影響的農(nóng)藥制劑。穎農(nóng)藥劑型的開發(fā)一些傳統(tǒng)的農(nóng)藥劑型存在著毒性、粉塵、危急性等問題，已遠遠不適應(yīng)當(dāng)今農(nóng)藥進展的要求，對傳統(tǒng)劑型的改造已迫在眉睫。主要改革點為：對使用有害有機溶劑的制劑實現(xiàn)水性化，以降低毒性、藥害和危急性；對微細粉狀的制劑實現(xiàn)顆粒化或使用水溶包裝袋，以防止粉塵吸入；對于粉劑，除去除微粒粉塵外，還要防止飄移，避開對環(huán)境產(chǎn)生不良影響；由于施藥量削減或承受從田埂旁施藥的技術(shù)，要做到省力及輕量；承受掌握釋放技術(shù)，使制劑功能化；施藥目標針對性更強。在農(nóng)藥的制劑中，乳油是應(yīng)用最多的傳統(tǒng)劑型，而其所用溶劑的毒性問題是其最大的障礙，為此開發(fā)了以最安全的水為溶媒的水基化制劑如水乳劑和微乳劑?？蓾裥苑蹌┰谟盟♂寱r會粉塵飛揚，影響環(huán)境和安康，為此開發(fā)了能使藥劑在水中分散的懸浮劑和顆?；乃稚⒘?，也有采用水溶性的包裝。再有，對于粉劑的飄移問題，則承受微粒狀的DL粉劑等。這些改進，旨在提高藥效，提升安全性及施藥省力化。表2即為傳統(tǒng)制劑存在的問題，解決方法和相應(yīng)的劑型。2傳統(tǒng)劑型的問題、解決方法和相應(yīng)的劑型緣由解決方法乳油有機水基化危急物溶劑固態(tài)化固形乳劑、凝膠劑無溶劑化粉塵微細懸浮劑粉體顆粒狀水分散粒劑改進包裝粉劑微細DL粉劑粉體微粒化F為了到達省力、安全、增效等目的，除了表2所列的劑型外，掌握釋放技術(shù)也是劑型改造的重要方向?？梢?0年中，緩釋型的掌握釋放劑型將是將來農(nóng)藥進展的重點之一。掌握釋放的技術(shù)掌握釋放技術(shù)，主要是利用農(nóng)藥與高分子化合物之間的相互作用，此在農(nóng)藥制劑應(yīng)用中越來越受到人們關(guān)注。3掌握釋放技術(shù)的種類利用在高分子媒體中藥劑的集中；①均相體系——分散和固體溶解體系；②貯存體——用膜包裹藥物、膠囊、包囊。利用與高分子化合物結(jié)合來釋放農(nóng)藥——高分子農(nóng)藥。侵蝕性高分子化合物的利用。高分子化合物膜的物理破壞的利用。多孔物質(zhì)的利用——中空纖維、發(fā)泡體等。(6)包攝化合物的利用——環(huán)糊精、尿素等。(7)吸附載體的利用——綠坡縷石等。(8)前體設(shè)計的利用——化學(xué)修飾的農(nóng)藥。掌握釋放的技術(shù)具有以下特點：形成農(nóng)藥傳送體系；在作用點內(nèi)相當(dāng)時間有效；削減施藥量；延長施用間隔期；降低對人畜的毒性和刺激性；減輕藥害；降低魚毒性；減輕與其他藥劑間的反響；液體原藥固體化，便利運輸?shù)?；掩蔽異味；防止飄移等。另外，通過該技術(shù)，可掌握釋放時間、釋放地點及由于目標物的刺激進展應(yīng)答釋放。通過掌握釋放時間，可使農(nóng)藥漸漸釋出，或在肯定時間后開頭有時限的釋出；或在白天釋出相當(dāng)于肯定時間內(nèi)周期地釋放的農(nóng)藥。對于釋出場所，可依據(jù)所要求的特定場所釋放農(nóng)藥。這種場所需通過特定的條件釋出農(nóng)藥。例如設(shè)計并加工可在棉花的莖干中、害蟲的食道內(nèi)及水面上釋出農(nóng)藥的劑型。再有，依據(jù)熱、光、水、酶等的刺激，設(shè)計出相應(yīng)的刺激應(yīng)答制劑。在掌握釋放技術(shù)中，最受人關(guān)注的為微膠囊化技術(shù)和包囊技術(shù)。前者可賜予制劑提高持續(xù)性、削減用藥量、減輕對環(huán)境影響、降低毒性應(yīng)答刺激等多種有用的特征。而包囊技術(shù)則多在育苗箱上應(yīng)用，能延長持效性。對此，本文進一步予以說明。微膠囊制劑微膠囊制劑系將農(nóng)藥包入到膜物質(zhì)中，它的加工方分散法以及液中硬化法和噴霧法等。微膠囊制劑取決于它的粒徑、芯材料種類及濃度等，在制劑設(shè)計中必需考慮這些因?qū)τ谒淖饔脵C制，系通過膜進展集中或破膜所致，至于選用何種機制，則依據(jù)設(shè)計劑型時打算，即按制劑的用途、使用目的予以變化?，F(xiàn)今，已有防治蜚蠊等衛(wèi)生害蟲用、森林用、農(nóng)業(yè)用及其他用途的微膠囊劑被開發(fā)上市，它們有各種各樣不同的設(shè)計。用于育苗箱處理及長效型育苗箱用的粒劑由于農(nóng)村勞動力日趨匱乏，用育苗箱培育水稻秧苗的手段越來越普及。當(dāng)向育苗箱噴施農(nóng)藥時，藥劑很少向環(huán)境飛散，對操作人員影響較小，其比水田使用時藥量明顯減少，且節(jié)約勞力?？稍诓デ笆┯茫蛟谝圃詴r同時施用。對于育苗箱用的粒劑，人們又開發(fā)了長持效型的育苗箱用粒劑，并快速普及。這種制劑的農(nóng)藥原藥必需有很好的滲透性，同時應(yīng)留意在確保較長持效的同時必需防止藥為到達各種目的的制劑技術(shù)增效、安全、省力是當(dāng)今劑型開發(fā)的目的。為此，人們也作出了很多努力。增效最大限度發(fā)揮農(nóng)藥的藥效，是農(nóng)藥劑型開發(fā)和加工中重要目的，對此承受以下的方法。確保制劑中農(nóng)藥原藥的細度對農(nóng)藥原藥進展微細粉碎，增加單位重量的粒數(shù)，從而增大外表積，這樣增加了原藥的水溶解性，提高了生物另外，亦不能因粒徑分布的問題影響生物活性。提高水溶性對于難溶于水的固體原藥，通過提高它的溶解性以提升藥效。如上述節(jié)中所述，通過增加細度是方法之一。同時，實行參加聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮等形成固溶體的方法，也可增加水溶性，提高生物活性。再有，也可利用外表活性劑和環(huán)糊精進展包囊。提高附著力將用水稀釋的農(nóng)藥制劑噴施于植物上時，為使噴施液在葉面上更好潮濕，開放面積更大，以提高藥液附著量，提升藥效，需降低噴施液的外表張力，為此要參加外表活性劑作為展著劑。提升耐候性撒施藥液附著葉面后，有的藥劑因陽光照耀而分解。對于在陽光下易分解的藥劑，須在制劑中參加紫外線吸收劑和穩(wěn)定劑等。增加耐雨性假設(shè)噴施農(nóng)藥后下雨，會使附著在葉面上的藥液被沖淋掉，從而使藥效下降并污染環(huán)境。為防止藥液被沖淋掉，可承受固著劑以提高藥劑的固著性。固著劑參加稀釋液被噴施后，枯燥可形成水溶性的表皮膜層。提高目標部位上藥劑的濃度假設(shè)農(nóng)藥能很好地到達目標部位，則藥效可大幅度提高。為此，將藥劑準確地噴施在目標部位上則至關(guān)重要。故而，對位噴施、防止飄移是人們期望所在，此在劑型加工中也應(yīng)充分考慮。提高滲透和吸取力量倘如一個農(nóng)藥能在植物等目標物上很好滲透，被吸收，則藥劑效果可大大提升。為到達此目的，需參加功能性展著劑即關(guān)心劑，主要有外表活性劑和油類等。承受掌握釋放技術(shù)通過掌握釋放技術(shù)，可在必要的時間，對必要的場所，送達必要量的農(nóng)藥，以提升藥效。提高安全性提高農(nóng)藥的安全性為眾想所望，對于農(nóng)藥制劑，也是一個格外重要的課題。對于危急性，可以下式來確定：危急性=毒性×被暴露量要提高安全性，就應(yīng)降低毒性，削減暴露量。而暴露量則取決于對暴露嘗試和時間。對人畜低毒農(nóng)藥產(chǎn)品的毒性依據(jù)農(nóng)藥有效成分溶于溶媒的種類和量、農(nóng)藥產(chǎn)品的狀態(tài)、粒徑、溶媒的黏度、添加物質(zhì)等而變化。對于毒性較高的農(nóng)藥有效成分而言，有效成分吸取大的則毒性就高，應(yīng)盡量避開使用毒性高的農(nóng)藥。對于有效成分毒性低的農(nóng)藥，則需從以下方面進展考慮。使用安全的有機溶劑和外表活性劑：有效成分的毒性、有機溶劑和外表活性劑的毒性均為導(dǎo)致毒性的因素。乳油的毒性和刺激性有時會強于原藥。當(dāng)各組分無相乘作用時，乳油的毒性為其含量與LD50值比的總和。然而，使用低毒的溶劑和外表活性劑，乳油的毒性就低。用水替代有機溶劑：水是最安全的液體，以水取代有機溶劑，就可排解由有機溶劑引起的毒性。例如，溴氰菊mg/kg，而在水分散5000mg/kg。用水溶性高分子物質(zhì)取代通常的外表活性劑：在濃懸乳劑和乳油加工中，通常以外表活性劑作為分散劑，對此可以聚乙烯醇等水溶性高分子來替代。由于分散劑本身為低毒化合物，所加工的制劑毒性亦低。增大粒徑：制劑粒徑增大后農(nóng)藥的吸取慢，毒性就降低。微膠囊化：將農(nóng)藥原藥形成包膜的微膜囊化，因微膠囊外的有效成分濃度極低，可使制劑毒性明顯下降。用生物農(nóng)藥和低毒化學(xué)農(nóng)藥替代：用安全的化學(xué)或生物農(nóng)藥替代一些高毒的農(nóng)藥，也是從根本上解決毒性的方法之一。

防止粉塵飄移作為提高安全性的方法之一，降低藥劑的被暴露量亦格外重要。而被暴露的量往往與粉體制劑的粉塵有關(guān)。以下就防止粉塵的方法予以闡述。粉體制劑顆?；簽榉乐箍蓾裥苑蹌┰谟盟♂寱r粉塵揚起，可將可濕性粉劑開發(fā)為顆粒狀的水分散粒劑。將粉體在水中分散：可濕性粉劑等微細粉末制劑在用水稀釋時，會因粉末飛散對操作者產(chǎn)生不良影響。作為預(yù)防方法之一，可將其加工成濃懸乳劑。這種制劑在用水稀釋時就可避開粉塵飛揚，操作者也不會暴露。除去微細粒子：粉劑噴施時，會有微細粉末飛散，對操作者及環(huán)境造成不良影響。簡潔飛散的為10μm以下的DL粉劑以除去微細粒子。包裹水溶性薄膜：為了減輕可濕性粉劑在加水稀釋時產(chǎn)生粉塵，承受水溶性包膜。以聚乙烯醇薄膜加工成水溶性包裹的可濕性粉劑，此法可減輕暴露。其在大型制劑中得以應(yīng)用。微膠囊化：農(nóng)藥經(jīng)微膠囊化加工后其粒徑為幾十μm型明顯下降。這樣也減輕了對作業(yè)者被暴露量。減輕環(huán)境負荷要減輕對環(huán)境的負荷，可從以下幾個方面著手。降低農(nóng)藥使用量：為了減輕農(nóng)藥對環(huán)境的影響，首先要削減農(nóng)藥的用量。固然，削減農(nóng)藥的用量絕不能降低防效。對此，除了開發(fā)高效的藥劑，也應(yīng)考慮藥劑的有效性，避開藥劑無謂損失。然而以目前的施用狀況看，噴施的農(nóng)藥中，相當(dāng)量的農(nóng)藥卻飄散或流失，并不發(fā)揮其應(yīng)有的作用。30%～40%。假設(shè)能充分利用這些“不發(fā)揮作用的藥劑”，則可大大削減使用量，對環(huán)境和本錢均格外有利。為此，必需開發(fā)相適應(yīng)及目標指向型制劑/施用方法。降低空氣中藥物的濃度：降低空氣中農(nóng)藥的濃度，也是減輕環(huán)境負荷的重要措施。對此，可增大噴施藥劑的粒子，使其提早下落，而這些粒子可以用高分子化合物進展包裹，抑制農(nóng)藥揮散。農(nóng)藥加工成微膠囊化即可到達此目的。削減飄移：乳油經(jīng)水稀釋后，噴施的液滴經(jīng)水分揮散而變小，成為極細小的微小粒子而飄移。對此，可通過加入丙烯酸鈉等防飄移予以轉(zhuǎn)變。對于粉劑的飄移，10μm以下的微細粒子是其主因，此可通過開發(fā)DL粉劑來抑制。削減對地下水的污染：農(nóng)藥噴施后對地下水的污染亦為其問題之一。對此，同樣可以加工成微膠囊化來抑制農(nóng)藥向土壤中滲透，防止對地下水污染。降低對魚毒性：農(nóng)藥微膠囊化后，可明顯降低膠囊外農(nóng)藥濃度，從而也大大降低對魚毒性。減輕藥害：將農(nóng)藥加工成掌握釋放的制劑等，使其在某時間段內(nèi)不會消滅局部高濃度的現(xiàn)象，從而減輕藥害。以上～點，應(yīng)承受于目標近處噴施而不能在大田噴施等的施藥方法。另外，～點以掌握釋放技術(shù)、目標施用技術(shù)有效。省力化隨著農(nóng)村勞動力的缺乏，農(nóng)民格外期望實現(xiàn)農(nóng)藥施用省力化。農(nóng)藥施用的省力化，除了改進施藥器械外，農(nóng)藥劑型的改進與開發(fā)也格外關(guān)鍵。為了提高藥劑的持效性，人們承受以下方法。開發(fā)一次性施用的長效農(nóng)藥劑型為了提高農(nóng)藥的持效性，人們開發(fā)了緩釋性微膠囊劑等制劑，該制劑一次性噴施可長時期維持藥效。例如，日本組合化學(xué)等公司研發(fā)的穎水田用除草劑pyrimisulfan是通過劑型爭論，開發(fā)了在水稻田整個生長期中只要一次處理的劑型。無需進入水田進展施用的劑型水田中施藥是一件甚為困難的工作，為了削減勞力，開發(fā)了各種無需進入水田的施藥方法。在田埂上噴施：從水田田埂上噴施集中性好的制劑，現(xiàn)已有不少實際應(yīng)用。25～50g的圓柱型顆?；驂K狀制劑。也有發(fā)泡錠劑或水溶性片劑。該制劑可田埂上用手投入水田中，每hm2100～200中或水面上即能集中、開放，使整個水田布滿藥劑。②水面開放劑：此系以水溶性的氯化鉀為載體、可在水面開放的粒劑。該劑施于水田后，很快沉淀，隨著氯化鉀溶解而浮現(xiàn)水面，有效成分在水面集中。該制劑被用于防治棲息于水面的稻象甲。③除草劑濃油懸劑：系將裝有藥劑的瓶器直接置于水中進展集中而無需稀釋的除草劑劑型，施藥時用水振搖。其可在田埂旁施用，藥液進入水田中即均勻散布。用量為5000～10000mL/hm2。30kg/hm2的千粒顆粒劑，但近來制劑中有效成分濃度增加了3倍，故開頭使用并普及1kg/hm2的千粒顆粒劑。該劑使用時只要站在田埂15mmm2倍左右。使用點滴裝置：將裝有油性的在水面集中液劑的藥瓶，直立于水田中間，使藥液滴下。藥液滴入水中后，有效成分即成油膜狀集中、開放，分布于整個水田防治害蟲。較之人工噴施，此法格外省力。水口處理：將農(nóng)藥油懸劑或油劑施于灌水的水