農(nóng)藥劑型的設(shè)計(jì)和新劑型的開發(fā)

農(nóng)藥劑型的設(shè)計(jì)和劑型的開發(fā)一個(gè)農(nóng)藥的成功，一半在于劑型。通過(guò)對(duì)農(nóng)藥制劑加工，可使農(nóng)藥到達(dá)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(duì)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(kuò)大用途。尤其在必需要有相適應(yīng)的農(nóng)藥劑型。同時(shí)，由于對(duì)環(huán)境要求不斷提高，藥劑開發(fā)登記費(fèi)用和時(shí)間不斷遞升，對(duì)一些老農(nóng)藥品種也必需通過(guò)劑型改造以延長(zhǎng)其使用壽命。同時(shí)，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(hù)環(huán)境，也必需對(duì)一些已在廣泛應(yīng)用的農(nóng)藥制劑進(jìn)展改革，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)進(jìn)展的需要。為此，有必要對(duì)農(nóng)藥劑型進(jìn)展的設(shè)計(jì)。制劑設(shè)計(jì)的重要性在劑型設(shè)計(jì)中，為到達(dá)上述目的，首先要考慮加工成怎樣的制劑。對(duì)此，必需對(duì)劑型、配方、加工方法、制劑物理性能等各方面予以考慮。同時(shí)，對(duì)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(shí)際應(yīng)用而言，PDS比DDS難度更大。1PDSDDS的比較PDSDDS對(duì)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(jià)材料及方法可使用較高價(jià)格的材料及方法傳送媒介無(wú)血液、體液)對(duì)環(huán)境影響有無(wú)由表1可見，較之醫(yī)藥，對(duì)于農(nóng)藥劑型的設(shè)計(jì)，難度更大，要求也更高。為了到達(dá)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(duì)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(wèn)題，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不適應(yīng)當(dāng)今農(nóng)藥進(jìn)展的要求，對(duì)傳統(tǒng)劑型的改造已迫在眉睫。主要改革點(diǎn)為：對(duì)使用有害有機(jī)溶劑的制劑實(shí)現(xiàn)水性化，以降低毒性、藥害和危急性；對(duì)微細(xì)粉狀的制劑實(shí)現(xiàn)顆?；蚴褂盟馨b袋，以防止粉塵吸入；對(duì)于粉劑，除去除微粒粉塵外，還要防止飄移，避開對(duì)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(biāo)針對(duì)性更強(qiáng)。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(wèn)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。可濕性粉劑在用水稀釋時(shí)會(huì)粉塵飛揚(yáng)，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(duì)于粉劑的飄移問(wèn)題，則承受微粒狀的DL粉劑等。這些改進(jìn)，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(wèn)題，解決方法和相應(yīng)的劑型。2傳統(tǒng)劑型的問(wèn)題、解決方法和相應(yīng)的劑型緣由解決方法乳油有機(jī)水基化危急物溶劑固態(tài)化固形乳劑、凝膠劑無(wú)溶劑化粉塵微細(xì)懸浮劑粉體顆粒狀水分散粒劑改進(jìn)包裝粉劑微細(xì)DL粉劑粉體微?；疐為了到達(dá)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(lái)農(nóng)藥進(jìn)展的重點(diǎn)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(lái)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(lái)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(jì)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(diǎn)：形成農(nóng)藥傳送體系；在作用點(diǎn)內(nèi)相當(dāng)時(shí)間有效；削減施藥量；延長(zhǎng)施用間隔期；降低對(duì)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(yùn)輸?shù)?；掩蔽異味；防止飄移等。另外，通過(guò)該技術(shù)，可掌握釋放時(shí)間、釋放地點(diǎn)及由于目標(biāo)物的刺激進(jìn)展應(yīng)答釋放。通過(guò)掌握釋放時(shí)間，可使農(nóng)藥漸漸釋出，或在肯定時(shí)間后開頭有時(shí)限的釋出；或在白天釋出相當(dāng)于肯定時(shí)間內(nèi)周期地釋放的農(nóng)藥。對(duì)于釋出場(chǎng)所，可依據(jù)所要求的特定場(chǎng)所釋放農(nóng)藥。這種場(chǎng)所需通過(guò)特定的條件釋出農(nóng)藥。例如設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)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(zhǎng)持效性。對(duì)此，本文進(jìn)一步予以說(shuō)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(jì)中必需考慮這些因?qū)τ谒淖饔脵C(jī)制，系通過(guò)膜進(jìn)展集中或破膜所致，至于選用何種機(jī)制，則依據(jù)設(shè)計(jì)劑型時(shí)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(jì)。用于育苗箱處理及長(zhǎng)效型育苗箱用的粒劑由于農(nóng)村勞動(dòng)力日趨匱乏，用育苗箱培育水稻秧苗的手段越來(lái)越普及。當(dāng)向育苗箱噴施農(nóng)藥時(shí)，藥劑很少向環(huán)境飛散，對(duì)操作人員影響較小，其比水田使用時(shí)藥量明顯減少，且節(jié)約勞力?？稍诓デ笆┯茫蛟谝圃詴r(shí)同時(shí)施用。對(duì)于育苗箱用的粒劑，人們又開發(fā)了長(zhǎng)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(shí)應(yīng)留意在確保較長(zhǎng)持效的同時(shí)必需防止藥為到達(dá)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(duì)此承受以下的方法。確保制劑中農(nóng)藥原藥的細(xì)度對(duì)農(nóng)藥原藥進(jìn)展微細(xì)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(wèn)題影響生物活性。提高水溶性對(duì)于難溶于水的固體原藥，通過(guò)提高它的溶解性以提升藥效。如上述節(jié)中所述，通過(guò)增加細(xì)度是方法之一。同時(shí)，實(shí)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(jìn)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(shí)，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(yáng)光照耀而分解。對(duì)于在陽(yáng)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(huì)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(biāo)部位上藥劑的濃度假設(shè)農(nóng)藥能很好地到達(dá)目標(biāo)部位，則藥效可大幅度提高。為此，將藥劑準(zhǔn)確地噴施在目標(biāo)部位上則至關(guān)重要。故而，對(duì)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(gè)農(nóng)藥能在植物等目標(biāo)物上很好滲透，被吸收，則藥劑效果可大大提升。為到達(dá)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(guò)掌握釋放技術(shù)，可在必要的時(shí)間，對(duì)必要的場(chǎng)所，送達(dá)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(duì)于農(nóng)藥制劑，也是一個(gè)格外重要的課題。對(duì)于危急性，可以下式來(lái)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(duì)暴露嘗試和時(shí)間。對(duì)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(duì)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(duì)于有效成分毒性低的農(nóng)藥，則需從以下方面進(jìn)展考慮。使用安全的有機(jī)溶劑和外表活性劑：有效成分的毒性、有機(jī)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(shí)會(huì)強(qiáng)于原藥。當(dāng)各組分無(wú)相乘作用時(shí)，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(jī)溶劑：水是最安全的液體，以水取代有機(jī)溶劑，就可排解由有機(jī)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(duì)此可以聚乙烯醇等水溶性高分子來(lái)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(shí)粉塵揚(yáng)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(xì)粉末制劑在用水稀釋時(shí)，會(huì)因粉末飛散對(duì)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(shí)就可避開粉塵飛揚(yáng)，操作者也不會(huì)暴露。除去微細(xì)粒子：粉劑噴施時(shí)，會(huì)有微細(xì)粉末飛散，對(duì)操作者及環(huán)境造成不良影響。簡(jiǎn)潔飛散的為10μm以下的DL粉劑以除去微細(xì)粒子。包裹水溶性薄膜：為了減輕可濕性粉劑在加水稀釋時(shí)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(duì)作業(yè)者被暴露量。減輕環(huán)境負(fù)荷要減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，可從以下幾個(gè)方面著手。降低農(nóng)藥使用量：為了減輕農(nóng)藥對(duì)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(duì)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(wú)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(duì)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(biāo)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(fù)荷的重要措施。對(duì)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(jìn)展包裹，抑制農(nóng)藥揮散。農(nóng)藥加工成微膠囊化即可到達(dá)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(xì)小的微小粒子而飄移。對(duì)此，可通過(guò)加入丙烯酸鈉等防飄移予以轉(zhuǎn)變。對(duì)于粉劑的飄移，10μm以下的微細(xì)粒子是其主因，此可通過(guò)開發(fā)DL粉劑來(lái)抑制。削減對(duì)地下水的污染：農(nóng)藥噴施后對(duì)地下水的污染亦為其問(wèn)題之一。對(duì)此，同樣可以加工成微膠囊化來(lái)抑制農(nóng)藥向土壤中滲透，防止對(duì)地下水污染。降低對(duì)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(duì)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(shí)間段內(nèi)不會(huì)消滅局部高濃度的現(xiàn)象，從而減輕藥害。以上～點(diǎn)，應(yīng)承受于目標(biāo)近處噴施而不能在大田噴施等的施藥方法。另外，～點(diǎn)以掌握釋放技術(shù)、目標(biāo)施用技術(shù)有效。省力化隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的缺乏，農(nóng)民格外期望實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥施用省力化。農(nóng)藥施用的省力化，除了改進(jìn)施藥器械外，農(nóng)藥劑型的改進(jìn)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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)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(guò)劑型爭(zhēng)論，開發(fā)了在水稻田整個(gè)生長(zhǎng)期中只要一次處理的劑型。無(wú)需進(jìn)入水田進(jìn)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(wú)需進(jìn)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(shí)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(gè)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(jìn)展集中而無(wú)需稀釋的除草劑劑型，施藥時(shí)用水振搖。其可在田埂旁施用，藥液進(jìn)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(lái)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(shí)只要站在田埂15mmm2倍左右。使用點(diǎn)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(gè)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