个人简介：张小军，博士，高级工程师，中农立华生物科技股份有限研发中心主任，主要从事农药制剂、工艺研究及应用技术。

　　在上一期的内容中，我们分享了关于农药制剂的发展背景、农药制剂的作用与重要性以及农药剂型发展现状与趋势进行了分析，本期内容我们将对精细化与评价方法升级、农药制剂研发精细化目标、农药剂型与制剂研发启示进行综述进行综述。

　　要达到农药传送的目的，制剂开发有很多工作需要去做。农药制剂研究需要精细化，制剂加工需要精细化，原料选择、配方、检测、工艺、生产、评价等都需要精细化。农药制剂如何做到精细化研发？其实有很多国内外案例值得我们学习和借鉴。

　　近年来国内外环境友好新剂型的成功案例有很多值得我们探究，甚至一些传统的老剂型如EC、WP在性能上的经久不衰都给我们很多启示。很多事例验证，充分了解活性成分的理化性能、作用机理，以及可能出现的影响其物理、化学性能的不稳定因素，在产品开发调研阶段显得尤为重要。科学调研、充分论证、优化选择是有效开发出兼顾性能与长期稳定性产品的关键，否则，极有可能影响产品的质量。如果为了所谓的一时新颖与独特，将会为产品的质量与性能埋下很多隐患，产品的生命力也将会是短暂的。除了剂型选择与配方设计精细化，至少以下几个方面也需要不断再精细化上下功夫：原料选择精细化；配方筛选精细化；设、工艺与参数精细化；制加工方法精细化等。

　　农药制剂研发过程中，还有一个重要的阶段—评价。评价与检测不是同一个概念，评估应该更为系统，互相递进。制剂产品评价分为常规评价、理化性能评价、界面性能评价、生物活性评价等，如果从一个制剂产品的质量角度，做好前两部分评价就可以了，但是如果想在其应用效果方面取得研发过程中的数据，需要进一步拓宽思路，需要将常规评价、理化性能评价进行细化与延伸，持续优化并递进，逐步形成完整的评价体系。如图2所示，评价分为至少三个层次（当然，还有安全性评价等），而且相互之间具有紧密的相关性，而我们在实际工作中需要遵循这样的原则去不断建设和完善评价体系，这是制剂研发系统中重要的环节和需要引起重视的部分。

　　存在问题：热贮加速试验中容易出现物理性状恶化，如絮凝、膏化或者从热贮状态转入到常温时出现膏化、絮凝等现象，在常温贮存过程中，也容易出现结晶、膏化。

　　解决思路：①奥氏熟化？深入思考其理论和实践；②配方？一定需要做更多的设计；③工艺？考量内外因，做好提前规划。

　　重点—精细化：研发、中试、生产阶段的精细化是前提；建立全面、系统、符合实际的评价体系（如热贮应遵循40-45-54℃依次评价等）。

　　思考与体会：完美的配方≠完美的产品。工艺很重要，加工过程中加速能量的传递（减少能量的聚集），及时降温，阻止颗粒熔化、溶解，这极其重要；在产品的粒径（也就是性能指标）方面做出合理评估和控制；确保整个生产环节降低“奥氏熟化”风险。

　　（2）加工方法精细化——悬浮剂砂磨介质、料珠比、砂磨时间，增效因子等的选择

　　思考与体会：应用效果与产品的细度、分布有关系，与体系的构成（增效设计）有关系；指标控制（评价）与作用方式有关系等，做到可控很重要。

　　问题：润湿差，粉尘多，颗粒强度小，实际应用效果不理想（体系助剂的选择有局限，表现为界面性能数据方面）。

　　解决方法：基于湿法起始，多种造粒方式实践与应用，解决存在问题，协同实际应用效果。

　　思考与体会：“混合工艺”近年行业中都有尝试，这必将促进水分散粒剂向着性能提升、工艺多样化等方向发展。未来或许还有更多“混合工艺”在农药制剂行业中得到尝试，这也是制剂行业创新促使进步和提升效果的重要方面。WG工艺的升级，能够解决传统干法与湿法造粒存在的问题，“混合工艺”的应用可以将界面性能存在的缺陷进行弥补，如考虑低分子量助剂（有助于润湿、铺展、附着等）的加入，改变产品稀释液的表面张力、接触角等界面性能。当然，桶混助剂的应用也是一项不错的选择，其应用更为广泛与可操作。

　　影响农药利用率的因子很多，从农药方面分析，主要有农药本身特性、农药剂型、药液本身的粘附力、农药药效的持续时间等；从施药器械分析，主要有施药器械的种类（雾滴大小、雾滴粘附方式、施药过程的自然损耗）、施药方式（喷雾、烟雾、浸种、毒土、撒施、诱杀等）、药液漂移等方面；从作物本身分析，主要是茎叶覆盖率（叶面积系数）、作物叶面构造特点、作物叶片上附着物的多少或有无等，还有诸多影响因素，如病虫草害诊断的准确性、环境条件等，见图3。简而言之，农药、药械与施药技术这三者是影响利用率中人为可控因素的关键。

　　从农药本身来看，影响农药利用率的要素就是农药制剂中隐藏于图4中冰山以下的那部分因素，与农药原药纯度、杂质情况，助剂类别，生产设及加工工艺等密切相关。这些因素都会影响到农药产品品质，其所呈现出来的可用于测量的具体指标是：（1）制剂分散后有效成分粒径；（2）制剂稀释后药液的分散悬浮性能；（3）制剂对于作物的表面张力；（4）制剂与作物表面的接触角；（5）药液的蒸发、漂移、润湿、铺展、沉积、附着、吸收性能等。农药利用率的高低取决于农药雾滴在植物表面上的行为，而雾滴的特性与农药制剂有着直接的关系，如何提高农药的有效利用率，以便使农药的有效成分能够均匀到达靶标表面，形成的剂量转移，降低农药在非靶标环境中的投放量，已经成为农药学科尤其是农药制剂专业亟待解决的问题。

　　评价分为不同层面，也有不同的纬度，“冰山模型”和“洋葱模型”的基本评价部分是为了体现制剂产品的合格性、有效性和成本相关性，而进一步评价是体现产品的差异性、优异性、价值突出性。图4给了更直观的解释。

　　基于提高农药利用率，需转变思路：将过去以分散、润湿、稳定等为主线的研究思路，进而转变为以药物的传递为主线开展研究，需要研发新的药物传导技术（Newdelivery technology)。重点：由偏重新剂型的研发转为对制剂组分的优选。

　　制剂改良没有，只有更好，只要新分子实体没有出现质的优势，剂型改良就可以循序渐进。为了限度的降低药剂对环境的影响且提高对靶标的效果，有必要对药剂的分散、传导、作用机理做深入研究和实践。

　　下面列举几个案例，分析其剂型选择和制剂的研发思路对应用效果的影响，实践证明提高农药利用率在制剂开发整个过程中处处体现，并具有重要作用。

　　活性成分理化性质—高熔点，原药为固体，在水中溶解度很小、稳定，难溶于一般的有机溶剂，非常适合制：WP、WG、GR；SC；OD等；

　　剂型的选择—根据药物的性质与防治对象及药物传导的特点等结合起来考虑去筛选，OD，其次SC，GR；

　　目标—标靶生物的利用率，OD：优良分散悬浮性、展着性、粘着性、渗透性、内吸性、抗雨水冲刷、防漂移等；质量稳定与增效充分结合；

　　制剂的性能与原药的活性相匹配—除草剂中的代表，环境与生态要求、配方内增效、性价比、大面积推广等充分考虑，值得参考。

　　传统剂型与制剂—540g/L 噻苯隆·敌草隆 SC、81%噻苯隆·敌草隆WG、50%噻苯隆WP等，稀释药液表面张力：55-70mN/m（棉花叶面临界表面张力：63.3~71.8mN/m）；

　　存在问题—作用速度、脱叶效果等不稳定（与剂型、气候、环境、使用方法等有关系），传统剂型使用过程需要添加桶混助剂（种类很多，应用效果不一），不方便，应用效果有差异；

　　解决思路—改变剂型，开发OD，植物油体系，安全相容性好；大量表面活性剂，物化界面性能好；制剂开发过程中要解决活性成分稳定性（分散稳定性、分解率等）；

　　目标—提高利用率，改善制剂药液性能（铺展、附着、渗透、滞留、沉积、抗低温抗蒸发、促进吸收等），方便使用，应用效果稳定。

　　活性成分理化性质—氟啶虫酰胺9C类“成员”，机理独特，与其他杀虫剂没有交互抗性；较高熔点、难溶于一般的有机溶剂，水中溶解度较大，原药为固体，适合开发固体制剂，如WG；

　　优点与问题—杀蚜虫效果好，持效期长；稀释倍数高（8000倍以上），理化性能优异，表面张力等在稀释倍数下较高，在不同作物应用效果有差异；界面性能与活性成分作用方式及实际使用需要评价与优化；

　　解决思路—改变剂型？难，理化性质决定，SC、OD等较难开发，怎么办？桶混助剂应用（如植物油助剂添加量为用水量的0.5‰~1‰），可以显著改善界面性能，但桶混助剂选择类型、用量、使用方法等需要更为科学的应用指导，以使得在不同作物上表现出稳定的优异的应用效果。

　　目标及体会—达到提高应用效果的目的，农药制剂低倍数稀释可选择制剂中增效、高倍数可选择桶混增效。

　　农药制剂研究开发是个系统工程，至少包含以下部分：配方设计、研发与理化性能评价、界面性能研究、药效与应用示范、中试与生产等，整个过程从完整的制剂研发角度看，每部分是相对独立但更重要的是相互关联，只有有机组合成一个系统才能挖掘出相互之间的信息传递，如何有效利用，还需要不断实践和总结。精细化与评价是系统工程中重要的内容，如图5。

　　创新制剂也有诗和远方：跳不出跟随的的圈子，就只能吃别人剩下的东西！建立自己的系统，挖掘产品特性，工作中要更加注重点面结合，系统考虑制剂开发与应用实践相结合，精细化是重要方式和手段，只有不断实践运用才能实现和达到农药制剂创新。

　　做好制剂：做好—制剂，做—好制剂，是提高农药利用率的重要环节，尤为重要！

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