省力化制劑發(fā)展?jié)u入佳境

近十年來,我國農(nóng)藥制劑技術(shù)取得了突飛猛進地發(fā)展,向環(huán)境友好型的發(fā)展趨勢也越來越明顯；提高性能、注重綠色安全、減量增效是發(fā)展的必由之路。

省力化制劑就是順應(yīng)趨勢下制劑創(chuàng)新。具體來說,農(nóng)藥劑型的省力化研究就是指操作人員通過各種手段措施來節(jié)約農(nóng)藥施用作業(yè)的工時和勞力,即研究如何做到用最節(jié)約勞動力、最省力的方式把農(nóng)藥有效成分快速準(zhǔn)確地施用到農(nóng)作物目標(biāo)區(qū)域中去。

圖1  我國省力化制劑登記情況(單位：個)

在國際上,日本是農(nóng)藥省力化技術(shù)發(fā)展最快的國家,其次是韓國。省力化劑型的發(fā)展經(jīng)歷了由顆粒劑到大粒劑、泡騰劑、可流動制劑再到展膜油劑、漂浮粒劑、U粒劑等三個研發(fā)歷程。

而近十年來,農(nóng)藥省力化制劑在我國也得到了快速長足的發(fā)展,相關(guān)劑型的開發(fā)和技術(shù)在水稻田為代表的作物上也得到了進一步的推廣和應(yīng)用。當(dāng)前農(nóng)藥省力化劑型有展膜油劑、漂浮粒劑、U粒劑、微囊劑、水面擴散劑、泡騰劑(片)、大粒劑、高濃度顆粒劑、煙劑、餌劑等十余種。

近幾年,我國省力化制劑登記數(shù)量逐年增加。截至2021年10月26日,中國農(nóng)藥信息網(wǎng)顯示,我國大粒劑登記產(chǎn)品24個,展膜油劑10個,水面擴散劑登記產(chǎn)品1個,煙劑146個,餌劑262個,泡騰片劑17個,微囊制劑303個。

明德立達、中保綠農(nóng)、新安化工、陜西湯普森、山東科賽基農(nóng)、成都新朝陽、陜西先農(nóng)、江西中訊、山東先達、湖南大方、安徽華星化工等都是這個賽道上的佼佼者。

水稻田省力化制劑應(yīng)用最多

要說省力化制劑應(yīng)用最多,技術(shù)體系相對成熟的還是水稻田。

水稻田是當(dāng)前國內(nèi)外省力化制劑應(yīng)用最為普及的作物。經(jīng)過近幾年的發(fā)展,省力化制劑在我國水稻田上應(yīng)用的劑型主要為展膜油劑、漂浮粒劑及水表面分散顆粒劑(U粒劑)。其中,展膜油劑是推廣應(yīng)用最廣泛的。

展膜油劑是農(nóng)藥原藥直接溶解在油中的一種劑型,具體的說是在普通油劑中加入了一種特殊的展著鋪展劑而后形成的油劑。使用時直接滴入水稻田中散布,散布后自行在水面上擴散,發(fā)揮效果。目前在國內(nèi)的產(chǎn)品如4%噻呋.嘧菌酯展膜油劑、8%噻嗪酮展膜油劑、1%殺螺胺乙醇胺鹽展膜油劑等,以灑滴方式施用,很方便。展膜油劑組成包括有效成分、表面活性劑、油溶劑,其質(zhì)量控制指標(biāo)包括有效成分含量、pH值范圍、表面張力、平衡界面張力、水分、鋪展速度、鋪展面積、低溫穩(wěn)定性、熱貯穩(wěn)定性。

漂浮粒劑是一種投入水中后,直接漂浮在水面上,迅速擴散至整個水面,而后在水中崩解分散的一種農(nóng)藥新劑型。其組分主要包括農(nóng)藥有效成分,漂浮性載體填料,粘結(jié)劑,崩解分散劑等。漂浮粒劑組成包括有效成分、漂浮性載體、崩解分散劑,其質(zhì)量控制指標(biāo)包括外觀、崩解時間、漂浮率、擴散距離、崩解率、崩解性。

U粒劑是由有效成分、載體、粘結(jié)劑和擴散劑等組成。在水田中應(yīng)用時,粒劑暫時沉降到地面,然后,顆粒重新露出水面漂浮。最后,有效成分溶解擴散到水表面的各個方向。最早發(fā)展的是用來控制稻水象甲的乙氰菊酯制劑。U粒劑組成包括有效成分、載體、粘結(jié)劑、擴散劑,其質(zhì)量控制指標(biāo)包括外觀、開始上浮時間、完全上浮時間、擴散距離、崩解率、崩解性。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,日本和韓國已經(jīng)大面積推廣使用U粒劑和漂浮粒劑,但是國內(nèi)的研究還是相對較少,暫時還沒有相關(guān)的產(chǎn)品投放市場。但相信不久之后,國內(nèi)會有漂浮粒劑產(chǎn)品上市,到時在水稻田用藥上將會相繼替代當(dāng)前一些常規(guī)的水面漂浮泡騰粒劑產(chǎn)品,或者泡騰片劑產(chǎn)品,將讓國內(nèi)更多稻農(nóng)在施藥方式上受益。

微囊制劑成行業(yè)下一個競爭高地

在現(xiàn)有的省力化制劑品類里,微囊制劑是這幾年備受行業(yè)關(guān)注的熱點所在。

農(nóng)藥微膠囊懸浮劑(Microcapsule suspension,CS)是指利用合成或者天然的高分子材料形成核-殼結(jié)構(gòu)微小容器,將農(nóng)藥包覆其中,并懸浮在水中的農(nóng)藥劑型。它包括囊殼和囊芯兩部分,囊芯是農(nóng)藥有效成分,囊殼是成膜的高分子材料。微膠囊技術(shù)最早在國外使用,包括一些殺蟲劑和殺菌劑均攻克了技術(shù)和成本上的難題,近幾年在國內(nèi)也得到了大力發(fā)展。經(jīng)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)查詢,截至2021年10月26日,我國微囊制劑登記產(chǎn)品數(shù)量共計303個,登記劑型有微囊懸浮劑245個、微囊懸浮-懸浮劑33個、種子處理微囊懸浮劑11個、種子處理微囊懸浮-懸浮劑8個、微囊粉劑3個、微囊粒劑7個、微囊劑1個、微囊懸浮-水乳劑1個。

圖2  我國微囊制劑產(chǎn)品登記情況(單位：個)

可見,國內(nèi)微囊制劑中微囊懸浮劑的登記數(shù)量最多,登記劑型種類還相對較少,可開發(fā)的空間巨大。

允發(fā)生物集團研發(fā)中心主任劉潤峰表示,農(nóng)藥微囊作為一種環(huán)保劑型,具有持效期長、安全、環(huán)保等優(yōu)點,可降低用藥量,減少用藥次數(shù),是農(nóng)藥減量增效最為有效的手段之一,是近幾年的研究熱點,也是廠商爭相競逐的下一個上量新高地。當(dāng)前國內(nèi)膠囊的研究多集中在高校、科研院所,基礎(chǔ)理論研究較為透徹,因為在微囊制劑制作過程當(dāng)中存在相當(dāng)多的技術(shù)壁壘,真正實現(xiàn)商業(yè)化的更不足100個,國內(nèi)幾乎沒有以微膠囊產(chǎn)品為核心競爭力的農(nóng)藥制劑企業(yè)。

目前在激烈的市場競爭中,除老牌外企在國人心中堅不可摧的地位外,如明德立達、海利爾、利爾、廣西田園等國內(nèi)創(chuàng)新型企業(yè)依靠品質(zhì)殺出重圍。其中明德立達在這個賽道上打破了大家心中國貨不如外企好的印象。

劉潤峰介紹微囊技術(shù)是明德立達的核心競爭力所在,明德立達通過圍繞高效氯氟氰菊酯、精異丙甲草胺、咪鮮胺、阿維菌素等化合物開發(fā)出了：殺菌劑微囊系列、殺蟲劑微囊系列、除草劑微囊系列、種衣劑微囊系列四大板塊的產(chǎn)品,已經(jīng)下證和正在排隊登記的產(chǎn)品達20余個。已經(jīng)覆蓋各種作物,如水稻、柑橘、蔬菜、小麥、蘋果、玉米、蘋果、葡萄、花生等。

目前,明德立達在國內(nèi)已經(jīng)上市或即將上市的微膠囊產(chǎn)品有德立卡®(25%高效氯氟氰菊酯.噻蟲胺微囊懸浮-懸浮劑)、立閃®(45%精異丙甲草胺微囊懸浮劑)、立早®(30%丙炔噁草酮.丁草胺微囊懸浮劑)、明功®(30%咪鮮胺微囊懸浮劑)、精攻夫®(23%高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑)、苗萬金®(25%噻蟲胺.精甲霜靈.咯菌腈種子處理微囊懸浮-懸浮劑)、德亮®(5%阿維菌素微囊懸浮劑)、明稻收®(25%咪鮮胺.稻瘟酰胺微囊懸浮劑)等。未來還會有更多創(chuàng)新的組合配方做成微囊懸浮劑。隨著國外登記的落地,明德立達微囊產(chǎn)品將逐步在全球范圍推廣應(yīng)用。

談及未來農(nóng)藥微囊未來的研發(fā)趨勢,劉潤峰透露將有以下5個方向：① 由緩釋到控釋；② 環(huán)保壁材代替合成壁材,減少“微塑料”在環(huán)境中的釋放；③ 基于不同應(yīng)用場景的配方設(shè)計；④ 更加安全、環(huán)保的制備方法；⑤ 科學(xué)的評判標(biāo)準(zhǔn)。提高微囊懸浮劑產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性將是今后以明德立達為代表的企業(yè)攻堅的重點。

綜上,隨著農(nóng)藥減量增效的縱深推進,省力化制劑的市場的需求和潛力將得到進一步的挖掘和釋放,屬于它的未來將不可限量。當(dāng)然,也將有更多優(yōu)秀的制劑企業(yè)涌入這個賽道,競爭將會更激烈。所以,業(yè)內(nèi)人士呼吁,國內(nèi)的農(nóng)藥企業(yè)還是要進一步加強農(nóng)藥劑型開發(fā)研究,增強科研投入,開拓技術(shù)在農(nóng)藥加工中的應(yīng)用,推動省力化劑型的發(fā)展,更好地為農(nóng)業(yè)服務(wù)。

來源：農(nóng)資與市場信息管理系統(tǒng) 

作者：于平平