安全科學使用農(nóng)藥

水乳劑作為環(huán)保型農(nóng)藥制劑，已經(jīng)成為替代乳油的主要劑型，在2000年以后發(fā)展尤為迅速。但作為一個新劑型，在研究開發(fā)及應用過程中不可避免的會發(fā)現(xiàn)一些問題，找到合理的方法來解決這些問題，使水乳劑得到更好的發(fā)展及應用是我們農(nóng)藥制劑工作者當前的重要任務。

1 水乳劑符合農(nóng)藥發(fā)展方向

農(nóng)藥水乳劑（Emulsion in water），簡稱EW，是農(nóng)藥有效成分和溶劑、助溶劑、乳化劑、防凍劑等均勻地分散在水中形成的水包油型不透明乳狀液。體系中大部分是水，尤其是低含量農(nóng)藥水乳劑中水能占到60%～80%。與乳油相比，具有明顯的環(huán)保優(yōu)勢，又節(jié)省大量資源。

乳油中由于大量應用苯類溶劑，對環(huán)境和使用者造成很大傷害，有逐漸被替代的趨勢，取而代之的是環(huán)保劑型——水乳劑。先進國家為避開應用有機溶劑,紛紛將原有的乳油改為水乳劑,以確保安全。我國為了降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染，在政策上也逐漸控制乳油的登記與生產(chǎn)，并鼓勵企業(yè)發(fā)展水基性農(nóng)藥制劑，水乳劑已成為我國農(nóng)藥劑型發(fā)展的一個重要方向。

2 國內(nèi)外農(nóng)藥水乳劑研究進展

上世紀20年代，有人為了降低溶劑引起的藥害，將對硫磷加工成水乳劑，但由于當時的農(nóng)藥加工技術(shù)水平較低，加之人們對環(huán)境保護不夠重視，水乳劑最初的發(fā)展比較緩慢，直至上世紀80年代國外才出現(xiàn)開發(fā)研制水乳劑的報道和專利，到上世紀90年代初，商品化的水乳劑產(chǎn)品開始出現(xiàn)。

近年來，全球面臨的環(huán)保壓力不斷增加，世界各國都十分重視農(nóng)藥劑型的研究開發(fā)與改進，制劑工作者加強了對安全環(huán)保型水乳劑的研究。目前，水乳劑在國外的發(fā)展很快，已有數(shù)十個品種商品化，如戊唑醇、戊菌唑、硫線磷、唑蚜威、苯草醚、精噁唑禾草靈等品種。特別是在英國發(fā)展尤為迅速，1993年水乳劑型僅占農(nóng)藥市場不到1%，而5年后即1998年其比例已增加到5%。

我國1993年在衛(wèi)生用藥上開始有水乳劑正式登記，但開發(fā)品種單一，都是擬除蟲菊酯類的防治衛(wèi)生害蟲用藥。經(jīng)過近20年的發(fā)展，商品化的水乳劑品種日益增多,已經(jīng)從最初的單一菊酯類衛(wèi)生用藥產(chǎn)品逐步向品種多樣化，含量多樣化發(fā)展，如阿維菌素EW含量有1.8%、3%，毒死蜱EW含量有30%、40%，苯醚甲環(huán)唑EW含量有5%、10%、20%。而且從單劑逐漸發(fā)展成混劑，如32%唑磷·毒死蜱EW，1.8%阿維·高氯EW等等。近幾年登記的水乳劑數(shù)量更是日益增多，根據(jù)農(nóng)業(yè)部資料顯示，國內(nèi)從l993～2000年取得登記的水乳劑品種僅有30個，2000～2005年登記的水乳劑品種為78個，而在2006年處于登記有效期的水乳劑品種到達215個，農(nóng)藥水乳劑發(fā)展勢頭十分迅猛。

3 農(nóng)藥水乳劑開發(fā)中存在的問題及解決辦法

    任何一個農(nóng)藥劑型在配方研制或使用過程中都不可避免的會出現(xiàn)一些問題，水乳劑也一樣，有突出的優(yōu)點也有不可避免的缺點，下面進行簡要闡述。

3.1 穩(wěn)定性問題及解決方法

3.1.1 穩(wěn)定性問題

 一個合格的農(nóng)藥水乳劑產(chǎn)品應該具有穩(wěn)定的外觀，良好的熱貯穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性和長期貯存穩(wěn)定性。

外觀穩(wěn)定性是劑型研究中必須要解決的技術(shù)關鍵之一，也是技術(shù)難點之一。水乳劑是熱力學不穩(wěn)定體系，長期放置允許小于10％的析水，但不允許嚴重析水、分層、沉淀、結(jié)塊、析油和破乳。外觀穩(wěn)定性差直接影響水乳劑制劑的藥效，以及產(chǎn)品的正常生產(chǎn)、包裝、貯存和使用。

3.1.2 解決方法

為了配制出外觀穩(wěn)定的水乳劑，在最初設計配方時就要綜合考慮各種因素。

一般而言極性較弱的農(nóng)藥配制成水乳劑，相對來說外觀較穩(wěn)定。對于高含量的水乳劑制劑，原藥含量越高越好，含量太低，制劑中油性成分太多，可能很難配制出合格的水乳劑樣品。

表面活性劑的選擇和搭配要合理，通常選擇HLB 值在12～18的非離子表面活性劑，兩元復配或再加入少量陰離子表面活性劑形成三元復配。

適當加入增稠劑。有些水乳劑在長期貯存過程中析水，通過調(diào)整乳化劑種類及用量都不能得到改善，此時就要考慮在配方中加入增稠劑提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。常用增稠劑有聚丙烯酸酯、纖維素衍生物、黃原膠、礦物粘土等。

3.2 藥效問題及解決方法

3.2.1 藥效問題

水乳劑除了要有良好的物理化學穩(wěn)定性外，還要賦予制劑功能性，使活性成分充分發(fā)揮，具有很好的藥效。

水乳劑中一般乳化劑用量在5%～8%。農(nóng)藥生產(chǎn)商為了降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品在價格上的競爭力，在保證水乳劑外觀基本穩(wěn)定的前提下盡量降低乳化劑用量，有些產(chǎn)品只用2%～4%的乳化劑，有些產(chǎn)品配方中由于乳化劑用量過低，難以充分發(fā)揮藥效。下面是一個成熟的2.5%高效氯氟氰菊酯EW配方，該配方配制的產(chǎn)品物理和化學穩(wěn)定性都很好，產(chǎn)品放置1年不分層，價格低于一般市售產(chǎn)品。但該產(chǎn)品由于乳化劑用量少，據(jù)銷售商反映，藥效不如相同含量的乳油。

表1  2.5%高效氯氟氰菊酯水乳劑配方

另外，昆蟲體壁外層均為拒水的蠟質(zhì)層，植物葉片表面絕大部分也都是被異形的不規(guī)則的蠟質(zhì)結(jié)晶小片所覆蓋，親水性差。而水乳劑配方中溶劑用量少，大部分是水，在蟲體和植物表面不易吸收，導致有些水乳劑的配方藥效不如相應的乳油。

3.2.2 提高藥效方法

    針對個別水乳劑產(chǎn)品藥效差的問題，我們不是簡單的提高乳化劑用量，而是要從配方組成上分析原因，還要根據(jù)農(nóng)藥的不同作用方式采取相應的辦法。

如果是觸殺型藥物，可以考慮在配方中添加適量潤濕劑或改用潤濕性好的乳化劑，使農(nóng)藥在靶標表面潤濕鋪展，通過增加接觸面積充分發(fā)揮藥效。

如果是內(nèi)吸傳導型藥物，為了使農(nóng)藥充分發(fā)揮活性，農(nóng)藥制劑必須有一定的滲透性。提高制劑滲透功能的最直接有效的方法，就是在制劑中添加適宜的滲透劑，但水乳體系復雜，加入滲透劑容易導致體系破乳，影響產(chǎn)品表觀質(zhì)量。另外一種提高滲透性的方法就是在噴霧藥液中加入植物油類助劑，根據(jù)相似相溶原理，植物油容易穿透蠟質(zhì)層，在昆蟲或植物表面滲透吸收。我們在6.9%精噁唑禾草靈EW防治小麥田雜草的試驗和2.5％高效氯氟氰菊酯EW防治菜青蟲試驗中分別用北京廣源益農(nóng)公司生產(chǎn)的植物油助劑（GY-Tmax）做了對比試驗。結(jié)果每種藥劑在加入GY-Tmax后都能明顯提高藥效。結(jié)果如下表：

表2  6.9%精噁唑禾草靈EW防治小麥田雜草試驗結(jié)果

表3  2.5％高效氯氟氰菊酯EW防治菜青蟲試驗結(jié)果

4 結(jié)語

   盡管農(nóng)藥水乳劑的發(fā)展勢頭良好，但目前在我國，農(nóng)藥水乳劑登記品種占總登記品種還不到2%，所占市場份額還非常有限。在我國農(nóng)藥銷售市場中仍然是以乳油為主，約占45％，每年加工乳油使用的有機溶劑(主要是二甲苯)20萬噸左右，而且還有很多企業(yè)使用混苯做溶劑（混本中主要成分是苯），給環(huán)境和生產(chǎn)使用者帶來巨大的損害。加快農(nóng)藥水乳劑對乳油的替代研發(fā)工作已成為農(nóng)藥制劑工作者的緊迫任務。