农药的环境友好与剂型的科技创新.doc

农药的环境友好与剂型的科技创新农药的环境友好与剂型的科技创新 1、 农药剂型的科技创新已迈入快车道至2006年，全球共有近800种农药活性物质，其中约有300种作为主要产品。共有80种不同的农药剂型，按产品计，约有2000种不同的制剂产品。上个世纪80年代以来，由于环境安全、食品安全的推动，农药剂型更新换代的速度正在加快,其中水基化农药新剂型的研究开发飞速发展。至2005年水基化农药新剂型的主要品种发展情况如下：表1:1999-2005年全球农药新老剂型占比统计（从总数2000种农药制剂统计）OLD TECH1994(%)2000(%)2005(%)EC433230WP202120GR111313SL1377TOTAL877370NEW TECHSC91516WG4810EW122SE111CS1TOTAL132730 在我国，约有2600家农药企业，原药生产能力达100万吨/年以上，有效成分的种类约580种，每年新增的登记品种约2000个。至2006年底，共有2万多个登记产品。按剂型和含量分类约有6500多个规格品种（含卫生用药）。2002年以来，随着石油化工资源的紧缺，水基化农药新剂型的发展得到明显加速，其开发情况如下：表2:1998-2006年我国农药水基化新剂型的发展情况（按6500个制剂规格统计，含卫生用药）年份制剂1998年2002年2004年2005年2006年合计其中国内企业其中外国企业悬浮剂9512528431834929059水分散粒剂148701051207545（含DF7个）水乳剂132272931008614微乳剂43894136174174悬乳剂174404754522微囊剂19111921138种衣剂3868110116137116(含ws17个)21（含WS8个） 表3:1994-2005年我国与全球农药新老剂型占比对比GLOBALCHINA19942005199420050LD TECH87%70%98%90%NEW TECH13%30%2%10%环境友好,食品安全和生态平衡已成为当代农药剂型的发展方向.水基化农药新剂型必将获得飞速发展.2、 环境友好和保障食品安全已成为农药剂型科技创新的动力 2.1减少和规范使用溶剂,唱响了剂型创新的主旋律 我国每年耗用原料药30万吨左右，制成各种制剂的成品药约为150万吨。其中，剂型为乳油的成品药约占一半，即75万吨左右。为此，每年需配套甲苯、二甲苯等有机溶剂约40万吨，用于配制乳油。由于国内资源匮乏，大部分均靠进口。早在80年代，仅中央财政就动用中央外汇8亿美元左右，通过化工部进口甲苯、二甲苯等溶剂近20万吨。 国内每年所耗用的150万吨农药成品药，绝大部分用于农田的植物保护。我国的耕地面积约15亿亩，就统计概念而言，平均每亩耕地每年施用成品药1公斤，其中，施用的农药乳油平均为0.5公斤。据此，每亩耕地由于喷施乳油而吸收的有机溶剂平均为0.3公斤/年。在以往的30年中，平均全国每亩耕地已吸收了有机溶剂约10公斤。以一个拥有100万亩耕地的中等农业县为例，仅在以往的30年中，由于使用农药乳油，已累计被1000吨有机溶剂所污染。此乃平均数，在经济发达的县，其农田已被数千吨苯类有机溶剂所污染。由于农药是均衡喷施的，其中的有机溶剂是被乳化的，故其危害程度已远远超过了同等数量的工业废液的排放，在沿海和水网地区，流入了江河湖海，对饮用水和水生生物造成污染和危害。在缺水的中西部，不少地区的地下水已遭污染，且农田中的有机物质也随之流失下沉，表土板结，生态遭到严重破坏。经有机溶剂配制的乳油使农药成为易燃易爆的危险品，给农药的生产、包装、仓储、运输及农民的保管、使用增添了许多不安全因素。年复一年，在农药乳油对环境、生态和食品安全所造成的积累性危害已日益凸现的同时，近年来，国内开发投产的可溶性液剂和部分微乳剂中，又大量引入了二甲基甲酰胺、癸酰胺、环己酮、二氯乙烷、丁醇、辛醇、异戊醇等五花八门的极性有机溶剂。到2004年，取得合法手续的此类产品已达100多个，此类产品呈透明液体，溶于水，且以“环境安全”为宣传口号，发展速度很快。上述不少溶剂对环境和人身安全的危害已超过了苯类溶剂。若不加以控制，在苯类有机溶剂未能得到抑制的情况下，我国的植物保护又面临着新一类毒性更大的极性溶剂污染的威胁。2006年国家发改委出台了不再审批核准新的乳油生产厂点的规定，这标志着中国农药行业将以减少和规范使用有机溶剂为重要举措来促进我国农药制剂的科技创新。2.2.发达国家控制和减少使用有机溶剂的若干措施. 乳油、粉剂等农药老剂型对环境所造成的危害，在工业发达国家早已引起了政府和企业的重视。上世纪80年代初，欧美的农药企业已开始了对环境安全的农药新剂型的系统研究开发，并相继实现了工业化。1990年，美国国会通过了污染防治法（Pollution Prevention ACT）,1992 年，美国政府出台了禁用甲苯、二甲苯等有机溶剂用于农药制剂的规定，此后，欧洲国家相继出台了类似的规定。1996年，美国又发布了食品质量保证法（FQPA），对抑制农药可能对食品带来的危害颁布了更系统的政策措施。21世纪以来，一些发展中国家也开始仿效以上的做法，如：2002年菲律宾政府发布了不允许使用甲苯和二甲苯所配制的乳油农药的规定。与此同时，美国等许多工业发达国家，还相应出台了鼓励企业对环境友好的农药新剂型的开发、投产的激励措施，如：简化审批手续，缩短登记申报期等。按照1996年发布的食品质量保证法，美国环境保护局（US EPA）除了对登记的农药活性物逐个进行安全评价外，对农药制剂中的添加成份要按CFR（联邦管制法规）程序引证，开展严厉的分类评审。同时将数千种可能列入农药制剂成份的化学品分四种类型列出了清单。并不断的根据评审的进度，修改这一清单。最近一期公布的是2004年8月版。其中，清单1，是已经审查表明对人类和哺乳动物引起诱变、畸形等毒害的物质8项，共10个化学品；清单2，已知是有毒化学品，必须优先审查，进一步完善数据的化学品96项；清单3，列出了1700多个需要进一步审查的化学品，以确定他们是否上升到清单1、2或下降到清单4；清单4A，共有250多个，是毒性较小，不会影响整体安全的化学品。清单4B由800多个已有资料证明不会影响公共卫生和环境的化学品。在清单1、2所列的化学品中，绝大部分是有机溶剂和部分表面活性剂，纯苯、氯苯、己烷、苯酚、异佛尔酮、甲苯、二甲苯等均列在其中。对农药制剂中有机溶剂等添加成份的评审将分别得出禁用、宽容和豁免的结论。所谓宽容，即对一些危害不大的化学品，规定使用的对象、数量或浓度。所谓豁免，即对无害的添加成份作出允许使用的结论。所有这些都必须建立在大量研究报告的基础上。并按照评审的进度不断的调整上述清单，向社会公布。对有机溶剂的限制和规范使用，医药产品的管理比农药更快一些。药品注册技术要求国际协调会议（ICH）制订了药品残留溶剂的指导原则。按照毒性大小和对环境的危害程度，该指导原则将溶剂分为3类：第一类溶剂是指已知可以致癌并强烈怀疑对人和环境有害的溶剂。残留溶剂的量必须控制在以下规定浓度内：主要有苯（2ppm）、四氯化碳（4ppm）、1,2-二氯乙烷（5ppm）、1,1-二氯乙烷（8ppm）、1,1,1-三氯乙烷（1500ppm）等。第二类溶剂是指无基因毒性但有动物致癌性的溶剂。按每日用药10g计算的每日允许接触量：主要有氯仿（60ppm）、甲苯（890ppm）、二氯甲烷（600ppm）、甲酰胺（220 ppm）、二甲基甲酰胺（880ppm）、甲醇（3000ppm）、N-甲基吡咯烷酮（4840ppm）、二甲苯（2170 ppm）等。第三类溶剂是指对人体低毒的溶剂。其急性或短期研究显示，这些溶剂毒性较低，基因毒性研究结果呈阴性，但尚无这些溶剂慢性毒性或致癌性的数据。在无需论证情况下，残留溶剂的量不高于0.5%是可以接受的，但高于此数值须证明其合理性。这类溶剂包括丙酮、2-丙酮、二甲亚砜、乙酸乙酯等。人们直接食用的蔬菜、水果中的溶剂残留量同样可以借鉴医药品中的溶剂残留限量。2.3.政府对农药进一步加强管理的新动向2.3.1经过6年准备,2006年6月1日起欧盟生效,即REACH.发案.涉及3万多种化学品,农药首当其中.除贸易磨擦外,此发案标志着政府对欧盟居民健康安全所提供的新保障.得到了当地居民的拥护和赞扬.2.3.2 对农药的管理开始扩大到对大气影响的监控. 经过十年准备，美国加州环保局提出了大量证据，并通过地方立法，于2005年10月起决定对进入加州的农药产品实施VOC市场准入，VOC含量超过20%的农药产品不得在加州销售和使用。所谓VOC，即挥发性有机化合物成份。这一举动在全球农药界引起了极大震动，各农药跨国公司在密切注意这一动向的同时，均适时对农药新品和剂型的开发方向进行调整。加州的这一法案，标志着政府对农药污染的监控范围由过去的水源、土壤、作物、生物等，开始扩大到对大气影响的监控。经过一年的实施，越来越多的人相信，对农药产品VOC的控制将成为今后各国政府对农药商品监控的一个新的方向和措施。引起农药商品VOC超标的因素较多，包括原药的品种、农药剂型和各种添加成份等。但对大部分农药品种而言，最起决定作用的因素是农药剂型和相应添加成份的选择。2.3.3我国政府对农药商品监管的新动向(1) 对减少使用溶剂限制乳油生产的措施已经启动(2) 已经开始对被强烈怀疑使用危害极大的DMF等极性溶剂的个别LS,ME制剂的剂型鉴别工作和全组份审查.(3) 正在对下一步农药制剂的全组份管理开展调查研究3、 农药新剂型产业化开发现状及发展趋势3.1关于水乳剂（EW）和微乳剂（ME）3.1.1水乳剂和微乳剂是替代老剂型乳油（EC）的一对孪生子。水乳剂(Emulsion in Water),剂型国际代号EW，曾称浓乳剂（Concentrate Emulsion）。是将液体或与溶剂混合制得的液体农药原药以0.5-1.5微米的小液滴分散于水中的制剂，外观为乳白色牛奶状液体。微乳剂（Microemulsion）剂型代号ME，是液体或与溶剂配制成的液体农药原药分散在含有大量表面活性剂的水溶液后，所形成的透明的或半透明的溶液。水乳剂的结构特点是液态农药被分散成1微米左右的乳化微粒所形成的乳化液。微乳剂是液态农药在较高浓度表面活性剂的作用下，形成10-100纳米（0.01-0.1微米）的微粒，它“钻”进了过量表面活性剂所形成的胶束之中。多数情况下还需加入增溶剂使胶束溶胀，以便能更多的包裹农药微粒。因此，微乳剂是农药乳化作用的极限。只要保证乳化剂和增溶剂的条件，便会自发形成。微乳剂生产过程的控制简单。而水乳剂处于热力学的不稳定状态，不能自发形成，它必须借助特定的外力作用，以形成均匀的乳化液粒，因此，生产过程的控制相对复杂。EW和ME都必须通过二年以上的经时稳定考核，在实验室条件下通过常规的冷热贮藏试验。表4:5%菊酯类农药EW，ME基本配方比较水乳剂（EW）微乳剂（ME）原药（100%）55溶剂油（仅为溶解固体原药用）5757乳化剂类4-58-15增溶剂5-15黏度调节剂（折100%）1防冻剂3-53-5水至100至100对不添加黏度调节剂的水乳剂，继续加入乳化剂和增溶剂，便可转化成微乳剂。3.1.2 水乳剂、微乳剂的产业化开发现状水乳剂和微乳剂的一系列研究成果近年来在生产中得到了广泛应用，推广速度均达到50%以上，至2006年，在我国登记的水乳剂农药品种已达100个（其中国内企业86个，外国企业14个），微乳剂品种为174个（均为国内企业）。一个值得注意的动向是，目前我国已成为微乳剂生产品种最多的国家，而在国外，主要研究和推广的品种是水乳剂，至今几乎没有一家外国公司在中国登记和推广微乳剂，在其国内微乳剂登记的产品也不是很多，可能就是基于环境保护的考虑。因此，有必要对水乳剂和微乳剂的成果应用进行进一步的比较和研究。3.1.3. 微乳剂和水乳剂的应用比较1）水乳剂的配方组成简单，液态原药配制水乳剂几乎不用溶剂。水乳剂用大量的水取代了苯类有机溶剂，所添加的流变剂一般从食品添加剂中选取，是联合国推广的对环境安全的农药新剂型。微乳剂所需用的有机化工材料（乳化剂和增溶剂）比水乳剂高，生产成本高于水乳剂。2）微乳剂中一般需添加10%左右的增溶剂，（主要为亲水性的直链或支链的醇、酮等），这些物质尽管急性毒性与二甲苯相当，但均为亲水性的极性溶剂，更易渗透到作物内部，但同时也溶入农田和水源，要清除和分离比苯类非极性溶剂更困难，慢性毒性不可忽视。因此微乳剂对环境和食品安全增添了新的威胁。就工厂而言，这一剂型今后很难打开国际市场。3）由于微乳剂自身的结构特点，注定了微乳剂中活性物质含量一般最高仅在25%左右，而不可能象水乳剂那样制成高浓度的制剂，例如60%丁草胺EW，50%乙草胺、450g/l的咪鲜安、60%二嗪磷EW等。4）对于生长期短的蔬菜等品种和水田中，建议要慎用微乳剂，建议不要把带有增溶剂的微乳剂作为室内卫生用药。微乳剂在欧美等发达国家的品种和数量很少，仅用于某些特殊用途，而不用于大田，例如：在美国，主要用于庭院维护等（如：草坪）；在欧洲，主要用于非耕地的阔叶杂草的防治。3.1.4关于微乳剂（ME）与可溶液剂（SL） 另外还有一种剂型，在外观上与微乳剂和水剂极为相似，清澈透明，被称之为可溶液剂。可溶液剂是指：对在水中呈微溶状态的农药原药配以大量亲水性极性溶剂，在辅以助溶剂和乳化剂后所制得的一种在使用中能在水中溶解的农药剂型.它不是油水乳化体系,而是在水中呈溶液状态.可溶液剂中通常选用的极性溶剂和增溶剂为酰胺类、如DMF；酮类、如环己酮，N-甲基吡咯烷酮；直链或支链的醇以及特殊结构的某些极性溶剂等。可溶液剂在水中呈分子状态，由于活性物分子上的极性吸引了亲水性的极性溶剂和增溶剂并补以乳化剂，使溶解度迅速增大而溶于水中。一般认为在水中溶解度大于1000mg/L的农药适宜于制备可溶液剂，因为它所需添加的极性溶剂较少，甚至可以不加或少加助溶剂，例如在高毒农药中此类制剂有40%久效磷、40%甲胺磷LS等。近年来伴随着水基化农药制剂尤其是微乳剂研发热潮的兴起，外观形似的可溶液剂的开发也应运而生，研究的对象也迅速扩大，一些水中溶解度在数百到数拾毫克/L的农药原药也被列入SL的开发对象。如20%，30%吡虫啉等。类似的开发对象还有啶虫咪、乙草胺、丁草胺、二嗪磷、咪鲜安、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐等。目前研制品种还在不断增加。由于SL与ME外观相似，概念上容易混淆，有的研究者把SL误作为ME去开发，甚至把SL误作为微乳剂进行申报登记和推广，对此应引起关注，以免发生在田间使用上的误导。另有个别农药如戊唑醇等，几乎不溶于水，不具备制备SL的条件。但为了防治上的特殊需要，仍按SL的配方特点，加入大量的特种极性溶剂，并辅以乳化剂和少量水，制成外观清澈透明的25%类SL制剂。这种制剂在配方上具有了SL的特点，在使用上具有乳油的特点，遇水后呈乳化液。无论是SL，或类SL，都在农药制剂中引入了大量形形色色的极性溶剂。由于这些制剂中的极性溶剂对人和环境可能有害，除非防治上的特殊需要，建议不要大田推广。3.1.5可溶液剂与微乳剂的区别和鉴别1）在适用的农药活性物品种上的区别。可溶液剂的研制对象为在水中呈微溶状态的农药原药，而微乳剂配制的对象更广泛，还包括大量的难溶的农药原药。2）SL的最大特点在于大量使用亲水的极性溶剂，故又被称作可溶性乳油。油相中使用大量的极性溶剂是不能制备微乳剂的。在微乳剂中，对固体农药活性物只需用少量非极性溶剂配成药液即可。而在可溶液剂中，不管是固态或液态农药，均需配以大量的极性溶剂以提高亲水性。此外，微乳剂和可溶液剂一般均需添加极性结构的增溶剂。在可溶液剂中，上述极性溶剂主要为酰胺类、酮类、直链和支链的醇等有机物，尤其对水中溶解度小于1000mg/L的活性物SL中，所需的量很大，不少品种对环境的危害已超过乳油。3）制剂的有效成份含量不同，同一农药用SL剂型能制成较高含量的制剂，而用微乳剂不可能制成高含量制剂，例如吡虫啉，即使利用特种溶剂所配制的微乳剂，其含量都难达到3%，以致不能实现产业化。但配制成SL，其浓度都可高达20-30%。4）可溶液剂与同含量微乳剂相比，由于前者为分子溶液,后者为微乳液,前者导电性较大，一般情况下，可测定溶液电导以作进一步的鉴别。5）SL的最大优点在于：许多原来很难制得液体剂型的原药，通过SL剂型能溶于水，并能呈分子状况，具有很强的穿透性，通常用于特定的防治对象。例如吡虫啉SL主要用于动物皮毛的杀虫，树木的保护，而25%戊唑醇可溶液剂则主要用于木材的处理等方面。6）基于和微乳剂相同的原因，不宜轻易扩大SL的使用范围，尤其不宜大面积推广到大田作物及食用的瓜果蔬菜等品种上。3.1.6 可溶液剂（SL）、微乳剂（ME）与水乳剂（EW）、乳油的配方比较及对环境的影响。同一种农药有效成份可加工成不同的剂型，如可溶液剂、微乳剂、水乳剂、乳油等，只是配方不同而已。在不同的液体制剂配方中，对溶剂的使用有所区别。由于溶剂的种类不同，故对环境的影响也不一样。可溶液剂中使用了大量的极性溶剂和增溶剂，对环境有严重影响。微乳剂虽然未使用极性溶剂，但是有些产品使用了大量的增溶剂和乳化剂，对环境有潜在的影响。而乳油使用了大量的苯类有机溶剂，对环境的影响不言而喻。它们的具体区别见下表。 表5:水乳剂、微乳剂、可溶性液剂和乳油的基本配方及比较EWMESLEC农药原药溶剂油（或甲苯、二甲苯）*极性溶剂增溶剂乳化剂微观结构乳化微粒溶胀的胶束分子溶液遇水呈乳化微粒外观一般牛奶状透明或半透明液状透明液状透明液态对环境的影响安全较安全严重严重*注：对固体农药在制备ME、EW前需用少量溶剂油配制成药液。.173.1.7常用液体农药制剂中所含VOC的程度及对大气污染的比较表6：农药液体制剂常规配方中含VOC程度比较表剂型含量组份乳油（EC）可溶液剂（SL）微乳剂（ME）水乳剂（EW）悬浮剂（SC）、悬乳剂（SE）水剂（AL）配方VOC配方VOC配方VOC配方VOC配方VOC配方VOC原药1-90？1-60？1-20？1-60？1-50？1-50？溶剂油（非极性）95-5-0-300-20-极性溶剂-5-30-增溶剂-5-300-30-表面活性剂5-2010-3010-255-104-88-15防冻剂-3-63-63-63-63-6水-5-40-60-90-5-95-40-90-40-95-注：表中打“？”的表示可能，打“”表示EP值高的VOC，打“”表示EP值稍低的VOC。183.1.8对液体农药剂型开发思路的调整（1）对在水中稳定且溶解度低的液态原药，其首选的液体剂型应为EW。（2）对在水中稳定且溶解度低的固态原药，其首选的液体剂型应为SC。（3）对EW要再认识，其研究开发要有新思路。如固态农药制EW，所选用的少量溶剂，应尽量避免甲苯、二甲苯，而建议改用重芳烃如：150，200号溶剂油，有条件的甚至可选用沸点较高的植物油品种。对防冻剂的选择，建议少用乙二醇，而改为丙二醇等。要注重开发固体防冻剂用于EW（包括SC、SE）。（4）对ME的发展不宜盲目提倡和鼓励（5）从对水源、土壤、生态、食品安全和大气环境的影响综合分析，SL在液态制剂中处于冒尖地位，建议农药管理部门应视同乳油予以限制。建议要加强农药剂型的鉴别，要把以微乳剂名义登记的产品及时纠正过来。（6）乳油自身改造的主要方向是开发高浓度乳油，改用高沸点溶剂和可以替代的改性植物油及与之配套的乳化剂。3.2关于悬浮剂和悬乳剂3.2.1 关于悬浮剂和悬乳剂的研究开发进展悬浮剂是将固体农药原药以4微米以下的微粒均匀分散于水中的制剂，国际代号为SC。由于SC没有像可湿粉（WP）那样的粉尘飞扬问题，不易燃易爆，粒径小，生物活性高，比重较大，包装体积较小，因此，SC已成为水基化农药新剂型中吨位最大的农药品种。悬乳剂是将悬浮剂（SC）和水乳剂（EW）合并成一个制剂的新剂型，国际代号为SE。由于在悬乳剂中可以同时存在液态和固态的农药活性物，因此可用于农药复配制剂的水基化，发展前景广泛。至2006年，SC开发投产的规格品种已达349个，品种数相当於2002年的3倍。我国的SE在近二年获得了飞速发展，至2006年登记规格品种达54个，相当于2002年的10多倍（2002年登记品种规格仅为4个）。10多年来，由于普遍开展了对悬浮体系物理稳定性的研究，药液分离的情况得到了很大的3.2.2 关于悬浮系统中分子长大现象的抑制研究及应用随着SC、SE研究开发品种的扩大，一些深层次的技术问题，逐渐暴露出来，其中最主要的是，约有三分之一的农药品种在悬浮系统中（包括水乳剂、悬乳剂）普遍存在分子长大现象，致使一大批农药品种无法实现制剂的水基化或在短期内失效，比较典型的产品有代森锰锌、咪鲜安、吡虫啉、甲霜灵、杀螺胺及大部分高浓度的拟除虫菊酯类水基化制剂等。分子长大现象主要有以下五种表现：1）SC中，农药晶体直接析出，固液分离，在高含量制剂中更为显著，如：甲霜灵、吡虫啉等。2）在EW中，固体从乳化微粒中析出，并进一步长大，体系彻底破坏，如：咪鲜安、氰戊菊酯、高效氯氰菊酯等。3）在SC中，活性物微粒与连续相中的分子相互桥结，而形成分子的长大，最终成半固化状，而无法使用，例如：代森锰锌、杀螺胺、辛硫磷等。4）在水田或滩涂施药过程中，制剂保护系统被钙、镁离子破坏，活性物分子长大并集聚，使药物失效，如：杀螺胺及微溶解度偏大的部分水田除草剂等。5）部分包装材料诱发晶种析出并长大，如：高效氯氰菊酯、氰戊菊酯等。近五年来，联合国南通农药剂型开发中心对上述表现开展了较为系统的研究，通过开发投产一系列新结构助剂（MD、WO、WA、MW等系列）建立了特殊结构的多电层静电屏蔽系统，并对连续相的传统组份进行了重新筛选，对PH值、电导、流变等性能进行调整，这些对某些品种的奥氏熟化现象起到了明显的抑制作用。在此基础上，已成功的研制出450g/l咪鲜安水乳剂、25%甲霜灵悬浮剂、350g/l吡虫啉悬浮剂、430g/l代森锰锌悬浮剂、25%，50%杀螺胺悬浮剂以及一大批高浓度的菊酯类农药水基化制剂。3.3关于水分散粒剂水分散粒剂是近年来发展速度最快的剂型之一，并有可能成为今后的主要农药剂型之一，水分散粒剂是将农药制成一种干的、无粉尘的、能够自由流动，而又容易在水中扩散的一种农药剂型，国际代号为WG。其中水悬浮剂干燥造粒所制得的WG又称为干胶悬剂，国际代号DF。WG又称WDG，其中农药原药溶于水的称为WSG。WG的优点：1）使用方便 2）没有包装污染 3）产品体积小，运输储藏方便 4）无粉尘、颗粒崩解速度快 5）高润湿、高展着、药效发挥充分 6）有效成分覆盖面宽（1-2%至80%左右）。鉴于以上优点，WG已成为近10年来新开发投产的原药品种的首选剂型之一，至2006年底，已增长为120个品种（其中外国企业45个），成为近年来发展最快的剂型之一。WG的研究开发在我国尚处于起步阶段。当前，有关WG研究开发的几个热点问题是：1）低熔点（60-700C）活性物质制成WG，如，10%的功夫菊酯WG，10%苯醚甲环唑WG，甲霜灵（精甲霜灵）加第二组份的WG等。2）高活性物含量的WG，如：90%的环嗪酮WG，含量95%以上的乙酰甲胺磷WG，90%草甘磷胺盐WG，80%四螨嗪，80%氟虫腈等。3）具有无机物特性的农药活性物制成WG，如，80%代森锰锌，80%二氯吡啶酸WG等。4）由微囊剂、改性的水乳剂，制备WG的问题，如：75%毒死蜱CG等。对此，必须开展相应的基础研究，例如针对上述热点1，必须开展近熔点温度时晶体表面“烧结”现象的抑制研究，以保持产品的热贮性能。对个别药物还要开展多晶和单晶相互转化规律的研究，以防止WG成型后的晶体长大问题。针对上述热点2、3，必须开展活性物结构与相关助剂构效关系的研究，以便定向的筛选出相配备的分散剂、润湿剂等，获得超高效WG的高崩解性和悬浮率。针对上述热点4，必须开展对特殊制粒工艺和干燥工艺的研究开发等.3.4关于微胶囊剂微胶囊有多种剂型，其中典型的有二种，一种是微囊悬浮剂，国际代号为CS，另一种是微囊粒剂，国际代号CG。微囊悬浮剂是将固体和液体农药活性物质包在囊壁材料中形成微小的囊状稳定的悬浮剂，用水稀释后成悬浮液使用，。平均粒径可在1-50微米范围内选取，是典型的农药控制释放剂。而微囊粒剂则是将微胶囊颗粒通过不同的造粒工艺制得的具有水分散粒剂性能的产品，是当今世界技术含量最高的一种农药制剂，已在国外产业化的品种如：75%毒死蜱微囊粒剂。优点：1）可延长农药药效期 2）降低农药毒性 3）调节药效的发挥 4）降低农药的刺激性5）提高农药的选择性 6）减少农药的使用量 7）提高部分农药的稳定性）提高用药的安全性。微囊剂开发的新动向：1）充分利用高分子膜的隔离作用，制成各种迅速释放型的微囊剂， 2）部分水中不稳定的农药使用微囊技术，实现水基化制剂；3）对部分光敏性的原药（如部分手性农药，植物源农药）利用微囊技术，降低对光的敏感度，延长药效；4）利用微囊包裹降低某些农药的致敏性；5）利用微囊包裹，使部分低熔点的农药制成固体制剂等。到2006年底，在我国登记的微胶囊品种共有21个（其中外国公司7个），分别是：大田用药12个（360克/升恶草酮、45%二甲戊磷、3%高效氯氰菊酯,8%氯氰菊酯、10%吡虫啉、30%、35%辛硫磷、25,30%毒死蜱、1.2%、2%阿维菌素、3%除虫菊素），卫生用药7个（20%、200克/升、4克/升毒死蜱、25克/升、2.5%氯氟氰菊酯、10%右旋苯醚菊酯、15%仲丁威），水果保鲜1个（3.3% 1-甲基环丙烯），粮库用药1个（1.01%杀溴微囊粉剂）。随着对环境、食品安全和可持续发展等问题的意识不断增强，微胶囊剂势必成为农药剂型发展的一个重要方向，近年来，联合国南通农药剂型开发中心在微囊剂的开发上取得了可喜成绩，主要成果有：43%甲草胺40%乙草胺40%丁草胺2.5%氯氟氰菊酯21%辛硫磷氯氟氰5%天然除虫菊素20%，30%毒死蜱30%辛硫磷8%三唑磷阿维菌素15%虫酰肼辛硫磷20%三唑磷与此同时，我们还针对化学法、物理化学法、物理法等不同类别的成囊工艺、不同的原药及囊体参数等开始了多条路线的工程化研究，取得了一系列工程化研究成果。3.5关于种子处理剂种子处理剂技术分为拌种剂、种衣剂和种子丸粒化技术。在种衣剂方面，经过10多年的研究开发，我国的种衣剂从无到有，得到了长足的发展，至2005年底，国内企业共有101个规格。但由于历史原因，一批本来不应该列入种衣剂配方的农药活性物也被作为配方组份，同时，规格品种也偏多。因此，目前我国的种衣剂应该进行新老品种的交替和产品更新换代，尤其是：a）杀虫用药由高毒类（如呋喃丹、3911等）向低毒农药转化（如吡虫啉、氟虫腈、噻虫嗪、辛硫磷等）；b）一些不宜进入悬浮型种衣剂配方的原药如甲基异柳磷，甲基立枯磷等，应逐步淘汰；c）杀菌用药由传统药（福美双、多菌灵）向高效新药转化（如戊唑醇、咪鲜安、甲霜灵;苯醚甲环唑）； d）新剂型需不断增加，如由水悬浮型扩展到水乳型、蓄水型、微胶囊型等。种子丸粒化技术在我国尚处于空白，种子丸粒化技术对退耕还草、节水农业、瓜果蔬菜等经济作物的优良品种培植具有很重要的现实意义以及经济意义。联合国南通农药剂型开发中心近年来，广泛开展国际合作，在种衣剂和种子丸粒化技术方面开展了一系列的合作研究，并取得了以下几个方面的系列成果：1）以吡虫啉、噻虫嗪、克百威、多菌灵、甲霜灵、福美双、戊唑醇等为活性物质的多种组合的各种悬浮种衣剂配方技术。2）以咪鲜安、辛硫磷等活性物质为组合的水乳型种衣剂配方技术。3）低温连续化超微粉碎制悬浮种衣剂工程化技术。4）牧草种子丸粒化工艺技术。5）蔬菜种子丸粒化工艺技术。6）油菜种子丸粒化工艺技术。3.6关于纳米材料技术在农药制剂中的应用研究 上世纪九十年代以来兴起的纳米材料技术热潮，引起了农药制剂研究者的极大兴趣，目前在这方面的研究进展情况，归纳起来主要有：(1).抗紫外光辐射。对某些光敏性的农药活性物（如甲胺基阿维菌素苯甲酸盐、天然除虫菊酯、印楝素等），将30-40nm的某些金属氧化物纳米微粒分散到农药制剂中，从而对400nm波长以下的紫外光起到较好的屏蔽效果，以达到延缓降解的目的。例如我们用这一方法所制得的天然除虫菊素微囊悬浮剂，显著地延长了天然除虫菊素的药效。(2).光致催化作用。某些纳米材料如TiO2、TiO2/Ag等在光照下对有机物的光降解有显著的催化作用。在制剂中用以缩短药效期，这对某些由于降解期过长而影响下茬作物的农药品种显得尤为重要。在这方面，有的研究成果还表明，能减少农药在作物和土壤中的残留。(3).将具有光致催化分解作用的某些纳米材料直接制成悬浮剂喷施到作物上，有些研究结果表明能起到显著的杀菌作用。(4).将固体农药直接制成纳米级微粒并制剂的研究未见报导。(5).将液体农药制成的纳米尺寸的微粒并制剂，如微乳剂、纳米级微囊等。结果表明，并不能呈现具有纳米材料特征的表面效应、量子效应等，即没有出现农药活性物某一性能的突变现象。仅呈现出单纯的几何尺寸变小的效应（例如：在过量的表面活性剂的协同作用下，能提高药效5-15%，能透光等）。因此，此类制剂并不是真正科学意义上的纳米材料。 目前，全球对纳米材料制备的研究，还仅局限于对固体材料（尤其是晶体结构的材料）这一范畴。由于一般情况下，液体是流动的，尺寸再小也呈球状，并有表面光滑的液膜包裹，不可能象晶体纳米材料那样表面起伏并富集着大量的晶格缺陷。故在现有技术条件下，液体材料尚不具备制成“纳米材料”的可能。 目前，纳米材料技术在农药制剂中的应用仅处于基础研究阶段，尽管离产业化仍有许多难题需要克服，但相信不远的将来定会在某些方面得到产业化应用。参考文献：1、