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開題報告的立題依據(jù)
我國農(nóng)藥制劑加工使用現(xiàn)狀：
我國是農(nóng)業(yè)大國，也是農(nóng)藥生產(chǎn)大國，僅07年國內(nèi)共完成農(nóng)藥產(chǎn)量173.1萬噸 (按有效成分計)，出口農(nóng)藥實物量47.7萬噸，農(nóng)藥使用量高達125.4萬噸[1]。2007年殺蟲劑產(chǎn)量占全國農(nóng)藥總產(chǎn)量的35%。除草劑占32%，僅這兩大類農(nóng)藥已經(jīng)占領(lǐng)了農(nóng)藥市場的絕大部分。我國農(nóng)藥原藥起步晚但發(fā)展的速度較快，從上個世紀70年代開始，至今已經(jīng)歷了第一代高毒農(nóng)藥時期，第二代低毒高效類農(nóng)藥原藥和第三代超高效農(nóng)藥。農(nóng)藥制劑的發(fā)展也在穩(wěn)步提高，原藥品種與制劑比已達到 1：10。但是無論在制劑數(shù)量上和產(chǎn)量上，均以乳油和可濕性粉劑等老劑型為主，因此我國乳油劑型的比例比美、英、法、日等國高得多。例如國外一些非乳油劑型的農(nóng)藥產(chǎn)品如滅多威、噠螨靈等在我國也被加工成乳油，據(jù)測算，乳油劑型的農(nóng)藥在農(nóng)田施藥后有1/3農(nóng)藥流失，造成嚴重的二次污染;同時每年生產(chǎn)農(nóng)藥乳油的苯、甲苯、 二甲苯、甲醇等有機溶劑的耗用量巨大，且這些溶劑閃點低、易揮發(fā)、對人體毒害較大;同時也給包裝、運輸、儲存、使用帶來了一系列的困難[2]。
我國農(nóng)藥劑型乳油、可濕性粉劑等老劑型的使用現(xiàn)狀。
據(jù)國際農(nóng)藥制造商協(xié)會聯(lián)合會(GIFAP)公布的資料,目前有62種劑型.我國目前已登記的農(nóng)藥劑型已有50余種，但無論從制劑數(shù)量上，還是從制劑產(chǎn)量上，乳油、可濕性粉劑兩種劑型制劑占有相當大的比重。據(jù)統(tǒng)計，1998年我國農(nóng)藥制劑獲得登記的品種達1968種 ,其中乳油919種 ,可濕性粉劑447種 ,分別占總量的46.7%和22.7%,如以產(chǎn)量計算 ,則比例更大[3]。
乳油、可濕性粉劑等老劑型均存在嚴重的環(huán)境問題。乳油生產(chǎn)中需要耗用大量的有機溶劑如苯、甲苯、二甲苯、甲醇等，易對環(huán)境造成污染，且有機溶劑有增加農(nóng)藥滲入動、植物和人體內(nèi)的作用，如使用不當，容易造成藥害和人畜中毒。隨著石油及其產(chǎn)品價格的不斷攀升，有機溶劑價格大幅度的提高，乳油的生產(chǎn)成本也在增加，這也在一定的程度上增加了農(nóng)民的負擔。可濕性粉劑在加工及使用時，粉塵飛揚，造成環(huán)境污染、隨著世界經(jīng)濟一體化，農(nóng)產(chǎn)品必然面臨全球競爭。農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和農(nóng)藥殘留問題便是影響農(nóng)產(chǎn)品競爭力的最主要限制因素。我國是高毒農(nóng)藥生產(chǎn)大國，僅高毒有機磷殺蟲劑就占全國農(nóng)藥總產(chǎn)量的1/3以上 ,而有機磷農(nóng)藥劑型又多為乳油，因此，在進行有機磷農(nóng)藥品種調(diào)整，用低毒安全品種替代高毒品種的同時，尤其有必要通過劑型改造，積極向水基性農(nóng)藥、水可分散固體型、控制釋放型、綜合功能型方向發(fā)展[4]。
農(nóng)藥劑型加工是農(nóng)藥工業(yè)的重要組成部分，也是農(nóng)藥商品化的最后一步。農(nóng)藥由工廠合成的農(nóng)藥原藥包括原粉和原油，是一類特殊的化學藥物，大多數(shù)不能直接使用，必須經(jīng)過特定的加工過程形成一定形態(tài)的制劑才能夠應(yīng)用。原藥通過加工，其生物學效果和經(jīng)濟效益顯著，愈來愈受到重視。尤其是近年來農(nóng)藥新品種的開發(fā)周期長、耗資大、難度高，一些企業(yè)致力于農(nóng)藥加工的研究與開發(fā)，推動了農(nóng)藥加工工業(yè)的發(fā)展。農(nóng)藥劑型的開發(fā)主要是根據(jù)農(nóng)藥原藥的理化性質(zhì)研究出適合的劑型，達到防治的目的，其次是滿足不同施藥技術(shù)對農(nóng)藥分散體系的要求，最后研制出的劑型經(jīng)過生產(chǎn)加工包裝形成商品，便于流通。農(nóng)藥劑型與施藥技術(shù)間有著密切的聯(lián)系，相互依賴又相互促進。劑型的好壞直接影響農(nóng)藥的效果和應(yīng)用，特別是當今時代，超高效農(nóng)藥的誕生和環(huán)保的要求，給農(nóng)藥劑型提出了更高的要求[5]。根據(jù)國際農(nóng)藥劑型的研究動向和發(fā)展趨勢，今后農(nóng)藥劑型將朝著低毒化、水性化、粒狀化、控制釋放化、多功能化方向發(fā)展。一些安全、經(jīng)濟、省力的劑型正在研究并已有應(yīng)用，他們將代替那些對環(huán)境污染嚴重、毒性高、用量大的劑型。過去占統(tǒng)治地位的劑型—乳油(EC)、可濕性粉劑(WP)、粉劑(DP)和顆粒劑(GR)愈來愈受到?jīng)_擊[6]。
農(nóng)藥發(fā)展趨勢
目前以高效、安全、經(jīng)濟和方便為目標的農(nóng)藥新劑型的研制已經(jīng)逐步興起，這些新劑型在今后一段時間必將逐步取代那些污染大的傳統(tǒng)劑型。今后我國農(nóng)藥劑型的發(fā)展方向主要有以下幾個方面：①水性化。指的是以水為基質(zhì)制備的農(nóng)藥劑型 ,如懸浮劑、水乳劑、微乳劑等。②粒狀片狀化。指的是農(nóng)藥以顆粒、片狀的形式進人市場，如水分散粒劑、泡騰片劑等。③緩釋化。指的是農(nóng)藥在使用時緩慢釋放，如微膠囊劑。④安全化。隨著人們環(huán)保意識的提高，各國紛紛從立法的角度對農(nóng)藥的發(fā)展進行了種種限制，對現(xiàn)有的品種進行低毒化新劑型的開發(fā)已成為當前的熱點研究課題。⑤專用化。全球非農(nóng)用或非大田用農(nóng)藥的市場已達70億美元以上，約占世界農(nóng)藥市場的23%左右。其中包括家庭及花園用藥，草坪及高爾夫球場用農(nóng)藥，商業(yè)及公共場所用藥 ,道路、 機場、 鐵路、水路等雜草用藥，森林、木材等其它用途等。⑥省力化。劑型發(fā)展的另一個主要方向是向省力化方向發(fā)展 ,特別是水田噴灑的殺蟲劑、殺菌劑和除草劑[6]。
幾種新農(nóng)藥劑型介紹：
1.懸浮劑
農(nóng)藥懸浮劑為不水溶固體農(nóng)藥或不混溶液體農(nóng)藥在水或油中的分散體，是代表當代農(nóng)藥制劑技術(shù)發(fā)展方向的一類重要劑型。其基本原理是在表面活性劑和其他助劑作用下，將不溶于或難溶于水的原藥分散到水中，形成均勻穩(wěn)定的粗懸浮體系。懸浮劑主要由農(nóng)藥原藥、潤濕劑、分散劑、增稠劑、防凍劑、 pH調(diào)整劑、消泡劑和水等組成。由于其分散介質(zhì)是水，所以懸浮劑具有成本低，生產(chǎn)、貯運和使用安全等特點，而且可以與水以任意比例混合，不受水質(zhì)、水溫影響，使用方便。與以有機溶劑為介質(zhì)的農(nóng)藥劑型相比，具有對環(huán)境影響小和藥害輕等優(yōu)點。根據(jù)物理性狀，懸浮劑可以分為兩類：一是濃縮懸浮劑(SC)，由不溶于水的固體原藥分散在水中制成，是最常見的懸浮劑品種;二是懸乳劑(SE)，分散相由兩類原藥組成，一類為事先以有機溶劑溶解并乳化了的原油，一類為不溶于水的固體原藥，共同分散在水中，制成具有油相、固相和連續(xù)水相的多懸浮體系[7]。此外， 近年來發(fā)展起來的微膠囊懸浮劑和水基懸浮種衣劑等，雖然名稱不同，但從其分散原理看，也應(yīng)屬于懸浮劑的范疇，只是前者分散相為微膠囊，后者是在懸浮劑的基礎(chǔ)上引入成膜劑而具有在種子表面成膜的功能[8-9]。
高品質(zhì)的懸浮劑具有細的粒徑。一般l～3μm，平均90%粒徑小于5μm，高的懸浮牢(一般都在90%以上)和在作物葉面上有高的展著性和粘著性，使其藥效優(yōu)于同品種的可濕粉劑。目前國內(nèi)登記的農(nóng)藥劑型品種已超過204個，國外農(nóng)化公司2004年在我國登記的懸浮劑品種有64個，而且今后發(fā)展趨勢還在不斷增長。懸浮劑在國內(nèi)外農(nóng)藥劑型中已成為基本劑型;同時也已逐步成為替代粉狀制劑和部分乳油的優(yōu)良劑型之一[10]。
近幾年來注意到懸浮劑有朝著加工高濃度懸浮劑方向發(fā)展的趨勢，國外農(nóng)化公司2004年在我國登記的水懸劑品種中有1/3的農(nóng)藥品種都是高濃度的，例如430g/L的戊唑醇和代森錳鋅500g/L的異丙隆、異菌脲、甲基硫菌靈和600g/L的吡蟲啉等[11]。最近幾年國外農(nóng)化公司開發(fā)的一些非常有特點的農(nóng)藥新品種都直接加工成懸浮劑。如2.5%菜喜(多殺霉素)SC、5%銳勁特(氟蟲腈)SC、10%除盡(溴蟲腈) SC、20%米滿(蟲酰肼)SC、1.25%保富(高效氯氰菊酯)SC、50%嘧菌酯(翠貝)S C和5%霸螨靈(唑螨酯)SC等。這些產(chǎn)品有很多已進入中國市場，并得到用戶廣泛使用和認可[12]。
2.水分散粒劑
水分散粒劑(WDG)是20世紀80年代初在歐美發(fā)展起來的一種農(nóng)藥新劑型，也稱干懸浮劑。國際農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會聯(lián)合會(GIFAR)將其定義為：在水中崩解和分散后使用的顆粒劑。水分散粒劑主要由農(nóng)藥有效成分、分散劑、潤濕劑、粘結(jié)劑、崩解劑和填料組成，粒經(jīng)0.2—5mm，入水后能迅速崩解，分散，形成高懸浮分散體系。
與傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型比較，水分散粒劑主要有以下優(yōu)點：①解決了乳油的經(jīng)皮毒性，對作業(yè)者安全;②有效成分含量高，WDG大多數(shù)品種含量為80%～90%，易計量，運輸，貯存方便;③無粉塵飛揚，減少了對環(huán)境的污染;④入水易崩解，分散性好，懸浮率高;⑤再懸浮性好，配好的藥液當天沒用完，第二天經(jīng)攪拌能重新懸浮起來，不影響應(yīng)用;⑥對一些在水中不穩(wěn)定的原藥，制成WDG效果較懸浮劑好。
水分散粒劑的特點是流動性好，易于計量，避免了可濕性粉劑從包裝容器中倒出所帶來的粉塵污染，危害操作者及周圍環(huán)境的安全;它與可濕性粉劑、水懸浮劑相比，有效成分含量高，節(jié)約包裝和貯運費用，貯存穩(wěn)定性好，不必擔心水懸浮劑在貯存期出現(xiàn)分層、沉淀、結(jié)塊;兌水稀釋時，能迅速崩解，分散性、潤濕性和懸浮性好，使用方便，能充分發(fā)揮藥效，被認為是21世紀最具發(fā)展前景的劑型之一。目前，一些發(fā)達國家水分散粒劑的配方和工藝已相當成熟， 品種逐年增加，大有取代可濕性粉劑的趨勢[13]。
3.水乳劑
水乳劑是一種O/W乳液，也稱為濃乳劑(CE)。它是指用水作為介質(zhì)代替大部分或全部有機溶劑，通過向體系提供機械能(如高剪切和均質(zhì)等)，在表面活性劑(即乳化劑)的作用下，制得液滴直徑低2μm，外觀呈乳白色，用水稀釋時與乳油(EC)倒入水中形成的外觀并無不同的液體制劑。開發(fā)難點是難度大和開發(fā)時間長、劑型難以穩(wěn)定(內(nèi)在不穩(wěn)定)。為了保證EW劑型產(chǎn)品質(zhì)最和一定的貨架壽命，必須解EW劑型長期貯存期問的物理穩(wěn)定性問題，需要選擇合適的乳化劑(最好是專用乳化劑)和要用高剪切和均質(zhì)等專用設(shè)備。
近年來，水乳劑在國外發(fā)達國家發(fā)展很快，已有幾十個商品化品種。其中尤以英國發(fā)展最迅速，l993年水乳劑占整個劑型不到l%.而5年后即l998年已占5%。目前，已有36個農(nóng)藥有效成分用來加工水乳劑。國外農(nóng)化公司在我國2004年農(nóng)藥登記中已有13個品種，像6.9%精嗯唑禾草靈(威霸)和(驃馬)、45%瞇鮮胺(施�？�)、25%戊唑醇(富力庫)、60%丁草勝(特帥) 、50g/L S-氰戊菊酯(來福靈)等產(chǎn)品[11]，用在棉花、大豆、花生、香蕉、梨、蘋果、水稻和衛(wèi)生上。
4.緩釋劑
根據(jù)有害生物發(fā)生規(guī)律、危害特點及環(huán)境條件,通過農(nóng)藥加工手段，使農(nóng)藥按需要的計量、特定的時間、持續(xù)穩(wěn)定的釋放以達到最經(jīng)濟、安全、有效地控制有害生物的技術(shù)，其制劑稱為緩釋劑。緩釋劑是具有控制釋放能力的各種制劑的總稱。其優(yōu)點:①可以使高毒品種低毒化，避免或減輕高毒農(nóng)藥品種在使用過程中對人、畜及有益微生物的急性中毒和傷害，也可以避免或減輕農(nóng)藥對環(huán)境的污染; ②可以使農(nóng)藥減少在環(huán)境中的光解，水解、生物降解、揮發(fā)、流失等，使用藥量大大減少，而持效期大大延長;③由于藥劑釋放劑量和時間可以得到控制,因而藥劑的功能性得到提高。盡管如此，從總體上看，緩釋劑目前應(yīng)處于研究和開發(fā)階段，各種緩釋劑的選材、制作方法、技術(shù)指標、質(zhì)量檢驗方法、釋放速度與環(huán)境條件的關(guān)系等研究正在進行。降低成本，避免高分子化合物貯存體在環(huán)境中的累積造成新的環(huán)境污染，也是緩釋劑能否商品化的關(guān)鍵[14]。
緩釋劑可分為:(1)微膠囊劑;(2)包結(jié)化合物;(3)多層制品;(4)空心纖維;(5) 吸附體;(6)發(fā)泡體;(7)固溶體;(8)分散體;(9)復(fù)合體;(10)自身縮合體;(11)直接結(jié)合體;(12)橋架結(jié)合體[15]。
綜上所述，當前劑型加工的發(fā)展趨勢是:減少或不用有機溶劑、向水基化轉(zhuǎn)化;流體劑型向水可分散的固型體轉(zhuǎn)化;低濃度制劑向水可分散(或溶化)的高濃度固體劑型轉(zhuǎn)化;單劑向混劑的轉(zhuǎn)化。農(nóng)藥劑型正朝著水性、粒狀、緩釋、專用化、省力化的方向發(fā)展。一些高效、安全、經(jīng)濟、省力化的劑型正在興起，并將部分取代或大部分取代那些污染大的乳油、粉劑等劑型。
以上是開題報告的立題依據(jù)，希望對大家有所幫助。
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