冷陽(yáng)

(上海肥料農(nóng)藥行業(yè)協(xié)會(huì)，上海 201103)

1 從市場(chǎng)開發(fā)解析行業(yè)發(fā)展大勢(shì)

1.1 企業(yè)和產(chǎn)品

到目前為止在中國(guó)獲得農(nóng)藥產(chǎn)品登記證的農(nóng)藥制劑企業(yè)近2 040家，其中同時(shí)生產(chǎn)原藥的企業(yè)有691家。

截止2018年12月31日，在登記的41 514個(gè)農(nóng)藥產(chǎn)品中，制劑產(chǎn)品有36 680個(gè)（含衛(wèi)生用藥制劑2 404個(gè)），原藥有3 834個(gè)。

1.2 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)

中國(guó)對(duì)各類農(nóng)藥需求的市場(chǎng)容量總計(jì)150萬(wàn)t左右/a（折合原藥近50萬(wàn)t），見表1。

表1 我國(guó)對(duì)各類農(nóng)藥商品需求的市場(chǎng)容量

1.3 需要開發(fā)國(guó)際市場(chǎng)

2018年，中國(guó)農(nóng)藥原藥產(chǎn)量為208.3萬(wàn)t（2015年達(dá)到歷史最高產(chǎn)量374.1萬(wàn)t），是全球最大的農(nóng)藥原藥生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)的農(nóng)藥制劑年生產(chǎn)能力已達(dá)800萬(wàn)t，遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)需求量。近年來(lái)，制劑產(chǎn)品的年產(chǎn)量?jī)H保持在230～250萬(wàn)t，其中150萬(wàn)t農(nóng)藥制劑用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，80～100萬(wàn)t農(nóng)藥制劑用于出口。中國(guó)每年出口原料農(nóng)藥145萬(wàn)t左右，出口制劑近100萬(wàn)t（折合原藥25萬(wàn)t），合計(jì)折合原藥170萬(wàn)t，其中深度加工成最終產(chǎn)品出口的僅占15%。

1.4 發(fā)展的大勢(shì)

中國(guó)是農(nóng)藥原藥的生產(chǎn)和出口大國(guó)，隨著中國(guó)農(nóng)藥行業(yè)的發(fā)展，農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，制劑產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)在不斷地提升，提高農(nóng)藥制劑的國(guó)際市場(chǎng)占有率是我國(guó)農(nóng)藥行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的必由之路。

⑴ 中國(guó)制劑企業(yè)需要加速提升制劑產(chǎn)品在全部出口農(nóng)藥中的比重，開發(fā)國(guó)際市場(chǎng)。

⑵ 跨國(guó)公司的制劑產(chǎn)品早已進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)實(shí)際上已成為世界農(nóng)藥市場(chǎng)的一部分。

⑶ 無(wú)論是國(guó)際市場(chǎng)還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，中國(guó)制劑企業(yè)都需要從產(chǎn)品質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)、工藝、研發(fā)、經(jīng)營(yíng)和管理等多方面迅速提升水平，與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，否則沒(méi)有出路。

2 從法規(guī)的導(dǎo)向看企業(yè)創(chuàng)新的方向

中國(guó)正在實(shí)施有史以來(lái)最嚴(yán)厲的環(huán)保、安全生產(chǎn)管控法規(guī)和農(nóng)藥管理新政，這既給農(nóng)藥企業(yè)帶來(lái)前所未有的壓力，也是制劑企業(yè)的明確發(fā)展導(dǎo)向，歸納起來(lái)有2點(diǎn)：

⑴ 要以新的農(nóng)藥安全觀為導(dǎo)向謀發(fā)展

農(nóng)藥安全的新概念包括產(chǎn)品安全、作物安全、環(huán)境安全、生產(chǎn)安全、施藥者安全、生態(tài)安全和食品安全。

⑵ 要“減量”，要瞄準(zhǔn)“綠色、精準(zhǔn)、提效”的目標(biāo)開展制劑的技術(shù)創(chuàng)新

據(jù)全國(guó)農(nóng)技推廣中心統(tǒng)計(jì)，中國(guó)耕地面積11 900萬(wàn)hm2（近18億畝），每年播種面積為24億畝次左右，病蟲草鼠害總發(fā)生面積均超過(guò)65億畝次。近年來(lái)在中國(guó)農(nóng)藥安全和減量法規(guī)的導(dǎo)向已初見成效（表2）。

表2 2014-2017年農(nóng)作物植保防治及農(nóng)藥使用情況

以往的成績(jī)已成過(guò)去，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的“減量”，就需要進(jìn)一步突出以“增效、安全”為目標(biāo)，在制劑和施藥技術(shù)方面不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新。

3 從全球制劑技術(shù)的發(fā)展梳理研發(fā)思路

3.1 世界農(nóng)藥制劑技術(shù)的發(fā)展

自世界有機(jī)合成農(nóng)藥誕生近80年來(lái)，伴隨著生存和發(fā)展、發(fā)展和環(huán)境、發(fā)展和全球生態(tài)等人類社會(huì)的3個(gè)發(fā)展主題的演變，農(nóng)藥制劑技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了3個(gè)階段（表3）。

表3 世界農(nóng)藥制劑技術(shù)發(fā)展的3個(gè)階段

3.2 第3代農(nóng)藥制劑技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)

對(duì)近10年來(lái)的研究動(dòng)態(tài)進(jìn)行了分析，其發(fā)展走向初見端倪。

⑴ 目標(biāo)：開發(fā)綠色/生態(tài)/安全的農(nóng)藥制劑技術(shù)。

⑵ 思路：將過(guò)去以分散/潤(rùn)濕/穩(wěn)定為主線的研究思路，轉(zhuǎn)變?yōu)橐运幬锏膫鬟f為主線開展研究，需要研發(fā)新的藥物傳導(dǎo)技術(shù)（new delivery technology）。

⑶ 重點(diǎn)：由偏重新劑型的研發(fā)轉(zhuǎn)為對(duì)制劑組分的選優(yōu)。

⑷ 組合創(chuàng)新：與高新技術(shù)相結(jié)合，引入新材料、新成果，開展多專業(yè)合作，如膜技術(shù)、納米材料技術(shù)、數(shù)字化控制技術(shù)等。

⑸ 評(píng)價(jià)體系：將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)列入安全評(píng)價(jià)體系。

⑹ 項(xiàng)目設(shè)置：以提高制劑某種性能的條形項(xiàng)目為主開展研究，例如：提高藥效、低揮發(fā)、按需控制釋放、防飄移和防淋移等現(xiàn)已突破了過(guò)去按劑型“分塊”研究的傳統(tǒng)思路，而改為以藥物的傳遞為主線，不斷組合其他新技術(shù)，新材料朝著設(shè)定的目標(biāo)開展研發(fā)。

現(xiàn)已涌現(xiàn)出一批新技術(shù)成果，尤其是低揮發(fā)性乳油和控制釋放技術(shù)方面的成果更引人矚目。

3.3 中國(guó)的農(nóng)藥制劑技術(shù)需要與世界同步發(fā)展

⑴ 第3代農(nóng)藥制劑技術(shù)是適應(yīng)當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展同步開展的，與中國(guó)農(nóng)藥新的安全和減量要求方向一致。

⑵ 有三分之二的產(chǎn)品需要走向國(guó)際市場(chǎng)，中國(guó)農(nóng)藥必須與世界同步。

4 中國(guó)農(nóng)藥制劑的發(fā)展預(yù)測(cè)

4.1 中國(guó)農(nóng)藥制劑發(fā)展和現(xiàn)狀

中國(guó)的農(nóng)藥制劑技術(shù)曾經(jīng)長(zhǎng)期處于落后狀態(tài)。到20世紀(jì)末，制劑加工能力達(dá)150萬(wàn)t，乳油占50%，可濕性粉劑、粉劑占25%，年耗甲苯、二甲苯等有機(jī)溶劑40萬(wàn)t。

為適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代，中國(guó)政府開始組織第2代農(nóng)藥制劑技術(shù)，即環(huán)境友好農(nóng)藥劑型的系統(tǒng)研發(fā)，至21世紀(jì)初在全行業(yè)推廣，使中國(guó)農(nóng)藥制劑進(jìn)入快速發(fā)展期。

1998－2008年的10年中，懸浮劑、水分散粒劑、水乳劑、微乳劑、種子處理懸浮劑、懸乳劑和微囊懸浮劑等農(nóng)藥新劑型產(chǎn)品在中國(guó)農(nóng)藥行業(yè)先后產(chǎn)業(yè)化。新劑型制劑產(chǎn)品數(shù)量占全部農(nóng)藥制劑產(chǎn)品的比例1998年為2.6%、2005年為10%、2008年為17.2%。

在2008－2018的第2個(gè)10年中，中國(guó)農(nóng)藥制劑行業(yè)的發(fā)展進(jìn)入快車道。環(huán)境友好新劑型產(chǎn)品的占比：2012年為24.66%，截止2018年底已上升到45.68%（表4）。在此期間，全行業(yè)對(duì)乳油中輕芳烴等有毒有害溶劑系統(tǒng)實(shí)施嚴(yán)格的限量和技術(shù)改造，對(duì)粉體加工過(guò)程實(shí)施了自動(dòng)化清潔生產(chǎn)改造，EC、WP等老劑型產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性能大幅提升。建立了嚴(yán)格的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，其中產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)多采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)和檢測(cè)方法，尤其是通用方法幾乎全部等同或等效采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

表4 2012年和2018年主要農(nóng)藥產(chǎn)品劑型占比

4.2 中國(guó)農(nóng)藥制劑未來(lái)的發(fā)展態(tài)勢(shì)

隨著中國(guó)一系列環(huán)保和農(nóng)藥減量施用法規(guī)的出臺(tái)，中國(guó)農(nóng)藥制劑未來(lái)的發(fā)展方向如下：

⑴ 產(chǎn)品的發(fā)展方向

綠色、安全、增效、精準(zhǔn)。

⑵ 制劑技術(shù)的開發(fā)方向

高傳導(dǎo)、低揮發(fā)、低淋移、防飄移和智能釋放。

⑶ 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向

① 高溶劑含量制劑的發(fā)展會(huì)受到限制；② 低VOC含量和無(wú)粉塵的制劑產(chǎn)品將獲得較快發(fā)展；③ 農(nóng)藥制劑產(chǎn)品劑型結(jié)構(gòu)的調(diào)整將加快。

4.2.1 溶劑含量高的制劑發(fā)展受到限制

⑴ 乳油占比還會(huì)下降

乳油在傳導(dǎo)、藥效等方面有許多優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有產(chǎn)品中使用高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑的依然較多。應(yīng)該看到限用的有機(jī)溶劑遠(yuǎn)不止現(xiàn)在的5種，單純依靠溶劑替代來(lái)發(fā)展乳油非長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)。乳油的發(fā)展走勢(shì)會(huì)經(jīng)歷以下3個(gè)階段：

①達(dá)標(biāo)

按HG/T4576-2013的要求更換5種有害溶劑和控制2個(gè)雜質(zhì)含量，調(diào)整配方，做到達(dá)標(biāo)。但今后《農(nóng)藥助劑禁限用名單》實(shí)施，將需要進(jìn)行第2次改造，成本優(yōu)勢(shì)將逐步喪失。單純的采用溶劑取代法去改造乳油，最終將會(huì)被淘汰。

② 淘汰一批

一部分乳油產(chǎn)品隨高毒農(nóng)藥一起淘汰；達(dá)標(biāo)無(wú)望的產(chǎn)品，將主動(dòng)或被動(dòng)淘汰。

在中國(guó)常用的300多個(gè)農(nóng)藥原藥品種中，乳油僅相對(duì)集中于15%的原藥品種中，達(dá)6 000多個(gè)乳油產(chǎn)品，占現(xiàn)有9 500多個(gè)登記產(chǎn)品的65%以上。僅阿維菌素類、菊酯類、酰胺類除草劑、毒死蜱、三唑磷和乙酰甲胺磷等10多個(gè)農(nóng)藥的乳油有4 000個(gè)，占到乳油產(chǎn)品的近一半（如2008年延續(xù)至今：9個(gè)主要的菊酯類的乳油產(chǎn)品有1 350個(gè)，單劑為964個(gè)，阿維菌素類的乳油產(chǎn)品為1 247個(gè)）。上述15%的原藥品種是乳油的大頭，其中阿維菌素類、菊酯類等10多個(gè)農(nóng)藥是乳油的重頭。這些農(nóng)藥大多已有成熟的新劑型產(chǎn)品投產(chǎn)，可以取代。隨著乳油成本的提高或宏觀政策的調(diào)控，這些乳油品種勢(shì)必會(huì)成為主動(dòng)或被動(dòng)退出的對(duì)象。

③ 創(chuàng)新一批

低VOC乳油、高濃度乳油和乳粒劑等具有高效、安全的特點(diǎn)是乳油今后發(fā)展的方向。

⑵ 含溶劑量偏高的SL、ME制劑的發(fā)展也將被限制

此類制劑中活性物呈分子態(tài)或納米態(tài)，故藥效優(yōu)秀。但其中部分產(chǎn)品使用了大量的極性和非極性溶劑。溶劑含量高的制劑在土壤中的淋移量大和散發(fā)到大氣中的VOC危害已引起世界各國(guó)的重視。今后，伴隨著農(nóng)藥助劑管理的深入開展以及大氣、土壤污染物的嚴(yán)格管理，對(duì)農(nóng)藥中VOC含量進(jìn)行監(jiān)控是社會(huì)發(fā)展的必然。

① 使用的甲醇、DMF、N-吡咯烷酮及部分芳烴溶劑亦將面臨禁限用，可供替代的主要是中長(zhǎng)碳鏈的酰胺類溶劑。由于成本原因，部分產(chǎn)品將主動(dòng)退出。

② 將來(lái)實(shí)施VOC含量管理后，有部分產(chǎn)品將會(huì)被迫退出。

③ 有部分雜環(huán)類農(nóng)藥的SL采用加酸溶解法制備，此法在國(guó)際上早已淘汰。20世紀(jì)80年代以來(lái)，中國(guó)耕地表層土由于嚴(yán)重酸化（pH下降了0.13～0.8），有害重金屬的離子化所造成的污染已嚴(yán)重影響到食品安全。隨著《土壤環(huán)境保護(hù)法》的誕生，此類SL產(chǎn)品將會(huì)受到限制。

④ 部分殺蟲、殺菌劑的SL、ME產(chǎn)品轉(zhuǎn)向非農(nóng)使用，如用于木材、紡織品和建材的處理等。

4.2.2 低VOC含量和無(wú)粉塵的制劑產(chǎn)品將獲得較快發(fā)展

⑴ 以水為主載體的SL會(huì)增長(zhǎng)

此類制劑即原來(lái)的水劑（AS），在2016版農(nóng)藥劑型國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已被納入SL，是最優(yōu)秀的一類制劑。伴隨著其支撐原藥結(jié)構(gòu)的變化，未來(lái)會(huì)有較大發(fā)展。

① 草銨膦和麥草畏等水劑將彌補(bǔ)百草枯水劑退出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)后的缺失。

② 草甘膦鹽水劑所用助劑牛脂胺將被逐步淘汰，通過(guò)篩選新配方將會(huì)進(jìn)一步提升產(chǎn)品的安全性能。一批不符合安全生產(chǎn)要求的異丙胺鹽生產(chǎn)線將會(huì)停產(chǎn)，草甘膦鹽的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將更加多樣化。

③ 隨著制劑技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)有更多的新原藥被制成SL劑型。

⑵ SC、SE、OD等制劑產(chǎn)品將加快發(fā)展

由于在生產(chǎn)、使用、環(huán)境和生態(tài)等方面所具有的安全性能，SC、SE、OD等制劑將成為今后生產(chǎn)和推廣的首選劑型，它們的增長(zhǎng)速度還會(huì)加快。技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)將集中于：

① 加強(qiáng)活性物-靶標(biāo)有效傳遞的研究，進(jìn)一步提高藥效。

② 進(jìn)行較高儲(chǔ)存溫度（如65℃以上）穩(wěn)定性研究，以適應(yīng)全球銷售。

③ 加強(qiáng)對(duì)OD的物理穩(wěn)定性和能與之匹配的陰離子表面活性劑的篩選。

④ 產(chǎn)品細(xì)度（D50）將提升到1～1.5 μm，配套加工機(jī)械普遍升級(jí)。

⑶ 固體制劑的發(fā)展熱點(diǎn)將集中于無(wú)粉塵的各種顆粒狀劑型。

顆粒狀制劑包括WG、SG、GR、漂浮粒劑、泡騰粒劑和可分散片劑等。由于儲(chǔ)運(yùn)、使用方便，無(wú)粉塵，包裝物易回收處理等優(yōu)點(diǎn)，這些制劑今后的發(fā)展速度將會(huì)加快，成為僅次于懸浮體系制劑的第二大類劑型產(chǎn)品。今后的開發(fā)重點(diǎn)將集中于：

① WG產(chǎn)品與FAO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全面接軌，即要粉塵量和耐磨性達(dá)標(biāo)，又要具有優(yōu)異的自動(dòng)分散性和懸浮率。

② 顆粒劑將被賦予某些特殊功能，開發(fā)出多種專門用途，并獲快速發(fā)展。例如水田除草拋射粒劑，用于根施的殺蟲劑顆粒劑等。

③ 革除“作坊式”生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

④ 進(jìn)行清潔生產(chǎn)。

乳粒劑（EG）是此類制劑中一個(gè)極有發(fā)展前景的新劑型。它將乳油與固體制劑的優(yōu)點(diǎn)融于一體，尤其是以高分子材料包裹高濃度乳油工藝路線所制的粒狀制劑，將成為農(nóng)藥制劑產(chǎn)品中的一顆新星。

⑷ 種子處理劑

種子處理劑是農(nóng)藥制劑產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，今后的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)是種子處理懸浮劑，核心是科技水平的博弈，集中體現(xiàn)于：

① 配方藥物的更新?lián)Q代：一系列超高效殺蟲、殺菌活性物，生物刺激素等正進(jìn)入FS的配方篩選。

② 牢固的藥種黏附（具有高耐磨性和低脫落率）和優(yōu)秀的發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)。

③ 促進(jìn)種子萌發(fā)、根系發(fā)達(dá)，保芽護(hù)芽等功能組分的篩選。

種子處理劑的另一重要分支是種子丸粒化。它在節(jié)水耕作、荒漠開發(fā)及高檔經(jīng)濟(jì)作物良種的栽培等多方面均有廣泛的發(fā)展前景。

⑸ 微囊制劑

農(nóng)藥微囊劑經(jīng)過(guò)40年的研發(fā)，已擁有豐富的技術(shù)貯備。今后將進(jìn)入大規(guī)模的成果轉(zhuǎn)化時(shí)代，產(chǎn)品發(fā)展將形成2個(gè)系列：

① 依托傳統(tǒng)技術(shù)支撐的緩釋型產(chǎn)品，用于防治地下害蟲、種子處理、室內(nèi)衛(wèi)生用藥和糧庫(kù)用藥等。

② 依托當(dāng)代高新技術(shù)支撐的快速釋放型、控制釋放型及復(fù)合劑型（ZC、ZW、ZE）產(chǎn)品，用于大田噴施。

大田應(yīng)用微囊產(chǎn)品用量大，將成為開發(fā)的熱點(diǎn)。

在新囊殼材料的篩選和研制方面，將會(huì)逐步開發(fā)推廣硅基材料、改性的天然高分子材料等。

4.2.3 劑型結(jié)構(gòu)調(diào)整

未來(lái)EC的占比還會(huì)下降，將會(huì)由現(xiàn)今的26%下降為20%左右或更低。SC、WG、SE、EW、FS等新劑型產(chǎn)品的占比將會(huì)由現(xiàn)在的45%左右上升為55%或更高。

4.2.4 其他

非植保用藥，如衛(wèi)生用藥、工業(yè)防霉、魚牧業(yè)殺寄生蟲用藥和遠(yuǎn)洋輪用殺生物制劑等將會(huì)占據(jù)15%～20%的農(nóng)藥制劑產(chǎn)品市場(chǎng)。

5 若干關(guān)鍵技術(shù)將成為研發(fā)熱點(diǎn)

5.1 綠色乳油新配方體系的研究

徹底推翻傳統(tǒng)乳油的溶劑體系、乳化劑匹配體系，研制VOC含量低，對(duì)環(huán)境、生態(tài)安全性高的綠色乳油是第3代農(nóng)藥制劑技術(shù)開發(fā)最主要的目標(biāo)之一。2005年10月美國(guó)加州實(shí)施VOC＜20%農(nóng)藥準(zhǔn)入法規(guī)后，已成為世界農(nóng)藥研究的熱點(diǎn)。

新配方體系構(gòu)架的基礎(chǔ)研究和設(shè)置是最關(guān)鍵的核心技術(shù)。

新體系的取材以植物源材料和新型綠色溶劑為主，目前已有2條研究思路取得突破。

⑴ 共溶劑系統(tǒng)研發(fā)思路

通過(guò)對(duì)溶劑組合的篩選開展研究。已有一批安全性高的乳油產(chǎn)品問(wèn)世。共溶劑組合的目標(biāo)呈多樣化，如改善溶解性能、低VOC、低刺激、防結(jié)晶和提高制劑穩(wěn)定性等。

表5是2個(gè)除草劑復(fù)配的高含量EC，篩選的共溶劑組合抑制了結(jié)晶，顯著改善了制劑的穩(wěn)定性。

表5 由2個(gè)除草劑復(fù)配的高含量乳油

⑵ 共溶劑-助劑系統(tǒng)研發(fā)思路

在共溶劑系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又篩選了某些表面活性劑作為組分之一。此時(shí)，表面活性劑充當(dāng)了3個(gè)角色，一作溶劑，二作乳化劑，三作噴施助劑。這顯著提高了乳油的安全性和藥效，如以下2個(gè)配方（表6、表7）。

表6 某殺螨劑的共溶劑-助劑EC

表7 某殺蟲劑的共溶劑-助劑EC

5.2 飛防用制劑的研究

超低容量噴霧制劑是最迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。

當(dāng)前使用較多的懸浮劑、微乳劑、可溶液劑、可分散油懸浮劑、油懸浮劑和水分散粒劑等與傳統(tǒng)的ULV是兩回事，無(wú)FAO標(biāo)準(zhǔn)可套用。

將這些劑型改造為飛防制劑其實(shí)質(zhì)就是把超低容量噴施技術(shù)由簡(jiǎn)單的油基藥液噴施改變?yōu)閺?fù)雜的水基藥液噴施，需要針對(duì)一系列關(guān)鍵技術(shù)開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。

⑴ 規(guī)避高濃度施藥（超出常規(guī)100倍或以上）所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)

① 提高制劑分散度，防止施藥不均引起藥害；② 助劑的篩選，規(guī)避在高濃度下呈現(xiàn)植物毒性的助劑；③ 原EW、SE、SC中含有高揮發(fā)性有機(jī)物的規(guī)避和替代，及對(duì)施藥過(guò)程中環(huán)境安全問(wèn)題的研究。

⑵ 規(guī)避藥液霧滴飄移所導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)

分類研究各種水基藥液噴出后的形狀和液滴大小的變化及沉降路徑，建立一系列影響因子與結(jié)果的數(shù)字化模型。主要影響因子有飛行高度和速度、風(fēng)向和風(fēng)速、氣溫和濕度、藥液噴出的起始速度和霧滴大小以及藥液的表面張力、黏度、比重和揮發(fā)性等。

⑶ 劑型和配方研究

一是要研制適合中國(guó)式飛防特點(diǎn)的專用ULV制劑，二是要對(duì)有某些有使用前景的現(xiàn)有制劑產(chǎn)品（如ME、EW、SC等劑型的某些產(chǎn)品）按飛防的要求進(jìn)行配方改造，并配套開展相應(yīng)的應(yīng)用試驗(yàn)，取得系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為今后申報(bào)農(nóng)藥登記做準(zhǔn)備。

⑷ 標(biāo)準(zhǔn)體系的建立

要建立適合中國(guó)式飛防的農(nóng)藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等，研究對(duì)原有的ULV劑型技術(shù)指標(biāo)作延伸，如黏度、揮發(fā)性（霧滴失重率）、霧滴粒徑和閃點(diǎn)等。

⑸ 桶混助劑的研究

現(xiàn)有的桶混助劑多為乳化植物油系列，并非對(duì)所有飛防場(chǎng)合都適用，也并非對(duì)所有作物都安全。因此需要開發(fā)其他系列的品種，如高分子系列、混合系列的助劑產(chǎn)品等，同時(shí)要開展系統(tǒng)的應(yīng)用研究。桶混助劑與配方助劑不同，它沒(méi)有包含在農(nóng)藥制劑中而經(jīng)過(guò)一系列登記程序的考核。為規(guī)避潛在的風(fēng)險(xiǎn)，今后桶混助劑將成為助劑監(jiān)管的重點(diǎn)。

5.3 控制釋放制劑技術(shù)

緩釋制劑分為2類：一類是純緩釋制劑，適用于衛(wèi)生殺蟲劑、糧庫(kù)用藥和防治地下害蟲等，多為封閉用藥；另一類是控制釋放制劑，適用面廣，用于大田防治能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施藥、提高藥效，是綠色安全農(nóng)藥制劑技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。

目前，能實(shí)現(xiàn)控制釋放功能的主要制劑為微囊制劑。21世紀(jì)以來(lái)，微囊制劑在全球獲得了快速發(fā)展。至2018年中國(guó)微囊懸浮劑登記數(shù)已達(dá)243個(gè)，是2008年（23個(gè)）的10倍多。然而，登記卻未投產(chǎn)的多，銷售的產(chǎn)品中，用于種衣劑、防治地下害蟲的多，用于大田防治的極少。

控制釋放技術(shù)是中國(guó)農(nóng)藥制劑技術(shù)中與國(guó)際水平差距最大的領(lǐng)域之一。研發(fā)和掌握一系列關(guān)鍵技術(shù)是今后的重要發(fā)展方向。

5.3.1 快速釋放技術(shù)

快速釋放是控制釋放技術(shù)的基礎(chǔ)，只有掌握了有效成分釋放的速度才能實(shí)現(xiàn)控制釋放。其主要技術(shù)路線和關(guān)鍵技術(shù)有：

⑴ 高含量（500 g/L左右）、無(wú)溶劑、薄殼微囊懸浮劑工藝，關(guān)鍵技術(shù)：冷、熱儲(chǔ)和經(jīng)時(shí)條件下的防破囊、抗結(jié)晶技術(shù)。

⑵ 高含量（75%左右）微囊WG生產(chǎn)工藝、經(jīng)濟(jì)規(guī)模下的連續(xù)化成囊工藝和連續(xù)化噴霧造粒工藝。

5.3.2 預(yù)設(shè)條件下快速釋放技術(shù)

⑴ 田間稀釋后快速釋放微囊制備

其關(guān)鍵技術(shù)有：囊皮設(shè)計(jì)成對(duì)pH敏感的類反滲透膜，制劑按材料要求設(shè)置成微酸或微堿性，以保持穩(wěn)定。施藥時(shí)稀釋后恢復(fù)中性，藥物快速釋放。

⑵ 微堿性條件下釋放技術(shù)

由于甜菜夜蛾、棉鈴蟲和玉米螟等鱗翅目幼蟲的消化道呈堿性，該法尤其適合將鱗翅目殺蟲劑制成CS。若在制劑中添加誘食劑則更佳。

其關(guān)鍵技術(shù)有：囊皮的結(jié)構(gòu)修飾，嵌入易遇堿水解的基團(tuán)（如酯鍵），遇堿破囊。

⑶ 微酸性條件下釋放技術(shù)

用以種子處理或田間莖葉噴施的某些殺蟲劑藥物特別適合被制備為這類制劑。田間噴施前，視蟲情發(fā)生程度將藥液調(diào)至pH 4～6，噴施在莖葉上的藥液因水分蒸發(fā)而濃縮，酸度增大，藥物迅速釋放。

其關(guān)鍵技術(shù)有：囊皮的結(jié)構(gòu)修飾，嵌入易遇酸水解的基團(tuán)（如低聚乙縮醛基團(tuán)），遇酸破囊。

5.3.3在水中不釋放的技術(shù)

在水中不釋放的技術(shù)為藥效高但對(duì)水生生物高毒的農(nóng)藥品種帶來(lái)了水田應(yīng)用的巨大市場(chǎng)。

其關(guān)鍵技術(shù)有：

⑴ 約1/10左右的水相與油相的農(nóng)藥原藥混合制得油包水體系，以此作為囊芯物來(lái)制取CS。

⑵ 按滲透平衡和使用要求在囊內(nèi)水相和囊外水相中加入滲透壓調(diào)節(jié)劑（如鹽、醇等），使得藥劑在植物表面迅速釋放。掉入水中時(shí)，由于囊外滲透壓大于囊內(nèi)，故藥物能長(zhǎng)期儲(chǔ)于囊內(nèi)直到降解。

毫無(wú)疑問(wèn)，農(nóng)藥制劑控制釋放技術(shù)將與世界科技同步發(fā)展。

5.4 納米材料制劑技術(shù)

20世紀(jì)末，國(guó)際上即開始了將納米材料技術(shù)用于農(nóng)藥制劑的研究。

綜觀近20年的研究進(jìn)展，可以看到：

⑴ 達(dá)到納米級(jí)的農(nóng)藥活性物質(zhì)，沒(méi)有表現(xiàn)出像無(wú)機(jī)納米材料所顯示的量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。

⑵ 液體農(nóng)藥由于沒(méi)有固定的表面，達(dá)到納米級(jí)后顯示了有限的尺寸效應(yīng)（如微乳劑），但沒(méi)有表現(xiàn)出典型納米材料所具有的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)。

對(duì)納米級(jí)農(nóng)藥制劑的研究宜注意選準(zhǔn)切入點(diǎn)。對(duì)國(guó)外的研究動(dòng)態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，相對(duì)集中在以下3個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行選題開發(fā)。

⑴ 高熔點(diǎn)、難溶（水及一般溶劑中）的固體農(nóng)藥制劑，尤其是水基化制劑。⑵ 納米級(jí)微囊（快速釋放型）的研究和開發(fā)。⑶ 利用納米材料改善現(xiàn)有的農(nóng)藥制劑的性能。

5.5 活體微生物農(nóng)藥制劑技術(shù)

活體微生物農(nóng)藥的制劑技術(shù)是該類農(nóng)藥發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸之一。這將成為農(nóng)藥制劑研發(fā)的熱點(diǎn)之一。

活體微生物農(nóng)藥品種主要集中在：真菌如木霉菌等；細(xì)菌如芽孢桿菌、假單胞菌等；病毒類如多角體病毒、顆粒體病毒等。主要?jiǎng)┬停簯腋?、可濕粉劑、粒劑和水分散粒劑等?/p>

活體微生物農(nóng)藥的制劑技術(shù)難點(diǎn)在于培養(yǎng)基、代謝物等一并作為活性組分進(jìn)入制劑。

活體微生物農(nóng)藥的制劑技術(shù)重點(diǎn)是延長(zhǎng)制劑的貨架壽命（真菌類和細(xì)菌類制劑），其關(guān)鍵技術(shù)有：

⑴ 使用當(dāng)代農(nóng)藥制劑配方技術(shù)，優(yōu)化微生物休眠環(huán)境（水分、pH及專用穩(wěn)定劑等），延長(zhǎng)制劑貨架壽命。

⑵ 篩選和引入碳源、氮源、展著等組分，增強(qiáng)微生物萌發(fā)和定植能力，提高藥效。

⑶ 解決微生物、培養(yǎng)基及多種功能性組分等共存于一個(gè)配方體系中的制劑穩(wěn)定性問(wèn)題。

⑷ 常用助劑與活體微生物相容性數(shù)據(jù)庫(kù)建立。

6 制劑產(chǎn)業(yè)化水平的提升和人工智能的融入

徹底革除作坊式生產(chǎn)，在普及連續(xù)化、自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)上，不斷融入人工智能技術(shù)是中國(guó)農(nóng)藥制劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，也是應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)保安全壓力的唯一出路。展望未來(lái)，將會(huì)在以下幾個(gè)方面獲得快速發(fā)展：

⑴ 以防止交叉污染為主線的農(nóng)藥制劑工廠的總體布局設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化、規(guī)范化。

⑵ EC、AS、SL、EW、ME、FS等工藝制備相對(duì)成熟的制劑車間，按清潔生產(chǎn)要求逐步實(shí)施規(guī)范設(shè)計(jì)、規(guī)范管理。

⑶ 實(shí)施粉體進(jìn)料、粉體輸送和尾氣集中排放等3項(xiàng)清潔化改造工程，并帶動(dòng)制劑企業(yè)清潔生產(chǎn)整體水平的提升。

⑷ WP的清潔化生產(chǎn)流程在全行業(yè)得到大面積推廣。

⑸ 大力推廣擠壓法制WG的連續(xù)化清潔生產(chǎn)流程。

⑹ 噴霧干燥制WG（DF）的全套裝備和工藝將按照農(nóng)藥制劑的要求得到系統(tǒng)改造，使產(chǎn)品的強(qiáng)度和粉塵量達(dá)標(biāo)。

⑺ 微囊懸浮劑和微囊粒劑的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化。

⑻ 乳粒劑的連續(xù)化生產(chǎn)。

⑼ 種子丸?；B續(xù)化生產(chǎn)裝置的國(guó)產(chǎn)化。

⑽ 開發(fā)與生物農(nóng)藥制劑相配套的專用裝備。

中國(guó)農(nóng)藥制劑制造的人工智能融入始于農(nóng)藥包裝線，2015年通過(guò)對(duì)外合作建成了連續(xù)化噴霧-沸騰干燥制WG（DF）的智能控制生產(chǎn)線，2017年自主設(shè)計(jì)建成了懸浮劑連續(xù)化智能生產(chǎn)線。今后的發(fā)展將會(huì)加快，發(fā)展趨勢(shì)：

⑴ 人工智能融入將由產(chǎn)品包裝延升到規(guī)模較大的農(nóng)藥原料和成品倉(cāng)庫(kù)。

⑵ 在對(duì)懸浮劑連續(xù)化智能生產(chǎn)線不斷提升的同時(shí)，將會(huì)建成聯(lián)產(chǎn)懸浮劑和種衣劑連續(xù)化智能生產(chǎn)線。

⑶ 將有一批產(chǎn)量較大的其他農(nóng)藥劑型生產(chǎn)線融入人工智能而提升，如DF等。

⑷ 高通量大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)將會(huì)在大型農(nóng)藥企業(yè)率先得到普及，并由此將人工智能從生產(chǎn)線的融入拓展到管理、科研和產(chǎn)品應(yīng)用等領(lǐng)域。

⑸ 隨著人工智能融入的普及，一批更適合智能生產(chǎn)線的新裝備、新部件和新材料將會(huì)得到開發(fā)、應(yīng)用和推廣。例如過(guò)濾設(shè)備和材料、旋風(fēng)分離器、尾氣清潔化裝備、三廢處理裝備、管道連接部件等。

⑹ 人工智能導(dǎo)向的自控、儀器領(lǐng)域的技術(shù)革命，將通過(guò)各種新穎的傳感器使相關(guān)的物化指標(biāo)（例如pH、黏度、粒度和電導(dǎo)等）實(shí)施在線控制成為可能，中國(guó)的農(nóng)藥制劑將實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能制造。

7 結(jié) 語(yǔ)

面對(duì)新一輪工業(yè)革命，中國(guó)農(nóng)藥制劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展正面臨著從未有過(guò)的廣闊空間。伴隨著對(duì)農(nóng)藥使用安全、減量要求的不斷提升、從田頭到餐桌食品安全監(jiān)管體系的完善，農(nóng)藥制劑的發(fā)展面臨新的機(jī)遇。融入人工智能，加速關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，打造制劑制造強(qiáng)國(guó)，是中國(guó)農(nóng)藥制劑今后發(fā)展的目標(biāo)。中國(guó)農(nóng)藥制劑行業(yè)正朝著這一方向加速前進(jìn)！