推動(dòng)農(nóng)藥制劑和表面活性劑的互動(dòng)開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新 （上）

一、 農(nóng)用表面活性劑與農(nóng)藥劑型

人們習(xí)慣于將農(nóng)藥制劑所用的表面活性劑稱(chēng)為農(nóng)用表面活性劑。顧名思義，它的誕生和發(fā)展與農(nóng)藥制劑緊密相聯(lián)。農(nóng)藥制劑的發(fā)展推動(dòng)了農(nóng)用表面活性劑的創(chuàng)新，而農(nóng)用表面活性劑的創(chuàng)新又為農(nóng)藥制劑的進(jìn)一步發(fā)展提供了條件。

農(nóng)用表面活性劑的創(chuàng)新包括3個(gè)方面：
① 將其他行業(yè)使用的某種表面活性劑引入到農(nóng)藥制劑中使用，從而解決了一系列共性的配方技術(shù)。
② 把某種表面活性劑按系統(tǒng)化或序列化開(kāi)發(fā)出一系列類(lèi)同產(chǎn)品，以滿足農(nóng)藥制劑的多種特殊要求。
③ 研發(fā)投產(chǎn)全新結(jié)構(gòu)的農(nóng)用表面活性劑產(chǎn)品，為農(nóng)藥制劑的科技創(chuàng)新配套。

到目前為止，農(nóng)用表面活性劑伴隨著農(nóng)藥制劑的發(fā)展共經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展時(shí)期：傳統(tǒng)農(nóng)藥制劑期；環(huán)境友好農(nóng)藥制劑發(fā)展期；以藥物傳遞技術(shù)為主導(dǎo)的農(nóng)藥制劑期。以下分而述之。

二、 傳統(tǒng)農(nóng)藥制劑期的農(nóng)用表面活性劑

2.1 傳統(tǒng)農(nóng)藥制劑期的劑型結(jié)構(gòu)

20世紀(jì)40年代末到70年代初，世界農(nóng)藥工業(yè)處于發(fā)展初期，即是傳統(tǒng)農(nóng)藥制劑期。這一時(shí)期的主要農(nóng)藥產(chǎn)品有：有機(jī)磷類(lèi)、有機(jī)氯類(lèi)、氨基甲酸酯類(lèi)和早期的擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥等。加工的劑型主要為乳油、水劑、粉劑及可濕性粉劑。加工時(shí)，通常按原藥物化性質(zhì)（主要為熔點(diǎn)、水中的溶解性能和穩(wěn)定性等）來(lái)選定劑型。對(duì)于高熔點(diǎn)的藥物往往制成粉體制劑，溶于水且水中穩(wěn)定的藥物制成水劑，其余則制成乳油。

加工中對(duì)制劑技術(shù)的基本要求是：分散、潤(rùn)濕和穩(wěn)定。

2.2 農(nóng)用表面活性劑發(fā)展初期的產(chǎn)品群

農(nóng)用表面活性劑工業(yè)正是為滿足這一時(shí)期的要求而設(shè)立和發(fā)展的。農(nóng)用乳化劑在這一時(shí)期發(fā)展很快，研發(fā)并投產(chǎn)了多個(gè)系列的產(chǎn)品群。主要有：   

（l）以各種結(jié)構(gòu)的烷基芳烴基為親油基團(tuán)，如烷基苯基、烷基酚基和三苯乙烯酚基等；以不同聚合度的聚氧乙烯醚為親水基團(tuán)所構(gòu)成的多個(gè)系列的農(nóng)用非離子表面活性劑。代表性品種有：壬基酚聚氧乙烯醚——農(nóng)乳100號(hào)和芐基酚聚氧乙烯醚——農(nóng)乳300號(hào)、400號(hào)，三苯乙烯基酚聚氧乙烯醚——農(nóng)乳600號(hào)，烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物——農(nóng)乳700號(hào)。
（2）通過(guò)對(duì)個(gè)別烷基苯親油基團(tuán)的磺化進(jìn)而開(kāi)發(fā)了陰離子型的農(nóng)用乳化劑、潤(rùn)濕劑，其中最具歷史意義的是十二烷基苯磺酸鈣系列陰離子乳化劑，如農(nóng)乳500號(hào)。
（3）將脂肪醇、脂肪酸和個(gè)別植物油的聚氧乙烯醚類(lèi)非離子表面活性劑引入農(nóng)藥制劑，并進(jìn)一步進(jìn)行序列化開(kāi)發(fā)，如脂肪醇聚氧乙烯醚——農(nóng)乳200號(hào)等。其中最突出的是蓖麻油聚氧乙烯醚（EL乳化劑序列）。
（4）引入了萘磺酸鹽類(lèi)和木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)等陰離子表面活性劑，作為分散劑和潤(rùn)濕劑等為農(nóng)藥固態(tài)制劑配套，進(jìn)而開(kāi)發(fā)多個(gè)系列品種。

這一時(shí)期表面活性劑對(duì)農(nóng)藥制劑發(fā)展的突出貢獻(xiàn)在于：

（1）賦予有機(jī)磷類(lèi)和擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)等農(nóng)藥的乳油在田間用水稀釋時(shí)具備自發(fā)乳化的功能，實(shí)現(xiàn)了原藥的高度分散和潤(rùn)濕。
（2）實(shí)現(xiàn)了六六六等固體農(nóng)藥制劑由粉劑升級(jí)為可濕性粉劑，賦予制劑遇水潤(rùn)濕、分散、懸浮的功能，顯著改善了藥粉的飄移和藥液的流失。
（3）建立了農(nóng)用表面活性劑領(lǐng)域的基本產(chǎn)品框架，為今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.3 此時(shí)期的農(nóng)藥制劑具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

① 乳油以輕芳烴為溶劑，被乳化成農(nóng)藥的芳烴溶液。
② 水不進(jìn)入制劑組分（除水劑外）。
③ 制劑產(chǎn)品的物化形態(tài)處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。
④ 僅在短期內(nèi)（田間應(yīng)用時(shí)）對(duì)制劑的乳化性能（乳油）、懸浮性能（粉體制劑）提出技術(shù)要求。

2.4 根據(jù)農(nóng)藥制劑的需要，對(duì)表面活性劑體系開(kāi)發(fā)的技術(shù)思路主要包括：

① 以各種原藥乳油的配制為中心，開(kāi)發(fā)配套的乳化劑。
② 以陰離子表面活性劑（鈣鹽）為基點(diǎn)，根據(jù)活性物化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開(kāi)發(fā)了多個(gè)系列的非離子表面活性劑，構(gòu)成陰、非離子相匹配的農(nóng)用乳化劑系統(tǒng)。
③ 微粒乳化層空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路為：陰離子HLB≈8，位于乳化膜內(nèi)沿；非離子位于乳化膜外壁和里層（指第二非離子）。此結(jié)構(gòu)使制劑具有優(yōu)秀的自發(fā)乳化性能。
④ 與固體制劑配套的分散劑、潤(rùn)濕劑主要從其他行業(yè)引入，如萘磺酸鹽類(lèi)、木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)。