農(nóng)藥助劑：轉(zhuǎn)型升級正當(dāng)時(shí)

文//解小如

農(nóng)藥助劑：轉(zhuǎn)型升級正當(dāng)時(shí)

文//解小如

目前，我國對原藥的管理相對較為嚴(yán)格，高毒農(nóng)藥品種已經(jīng)禁用或限制使用。但是，長期以來，我國在重視農(nóng)藥原藥發(fā)展中，卻忽視了助劑對農(nóng)藥產(chǎn)品安全的重要性。隨著工信部頒布的《農(nóng)藥乳油中有害溶劑限量》標(biāo)準(zhǔn)已于今年3月1日起正式實(shí)施，其中對農(nóng)藥乳油中7種有害物質(zhì)提出了限量要求。因此，加快研發(fā)生產(chǎn)低毒環(huán)保農(nóng)藥助劑已經(jīng)刻不容緩。

助劑安全不容忽視

談到農(nóng)藥安全性，人們往往注重農(nóng)藥本身，也就是原藥對人類和環(huán)境的影響，然而農(nóng)藥助劑及其降解產(chǎn)物對人畜和環(huán)境生態(tài)的危害卻很少有人關(guān)注。農(nóng)藥產(chǎn)品是由原藥和助劑共同構(gòu)成，助劑的含量占到了農(nóng)藥產(chǎn)品的1%～90%不等，對生物及環(huán)境的影響是顯而易見的。

上海農(nóng)藥研究所教授張一賓認(rèn)為，一個(gè)農(nóng)藥的成功，一半在于劑型。通過對農(nóng)藥制劑加工，可把少量的藥劑均勻地分布在廣闊的農(nóng)田中，最大限度發(fā)揮農(nóng)藥的效果;克服農(nóng)藥的不足之處，提高使用者的安全性;降低對環(huán)境的壓力，改善操作性能，提升現(xiàn)有藥劑的功能。尤其在當(dāng)前，隨著藥劑活性的不斷提高，新藥劑開發(fā)登記費(fèi)用和時(shí)間不斷遞升，新穎農(nóng)藥結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，通過對一些老農(nóng)藥品種劑型改造以延長其使用壽命，開發(fā)相適應(yīng)的農(nóng)藥劑型應(yīng)提上議事日程。

據(jù)了解，農(nóng)藥的種類繁多，性質(zhì)各異，劑型加工要求也各不相同。因此，要求添加各種不同的輔助物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)各種劑型加工。助劑就是用來改善制劑理化性質(zhì)的輔助物質(zhì)，本身并無活性，但能夠提高農(nóng)藥的防治效果。農(nóng)藥助劑通常分為兩大類，一類是表面活性劑，主要有乳化劑、分散劑、潤濕劑、滲透劑、展著劑、發(fā)泡劑、消泡劑、增溶劑、增黏劑等;一類是非表面活性劑，主要指溶劑、載體、填料、防凍劑、稀釋劑、警戒色素、抗結(jié)塊劑、增效劑等。

據(jù)中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院專家趙旭明介紹，目前我國農(nóng)藥助劑品種繁多，約有4000多種，農(nóng)藥助劑年需求量大約為40萬～50萬噸，其中，農(nóng)藥表面活性劑約在6萬噸以上。目前我國從事農(nóng)藥表面活性劑生產(chǎn)的企業(yè)有近200家，其中年銷售量在千噸以上的企業(yè)約10余家，已經(jīng)形成生產(chǎn)和應(yīng)用能力的非離子型有上百種，陰離子型有數(shù)10種左右，混合型有上千種。

在非表面活性劑農(nóng)用助劑中，以溶劑的用量最大。其中，乳油登記產(chǎn)品達(dá)到9000多個(gè)，是使用有機(jī)溶劑最大的產(chǎn)品群。在當(dāng)前，乳油仍占劑型的46%左右。

山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院理化測定中心高級工程師高繼躍指出，長期以來，我國忽視了助劑對農(nóng)藥產(chǎn)品安全的重要性。目前在我國境內(nèi)登記的2萬多個(gè)農(nóng)藥制劑產(chǎn)品中，液態(tài)制劑達(dá)13000多個(gè)，它們都不同程度使用各種有機(jī)溶劑，包括二甲苯、甲苯、苯、N,N-二甲基甲酰胺等，這些物質(zhì)的大量使用對生產(chǎn)安全、人體健康和生態(tài)環(huán)境都有較大隱患，有的有明確致癌作用，對農(nóng)藥生產(chǎn)者和使用者的健康有潛在危害。

數(shù)據(jù)顯示，我國每年有機(jī)溶劑用量都在35萬噸以上，其中二甲苯、甲苯、苯等輕芳烴溶劑，每年耗用30萬噸左右，甲醇、N,N-二甲基甲酰胺等溶劑也有較大使用量。

山東綠霸化工股份有限公司唐王分公司分析化驗(yàn)室的工作人員正在檢查農(nóng)藥產(chǎn)品。

傳統(tǒng)劑型亟待提升

“為避免對廠房周圍環(huán)境和生產(chǎn)工人造成毒害，需要對廠房進(jìn)行全封閉，生產(chǎn)盡量自動(dòng)化，生產(chǎn)工人需要穿防護(hù)服，這樣生產(chǎn)成本將大大增加?！卑不杖A星化工股份有限公司產(chǎn)品銷售鮑經(jīng)理說。

同時(shí)，由于傳統(tǒng)的農(nóng)藥劑型存在著毒性、粉塵、危險(xiǎn)性等問題，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不適應(yīng)當(dāng)今農(nóng)藥行業(yè)發(fā)展的要求，對傳統(tǒng)劑型的升級改造已迫在眉睫。特別是對于使用有機(jī)溶劑最大的乳油產(chǎn)品今后的發(fā)展，業(yè)內(nèi)專家給出了不少有益的建議。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)用化學(xué)品研究室主任劉村平說，在農(nóng)藥制劑中，乳油是應(yīng)用最多的傳統(tǒng)劑型，加工工藝簡單、對設(shè)備要求低，是農(nóng)藥劑型加工中的低耗能制劑，而且，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，藥效穩(wěn)定。但是，乳油生產(chǎn)需要使用大量二甲苯、混二甲苯、甲苯、苯等芳烴溶劑，有的還需添加一定量的甲醇、DMF等助溶劑。這些溶劑閃點(diǎn)低、易燃、易揮發(fā)、有毒，生產(chǎn)和施用時(shí)，既污染環(huán)境，又浪費(fèi)石化資源。在乳油不可能完全禁止的情況下，需要摒棄的是乳油中的有害溶劑，而不是乳油這一劑型。

“積極探索可以商品化的綠色溶劑包括礦物油溶劑、植物源溶劑、人工合成溶劑等來替代傳統(tǒng)助劑中的苯和二甲苯?！?劉村平表示，礦物源溶劑主要是從石油中提取的一些芳烴類和烷烴類的物質(zhì)，如高閃點(diǎn)和相對分子質(zhì)量大的C9和C10烷基苯類溶劑;植物源溶劑主要是從植物中提取的天然產(chǎn)物及其改性物，如可再生的長鏈脂肪酸和脂肪酸甘油酯、松脂基植物油、油酸甲酯、環(huán)氧化植物油、植物精油、生物柴油，此外還有植物精油和桉葉油等;人工合成類溶劑此類溶劑主要通過人工合成的方法獲得，如吡咯炕酮、丁內(nèi)酯、二甲酯、乙酸仲丁酯類化合物以及烷基酰胺類化合物。

張一賓也表示，在對傳統(tǒng)劑型改造時(shí)，應(yīng)對如乳油這樣使用有害有機(jī)溶劑的制劑實(shí)現(xiàn)水基化制劑，如水乳劑和微乳劑，以降低毒性、藥害和危險(xiǎn)性;用水溶性高分子物質(zhì)取代通常的表面活性劑，在濃懸乳劑和乳油加工中，以表面活性劑作為分散劑，以聚乙烯醇等水溶性高分子來替代。由于分散劑本身為低毒化合物，所加工的制劑毒性也低。

山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院院長李德軍告訴筆者：“我們可以從農(nóng)藥產(chǎn)品的安全性考慮，使用安全性高的溶劑替代危險(xiǎn)性較大的芳烴類溶劑和極性溶劑，配合使用易降解的表面活性劑，開發(fā)生產(chǎn)和推廣環(huán)境友好型乳油，如高沸點(diǎn)重芳烴溶劑油(C10～C14)，閃點(diǎn)在62～110℃;白油(C16～C31)，深度精制后的礦物油，閃點(diǎn)(開式)164～223℃;用植物油提煉精制的副產(chǎn)物經(jīng)環(huán)氧化的植物油酯化溶劑等。”

山東綠霸化工股份有限公司制劑技術(shù)部主任韓志任介紹，將液體制劑固體化是提高百草枯制劑的安全性，降低誤服幾率一個(gè)重要的措施，也是百草枯新劑型的一個(gè)重要方向?？扇芰┦前俨菘萦行С煞趾拖鄳?yīng)的輔助成分等組成的顆粒狀物質(zhì)，包含有效的催吐劑和著色劑、臭味劑。該產(chǎn)品為均勻顆粒，無可見的外來雜質(zhì)或硬塊，能夠自由流動(dòng)，并且?guī)缀鯚o塵。與水劑相比，顆粒劑攜帶方便，易于溶解，造粒工藝也相對簡單，大大減少了誤服的機(jī)會(huì)。

中國農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會(huì)咨詢服務(wù)與外聯(lián)部主任齊武也指出，農(nóng)藥助劑企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)計(jì)建設(shè)過程中必須慎重，要經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)論證和職業(yè)衛(wèi)生安全評價(jià)，才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模清潔化生產(chǎn)，并制定出從生產(chǎn)到運(yùn)輸使用的全流程安全程序。同時(shí)，齊武透露，目前行業(yè)也正在制定準(zhǔn)入條件，擬將安全生產(chǎn)和使用放在首位重點(diǎn)考察。

安全環(huán)保劑型發(fā)展正當(dāng)時(shí)

面對當(dāng)前的安全環(huán)保壓力，我們又該如何發(fā)展農(nóng)藥助劑呢?為此，業(yè)內(nèi)專家提出了以下幾點(diǎn)建議：

一是篩選環(huán)保型助劑單體。

在農(nóng)藥制劑和混用表面活性劑配方試驗(yàn)中，將助劑單體的選擇重點(diǎn)轉(zhuǎn)向那些物理安全性高、毒性低、易于生物降解的品種，并制備其系列化產(chǎn)品，便于配方篩選。比如高分子羧酸鹽系列產(chǎn)品、高性能木質(zhì)素磺酸鹽系列產(chǎn)品、EO/PO嵌段聚醚系列產(chǎn)品、烷基多糖苷系列產(chǎn)品、新型有機(jī)硅系列產(chǎn)品等;而對于硝酸鹽、氯酸鹽及烯炔類等具有潛在爆炸性的助劑應(yīng)當(dāng)盡量避免。同時(shí)，應(yīng)加快一些新型助劑產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用探索。

二是發(fā)展水基制劑的專用助劑。

水乳劑、懸浮劑、可溶性液劑、水分散粒劑等水基制劑是安全環(huán)保的農(nóng)藥制劑產(chǎn)品，也是當(dāng)今世界農(nóng)藥劑型的發(fā)展方向。因此，需大力開發(fā)與之相匹配的農(nóng)藥專用助劑來適應(yīng)農(nóng)藥安全劑型的發(fā)展，政府管理部門也應(yīng)給與政策上相應(yīng)的支持。

發(fā)展生物表面活性劑，以替代化學(xué)表面活性劑。常見的生物表面活性劑包括烷基多苷及葡萄糖酰胺、醇醚羧酸鹽及酰胺醚羧酸鹽、單烷基磷酸酯及單烷基醚磷酸酯等。這些產(chǎn)品具有熱穩(wěn)定性高、可生物降解、對環(huán)境無毒害、高效能等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)展綠色助劑、溶劑，替代芳烴類有機(jī)溶劑等。以松脂基植物油溶劑為例，松脂基植物油溶劑來源于松樹油，溶解性能優(yōu)異、適用范圍廣，可以改善農(nóng)藥濕展和滲透性能，提高生物利用率。與苯、二甲苯等輕芳烴類溶劑相比，其閃點(diǎn)高，生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)更安全。

重點(diǎn)發(fā)展高相對分子質(zhì)量助劑。以丙烯酸系高分子分散劑為例，包括丙烯酸均聚物鹽、丙烯酸馬來酸酐共聚物鈉鹽、丙烯酸苯乙烯磺酸共聚物鈉鹽、甲基丙烯酸苯乙烯共聚物鈉鹽、甲基丙烯酸磺酸鹽雙陰離子聚合物分散劑等產(chǎn)品。

三是優(yōu)化現(xiàn)有助劑品種。

非離子型農(nóng)用表面活性劑中的親油基團(tuán)，可以利于生物降解的天然化合物(比如蓖麻油、天然脂肪醇)為原料來替代毒性較大且難以降解多苯核親油基團(tuán);適當(dāng)控制聚氧乙烯鏈中環(huán)氧乙烷的聚合度，以利于其生物降解;用生物降解性更好的非離子型改性硫酸鹽替代具有潛在致癌毒性且較難降解的非離子型改性磷酸鹽。

四是建立農(nóng)藥助劑數(shù)據(jù)庫。

首先，有關(guān)部門應(yīng)邀請高效科研院所及農(nóng)藥制劑及助劑生產(chǎn)企業(yè)的專家對我國現(xiàn)有的千余種農(nóng)藥助劑進(jìn)行安全分類，并提出分類管理或限量管理的分類標(biāo)準(zhǔn);對新研發(fā)的助劑和國外進(jìn)口助劑進(jìn)行安全性評價(jià)，例如，企業(yè)必需提供相關(guān)的MSDS等資料。相關(guān)部門應(yīng)整理搜集歐美等國家農(nóng)藥助劑管理情況、實(shí)驗(yàn)方法及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并積極開展行業(yè)調(diào)研與國際交流，結(jié)合我國的生產(chǎn)條件和科技水平，對我國助劑產(chǎn)品的種類、理化特性、應(yīng)用情況、毒性與環(huán)境毒理、代謝等資料進(jìn)行整理和補(bǔ)充，建立我國農(nóng)藥助劑管理數(shù)據(jù)庫。