農(nóng)藥原藥必須經(jīng)過一定的加工過程形成一定形態(tài)的制劑才能夠應用,而制劑的型態(tài)稱劑型,劑型的好壞則直接影響農(nóng)藥的效果和應用。以粉粒體形態(tài)發(fā)揮作用的農(nóng)藥劑型,在生產(chǎn)過程中會根據(jù)其有效成分的物化性質,再配合不同的農(nóng)藥助劑和加工工藝,使其有效成分以粉粒體的形態(tài)存在,再以合適的施藥方法進行作用。
那么今天我們就來扒一扒,藏在農(nóng)藥劑型中的粒度分布知識知多少。
圖1 遭受蟲害的青菜
一、常見固體制劑中顆粒粒徑分布狀態(tài)
1、粉劑(DP)
粉劑由農(nóng)藥原藥,填料和少量助劑經(jīng)混合,粉碎至一定細度的粉狀固體制劑。我國的標準是:95%的粉粒能通過200目標準篩(粉粒直徑在74微米以下,平均粒徑為30微米左右),粉粒較粗。而國外普遍采用的粉劑標準是98%的粉粒能通過325目篩(粉粒最大直徑為44微米,粒徑在5-15微米)。然而粉劑的細度與藥效有密切的關系,粒徑大于37微米的粉劑藥效較差,最有效的粉粒直徑在20微米以下,因此我國急待解決的是粉劑加工質量問題。
2、可濕性粉劑(WP)
可濕性粉劑由原藥與載體或填料及一定量的濕潤劑,分散劑等混合,粉碎后達到98%通過325目篩,即藥粒直徑小于44微米,平均粒徑25微米,濕潤時間小于2分鐘,懸浮率60%以上質量標準的細粉,加水后形成均勻懸浮液。
圖2 某品牌可濕性粉劑
3、顆粒劑(GR)
顆粒劑是由農(nóng)藥原藥與載體等助劑經(jīng)過加工制成的顆粒狀固體制劑。按粒度分布,粒劑可分為顆粒劑和微粒劑兩大類。各國規(guī)定也不一致,依據(jù)我國的實際情況,我國規(guī)定粒劑的粒度范圍為60~200目。
4、水分散粒劑(WG)
由原藥,助劑,載體等加工成的固體農(nóng)藥制劑。其助劑系統(tǒng)較復雜,既有濕潤劑,分散劑,還有崩解劑,黏結劑,潤滑劑等。該劑型是顆粒劑中的一種,且有粒劑的性能,但也區(qū)別于一般的粒劑(水中不崩解),就是它能溶解在水中,或均勻分散在水中。其中有效成分為60-90%,將其放入水中攪動之后,猶如可濕性粉劑一樣能均勻地溶解并分散在水中,因此,它具有可濕性粉劑和乳劑的特點。目前主流為干法工藝,目前較常見的為擠壓造粒和硫化床造粒。
圖3 水分散粒劑
5、干懸浮劑(DF)
干懸浮劑是一種0.1-1毫米粒狀制劑,它具備可濕性粉劑與懸浮劑的優(yōu)點,又克服了它們的缺點。歐美一些國家對干懸浮劑已經(jīng)重視起來,并在生產(chǎn)中得到應用,我國目前已開始這方面的工作,頗有應用前景。
近年來農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所將干懸浮劑跟水分散性粒劑合為一起,統(tǒng)稱為水分散性粒劑(英文代碼WDG)。區(qū)別在于加工方法,干懸浮劑是做成水懸浮劑后采用噴霧造粒的方式所得,所以外觀上一般為圓球狀,而WDG是干法粉碎、造粒。
干懸浮劑的特點:1、稀釋后自然微粒細度可達1-5微米,明顯好于干法的10-40微米。細度的明顯提高,將表現(xiàn)在懸浮率、分散性和藥效的提高;2、干燥過程由于是噴霧干燥,不經(jīng)過擠壓,水分在很短時間迅速蒸發(fā),顆粒蓬松,因而對助劑的加入數(shù)量和質量要求降低,可以節(jié)約助劑成本。
圖4 濕法農(nóng)藥水分散粒劑(DF)加工工藝流程圖
二、常見液體制劑中顆粒粒徑分布狀態(tài)
懸浮劑又稱膠懸劑或水懸浮劑,是有不溶于水的固體原藥,多種助劑(濕潤劑,分散劑,填料,增稠劑,穩(wěn)定劑等) 和水混合后通過濕法研磨粉碎形成的一種使固體粒子均勻分散于水介質中的一種農(nóng)藥制劑。農(nóng)藥懸浮劑加工方法主要有兩種。一種是超微粉碎法(亦稱濕磨法),另一種是凝聚法(亦稱熱熔—分散法)。而農(nóng)藥水懸浮劑的加工基本都采用超微粉碎法,目前一般認為懸浮劑的最佳粒度范圍為0.3-5μm。
圖5 某品牌的懸浮劑
三、農(nóng)藥制劑顆粒粒徑分布狀態(tài)對農(nóng)藥利用率的影響
通過上文我們了解了以粉粒體形態(tài)發(fā)揮作用的相關農(nóng)藥劑型,那么粉粒細度對農(nóng)藥利用率有什么影響呢?用于對水配成懸浮液噴灑的可濕性粉劑、懸浮劑、干懸浮劑、水分散性粒劑以及用于噴粉的粉劑,噴施到作物或蟲體、菌體、雜草的表面上,都是以細小的粉粒狀態(tài)發(fā)揮其藥效。因此,都要有一層均勻的覆蓋,才有利于發(fā)揮作用;同時,要求覆蓋的藥劑必須達到一定的量,這個覆蓋藥量就叫沉積量。直接影響粉粒覆蓋均勻度和沉積量的因素,主要是粉粒細度。覆蓋的面積就越大而且均勻, 農(nóng)藥利用率就越高。
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細粉粒對葉片或病蟲體的附著力強,一般說5~10微米的粉粒對害蟲的附著力較好,大于1 5微米的粉粒附著力顯著下降,粗粉粒幾乎不能在葉面上持留,極易脫落。因為細藥粉的藥效高,所以觸殺性殺蟲劑的粉粒愈小,則每單位重量的藥劑與蟲體接觸面愈大,觸殺效果也就越好。在胃毒性農(nóng)藥中,藥粒愈小,愈易為病蟲害吞食,食后亦較易被腸道吸收而發(fā)揮毒效。但藥粒過細,有效成分揮發(fā)加快,藥效期縮短,噴藥時飄移嚴重,反而會降低藥效,并對環(huán)境不利。
因此,在確定粉劑的細度時,應根據(jù)原藥特性、防治對象、加工設備條件和施藥機械水平,確定合適的粒徑。
粉體圈 作者:小榆
參考資料:
1、馮建國,張小軍,于遲,陳維韜,蔡夢玲,吳學民.我國農(nóng)藥劑型加工的應用研究概況[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報.2013.18(2):220-226.
2、部分資料來自高校老師課件,若有錯誤,歡迎指正。
作者:粉體圈
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