眾所周知,種子萌芽期和苗期是作物生存能力最為薄弱的階段,而種子單位表面積所承載的藥量最高,施藥不均的幾率也是最大,因此,種衣劑是用藥高風(fēng)險(xiǎn)的劑型。
因此,世界糧農(nóng)組織(FAO)/世界衛(wèi)生組織(WHO)制訂的農(nóng)藥制劑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,特意將種子處理劑從常規(guī)劑型中專門區(qū)別列出,就是為了突出該劑型的高風(fēng)險(xiǎn)性、使用對象和方法的特殊性,強(qiáng)調(diào)該劑型需要專門的技術(shù)和管理。
優(yōu)質(zhì)的種衣劑,成膜性好,質(zhì)量穩(wěn)定,包衣層不碎、不脫落,透水、透氣,緩釋效果好,能有效防治病蟲害,并充分發(fā)揮種子潛能。
雖然種衣劑的使用技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)相對成熟,企業(yè)的加工工藝也在不斷升級(jí),但是縱觀國內(nèi),技術(shù)壁壘依然是制約國內(nèi)種衣劑生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的一道坎兒。
吡蟲啉作為種子處理劑,也是第1個(gè)上市的新煙堿類殺蟲劑(1999年拜耳以高巧®的商品名在中國上市),具有殺蟲譜廣、持效期長、低毒安全等特點(diǎn),且具有獨(dú)特的逆境屏蔽作用,開創(chuàng)了種子處理的全新市場。
拜耳高巧®自上市以來,在全世界得到廣泛應(yīng)用,很快成長為種子處理劑產(chǎn)品第一大品牌。高巧®采用德國專利生產(chǎn)工藝,針對高濃度吡蟲啉量身定做,特異性微量雜質(zhì),粒徑、懸浮率和成膜性等指標(biāo)都遠(yuǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
那么,普通的吡蟲啉種衣劑相比于進(jìn)口吡蟲啉種衣劑(高巧®),到底有什么區(qū)別?在此,筆者將從吡蟲啉種衣劑的原藥、制劑加工、生產(chǎn)設(shè)備以及最終穩(wěn)定性等方面對二者進(jìn)行客觀分析。
1 原藥
種衣劑是由活性物質(zhì)+成膜劑+其他助劑(分散劑、滲透劑、流變添加劑、防凍劑、消泡劑等)+填料+輔助成分(微肥、植物生長調(diào)節(jié)劑、保水劑、供氧劑等)+警戒色等多組分組成,每一種組分的生產(chǎn)企業(yè)不同則其產(chǎn)品也可能有所不同,甚至可能出現(xiàn)同一企業(yè)批次間具有差異,這些差異性因素均會(huì)影響后續(xù)種衣劑制劑質(zhì)量的一致性。
其中,原藥是最直接影響制劑質(zhì)量的組分。那么,原藥是如何影響制劑產(chǎn)品的質(zhì)量呢?
雜質(zhì)。原藥的雜質(zhì)含量越低,熔點(diǎn)就越高,熔程就越窄,制成不同類型的制劑的靈活性越高,制劑的穩(wěn)定性和品質(zhì)也就越好。
雜質(zhì)比例不同,種類不同,對于最終制劑生物穩(wěn)定性和品質(zhì)都有一定影響。
拜耳采用高純度的吡蟲啉原藥進(jìn)行高巧®的制劑生產(chǎn),原藥雜質(zhì)含量低、雜質(zhì)種類也明顯少,制劑的穩(wěn)定性和品質(zhì)也就更好。
合成工藝:吡蟲啉原藥中的特異性微量雜質(zhì)對產(chǎn)品的批次穩(wěn)定性有較大影響,進(jìn)而會(huì)對制劑的批次穩(wěn)定性帶來較大影響。據(jù)悉,拜耳的吡蟲啉原藥合成采用其獨(dú)有的專利工藝,使得活性成分中特異性雜質(zhì)的含量顯著降低,改善了制劑產(chǎn)品在貨架期內(nèi)的物理化學(xué)穩(wěn)定性,保證了持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)品藥效。
2 制劑生產(chǎn)工藝
農(nóng)藥制劑產(chǎn)品質(zhì)量和加工設(shè)備應(yīng)用水平關(guān)聯(lián)度越來越大。乳油制劑、微乳劑產(chǎn)品,對設(shè)備的要求比較少,只要混合均一即可,設(shè)備穩(wěn)定性要求比較低;而當(dāng)前制劑生產(chǎn)量逐步增加的懸浮劑、水乳劑、可濕性粉劑、水分散粒劑等劑型產(chǎn)品,對設(shè)備的性能要求更高。
所謂“工欲善其事、必先利其器”,制劑產(chǎn)品質(zhì)量和所采用的設(shè)備性能緊密相關(guān)的高規(guī)格產(chǎn)品指標(biāo)一定是用高性能的設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。
種子處理懸浮劑是以水為分散介質(zhì),將農(nóng)藥原藥、助劑(分散劑、增稠劑等)混合后,經(jīng)粗磨,膠體研磨后而制成的懸浮液。懸浮劑產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的差異,與研磨設(shè)備的性能以及研磨工藝的控制直接相關(guān),對設(shè)備要求非常高。
活性成分通常以顆粒形態(tài)分布在液體介質(zhì)中,通常懸浮劑產(chǎn)品保證98%以上的顆粒通過75微米試驗(yàn)篩即可。拜耳公司選用先進(jìn)的、高性能的研磨設(shè)備進(jìn)行高巧®產(chǎn)品的制劑生產(chǎn),采用獨(dú)創(chuàng)的超低溫、自動(dòng)化的生產(chǎn)工藝,使得產(chǎn)品中99%的大顆粒能通過44微米的試驗(yàn)篩,顯著減小了產(chǎn)品中大顆粒,活性成分在液體制劑中的均勻分布,確保產(chǎn)品具有很高的穩(wěn)定性
但是很多種衣劑生產(chǎn)企業(yè)不僅生產(chǎn)工藝有待改善,在生產(chǎn)管理上也很難保證穩(wěn)定,比如機(jī)器設(shè)備檢修保養(yǎng)、熟練工人、原材料儲(chǔ)存環(huán)境、操作流程的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化等方面,稍不注意就會(huì)影響制劑質(zhì)量。
3 不同生產(chǎn)工藝的吡蟲啉之間的差異
所有含有“懸浮”二字的劑型,在制定控制指標(biāo)時(shí),均要制定其外觀、有效成分含量、相關(guān)雜質(zhì)含量、其他限制性組分含量、酸/堿度(以H2SO4或NaOH計(jì))或pH范圍、濕篩試驗(yàn)、傾倒性、持久起泡性、熱儲(chǔ)穩(wěn)定性這些指標(biāo)。而種子處理懸浮劑還應(yīng)有附著性、懸浮率、低溫穩(wěn)定性等指標(biāo)。
那么,不同生產(chǎn)工藝吡蟲啉種衣劑產(chǎn)品,在熱貯穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性、包衣均勻度、成膜效果等幾個(gè)方面有何不同?
3.1 儲(chǔ)藏性能
拜耳高巧®在我國上市20年,其穩(wěn)定性十分優(yōu)異。按照國標(biāo)GB/T17768-1999要求,對高巧®懸浮種衣劑產(chǎn)品進(jìn)行的熱貯穩(wěn)定性試驗(yàn),每3個(gè)月至少有1次。具體方法按GB/T19136-2003要求,將試樣密閉放置于54℃中貯存14天后,對規(guī)定項(xiàng)目進(jìn)行測試。
結(jié)論:與仿制品相比,高巧®經(jīng)過54℃中貯存14天之后還可以正常流動(dòng),使用效果好,貯藏期長,穩(wěn)定不容易結(jié)塊。
3.2 制劑產(chǎn)品凍融試驗(yàn)
對同一個(gè)高巧®樣品進(jìn)行連續(xù)4天重復(fù)性的凍融試驗(yàn),即在零下20℃放置18小時(shí)取出后每隔15分鐘觀察產(chǎn)品狀態(tài),結(jié)果如表1。
表1 高巧®產(chǎn)品在零下20℃放置18小時(shí)取出后現(xiàn)象
時(shí)間(min) |
產(chǎn)品現(xiàn)象 |
0 |
凝固 |
15 |
凝固 |
30 |
少量化開 |
60 |
少量未化開 |
90 |
完全化開 |
結(jié)論:高巧®產(chǎn)品在90分鐘內(nèi)可完全化開。可以觀察到被測試的高巧®樣品每次都能在90分鐘內(nèi)從凝固狀態(tài)順利地完全融化開,而且在田間低溫條件下,高巧®包衣花生藥效更穩(wěn)定,也更安全。
3.3 包衣均勻度
種衣劑的包衣均勻度是反映種衣劑產(chǎn)品在種子上分布情況的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo),它與產(chǎn)品的綜合防治效果有直接關(guān)系。粒度和粘度的大小都能間接地反映包衣均勻度。
拜耳獨(dú)特的生產(chǎn)工藝將粒徑控制得更小,研磨也更加均勻;當(dāng)粒徑越小,包衣的均勻度也就越好,包衣后種子上的有效成分均勻。
3.4 成膜效果
種衣劑的關(guān)鍵技術(shù)在于它的成膜性。好的種衣劑成膜快、膜質(zhì)均勻、不脫落,透水、透氣。劣質(zhì)種衣劑無成膜劑或成膜性差,易悶種、爛種、燒種,發(fā)生藥害,影響出苗。
拜耳種子處理已經(jīng)有超過100年的歷史了,先進(jìn)的成膜技術(shù)是其四大支柱之一。成膜劑像一張網(wǎng),把有效成分牢牢包在種子表面,防止下雨或澆水時(shí)有效成分的流失,并且使有效成分均勻地分布在種子表面。另外,好的成膜劑還有緩釋作用,能夠延長持效期。
結(jié)論:與對照相比,高巧®包衣外觀好、覆蓋度高、脫落率低、不易被磨損。
高純度的原藥、專利的合成工藝、獨(dú)特的生產(chǎn)技術(shù)、先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,以及嚴(yán)謹(jǐn)周密的生產(chǎn)管理細(xì)節(jié)等,成就了無論從高溫、低溫穩(wěn)定性,還是包衣均勻度、成膜效果上都明顯優(yōu)于其他吡蟲啉種衣劑產(chǎn)品的高巧®。上市20年以來,拜耳高巧®在中國累計(jì)推廣面積3.2億畝、累計(jì)包衣種子量6.4億公斤,收獲了大批高端種子公司以及農(nóng)民的認(rèn)可與追捧。
只有選擇好的原料,不斷精進(jìn)生產(chǎn)工藝,嚴(yán)控生產(chǎn)管理細(xì)節(jié),國內(nèi)的種衣劑企業(yè)才能進(jìn)一步縮小與國外先進(jìn)企業(yè)的差距,以負(fù)責(zé)任的態(tài)度為種業(yè)交出最好方案,為種子公司的品種提升價(jià)值,為農(nóng)民增產(chǎn)增收貢獻(xiàn)力量。
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