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    01、納米尺度在農(nóng)藥制劑中的重要作用及優(yōu)勢(shì)

    眾所周知，化學(xué)農(nóng)藥原藥大多是畝用量很低（每畝少至1克左右）而又不水溶的物質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)分散、稀釋?zhuān)�才能在大面積上施用。農(nóng)藥制劑加工和施用的全過(guò)程，就是連續(xù)分散、稀釋?zhuān)ㄖ苿┘庸し稚ⅰ�使用前用水稀釋分散→噴布再分散）的過(guò)程，分散度的高低及均勻度，直接影響到藥劑的防治效果。以往的農(nóng)藥劑型，從粉劑（50~100微米）→可濕性粉劑（10~20微米）→水懸浮劑（3~5微米）→乳油（1~5微米）→水乳劑（0.5~5微米）→微乳劑（0.001~0.1微米）等的發(fā)展歷程，都是在不斷降低農(nóng)藥顆粒尺度，提高其分散程度來(lái)強(qiáng)化農(nóng)藥的防治效果。國(guó)內(nèi)曾興盛一時(shí)的微乳劑已是超納米級(jí)的劑型，因未擺脫乳化劑用量較大、需使用有害溶劑以及配制技術(shù)、設(shè)備工藝和固有制作理論的束縛，沒(méi)能持續(xù)深入發(fā)展下去，使乳油再次反彈，并被基本不用有機(jī)溶劑、藥效次于微乳劑而制作和施用中存在諸多缺陷的懸浮劑趕上潮頭。

    當(dāng)前，絕大多數(shù)農(nóng)藥劑型的分散程度（粒徑）都在微米（1×10-6=1μm）級(jí)范圍，與納米級(jí)相差1000倍，與多數(shù)分子粒徑（0.3~0.4nm，1×10-10米級(jí)（埃））相差約10000倍。

    量變可引起質(zhì)變。由于納米級(jí)顆粒分散極其細(xì)微，同等質(zhì)量的物質(zhì)，其顆粒數(shù)和總表面積數(shù)成幾何級(jí)數(shù)增加，使得藥性物質(zhì)的活性點(diǎn)充分展露，從而在水中的相容性及布朗運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性提高，在農(nóng)作物和防治對(duì)象上的覆蓋率、附著率和接觸防治對(duì)象要害部位的機(jī)率都明顯增大。由于顆粒極其細(xì)微，在表面活性劑的協(xié)助下，可順利穿過(guò)作用對(duì)象的氣孔、腺孔等通道，從而迅速滲透入農(nóng)作物體內(nèi)，為有效物到達(dá)作用點(diǎn)創(chuàng)造了先決條件。因而防治效果和農(nóng)藥利用率顯著提高，持效期延長(zhǎng)，且環(huán)境中的遺留污染減少，使得用藥成本和農(nóng)產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)大為降低。同時(shí)由于顆粒極其細(xì)微分散，也不會(huì)因局部藥物過(guò)量而出現(xiàn)作物藥害。這些優(yōu)勢(shì)完全符合農(nóng)藥轉(zhuǎn)型升級(jí)、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、高質(zhì)量發(fā)展、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)戰(zhàn)略，也與減量增效和農(nóng)藥制劑向著高效、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、省力的時(shí)代要求相契合。

    但要制得納米級(jí)農(nóng)藥制劑，需要賦予較多能量和使用新設(shè)備，成本可能略有增加，要與它帶來(lái)的綜合效果進(jìn)行比較后才能做出抉擇。而且，急性毒性高和對(duì)外界較敏感的原藥，若沒(méi)采取技術(shù)保護(hù)措施，制成納米級(jí)農(nóng)藥制劑后，其急性毒性將增強(qiáng)，但也更易降解，因此需要我們做好細(xì)致的調(diào)查研究，以便正確選擇和區(qū)別對(duì)待。

    02、關(guān)于研發(fā)納米農(nóng)藥制劑的三點(diǎn)建議

    1. 積極推進(jìn)納米農(nóng)藥的研發(fā)

    納米農(nóng)藥研發(fā)無(wú)疑是農(nóng)藥制劑科研人員今后的一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，但不能是制劑工作的全部，應(yīng)根據(jù)原藥的物理和化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用需求，將大部分原藥品種盡可能制成真正合格的納米制劑，建議參考如下情況進(jìn)行選擇。

    （1） 高熔點(diǎn)原藥

    其中原藥水中溶解度1%~2%以上時(shí)，用液固增溶法制作可溶液或可溶性粉劑。如酸根（羧酸、磷酸、磺酸、黃酸等）用成鹽法制成可溶液或可溶性粉劑，還可用生成絡(luò)合物、復(fù)合物、分子化合物等法制得可溶液。

    該種情況下的可溶液體系雖然呈分子或離子狀態(tài)（0.3nm~4nm不等），但因極性較強(qiáng)，在經(jīng)過(guò)蠟質(zhì)層葉面和生物內(nèi)部?jī)尚裕ㄓH水和疏水）通道，尤其下行時(shí)常受到一定阻力，影響其防治效果，務(wù)必要加入適量的降低表面張力的非離子（或某些陽(yáng)離子）表面活性劑，以充分展現(xiàn)高分散度制劑的生物效能。

    水中相對(duì)穩(wěn)定而難溶的固體原藥，可制水懸浮劑、納米水懸浮劑；水中不穩(wěn)定而難溶的固體原藥，加工成油懸浮劑及納米油懸浮劑、種衣粉劑、粉塵劑、水面漂浮粉劑、可濕性粉劑等，后兩者應(yīng)采用水溶性包裝袋包裝。

    （2） 低熔點(diǎn)原藥

    水中難溶的低熔點(diǎn)固體原藥及在水中較穩(wěn)定的中高沸點(diǎn)的液體農(nóng)藥，可全面研發(fā)納米固體乳劑、超納米固體乳劑、納米微囊固體懸浮劑、納米微球固體懸浮劑（粒劑或片劑、粉劑）及納米乳劑、超納米乳劑、納米微囊懸浮劑、納米微球懸浮劑、納米乳油等。

    2. 為納米級(jí)農(nóng)藥助力添彩

    納米農(nóng)藥的超細(xì)效應(yīng)、界面和能量效應(yīng)，為農(nóng)藥有效物到達(dá)作用點(diǎn)提供了最佳有利條件。而納米農(nóng)藥要做到控制自身有效物的釋放時(shí)間、移動(dòng)方向及劑量，還需能控制釋放的功能性材料予以協(xié)助，其中導(dǎo)向性功能材料尤為重要。所謂控制釋放，是通過(guò)功能性材料對(duì)原藥的物理或化學(xué)吸附、相互摻雜、物理化學(xué)包裹或原藥化學(xué)接枝等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)緩慢釋放（緩釋?zhuān)�、快速釋放（速釋�(zhuān)�、定時(shí)釋放（定釋?zhuān)�、�?dǎo)向釋放（導(dǎo)釋?zhuān)�，以達(dá)到保護(hù)原藥、降低毒副作用、精準(zhǔn)施藥、節(jié)省資源、延長(zhǎng)殘效期、保護(hù)環(huán)境的目的。在這之前的國(guó)內(nèi)外大多數(shù)的研究是利用外界條件，如溫度、水分、光照、氧氣、二氧化碳、pH、電磁場(chǎng)等刺激源來(lái)控制有效物釋放，這對(duì)醫(yī)藥界病人個(gè)體可能實(shí)現(xiàn)，但對(duì)廣闊的作物群體難以實(shí)施，也不能準(zhǔn)確無(wú)誤地導(dǎo)向靶標(biāo)。

    筆者設(shè)想，農(nóng)作物受病蟲(chóng)為害時(shí)，常會(huì)產(chǎn)生新的代謝產(chǎn)物及保護(hù)性反應(yīng)，若在成囊（或成微球）材料和表面活性劑乃至原藥結(jié)構(gòu)中接枝相關(guān)聯(lián)的活性基團(tuán)或改造成有導(dǎo)向作用基因的化合物，讓納米農(nóng)藥乳粒或微囊、微球，攜帶或富集到受害部位，從而更精準(zhǔn)地節(jié)約用藥而不影響或傷及無(wú)關(guān)的部位。如聚乳酸等聚羥基酸類(lèi)、聚氨基酸類(lèi)、改性的羧甲基殼聚糖、糖苷類(lèi)、海藻多糖類(lèi)、菇類(lèi)蛋白多糖、環(huán)糊精、吲哚-3-甲醛等就是可生物降解的安全性生物相容物。呋喃香豆素、類(lèi)黃酮、多酚、木質(zhì)素、香豆酸、綠原酸、丹寧、苯丙烷等次生代謝物和茉莉酸、DL-B-氨基丁酸、二氯異煙酸、水楊酸等誘抗劑，反應(yīng)型表面活性劑及改性的納米二氧化硅等，均有相當(dāng)程度的導(dǎo)向功能，可根據(jù)具體場(chǎng)合和情況進(jìn)行試驗(yàn)。在與作物生理生化的結(jié)合上尋求通用型或不同類(lèi)別的導(dǎo)向型助劑及功能集團(tuán)。若有必要，還可在產(chǎn)品中引入的同時(shí)，兼?zhèn)渖�長(zhǎng)調(diào)節(jié)、抗逆及微肥功能的物質(zhì)，從而使納米農(nóng)藥達(dá)到“錦上添花”又具綜合效能的目的。

    納米農(nóng)藥，若一旦有了“北斗”導(dǎo)航，就如虎添翼，農(nóng)藥制劑環(huán)保化將有新的突破，從而跨入農(nóng)藥制劑的嶄新時(shí)代。

    3. 納米農(nóng)藥的環(huán)保化

    化學(xué)農(nóng)藥的環(huán)保化，是當(dāng)代人類(lèi)社會(huì)的重大關(guān)切，也是農(nóng)藥科技工作者時(shí)時(shí)牽掛的核心課題。農(nóng)藥環(huán)保化是一項(xiàng)復(fù)雜細(xì)致的系統(tǒng)工程，需要新藥及功能性助劑創(chuàng)制、制劑加工的創(chuàng)新和先進(jìn)藥械及科學(xué)合理使用的共同努力才能全面實(shí)現(xiàn)。創(chuàng)制高效、低毒、低殘留、環(huán)境友好的新品種，對(duì)農(nóng)藥的環(huán)保化起著決定性作用。納米農(nóng)藥制劑對(duì)于充分發(fā)揮原藥的內(nèi)在潛力、彌補(bǔ)原藥性能缺陷使之更加完善起著關(guān)鍵作用。先進(jìn)藥械和農(nóng)藥的科學(xué)合理安全使用，對(duì)農(nóng)藥的環(huán)保化起著保障作用。目前，藥械和農(nóng)藥的科學(xué)合理安全使用問(wèn)題比較突出，若最后關(guān)口失守，上游的努力將會(huì)前功盡棄，必需特別加以關(guān)注。

    高質(zhì)量的無(wú)人機(jī)低空飛防，確實(shí)能提高噴藥效率，節(jié)省大量勞力和確保操作人員安全，適宜于大面積的茂密作物和水田中的病蟲(chóng)草防治，但對(duì)于坡地和小面積及稀疏作物地就不太適用，且還存在藥劑飄移的安全性風(fēng)險(xiǎn)，因此除改進(jìn)現(xiàn)有農(nóng)藥制劑的飄移之外，還可考慮用遇水崩解的細(xì)粒劑加以克服或緩解。

    另外，零星小面積的施藥和部分藥劑流失問(wèn)題還要研制多功能的新藥械解決。如無(wú)人機(jī)飛防玉米螟，藥劑利用率很低能否用智能機(jī)器人在喇叭口施用包衣的粒劑進(jìn)行防治。互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)，可及時(shí)判定病蟲(chóng)害發(fā)生的時(shí)間和位置，使之準(zhǔn)確定位，縮小施藥范圍，避免周?chē)�污染和藥劑殘留。同時(shí)，諸多有關(guān)預(yù)防為主、綜合防治的措施，在農(nóng)藝操作、制藥和用藥的實(shí)踐中，應(yīng)圍繞影響環(huán)保化的各個(gè)細(xì)節(jié)，進(jìn)行改進(jìn)和完善，共同對(duì)農(nóng)藥的環(huán)保化貢獻(xiàn)力量。

    總之，納米農(nóng)藥制劑能更充分挖掘原藥性能，提高防效，減少用藥和環(huán)保壓力，具有明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，若與控制釋放技術(shù)和局部隱蔽施藥結(jié)合，加之藥械和施藥質(zhì)量改進(jìn)，再與生物生理生化、信息技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的高度融合，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥深層次的環(huán)保化、智能化，以滿(mǎn)足廣大人民群眾對(duì)化學(xué)農(nóng)藥不斷完美的期待。