Ciencia de la formulación: Gestión de la innovación
1 de octubre de 2010 Nota del editor: la parte 1 de esta historia apareció en el número de debut de Ciencia de la formulación en abril.
Existen varios sistemas complejos en los que los formuladores avanzados brindan opciones para comercializar un producto pesticida deseado. Estos sistemas se basan en herramientas de formulación avanzadas que facilitan o permiten la "mezcla y combinación" eficaz de materiales en ofertas de mayor valor. La introducción de estos productos pesticidas podría realizarse a través de los canales y asociaciones preferidos o directamente en manos de los productores, dependiendo de dónde ofrezca el mayor valor el nuevo producto. Entre estos sistemas podemos comenzar con combinaciones de ingredientes activos en suspensiones a base de agua como una tecnología que ha demostrado flexibilidad y confiabilidad en una variedad de mercados. Estos sistemas normalmente requieren formuladores que produzcan mezclas altamente estables de partículas y gotitas dispersas. A menudo, es más fácil decirlo que hacerlo.
Las tecnologías clave empleadas para producir estos sistemas tienden a ser de naturaleza polimérica, ya que los formuladores de mayor peso molecular brindan importantes beneficios para proteger los materiales de la degradación del rendimiento durante el almacenamiento, especialmente a temperaturas más altas que se encuentran en regiones de cultivo más cálidas y durante períodos prolongados en la cadena de suministro. Estos atributos generan valor para el fabricante de plaguicidas en términos de una mayor vida útil del producto y una mayor flexibilidad logística. Las reducciones de costos derivadas de la mejora de la calidad de la primera pasada, la eliminación reducida o el retrabajo minimizado pueden compensar el costo de los materiales poliméricos avanzados. Estos polímeros a menudo proporcionan beneficios adicionales en términos de estabilidad mejorada cuando se combinan en mezclas de pulverización. Esto puede deberse a una mayor estabilidad después de su dilución o mejorar la compatibilidad debido a su naturaleza química.
La última serie de demandas impuestas a estas suspensiones a base de agua se ha expandido para incluir tolerancia a altas concentraciones de ingredientes activos disueltos (solubles en agua). Si bien cada uno de estos ingredientes activos tiene propiedades diferentes en términos de relativa dificultad para incorporar, una demanda común se ha convertido en la producción de dispersiones estables de uno o más ingredientes activos herbicidas en soluciones de isopropilamina o glifosato de potasio. En este caso, los objetivos de mercado frecuentes son los cultivos modificados genéticamente para que sean tolerantes al glifosato. Aunque ya existen algunos ejemplos de estos sistemas en el comercio, ahora se están introduciendo nuevos estabilizadores poliméricos diseñados específicamente para facilitar el desarrollo de tales productos.
Frente a esta necesidad, se señaló recientemente un ejemplo de un nuevo material diseñado específicamente para su uso en formulaciones avanzadas de glifosato. Se proporcionaron ejemplos en los que se produjeron dispersiones estables de atrazina en sales concentradas de glifosato (que también contienen un adyuvante tensioactivo) utilizando un nuevo estabilizador polimérico lanzado en noviembre de 2009. Como nuevo formulador con un rendimiento altamente especializado, representa una expansión reciente del juego de herramientas accesible que se puede utilizar para desarrollar formulaciones basadas en glifosato de mayor valor frente a la aparición cada vez mayor de malezas resistentes al glifosato en ciertas regiones.
Este tipo de innovación en la formulación parece seguir siendo un objetivo importante a pesar de la naturaleza volátil de los precios del glifosato. Durante períodos de precios particularmente bajos para el glifosato básico, la entrega de valor suficiente para exigir un sobreprecio significativo para tales combinaciones puede presentar un desafío. La justificación sobre si innovar en esta línea se convierte en una función del valor generado por la combinación dentro del nicho objetivo.
Yendo todo adentro
Al igual que con las combinaciones de glifosato, las oportunidades de innovar utilizando combinaciones de materiales adyuvantes con ingredientes activos en productos "completamente formulados" también pueden requerir herramientas especiales. Al igual que con el electrolito disuelto, la presencia de altas concentraciones de agentes tensioactivos o aceites usados como adyuvantes puede presentar problemas especiales para mantener la estabilidad y el rendimiento de una formulación. Los tensioactivos adyuvantes pueden incorporarse en suspensiones de pesticidas e incluso en concentrados a base de disolventes en los que la interacción del adyuvante con otros componentes de la formulación puede presentar problemas en la forma concentrada o tras su dilución en mezclas de pulverización. Para las suspensiones y emulsiones que contienen adyuvantes de aceite "incorporados", puede que sólo sea posible incorporar una cantidad limitada de adyuvante en el producto debido a las limitaciones de "espacio" de la formulación. Una vez incorporado, la solubilidad parcial de uno o más de los ingredientes activos en el sistema adyuvante podría generar una inestabilidad significativa.
Los adyuvantes tensioactivos presentes en altas concentraciones en suspensiones de plaguicidas tienen una tendencia a desestabilizar las formulaciones que se basan en materiales tensioactivos más tradicionales. Esto normalmente obliga al desarrollador a utilizar materiales poliméricos más avanzados y de mayor peso molecular para contrarrestar esta tendencia. Aunque esto resultará en un costo más alto para los formulantes, el desempeño biológico de estos sistemas combinados a menudo puede proporcionar un valor suficiente para justificar el costo y el precio más altos, a menos que surjan conflictos en la cadena de valor entre el proveedor del plaguicida y el proveedor del adyuvante. . Esto tiende a limitarse a unos pocos mercados, como Estados Unidos y Australia, aunque los mercados tienden a ser importantes.
Cuando no se puede formular correctamente el espectro completo de sustancias adyuvantes útiles en el concentrado, las tecnologías innovadoras útiles para desarrollar una solución adyuvante con copa o tanque agregado pueden ofrecer opciones adicionales al determinar la mejor manera de diferenciar por valor. Al innovar con composiciones adyuvantes independientes, es necesario abordar menos desafíos de interacción física y química. El inconveniente de la separación es que la justificación para realizar una inversión separada en el desarrollo de nuevos adyuvantes cambia significativamente cuando el activo no forma parte del desarrollo. La complejidad comercial y el riesgo también aumentan a medida que se desarrollan más productos que requieren gestión comercial y / o registro. Un enfoque para gestionar estos riesgos para obtener una ventaja competitiva puede ser el uso de asociaciones donde se comparten. En este caso, los socios pueden compartir las cargas de desarrollo, gestión o registro para garantizar que la innovación se mantenga en los productos adyuvantes independientes, así como en los plaguicidas formulados.
Ejemplos específicos de tales productos adyuvantes independientes pueden incluir composiciones de aceite o tensioactivo adyuvante que contienen jarabe de maíz con alto contenido de fructosa y / o sulfato de amonio diseñadas para una eficacia mejorada con una variedad de herbicidas selectivos en mezclas de tanque que contienen glifosato. En el último caso (como el aceite adyuvante microemulsionado en sulfato de amonio concentrado), el enfoque descrito está diseñado para brindar conveniencia con un desempeño biológico mejorado, ya que el sistema terminado generalmente será más costoso de producir por unidad que el correspondiente sulfato de amonio seco y adyuvante de aceite suministrado por separado a la mezcla de pulverización. Las ventajas de este tipo de innovación en el punto de uso incluyen la eliminación de un adyuvante tensioactivo separado, ya que la microemulsión ya contiene una dosis eficaz de tensioactivo. En el primer caso, comúnmente conocido como un adyuvante de aceite "híbrido", el objetivo es mejorar el rendimiento en mezclas de tanque de glifosato con una mejor rentabilidad, ya que el producto está diseñado para usarse a una tasa reducida con una concentración de surfactante más baja compensada con un material adyuvante de menor costo.
Cuando los productos innovadores independientes tienen sentido como parte de un programa de control de plagas, también es útil considerar las ventajas relativas de la propiedad intelectual. En los casos en que al menos uno de los productos asociados (ya sean formulaciones activas o adyuvantes) que se definen como con ventajas especiales en un programa de control particular tiene protección de patente, existe una mayor oportunidad de retener el valor de la innovación. Si bien el enfoque para la mayoría de los solicitantes de registro es rodear sus ingredientes activos preferidos con una protección de patente adecuada, otros miembros de la comunidad agrícola buscan patentes en torno a materiales que son importantes para su capacidad de generar valor. Los comercializadores de adyuvantes persiguen la propiedad intelectual de los materiales y productos adyuvantes, mientras que los proveedores de fórmulas buscan la propiedad intelectual de estos materiales. Es posible que las matrices de propiedad intelectual orientadas a un nicho que se basan en activos específicos, ya sean patentados o genéricos, con adyuvantes patentados por separado o tecnologías de aplicación de probada utilidad en un segmento de mercado particular, puedan ofrecer un valor adicional de la innovación del sistema de aplicación o adyuvante independiente. La recomendación de una tecnología de boquillas específica para obtener mejores resultados con pesticidas específicos es un ejemplo de cómo se puede construir.
Dispersiones en aceite
Además de las complejas suspensiones de plaguicidas a base de agua, un área emergente de innovación es aquella en la que las suspensiones de plaguicidas se proporcionan en fluidos distintos del agua. Si bien se encuentra entre los tipos de formulación más complejos y de mayor costo para producir, el enfoque brinda varias oportunidades importantes para la innovación y, por lo tanto, la diferenciación. Un beneficio principal del tipo sigue siendo la capacidad de administrar ingredientes activos sensibles al agua, ya sea solos o en combinación con otros ingredientes activos para mejorar el control. Otro aspecto clave es la opción de usar un líquido adyuvante en lugar de agua para permitir un mejor control con la elección del ingrediente activo. Ya existe una variedad de tales formulaciones disponibles en el mercado, aunque tienden a estar limitadas a tamaños de paquete más pequeños, ya que tradicionalmente ha habido preocupaciones sobre la consistencia del producto y la resistencia a la sedimentación con el tiempo y a temperaturas elevadas.
A diferencia del agua, que es bastante consistente en términos de calidad del agua industrial utilizada y, por lo tanto, de propiedades físicas y químicas, el uso de fluidos distintos del agua como aceites, ésteres o materiales similares presenta problemas especiales. Los enfoques más nuevos para examinar y seleccionar los materiales para su uso en tales productos sugieren que al menos algunas de las fuentes potenciales de estabilidad física variable pueden estar relacionadas con las propiedades y la composición de los materiales utilizados para formular en suspensiones a base de aceite. La mejora de esta tecnología de formulación depende del examen del rendimiento de los sistemas que contienen concentraciones relativamente altas de materiales tensioactivos que se requieren para (1) estabilizar el concentrado y (2) facilitar la dispersión en mezclas de pulverización, incluida la emulsificación después de la dilución y la compatibilidad con otros agentes en el líquido.
Una comprensión más detallada de las interacciones sutiles entre estos materiales tensioactivos y los agentes anti-sedimentación a base de arcilla que se utilizan para mejorar la vida útil de estos productos está comenzando a mostrarse prometedora como una herramienta para proporcionar productos formulados más confiables. Esta es una parte fundamental para hacer que la tecnología sea más fácil de utilizar por una sección transversal más amplia de desarrolladores y especificadores de productos; El éxito de las dispersiones oleosas de ingredientes activos también tiene una aplicación potencial en productos adyuvantes innovadores a base de aceite.
La formulación exitosa de dispersiones en aceite también puede proporcionar un camino claro para la inclusión de un espectro más amplio y una concentración relativamente alta de materiales adyuvantes, ya sean aceites o tensioactivos, aunque la complejidad aumenta con el número de materiales incluidos. Algunos problemas, como la inestabilidad química en el agua, se pueden abordar de forma más completa utilizando fluidos distintos del agua como medio de dispersión, aunque otros problemas, como la solubilidad parcial y los cambios de tamaño de partícula con el tiempo, pueden persistir e incluso exacerbarse.
Si bien parece haber un interés sustancial en la tecnología, la dispersión de plaguicidas en aceite sigue siendo una forma de innovación aplicada con menos frecuencia para productos comerciales debido a su costo relativo y complejidad. Para algunos participantes, puede haber una oportunidad de observar más de cerca las propiedades de los materiales básicos disponibles para su uso. Es posible que sea necesario ampliar y mejorar el conjunto de herramientas de formulaciones y fluidos antes de poder adaptar esta tecnología.
En resumen
Los diversos enfoques de innovación ofrecidos abordan una importante generación de valor cruzado entre los activos y las sustancias adyuvantes. Una proporción significativa de la captura de valor potencial de estos cruces se centra en seleccionar y desarrollar cuidadosamente combinaciones de activos y / o adyuvantes, ya sea en el concentrado o como una serie de productos asociados en un enfoque de mercado completo.
Cada tecnología específica empleada (combinación compleja, glifosato o dispersión de aceite, coadyuvante copack, etc.) puede ser individualmente más o menos valiosa para el usuario final en función de cómo cada tecnología se ajusta a la demanda específica que existe en el punto en que el producto se aplica realmente o utilizado de otra manera. Pero en su aplicación específica, brindan un control líder, rentable, confiable y conveniente. De forma rutinaria dependerán de materiales avanzados y desarrollo técnico experto para ver la luz del día. El nivel de inversión es alto, pero también debería serlo la recompensa, por lo que la innovación en cómo se crea y aplica la propiedad intelectual se vuelve muy importante.
La capacidad de innovar para obtener valor depende de qué tan bien comprendamos las regiones específicas en las que planeamos operar y, en este punto, vemos que existen muchas oportunidades discretas para usar la tecnología de formulación con ventaja en los pesticidas terminados. Es mediante la superposición de los mapas relativos de cambio legal o regulatorio con cambios de valor de propiedad a genérico, cambio de productos químicos a biotecnología, preferencias del mercado regional, comportamiento del canal de valor local y cambios pronosticados en el patrón de uso activo o adyuvante que podemos definir caminos. a una cartera de innovación equilibrada y exitosa. ¡Avanza e innova!
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