Ciência da Formulação: Gestão da Inovação
1 de outubro de 2010 Nota do editor: A parte 1 desta história apareceu na edição de estreia da Ciência da Formulação em abril.
Existem vários sistemas complexos onde formulantes avançados fornecem opções para colocar um produto pesticida desejado no mercado. Esses sistemas dependem de ferramentas de formulação avançadas que facilitam ou permitem a “mistura e combinação” efetiva de materiais em ofertas de maior valor. A introdução desses produtos pesticidas pode ser por meio de canais e parcerias preferenciais ou diretamente nas mãos dos produtores, dependendo de onde o novo produto oferece maior valor. Entre esses sistemas, podemos começar com combinações de ingredientes ativos em suspensões à base de água como uma tecnologia que demonstrou flexibilidade e confiabilidade em uma variedade de mercados. Esses sistemas normalmente exigem formulantes que produzem misturas altamente estáveis de partículas e gotículas dispersas. Muitas vezes, isso é mais fácil dizer do que fazer.
As principais tecnologias empregadas para produzir esses sistemas tendem a ser poliméricas por natureza, uma vez que formulações de maior peso molecular fornecem benefícios importantes na proteção dos materiais contra degradação de desempenho durante o armazenamento, especialmente em temperaturas mais altas encontradas em regiões de cultivo mais quentes e por períodos prolongados na cadeia de suprimentos. Esses atributos geram valor para o fabricante de pesticidas em termos de maior vida útil do produto e maior flexibilidade logística. Reduções de custo devido à melhoria da qualidade de primeira passagem, descarte reduzido ou retrabalho minimizado podem compensar o custo de materiais poliméricos avançados. Esses polímeros geralmente fornecem benefícios adicionais em termos de estabilidade aprimorada quando combinados em misturas de pulverização. Isso pode ser devido à estabilidade aprimorada após serem diluídos ou melhorar a compatibilidade devido à sua natureza química.
A última série de demandas colocadas sobre essas suspensões à base de água se expandiu para incluir tolerância a altas concentrações de ingredientes ativos dissolvidos (solúveis em água). Embora cada ingrediente ativo tenha propriedades diferentes em termos de dificuldade relativa de incorporação, uma demanda comum tornou-se a produção de dispersões estáveis de um ou mais ingredientes ativos herbicidas em soluções de isopropilamina ou glifosato de potássio. Alvos de mercado frequentes neste caso são culturas que são geneticamente modificadas para serem tolerantes ao glifosato. Embora já existam alguns exemplos desses sistemas no comércio, novos estabilizadores poliméricos projetados para esse propósito estão sendo introduzidos para facilitar o desenvolvimento de tais produtos.
Em oposição a essa necessidade, um exemplo de um novo material projetado especificamente para uso em formulações avançadas de glifosato foi recentemente observado. Foram fornecidos exemplos onde dispersões estáveis de atrazina em sais de glifosato concentrados (também contendo um adjuvante surfactante) foram produzidas usando um novo estabilizador polimérico lançado em novembro de 2009. Como um novo formulante com desempenho altamente especializado, ele representa uma expansão recente do kit de ferramentas acessível que pode ser usado para desenvolver formulações baseadas em glifosato de maior valor, em oposição ao crescente aparecimento de ervas daninhas resistentes ao glifosato em certas regiões.
Esse tipo de inovação de formulação parece continuar sendo um alvo importante, apesar da natureza volátil dos preços do glifosato como commodity. Durante períodos de preços particularmente baixos para o glifosato como commodity, a entrega de valor suficiente para exigir um prêmio de preço significativo para tais combinações pode representar um desafio. A justificativa sobre se deve inovar ao longo dessas linhas se torna uma função do valor gerado pela combinação dentro do nicho alvo.
Indo All In
Assim como com combinações de glifosato, oportunidades de inovar usando combinações de materiais adjuvantes com ingredientes ativos em produtos “totalmente formulados” também podem exigir ferramentas especiais. Assim como com eletrólito dissolvido, a presença de altas concentrações de agentes tensoativos ou óleos usados como adjuvantes pode apresentar problemas especiais com a manutenção da estabilidade e desempenho de uma formulação. Surfactantes adjuvantes podem ser incorporados em suspensões de pesticidas e até mesmo em concentrados à base de solvente, onde a interação do adjuvante com outros componentes da formulação pode apresentar problemas na forma concentrada ou em sua diluição em misturas de pulverização. Para suspensões e emulsões contendo adjuvantes de óleo “embutidos”, pode ser possível incorporar apenas uma quantidade limitada de adjuvante no produto devido às limitações de “espaço” da formulação. Uma vez incorporados, a solubilidade parcial de um ou mais ingredientes ativos no sistema adjuvante pode levar a uma instabilidade significativa.
Adjuvantes surfactantes presentes em altas concentrações em suspensões de pesticidas têm uma tendência a desestabilizar formulações que são baseadas em materiais surfactantes mais tradicionais. Isso normalmente obriga o desenvolvedor a utilizar materiais poliméricos mais avançados e de maior peso molecular para neutralizar essa tendência. Embora isso resulte em um custo mais alto para formulantes, o desempenho biológico desses sistemas combinados pode frequentemente fornecer valor suficiente para justificar o custo e o preço mais altos, a menos que surjam conflitos na cadeia de valor entre o fornecedor do pesticida e o fornecedor do adjuvante. Isso tende a ser limitado a alguns mercados, como os EUA e a Austrália, embora os mercados tendam a ser significativos.
Quando o espectro completo de substâncias adjuvantes úteis não pode ser adequadamente formulado no concentrado, tecnologias inovadoras úteis para desenvolver uma solução adjuvante copacked ou adicionada em tanque podem oferecer opções adicionais ao determinar a melhor forma de diferenciar para valor. Ao inovar com composições adjuvantes autônomas, menos desafios de interação física e química precisam ser abordados. A desvantagem da separação é que a justificativa para fazer um investimento separado no desenvolvimento de novos adjuvantes muda significativamente quando o ativo não faz parte do desenvolvimento. A complexidade comercial e o risco também aumentam à medida que mais produtos são desenvolvidos que exigem gerenciamento comercial e/ou registro. Uma abordagem para gerenciar esses riscos para vantagem competitiva pode ser o uso de parcerias onde eles são compartilhados. Nesse caso, os parceiros podem compartilhar os encargos de desenvolvimento, gerenciamento ou registro para garantir que a inovação seja sustentada em produtos adjuvantes autônomos, bem como nos pesticidas formulados.
Exemplos específicos de tais produtos adjuvantes autônomos podem incluir composições de surfactante adjuvante ou óleo contendo xarope de milho rico em frutose e/ou sulfato de amônio projetadas para eficácia aprimorada com uma variedade de herbicidas seletivos em misturas de tanque contendo glifosato. No último caso (como óleo adjuvante microemulsionado em sulfato de amônio concentrado), a abordagem descrita é projetada para fornecer conveniência com desempenho biológico aprimorado, pois o sistema final geralmente será mais caro para produzir em uma base unitária do que o sulfato de amônio seco correspondente e o adjuvante de óleo fornecidos separadamente à mistura de pulverização. As vantagens para este tipo de inovação no ponto de uso incluem a eliminação do adjuvante surfactante separado, pois a microemulsão já contém uma dose eficaz de surfactante. No primeiro caso, comumente chamado de adjuvante de óleo "híbrido", o objetivo é melhorar o desempenho em misturas de tanque de glifosato com melhor custo-efetividade, pois o produto é projetado para uso em uma taxa reduzida com uma concentração de surfactante menor compensada com um material adjuvante de menor custo.
Quando produtos independentes inovadores fazem sentido como parte de um programa de controle de pragas, também é útil considerar as vantagens relativas da propriedade intelectual. Em casos em que pelo menos um dos produtos parceiros (formulações ativas ou adjuvantes) definidos como tendo vantagens especiais em um programa de controle específico tem proteção de patente, há uma oportunidade maior de reter valor para a inovação. Enquanto o foco para a maioria dos registrantes é cercar seus ingredientes ativos preferidos com proteção de patente adequada, outros membros da comunidade agrícola buscam patentes em torno de materiais que são importantes para sua capacidade de gerar valor. Os comerciantes adjuvantes buscam propriedade intelectual para materiais e produtos adjuvantes, enquanto os fornecedores de formulantes buscam propriedade intelectual em torno desses materiais. É possível que matrizes de PI orientadas a nichos que dependem de ativos específicos, patenteados ou genéricos, com adjuvantes patenteados separadamente ou tecnologias de aplicação comprovadamente úteis em um segmento de mercado específico possam oferecer valor adicional da inovação de adjuvantes independentes ou sistemas de aplicação. A recomendação de tecnologia de bico específica para melhores resultados com pesticidas específicos é um exemplo de como isso pode ser construído.
Dispersões em Óleo
Além de suspensões complexas de pesticidas à base de água, uma área emergente de inovação é aquela em que suspensões de pesticidas são fornecidas em fluidos diferentes de água. Embora esteja entre os tipos de formulação mais complexos e de maior custo de produção, a abordagem oferece várias oportunidades importantes para inovação e, portanto, diferenciação. Um benefício primário do tipo continua sendo a capacidade de fornecer ingredientes ativos sensíveis à água, sozinhos ou em combinação com outros ingredientes ativos para melhorar o controle. Outro aspecto importante é a opção de usar um fluido adjuvante no lugar da água para proporcionar melhor controle com a escolha do ingrediente ativo. Já há uma variedade dessas formulações disponíveis no mercado, embora elas tendam a ser limitadas a tamanhos de embalagens menores, pois tradicionalmente há preocupações sobre a consistência do produto e resistência à sedimentação ao longo do tempo e em temperaturas elevadas.
Em contraste com a água, que é bastante consistente em termos de qualidade de água industrial usada e, portanto, propriedades físicas e químicas, usar fluidos diferentes de água, como óleos, ésteres ou materiais semelhantes, apresenta problemas especiais. Abordagens mais recentes para examinar e selecionar os materiais para uso em tais produtos sugerem que pelo menos algumas das fontes potenciais de estabilidade física variável podem estar relacionadas às propriedades e composição dos materiais usados para formular em suspensões à base de óleo. A melhoria nesta tecnologia de formulação depende do exame do desempenho de sistemas contendo concentrações relativamente altas de materiais ativos de superfície que são necessários para (1) estabilizar o concentrado e (2) facilitar a dispersão em misturas de pulverização, incluindo emulsificação após diluição e compatibilidade com outros agentes no fluido.
Uma compreensão mais detalhada das interações sutis entre esses materiais ativos de superfície e os agentes antissedimentares à base de argila usados para melhorar a vida útil desses produtos está começando a se mostrar promissora como uma ferramenta para fornecer produtos formulados mais confiáveis. Esta é uma parte crítica para tornar a tecnologia mais facilmente utilizável por uma seção transversal mais ampla de desenvolvedores e especificadores de produtos; o sucesso com dispersões de óleo de ingredientes ativos também tem aplicação potencial em produtos adjuvantes inovadores à base de óleo.
A formulação bem-sucedida de dispersões em óleo também pode fornecer um caminho claro para inclusão de um espectro mais amplo e concentração relativamente alta de materiais adjuvantes, sejam óleos ou surfactantes, embora a complexidade aumente com o número de materiais incluídos. Alguns problemas, como instabilidade química em água, podem ser mais completamente abordados usando fluidos diferentes de água como meio de dispersão, embora outros problemas, como solubilidade parcial e mudanças no tamanho de partículas ao longo do tempo, ainda possam persistir e até mesmo ser exacerbados.
Embora pareça haver interesse substancial na tecnologia, a dispersão de pesticidas em óleo continua sendo uma forma de inovação aplicada com menos frequência para produtos comerciais devido ao seu custo e complexidade relativos. Para alguns participantes, pode haver uma oportunidade de olhar mais de perto as propriedades dos materiais básicos disponíveis para uso. O kit de ferramentas de formulantes e fluidos pode precisar ser expandido e melhorado antes que essa tecnologia possa ser adaptada.
Em resumo
As várias abordagens para inovação oferecidas abordam a geração significativa de valor de crossover entre ativos e substâncias adjuvantes. Uma proporção significativa da captura de valor potencial desses crossovers se concentra na seleção cuidadosa e no desenvolvimento de combinações de ativos e/ou adjuvantes, seja no concentrado ou como uma série de produtos parceiros em uma abordagem de mercado completo.
Cada tecnologia específica empregada (combinação complexa, dispersão de glifosato ou óleo, adjuvante copack, etc.) pode ser individualmente mais ou menos valiosa para o usuário final com base em como cada tecnologia se ajusta à demanda específica que existe no ponto em que o produto é realmente aplicado ou usado de outra forma. Mas em sua aplicação direcionada, eles fornecem controle líder em custo-benefício, confiável e conveniente. Eles confiarão rotineiramente em materiais avançados e desenvolvimento técnico especializado para ver a luz do dia. O nível de investimento é alto, mas a recompensa também deve ser, então a inovação em como a propriedade intelectual é criada e aplicada se torna muito importante.
A capacidade de inovar para obter valor depende de quão bem entendemos as regiões específicas nas quais planejamos operar e, neste ponto, vemos que existem muitas oportunidades discretas para usar a tecnologia de formulação com vantagem em pesticidas acabados. É sobrepondo os mapas relativos de mudanças legais ou regulatórias com mudanças de valor de proprietário para genérico, mudança de produtos químicos para biotecnologia, preferências de mercado regionais, comportamento do canal de valor local e mudanças previstas no padrão de uso ativo ou adjuvante que podemos definir caminhos para um portfólio de inovação equilibrado e bem-sucedido. Vá em frente e inove!
Receba a Newsletter hoje mesmo!
