配方科学：创新管理
2010 年 10 月 1 日 编者按：这个故事的第 1 部分出现在创刊号上 配方科学 在四月份。
有几个复杂的系统，其中高级配方提供了将所需农药产品投入商业的选择。这些系统依赖于先进的配方工具，这些工具可以促进或实现材料的有效“混合和匹配”，从而提供更高价值的产品。这些农药产品可以通过首选渠道和合作伙伴关系引入，也可以直接进入种植者手中，具体取决于新产品提供最大价值的地方。在这些系统中，我们可以从水基悬浮液中活性成分的组合开始，作为一项在各种市场中显示出灵活性和可靠性的技术。这些系统通常需要能够产生高度稳定的分散颗粒和液滴混合物的配方。通常这说起来容易做起来难。
用于生产这些系统的关键技术往往是聚合物性质的，因为较高分子量的配方在保护材料在储存过程中不会出现性能退化方面具有重要优势，尤其是在较温暖的生长地区和供应链中较长时间遇到的较高温度下。这些属性在更长的产品保质期和更大的物流灵活性方面为农药制造商创造了价值。通过提高首次通过质量、减少处理或减少返工而降低的成本可能会抵消先进聚合材料的成本。这些聚合物在组合成喷雾混合物时通常在提高稳定性方面提供额外的好处。这可能是由于它们稀释后稳定性增强或由于它们的化学性质而提高了相容性。
对这些水基悬浮液提出的最新系列要求已经扩展到包括对高浓度溶解（水溶性）活性成分的耐受性。虽然每种此类活性成分在掺入的相对难度方面具有不同的特性，但共同的需求已成为将一种或多种除草活性成分稳定分散到异丙胺或草甘膦钾溶液中的生产。在这种情况下，常见的市场目标是转基因作物，使其具有草甘膦耐受性。虽然这些系统已经有一些商业实例，但现在正在引入新的专门设计的聚合物稳定剂以促进此类产品的开发。
与这种需求相反，最近注意到了一种专门用于高级草甘膦配方的新型专用材料的例子。提供了使用 2009 年 11 月推出的新型聚合物稳定剂生产阿特拉津在浓缩草甘膦盐（也含有表面活性剂辅助剂）中的稳定分散体的示例。作为一种具有高度专业化性能的新配方，它代表了最近对可用工具包的扩展可用于开发更高价值的基于草甘膦的制剂，以应对某些地区草甘膦抗性杂草日益增多的情况。
尽管商品草甘膦价格具有波动性，但这种配方创新似乎仍然是一个重要目标。在草甘膦商品价格特别低的时期，交付足够的价值以要求此类组合的价格大幅上涨可能会带来挑战。围绕是否沿着这些路线进行创新的理由取决于目标利基内的组合所产生的价值。
全力以赴
与草甘膦组合一样，在“全配方”产品中使用辅助材料与活性成分组合进行创新的机会也可能需要特殊工具。与溶解的电解质一样，作为辅助剂使用的高浓度表面活性剂或油类的存在会给维持配方的稳定性和性能带来特殊问题。辅助表面活性剂可以添加到农药悬浮液中，甚至添加到溶剂型浓缩物中，其中辅助剂与其他配方成分的相互作用可能会在浓缩形式或稀释成喷雾混合物时出现问题。对于含有“内置”油佐剂的悬浮液和乳液，由于配方“空间”的限制，可能只能将有限量的佐剂掺入产品中。一旦掺入，一种或多种活性成分在佐剂系统中的部分溶解度可能会导致显着的不稳定性。
以高浓度存在于农药悬浮液中的表面活性剂助剂往往会使基于更传统的表面活性剂材料的制剂不稳定。这通常迫使开发人员使用更先进和更高分子量的聚合材料来抵消这种趋势。虽然这会导致配方成本更高，但这些组合系统的生物学性能通常可以提供足够的价值来证明更高的成本和价格是合理的，除非农药供应商和助剂供应商之间的价值链出现冲突.这往往仅限于美国和澳大利亚等少数市场，尽管这些市场往往很重要。
当无法将所有有用的辅助物质正确配制到浓缩物中时，可用于开发混合包装或罐装辅助溶液的创新技术可以在确定如何最好地实现价值差异化时提供额外的选择。通过使用独立的佐剂组合物进行创新，需要解决的物理和化学相互作用挑战更少。分离的缺点是，当活性物质不属于开发的一部分时，单独投资开发新佐剂的理由就会发生重大变化。随着更多产品的开发需要商业管理和/或注册，商业复杂性和风险也会增加。管理这些风险以获得竞争优势的一种方法可能是在共享风险的情况下使用合作伙伴关系。在这种情况下，合作伙伴可以分担开发、管理或注册的负担，以确保独立助剂产品和配方农药的创新得以持续。
此类独立助剂产品的具体实例可包括助剂表面活性剂或含有高果糖玉米糖浆和/或硫酸铵的油组合物，设计用于提高与多种选择性除草剂在含有草甘膦的桶混物中的功效。在后一种情况下（例如将辅助油微乳化到浓缩硫酸铵中），所描述的方法旨在提供便利和改进的生物性能，因为成品系统通常比相应的干硫酸铵更昂贵，并且油助剂单独输送到喷雾混合物中。这种类型的创新在使用方面的优势包括消除单独的表面活性剂辅助剂，因为微乳液已经包含有效剂量的表面活性剂。在前一种情况下，通常被称为“混合”油助剂，目标是提高草甘膦桶混剂的性能并提高成本效益，因为该产品设计用于以较低的用量使用，较低的表面活性剂浓度抵消了成本较低的辅助材料。
当创新的独立产品作为虫害控制计划的一部分有意义时，考虑知识产权的相对优势也很有用。如果至少一种被定义为在特定控制程序中具有特殊优势的合作产品（活性制剂或辅助制剂）具有专利保护，则保留创新价值的机会更大。虽然大多数注册人的重点是用适当的专利保护来包围他们首选的活性成分，但农业界的其他成员寻求围绕对其产生价值的能力很重要的材料申请专利。佐剂营销商追求佐剂材料和产品的知识产权，而配方供应商则追求这些材料的知识产权。有可能依赖于特定活性物质（专利或仿制药）的利基导向 IP 矩阵，以及单独获得专利的佐剂或在特定细分市场中被证明有用的应用技术，可能会从独立的佐剂或应用系统创新中提供额外的价值。推荐特定喷嘴技术以获得特定杀虫剂的最佳效果是如何构建的一个例子。
油中分散体
除了复杂的水基农药悬浮液之外，一个新兴的创新领域是在水以外的液体中提供农药悬浮液。虽然该方法是生产配方类型最复杂、成本最高的方法之一，但它为创新和差异化提供了几个重要的机会。该类型的一个主要优点仍然是能够单独或与其他活性成分组合输送水敏感活性成分以改善控制。另一个关键方面是可以选择使用辅助液体代替水，以便更好地控制活性成分的选择。市场上已经有多种此类配方可供选择，但它们往往仅限于较小的包装尺寸，因为传统上人们担心产品的一致性以及随着时间的推移和在高温下的抗沉降性。
与水相比，水在使用的工业水质和物理和化学性质方面相当一致，使用水以外的流体（例如油、酯或类似材料）会带来特殊问题。检查和选择用于此类产品的材料的更新方法表明，至少一些可变物理稳定性的潜在来源可能与用于配制油基悬浮液的材料的性质和组成有关。这种配方技术的改进取决于检查含有相对高浓度表面活性物质的系统的性能，这些物质需要 (1) 稳定浓缩物和 (2) 促进分散到喷雾混合物中，包括稀释后的乳化和与其他试剂的相容性体液。
更详细地了解这些表面活性材料与用于延长这些产品保质期的粘土基抗沉降剂之间的微妙相互作用，开始显示出提供更可靠配方产品的希望。这是让更广泛的产品开发人员和规范制定者更容易使用该技术的关键部分；活性成分油分散体的成功也有可能应用于创新的油基佐剂产品。
油中分散体的成功配制还可以为包含更广谱和相对高浓度的辅助材料（无论是油还是表面活性剂）提供清晰的途径，尽管复杂性随着包含的材料数量的增加而增加。通过使用水以外的流体作为分散介质，可以更彻底地解决一些问题，例如水中的化学不稳定性，尽管其他问题，例如部分溶解度和粒径随时间的变化可能仍然存在，甚至可能会加剧。
虽然人们似乎对这项技术很感兴趣，但由于其相对成本和复杂性，将农药分散在油中仍然是商业产品中应用较少的创新形式。对于某些参与者，可能有机会更仔细地研究可供使用的基本材料的特性。在适应该技术之前，可能需要扩展和改进配方和流体工具包。
总之
提供的各种创新方法解决了活性物质和辅助物质之间重要的交叉价值产生问题。从这些交叉中获取的潜在价值的很大一部分集中在精心选择和开发活性成分和/或佐剂的组合，无论是在浓缩物中还是作为完整市场方法中的一系列合作伙伴产品。
根据每种技术如何满足产品实际应用时存在的特定需求，所采用的每种特定技术（复合组合、草甘膦或油分散体、复合助剂等）对最终用户的价值可能或多或少。否则使用。但在其目标应用中，它们提供了领先的成本效益、可靠和方便的控制。他们通常会依靠先进的材料和专业的技术开发才能看到曙光。投入高，回报也高，知识产权创造和运用的创新就显得尤为重要。
为价值而创新的能力取决于我们对我们计划运营的特定区域的了解程度，在这一点上，我们看到存在许多离散的机会，可以利用制剂技术在成品农药中发挥优势。通过将法律或监管变化的相关地图与专利到通用价值的转变、化学品到生物技术的转变、区域市场偏好、当地价值渠道行为以及预测的主动或辅助使用模式变化相叠加，我们可以定义路径成功和平衡的创新组合。勇往直前，勇于创新！
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