三大秘诀:gChem 的 Darryl Ramoutar 的未来配方策略

Darryl Ramoutar博士
AgriBusiness Global 与农业全球技术总监 Darryl Ramoutar 博士进行了交谈 gChem 关于如何应对复杂的配方挑战和日益增长的可持续性需求。Ramoutar 拥有超过二十年的农药制剂研发经验。他分享了开发高性能、可直接配制的作物保护产品的三大秘诀,这些产品能够满足当今的监管和环境要求。
1. 采用国际市场认可的成分配制。
全球各国实施的法规多种多样,且往往十分复杂,这些法规受当地气候、作物状况和病虫害压力的影响。因此,化学成分(无论是活性成分还是溶剂和表面活性剂等助剂)可能在一个地区获得批准,而在另一个地区却可能受到限制或禁用。这种监管碎片化迫使制造商必须针对每个市场定制配方,这通常需要进行重大调整。
缺乏统一的标准不仅会造成合规障碍,还会延长开发周期并增加成本。由于缺乏清晰统一的指导方针,制造商将面临监管模糊性、跨地区重复劳动以及产品注册和商业化过程中风险的增加。
重新配制产品以满足区域要求可能经常需要开发替代标签和包装、进行新的毒理学和功效研究,并确保在不同的运输和储存条件下的长期稳定性,这需要大量的资源和战略规划。
制造商可以采取行动,通过优先考虑目标地区已获批准的活性成分,来协调其配方成分选择,从而避免重复的监管工作。以下是一些提高跨市场合规性的技巧:交叉核对全球纳入清单(例如,欧盟附件一或美国环保署的注册活性成分清单以及免于公差的惰性物质清单)、使用肯定清单上的辅助配方,以及避免使用受地区限制的溶剂、表面活性剂或染料。
2. 采用对微生物活性物质和土壤微生物群安全的成分配制。
生物保护是作物保护行业的新兴力量,其复合年增长率高达10-20%,远超传统合成农药,而传统产品仅为个位数。有利的监管环境、害虫对传统作用方式的抗药性不断演化,以及全球对可持续农业实践的日益重视,共同推动了生物保护的蓬勃发展。
尽管生物保护产品(例如生物农药、微生物和生物刺激素)在登记数量方面超过了传统的化学作物保护产品,但它们仍然主要局限于水果和蔬菜市场,其增长将取决于大面积作物种植面积的扩大。可扩展发酵产生的微生物产物有望将活性微生物及其代谢物用作杀虫剂和杀菌剂的来源。此外,健康的土壤中富含对可持续农业至关重要的多种微生物。这种微生物群落由有针对性的益生元和益生菌提供支持,这些益生元和益生菌可以增强营养吸收以及与根系的共生关系。
与微生物农药和微生物组健康相符的配方成分需要考虑,包括生物相容性载体(例如粘土矿物、生物炭和泥炭、低离子强度水溶液和植物油包水乳液)、抗逆保护剂(例如pH稳定剂、紫外线防护剂和温度缓冲剂)以及佐剂(例如非离子/温和表面活性剂、天然油脂)。合适的剂型包括颗粒剂、可湿性粉剂、水悬浮剂、油分散剂和微乳剂。
3. 采用惰性成分配制,最大程度提高配方稳定性。
根据美国环境保护署 (EPA) 的定义,制剂由活性成分 (AI) 和惰性成分组成;经济合作与发展组织 (OECD) 建议将惰性成分称为佐剂或配方剂。这些定义缺乏一些细微差别。制剂应被视为包含具有生物活性的活性成分;惰性成分几乎没有或完全没有生物活性,但对确保制剂动力学至关重要(例如溶剂、稳定剂);佐剂是用于增强活性成分有效性和/或应用的添加剂,在某些情况下还具有其自身的生物活性(用于扩散或粘附在害虫和植物上的表面活性剂,用于增强活性成分功效的增效剂)。当佐剂被添加到制剂中并作为桶混剂单独出售时,可归类为惰性成分。
需要考虑的关键惰性组分是溶剂。溶剂因其溶解能力,有助于提高活性成分的负载量和均匀分布。它们在农用制剂中发挥着至关重要的作用,有助于防止喷雾器堵塞,保持一致的液滴大小,并提高整体制剂的稳定性和保质期。它们还能防止活性成分降解,并提高桶混兼容性——尤其是在与桶混助剂一起使用时。
并非所有溶剂都生来平等——有些会对健康或环境构成风险,因此选择更安全或不受耐受性要求影响的溶剂至关重要。在生物制剂中,溶剂必须足够温和,才能在保持微生物活力的同时,确保活性成分(AI)的输送。尽管最终用户通常看不到溶剂,但它在农药制剂中起着核心作用,影响着从稳定性到应用性能和兼容性等方方面面。