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農(nóng)藥納米乳劑研究進(jìn)展
- 作者:147小編
- 發(fā)布時(shí)間:2024-05-06
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來(lái)源:《農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)》2022年第6期作者:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所 張航航 陳慧萍 曹沖 趙鵬躍 李鳳敏 黃啟良 曹立冬*農(nóng)藥是控制有害生物危害的重要手段,通過(guò)先進(jìn)的劑型加工方法可以改善農(nóng)藥的使用性能,充分發(fā)揮農(nóng)藥有效成分的生物活性,提高農(nóng)藥利用率。近年來(lái),我國(guó)農(nóng)藥劑型的加工獲得了長(zhǎng)足發(fā)展,環(huán)境友好型新劑型逐漸成為劑型加工的主要發(fā)展方向。水基化、粒性化和緩控釋成為農(nóng)藥制劑發(fā)展主流,懸浮劑、水乳劑、微乳劑、水分散粒劑和微囊懸浮劑等大批新劑型也逐漸進(jìn)入到市場(chǎng)并占據(jù)重要地位。近年來(lái),納米技術(shù)的迅猛發(fā)展為現(xiàn)代植物保護(hù)開辟了新的應(yīng)用前景。納米尺度的材料因其尺寸小、結(jié)構(gòu)特殊而具有許多新的理化特性,如大比表面積、高反應(yīng)活性、小尺寸效應(yīng)和量子效應(yīng)等。利用納米材料與技術(shù)發(fā)展納米農(nóng)藥新劑型,是應(yīng)用領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。利用納米材料與技術(shù)構(gòu)建納米載藥系統(tǒng),可有效提高農(nóng)藥利用率,降低農(nóng)藥殘留與環(huán)境污染。納米乳劑是在表面活性劑等功能助劑作用下,將不溶于水的農(nóng)藥以納米尺度增溶于水中形成的乳狀液體制劑。與微乳劑相比,納米乳劑處于熱力學(xué)亞穩(wěn)定狀態(tài),具有更低的表面活性劑添加濃度,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為5%~10%(但低能量法制備的納米乳劑往往需要大量的表面活性劑來(lái)穩(wěn)定液滴)。除此之外,納米乳劑還減少有機(jī)溶劑的使用量,降低對(duì)環(huán)境帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。納米乳劑特有的理化特性可改善農(nóng)藥制劑性能,提高農(nóng)藥活性成分兌水使用時(shí)的分散性,產(chǎn)生低表面張力和較好的潤(rùn)濕性,進(jìn)一步提高農(nóng)藥在靶標(biāo)表面的附著、沉積和滲透。納米乳劑中水包油或油包水微細(xì)液滴還可以對(duì)農(nóng)藥有效成分形成包裹層,提供更好的光降解保護(hù)以及緩釋增效的作用,可有效提高農(nóng)藥利用率,從而減少農(nóng)藥的使用量。納米乳劑因其優(yōu)異的特性受到國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注,目前已有大量研究人員對(duì)不同載藥體系的納米乳劑進(jìn)行了制備以及研究。2019年,納米農(nóng)藥被國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)評(píng)為將改變世界的十大化學(xué)新興技術(shù)之首,美國(guó)環(huán)保署(EPA)、歐盟以及聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)等國(guó)際組織和機(jī)構(gòu)已經(jīng)陸續(xù)頒布了關(guān)于納米農(nóng)藥生產(chǎn)、使用及安全性評(píng)價(jià)等方面的管理規(guī)則。在我國(guó),截至目前,盡管還沒(méi)有納米乳劑農(nóng)藥劑型獲得登記,但已有大量關(guān)于納米乳劑載藥體系的研究論文以及專利發(fā)表,為推進(jìn)我國(guó)農(nóng)藥減量提效、減量控害目標(biāo)發(fā)揮重要作用。目前納米乳劑已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、石油、日用化工、農(nóng)藥等領(lǐng)域,已有前人對(duì)納米乳劑在醫(yī)藥、石油等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了綜述,而在農(nóng)藥領(lǐng)域中相關(guān)綜述較少,鑒于近年來(lái)農(nóng)藥納米乳劑發(fā)展迅速,筆者對(duì)納米乳劑在農(nóng)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行綜述,并對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展前景進(jìn)行展望,以期為納米乳劑在農(nóng)藥中的應(yīng)用提供參考和指導(dǎo)。
1
農(nóng)藥納米乳劑的組成
納米乳劑配方主要由4部分組成:有效成分、溶劑或助溶劑、乳化劑或助乳化劑和水,一般是先將有效成分、溶劑或助溶劑、部分乳化劑或助乳化劑混合形成油相,部分乳化劑或助乳化劑與水混合形成水相,再進(jìn)行混合加工即可形成納米乳劑。存在于納米乳劑體系中的兩個(gè)不相容的相(油相和水相)被表面活性劑形成的界面分開。納米乳劑有3種類型:水包油(O/W)型、油包水(W/O)型(圖1),以及雙連續(xù)型(W/O型與O/W型之間的過(guò)渡狀態(tài),實(shí)際應(yīng)用比較少)。當(dāng)乳化劑親水親油平衡值(HLB)為7~18,親水性強(qiáng)、親油性弱時(shí),一般會(huì)形成水O/W型乳狀液,這也是農(nóng)藥中最常見的乳液類型。當(dāng)乳化劑的HLB值為3~6,親水性弱、親油性強(qiáng)時(shí),形成W/O型乳狀液,這在農(nóng)藥中很少使用。雙連續(xù)型納米乳劑的任一部分油相在形成液滴被水連續(xù)相包圍的同時(shí),與其他油滴一起組成連續(xù)相包圍介于油相中的水滴,由于表面活性物質(zhì)組成的界面不斷波動(dòng),使雙連續(xù)相納米乳亦具有各向同性。雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)中,水相與油相皆非球狀,而類似于海綿狀的結(jié)構(gòu)。根據(jù)藥物性質(zhì)的不同,制備適當(dāng)類型的納米乳劑。2
納米乳劑的制備
納米乳劑一般由有效成分、溶劑或助溶劑、乳化劑或助乳化劑和水組成。當(dāng)油、乳化劑和助乳化劑被確定之后,根據(jù)組分的性質(zhì)以及所制備的納米乳劑類型,可繪制出準(zhǔn)確可靠的偽三元相圖來(lái)確定各個(gè)組分的比例。若配方組成及比例不恰當(dāng),就不能很好地形成納米乳劑。除此之外,納米乳劑制備工藝也很重要,因?yàn)樗苡绊懙剿苽涞募{米乳劑的粒徑和性質(zhì),尤其是納米乳劑的穩(wěn)定性?,F(xiàn)制備工藝主要分為高能乳化法和低能乳化法。2.1 高能乳化法高能乳化法(High-energy emulsification method)需要外加能量,通過(guò)機(jī)械裝置提供強(qiáng)大的破壞力來(lái)減小尺寸。高能乳化法有超聲法、高壓均質(zhì)法和剪切攪拌法等。其主要缺點(diǎn)是儀器成本高,且產(chǎn)生的操作溫度高,較高的溫度有時(shí)不適用于不耐熱農(nóng)藥活性成分的加工。2.1.1 超聲法超聲法(Ultrasonic emulsification method)是采用探頭超聲儀,通過(guò)控制超聲的頻率和時(shí)間調(diào)節(jié)乳滴分散度,制備出不同粒徑的納米乳劑。在機(jī)械攪拌下,將油相加入到水相中,先制得粗乳液;然后在不同的超聲振幅下對(duì)乳液進(jìn)行短時(shí)間的超聲處理,直至得到具有理想性能的納米乳劑。一般超聲時(shí)間越長(zhǎng),乳化液的動(dòng)能越大,顆粒尺寸越小。同時(shí),表面活性劑的疏水性越強(qiáng)?所需超聲的時(shí)間越長(zhǎng)。與其他高能乳化法相比,超聲法所需的能量最少,但該技術(shù)的一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)是探頭發(fā)熱會(huì)產(chǎn)生鐵屑并進(jìn)入藥液,從而引起污染,并且該方法只適合少量樣品的制備。2.1.2 高壓均質(zhì)法高壓均質(zhì)法(High pressure homogenization method)是利用高速均質(zhì)機(jī)使粗乳液在高壓下通過(guò)指定的閥門,在高壓力的狹小空間內(nèi),通過(guò)高速撞擊、剪切和空穴作用使油相和水相兩相混合,制備得到粒徑適宜的納米乳劑。此方法高效且制備的納米乳劑有良好的均一性,適用于工業(yè)生產(chǎn),其不足之處在于能耗大,且由于在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較高的溫度,所以不利于不耐熱的農(nóng)藥活性成分的加工。2.1.3 剪切攪拌法剪切攪拌法(High-shear stirring method)是利用高剪切均質(zhì)乳化機(jī)特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子和定子,在它們之間的小間隙處,通過(guò)電機(jī)的高速驅(qū)動(dòng)使液滴高速流動(dòng)產(chǎn)生剪切力,從而生成納米乳劑。由于操作簡(jiǎn)單、能耗低,剪切攪拌法比高壓均質(zhì)法更具優(yōu)勢(shì)。剪切攪拌法可以很好的控制粒徑,且配方組成有多種選擇。2.2 低能乳化法低能乳化法(Low-energy emulsification method)不需要外加大量能量,是利用體系中各組分之間的內(nèi)部相互作用,通過(guò)助劑改變界面能來(lái)使乳滴自發(fā)分散,從而形成納米乳劑。這取決于乳化過(guò)程中表面活性劑的行為,減輕了制備過(guò)程中對(duì)農(nóng)藥活性成分的損失。低能乳化法所消耗的能量相比于高能乳化法要小的多,不僅節(jié)能,而且還縮短冷卻時(shí)間,從而提高了乳化的效率。低能乳化法應(yīng)用廣泛,有很大的發(fā)展前景。不過(guò)低能乳化法有時(shí)會(huì)受溶劑類型和可供使用的乳化劑種類的限制。低能乳化法主要包括相轉(zhuǎn)變溫度法、相轉(zhuǎn)變組成法、逐滴滴加法、自發(fā)乳化法等。2.2.1 相轉(zhuǎn)變溫度法相轉(zhuǎn)變溫度法(Phase inversion temperature method,PIT)是利用表面活性劑在水/油中的溶解度隨溫度變化而變化,最終形成納米乳劑的方法。它涉及從W/O到O/W乳狀液通過(guò)中間雙連續(xù)相的有序轉(zhuǎn)化或相反轉(zhuǎn)化。首先將水相和油相一次性混合,再利用非離子型乳化劑在不同溫度下的疏水性和親水性不同而形成的不同的乳液。通常這類乳化劑的疏水性隨著溫度的升高而增強(qiáng),當(dāng)溫度低于體系的相轉(zhuǎn)變溫度時(shí),非離子型乳化劑親水性增強(qiáng),從而形成O/W型乳液;當(dāng)溫度高于體系的相轉(zhuǎn)變溫度時(shí),乳液發(fā)生相反轉(zhuǎn),則變成W/O型乳液。由于該方法需要改變體系溫度,所以對(duì)溫敏農(nóng)藥活性成分不能使用,相應(yīng)的只適用于對(duì)溫度敏感的表面活性劑,如聚氧乙烯類表面活性劑。同時(shí)良好的水、油、表面活性劑和農(nóng)藥活性成分的互溶性是促進(jìn)相變順利進(jìn)行的前提。此外,除了溫度,其他參數(shù)如鹽的濃度及pH值亦會(huì)對(duì)乳化產(chǎn)生影響。2.2.2 相轉(zhuǎn)變組成法相轉(zhuǎn)變組成法(Phase inversion composition method,PIC)是溫度不變,通過(guò)改變體系中水相和油相的組成而形成納米乳劑。任何表面活性劑都可以應(yīng)用于PIC法。乳液制備初始的體系為油相,之后把水相持續(xù)地加入到油相中,當(dāng)油相過(guò)剩時(shí)即形成W/O型乳劑。之后隨著水相的持續(xù)添加,比例增大,表面活性劑的曲率(指彎曲程度的數(shù)值,曲率越大,表明彎曲程度越大)改變,水滴逐漸聚結(jié)在一起,在相轉(zhuǎn)化點(diǎn)時(shí),表面活性劑會(huì)形成層狀結(jié)構(gòu),此時(shí)的表面張力最小,有助于形成非常小的分散乳滴。在乳劑相轉(zhuǎn)化點(diǎn)過(guò)后,隨著水相的進(jìn)一步增加形成O/W型乳劑。對(duì)于相轉(zhuǎn)變組成法,在適當(dāng)?shù)臏囟取嚢杷俾始暗渭铀俣惹闆r下,納米乳劑粒徑基本取決于乳化劑與油的比例。2.2.3 逐滴滴加法逐滴滴加法(Dropwise addition method)指溫度一定的情況下,將乳液的內(nèi)相逐漸滴加到體系中,與PIC法操作類似,但是滴加的是內(nèi)相,因此滴加過(guò)程中體系不會(huì)發(fā)生相反轉(zhuǎn),最終能制得內(nèi)相含量很低的納米乳劑。2.2.4 自發(fā)乳化法自發(fā)乳化法(Spontaneous emulsification method)是將油相加入到水相中,充分混合后,再經(jīng)過(guò)減壓蒸餾去除有機(jī)溶劑,形成納米乳劑。這是一種由溶劑或表面活性劑的快速擴(kuò)散而引發(fā)的組分之間的相互作用,該過(guò)程不改變體系中表面活性劑的曲率。在制備過(guò)程中,因油相和表面活性劑的濃度不同可生成基于表面活性劑、水和油3個(gè)組分的三元相圖。三元相圖所示的各向同性區(qū)域表示配方的各種組合。相圖中所有可以形成納米乳劑的區(qū)域中,選擇表面活性劑濃度最小的點(diǎn)為最佳配方。油相和表面活性劑的性質(zhì)以及油相與水相的混溶性等均會(huì)影響自乳化的過(guò)程,不同的體系會(huì)通過(guò)不同的機(jī)制形成納米乳劑。除此之外,油的黏度、表面活性劑的HLB值和油相與水相的混溶性等是決定自發(fā)乳化法制備納米乳劑質(zhì)量的重要因素。自發(fā)乳化法操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,但也有一定局限性,比如它要求油的含量低(一般是1%)、溶解油相的溶劑可以以任何比例與水混溶、油相中的溶劑能夠除去等。3
納米乳劑的應(yīng)用
3.1 殺蟲劑殺蟲劑在我國(guó)農(nóng)藥使用所占份額最大,高達(dá)38%,但是殺蟲劑在防治農(nóng)作物蟲害中卻存在一系列問(wèn)題。首先,農(nóng)藥使用者在傳統(tǒng)農(nóng)藥“除蟲務(wù)盡”的害蟲防治思想影響下,大多選擇廣譜、高效的農(nóng)藥品種,導(dǎo)致其在殺死靶標(biāo)生物的同時(shí)對(duì)非靶標(biāo)生物也造成了不同程度的傷害。除此之外,由于殺蟲劑的持效期短,有些農(nóng)藥使用者為達(dá)到理想的防治效果,隨意加大用藥量、任意增加施藥次數(shù),最終導(dǎo)致農(nóng)藥殘留嚴(yán)重超標(biāo),同時(shí)加速了害蟲抗藥性的產(chǎn)生。另外,殺蟲劑的許多劑型對(duì)害蟲體壁的穿透效果不佳,從而影響藥效的發(fā)揮,盡管乳油劑型對(duì)蠟質(zhì)層較厚的昆蟲體壁穿透效果較好,但卻存在環(huán)境不友好、易產(chǎn)生藥害等缺點(diǎn)。納米乳劑在殺蟲劑上的應(yīng)用可有效應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn),它的小尺寸致使表面積增加,增強(qiáng)了納米殺蟲劑對(duì)幼蟲的滲透性,提高了其功效。有些納米乳劑還具有緩釋性,可有效延長(zhǎng)殺蟲劑的持效期,并且對(duì)非靶標(biāo)生物毒性大大降低。Nisha等使用超聲乳化法制備了蓖麻油O/W型納米乳劑,用于防治瘧疾載體庫(kù)態(tài)按蚊Anopheles culicifacies,發(fā)現(xiàn)當(dāng)蓖麻油含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)為10%、丙二醇為5%、表面活性劑Tween-80為14%、Span-20為4%以及蒸餾水為67%時(shí),所制備出的納米乳劑性能優(yōu)異,平均粒徑為114 nm,多分散度指數(shù)(PDI)為0.2,多分散度較低,表明所制備的納米乳劑具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。此外,該蓖麻油納米乳劑對(duì)庫(kù)態(tài)按蚊的LC50值為3.4 mg/L,活性優(yōu)于普通乳液的52.31 mg/L,這是因?yàn)榧{米乳劑的小尺寸導(dǎo)致其總表面積增加,其對(duì)幼蟲的滲透增強(qiáng),提高了殺蟲功效。Mishra等通過(guò)超聲乳化法在制備氯菊酯O/W納米乳劑時(shí),將氯菊酯溶解于十烷酸甲酯等有機(jī)溶劑中作為有機(jī)相,以乳化劑(Tween-80)和超純水的混合物作為水相,經(jīng)組合試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)有機(jī)相和水相的最終質(zhì)量比為1∶3時(shí),所制備的納米乳劑平均粒徑和zeta電位分別為(12.4±1.13)nm和(?20.4±0.56)mV,其在外部環(huán)境中的穩(wěn)定時(shí)間為4 d,表現(xiàn)最佳。此外,在滅蚊濃度下其對(duì)非靶標(biāo)生物,如斑馬魚的安全性較高。為了防治儲(chǔ)糧害蟲赤擬谷盜Tribolium castaneum Herbst,Pant等通過(guò)低能乳化法,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(下同)為60%的卡蘭賈樹與麻風(fēng)樹凝膠的水濾液作為水相,以12%丙二醇、10%桉樹油以及15%Tween-80作為油相制備了O/W納米乳劑,平均粒徑77 nm;同時(shí)發(fā)現(xiàn)用60%的卡蘭賈樹與麻風(fēng)樹凝膠的水濾液代替蒸餾水作為水相,可使桉樹油的保質(zhì)期延長(zhǎng),且制備的納米乳劑的平均粒徑顯著降低,含濾液與不含濾液的納米乳劑對(duì)赤擬谷盜的LC50值分別為0.1646和5.4872 mg/L,前者大大提高了對(duì)靶標(biāo)害蟲的生物活性。He等首先合成了植物油基醇酸樹脂(AR),再用原位反相乳化法制備了高效氯氟氰菊酯/醇酸樹脂(LC/AR)納米乳劑(圖2),并研究了其性能。結(jié)果表明,LC/AR納米乳劑的粒徑為50~150 nm,最大載藥量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))高達(dá)40.9%,包封率>90%;通過(guò)室溫儲(chǔ)存6個(gè)月、不同溫度和離心方式等3個(gè)方面進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)其穩(wěn)定性良好。與LC商業(yè)配方相比,LC/AR納米乳劑表現(xiàn)出更好的控制釋放特性,其釋放受到LC含量、溫度以及pH值的影響。此外,由于其具有較低的表面張力,制備的納米乳劑與葉片有更強(qiáng)的相互作用,可觀察到更強(qiáng)的黏附性。4
總結(jié)與展望
納米農(nóng)藥具有納米尺寸、低表面張力、高滲透性等優(yōu)點(diǎn),可以提高藥效,改善農(nóng)藥活性成分的穩(wěn)定性,促進(jìn)對(duì)靶沉積,減少有效成分的流失,提高農(nóng)藥利用率。利用納米技術(shù)制備出高效、安全、低殘留的納米農(nóng)藥已成為綠色農(nóng)藥創(chuàng)新發(fā)展的必然趨勢(shì)。針對(duì)水溶性差甚至疏水性農(nóng)藥可制備成納米乳劑,有利于提高難溶藥物的溶解度從而實(shí)現(xiàn)活性成分的有效輸送。除此之外,配合特殊的表面活性劑以及制備工藝,還可以使一些易光解農(nóng)藥耐光解,且起到緩釋作用,具有減少農(nóng)藥的施藥次數(shù)、提高農(nóng)藥的持效期、減少對(duì)環(huán)境的污染以及降低對(duì)非靶標(biāo)生物的危害等優(yōu)點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出農(nóng)藥零增長(zhǎng)行動(dòng)方案的背景下,開發(fā)出提高藥效與控制釋放相結(jié)合的功能化、智能化納米乳劑,使農(nóng)藥的釋放劑量與病蟲害防治劑量需求基本一致,是當(dāng)前提高農(nóng)藥利用率、降低環(huán)境污染的一個(gè)重要且有前景的發(fā)展方向。目前,國(guó)內(nèi)外針對(duì)納米乳劑農(nóng)藥的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,同時(shí)也存在一系列問(wèn)題亟待解決。筆者對(duì)國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥納米乳劑載藥體系的構(gòu)建進(jìn)行了綜述,但是同為納米級(jí)別的劑型,納米乳劑與微乳劑之間的界限目前還存在較大爭(zhēng)議。如前人研究所言,微乳劑是熱力學(xué)穩(wěn)定體系,且制備方法簡(jiǎn)單,只需簡(jiǎn)單攪拌即可形成。而納米乳劑是熱力學(xué)亞穩(wěn)定狀態(tài),其制備方法有高能法與低能法。除此之外,兩者的粒徑大小也有差異,微乳劑的粒徑一般界定為1~100 nm,而納米乳劑的粒徑范圍有較大爭(zhēng)議。有學(xué)者認(rèn)為納米乳劑的粒徑在20~500 nm之間,也有學(xué)者認(rèn)為其粒徑大小與微乳劑相當(dāng),目前國(guó)內(nèi)外研究人員制備的農(nóng)藥納米乳劑體系大多在20~500 nm之間。但筆者認(rèn)為納米乳劑在農(nóng)藥領(lǐng)域的田間應(yīng)用需要兌水稀釋,應(yīng)著重關(guān)注其兌水稀釋后的粒徑大小更為合適。有些納米乳劑體系出于增強(qiáng)其體系穩(wěn)定性等原因,研究人員可能會(huì)在配方中添加增稠劑如黃原膠等,筆者曾研究過(guò)加入黃原膠對(duì)納米乳劑體系粒徑的影響,結(jié)果是黃原膠的加入會(huì)明顯改變體系的粒徑大小以及PDI,但幾乎不影響兌水稀釋后的粒徑尺度。筆者認(rèn)為納米乳劑兌水稀釋后粒徑尺度范圍的規(guī)定要根據(jù)最佳生物效應(yīng)粒徑尺寸而定,可能并不是粒徑越小越好。但國(guó)內(nèi)外研究人員所構(gòu)建的農(nóng)藥納米乳劑載藥體系大多缺乏稀釋穩(wěn)定性數(shù)據(jù),所以稍有不足。如上所言,筆者認(rèn)為討論納米乳劑與微乳劑實(shí)質(zhì)區(qū)別要結(jié)合行業(yè)領(lǐng)域從實(shí)際應(yīng)用去分析。如在醫(yī)藥領(lǐng)域,若靜脈注射給藥,當(dāng)藥物進(jìn)入到血液中會(huì)遇到稀釋以及溫度變化等情況,對(duì)于微乳劑而言,其對(duì)溫度以及稀釋敏感,當(dāng)溫度達(dá)到微乳劑穩(wěn)定的極限或藥物被稀釋導(dǎo)致油和表面活性劑的相對(duì)濃度降低,最終導(dǎo)致微乳體系被破壞,就會(huì)造成藥物在血管中沉淀。而納米乳劑對(duì)溫度不敏感且稀釋后仍保持穩(wěn)定,所以納米乳劑在注射給藥方面可發(fā)揮重要作用。在食品領(lǐng)域,納米乳劑體系的構(gòu)建多用于提高不穩(wěn)定物質(zhì)的穩(wěn)定性以及改善口感等,大多不需要兌水稀釋即可食用,所以從這個(gè)角度而言,區(qū)分微乳劑與納米乳劑的意義不大。在化妝品領(lǐng)域,其實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景是皮膚涂抹透皮吸收,由于兩者皆具有納米級(jí)粒徑,都能顯著提高透皮吸收效果,所以無(wú)需區(qū)分微乳劑與納米乳劑的差異,更有些化妝品行業(yè)的相關(guān)綜述把納米乳劑與微乳劑混為一談。而在農(nóng)藥領(lǐng)域,納米乳劑與微乳劑的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景均需兌水稀釋,所以關(guān)注稀釋穩(wěn)定性對(duì)藥效的影響尤為重要。市場(chǎng)上許多高含量微乳劑存在稀釋后粒徑變大現(xiàn)象,甚至靜置幾小時(shí)后粒徑與水乳劑相當(dāng),大大失去了微乳劑本身的意義,所以關(guān)注納米乳劑與微乳劑稀釋穩(wěn)定性的差異對(duì)藥效尤為重要。除此之外,任何一種新劑型的出現(xiàn)都應(yīng)該有其優(yōu)勢(shì)所在。在倡導(dǎo)環(huán)保、綠色的大環(huán)境下,懸浮劑、水乳劑、微乳劑等水基化劑型逐步替代環(huán)境不友好的乳油,微乳劑由于納米尺度粒徑具有分散性好、藥效高等優(yōu)勢(shì),但配方中需要大量的表面活性劑,也對(duì)環(huán)境造成一定的污染,成為了微乳劑的一大缺陷。納米乳劑的出現(xiàn)應(yīng)改善微乳劑這一不足,大大降低表面活性劑用量,減少對(duì)環(huán)境的污染,這也應(yīng)該是區(qū)分納米乳劑與微乳劑的一個(gè)重要指標(biāo)。綜上所述,筆者認(rèn)為微乳劑與納米乳劑實(shí)際應(yīng)用中最大的區(qū)別在于稀釋穩(wěn)定性(具體稀釋后的粒徑范圍應(yīng)根據(jù)最佳生物效應(yīng)粒徑尺寸而定)以及表面活性劑的用量。除此之外,農(nóng)藥納米乳劑的發(fā)展還存在其他因素的制約。從工業(yè)生產(chǎn)角度而言,納米乳劑的生產(chǎn)成本制約其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。高能制備方法所涉及的儀器比較昂貴,生產(chǎn)出的納米乳劑農(nóng)藥產(chǎn)品的售價(jià)勢(shì)必較高,不利于納米乳劑農(nóng)藥的推廣使用;從科研工作者的角度而言,配方中有機(jī)溶劑、表面活性劑的毒性也是需要考慮的因素,選擇無(wú)毒、綠色、價(jià)格低廉的有機(jī)溶劑和表面活性劑,是科研工作者需要努力的方向。除此之外,若使用低能乳化法同時(shí)還要降低表面活性劑的用量,就需要科研工作者篩選甚至制備出高效的表面活性劑品種;從靶標(biāo)生物角度而言,研究靶標(biāo)生物對(duì)納米乳劑農(nóng)藥的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程存在一定困難。納米乳劑進(jìn)入靶標(biāo)生物體內(nèi)的互作機(jī)制、降解代謝變化等行為較為復(fù)雜,增加檢測(cè)難度,對(duì)分析納米乳劑的藥效、抗藥性發(fā)展、甚至小尺寸效應(yīng)是否帶來(lái)新的毒理學(xué)效應(yīng)等帶來(lái)挑戰(zhàn)。相信隨著科研工作者研究的不斷深入,農(nóng)藥納米乳劑會(huì)在制劑學(xué)領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用,為農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供重要支撐。聲明
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