新型绿色农药微乳剂的研究进展

杨 帆，隋 新，谢 洋，付 东，李 鹏

（黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨 150020）

在农林病虫害的防治过程中，化学农药功不可没，然而农药的大量使用，给自然环境带来了严重危机，随着社会的发展,人们在合理使用农药的同时，更加注重农药的安全性，科技工作者们也在不断研究和开发新型绿色农药,以减少或避免农药对环境造成的污染［1］。

目前，国内外农药新剂型研究的热点主要是水基性制剂，如悬浮剂、水乳剂、微乳剂等，逐步替代有机溶剂用量大的传统乳油剂。其中，农药微乳剂是近年发展起来的一种较安全、绿色环保的新农药剂型，成为新型绿色农药发展的方向［2］。

1 新型绿色农药微乳剂的特点

微乳剂(miroemulsion，ME)是透明或半透明的均一液体，是由基质水与液体农药原药，在表面活性剂或助表面活性剂（乳化剂、分散剂、防冻剂、稳定剂等)存在下，自发形成的各向同性的热力学稳定分散体系，其粒子半径一般在10～100n m。由于农药微乳剂不用或少用有机溶剂，对环境污染大大减少，相较其他农药剂型有诸多优点，被视为新型绿色农药制剂［3-6］。

1.1 稳定性

农药制剂从配制成到使用前，通常需要较长的保存期。使用时，为了有利于喷雾器喷施，需要加水稀释和搅拌以保持均匀状态。相较其他不稳定的剂型（悬浮剂、可湿性粉剂等配制的稀释液和各种乳剂），农药微乳剂是热力学稳定体系，可以长期放置而不发生相分离，其配制成的稀释液也具有非常好的稳定性。

1.2 增溶作用

农药中的有效成分通常是难溶或不溶于水的，而表面活性剂或助表面活性剂可以对农药起到增溶作用。增溶不仅可以增加农药的溶解速度，还有利于农药中的有效成分传递穿过生物组织的半透膜，提高药效。农药微乳剂相较于其他剂型对农药有效成分的增溶作用更加明显。

1.3 高的传递效率

农药在使用过程中，通常采用稀释喷洒的方式，要求喷洒的雾滴大小适中，以免影响液滴在叶面上黏附。一方面，农药微乳剂含有高浓度的表面活性剂，用水稀释得到的喷雾液中也含有较高的浓度表面活性剂，因而可以有效降低表面张力，产生大小适中的喷雾液滴。另一方面，农药微乳剂可以改善雾滴和叶面间的相互作用，由于其降低了表面张力，缩小了喷雾液滴与叶面的接触角，使其增大了农药雾滴在叶面上的铺展面积，而且由于农药雾滴较小，减少了农药雾滴在叶面上的反弹现象。待农药雾滴蒸发后，农药微乳剂浓缩时生成黏度很高的液晶相，可以牢固黏附在叶面上,提高了农药的使用效果。

1.4 促进向动植物组织内部的渗透

农药微乳剂中的有效粒子非常细小，其表面张力大大降低，微乳剂稀释后的液滴更容易克服动植物表皮组织中的毛细管阻力，从而使农药中的有效成分更好的向生物组织内部渗透，明显提高了药效。

1.5 安全经济

农药微乳剂以水作为分散介质,很少用或不用有机溶剂，可以抑制有毒有害气体的挥发,减少对动植物、生产使用者以及环境的毒害，安全高效利于生态环境质量的改善。同时,农药微乳剂的配制资源丰富，产品易包装,闪点高，安全稳定，具有很好的经济性，不仅可以降低生产和运输成本,而且能够节省大量的石化资源。

2 新型绿色农药微乳剂的配制技术

微乳剂的三个基本组分为有效成分、乳化剂和水，通常为了达到更好的药效，符合一定质量标准的微乳剂产品，还需要加入适量的溶剂、助溶剂、增效剂和稳定剂等。根据农药微乳剂的配方组成特点及类型要求，为使体系达到最稳定的状态，可选择相应适合的配制技术［7-8］。

2.1 直接法

将乳化剂和水混合成水相，将油溶性的农药加入水相，并不断搅拌，复配成透明的水包油型农药微乳剂。（如图1）

图1 直接法配制微乳剂示意图Fig.1 Sketch of preparation of microemulsion with the direct method

2.2 可乳化油法

将乳化剂溶解于农药油相中，形成透明溶液，后将油相加入水中或将水相加入油中，不断搅拌，复配成透明的水包油型农药微乳剂或油包水型农药微乳剂。（如图2）

图2 可乳化油法配制微乳剂示意图Fig.2 Sketch of the lipophilic post-emulsification process

2.3 转相法

将有机溶剂、农药原药和乳化剂混合成均匀透明的油相，缓慢加入水相，不断搅拌，形成油包水型乳状液，继续搅拌加热，使其迅速转相成水包油型乳状液，冷却至室温使之达到平衡，最后过滤得到稳定的水包油型农药微乳剂。（如图3）

图3 转相法配制微乳剂示意图Fig.3 Sketch of preparation of microemulsion with methods of phaseinversion

2.4 二次乳化法

当农药体系中存在油溶性和水溶性两种不同性质的农药时，可将农药水溶液和低HL B值的乳化剂混合成油相，通过强烈搅拌，得到粒子在100n m以下的油包水乳状液，再将其加入高HL B值乳化剂的水溶液中，平稳混合，得到油包水水包油型农药微乳剂。（如图4）

图4 二次乳化法配制微乳剂示意图Fig.4 Sketch of preparation of microe mulsion with the twice emulsification methods

3 新型绿色农药微乳剂的发展与展望

新型绿色农药微乳剂是与环境相容性较好的一种绿色环保新剂型，早在20世纪70年代国外就有农药微乳剂的相关报道，我国农药微乳剂的开发较晚，实际应用也相对较少。但在日益重视改善环境的今天,农药微乳剂等新型绿色农药将逐步取代传统乳油。新型绿色农药微乳剂在我国属于相对较新的研究领域，该剂型提高了农药有效成分在乳剂中的分散度，增强了农药有效成分对动植物的通透能力，不仅提高了药效，而且减低了毒害残留，它安全高效、经济环保等特点，给农药微乳剂的发展带来了巨大的潜力，值得表面活性剂和农药研究人员深入研发。

［1］ SHADP,BHALODIAD,SHELATP.Nanoemulsion:A Pharmaceutical Review［J］.SysRev Pham,2010,1（1）:21-32.

［2］ 王军,许培援,邹文援,等.绿色农药剂型-微乳剂型［J］.精细与专用化学品,2004,12（21）:4-6.

［3］ ANTUNESFE,THURESSON K,LINDMAN BR,eta1.Arheological investigation of the association between anonionic microe mulsion and hydrophobically modified PEG.Influence of polymer architecture［J］.Colloids and Surfaces A:Physicochem.Eng.Aspects,2003,（215）:87-100.

［4］ 马俊凯,欧晓明,步海燕,等.农药微乳体系的研究进展［J］.农药研究与应用,2008,12（3）:4-8.

［6］ PATRICK FERNANDEZ,VALERIE ANDRE,JENS RIEGER,et al.Nanoemulsion formation by emulsion phase inversion［J］.Colloids and Surfaces A:Physicochem Eng Aspects,2004,（251）:53-58.

［7］ 王军,杨许召.乳化与微乳化技术［M］.北京:化学工业出版社,2012：23-71.

［8］ 吴亚芊,赵丰,夏红英,等.农药微乳剂制备及应用过程中有关问题的探讨［J］.农药,2011,50（3）:170-172.