微囊悬浮剂(CS）是近年来被反复提及的一种农药剂型，由于其可以做到农药施用“控放自如”。
随着国家“两减一增”计划的施行，农药的使用量受到了限制，在保证药效的条件下，减少农药的施用，对于农药行业来说是发展的必然趋势。使用微囊悬浮剂，可将农药有效成分与外界环境隔开，并且控制有效成分在特定的条件下释放，可以实现施药一次控制作物整个生长季的病虫害，且将对环境的危害降至最低。既提高了农药的使用效率， 又降低了对环境的风险，同时减少了人工施药的次数，可谓是一举多得。
我国目前共有微囊悬浮剂的登记221个，微囊悬浮剂自2019年1月1日至今，就增加了有效登记62个。炙手可热。
磊子围绕以下3个问题做了整理：
1. 什么是微囊悬浮剂
2. 微囊主要的材质和生产过程
3. 我国的登记和出口情况
何为 微囊悬浮剂：
微胶囊悬浮剂(capsulesuspensions，cs)是通过一定物理、化学方法将农药(囊芯)包裹在由高分子材料的囊壁形成的微小容器之中，形成单核核-壳形微囊结构、多核核-壳形微囊结构或其他微囊结构，并能悬浮在水中的农药剂型。囊芯是农药有效成分及溶剂，囊壁是由明胶、阿拉伯胶、淀粉、甲基纤维素、醋酸纤维素、聚已内酯、聚脲树脂、聚苯乙烯等天然高分子材料或合成高分子材料构成，微囊的直径大小一般在 3~30 微米。
微囊悬浮剂的发展历程：
微囊悬浮剂是于上世纪七十年代由美国的 Pennwalt 公司最先研制成功，随后世界各发达国家相继进行了研发，研目前成熟的有除虫菊酯、毒死蜱、甲草胺等一大批微胶囊化的农药。目前全球投入市场的农药微胶囊化的制剂产品将近 60 个。
我国对于微胶囊悬浮剂的研发始于上世纪八十年代，虽然起步较晚，但也取得了一定的成果，开发了阿维菌素、甲基对硫磷、毒死蜱、马拉硫磷、乙草胺、三唑磷、吡虫啉、甲基嘧啶磷、甲草胺等的微胶囊悬浮剂产品。2001~2010 年十年时间农药微胶囊悬浮剂开发比较缓慢，仅登记了 16 个产品。自 2011 年开始农药微胶囊悬浮剂得到快速发展，登记的产品逐年增加，2011 年到 2015 年登记产品分别为 9 个、18 个、27 个、35 个和29 个，而2019年至今就增加了62个，更加说明2019年之后其迅猛的发展。
'控释原理’
微囊悬浮剂中的微囊类似于我们医药中常用的胶囊。
农药微囊化技术是将液体或固体农药包裹在囊壳材料中， 从而保护农药有效成分免于光照、空气等外界因素的影响而分解， 特别是针对环境敏感型农药，将其制成微囊剂型可大大提高其有效利用率。
其控制释放的原理是制备微胶囊时， 用成膜材料将囊心物质包覆与外界环境隔离， 大大减少了外界环境对其性质的影响， 使一些性质不稳定的囊心不会变质， 而在适当的条件下， 壁材被破坏将囊心物质释放出来发挥作用， 而且可以通过改变壁材化学组成、厚度等控制释放速度。在此基础上， 为了实现农药剂型的精细化与精准化， 纳米微囊因其小尺寸效应和大比表面积更具有优势和独特性能。
其优点也是显而易见
微囊悬浮剂最被人所津津乐道的就是其具有缓释性能，提高农药持效期，减少农药使用量，提高利用率，节约成本等。
（1）减少环境中光、空气、水和微生物对农药的分解， 提高农药的有效性， 用药量减少、施药间隔时间拉大、省工省药。
如：2 %阿维菌素微囊悬浮剂比 1.8 %阿维菌素乳油抗光解能力强。管磊等研究发现吡唑醚菌酯微囊化后其抗光解能力大大提高。微囊化技术可提高农药抗光解能力，农药制剂稳定性得到提升。
（2）壁材的包裹降低了农药的毒性，减少药害，对环境友好。
如：吡唑醚菌酯对水生生物高毒，导致该农药在水稻上使用受到限制，巴斯夫公司研制出9%吡唑醚菌酯微囊悬浮剂，使得这一问题得到解决。
（3）通过控制释放功能改善了药剂的物理性能， 延长了持效期， 提高了有效利用率。
如：赖开平发现 0.8 %阿维菌素微胶囊悬浮剂的持效期，结果发现在十四天时仍具有 80 %以上的药效。陈列忠等的研究表明毒死蜱·氟虫腈微胶囊悬浮剂在对德国小蠊施药 30 d 后，防效依然在 99 %以上，且有效时间可达 1 年。
（4）提高不相配农药的复配能力， 可以在囊材阻隔作用下将多种农药复合负载， 从而相对减轻害虫抗药性的产生。
如：微囊悬浮-悬浮剂（ZC）就是解决不相配农药的复配能力。
整个微囊悬浮剂中，最核心的自然是'微囊’，也就是微囊悬浮剂的壁材：
壁材是决定微胶囊农药性能的关键因素， 一般要求成膜性好， 与囊芯不能发生化学反应， 而且具有一定的机械强度、稳定性且具有渗透性， 并决定着囊芯的释放速率。因目前， 一般常用的壁材大致可以分为天然高分子壁材、半合成高分子壁材和合成高分子壁材三大类。
微囊悬浮剂的合成工艺：
农药微囊悬浮剂的制备方法目前大致可分为化学成囊法、物理成囊法以及物理化学成囊法。化学成囊法是指囊壁是通过分子单体发生聚合反应得到的，根据反应方式分为界面聚合
法、原位聚合法以及锐孔-凝固浴法等，生产中常用的有界面聚合法、原位聚合法。物理成囊法是指成膜过程中没有经过化学反应，高分子囊壁材料通过物理方法制得，有冷冻干燥法、
包合法、超临界流体法、喷雾干燥法以及溶剂蒸发法等。物理方法往往因生产能力普遍较低、微囊粒径大小难以控制以及囊壁厚度问题而难以得到大范围的生产应用。
物理化学成囊法是通过改变囊壁的溶解性以及外界环境后不同囊壁材料相互结合制得，最常用的是相分离法(复凝聚法和单凝聚法)中的复凝聚法。
复凝聚法
复凝聚法是由多种带有相反电荷的无规则聚合物作囊壁材料，将有效成分(囊芯)分散在含有囊壁材料的介质中，经剪切乳化形成水包油状乳化液，通过改变外界条件，如改变溶液
pH，通过异性相吸原理使之结合析出，并层积在囊芯四周形成囊壁，最后导致溶解度的下降，并产生了相分离从而制得微囊。复凝聚法受溶液 pH 和溶液囊壁材料浓度影响较大。
以久负盛名的巴斯夫9%吡唑醚菌酯微囊悬浮剂为例，国内有文献记载：
制备步骤：称取一定量的吡唑醚菌酯原药溶解在溶剂中，待完全溶解后加入油性单体MDI，并充分搅拌形成油相；然后将油相倒入水相中，进行高速剪切得到水包油乳液；将此混合液转移到四口烧瓶中继续搅拌，边搅拌边缓慢滴加水性单体二元胺水溶液，继续搅拌，并进行保温固化，制得吡唑醚菌酯微囊。在制得的微囊中加入分散剂、增稠剂、防腐剂等助剂形成微囊悬浮剂。
主要的微囊悬浮剂登记产品
目前我国登记的微胶囊制剂主要有微囊悬浮剂（CS） 、微囊悬浮-悬浮剂（ZC），包括杀虫剂，除草和杀菌剂，其中杀虫剂也被用作卫生用药。
主要产品有2%阿维菌素CS、30%毒死蜱CS、0.9%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐CS、30%辛硫磷CS、14%氯虫·高氯氟ZC、15%吡虫啉CS、22%噻虫·高氯氟ZC、10%高效氯氟氰菊酯CS、3.6%烟碱·苦参碱CS、25%吡虫·毒死蜱CS、30%毒·辛CS、1%虫菊·苦参碱CS、2%噻虫啉CS、25%乙草胺CS、480 g/L甲草胺CS、450 g/L二甲戊灵CS、40%野麦畏CS、360 g/L异噁草松CS、3%阿维菌素CS、15%阿维·吡虫啉CS和30%噻唑磷CS等。
2019年1月1日至今登记的新品种如下：
微囊悬浮剂的出口情况
据不完全统计，2019年我国共出口微囊悬浮剂266万美金， 仍然处于起步阶段。主要出口的国家为南美，欧洲等国。主要作为跨国公司系列产品的替代产品。主要出口目标国家为：
排名 | 国家 | 金额 |
1 | 巴拉圭 | 66万美金 |
2 | 智利 | 46万美金 |
3 | 荷兰 | 32万美金 |
4 | 新西兰 | 30万美金 |
5 | 德国 | 27万美金 |
6 | 越南 | 9.6万美金 |
7 | 孟加拉 | 7.8万美金 |
我国主要出口前5的剂型为：
排名 | 剂型 |
1 | 10%高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂 |
2 | 360克/升异噁草松微囊悬浮剂 |
3 | 25%高效氯氟氰菊酯微囊悬浮剂 |
4 | 9%吡唑醚菌酯微囊悬浮剂 |
5 | 30%噻唑膦微囊悬浮剂 |
总结
农药微囊悬浮剂是一种很优良的农药剂型， 因其具有诸多显著的优点而正在成为未来农药剂型的重要发展方向。合成高分子囊壁材料虽具有优良的成膜和控释性能。可以预见的是，不止农药，卫生用药也将会微囊悬浮剂的增长提供新的动力。
毛主席教导我们，任何事物都应该一分为二的看待。在目前的研发和使用过程中仍然存在着问题：
1. 一些囊壁材料单体存在毒性大、难降解以及分解产物可能会对环境有危害(原位反应用的树脂分解会产生甲醛)；
2. 会使一些难降解的农药残存时间更加长久，对环境造成危害；
3. 在制备的过程中囊壁的厚度不易掌控，从而影响农药的释放等，这些问题都制约着农药微胶囊悬浮剂的发展。
但磊子仍然认为，瑕不掩瑜。农药微囊悬浮剂的高速发展证明了它符合未来环保，低毒，高效的农药发展需求。逢山开路,遇水架桥方是其发展之道。
参考资料：
1. 微胶囊悬浮剂研究现状与展望 王宏昆 ，刘秀等，广东化工，2017
2. 9%吡唑醚菌酯微囊悬浮剂的制备与性能研究 王仁飞等 现代农药 2019
3. 国内甲维盐微胶囊剂的研究与开发现状 张省委等 世界农药 2018
4. 农药纳米微囊化剂型研究进展 王安琪等 中国农业科技导报， 2018，
5. 农药微囊剂及其制备技术研究进展 朱峰等 现代农药 2018
6. 农药微囊悬浮剂研究进展 马兰可等 广州化工 2016
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