1 大田应用成为微囊剂技术开发的推动力
    微囊剂是当代农药剂型中科技含量最高的一类制剂。它问世于20世纪70年代初，已有40余年历史。最初，此类剂型系为降低某些高毒有机磷农药而开发。继而，扩展到拟除虫菊酯类、毒死蜱等农药品种，作为防治卫生、粮库、地下害虫等封闭环境下的制剂。至20世纪末的30年中，该剂型一直作为缓释剂使用，未能大规模走向大田防治。因为一个单纯只具备缓释功能的药剂，无法在开放的大田环境中应用。为此，人们将其归分为第一代微囊剂产品或称为传统微囊剂。
    在大田防治中选择微囊制剂多数是为了达到其他某种效果，例如防致敏、防飘移、防挥发、防氧化、防紫外光或解决药物与水相隔离而使水基化制剂得以实施等，但前提必须是药效快。
    20世纪90年代，国际农药界已开始针对微囊剂走向大田防治所遇到的技术障碍开展了一系列理论创新和技术创新的研究工作，开发了一批可快速释放、兼具缓释功能的第二代农药微囊剂产品。它们于2000年前后投放市场，用于大田防治。
    伴随着一系列制剂技术的突破，农药微囊剂的研究迅速扩大到上百个农药品种。从结构上分，这些品种涉及到有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类、阿维菌素类、新烟碱类、酰胺类、二硝基苯类、二苯醚类、三嗪类、芳氧羧酸类、甲氧基丙烯酸酯类等系列的杀虫、除草、杀菌的农药活性物。
    目前，以大田应用为目的的微囊剂技术研究已成热点。研究领域拓展到囊壁新材料、工程化开发等方面。研究的深度己涉及到第三代微囊剂的开发，即具有控制释放功能的微囊制剂产品。从近年来公开的农药制剂研究成果的数量看，微囊剂技术名列前茅。
    有关技术发展情况见表1。

    综观当今微囊化技术在全球多个专业领域研究和互动的发展态势，农药微囊剂在后控制释放技术时代必将进入智能释放技术的研究开发。
    对农药微囊制剂产品的发展趋势可以作出以下预测：① 农药微囊剂产品大田应用的技术障碍总体上已获排除，今后发展的方向将会转到以大田植保用药为主。② 微囊剂已成为产品发展技术储备实力最雄厚的剂型之一，目前正处于蓄势待发的前夜。不久，将会涌现出一批大吨位的制剂产品。③ 微囊剂产业化发展的速度将会提速，将有望成为主流的农药剂型之一。
2 微囊剂大田应用的技术障碍
    农药微囊剂开发应用的初期，无论是界面合成法或原位合成法制得的产品，囊壳一般占囊体重量的8%～15%。此类传统工艺所制得的微囊剂只能作为缓释剂使用，例如室内卫生用药、防治地下害虫、粮库用药或用作个别剧毒农药降低毒性等。其共性特点是在一相对封闭的环境中使活性物缓慢释放来实现降毒或延效。与之呼应，已建立了传统的农药微囊药物释放理论，即囊壳技术参数（包括厚度、空隙度、粒径等）与农药释放速率构效关系的理论、释放速率检测方法和相应的药物释放曲线等。
    然而传统的微囊剂产品用于大田喷施普遍药效不佳（尤其是初期药效），甚至个别产品在开放环境条件下始终不体现药效。追溯其因，系由于囊壳技术参数不匹配，导致药物释放速度过慢，以使释放浓度低于有效浓度所致。鉴于此，也致使农药微囊剂产品的应用长期在低水平徘徊。按传统的释放速率理论，将囊壳变薄或增加囊壁的空隙率都能加快药物释放。对于后者，经由多年来的研究发现，单纯地通过选材或提高某种囊材的空隙率可以提高释放速率，但要达到大田防治的快速要求则技术难度大、开发周期长，直到本世纪初，才获得突破性进展。
    20世纪90年代以来，研究者们首先把开发方向集中到“薄壳微囊”的研制。此类微囊的囊壳一般只占微囊体重量的2%以下，厚度仅为传统微囊的1/4～1/10或更薄。样品在大田使用普遍药效快持效期延长，对作物的安全性普遍提高。而进一步的微观研究发现：药剂并不遵循传统的释放速率理论来释放药物，而是在自然界“风干”的条件下，囊壳陆续破裂，药物迅速释放而产生效果。另外还有部分小粒径的囊体完整地停留在叶面继续发挥缓释的功能。
    显然“薄壳微囊”的开发，推翻了传统的农药微囊释放速率理论。然而，针对“薄壳微囊”产品的大田使用，联合国FAO和WHO从2004年起对CS产品的标准要求也按其用途（缓释和大田防治）做了区分并提出了相应的要求。例如：仅对作为缓释剂的产品提出需要制订控制释放速率的条款，但对无法保证不暴露在结冻温度的产品，则需通过冷冻—解冻循环稳定性试验。
    快速释放微囊制备工艺的开发绝非简单的囊壳变薄或空隙率增大，它面临一系列技术障碍，主要有： 
    （1）产品的经时稳定性：在储存期囊芯物普遍会透过囊壳进入连续相（甚至有时在制备过程中就会发生），引起药剂的“膏化”或结晶。
    （2）热储稳定性：在没有相应的制剂技术配套的情况下，热储后普遍膏化。
    （3）冷冻—解冻循环稳定性试验普遍过不了关：该要求为在室温 (20±2)℃和低温 (-10±2)℃之间做4个循环，每个循环为结冻18 h，融化6 h，无引起堵塞喷头的结晶。 
     国际农药界经过了10多年的努力，从薄壳微囊的研制入手，攻克了多项技术难关，终于在2000年前后将一批药效快又兼具缓释功能的微囊制剂产品相继投放市场，用于大田防治。典型的产品有：2.5%、10%、20%氯氟氰菊酯CS，480 g/L甲草胺CS，450 g/L二甲戊灵CS，38.4%乙草胺CS，40%异丙甲草胺CS，36%异噁草松CS，300 g/L二嗪磷CS，245 g/L氟氯草酮CS，40%丙硫克百威CS，500 g/L氯胺磷，75%毒死蜱CG等。 （未完待续）