Formulação de biológicos: como é feita?

Formular produtos biológicos em um produto que ficará em uma prateleira por meses é uma tarefa desafiadora

A pesquisa e o desenvolvimento dos produtos biológicos priorizam a entrega de insumos de alta eficiência, bons prazos de validade, que se adaptem ao uso agrícola e sejam compatíveis às práticas das lavouras. Para isso, a formulação desempenha um papel crucial. Ela envolve uma combinação de cuidados, ingredientes ativos, adjuvantes, estabilizadores e outros componentes.

Para entender melhor quais são os principais desafios da formulação dos produtos biológicos, conversamos com a Dra. Katharina Grundler, especialista em Biológicos da Clariant.

O que envolve o processo de formulação de um produto biológico?

A princípio, a formulação de um produto biológico não é tão diferente de uma formulação com um ativo químico. A formulação ajuda a levar o ativo ao seu alvo (solo, semente ou folha). Existem diferentes tipos de formulações (sólidas, líquidas a base de água ou a base de óleo). Só que os produtos/inerts da formulação de biológicos têm que ser biocompatíveis com o microrganismo. Isso gera uma nova complexidade desse tipo de formulação. Todos os produtos usados têm que ser biocompatíveis com o microrganismo, não podem influenciar o modo de ação do microrganismo e nem podem matá-lo. Primeiro, se procura produtos biocompatíveis na concentração usada e depois, a formulação deve ser físico-químico estável.

Quais são os principais desafios na formulação de produtos biológicos?

Os microrganismos e metabólitos (moléculas grandes) possuem características físico-químicas complexas que geram desafios para os formuladores. Apesar da biocompatibilidade, procura-se coformulantes ou estratégicas para manter o tempo de prateleira (validade do produto), a temperatura do meio ambiente, e garantir a viabilidade e a performance do produto biológico no campo. Outro desafio está em otimizar as formulações para performance e não apenas para aplicação, mas de maneira que as formulações tenham boa aderência nas folhas no caso de inseticidas foliares, boa cobertura e também resistência à luz ultravioleta e chuva.

Qual é a importância de uma boa formulação?

Sem a formulação, o ativo não vai chegar ao seu alvo. O ativo que é usado para a aplicação foliar, por exemplo nem sempre é solúvel ou dispersível em água, apesar de que, no caso de microrganismos, a atividade da água é de grande importância. Uma boa formulação contendo todos os componentes necessários como solvente adequado, dispersantes, emulsificantes, agentes umectantes e modificadores ajuda na estabilidade do produto e na performance no campo. Para garantir a viabilidade dos biológicos, cada componente tem que ser escolhido com cuidado. A atividade biológica poderia aumentar ainda mais, adicionando adjuvantes à formulação, que melhoram a aderência do produto na folha, protegem contra a luz UV ou aumentam a resistência à chuva.

Quanto tempo leva para se confirmar uma formulação?

O desenvolvimento de uma formulação é um processo longo que considera algumas etapas iniciais conceituais. Porém, precisa-se de validação por meio de testes de estabilidade e de tempo de prateleira com duração de menos de seis meses. Ao mesmo tempo, há também a necessidade de confirmação no campo da performance da formulação. Com isso, o tempo mínimo para evolução de um conceito inicial até a ida ao mercado de uma formulação com performance confirmada, é de pelo menos, dois anos.

Quais características específicas dos biológicos influenciam a sua estabilidade e, consequentemente, irão determinar o tempo de prateleira desses produtos?

O tempo de prateleira de um produto e o tempo no qual o produto ainda pode performar, no qual poderia ser garantida a viabilidade do ativo/microrganismo. Apesar de fatores do ambiente como pH, água, temperatura e oxigênio, que podem influenciar o tempo de prateleira, temos que analisar cada molécula química e sua interação com microrganismos ou membranas. Normalmente queremos o microrganismo inativo mas viável dentro da formulação.

Quais tecnologias estão sendo desenvolvidas para prolongar o tempo de prateleira dos produtos biológicos?

Uma ideia é usar o tipo de formulação adequada. Em outras palavras, a indústria tenta diminuir a água e opta por formulações sólidas. Porém, como essas formulações têm algumas desvantagens, ultimamente a procura por formulações líquidas à base de óleo aumentou. Uma outra opção é proteger o microrganismo com uma formulação de encapsulamento. Além disso, existem novas tecnologias de embalagem diferentes para aumentar o tempo de prateleira.