Микроинкапсулированная инсектицидная композиция

Микроинкапсулированная инсектицидная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестные ссылки на родственные заявки

Настоящая заявка претендует на приоритет предварительной заявки на патент США с порядковым номером 61/157339, поданной 4 марта 2009, которая непосредственно включена в настоящую заявку с помощью ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Различные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения в основном относятся к композициям микроинкапсулированных пестицидов, которые обладают полезными биологическими, коммерческими и/или экологическими свойствами.

Предпосылки изобретения

Регулирование численности насекомых играет важную роль в современном сельском хозяйстве, хранении пищевых продуктов и гигиене. В настоящее время значительную роль в регулировании численности насекомых играют инкапсулированные инсектицидные композиции, которые являются безопасными и эффективными. Свойства применяемых инкапсулированных инсектицидных композиций включают высокую начальную токсичность против целевых вредителей, легкость применения, стабильность, низкую токсичность против других животных в районе 2500 мг/кг и значительное время действия на окружающую среду. Считалось, что некоторые из этих свойств находятся в противоречии друг с другом, и разработка применяемых инсектицидных композиций часто включает создание составов с характеристиками, которые отражают баланс между этими свойствами.

Принимая во внимание большую пользу и значимость инкапсулированных инсектицидов, существует насущная и постоянная потребность в новых инсектицидных композициях, которые демонстрируют благоприятные физические, химические, биологические и экологические свойства. Различные аспекты и варианты осуществления изобретения, раскрытые в настоящей заявке, стремятся удовлетворить эту потребность.

Сущность изобретения

Один из аспектов настоящего изобретения относится к пестицидной композиции, содержащей фосфорорганический пестицид, и полимер; где полимер образует стенку капсулы, которая по меньшей мере частично инкапсулирует фосфорорганический пестицид, формируя микрокапсулу, причем стенка имеет среднюю толщину от приблизительно 5 нм до приблизительно 25 нм, и указанная микрокапсула имеет средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до при приблизительно 6 микронов. В одном из вариантов осуществления стенка микрокапсулы имеет среднюю толщину от приблизительно 8 нм до приблизительно 12 нм, причем указанная микрокапсула имеет средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов.

В одном из вариантов осуществления микрокапсула содержит по меньшей мере один пестицид, выбранный из группы фосфорорганических пестицидов, а именно из группы, включающей: ацефат, азинфос-метил, хлорфенвинфос, хлорэтоксифос, хлорпирифос-метил, диазинон, диметоат, дисульфотон, этопрофос, фенитротион, фентион, фенамифос, фостиазат, малатион, метамидофос, метидатион, ометоат, оксидеметон-метил, паратион, паратион-метил, форат, фосмет, профенофос и трихлорфон. В другом варианте осуществления микрокапсула включает фосфорорганический пестицид хлорпирифос. В еще одном варианте осуществления, микрокапсула содержит, по меньшей мере, от приблизительно 15 масс.% до приблизительно 35 масс.% хлорпирифоса.

В одном из вариантов осуществления микрокапсула формируется при межфазной конденсации, в которой участвует по меньшей мере один маслорастворимый мономер, выбранный, например, из группы, состоящей из: диизоцианатов, полиизоцианатов, хлорангидридов двухосновных кислот, хлорангидридов многоосновных кислот, сульфонилхлоридов и хлорформиатов; и по меньшей мере один водорастворимый мономер, выбранный из группы, состоящей, например, из: диаминов, полиаминов, водорастворимых диолов и водорастворимых полиолов.

В одном из вариантов осуществления, микрокапсулы по настоящему изобретению демонстрируют значения токсичности в отношении самок крыс выше чем приблизительно 5000 мг/кг и значения LC₅₀ при регулировании численности хлопковой тли (APHIGO) сразу после нанесения менее чем приблизительно 30 ч./млн хлорпирифоса. В еще одном варианте осуществления, микрокапсулы по настоящему изобретению демонстрируют значения токсичности в отношении самок крыс выше чем приблизительно 2500 мг/кг и значения LC₅₀ при регулировании численности малой совки (LAPHEG) сразу после нанесения менее чем приблизительно 400 ч./млн хлорпирифоса.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения микрокапсул с инсектицидными свойствами, включающему стадии получения фосфорорганического инсектицида и по меньшей мере одного мономера; смешивания фосфорорганического инсектицида и по меньшей мере одного мономера; и формирования микрокапсул, причем мономер превращается в полимер, а именно полимер, образующий стенку, где эта стенка хотя бы частично охватывает порцию инсектицида, формируя микрокапсулу, причем стенка имеет среднюю толщину от приблизительно 5 нм до приблизительно 25 нм, и микрокапсула имеет средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов. В одном из вариантов осуществления, полимер, образующий по меньшей мере часть стенки микрокапсулы, получают межфазной поликонденсацией по меньшей мере одного маслорастворимого мономера, выбранного из группы, включающей: диизоцианаты, полиизоцианаты, хлорангидриды двухосновных кислот, хлорангидриды многоосновных кислот, сульфонилхлориды и хлорформиаты; и по меньшей мере одного водорастворимого мономера, выбранного из группы, включающей: диамины, полиамины, водорастворимые диолы и водорастворимые полиолы.

В одном из вариантов осуществления микрокапсула с инсектицидными свойствами образована полимером, который хотя бы частично окружает фосфорорганический инсектицид, например, хлорпирифос. Полимер образует стенку капсулы, которая по меньшей мере частично окружает порцию хлорпирифоса, причем эта стенка имеет среднюю толщину от приблизительно 8 нм до приблизительно 12 нм, в то время как микрокапсула имеет средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов. В одном из вариантов осуществления микрокапсула содержит не менее приблизительно 10 масс.% хлорпирифоса. В еще одном варианте осуществления полимерная стенка микрокапсулы по меньшей мере частично окружает по меньшей мере один фосфорорганический пестицид, выбранный из группы, которая включает: ацефат, азинфос-метил, хлорфенвинфос, хлорэтоксифос, хлорпирифос-метил, диазинон, диметоат, дисульфотон, этопрофос, фенитротион, фентион, фенамифос, фостиазат, малатион, метамидофос, метидатион, ометоат, оксидеметон-метил, паратион, паратион-метил, форат, фосмет, профенофос, трихлорфон и т.п.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к способу регулирования численности насекомых, включающему стадии: получения частиц инсектицидной композиции, где указанные частицы включают фосфорорганический инсектицид и полимер, причем полимер образует стенку капсулы, которая хотя бы частично инкапсулирует фосфорорганический пестицид с образованием микрокапсулы, где стенка микрокапсулы имеет среднюю толщину от приблизительно 5 нм до приблизительно 25 нм, и микрокапсула имеет средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов; и нанесения указанного инкапсулированного инсектицида на поверхность, например, листьев, стеблей или ствола растения.

Один из вариантов осуществления настоящего изобретения представляет собой способ регулирования численности насекомых, который включает стадии: формирования микрокапсул с инсектицидными свойствами, где микрокапсула включает стенку, сформированную путем межфазной поликонденсации по меньшей мере одного маслорастворимого мономера, выбранного из группы, состоящей из диизоцианатов, полиизоцианатов, хлорангидридов двухосновных кислот, хлорангидридов многоосновных кислот, сульфонилхлоридов и хлорформиатов; и по меньшей мере одного водорастворимого мономера, выбранного из группы, состоящей из: диаминов, полиаминов, водорастворимых диолов и водорастворимых полиолов; и по меньшей мере один фосфорорганический инсектицид, который выбран из группы, состоящей из: ацефата, азинфос-метила, хлорфенвинфоса, хлорэтоксифоса, хлорпирифос-метила, диазинона, диметоата, дисульфотона, этопрофоса, фенитротиона, фентиона, фенамифоса, фостиазата, малатиона, метамидофоса, метидатиона, ометоата, оксидеметон-метила, паратиона, паратион-метила, фората, фосмета, профенофоса и трихлорфона, где стенка из полимерного компонента по меньшей мере частично окружает порцию инсектицида с образованием микрокапсулы. В одном из вариантов осуществления микрокапсула включает от приблизительно 15 масс.% до приблизительно 35 масс.% хлорпирифоса. В одном из вариантов осуществления, микрокапсула, применяемая для регулирования численности насекомых, имеет стенку со средней толщиной от приблизительно 8 нм до приблизительно 12 нм, причем средний диаметр указанной микрокапсулы находится в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов.

Еще один вариант осуществления изобретения представляет собой микроинкапсулированный фосфорорганический инсектицид, применяемый для контроля за численностью насекомых, со значением токсичности в отношении самок крыс более чем приблизительно 5000 мг/кг и LC₅₀ при регулировании численности насекомых, например, хлопковых тлей, сразу после нанесения менее чем приблизительно 30 ч./млн хлорпирифоса. В еще одном варианте осуществления микрокапсулы имеют значение токсичности для самок крыс более чем приблизительно 2500 мг/кг и LC₅₀ для регулирования численности насекомых, например, малой совки сразу после нанесения менее чем приблизительно 400 ч./млн хлорпирифоса.

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут изложены ниже по тексту в подробном описании изобретения, и отчасти они будут легко понятны специалисту в данной области техники из этого описания или выявлены при практической реализации изобретения, описанного в настоящей заявке, включая следующее далее подробное описание, формулу изобретения, а также приложенные чертежи.

Следует понимать, что как приведенное выше по тексту общее описание, так и приведенное ниже по тексту подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения, предназначены для предоставления общих сведений или основ для понимания природы и характерных черт заявленного изобретения. Сопровождающий иллюстративный материал включен для более глубокого понимания изобретения, входит в состав данного описания и составляет его часть. Чертежи иллюстрируют различные варианты осуществления изобретения и в совокупности с описанием служат для объяснения принципов и особенностей воплощения настоящего изобретения.

Краткое описание иллюстративного материала

На фиг.1 изображена зависимость значений LC₅₀ (в частях на миллион ч./млн) хлорпирифоса от DAT (времени в днях после нанесения) для различных инсектицидных композиций при тестировании их эффективности против малой совки (LAPHEG).

На фиг.2 изображена зависимость значений LC₅₀ (в ч./млн хлорпирифоса) от DAT для различных микрокапсульных и контрольных составов хлорпирифоса при тестировании их эффективности против хлопковой тли (APHIGO).

Подробное описание изобретения

С целью содействия пониманию основных принципов настоящего изобретения далее по тексту будут описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, и для их описания будут использоваться конкретные формулировки. Тем не менее, следует понимать, что эти формулировки не предполагают наложения ограничений на объем изобретения, и в этот объем включены такие изменения, модификации и дальнейшие приложения принципов настоящего изобретения, которые обычно приходят на ум специалисту в той области техники, к которой относится изобретение.

В одном из вариантов осуществления, изобретение относится к микроинкапсулированной пестицидной композиции, которая содержит по меньшей мере один пестицид, предназначенный для уничтожения или контроля численности по меньшей мере одного вредителя растений. В некоторых композициях этот пестицид представляет собой или, по меньшей мере, содержит хотя бы один фосфорорганический пестицид. Применимые фосфорорганические пестициды содержат, не ограничиваясь этим, следующие соединения и их различные производные: ацефат, азинфос-метил, хлорфенвинфос, хлорэтоксифос, хлорпирифос-метил, диазинон, диметоат, дисульфотон, этопрофос, фенитротион, фентион, фенамифос, фостиазат, малатион, метамидофос, метидатион, ометоат, оксидеметон-метил, паратион, паратион-метил, форат, фосмет, профенофос, трихлорфон и т.п.

Оболочка микрокапсулы может быть образована полимером, который полностью или частично покрывает ядро капсулы, обогащенное пестицидом. Оболочка микрокапсулы может состоять из стенки, где стенка изготовлена из полимера. Некоторые подходящие полимеры, которые могут применяться для создания стенки микрокапсулы, содержат по меньшей мере один тип мономера, молекулы которого связываются друг с другом с образованием полимера. В одном из вариантов осуществления, полимерная стенка образуется в результате межфазной поликонденсации одного мономера, который преимущественно растворим в воде, и другого мономера, который преимущественно нерастворим в воде. Подходящие преимущественно нерастворимые в воде мономеры, которые могут применяться для формирования стенки микрокапсулы, включают, не ограничиваясь перечисленными, такие соединения, как диизоцианаты, полиизоцианаты, хлорангидриды двухосновных кислот, хлорангидриды многоосновных кислот, сульфонилхлориды, хлорформиаты и т.п. Подходящие преимущественно растворимые в воде мономеры, которые могут применяться для формирования стенки микрокапсулы, включают, не ограничиваясь этим, такие соединения, как диамины, полиамины, водорастворимые диолы и водорастворимые полиолы.

Стенка, являющаяся по меньшей мере частью оболочки некоторых микрокапсул, имеет среднюю толщину от приблизительно 5 нм до приблизительно 25 нм, причем микрокапсула может также иметь средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов. В некоторых вариантах осуществления, стенка микрокапсулы имеет среднюю толщину от приблизительно 8 до приблизительно 12 нм, где указанные микрокапсулы имеют средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов.

В настоящей заявке термин «приблизительно» подразумевает плюс или минус десять процентов от указанного значения или диапазона значений. Например, «приблизительно» 12 включает значения, находящиеся в диапазоне от 10,8 до 13,2; фраза «приблизительно 10 масс.%» относится к составам, которые включают от 9 до 11 масс.%; и т.п.

Микрокапсулы по различным аспектам и вариантам осуществления настоящего изобретения демонстрируют хорошие показатели токсичности против популяций целевых насекомых и значения LD₅₀ против самок крыс, в диапазоне, превышающем приблизительно 2500 мг/кг. В одной серии вариантов осуществления, микрокапсулы имеют значения LD₅₀ для самок крыс в диапазоне более чем приблизительно 5000 мг/кг, причем, как правило, эти величины выражают в виде отношения количества пестицида в составе к массе тела тестового млекопитающего. В еще одном варианте осуществления, эти микрокапсулы демонстрируют значения LD₅₀, измеренные для самок крыс, порядка приблизительно 2500 мг действующего инсектицида. Кроме того микрокапсулы эффективны для уничтожения, подавления или отпугивания вредителей. Некоторые варианты осуществления хорошо подходят для обработки или регулирования численности популяции насекомых при контакте с насекомыми. Например, одна композиция включает приблизительно 25 масс.% хлорпирифоса и имеет значение LC₅₀ против хлопковой тли (APHIGO) приблизительно 30 ч./млн хлорпирифоса, при нанесении препарата микрокапсул на популяцию насекомых или на область, расположенную рядом с популяцией насекомых.

В еще одном варианте осуществления, микрокапсулы по настоящему изобретению применимы для обработки грызущих насекомых, например, малой совки (LAPHEG). В одном из вариантов осуществления, состав содержит приблизительно 25 масс.% хлорпирифоса и имеет значение LC₅₀ для регулирования численности малой совки сразу после нанесения приблизительно 450 ч./млн, или менее приблизительно 400 ч./млн хлорпирифоса, если микроинкапсулированный препарат наносят на область растения, расположенную рядом с популяцией насекомых. В следующем варианте осуществления, состав содержит приблизительно 25 масс.% хлорпирифоса и имеет значение LC₅₀ против хлопковой тли (APHIGO) приблизительно 50 ч./млн, при нанесении препарата микрокапсул на растения, считая по итоговому количеству, или менее 30 ч./млн хлорпирифоса. В еще одном варианте осуществления, микрокапсулы применимы для обработки грызущих насекомых, например, малой совки (LAPHEG). В одном из вариантов осуществления, состав содержит приблизительно 20 масс.% хлорпирифоса и имеет такую же эффективность регулирования численности малой совки сразу после нанесения, как и Lorsban®, при применении в количестве, соответствующем 185-1000 ч./млн хлорпирифоса. Этот же состав более эффективен при регулировании численности малой совки, чем Lorsban®, через пять дней после нанесения.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения микрокапсул с инсектицидными свойствами. В одном из вариантов осуществления, этот способ включает стадию получения инсектицида, например, фосфорорганического инсектицида, и по меньшей мере одного соединения, которое можно использовать для формирования покрытия, которое по крайней мере частично покрывает инсектицид, формируя хотя бы частичный барьер между инсектицидом и окружающей средой. В одном из вариантов осуществления, это покрытие, оболочку или по крайней мере компоненты стенки микрокапсулы формируют из мономера, который можно ввести в реакцию с аналогичным или другим мономером с образованием полимера, из которого формируется стенка микрокапсулы. Дополнительные стадии могут включать смешивание инсектицида и компонентов, образующих стенку, и взаимодействие хотя бы некоторых из этих компонентов с образованием структуры стенки, которая по меньшей мере частично покрывает, окружает, или изолирует инсектицид в части микрокапсулы.

В одном из вариантов осуществления, инсектицид, применяемый для формирования микрокапсул по настоящему изобретению, представляет собой фосфорорганическое соединение, например, одно из таких соединений, как: ацефат, азинфос-метил, хлорфенвинфос, хлорэтоксифос, хлорпирифос-метил, диазинон, диметоат, дисульфотон, этопрофос, фенитротион, фентион, фенамифос, фостиазат, малатион, метамидофос, метидатион, ометоат, оксидеметон-метил, паратион, паратион-метил, форат, фосмет, профенофос, трихлорфон и т.п. В одном из вариантов осуществления инсектицид представляет собой хлорпирифос.

В одном из вариантов осуществления полимер, содержащий по меньшей мере часть стенки микрокапсулы, формируют путем межфазной поликонденсации по меньшей мере одного маслорастворимого мономера, выбранного из группы, включающей диизоцианаты, полиизоцианаты, хлорангидриды двухосновных кислот, хлорангидриды многоосновных кислот, сульфонилхлориды и хлорформиаты; и по меньшей мере одного водорастворимого мономера, выбранного из группы, включающей: диамины, полиамины, водорастворимые диолы и водорастворимые полиолы.

В одном из вариантов осуществления, микрокапсула с инсектицидными свойствами образована полимером, который хотя бы частично окружает фосфорорганический инсектицид, например, хлорпирифос. Этот полимер образует стенку, которая хотя бы частично окружает порцию хлорпирифоса, и эта стенка имеет среднюю толщину от приблизительно 8 нм до приблизительно 12 нм. В другом варианте осуществления, эта стенка имеет среднюю толщину от приблизительно 5 до приблизительно 25 нм. В одном из вариантов осуществления микрокапсула имеет средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к способу регулирования численности насекомых, включающему стадии: получения частиц инсектицидной композиции, где указанные частицы включают фосфорорганический инсектицид и полимер, причем полимер образует стенку капсулы, которая по меньшей мере частично инкапсулирует фосфорорганический пестицид с образованием микрокапсулы, где стенка микрокапсулы имеет среднюю толщину от приблизительно 5 нм до приблизительно 25 нм, и сама микрокапсула имеет средний диаметр в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов; и нанесения указанного инкапсулированного инсектицида на поверхность, например, листьев, стеблей или ствола растения.

Один из вариантов осуществления относится к способу регулирования численности насекомых, который включает стадии: формирования микрокапсулы с инсектицидными свойствами, где эта микрокапсула включает стенку, образованную при межфазной поликонденсации по меньшей мере одного маслорастворимого мономера, выбранного из группы, состоящей из диизоцианатов, полиизоцианатов, хлорангидридов двухосновных кислот, хлорангидридов многоосновных кислот, сульфонилхлоридов и хлорформиатов; и по меньшей мере одного водорастворимого мономера, выбранного из группы, состоящей из: диаминов, полиаминов, водорастворимых диолов и водорастворимых полиолов; и по меньшей мере один фосфорорганический инсектицид, выбранный из группы, состоящей из: ацефата, азинфос-метила, хлорфенвинфоса, хлорэтоксифоса, хлорпирифос-метила, диазинона, диметоата, дисульфотона, этопрофоса, фенитротиона, фентиона, фенамифоса, фостиазата, малатиона, метамидофоса, метидатиона, ометоата, оксидеметон-метила, паратиона, паратион-метила, фората, фосмета, профенофоса, трихлорфона и т.п., причем полимерная стенка хотя бы частично окружает порцию инсектицида, образуя микрокапсулу. В одном из вариантов осуществления, микрокапсула содержит по меньшей мере приблизительно 10 масс.% хлорпирифоса. В одном из вариантов осуществления, микрокапсула, применяемая для регулирования численности насекомых, имеет стенку, средняя толщина которой составляет от приблизительно 8 нм до приблизительно 12 нм, причем средний диаметр указанной микрокапсулы находится в диапазоне от приблизительно 2 микронов до приблизительно 6 микронов.

В следующем варианте осуществления изобретение относится к микроинкапсулированному фосфорорганическому инсектициду, применяемому для регулирования численности насекомых, который имеет значение токсичности против самок крыс, превышающее приблизительно 5000 мг/кг, и значение LC₅₀ сразу после применения при контроле численности насекомых, например, хлопковой тли (APHIGO) менее чем приблизительно 30 ч./млн хлорпирифоса. В еще одном варианте осуществления, микрокапсулы имеют значение токсичности против самок крыс, превышающее приблизительно 2500 мг/кг, и значение LC₅₀ сразу после применения при контроле численности насекомых, например, малой совки (LAPHEG) менее чем, приблизительно 400 ч./млн хлорпирифоса.

Один из очень успешных подходов, предпринятых производителями пестицидов для создания инсектицидных композиций, которые демонстрируют сбалансированность полезных свойств, заключался в инкапсулировании инсектицидных соединений с применением материалов, которые проявляют низкую токсичность или вообще не проявляют токсичности по отношению к целевой популяции насекомых, и/или которые являются более устойчивыми, и/или с которыми проще обращаться, чем с самим инсектицидом.

Эти инкапсулированные композиции, как правило, демонстрируют по меньшей мере одно дополнительное желаемое свойство по сравнению с не инкапсулированным инсектицидом.

Важное значение имеют композиции на основе частиц, в т.ч. микрокапсул, которые содержат по меньшей мере одно соединение, токсичное по отношению хотя бы к одному из видов насекомых, в частности, к видам насекомых, которые служат переносчиком заболеваний животных и человека или создают угрозу для коммерчески значимых видов растений. Соединения, проявляющие токсичность по отношению к насекомым, включают, не ограничиваясь этим, фосфорорганические соединения, например, ацефат, азинфос-метил, хлорфенвинфос, хлорэтоксифос, хлорпирифос-метил, диазинон, диметоат, дисульфотон, этопрофос, фенитротион, фентион, фенамифос, фостиазат, малатион, метамидофос, метидатион, ометоат, оксидеметон-метил, паратион, паратион-метил, форат, фосмет, профенофос, трихлорфон и т.п.

Другим классом молекул, обладающих инсектицидными свойствами, являются хлорорганические соединения, и в их число входят такие вещества, как гептахлор, дихлордифенилтрихлорэтан, дикофол, эндосульфан, хлордан, мирекс и пентахлорфенол. Другим классом инсектицидов и репеллентов насекомых являются пиретроиды, т.е. аналоги природных соединений, встречающихся в ромашке Pyrethrum, и в их число входят, например, аллетерин, бифентрин, циперметрин, дельтаметрин, перметрины, праллетрин, ресметрин, сумитрин, тетраметрин, тралометрин, трансфлурин и имипротрин. Еще один класс инсектицидов образуют соединения, подобные природному соединению никотин, и, помимо никотина, этот класс инсектицидов и репеллентов насекомых включает следующие соединения: ацетамиприд, клотианидин, имидаклоприд, нитенпирам, тиаклоприд и тиаметоксам.

Способы и соединения, которые подходят для формирования частиц, включают любой способ, который может применяться для формирования оболочки, слоя, покрытия или стенки. Как правило, действующий ингредиент в таких частицах в основном расположен внутри стенки, хотя для формирования частиц полное покрытие действующего ингредиента не является строго необходимым; составы включают частицы, в которых по меньшей мере часть действующего ингредиента соприкасается со стенкой или даже находится за пределами хотя бы части стенки.

Один из способов формирования частиц, который включает полное или частичное формирование стенки, функция которой заключается в полном или частичном отделении инсектицида от массы растворителя или окружающей среды, заключается в межфазной поликонденсации мономеров. Говоря вкратце, смесь мономеров подвергают конденсации с целью формирования полимерной стенки в присутствии, по меньшей мере, одного инсектицида. Стенка, содержащая полимер, в основном формирует внешнюю границу частицы; инсектицид может быть в основном сконцентрирован в частице, ограниченной непрерывной или прерывистой стенкой, которая формирует внешние очертания частицы. Мономеры, которые могут применяться для формирования частиц способом межфазной поликонденсации, могут включать в основном маслорастворимый мономер или группу таких мономеров, и водорастворимый мономер или группу таких водорастворимых мономеров. Маслорастворимые мономеры включают, например, соединения, выбранные из группы, в которую входят: диизоцианаты, полиизоцианаты, хлорангидриды двухосновных кислот, хлорангидриды многоосновных кислот, сульфонилхлориды, хлорформиаты и т.п. Водорастворимые мономеры включают, например, соединения, выбранные из группы, в которую входят: диамины, полиамины, водорастворимые диолы и водорастворимые полиолы.

Для получения инсектицида или репеллента насекомых с желаемыми характеристиками необходимо добиться, чтобы препарат обладал широким набором различных свойств. Эти свойства включают токсичность по отношению к насекомым или, по крайней мере, отпугивающее действие на целевых насекомых или ограничение их развития и/или способности к размножению. Другое желаемое свойство включает низкую токсичность или, в идеальном случае, отсутствие токсичности в отношении других животных, например, млекопитающих, в частности, людей, или в отношении растений, или нецелевых, в частности, полезных видов насекомых.

Другим желаемым свойством является предсказуемый и, в большинстве случаев, продолжительный период двукратного уменьшения эффективности (период полураспада) против целевых вредителей. Пестицидные композиции, которые сохраняют эффективность против популяции целевых вредителей в течение продолжительного периода времени, можно применять с целью контроля над целевыми вредителями не так часто или в меньших исходных количествах, что позволяет экономить трудозатраты, энергию и материалы. С другой стороны, составы, имеющие длительные периоды полураспада, например, период полураспада которых значительно превышает продолжительность сезона роста данной культуры, или времени максимального заражения целевыми вредителями, могут, в некоторых ситуациях, считаться источником опасности для окружающей среды.

Еще одним желаемым свойством является предсказуемое и, в большинстве случаев, продолжительное время пребывания инсектицида на защищаемом растении. Нанесение пестицидных композиций, демонстрирующих продолжительное время пребывания на растении, может привести к снижению издержек, поскольку в течение сезона роста или периода ожидаемого заражения необходимо меньшее число нанесений. Хотя можно перечислить идеальные свойства идеального инсектицида, из-за различий в способах применения идеальных пестицидов не существует. Поэтому цель заключается в создании пестицида с определенными свойствами, который при необходимости можно применять в различных конкретных условиях.

В настоящей заявке раскрыты микроинкапсулированные пестициды в форме частиц, обладающих такой толщиной стенки и таким размером, которые способствуют их применению в различных условиях. Неожиданно оказалось, что эти варианты осуществления включают инсектицидные композиции, с таким размером частиц и такой толщиной стенки, которые позволяют этим частицам демонстрировать высокую начальную активность по обездвиживанию насекомых (нокдаун-эффект, паралич насекомых), включая контактную активность против целевых насекомых, значения токсичности LD₅₀ против самок крыс порядка 2500 мг/кг и, в некоторых случаях, более высокое или предпочтительное остаточное содержание препарата на растениях.

Далее будет приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы приложенными чертежами. Во всех случаях, когда это возможно, на чертежах и в таблицах будет использована одна и те же нумерация, для ссылок на одни и те же или подобные соединения, композиции, устройства и т.п.

ПРИМЕРЫ

Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящее изобретение можно внести различные модификации и варианты, не отступая от сути и не выходя за пределы объема изобретения. Таким образом, имеется в виду, что настоящее изобретение охватывает эти модификации и варианты, при условии, что они входят в объем приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов.

Материалы и методики

В таблице 1 суммированы химические и физические свойства некоторых новых и некоторых контрольных составов, содержащих хлорпирифос и микрокапсулы. Эти капсулы получали межфазной конденсацией, пример осуществления которой описан в типовой методике.

Таблица 1
Составы на основе капсул
Номер партии	CCS-0	CCS-1	CCS-2	CCS-3
Целевой диаметр капсулы (мкм)	3	3	6	6
Целевая толщина стенок капсулы	5	10	5	10
Хлорпирифос (масса в г)	15,552	15,419	15,574	15,522
Ароматические соединения ряда ксилолов1	9,313	9,251	9,344	9,313

Полиметилен полифенилизоцианат (г)2	0,165	0,330	0,083	0,165
Этилендиамин (г)3	0,040	0,079	0,020	0,040
Поли(виниловый спирт)GL 03 PVA (г)4	2,275	2,275	1,400	1,400
Бентонитовая глина (г)5	0,455	0,455	0,455	0,455
Ксантановая камедь (г)6	0,057	0,057	0,057	0,057
Полимерное ПАВ (г)7	1,266	1,266	0,779	0,779
Вода (г)	32,570	32,926	33,266	33,445
Измеренный диаметр капсулы (мкм)	3,3	3,5	6,2	5,9
Контрольные составы:Lorsban 4E - NAF-163Pyrinex ME - имеющаяся в продаже суспензия капсул хлорпирифоса, поставляемая на европейский рынок фирмой Bayer. 1 Aromatic 100 (г), Exxon Mobile Corp., Fairfax, VA. 2 PAPI® 27, Dow Plastics, Midland, MI. 3 Sigma-Aldrich. 4 Gohsenol GL03 (г) компании Nippon Gohsei. 5 Veegam®, RT Vanderbilt, Inc. 6 Kelzan® S, Kelco, Co. 7 Atlox® 4913, Croda.

Получение суспензий микрокапсул

Типовые массы компонентов, применяемых для приготовления суспензии микрокапсул, приведены выше по тексту в разделе «материалы». Использовалась следующая методика получения суспензий. В 4-унциевую широкогорлую банку помещали указанное количество мономера изоцианата PAPI 27 (Dow Chemical). К PAPI 27 добавляли смесь ароматических углеводородов, содержащую 62,5 масс.% хлорпирифоса, получая 25 г органической фазы. Полученную смесь энергично перемешивали до однородного состояния. Готовили водную фазу, используя указанные количества поли(винилового спирта) (PVA, Gohsenol GL03, Nippon Gohsei), Veegam® (R.T. Vanderbilt) и Kelzan S® (Kelco) и добавляя достаточное количество деионизированной воды для получения в общей сложности 35 г водной фазы. Водную фазу добавляли к органической фазе, получая двухфазную смесь. Эту смесь эмульгировали с применением высокоскоростного миксера Silverson L4RT-A, используя стандартный агрегат для смешивания, снабженный 3,4-дюймовой трубкой и многоцелевой эмульгирующей головкой. Эмульгирование осуществляли, начиная перемешивание с относительно низкой скоростью (~1000 об/мин) и помещая наконечник агрегата для смешивания в водную фазу, с тем, чтобы он втягивал органическую фазу, пока она не будет хорошо эмульгирована. Затем скорость повышали дискретными ступенями. После каждого повышения скорости перемешивание останавливали и проводили измерение размера частиц. Этот процесс повторяли до получения частиц желаемого размера. Как правило, для достижения желаемого размера требовалась скорость ~4500-7500 об/мин. При перемешивании на пониженной скорости, позволявшей сохранить хорошее качество перемешивания, по каплям в виде 10% водного раствора добавляли амин, осуществляющий поперечное сшивание (этилендиамин (EDA), Aldrich). По окончании добавления амина, полученную суспензию капсул перемешивали в течение еще одной минуты, добавляли указанное количество Atlox 4913 (Uniqema), и проводили кратковременную заключительную гомогенизацию, завершая получение суспензии капсул.

Осторожно регулируя продолжительность времени перемешивания смеси и/или регулируя скорость миксера, можно получать инкапсулированные фосфорорганические инсектицидные композиции с различным размером капсул, имеющих различную толщину оболочки.

Подобным же образом, для получения микроинкапсулированных фосфорорганических инсектицидных композиций, имеющих различный размер капсулы и толщину оболочки, можно регулировать количество мономера, сшивающего агента, смачивающих агентов, буфера и т.п.

Измерение размера частиц в суспензиях микрокапсул

Распределение размеров частиц в суспензиях капсул определяли с использованием прибора для определения размеров частиц по рассеянию света Malvern Mastersizer 2000, снабженного узлом для работы с образцами малого объема, применяя программу версии 5.12. Перед измерениями образцы хорошо встряхивали или перемешивали для гарантии гомогенности. Распределение средних значений объема (VMD) для каждого состава приведено выше по тексту в разделе «материалы».

Вычисление толщины стенки капсулы

Расчет количества компонентов стенки капсулы, необходимых для получения стенки искомой толщины, основывался на геометрической формуле, выражающей объем сферы через величину ее радиуса. При определенных предположениях о морфологии ядра и оболочки, с учетом того, что ядро состоит из нерастворимых в воде компонентов, которые не входят в состав стенки (хлорпирифоса, растворителя), и оболочка состоит из с