Пестицидные композиции мезо-размерных частиц с усиленным действием

Пестицидные композиции мезо-размерных частиц с усиленным действием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Ссылка на родственные заявки

Это заявка испрашивает приоритет предварительной Патентной заявки США с серийным № 61/370838, зарегистрированной 5 августа 2010, которая явным образом включена в настоящее описание посредством ссылки.

Область изобретения

Описаны различные аспекты, относящиеся к пестицидным композициям с усиленным действием, состоящим из мезо-размерных частиц, объединенных со вспомогательными средствами, пропитывающими вспомогательными средствами, маслами или их смесями, и способы их получения и применения.

Предшествующий уровень техники

Современные сельскохозяйственные пестицидные активные ингредиенты, включая фунгициды, инсектициды, майтициды, гербициды и антидоты, также как регуляторы роста и питательные вещества, как правило, составляют композицию в виде жидких или твердых композиций. Эти композиции разрабатывают таким образом, чтобы их было удобно применять фермеру или конечному пользователю, и так, чтобы соответствующим образом проявлялась собственная биологическая активность активного ингредиента. Цель различных аспектов и вариантов осуществления, раскрытых в настоящем описании, состоит в том, чтобы дополнительно увеличить эффективность и действие доставки и биологическую активность активных ингредиентов, применяемых в сельском хозяйстве и борьбе с вредителями сельского хозяйства.

Сущность изобретения

Термин «сельскохозяйственный активный ингредиент (АИ)», как применено в настоящем описании, относится к химикату, применяемому в сельском хозяйстве, садоводстве и борьбе с вредителями сельского хозяйства для защиты сельскохозяйственных культур, растений, построек, животных и людей от нежелательных организмов, таких как грибковые и бактериальные патогены растений, сорные растения, насекомые, клещи, водоросли, нематоды и тому подобные. В особенности, активные ингредиенты, применяемые в этих целях, включают фунгициды, бактерициды, гербициды, инсектициды, майтициды, альгициды, нематоциды и фумиганты. Термин «сельскохозяйственный активный ингредиент» также включает репелленты, и аттрактанты, и феромоны, модификаторы физиологии или структуры растений, аттрактанты для зооспор и гербицидные антидоты.

Термин «мезо», как применено в настоящем описании, описывает частицы, капсулы или капельки, которые имеют среднеобъемный диаметр между приблизительно 30 нанометрами (нм) и приблизительно 500 нм. Термин «мезочастица», как применено в настоящем описании, описывает капсулы, частицы со структурой ядро-оболочка, гомогенные частицы или матричные частицы, имеющие среднеобъемный диаметр между приблизительно 30 нм и приблизительно 500 нм.

Термин «частица со структурой ядро-оболочка», как применено в настоящем описании, описывает частицу с жидким или твердым ядром, содержащим сельскохозяйственный активный ингредиент, и наружную оболочку, частично или полностью инкапсулирующую или покрывающую ядро.

Термин «капсула», как применено в настоящем описании, описывает частицу со структурой ядро-оболочка с жидким ядром, содержащим сельскохозяйственный активный ингредиент, и внешней оболочкой, частично или полностью инкапсулирующей или покрывающей ядро.

Термин «матричная частица», как применено в настоящем описании, описывает частицу, состоящую из сельскохозяйственного активного ингредиента, диспергированного в пределах твердой полимерной матрицы, такой как, например, синтетический латексный полимер.

Термин «гомогенная частица», как применено в настоящем описании, описывает частицу, в которой сельскохозяйственный активный ингредиент составляет от приблизительно 80% до приблизительно 99%.

Термин «приблизительно» обозначает диапазон от плюс до минус 10%, например, приблизительно 1 включает значения от 0,9 до 1,1.

Термин «малорастворимый в воде», как применено в настоящем описании, относится к сельскохозяйственным активным ингредиентам с растворимостью в воде менее приблизительно 1000 ч./млн. (ppm). Предпочтительно, малорастворимый в воде активный ингредиент имеет растворимость в воде менее 100 ч./млн., более предпочтительно, менее 10 ч./млн.

Термин «несмешивающийся с водой растворитель», как применено в настоящем описании, обозначает растворитель или смесь растворителей с растворимостью в воде приблизительно 10 г/100 мл или меньше.

Термин «существенное отсутствие поверхностно-активного вещества», как применено в настоящем описании, обозначает концентрацию поверхностно-активного вещества менее 1 вес.% по отношению к масляной фазе и, более предпочтительно, менее 0,5 вес.% поверхностно-активного вещества по отношению к масляной фазе.

Термин «поверхностно-активное вещество», как применено в настоящем описании, обозначает вещество, применяемое для того, чтобы создать и/или стабилизировать эмульсию. Поверхностно-активные вещества включают неионогенные, анионогенные, катионогенные или комбинации неионогенных и анионогенных или неионогенных и катионогенных. Примеры подходящих поверхностно-активных веществ включают лаурилсульфаты щелочных металлов, такие как додецилсульфат натрия, соли щелочных металлов и жирных кислот, такие как олеат натрия и стеарат натрия, алкилбензолсульфонаты щелочных металлов, такие как додецилбензолсульфонат натрия, неионные производные полиоксиэтилена и поверхностно-активные вещества на основе четвертичного аммония. Источники стандартных веществ, из которых специалист в области техники может выбрать подходящие поверхностно-активные вещества, без ограничения вышеуказанными классами, включают Handbook of Industrial Surfactants, Четвертое Издание (2005), изданное Synapse Information Resources Inc., и McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, североамериканское и международное издания (2008), изданные MC Publishing Company.

Термин «вспомогательное средство», как применено в настоящем описании, относится к веществам, которые могут увеличивать биологическую активность активного ингредиента, но сами по себе имеют не значительную биологическую активность. Вспомогательные средства способствуют эффективности активных ингредиентов, таким образом как, например, путем улучшения доставки и поглощения гербицида целевым сорным растением, приводящего к улучшенной биологической борьбе. Вспомогательные средства в форме твердых частиц или жидкостей могут быть включены непосредственно в композицию сельскохозяйственного активного ингредиента, или они могут быть добавлены к водному разбавлению составленного в композицию сельскохозяйственного активного ингредиента для обеспечения улучшенного действия продукта при применении. Как правило, применяемые вспомогательные средства могут включать, например, поверхностно-активные вещества, рассеиватели, пропитывающие средства, масла, получаемые из нефти и растений, и растворители и смачивающие агенты. Примеры традиционно применяемых вспомогательных средств включают, но не ограничены ими, парафиновое масло, садовые масла для разбрызгивания (например, летнее масло), метилированное рапсовое масло, метилированное соевое масло, высокоочищенное растительное масло и тому подобные, сложные эфиры жирной кислоты и многоатомного спирта, полиэтоксилированные сложные эфиры, этоксилированные спирты, этоксилированные фенолы, такие как нонилфенолэтоксилаты, алкилполисахариды и смеси, этоксилаты аминов, такие как Ethomeen T/25™ и Armoblend AB600™ (Akzo-Nobel), этоксилаты сложного эфира жирной кислоты и сорбитана, сложные эфиры полиэтиленгликоля, такие как ПЭГ (Huntsman) и Polyglycol 26-2™ (Dow Chemical Co), кремнийорганические поверхностно-активные вещества, такие как Boost™ (Dow AgroSciences, LLC), терполимеры уксусного эфира винилового спирта этилена, этоксилированные сложные алкилариловые эфиры фосфорной кислоты, такие как Lubrol 17A17™ и Atlox MBA 13/10™ (Uniqema) и Rhodafac RS610™ (Rhodia) и тому подобные. Эти и другие вспомогательные средства описаны в публикации «Compendium of Herbicide Adjuvants, 9th Edition» под редакцией Bryan Young, Dept. of Plant, Soil and Agricultural Systems, Southern Illinois University MC-4415, 1205 Lincoln Drive, Карбондейл, Иллинойс 62901, которая доступна для просмотра в интернете по адресу http://www.herbicide-adjuvants.com/. Кроме того, Handbook of Industrial Surfactants и McCutcheon' Emulsifiers and Detergents, как приведено в настоящем описании, являются двумя дополнительными источниками некоторых типов вспомогательных средств, описанных в настоящем описании.

Термин «пропитывающее средство», как применено в настоящем описании, относится к материалам, которые усиливают способность сельскохозяйственного активного ингредиента проникать в или сквозь поверхность растения. Типичными пропитывающими средствами являются парафиновые масла, масла из сельскохозяйственных культур, масла из семян или метилированные масла из семян, которые могут растворять или проникать сквозь восковые слои на листьях. Пропитывающие средства также включают эти типы масел, с примесью от 0,5 до приблизительно 40% эмульгаторов или поверхностно-активных веществ для дополнительного увеличения их полезности и эффективности. Примеры пропитывающих средств включают, но не ограничены ими: концентраты масел из нефти, такие как Agri-dex™ (Helena Chemical Co), концентрат масла сельскохозяйственной культуры (Helena Chemical Co. и другие), Herbimax™ (Loveland Products Inc.), Penetrator™ (Helena Chemical Co) и Uptake™ Oil (Dow AgroSciences, LLC). Этилированные или метилированные растительные масла, такие как Hasten™, (Wilbur Ellis Company) Tronic™ (Kalo, Inc.) Renegade™ (Wilbur-Ellis Company) и модифицированное растительное масло и концентраты растительных масел, такие как Amigo™ (Loveland Products Inc.) и Peerless™ (Customer Chemicides).

Термин «неотъемлемое вспомогательное средство», как применено в настоящем описании, относится к одному или более вспомогательных средств, добавляемых к конкретной композиции, такой как гранулированная или жидкая композиция, на стадии производства продукта, а не на месте применения продукта, например, к раствору для разбрызгивания. Применение неотъемлемых вспомогательных средств упрощает применение агрохимических продуктов для конечного пользователя путем сокращения количества ингредиентов, которые необходимо измерять и применять по отдельности.

Термин «межфазная конденсация», как применено в настоящем описании, обозначает реакцию между двумя контактирующими, органическими промежуточными продуктами, которая имеет место на поверхности раздела фаз между двумя несмешивающимися жидкостями, где одна несмешивающаяся жидкость диспергирована в другой несмешивающейся жидкости. Пример реакции межфазной конденсации приведен в патенте США № 3577515, который явным образом включен в настоящее описание посредством ссылки. Капсула «со структурой ядро-оболочка» является капсулой, создаваемой реакцией межфазной конденсации, которая имеет место между двумя несмешивающимися фазами, где первая несмешивающаяся фаза является дисперсной фазой, вторая несмешивающаяся фаза является дисперсионной фазой; и дисперсная фаза или ядро инкапсулировано оболочкой, образованной реакцией двух контактирующих, органических промежуточных продуктов, которые образуют оболочку, и капсула со структурой ядро-оболочка диспергирована в дисперсионной фазе.

Термин «сшиватель», как применено в настоящем описании, обозначает вещество, которое инициирует и способствует реакции между предшественниками полимера с образованием частицы со структурой ядро-оболочка. Сшиватель может становиться или не становиться частью структуры полимера, составляющего частицу со структурой ядро-оболочка. Примеры сшивателей, как применено в настоящем описании, включают воду, растворимые в воде диамины, растворимые в воде полиамины, растворимые в воде полиаминокислоты, растворимые в воде двуатомные спирты, растворимые в воде многоатомные спирты и их смеси.

Настоящее раскрытие относится к новым пестицидным композициям, состоящим из мезо-размерных частиц, содержащих АИ-ы и конкретные вспомогательные средства, такие как неотъемлемые вспомогательные средства, которые добавляют непосредственно к композиции или к водному разбавлению композиции, такие как вспомогательные средства для танковых смесей, для обеспечения повышенной эффективности в борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Обнаружено, что композиции мезочастиц, содержащие такие вспомогательные средства, обеспечивают повышенную биологическую эффективность по сравнению с композициями мезочастиц, не содержащими такие вспомогательные средства или по сравнению с обыкновенными композициями. Мы обнаружили, что добавление конкретных вспомогательных средств, особенно пропитывающих вспомогательных средств, к композициям мезочастиц обеспечивает еще большую эффективность, чем композиции мезочастиц, не содержащие вспомогательные средства. Эти композиции обеспечивают повышенную эффективность по сравнению с обычными композициями того же самого активного ингредиента. Мезо-размерные частицы имеют размер в диапазоне 30-500 нм и могут иметь разнообразную морфологию, включая, но не ограничивая ими, мезо-гомогенные частицы, состоящие из существенно чистого (>80%) активного ингредиента, мезокапсулы, содержащие активный ингредиент, и мезо-матричные частицы, содержащие активный ингредиент. Настоящее раскрытие относится к композициям мезочастиц, содержащим конкретные неотъемлемые вспомогательные средства, и композициям мезочастиц в разбавленной форме, смешанным с конкретными вспомогательными средствами до приведения в контакт с растениями, и приведению в контакт растения, подверженного опасности нападения насекомых или заболеванию, или сельскохозяйственного сорного растения с этими композициями для эффективной борьбы с указанными вредителями.

Один вариант осуществления настоящего изобретения включает композицию для доставки сельскохозяйственного активного ингредиента, включающую вспомогательное средство, объединенное с мезокапсулой, где мезокапсула имеет полимерную оболочку, и малорастворимый в воде сельскохозяйственный активный ингредиент, где активный ингредиент, по меньшей мере, частично включен в полимерную оболочку, мезокапсулы со среднеобъемным диаметром частицы между приблизительно 30 нм и приблизительно 500 нм. Вспомогательное средство является неотъемлемым вспомогательным средством, составляющим от 1 до приблизительно 90% композиции, или оно может быть в виде танковой смеси, составляя от 0,05 до приблизительно 5% разбавленного раствора для разбрызгивания.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения включает композицию для доставки сельскохозяйственного активного ингредиента, объединенную с мезо-гомогенными частицами, где от приблизительно 80 до приблизительно 99% мезо-гомогенных частиц составляет малорастворимый в воде сельскохозяйственный активный ингредиент, где мезо-гомогенные частицы имеют среднеобъемный диаметр между приблизительно 30 нм и приблизительно 500 нм. Вспомогательное средство является неотъемлемым вспомогательным средством, составляя от 1 до приблизительно 90% композиции, или оно может быть в виде танковой смеси, составляя от 0,05 до приблизительно 5% разбавленного раствора для разбрызгивания.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения включает композицию для доставки сельскохозяйственного активного ингредиента, включающую мезо-матричные частицы, объединенные со вспомогательным средством, где мезо-матричная частица состоит из малорастворимого в воде сельскохозяйственного активного ингредиента, где активный ингредиент распределен всюду в полимерной матрице, мезо-матричные частицы имеют среднеобъемный диаметр между приблизительно 30 нм и приблизительно 500 нм. Вспомогательное средство является неотъемлемым вспомогательным средством, составляющим от 1 до приблизительно 90% композиции, или оно может быть в виде танковой смеси, составляя от 0,05 до приблизительно 5% разбавленного раствора для разбрызгивания.

При помощи настоящего изобретения также осуществляется способ лечения или профилактики грибкового заболевания у растений с применением фунгицидов, составленных в композицию в виде мезочастиц и объединенных с неотъемлемыми вспомогательными средствами или вспомогательными средствами в виде танковой смеси, где способ состоит из приведения в контакт растения, растительной ткани, растительных клеток или семени с эффективным с точки зрения сельского хозяйства количеством вышеуказанных композиций, применяя способы нанесения или разбрызгивания, известные специалистам в области техники.

При помощи настоящего изобретения также осуществляется способ лечения или профилактики заражения насекомыми и клещами у растений с применением инсектицидов и майтицидов, составленных в композицию в виде мезочастиц и объединенных с неотъемлемыми вспомогательными средствами или вспомогательными средствами в виде танковой смеси, где способ состоит из приведения в контакт насекомого, клеща, растения, растительной ткани, растительных клеток или семени с эффективным с точки зрения сельского хозяйства количеством вышеуказанных композиций, применяя способы нанесения или разбрызгивания, известные специалистам в области техник.

При помощи настоящего изобретения также осуществляется способ лечения или профилактики зарастания сорными растениями сельскохозяйственных культур при помощи гербицидов, составленных в композицию в виде мезочастиц и объединенных с неотъемлемыми вспомогательными средствами или вспомогательными средствами в виде танковой смеси, где способ состоит из приведения в контакт растения, растительной ткани, растительных клеток или семени с эффективным с точки зрения сельского хозяйства количеством вышеуказанных композиций, применяя способы нанесения или разбрызгивания, известные специалистам в области техники.

Как применено в настоящем описании, термины «растение» и «сельскохозяйственная культура» будут обозначать любое коммерчески распространенное растение, либо полученное традиционным разведением растений, вегетативным размножением или путем применения технологий генетической модификации.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. На фиг. 1 приведены компоненты маточных растворов глицина и лизина, которые были получены и применены для синтеза типовых мезокапсул, раскрытых в настоящем описании.

Фиг. 2. На фиг. 2 приведены соединения, которые объединяли для синтеза типовых мезокапсул, раскрытых в настоящем описании.

Фиг. 3. На фиг. 3 приведены соединения, которые объединяли для синтеза мезокапсул, содержащих 328255-92-1, как раскрыто в настоящем описании.

Фиг. 4. На фиг. 4 приведены соединения, которые объединяли для синтеза типовых мезо-матричных латексных частиц, раскрытых в настоящем описании.

Фиг. 5. На фиг. 5 приведены соединения, которые объединяли для синтеза типовых мезо-гомогенных частиц, раскрытых в настоящем описании.

Фиг. 6. Фиг. 6 включает список типовых композиций фунгицидов, тестированных на их эффективность в качестве фунгицидов; в таблице перечислены композиции и приведено оценочное содержание в весовых % сельскохозяйственного активного ингредиента (АИ) в каждой композиции.

Фиг. 7. На фиг. 7 приведены результаты тестирования различных композиций, выявленных на фиг. 6 по их способности лечить и предотвращать заболевание пятнистостью листьев у растений пшеницы, вызываемое Septoria tritici в 2-дневных лечебных или 4-дневных защитных тестах, соответственно.

Фиг. 8. На фиг. 8 приведены соотношения, показывающие увеличение способности различных композиций, выявленных на фиг. 6 в вариантах с и без вспомогательного средства, лечить и предотвращать заболевание пятнистостью листьев у растений пшеницы, вызываемое Septoria tritici в 2-дневных лечебных или 4-дневных защитных тестах, соответственно.

Фиг. 9. На фиг. 9 приведены результаты тестирования композиций мезокапсул, выявленных на фиг. 6 по их способности предотвращать заболевание бурой ржавчиной у растений пшеницы, вызываемое Puccinia recondita f. вида Tritici в 4-дневных защитных тестах.

Фиг. 10. На фиг. 10 приведены результаты тестирования мезо-гомогенных композиций, выявленных на фиг. 6 по их способности предотвращать заболевание бурой ржавчиной у растений пшеницы, вызываемое Puccinia recondita f. вида Tritici в 4-дневных защитных тестах.

Фиг. 11. На фиг. 11 приведены результаты тестирования композиций мезочастиц, выявленных на фиг. 6 по их способности лечить и предотвращать заболевание бурой ржавчиной у растений пшеницы, вызываемое Puccinia recondita f. вида Tritici в 2-дневном лечебном тесте.

Фиг. 12. На фиг. 12 приведены результаты тестирования различных композиций, выявленных на фиг. 6 по их способности предотвращать заболевание пятнистостью листьев у растений пшеницы, вызываемое Septoria tritici в 3-дневном защитном тесте.

Фиг. 13. На фиг. 13 приведены результаты тестирования различных композиций, выявленных на фиг. 6 по их способности лечить заболевание пятнистостью листьев у растений пшеницы, вызываемое Septoria tritici в 3-дневном лечебном тесте.

Фиг 14. На фиг. 14 приведены результаты тестирования различных композиций, выявленных на фиг. 6 по их способности бороться с различными видами сорных растений в тестах с разбрызгиванием на послевсходовой стадии.

ОПИСАНИЕ

В целях улучшения понимания принципов новой технологии, теперь будут приведены ссылки на предпочтительные варианты ее осуществления, и для ее описания будет применен специфический язык. Несмотря на это необходимо понимать, что под этим не подразумевается никакого ограничения объема новой технологии, такого как изменения, модификации и дополнительные применения принципов новой технологии, рассматриваемые, как правило, специалистом в области техники, к которой относится новая технология.

Обнаружение, развитие и получение эффективных и экономичных сельскохозяйственных активных ингредиентов (АИ), таких как фунгициды, инсектициды, гербициды, модификаторы физиологии или структуры растений и тому подобных, являются только частью задачи, которая стоит перед химической промышленностью для сельского хозяйства. Также важно разработать эффективные композиции этих типов соединений, чтобы предоставить возможность эффективно и экономично их применять. Одни только соображения в пользу снижения торговых издержек, диктуют постоянно растущую потребность в новых композициях и способах создания и применения АИов. Эта потребность является особенно острой, когда эффективность АИов ограничена или когда они являются сложными в обращении и эффективном желаемом применении из-за проблем, таких как низкая растворимость в водных растворах, низкая биологическая доступность в и на растениях и насекомых или низкое проникновение через поверхность растения.

Один из самых эффективных способов улучшения действия АИов состоит в том, чтобы увеличить проникновение АИов в растение либо через корневую систему, либо через стебель и поверхность листьев. Часто это включает составление АИов в композицию в водорастворимой форме. Однако многие эффективные АИы не очень хорошо растворимы в воде. Соответственно, композиция, которая увеличивает проникновение малорастворимых в воде АИов в и через растения, имеет потенциал для улучшения общей эффективности большого разнообразия АИов, включая, например, АИы, которые не очень хорошо растворимы в воде.

Некоторые аспекты, раскрытые в настоящем описании, увеличивают биологическую доступность сельскохозяйственного активного ингредиента путем предоставления АИ в виде частицы очень малого размера, например мезочастицы, имеющей среднеобъемный диаметр приблизительно 500 нм или меньше; в некоторых аспектах диаметр мезочастиц имеет порядок 300 нм или меньше. Некоторые из этих мезочастиц имеют поверхность, замещенную биологически совместимыми гидрофильными функциональными группами, такими как карбоксильные группы. Во многих применениях АИы в форме мезочастиц эффективнее проникают через растения и более эффективно транспортируются внутри растения и по растению, чем АИы, которые имеют размер больше, чем мезочастицы.

Это изобретение состоит из композиций вспомогательных средств и мезочастиц, которые включают мезо-размерные частицы со структурой ядро-оболочка, такие как капсулы, матричные частицы и гомогенные частицы. Мезочастиц по настоящему изобретению могут быть получены способами, рассмотренными в настоящем описании.

Мезокапсулы могут быть синтезированы с применением стадии предоставления масляной фазы, масляной фазы, включающей, по меньшей мере, один сельскохозяйственный активный ингредиент и один или более предшественников полимера, таких как полиизоцианат, способных к реакции с образованием оболочки, предоставления водной фазы, где водная фаза, включает воду и, по меньшей мере, один сшиватель, добавления поверхностно-активного вещества, по меньшей мере, к одной из водной или масляной фаз, смешивания масляной и водной фаз при скорости сдвига, достаточный для образования эмульсии, содержащей мезо-размерные капельки со среднеобъемным диаметром приблизительно 500 нм или меньше, и реакции предшественника полимера со сшивателем для образования мезокапсулы.

Мезокапсулы, не содержащие поверхностно-активное вещество, могут быть синтезированы с применением стадий предоставления масляной фазы, масляной фазы, включающей, по меньшей мере, один сельскохозяйственный активный ингредиент и, по меньшей мере, один полиизоцианат, предоставления водной фазы, где водная фаза, включает, по меньшей мере, один компонент, где компонент включает, по меньшей мере, один функциональный фрагмент, который является либо первичным или вторичным амином, либо первичной или вторичной аминогруппой и дополнительно, по меньшей мере, одной гидрофильной функциональной группой, смешивания масляной и водной фаз для образования эмульсии и реакции полиизоцианата со сшивателем для образования мезокапсулы.

Мезокапсулы со структурой ядро-оболочка могут быть получены многими способами, включая межфазную полимеризацию на поверхности капельки или частицы или полимеризацию в дисперсной фазе. Предпочтительным полимером для капсуляции является полимочевина, включая образованную реакцией полиизоцианата с полиамином, полиаминокислотой или водой. Другие предпочтительные полимеры для капсуляции включают такие, которые образованы из меламинформальдегидных или мочевиноформальдегидных конденсатов, так же как подобных типов аминопластов. Капсулы, у которых стены оболочки состоят из полиуретана, полиамида, полиолефина, полисахарида, белка, диоксида кремния, липида, модифицированной целлюлозы, смол, полиакрилата, полифосфата, полистирола и сложных полиэфиров или комбинаций этих веществ, также могут быть применены для образования мезокапсул со структурой ядро-оболочка.

Подходящие полимеры для применения при получении мезокапсул по настоящему изобретению включают форполимеры на основе амина, такие как мочевина-, меламин-, бензогуанамин- и гликурил-формальдегидные смолы и форполимеры типа диметилолдигидроксиэтиленмочевины. Эти форполимеры могут быть применены в виде смесей и кросс-сшивателей с поливиниловым спиртом, поливиниловыми аминами, акрилатами (кислотная функциональность предпочтительна), аминами, полисахаридами, полимочевинами/уретанами, полиаминокислотами и белками. Другие подходящие полимеры включают сложные полиэфиры, включая разлагаемые микроорганизмами сложные полиэфиры, полиамиды, полиакрилаты и полиакриламиды, поливиниловый полимер и сополимеры с полиакрилатами, полиуретаны, простые полиэфиры, полимочевины, поликарбонаты, встречающиеся в природе полимеры, такие как полиангидриды, полифосфазины, полиоксазолины и УФ-отверждаемые полиолефины.

Малорастворимый в воде сельскохозяйственный активный ингредиент инкапсулируется внутри частицы со структурой ядро-оболочка очень малого размера, например, приблизительно 500 нм или меньше, более предпочтительно, 300 нм или меньше. АИы, инкапсулированные в этих мезокапсулах, могут демонстрировать повышенное проникновение в растения, растительные клетки и даже патогены растений по сравнению с АИми, которые не связаны с мезокапсулами и объединены с танковой смесью вспомогательного средства или неотъемлемым вспомогательным средством.

Мезокапсулы могут включать гидрофильные функциональные группы, встроенные в полимочевинную оболочку и, по меньшей мере, частично выходящие на поверхность мезокапсулы. Частичное перечисление некоторых веществ с функциональными группами, которые могут быть применены для образования этих частиц, может быть найдено в следующей публикации WO 2001/94001, которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки. Гидрофильные функциональные группы включают карбоксилатную, солевую карбоксилатную, фосфонатную, солевую фосфонатную, фосфатную, солевую фосфатную, сульфонатную, солевую сульфонатную, четверичную аммониевую, бетаиновую, оксэтиленовую или оксэтилен-содержащую полимерную. Предпочтительно, гидрофильная группа является карбоксилатной или солевой карбоксилатной.

Некоторые АИы являются твердыми при комнатной температуре и их необходимо растворять в растворителе перед тем, как их можно будет инкапсулировать в полимочевинные мезокапсулы. В одном примере малорастворимый в воде АИ растворяют в растворителе, который легко растворяет АИ до добавления масляной фазы. Подходящими растворителями могут быть один или смесь органических растворителей, которые обладают низкой растворимостью в воде, т.е. приблизительно 10 г/100 мл или меньше, которые включают, но не ограничены ими, нефтяные дистилляты или углеводороды, такие как минеральное масло, ароматические растворители, ксилол, толуол, парафиновые масла, и тому подобные; растительные масла, такие как соевое масло, рапсовое масло, оливковое масло, касторовое масло, растительное масло из семян подсолнечника, кокосовое масло, кукурузное масло, хлопковое масло, льняное масло, пальмовое масло, арахисовое масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, тунговое масло и тому подобные; сложные эфиры вышеуказанных растительных масел; сложные эфиры моноспиртов или двухосновных, трехосновных или других низших многоатомных спиртов (содержащих 4-6 гидроксильных групп), такие как 2-этилгексилстеарат, этилгексилбензоат, изопропилбензоат, н-бутилолеат, изопропилмиристат, пропиленгликоля диолеат, диоктилсукцинат, дибутиладипинат, диоктилфталат, ацетилтрибутилцитрат, триэтилцитрат, триэтилфосфат и тому подобные; сложные эфиры моно, ди и многоосновных карбоновых кислот, такие как бензилацетат, этилацетат и тому подобные; кетоны, такие как циклогексанон, ацетофенон, 2-гептанон, гамма-бутиролактон, изофорон, N-этилпирролидон, N-октилпирролидон и тому подобные; алкилдиметиламиды, такие как C8 и C10 диметиламид, диметилацетамид и тому подобные; спирты низкой водорастворимости (т.е. приблизительно 10 г/100 мл или меньше), такие как бензиловый спирт, крезолы, терпинеолы, тетрагидрофурфуриловый спирт, 2-изопропилфенол, циклогексанол, н-гексанол и тому подобные. В некоторых случаях ультрагидрофобное вещество добавляют к масляной фазе, якобы для сохранения устойчивости эмульсии, которая будет позже получена в способе при смешивании масляной фазы с водной фазой. Эта добавка является очень малорастворимым в воде веществом, который 1) имеет незначительный коэффициент диффузии и незначительную растворимость в водной дисперсионной фазе и 2) обладает сродством к дисперсной фазе. Примеры ультрагидрофобных веществ включают длинноцепочечные парафины, такие как гексадекан, полимеры, такие как полиизобутен, полистирол, полиметилметакрилат, природные масла, такие как растительные масла из семян и кремнийорганические вещества, такие как кремнийорганическое масло или диметикон. Предпочтительно, добавку применяют в количестве не больше 10 вес.% на основе веса дисперсной фазы.

Предшественником полимера в масляной фазе эмульсии является полиизоцианат. Полиизоцианат реагирует со сшивателем или с водой с образованием полимочевинной оболочки. Примеры полиизоцианатов включают, но не ограничены ими, толуилендиизоцианат (ТДИ), диизоцианато-дифенилметан (МДИ), производные соединения, такие как полиэтиленполифенилизоцианат, который содержит МДИ, примером которого является PAPI™27 полимерный МДИ (Dow Chemical Company), изофорондиизоцианат изофорондиизоцианат, 1,4-диизоцианатобутан, фенилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат, 1,3-бис(изоцианатометил)бензол, 1,8-диизоцианатооктан, 4,4'-метиленбис(фенилизоцианат) и 4,4'-метиленбис (циклогексилизоцианат). В другом примере подходящие предшественники полимера в дисперсной масляной фазе могут также включать, но не ограничены ими, хлориды двухосновных кислот, хлориды поликислот, сульфонилхлориды, хлорформаты и тому подобные.

Масляную и водную фазы объединяют в присутствии поверхностно-активного вещества, которое способствует созданию и/или стабилизации мезо-размерных капелек с диаметром менее 500 нм, но, предпочтительно, менее 300 нм. Поверхностно-активное вещество может быть добавлено или к масляной фазе, или к водной фазе, или и к масляной, и к водной фазам. Поверхностно-активные вещества включают неионогенные, анионогенные, катионогенные или комбинации неионогенных и анионогенных или неионогенных и катионогенных. Примеры подходящих поверхностно-активных веществ включают лаурилсульфаты щелочных металлов, такие как додецилсульфат натрия, соли жирных кислот и металл-алкилов, такие как олеаты и стеараты, щелочные метилалкилбензолсульфонаты, такие как додецилбензолсульфонат натрия, неионные производные полиоксиэтилена и поверхностно-активные вещества на основе четверичного аммония. Источники стандартных веществ, из которых специалист в области техники может выбрать подходящие поверхностно-активные вещества, без ограничения к вышеуказанным классам, включают Handbook of Industrial Surfactants, четвертое издание (2005), изданное Synapse Information Resources Inc, и McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, североамериканское и международное издания (2008), изданные MC Publishing Company.

Эмульсия может быть получена множеством способов, включая периодический и непрерывные способы, известные в области техники. В предпочтительном способе эмульсию получают при помощи прибора со сверхскоростным сдвигом, такого как ультразвуковой прибор или гомогенизатор высокого давления для создания мезо-размерных капелек с диаметром менее 500 нм, предпочтительно, менее 300 нм. Ультразвуковые приборы включают стандартное оборудование для ультразвуковой обработки, содержащее ультразвуковой зонд, который вставляют в композицию для создания мезо-размерных капелек, одним представительным примером, является Sonicator 400 от Misonix Sonicators. В гомогенизаторах высокого давления применяется очень высокое давление, 500-20000 фунтов/кв.дюйм, чтобы заставить жидкость проходить через небольшое отверстие и создавать мезо-размерные капельки. Примеры таких устройств включают, но не ограничены ими, приборы EmulsiFlex™ (Avestin, Inc.) и приборы Microfluidizer™ (Microfluidics).

В одном подходе полиизоцианат реагирует с гидроксил-содержащими или амин-содержащими молекулами в дисперсионной среде (т.е. воде), такими как растворимые в воде диамины, растворимые в воде полиамины, растворимые в воде полиаминокислоты, растворимые в воде двуатомные спирты, растворимые в воде многоатомные спирты и их смеси, путем межфазной поликонденсации с образованием полимерной оболочки. Примеры этих реакционноспособных промежуточных продуктов в водной дисперсионной среде могут включать, но не ограничены ими, растворимые в воде диамины, такие как этилендиамин, и тому подобные; растворимые в воде полиамины, такие как диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, пентаэтиленгексамин и тому подобные; растворимые в воде аминокислоты, содержащие более одной функциональной группы способной реагировать с изоцианатом, такие как 1-лизин, аргинина, гистидин, серин, треонин, полимеры или олигомеры этих аминокислот и тому подобные; растворимые в воде двуатомные спирты или растворимые в воде многоатомные спирты, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, двуатомный спирт полиэтиленоксида, растворимые в воде аминоспирты, такие как 2-аминоэтанолами, и тому подобные. В одном варианте осуществления настоящего изобретения растворимая в воде фаза включает полиамин, содержащий карбоксилатные функциональные группы (такой как 1-лизин), который реагирует с образованием полимочевинной оболочки, которая включает карбоксилатные функциональные группы на поверхности мезокапсулы. Эти