CN101500410A - 颗粒控释农用化学品组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了颗粒农用化学品组合物，所述颗粒农用化学品组合物包含具有水溶性部分的颗粒核心物质，包含施用到所述核心物质的表面上的第一包覆层和施用到所述第一包覆层的表面上的第二包覆层。所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物，所述第二包覆层包含聚合物组合物。在从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，所述颗粒农用化学品组合物显示所述生物学活性成分以受控的速率从中释放，从而在所述颗粒核心物质的水溶性部分从所述颗粒组合物中释放之前，基本上所有掺入所述第一包覆层的所述蜡物质中的所述生物学活性成分都从所述颗粒组合物中释放出来。

Description

颗粒控释农用化学品组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及颗粒农用化学品组合物和制备所述组合物的方法。更具体地，本发明涉及控释农用化学品组合物以及制备所述组合物的方法，所述组合物具有施用在核心物质表面上的第一包覆层和施用在所述第一包覆层表面上的第二包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物，所述第二包覆层包含聚合物组合物。
背景技术
本文所指的农用化学品包括生物学活性成分/植物保护产品如农药、除草剂、肥料、生长调节剂、信息素、生物刺激素(biostimulant)、杀螨剂(acaricide)、除螨剂(miticide)、杀线虫剂、杀真菌剂等。这些农用化学品是公知的，在农业中通常用于防治有害生物和疾病以及促进植物生长。在实践中，为了防治有害生物或疾病或促进生长，重要的是使生物学系统可获得足量的这些农用化学品或活性成分。然而，出于环境和经济的关注，太多活性成分是低效和不期望的。此外，更高量的活性成分会导致淋溶(leaching)到地下水或地表水中的风险上升。更高的量还会导致对农作物的植物毒性。不足水平的活性成分导致对有害生物的防治不足和耐受性的风险上升。
因此，通常已知重要的是将恰当量的活性成分递送给农作物，以在给定的时间段内防治有害生物或疾病和促进生长。然而，多次施用活性成分会大量消耗劳动和成本。对于液体或粉末制剂的常规应用，将相对大量的活性成分多次施用，以确保在更长的时间段内防治有害生物，对于季节防治通常为3-6次，使用者在每次施用过程中都暴露于活性成分，这是不合意的。
当以颗粒形式而不是通过喷施(spraying)或喷粉(dusting)施用活性成分时，暴露于活性成分的风险是更有限的。在施用颗粒农药后，活性成分在水的影响下被释放到土壤中。释放速率随着颗粒的制剂而变化。颗粒可以分成两类。第一类迅速释放活性成分，在季节中必须施用多次。第二类在一段时间内释放活性成分，在长至整个季节的长期时间段内提供对有害生物的防治。为了在更长的时间段内防治有害生物，在整个时间段内活性成分的浓度必须高于最低有效水平。为了保持该有效浓度，必须补偿由于淋溶、降解和被植物摄取所致的活性成分损失。降解和淋溶的速率取决于活性成分，损失量直接与土壤中的活性成分浓度相关。因此高浓度导致相对较多的降解和淋溶。
通常，已知的控释颗粒活性成分会遭受严重的局限性。它们通常不能在从初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内将活性成分递送到生物学系统中，和/或它们不能完全释放活性成分。在小于约30天内释放活性成分的系统的应用的局限性在于，它们必须在生长季节中定期重复施用，这导致额外的成本。不能在期望的时间段内完全释放活性成分的系统的局限性与有效性有关。必须使用更多活性成分来补偿没有有效释放的部分。这为使用者招致额外的成本。此外，残余的未释放的活性成分具有环境威胁，可能导致有害生物的生物学耐受性。没有释放的活性成分不能用于防治有害生物或疾病，并且将产生不合意的活性成分残余。在长期运行中，这可能导致土壤中化学品积累，这是更不合意的。如果在释放期后没有残余物，土壤就可以重复利用，而不会对后续的农作物构成任何风险。从经济和环境的角度来说，特别期望使用更少量和高有效性的活性成分。
迄今为止已使用了许多方法来制备控释颗粒农用化学品组合物。例如，欧洲专利079668公开了包封的农药产品，其中用农药包裹颗粒核心，然后将多层像膜一样的包覆层施用到农药包覆层上，使得在与水接触时能够在一段时间内受控释放这些农药。然而，欧洲专利079668中公开的产品在结构上不同于本发明的产品，因此其缺点是不能像本发明的组合物所实现的那样，以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物质的水溶性部分从产品中释放之前，基本上所有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。
美国专利第6,682,751号公开了包含核心物质的颗粒农药，所述核心物质上包覆有在核心物质上原位形成的内部聚合物膜，施用到所述内部聚合物膜上的农药，以及在农药上原位形成的外部控释聚合物膜以允许控释。农药可以掺入多个“夹心”层内。同样，美国专利第6,682,751号的产品在结构上不同于本发明的产品，不能以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物质的水溶性部分从产品中释放之前，基本上所有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。
美国专利第6,080,221号公开了用持久的(tenacious)农药-树脂固体包覆肥料颗粒的多孔表面，以形成耐磨的肥料-农药组合颗粒。在该公开中，将农药分散在树脂状基质中，随后使其结合到肥料表面上及肥料表面内。美国专利第4,971,796号描述了另一种缓释颗粒产品，其中将农药作为基质埋入包覆层内。颗粒包含一层蛋白质物质或具有中间隔离层的多层蛋白质物质。活性成分处于蛋白质层内，并在该层降解时释放。通过改变层的交联或厚度来改变释放速率。美国专利第6,080,221号和美国专利第4,971,796号的产品不能以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物质从产品中释放之前，基本上所有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。
美国专利第6,187,074号和美国专利第6,309,439号公开了用载有羧基的乙烯共聚物包覆的肥料，所述载有羧基的乙烯共聚物包含75重量％-90重量％乙烯和10重量％-25重量％α-烯式不饱和C3-C8羧酸。经包覆的肥料颗粒显然不含任何农作物保护化学品。因此，这些专利中公开的产品不能以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物质从产品中释放之前，基本上所有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。
美国专利第6,693,063号公开了在结构上不同于本发明组合物的产品，其教导在没有水溶性核心物质的情况下的农药的蜡微囊和蜡分散体。日本已审专利公开JP-B 5002/1989、JP-A 9304/1994和JP-A 72805/1994中公开了不含水溶性核心物质的其它包封农药。
美国专利第4,435,383号公开了其它显示农药的基质释放系统(matrixrelease system)，其中通过将聚合物熔化并将其与活性成分混合，来形成包含均匀掺入聚合物内的活性成分的固体控释农药产品。在此过程中添加另外的交联剂。美国专利5,516,520公开了另一种基于基质的农药，其中将农药活性成分包封到淀粉-硼砂-尿素基质中。从这种基质中的缓慢释放只限于油溶性农药。通过改变尿素的量改变释放速率。
欧洲专利0755370公开了其它基质释放产品，所述产品是硝基亚甲基或相关物质与肥料和胶的混合物。欧洲专利1063215描述了缓慢释放活性成分的压块(briquettes)。通过将活性成分吸收或吸附到具有高表面积的固体上获得缓慢释放。
基质系统全都显示其中活性成分从基质系统中的释放是通过从吸附状态解吸或通过扩散进行的释放机理，而并非通过如本文所用的渗透(泵)释放机理。这种基质系统的释放速率取决于活性成分在系统中的浓度。因此，这些颗粒的释放速率随着时间下降，导致活性成分的初始快速释放，这在开始时为土壤提供了大量活性成分，而在末期提供了缓慢释放。
可以在一段时间内释放活性成分的其它种类的农用化学品产品是可生物降解的系统，如美国专利第4,062,855号中公开的那些系统，其中将通过生物降解释放的活性成分掺入聚合物中。美国专利第4,267,280号描述了具有包含农药的可生物降解聚合物系统的产品。它根据环境条件，通过水解或解聚释放农药。
这些可生物降解产品的缺点是活性成分的释放取决于聚合物的降解速率，这种降解又取决于环境微生物的活性。微生物的活性可能随着土壤类型和当地的环境条件、微生物的种类、pH、温度、湿度等极大地变化。因此，活性成分的释放速率变化，难以使释放与最低的所需活性成分的浓度精确地匹配。
国际专利公开WO 02/05641公开了其它经包覆的颗粒农药组合物，其中所公开的农药组合物可以缓慢释放活性成分。该公开公开了几种具有不同的包覆层数目或包覆层性质的颗粒物质的制备。每种颗粒物质都具有其自身的释放曲线。通过掺混不同的颗粒，可以获得期望的产品释放模式。释放的变化仅基于包覆性质，而不取决于制剂中组分的溶解度。
欧洲专利0966882公开了控释颗粒产品，其中只有单一颗粒具有延迟释放，其后农药被释放。因此，在一段时间后，特定的颗粒破裂开来并将部分活性成分递送到环境中。通过将全都具有不同延迟时间的多种“延迟释放”颗粒组合实现在一段时间内的释放。颗粒本身没有控释性质，仅是延迟释放。
欧洲专利1148107公开了用于具有低含量挥发性物质的颗粒的包覆步骤。该包覆步骤确保颗粒的释放作用不会在两周时间内变化。
国际专利公开WO 99/07654公开了这种常规类型制剂的另一个实例，所述制剂包含具有包含激素(例如植物生长素(auxin)或细胞分裂素(cytokinine))的聚合物包封(envelope)的包封肥料。将激素与形成聚合物包封的单体混合。同样，该参考文献公开的产品不能以一定的方式，在从产品初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显示农药以受控的速率释放，从而在核心物质从产品中释放之前，基本上所有包覆在核心上的农药都从颗粒组合物中释放出来。
由于可以源自为活性成分提供控释的农用化学品组合物的益处，包括有效和经济地使用活性成分，获得减少的环境影响，能够使用单次施用组合物长期控制有害生物和疾病，减少使用者对组合物的暴露，显然，新型、技术上更先进的农用化学品产品将是高度合意的。特别地，期望的目的是提供可提供长期的有效期，同时在从初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内基本上完全释放活性成分的农用化学品组合物。
因此，现有技术的农用化学品组合物的缺点是不能提供期望的功能，通过提供如下组合物，本发明期望克服这些问题，所述组合物通过一定的方式，在从组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内在功能上显示活性成分以受控的速率释放，从而在核心物质从产品中释放之前，基本上所有包覆在核心上的活性成分都从颗粒组合物中释放出来。
发明内容
本发明涉及具有在大于约30天的时间段内基本上完全释放活性成分的功能的颗粒农用化学品组合物。这些颗粒组合物包含颗粒核心物质，所述核心物质优选至少部分是水溶性的，并且包覆有包含蜡物质的第一包覆层以及第二包覆层，所述蜡物质中掺有生物学活性植物保护产品或活性成分，所述第二包覆层包含施用在所述第一包覆层表面上的聚合物组合物。
本发明涉及用于在给定的时间段内高效释放活性成分，例如除草剂、生长调节剂、信息素、杀菌剂、杀虫剂、杀螨剂和杀真菌剂等的新系统的开发。
在优选实施方案中，本发明的颗粒农用化学品组合物可从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内显示生物学活性成分以受控的速率从中释放，从而基本上所有掺入第一包覆层的蜡物质中的生物学活性成分都从颗粒组合物中释放出来，而至少残余量的核心物质保留在颗粒组合物内。在这点上，已经发现可以通过改变包覆性质、核心物质的溶解度和通过调节各种其它产品的组成来影响组合物的释放速率。
附图说明
图1说明本发明颗粒农用化学品组合物的释放速率。
图2说明本发明颗粒农用化学品组合物的另一个实施方案的释放速率。
图3说明本发明颗粒农用化学品组合物的另一个实施方案的释放速率。
图4说明本发明颗粒农用化学品组合物的另一个实施方案的释放速率。
图5说明本发明颗粒农用化学品组合物的另一个实施方案的释放速率。
具体实施方式
本发明的产品包含具有颗粒核心物质的颗粒农用化学品组合物，所述核心物质具有施用在所述核心物质表面上的第一包覆层和施用在所述第一包覆层表面上的第二包覆层。所述第一包覆层包含其中掺有植物保护产品的蜡物质，所述第二包覆层包含聚合物组合物。
本发明的颗粒组合物可在从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，优选在初始暴露于水分后多至约104周后，显示植物保护产品以受控的速率从中释放，从而基本上所有掺入第一层的蜡物质中的植物保护产品都从颗粒组合物中释放出来，而至少残余量的水溶性核心物质保留在颗粒组合物中，本发明还涉及制备这种颗粒农用化学品组合物的方法。
由于在从初始暴露于水之日起大于30天，优选多至约104周的时间段内植物保护产品以受控的速率基本上完全释放，因此本发明的组合物能够降低相同防治时间段的施用比率。本发明的产品具有高有效性。这意味着在核心物质的水溶性内容物完全耗尽之前，基本上蜡包覆层中的所有活性成分，优选大于活性成分初始重量的90％被释放到环境之中。
制备可在大于约30天的时间段内基本上完全释放活性成分的本发明的颗粒组合物的方法优选包括：用包含蜡物质的第一包覆层包覆核心物质，所述蜡物质中掺有生物学活性成分，和将包含聚合物组合物的第二包覆层施用到所述第一包覆层表面上。
最优选地，核心物质至少部分是水溶性的，以确保水通过渗透作用，通过第一和第二包覆层运输到颗粒内。成分的“渗透”运输是由于水泵入颗粒和溶液离开颗粒，并持续直到所有核心物质被释放为止。因此，一旦溶解，第一包覆层内的水溶性核心物质以及生物学活性成分就被运输到颗粒外。
用于本文的合适的核心物质的实例是肥料如硫酸铵、硝酸钾、硫酸钾、尿素、硝酸铵、硫酸氢钾、磷酸铵、过磷酸钙(super-phosphate)、磷酸钙、磷酸钾、氯化钾、氧化镁、硫酸镁、白云石等或者通过混合这些肥料的混合物而获得的任何肥料。而且，如果期望，无活性物质如糖和其它颗粒物质也可以用作本文的核心物质。
在本发明的优选实施方案中，核心物质包含至少一种第二养分和/或微量养分(micronutrient)。合适的第二养分包括钙、镁、硫及其混合物。螯合或非螯合形式的合适的微量养分包括铁、铜、锌、锰、硼、钴、氯、钠、钼及其混合物。
关于将用于形成第一包覆层的蜡组合物，在本发明的最优选实施方案中，蜡应当是水溶性的，以利于活性成分在包覆层中甚至更好地溶解。
本发明的颗粒农用化学品组合物在从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，显示植物保护产品(活性成分)以受控的速率从中释放，从而基本上所有掺入第一层的蜡物质内的植物保护产品都从颗粒组合物中释放出来，而至少残余量的水溶性核心物质保留在颗粒组合物内。
用于本文的合适生物学活性成分的实例是农药、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、肥料、生长调节剂、信息素、生物刺激素、杀螨剂、除螨剂、杀线虫剂及其混合物。
例如，用于本文的一种或多种合适的除草剂包括：二氯苯氧基乙酸、二氯吡啶甲酸、二氯-o-茴香酸、diquation、(膦酰基甲基)甘氨酸、(异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基)-烟酸、2-(((((4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基)羰基)氨基)磺酰基)苯甲酸甲酯、丁基-4-(2，4-二氯-5-异丙氧基苯基-δ2-1，3，4-噁二唑啉-5-酮、(乙基丙基)-3，4-二甲基-2，6-二硝基苯胺、2-氯-5-4-氯-(5-二氟甲氧基)-1-甲基-1H-吡唑-3-基-4-氟苯氧基乙酸乙酯(CAS名称)、二氯-8-喹啉羧酸、三氯-2-吡啶氧基乙酸、草甘膦、草铵膦、苯氧基乙酸的衍生物、苯氧基丙酸、苯氧基丁酸、4-氨基-3，5，6-三氯-吡啶甲酸、苯氧基乙基硫酸、卤化的苯甲酸、卤化的乙酸、卤化的丙酸、苯基脲、或联吡啶鎓、和氯酸钠的某些无机盐、2，4-二氯苯氧基乙酸钠或钾、4-氯-2-甲基苯氧基乙酸钠或钾、2，4，5-三氯苯氧基乙酸钠或钾、2-(4-氯-2-甲基苯氧基)-丙酸钠或钾、2-(2，4-二氯苯氧基)-丙酸钠或钾、4-(2，4-二氯苯氧基)-丁酸钠或钾、4-(4-氯-2-甲基苯氧基)-丁酸钠或钾、4-(2，4，5-三氯苯氧基)-丁酸钠或钾、4-氨基-3，5，6-三氯吡啶甲酸钠或钾、2-(2，4-二氯苯氧基)-乙基硫酸钠、2，3，6-三氯苯甲酸、3，6-二氯-2-甲氧基苯甲酸、氯乙酸钠、三氯乙酸、2，2-二氯丙酸钠、2，2，3-三氯丙酸钠、N，N-二甲基-N′-苯基脲及其三氯乙酸盐、N，N-二甲基-N′-(4-氯苯基)脲的三氯乙酸盐、硫酸铜、硫酸铁、1，1′-二甲基-4，4′-联吡啶鎓二氯化物、1，1′-双(3，5-二甲基-4-吗啉基)-羰基甲基-4，4′-联吡啶鎓二氯化物、9，10-二氢-8a，10a-二氮杂菲二溴化物、3-氨基-1，2，4-三唑、对称的三嗪等。
合适的杀虫剂包括下列一种或多种：二甲基乙酰基硫代磷酰胺酯；乙亚胺基胺，N-{(6-氯-3-吡啶基)甲基}-N′-氰基-N-甲基，-(E)-(9C1)(CA索引名)；肼羧酸，2-(4-甲氧基{1，1′-联苯基}-3-基)，1-甲基乙酯(9C1)(CA索引名)；{1，1′-联苯基}-3-基)甲基-3-(2-氯-3，3，3-三氟-1-丙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸甲酯，{(1α，3α(Z)}-(±)-；萘基-n-甲基氨基甲酸酯；吡咯-3-腈，4-溴-2-(4-氯苯基)-1-(乙氧基甲基)-5-(三氟甲基)；氯-α-(1-甲基乙基)苯乙酸，氰基(3-苯氧基苯基)甲酯氨基-1-(2，6-二氯-4-(三氟甲基)苯基)-4-(1，R，S)-(三氟甲基)亚磺酰基)-1H-吡唑-3-腈；苯甲酸，4-氯-，2-苯甲酰基-2-(1，1-二甲基乙基)酰肼(9C1)(CA索引名)；除虫菊酯；脱氧-2，3，4-三-o-甲基-α-L-甘露吡喃基)氧)-13-{{5-(二甲基氨基)四氢-甲基-2H-吡喃-2-基}氧}-9-乙基-2，3，3A，5A，5B，6，9，10，11，12，13，14，16A，16B-十四氢-14-甲基-1H-as-indaceno{3，2-D}氧杂环烷草酸-7，15-二酮，(cont’d qual；噁二嗪-4-亚胺，3-(2-氯-5-噻唑基)甲基四氢-5-甲基-N-硝基-(9C1)等。
用于本发明的合适的杀真菌剂包含：四氯间苯二腈；乙氧基-3-(三氯甲基)-1，2，4-噻二唑；(二氯苯基)-4-丙基-1，3-二氧戊环-2-基)甲基)-1H-1，2，4-三唑；氨基甲酸，2-1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基甲基苯基甲氧基-甲酯(CAS名称)；((1，2-亚苯基)双(亚氨基硫羰基))双(氨基甲酸)二甲酯等。
用于本发明的合适的植物生长调节剂包括：(RS，3RS)-1-(4-氯苯基)-4，4-二甲基-2-(1H-1，2，4-三唑-1-基)戊-3-醇；环己烷羧酸，4-(环丙基羟基亚甲基)-3，5-二氧，乙酯。
可以用于制备本发明的颗粒组合物的生物学活性成分的其它实例包括：(z)-11-十四烷基乙酸酯；1，2-苯并异噻唑啉-3-酮；1，2-二溴乙烷；1，3-二氯-5，5-二甲基乙内酰脲；1，3-二氯-5-乙基-5-甲基乙内酰脲；1-溴-3-氯-5，5-二甲基乙内酰脲；1-氯-2，3-环氧乙烷；1-甲基环丙烯；1-萘乙酰胺；1-萘乙酸；2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑；2，2-二溴-3-腈基丙酰胺；2，2′-联吡啶；2，2-二硫代双苯甲酰胺；2，4，5-T，2，4-D，2，4-DB；2，4-二氯茴香醚；2，4-二氯苯甲酸；2，4-二氯苯酚；2，6-二氯苯酚；2-氨基吡啶；2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇；2-溴-4-羟基苯乙酮；2-苯基苯酚；2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；2-甲硫基-4-叔丁基氨基-环丙基氨基-s-三嗪；3-吲哚基乙酸；4，4′-联吡啶；4，6-二氯-2-甲基苯氧基乙酸；4，6-二氯邻甲酚；4，6-二氯邻甲苯氧基乙酸；4-氯-2-苄基苯酚；4-氯-3-甲基-苯酚钠；4-氯间甲酚；4-氯邻甲酚；5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮；5-氧代-3，4-二氯-1，2-二硫醇；6-氯-2-甲基苯氧基乙酸；6-氯邻甲苯氧基乙酸；6-氯对甲酚；阿维菌素；乙酰甲胺磷；吡虫清；苯草醚；甲草胺；涕灭威；艾氏剂；烷基芳基聚乙二醇醚；烷基二甲基苄基氯化铵；烷基二甲基乙基苄基氯化铵；烷基三甲基氯化铵；α-氯氰菊酯；α-氯菊酯；磷化铝；硫酸铝；莠灭净；amfotensides；酰胺化物；酰嘧磺隆；灭害威；双甲脒；杀草强；重铬酸铵；氟化氢铵；嘧啶醇；敌菌灵；五氧化二砷；黄草灵；莠去津；植物生长素；戊环唑；艾扎丁(azadirachtine-a)；唑啶磷(azamethifos)；保棉磷；三唑锡；腈嘧菌酯；偏硼酸钡；琥珀酸二醛；球孢白僵菌；草除灵；噁虫威；氟草胺；丙硫克百威；苯菌灵；苄嘧磺隆；杀虫磺；灭草松；苯噻菌胺；新燕灵；苄基腺嘌呤；苯甲酸苄酯；β-氟氯氰菊酯；BHTO；联苯肼酯；治草醚；联苯菊酯；乐杀螨；反丙烯除虫菊酯；双(乙二胺)铜；双苯三唑醇；沥青；硼酸盐；硼砂；硼酸；啶酰菌胺；溴鼠隆；除草定；溴敌隆；溴甲酚绿；溴酚蓝；溴硫磷；溴百里酚蓝；溴苯腈；糠菌唑；溴-氯-5，5-二甲基乙内酰脲混合物；杀草全；溴硝基苯乙烯；溴螨酯；特克草(buminafos)；磺嘧菌灵；噻嗪酮；丁草胺；丁酮威；丁酮氧威；丁酸盐；丁基氯化镁；氰化钙；次氯酸钙；克菌丹；甲萘威；卡草胺；多菌灵；carbendosulf；卡草胺；呋喃丹；二硫化碳；丁硫克百威；萎锈灵；氟唑草酮；杀螟丹；溴化十六烷基吡啶鎓；灭螨猛；chlofentezin；草灭平；杀虫脒；二氧化氯；chlorfacinon；氯苯氧基乙酸；毒虫畏；杀草敏；矮壮素；乙酯杀螨醇；氯溴隆；克敌康；丙酯杀螨醇；百菌清；绿麦隆；枯草隆；氯辛硫磷；氯苯胺灵；毒死蜱；氯磺隆；敌草索；吲哚酮草酯；顺式-二氯丙烯；炔草酯；四螨嗪；异噁草酮；二氯吡啶甲酸；十二碳二烯醇；刚果红；盾壳霉；铜；乙二胺硫酸铜；氧化铜(i)；碱式碳酸铜(ii)；氧化铜(ii)；氢氧化铜；环烷酸铜(coppernaftenate)；酯醇氧铜(copperoxychinolate)；碱式氯化铜；树脂酸铜；硅氟化铜；硫酸铜；硫氰酸铜；杀鼠迷；草净津；氰氢酸；氰霜唑；草灭特；噻草酮；苯醚氰聚酯(cyfenothrin)；氟氯氰菊酯；三环锡；清菌脲；氯氰菊酯；环唑醇；环丙嘧啶；灭蝇胺；茅草枯；d-丙烯菊酯；丁酰肼；棉隆；DDT；溴氰菊酯；d-炔戊菊酯；脱氯磷酰胺酮(Deschlorophosphamidon)；甜菜安(desmedifam)；敌草净；d-苯醚菊酯；二烷基二甲基氯化铵；二嗪农；重氮甲烷；麦草畏；敌草腈；除线磷；抑菌灵；氯硝胺；二氯二氟甲烷；二氯丙烯；2，4-滴丙酸；敌敌畏；禾草灵；三氯杀螨醇；二癸基二甲基氯化铵；狄氏剂；除螨灵；乙霉威；二乙基-m-甲苯酰胺；鼠得克；噁醚唑；噻鼠酮(difethialon)；除虫脲；吡氟草胺；双甲酮衍生物；二氰化二汞；噻吩草胺(dimethenamide)；乐果；烯酰吗啉；硫酸二甲酯；八硼酸二钠；氰基二硫代酰亚胺碳酸二钠；地乐酚；特乐酚；二噁烷；敌草快；二溴敌草快；乙拌磷；二噻农；二硫代氨基甲酸盐；双硫腙；敌草隆；d-karvon；二硝甲酚；十二烷基二羟基乙基苄基氯化铵；吗菌灵；多果定；d-胺菊酯；d-反式-丙烯菊酯；Dustability；克瘟散；硫丹；异狄氏剂；烯菌灵(enilconazol)；表氯醇；氟环唑；EPTC；铬黑；来福灵；乙烯磷；乙硫丙威；乙硫磷；乙菌定；乙呋草黄；灭线磷；乙基3-(n-n-丁基-n-乙酰基)氨基戊酮；环氧乙烷；乙二胺四乙酸；醚菊酯；氯唑灵；氧嘧啶磷；ETU；噁唑酮菌；咪唑菌酮；克线磷；氯苯嘧啶醇；苯丁锡；解草唑；环酰菌胺(fenhexamide)；杀螟松；fenmedifam；仲丁威；2，4，5-涕丙酸；拟除虫菊酯；精噁唑禾草灵；苯氧威；拌种咯；甲氰菊酯；苯锈啶；丁苯吗啉；丰索磷；倍硫磷；三苯锡；薯瘟锡；毒菌锡；杀灭菊酯；磷酸铁；硫酸亚铁灵；硫酸亚铁；氟虫腈；氟鼠酮；双氟磺草胺；吡氟禾草灵；精吡氟禾草灵；氟啶胺；氟螨脲；咯菌腈；氟噻草胺；伏草隆；乙羧氟草醚(fluorglycofen-ethyl)；氟嘧菌酯；抑草丁；氟草烟；氟硅唑；氟酰胺；灭菌丹；地虫磷；甲酰胺磺隆；甲醛；安果；fosalon；三乙膦酸铝；磷胺(fosfamidon)；亚胺硫磷(fosmet)；噻唑磷；辛硫磷(foxim)；麦穗宁；呋霜灵；呋线威；赤霉素；赤霉菌；草铵膦(glufosinate)；草铵膦(glufosinate-ammonium)；戊二醛；溴乙酸乙二醇酯；草硫磷；草甘膦；双胍盐；氟吡乙禾灵；精氟吡甲禾灵；庚虫磷(heptenofos)；十六酸；环嗪酮；噻螨酮；fenoxacrim；伏蚁腙；硫化氢；盐酸羟胺；噁霉灵；Icaridin；抑霉唑；咪草酸；吡虫啉；茚虫威；碘甲基磺隆钠盐；碘苯腈；异菌脲；甲基异柳磷；异丙隆；异噁唑草酮；iodofore；春雷霉素(kasugamycine)；醚菌酯；高效氯氟氰菊酯；环草定；林丹；利谷隆；磷化镁；马拉硫磷；maleinehydrazide；代森锰锌；代森锰；MCPA；m-甲酚；2-甲-4-氯丙酸；高2-甲-4-氯丙酸；嘧菌胺；硝草酮；甲霜灵；精甲霜灵；四聚乙醛；苯嗪草酮；威百亩；金龟子绿僵菌；吡草胺；噻唑隆；甲胺磷；杀扑磷；灭梭威；灭多威；烯虫丙酯；甲氧虫酰肼；甲基溴；二硫氰酸甲酯；甲基萘基乙酰胺；甲基萘乙酸；代森联；秀谷隆；异丙甲草胺；甲氧隆；嗪草酮；甲磺隆；速灭磷；密灭汀；禾草敌；一溴乙酸；二氢硫酸单脲；绿谷隆；灭草隆；腈菌唑；N-(2-乙基己基-8，9，10-三冰片烯-2，3-二酰胺；n，n-二烯丙基二氯乙酰胺；重铬酸钠；亚硫酸氢钠；溴化钠；亚氯酸钠；二氯异氰脲酸钠；氟乙酸钠；氢氧化钠；次氯酸钠；八硼酸钠；过硼酸钠；p-甲苯磺酸氯醛甲酰胺钠；烟嘧黄隆；酞菌酯；n-辛基双环庚烯二酰亚胺；壬基酚聚氧乙烯醚；氟苯嘧啶醇；O，O-二甲基甲基硫代磷酰胺；O，O-二甲基硫代磷酰胺；O，O-二甲基S-甲基二硫代氨基甲酰基甲基磷酰胺；O，S-二甲基甲基硫代磷酰胺；O，S-二甲基4-硝基苯基硫代磷酰胺；o-甲酚；十八酸；辛基酚氧基聚乙氧基乙醇；辛基异噻唑啉-3-酮；氧化乐果；噁霜灵；杀线威；乙酰甲胺磷；多效唑；玫烟色拟青霉；多聚甲醛；百草枯；二氯百草枯；(乙基)对硫磷；甲基对硫磷；p-氯-m-甲酚；p-甲酚；戊菌唑；戊菌隆；二甲戊乐灵；氯菊酯；苯氧羧酸除草剂；p-羟基苯基水杨酰胺；毒莠定；啶氧菌酯；胡椒基丁醚；抗蚜威；嘧啶磷；甲基嘧啶磷；聚[氧乙烯(二甲基亚氨基)乙烯；聚丁烯；重铬酸钾；氟氢化钾；氢氧化钾；n-甲基二硫代氨基甲酸钾；咪鲜胺；杀菌利；苯胺灵(profam)；调环酸钙；扑草净；毒草胺；霜霉威盐酸盐；喔草酯；烯虫磷；苯胺灵；丙环唑；残杀威；戊炔草胺；苄草丹；丙硫菌唑；吡蚜酮；唑菌胺酯；定菌磷；pyrethrinen；哒螨酮；哒草特；啶斑肟；二甲嘧菌胺；吡丙醚；喹草酸；灭藻醌(quinoclamin)；喹氧灵；喹禾灵；精喹禾灵；菜籽油；玉嘧磺隆；水杨酸；稀禾定；西玛津s-烯虫丙酯；s-异丙甲草胺；多杀菌素；螺螨酯；螺甲螨酯；灰绿链霉菌；硫酸链霉素；磺苯醚隆(sulcofuron)；磺草酮；治螟磷；硫；戊唑醇；吡螨胺；氟苯脲；七氟菊酯；双硫磷；吡喃草酮；特丁硫磷；特丁津；去草净；四乙酰基乙二胺；杀虫畏(tetrachlorvinfos)；三氯杀螨砜；胺菊酯；噻苯咪唑；噻虫啉；噻虫嗪；噻磺隆；禾草丹；杀虫环；草酸氢盐；硫双威；甲基托布津；甲基乙拌磷；福美双；二硫化秋兰姆；甲基立枯磷；甲苯氟磺胺；四氟苯菊酯；三唑酮；三唑醇；野麦畏；唑蚜威；三唑磷；三丁基锡丙烯酸酯共聚物；氟化三丁基锡；磷酸三丁基锡；三丁基锡甲基丙烯酸酯；氧化三丁基锡；敌百虫；三氯异腈脲酸；哈茨木霉菌t-22；定草酯；十三吗啉(tridemorf)；氟化三苯基锡；布洛芬；氟菌唑(triflumizol)；杀铃脲；氟乐灵；氟胺磺隆；嗪氨灵；抗倒酯；尿素除草剂；有效霉素(validamycine)；蚜灭磷；大丽轮枝菌；蜡蚧轮枝菌；饱和脂肪酸；烯菌酮；杀鼠灵；过氧化氢；硫代硫酸银；代森锌；硼酸锌；环烷酸锌(zincnaftenate)；草酸锌；氧化锌；吡啶硫酮锌；氟硅酸锌；福美锌；γ氯代磷胺(γ-Chlorophosphamidon)等。
为确保颗粒农用化学品组合物基本上释放其所有的活性成分(即大于90％，优选大于99％)，核心物质应当比活性成分释放得更慢。否则，在核心物质完全释放后，残余的活性成分将保留在控释系统中。
在本发明的优选实施方案中，用于制备组合物的颗粒核心物质至少部分是水溶性的，可以包含公知的任何各种物质、标准NPK或其它这样的肥料颗粒，如European Community Regulation(EC)第2003/2003中所述的那些肥料颗粒。或者，核心物质可以是水溶性的盐或其它这样的物质，如钠盐或钙盐。
而且，其它非离子型物质也适用于形成本发明组合物的核心，特别是是在溶解时能提供渗透压的那些非离子型物质。这种物质的实例是糖和尿素颗粒。
通常，用于形成本发明组合物的核心的物质应具有约2至约800g/l，优选约120-450g/l的溶解度。而且，为了更好地分布产品，核心物质应当被成形为直径为约0.35至约6mm、优选为约0.72-4mm的颗粒。
优选地，将用于制备第一包覆层的蜡物质应当具有在约50℃至活性成分或核心物质的降解温度之间的熔点，优选高于约80℃。蜡可以是疏水的或亲水的。
用于本文的合适的蜡的实例为：高级烯烃；硬脂酰胺；聚烯烃如聚乙烯、氧化聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、苯乙烯基聚合物；聚烯烃的(嵌段)共聚物；聚酯；聚酯的(嵌段)共聚物；聚醚，如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷；聚醚的(嵌段)共聚物；乙烯基树脂如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯基甲基乙酰胺；丙烯酸聚合物；纤维素衍生物，如乙酸纤维素；聚酰胺；聚胺；聚酰亚胺；聚碳酸酯；聚砜；聚硫化物；多糖。也可以使用这些蜡的共混物。
在本发明另外的优选实施方案中，用于掺入蜡中以形成第一包覆层的生物学活性成分或植物保护产品应当选自：杀虫剂、除草剂、肥料、生长调节剂、信息素、生物刺激素、杀螨剂、除螨剂、杀线虫剂、杀真菌剂及其混合物等。
本发明的控释系统能够经济地施用用于季节长期防治所必须的活性成分的总量，而不会增加淋溶的风险、对农作物的植物毒性，而且对使用者是安全的。无需使用溶剂即可施用活性成分。因此，可以使用低溶解度的活性成分。显然，该系统是有效的。至多，仅极为有限的量，优选小于约10重量％，最优选小于约1重量％的活性成分应留在系统内部。
为了实现本发明组合物释放特性的高效力，优选调节核心物质的水溶解度以对应活性成分的水溶解度。当核心物质的溶解度与活性成分的溶解度相比过高时，所有核心物质可能在所有活性成分释放之前就被释放掉。这导致残余活性成分留在颗粒内，从环境和商业的角度来说这是不合意的。如果核心物质的溶解度与活性成分的溶解度相比过低时，过多的核心物质可能在活性成分释放后留在组合物中。这导致核心物质的未充分使用。
活性成分和核心物质的溶解度可能受到添加剂如离子型或非离子型表面活性剂、水溶性聚合物或络合剂的影响。并非所有的活性成分都具有良好的水溶性。例如通过为活性成分施用而使用非离子型表面活性剂来提高活性成分的溶解度，使活性成分更易溶，并且可以使本发明的组合物的应用更广泛。在配制本发明的组合物时，不仅要考虑核心物质的溶解度，而且要考虑核心物质相对于活性成分的溶解速率。通常，核心物质与活性成分的比率应当为约1000至约0.1，优选为约200-10。在释放期后，小于约10％，优选小于1％的活性成分初始量应存在于控释系统内部。为了实现本发明组合物的期望释放时长，所用的包覆料厚度应当与核心物质和活性成分的溶解度相匹配。
而且，应当注意的是，通过改变所用聚合物包覆料的量，可以改变本发明组合物的活性成分的释放时长。或者，可以改变聚合物包覆料的透水性。聚合物包覆层可以由任何(半)透水性聚合物物质形成，所述聚合物物质包括本领域已知的共聚物，例如已知的热固性树脂、热塑性树脂和其它聚合物物质或胶乳聚合物及其混合物。聚合物包覆料使得能够在约6至约104周，优选约3-6个月的时间段内缓慢释放活性成分。
用于本发明的合适的聚合物的实例是热塑性包覆物质如乙烯基树脂如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯基甲基乙酰胺；聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯；苯乙烯基聚合物；丙烯酸聚合物；聚酯如聚对苯二甲酸亚烷基酯、己内酯)；聚氧化烯如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷；纤维素衍生物，如乙酸纤维素；聚酰胺；聚胺；聚碳酸酯；聚酰亚胺；聚砜；聚硫化物；多糖等。
用于本文的合适的热固性聚合物包覆物质包括聚酯如醇酸树脂或改性的醇酸树脂；环氧树脂；聚氨酯树脂；和氨基塑料。
在本发明最优选的实施方案中，用于形成第二包覆层的聚合物组合物包含二环戊二烯(“DCPD”)聚合物产品(包含亚麻子油或基于大豆油的醇酸树脂)，用于制备如由Scotts Company以商标
Figure A200680044762D00201
出售的那些肥料的聚合物包覆料是例如美国专利第3,223,518号和美国专利第4,657,576号中所公开的聚合物包覆料。
在制备本发明的组合物时，将活性成分与蜡一同施用到颗粒核心物质上。优选地，活性成分/蜡组合在室温下为固体，将其作为液体施用到颗粒核心物质上。可以将活性成分与(熔化的)蜡混合，并滴加或喷洒到颗粒物质上。活性成分无需溶解。活性成分与蜡的混合物可以作为分散体施用。此外，功能性添加剂如用于改变水溶解度的表面活性剂可以与活性成分一起施用。使用离子型或非离子型表面活性剂使得可以在本发明的组合物中使用具有低水溶解度的活性成分，因此拓宽其应用。而且，本文还可以使用作为非离子型表面活性剂的蜡。
本发明包含颗粒控释农用化学品组合物及其制备方法，并解决了现有组合物在长期的时间段内释放活性成分方面的功能所遭遇的问题。
通过下列实施例进一步说明本发明的组合物和方法。由于对所公开发明的进一步修改对本领域技术人员将是显而易见的，因此实施例仅用于说明本发明而不应被理解为限制。认为所有这些修改都处于由权利要求定义的本发明的范围内。
实施例
实施例1
使用获自The Scotts Company(Howden，UK)的0-2-40肥料颗粒作为颗粒核心物质制备本发明的颗粒农用化学品组合物样品。该颗粒核心主要包含硫酸钾。通过最初将50g0-2-40肥料颗粒(1.7-2.0mm)在转筒离心机中加热至110℃来制备样品组合物。然后，将0.75g非离子型表面活性剂蜡(聚乙二醇-嵌段-聚乙烯，cas号：[251553-55-6]，羟基数52.00mg KOH/g，包含20重量％聚乙二醇，获自Sigma-Aldrich)熔化，将0.25g生物学活性成分(吡虫啉，获自Sigma-Aldrich)混合到熔化的蜡中。
然后，将所得的吡虫啉和蜡的混合物添加到温热的肥料(硫酸钾)颗粒中，以在颗粒核心上形成包覆层。使其上具有吡虫啉和蜡包覆料的颗粒冷却到室温。随后按照下列步骤将第二包覆层施用到吡虫啉和蜡包覆层上。在95℃油浴内在旋转烧瓶中将注有活性成分的颗粒加热15分钟。在40分钟的时间段内，将由Ashland-Sudchemie-Kernfest GmbH，Germany以商品名Necolin S9363出售的改性不饱和油共聚物基醇酸树脂添加到温热颗粒内。所添加树脂的固含量为40％。使用白色溶剂油(white spirit)作为溶剂，使用干燥器加强固化。在施用第二聚合物包覆层的过程中，将空气吹扫通过系统，以从树脂中蒸发溶剂。在其上具有第一包覆层的颗粒组合物上包覆5.5pph(重量百分比)后，将所得的组合物冷却到室温并为测定做好准备。通过标准高效液相色谱法化学分析技术测定，该组合物中吡虫啉浓度为0.30重量％。
对本实施例1的供试样品进行释放试验，其中在所谓的水淋溶试验中，在水中评价活性成分从已包覆颗粒组合物中的释放。对于该水淋溶试验，将200ml水添加到10g已包覆的颗粒组合物中。然后将样品在21℃下贮存，在1天后用新鲜水完全取代水，其后以每周的间隔用新鲜水完全取代水。用标准分析方法分析所取出的水的活性成分含量。例如，用HPLC分析从实施例1的供试样品中释放的吡虫啉活性成分，柱：inertsil ODS-2 150×4.6mm，洗脱液：乙腈/水(用磷酸调节pH＝3)。
由颗粒内的初始活性成分浓度计算释放曲线。由所测量的电导率计算核心溶出度。使用适当的校正常数可以将测量的电导率转化成所释放的养分的总量。这些校正常数对于具体类型的肥料是特定的，可由经验确定。
在多至287天的时间段内，基于活性成分的释放百分比相对水溶性核心物质的释放百分比将本分析评价的结果绘制成图，如图1所示。从图1的图示中可以看出，包含掺入非离子型表面活性剂蜡中的生物学活性吡虫啉成分的颗粒组合物为活性成分在大于30天的时间段内的释放提供了有效和高效的系统。事实上，如图1所示的结果所示，在从初始暴露于水分之日起287天的时间段内，本发明的组合物提供了约95重量％的活性成分释放，而只有约50重量％的核心物质在相同的时间段内释放，从而在287天的持续时间内，约50重量％的颗粒核心物质的水溶性部分保留在颗粒组合物内。
实施例2
根据本实施例2制备的组合物与根据实施例1制备的组合物的不同之处在于用于形成本发明颗粒农用化学品组合物的供试样品的第一包覆层的蜡物质。用于制备本实施例2的供试样品的步骤与实施例1的方法一致。
具体而言，将获自The Scotts Company的0-2-40肥料(主要包含硫酸钾)颗粒用作样品组合物的颗粒核心物质，所述样品组合物通过最初将50g0-2-40肥料颗粒(1.7-2.0mm)在转筒离心机中加热到110℃制备。然后，将0.75g聚乙二醇-嵌段-聚乙烯，cas号：[97953-22-5]，羟基数55.00mg KOH/g，包含50重量％聚乙二醇，获自Sigma-Aldrich)熔化，将0.25g生物学活性成分(吡虫啉，获自Sigma-Aldrich)混合到熔化的蜡中。该蜡不同于实施例1所用的蜡，但对于如实施例1所述通过混合到熔化的蜡中而掺入的吡虫啉生物学活性成分来说具有相似的适当的表面活性剂特性。
然后，将所得的吡虫啉和蜡的混合物添加到温热的肥料(硫酸钾)颗粒中，以在颗粒核心上形成包覆层。使其上具有吡虫啉和蜡包覆料的颗粒冷却到室温。随后，使用与实施例1所述相同的步骤，将与实施例1所述相同的聚合物第二包覆层施用到吡虫啉和蜡包覆层上，以制备用于试验的颗粒组合物。通过标准高效液相色谱法化学分析技术测定，本实施例2的组合物中吡虫啉的浓度为0.22重量％。
按照实施例1所述的释放试验步骤对本实施例2的组合物进行试验，本试验结果示于图2。从图2的图示中可以看出，包含掺入蜡中的生物学活性吡虫啉成分的本颗粒组合物为活性成分在大于30天的时间段内释放提供了有效和高效的系统。事实上，如图2所示的结果所示，在从初始暴露于水分之日起287天的时间段内，本发明的组合物提供了约96重量％的活性成分释放，而只有约65重量％的核心物质在相同的时间段内释放，从而在287天的持续时间内，约35重量％的颗粒核心物质的水溶性部分保留在颗粒组合物内。
实施例3
按照本实施例3制备的组合物与按照实施例2制备的组合物的不同之处在于被掺入蜡物质以形成本发明颗粒农用化学品组合物的供试样品的第一包覆层的活性成分的量。
用于制备本实施例3的供试样品的步骤与实施例1的方法一致。具体而言，将获自The Scotts Company的0-2-40肥料(主要包含硫酸钾)颗粒用作样品组合物的颗粒核心物质，所述样品组合物通过最初将50g0-2-40肥料颗粒(1.7-2.0mm)在转筒离心机中加热到110℃制备。然后，将0.75g聚乙二醇-嵌段-聚乙烯，cas号：[97953-22-5]，羟基数55.00mg KOH/g，包含50％聚乙二醇，获自Sigma-Aldrich)熔化，将0.75g生物学活性成分(吡虫啉，获自Sigma-Aldrich)混合到熔化的蜡中。生物学活性成分的这个量高于实施例2中所用的量。
然后，将所得吡虫啉和蜡的混合物添加到温热的肥料(硫酸钾)颗粒中，以在颗粒核心上形成包覆层。将其上具有吡虫啉和蜡包覆料的颗粒冷却到室温。随后，使用与实施例1所述相同的步骤，将与实施例1所述相同的聚合物第二包覆层施用到吡虫啉和蜡包覆层上，以制备用于试验的颗粒组合物。通过标准高效液相色谱法化学分析技术测定，本实施例3的组合物中吡虫啉的浓度为0.95重量％。
按照实施例1所述的释放试验步骤对本实施例3的组合物进行试验，本试验的结果示于图3。从图3的图示中可以看出，包含掺入蜡中的生物学活性吡虫啉成分的本颗粒组合物为活性成分在大于30天的时间段内释放提供了有效和高效的系统。事实上，如图3所示的结果所示，在从初始暴露于水分之日起175天的时间段内，本发明的组合物提供了约86重量％的活性成分释放，而只有约67重量％的核心物质在相同的时间段内释放，从而在175天的持续时间内，约33重量％的颗粒核心物质的水溶性部分保留在颗粒组合物内。
实施例4
按照本实施例4制备的组合物与按照实施例1制备的组合物的不同之处在于被掺入蜡物质中以形成本发明颗粒农用化学品组合物的供试样品的第一包覆层的活性成分以及用于在组合物上形成第二包覆层的聚合物组合物。用于制备本实施例4的供试样品的步骤与实施例1的方法一致。
具体而言，将获自The Scotts Company的0-2-40肥料(主要包含硫酸钾)颗粒用作样品组合物的颗粒核心物质，所述样品组合物通过最初将50g0-2-40肥料颗粒(1.7-2.0mm)在转筒离心机中加热到110℃制备。然后，按照与实施例1所述相同的步骤，将3.5g实施例1的非离子型表面活性剂蜡(聚乙二醇-嵌段-聚乙烯，cas号：[251553-55-6]，羟基数52.00mg KOH/g，包含20重量％聚乙二醇，获自Sigma-Aldrich)熔化，通过混合到熔化的蜡中掺加获自Bayer CropSciences的3.5g三乙膦酸铝生物学活性成分。
然后，将所得的三乙膦酸铝和蜡的混合物添加到温热的肥料(硫酸钾)颗粒中，以在颗粒核心上形成包覆层。将其上具有三乙膦酸铝和蜡包覆料的颗粒冷却到室温。随后，通过实施例1所述的方法将聚合物第二包覆层施用到三乙膦酸铝和蜡上，以制备用于试验的颗粒组合物。用作第二包覆层的聚合物是由Ashland-Sudchemie-Kernfest GmbH，Germany以商品名Necolin 4071出售的改性不饱和油共聚物基醇酸树脂。通过标准高效液相色谱法化学分析技术测定，本实施例4的组合物中三乙膦酸铝的浓度为4.75重量％。
除了用离子色谱柱(Phenomenex starion A300：1050×4.6mm，洗脱液5％丙酮水溶液，包含1mM HNO3和3mM NaNO3)分析三乙膦酸铝的释放以外，按照实施例1所述的释放试验步骤对本实施例4的组合物进行试验，本试验结果示于图4。从图4的图示中可以看出，包含掺入蜡中的生物学活性三乙膦酸铝成分的本颗粒组合物为活性成分在大于30天的时间段内释放提供了有效和高效的系统。事实上，如图4所示的结果所示，在从初始暴露于水分之日起约267天的时间段内，本发明的组合物提供了99重量％的活性成分释放，而只有约50重量％的核心物质在相同的时间段内释放。
实施例5
利用疏水性蜡物质形成第一包覆层，制备本发明的另一种颗粒供试样品组合物。用于制备本实施例5的供试样品的步骤与实施例1的方法一致。
具体而言，将获自The Scotts Company的0-2-40肥料(主要包含硫酸钾)颗粒用作样品组合物的颗粒核心物质，所述样品组合物通过最初将50g
0-2-40肥料颗粒(1.7-2.0mm)在转筒离心机中加热到110℃制备。然后，按照实施例1所述的相同步骤，将2.5g疏水性蜡(Novoflow 02102，获自Holland Novochem BV，Nieuwegein，the Netherlands)熔化，通过混合到熔化的蜡中来掺加2.5g获自Bayer CropSciences的三乙膦酸铝生物学活性成分。
然后，将所得的三乙膦酸铝和蜡的混合物添加到温热的肥料(硫酸钾)颗粒中，以在颗粒核心上形成包覆层。将其上具有三乙膦酸铝和蜡包覆料的颗粒冷却到室温。随后通过实施例1所述的方法，将聚合物第二包覆层施用到三乙膦酸铝和蜡上，以制备用于试验的颗粒组合物。用作第二包覆层的聚合物是由Ashland-Sudchemie-Kernfest GmbH，Germany以商品名Necolin 4071出售的改性不饱和油共聚物基醇酸树脂。通过标准高效液相色谱法化学分析技术测定，本实施例5的组合物中三乙膦酸铝的浓度为3.5重量％。
按照实施例4的修改，根据实施例1所述的释放试验步骤对本实施例5的组合物进行试验，本试验结果示于图5。从图5的图示中可以看出，具有掺入疏水性蜡中的生物学活性三乙膦酸铝成分的本颗粒组合物为活性成分在大于30天的时间段内释放提供了有效和高效的系统。事实上，如图5所示的结果所示，在从初始暴露于水分之日起约266天的时间段内，本发明的组合物提供了约80重量％的活性成分释放，而只有约36重量％的核心物质在相同的时间段内释放，从而在约266天的持续时间内，约64重量％的颗粒核心物质的水溶性部分保留在颗粒组合物内。该结果证实，当其中掺入高度可溶的活性成分时，由使用疏水性蜡而导致的更慢的产物释放的益处是合意的。
尽管已经用具有一定特征的优选形式描述了本发明，但将理解的是本公开只作为实例。本领域技术人员将意识到，或者无需使用超出常规的实验就能够确定本文所述的本发明具体实施方案的多种等价形式。预期这些等价形式也包含在下列权利要求的范围内。
本说明书提及的所有公开、专利和专利申请在这里纳入说明书作为参考，其程度如同具体和单独地说明每个单独的公开、专利或专利申请被纳入本文作为参考。

Claims (46)

1.颗粒农用化学品组合物，其包含：
a)包含水溶性部分的颗粒核心物质；
b)施用在所述核心物质表面上的第一包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物；和
c)施用在所述第一包覆层表面上的第二包覆层，所述第二包覆层包含聚合物组合物；
d)在从颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，所述颗粒组合物显示生物学活性成分以受控的速率从中释放，从而在颗粒核心物质的水溶性部分从所述颗粒组合物中释放之前，基本上所有掺入所述第一包覆层的蜡物质内的生物学活性成分都从所述颗粒组合物中释放出来。
2.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中当所述组合物与水分接触时，所述核心物质的水溶性部分在所述颗粒组合物内产生足够的渗透压，以引起所述第一包覆层内的生物学活性成分从中释放。
3.如权利要求2所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述第二包覆层被构造成可耐受由所述核心物质产生的渗透压。
4.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述水溶性核心物质是肥料。
5.如权利要求4所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述肥料选自：硫酸铵、硝酸钾、硫酸钾、尿素、硝酸铵、硫酸氢钾、磷酸铵、过磷酸钙、磷酸钙、磷酸钾、氯化钾、氧化镁、硫酸镁、白云石及其混合物。
6.如权利要求4所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质包含至少一种第二养分或微量养分。
7.如权利要求6所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述第二养分选自钙、镁、硫及其混合物。
8.如权利要求6所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述微量养分选自螯合或非螯合的铁、铜、锌、锰、硼、钴、氯、钠、钼及其混合物。
9.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质包含无活性物质。
10.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质的溶解度为约2至约800g/l。
11.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质被成形为直径为约0.35至约6mm的颗粒。
12.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述生物学活性成分选自：农药、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、肥料、生长调节剂、信息素、生物刺激素、杀螨剂、除螨剂、杀线虫剂及其混合物。
13.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物的熔点大于50℃。
14.如权利要求13所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物是疏水的。
15.如权利要求13所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物是亲水的。
16.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物是水溶性的。
17.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述聚合物组合物选自下列的(半)透水性物质：热固性树脂、热塑性树脂、胶乳聚合物及其混合物。
18.如权利要求1所述的颗粒农用化学品组合物，其中在掺入所述第一层的所述蜡组合物内的生物学活性成分中，有大于约90％从所述颗粒组合物中释放出来，而残余量的核心物质的水溶性部分保留在颗粒组合物内。
19.用于制备颗粒农用化学品组合物的方法，在从所述颗粒组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，所述颗粒农用化学品组合物显示掺入所述颗粒组合物的生物学活性成分以受控的速率释放，从而基本上所有生物学活性成分都从所述颗粒组合物中释放出来，而至少残余量的核心物质保留在所述颗粒组合物内，所述方法包括：
a)提供颗粒核心物质；
b)在所述核心物质的表面上施用第一包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有生物学活性成分的蜡组合物；和
c)在所述第一包覆层的表面上施用第二包覆层，所述第二包覆层包含聚合物组合物。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述核心物质至少部分是水溶性的，从而当所述核心物质与水分接触时，在所述颗粒组合物内产生足够的渗透压，以使所述第一包覆层内的生物学活性成分从中释放。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述第二包覆层被构造成可耐受由所述核心物质产生的渗透压。
22.如权利要求20所述的方法，其中所述水溶性核心物质是肥料。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述肥料选自：硫酸铵、硝酸钾、硫酸钾、尿素、硝酸铵、硫酸氢钾、磷酸铵、过磷酸钙、磷酸钙、磷酸钾、氯化钾、氧化镁、硫酸镁、白云石及其混合物。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述核心物质包含至少一种第二养分或微量养分。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述第二养分选自钙、镁、硫及其混合物
26.如权利要求25所述的方法，其中所述微量养分选自螯合或非螯合的铁、铜、锌、锰、硼、钴、氯、钠、钼及其混合物。
27.如权利要求19所述的方法，其中所述核心物质包含无活性物质。
28.如权利要求19所述的方法，其中所述核心物质的溶解度为约2至约800g/l。
29.如权利要求19所述的方法，其中所述核心物质被成形为直径约0.35至约6mm的颗粒。
30.如权利要求19所述的方法，其中所述生物学活性成分选自：农药、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂、肥料、生长调节剂、信息素、生物刺激素、杀螨剂、除螨剂、杀线虫剂及其混合物。
31.如权利要求19所述的方法，其中所述蜡组合物的熔点大于50℃。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述蜡组合物是疏水的。
33.如权利要求31所述的方法，其中所述蜡组合物是亲水的。
34.如权利要求19所述的方法，其中所述蜡组合物是水溶性的。
35.如权利要求19所述的方法，其中所述聚合物组合物是选自下列的(半)透水性物质：热固性树脂、热塑性树脂、胶乳聚合物及其混合物。
36.如权利要求19所述的方法，其中在掺入所述第一层的所述蜡组合物内的生物学活性成分中，有大于约90％从所述颗粒组合物中释放出来，而残余量的所述核心物质保留在颗粒组合物内。
37.农用化学品组合物，其中在从所述组合物初始暴露于水分之日起大于约30天的时间段内，所述组合物显示生物学活性成分的控释，其释放速率使得基本上所有所述生物学活性成分都从所述组合物中释放出来，而至少残余量的核心物质的水溶性部分保留在所述颗粒组合物内，所述组合物包含具有第一包覆层的颗粒核心物质和施用在所述第一包覆层上的第二聚合物包覆层，所述第一包覆层包含其中掺有植物保护产品的蜡物质。
38.如权利要求37所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质至少部分是水溶性的，从而当所述农用化学品组合物与水分接触时，在所述颗粒组合物内产生足够的渗透压，以使所述第一包覆层内的生物学活性成分从中释放。
39.如权利要求37所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述第二包覆层被构造成可耐受由所述核心物质产生的渗透压。
40.如权利要求37所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述核心物质的水溶性部分是肥料。
41.如权利要求37所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述生物学活性成分选自：农药、除虫剂、除草剂、杀真菌剂、肥料、生长调节剂、信息素、生物刺激素、杀螨剂、除螨剂、杀线虫剂及其混合物。
42.如权利要求37所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物的熔点大于50℃。
43.如权利要求42所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物是疏水的。
44.如权利要求42所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述蜡组合物是亲水的。
45.如权利要求37所述的颗粒农用化学品组合物，其中所述聚合物组合物是选自下列的(半)透水性物质：热固性树脂、热塑性树脂、胶乳聚合物及其混合物。
46.如权利要求37所述的颗粒农用化学品组合物，其中在掺入所述第一层的所述蜡组合物内的生物学活性成分中，有大于约90％从所述颗粒组合物中释放出来，而残余量的核心物质保留在所述颗粒组合物内。
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