CN1024107C - 控制释放的配方制剂及其用途 - Google Patents
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Abstract
控制释放的配方包括三环唑和具有最低形成薄膜的温度在100℃的，吸水能力为5%～500%的聚合物。
提供了向稻田施用此配方以免遭稻瘟病危害的方法。
Description
本发明涉及一种能控制释放有效成份的制剂及其用途，尤其是控制5-甲基-1，2，4-三唑并（3，4-b）苯并噻唑释放的制剂以及它在控制水稻瘟病方面的应用。
抑制稻瘟病对于保持稻米的收成具有巨大的经济效果。稻瘟病影响稻子的生长并能大幅度地降低稻子的产量。虽然防止稻类作物发生稻瘟病有重大的实际意义，但一直还没有适用的商品化的杀真菌剂可以抑制稻瘟病。为了满足控制稻瘟病的需要，开发了5-甲基-1，2，4-三唑并（3，4-b）苯并噻唑（本文以后称之为三环唑）。三环唑是一种用于控制稻属梨形孢菌，引起稻瘟病的有机体的内吸收杀真菌剂，见美国专利第4064261号，并且在日本和一些亚洲国家已经商品化。
商品化的三环唑配方制剂以水悬浮液、颗粒制剂、可湿性粉末或任何其它形式存在，当施用到土壤时，这些制剂是极快地释放出三环唑，以致于它们不能在必须保护水稻通过的叶子枯萎阶段的整个期间提供对稻瘟病的抑制作用。这样的商品化配方制剂也可能释放出有害于稻子小秧苗的高浓度有效成份。因此，非常需要提供一种能够在足够长的时期内保护稻子秧苗免除稻瘟病危害的能控制三环唑释放的三环唑配方制剂。
根据本发明的控制释放的配方制剂含有三环唑作为有效成份，某种聚合物作为附加成份以及农业上可接受的载体。根据本发明，用于配方制剂的聚合物最低成膜温度为100℃或低于100℃，并且吸水能力为5-500%。
此处使用的词语：聚合物”是指均聚物和共聚物两种情况。本发明所用到的聚合物的平均分子量一般地分布在500～3，000，000之间，最好是1，000～1，000，000之间。
因此如前所述，所用的聚合物最低成膜温度为100℃或低于100℃。最低成膜温度可以由测量聚合物形成薄膜温度的常规仪表来测定。在配方制剂中只有极少量的聚合物薄膜的情况下，制剂可能不会再发生有效成份的释放，并且不能对有效成份的释放起控制作用。这样，最好在干燥的条件下使薄膜形成，如果在这样干燥的条件下薄膜形成的不够，那就要在提高温度的条件下形成薄膜，但是提高的温度不要对三环唑有不利的效果。
如前所述，根据本发明所使用的控制释放配方制剂的聚合物的吸水能力一般在5%～500%之间，这是指在24小时内按照日本标准协会的JISK7209（日本工业标准K7209）的标准测量。如果吸水量不到达最小极限，三环唑的释放速度就太慢，而不能够达到使三环唑的药效在控制稻瘟病时的浓度需要;为了使稻秧免除稻瘟病的侵袭，需要有更大量的制剂施用，以便释放出足够量的有效成份。进一步地讲，上述这样的配方制剂具有不能使三环唑的大部分有效地释放和利用的可能。如果所用聚合物的吸水量超过最大极限，那么三环唑的释放速度就变得太快，使得三环唑的释放失去足够的控制。由于溶解或在水中再分散的原因，因此并
不希望使用吸水量不能被测量的聚合物。
根据本发明，只要满足上述要求，所用的聚合物可以是直链的，交联或者可和金属离子交联的聚合物。虽然可以选用任何一种聚合物，但是以水乳浊液或水溶液形式存在的聚合物在配制制剂步骤中容易处理，所以这种形式是最优先选用的形式。
本发明所使用的以乳浊液形式存在的聚合物的典型例子包括丙烯酸乳浊液，例如，Acriset
EMN-10X，Acriset
-EMN-20X和Acriset
EMN-30X（由Nippon Shokubai Kagaku Kogyo有限公司制造），乙烯乙酸乙酯共聚物乳剂类，例如Sumikaflex
400和500（由Sumitomo化学有限公司制造）;偏二氯乙烯乳剂，如Krehalon
DO和AO（由Kureh a化学工业有限公司制造）;聚烯乳剂类，如Kemipal
A-100和S-100（由Mitsui石油化学工业公司制造）;苯乙烯-马来酸水溶性树脂，如，SMA
2625A和17352（由Alco化学K.K制造）;等等。
根据本发明的控制释放的配方制剂最好由三环唑和至少一种刚在上文中列出的聚合物以及适合于农业的载体配成。这样载体可以是吸收性的或吸附性的。载体的典型例子包括石灰石，沙子、石膏，破碎的火山岩，以及象蒙脱土，活性白土（attapulgite），高岭土这样的粘土和球状颗粒的粘土，滑石，化学肥料或破碎了的农业产品，象粉碎过的大豆，玉米棒粉，稻子的外壳等等。在这些载体中，活性白土（attapulgite clay）和破碎了的稻子皮为最好。在配方制剂是被挤压成颗粒的例子中，取球状粘土为好。选择载体时注意它们要容易得到和价格便宜。
根据本发明的能控制释放的配方制剂中的三环唑和聚合物的浓度并不是关键，只要所用的聚合物的浓度足以控制三环唑的释放即可。一般地讲，配方中聚合物的浓度越高，三环唑向环境的释放速度也就越慢。合意的三环唑和聚合物的浓度可以在配方的组合上变化，就是说，要根据配方是仅由三环唑和聚合物组成还是另外也包含适合于农业的载体。配方仅由三环唑和聚合物组成并不包括任何载体时，配方中所含三环唑的浓度范围的重量比是从0.1～75%，更可取的范围是1%～50%（除非另有其它规定，这里和后面表格中都是根据干重），配方中聚合物的浓度范围的重量比是从25%～99.5%，更可取的范围是50%～99%。
由三种或更多的成份组成的能控制释放的配方制剂一般含有0.1%～30%（重量）的三环唑，最好是含有1%～20%（重量）;含有10%～60%（重量）的聚合物或共聚物，最好是20%～60%（重量）;以及20%～89.9%（重量）的适合于农业的载体或其它载体，最好是20%～79%（重量）。
根据本发明的控制释放的配方可根据下面的方法配制。将有效成份，最好是精细粉碎的有效成份加入水溶液或水乳浊液形式的上述的聚合物中，以形成浆液。精细粉碎的有效物质的颗粒可以用任何制备常规技术等级的粉碎工艺方法磨制，例如，流动能研磨的粉碎技术。在下面的例子中，所使用的三环唑的颗粒有99.9%能通过326个网眼的筛子。泥浆可由下述方法配制，把适合于农业的载体或其它载体加入由三环唑在聚合物或共聚物的水溶液或者水乳浊液组成的混合物中，然后将它们充分混合形成均匀的混合物。这种混合物然后可制成颗粒状或其它适合于为控制稻瘟病而向稻田方便地施用的形式。为了得到能控制释放三环唑的配方制剂，通常需要提高温度以把它们烘干。在加热烘干时，希望烘干处理的温度高于聚合物的最低形成薄膜的温度，应用时以高出大约10℃为好。
根据本发明，三环唑与一种聚合物或多种聚合物的泥浆也可以选用在常规的装置中用已经是众所周知的步骤，随着搅动加到适用于农业的载体或其它载体中的方法。载体也可以加入到三环唑与一种聚合物或多种聚合物组成的混合物中。通常可以在常温下进行混合。搅拌所用的典型的混合器类型可以是包括带有涂层的盘状混合器，水泥混合器，霍巴特（Hobart）混合器，小型转筒混合器，带状混合器或任何相似的旋转混合器。
三环唑，一种聚合物或多种聚合物和一种载体或多种载体按照要求均匀地混合后，为了通过加速聚合物颗粒聚结硬化的方式去形成一个连续的聚合物薄膜，最好是把混合物在提高温度的条件下烘干。所用温度可以根据所用聚合物的种类变化。无论如何都希望，温度要高于所用聚合物最低成膜的温度，以高出大约10℃为好。所用的温度一般大约为5℃～180℃，更为可取的范围是30℃～
125℃。首先用低于所用聚合物成膜的温度，然后提高到比所用聚合物形成薄膜的温度高出大约10℃左右，这当然也能实现烘干。在所用聚合物的最低形成薄膜的温度低于环境温度的情况下，这样的配方制剂所包含的聚合物可以在环境温度下烘干。
烘干设备的类型并不是关键，可以从任何已知的技术设备中选择。典型的干燥器可以包括旋转类型的干燥器和在标准状态下或在减压状态操作的烘箱。
由三环唑，一种聚合物或多种聚合物和一个适当的载体或几种载体组成的均匀的混合物可以挤压成小球，颗粒或任何其它形式的配方制剂，然后再烘干。挤压的步骤和所用的设备是众所周知的。在本发明具体实施中，对于挤压使用一种合适的粘土作为载体是重要的，一般地取球状粘土为好。然而，粘土的完全一致并不是关键，所用粘土的选择可根据所在地的条件改变。
当制剂中使用了载体，且制剂又不容易在水介质中充分分散时，希望使用适当的表面活性剂帮助颗粒形配方制剂，或其它型式的制剂在水中分散。表面活性剂的选择和所用的数量，是由配方成份的性质和表面活性剂在水中帮助配方制剂分散的能力决定的。例如，当用稻子皮作载体时，就需要表面活性剂去促进制剂在水中的分散。适用的表面活性剂是以干燥形式存在的，它们可以是非离子型的，阴离子型的，阳离子型的。阴离子型的表面活性剂的例子可以包括烷基或芳基磺酸钠或烷基或芳基磺酸，烷基芳基磺酸钙和磷酸的烷基醇酯;非离子型的表面活性剂的例子包括乙氧基化的烷基酚，醚以及醇;脱水山梨醇酯和乙氧基化的脱水山梨醇酯和醚。乳化剂和配料也可以作为表面活性剂。商业上值得注意的乳化剂主要是阴离子型或非离子型表面活性剂。配方中出现的表面活性剂的浓度一般为0.01%～5%（干重）。
根据本发明的配方控制释放三环唑的精确机制还不清楚，可以考虑是三环唑通过特定的聚合物基质向周围的水介质扩散。应当引起注意的是本发明不仅仅限于任何可以用本发明的配方制剂完成的作用形式。
根据本发明，控制释放的配方制剂可以用常规的方法向稻田施用。可以用手工或机械播撒。使用机械设备可以按规定量对土壤表面施用准确的计量数量的配方制剂颗粒。操作者需运用所使用的设备向要处理的稻田施用与每单位面积要求使用的比率相一致的数量的三环唑。
根据本发明，控制释放的配方更适于施加的播种稻种的育秧坪上，但也适用于被水浸没的秧田。对在育秧坪上施用了此配方制剂的情况，应当引起重视的是，使用机器插秧的稻田能够有把握地控制病害。在没有机械插秧条件的地方，插秧时应该使稻秧根部周围的土壤与稻秧一起转移到稻田。这样就使在育秧坪内的稻秧根部周围的土壤中存在的三环唑可以在整个植物生长期间持续地用于抑制稻瘟病。
根据本发明的能控制释放的配方制剂，在一个长时期内能控制释放三环唑的数量，并不会引起对稻秧施用的三环唑在初期释放的浓度过高。因此本配方制剂比传统的三环唑配方的优越之处在于，减少和防止了对稻秧的植物毒性作用。本发明的控制释放的配方制剂显示出的另一个优点是，如果对稻秧苗使用本配方，并不需要象传统使用的杀菌剂治疗稻瘟病那样在叶子枯萎期间经常使用，因而农场主可以节省大量的时间和金钱。
下面实例的效果在于更充分地阐明了本发明所特有的价值。所举实例并非是对本发明的限制。
实施例1
在40克由空气碾磨粉状的三环唑和425克ACRISET
EMN-20X（由Nippon Shokubai Kagaku Kagyo有限公司制造的丙烯乳剂）组成的混合浆中加入760克翻砂粘土（Foundry Hill Creme Clay）（由Spinks粘土公司提供的成球粘土，以后称之为“FHC粘土”），用混合器把这个混合物混合均匀。混合十分钟后，使用带有厚度为5毫米的小孔模具的制造小丸的实验机械，将混合物挤制成直径为2毫米，长度为3～7毫米的小颗粒。然后在40℃的温度下烘烤24小时。
所用ACRISET
EMN-20X的最低成膜温度是17.5℃，其吸水能力为53%。
实施例2-9及比较实例1-3
小颗粒制法与实例1相同，但是所用的聚合物列在下面的表1中，其它组成成份列在下面的表2中。在实例4和实例8中，小颗粒应在100℃的温度下烘烤2小时。
表1
序号 聚合物 浓度（%） MFT
（℃） 吸水能力＊＊（%）
2 ACRISET
50 ＜0 134
EMN-30X
3 SUMIKA- 55 0 11
FLEX
400
4 KEMIPAL
27 90 6.5
S-100
5 KREHALON
50-52 14 19
DOA
6 ACRISET
47 17.5 53
EMN-20X
7 SUMIKA- 55 0 11
FLEX
400
8 KEMIPAL
27 90 6.5
S-100
9 SMA
2625A 20 0 66
（铵盐）
对比例 FINETEX
30 6.5 溶解
1 650
对比例 KURARAY 20 0 溶解
2 POVAL205
对比例 羧甲基纤维素 1 0 溶解
3 （的钠盐）
表2
序号 载体 TCA的含量（%） 聚合物含量（%）
2 FHC粘土 4 20
3 同 4 20
4 同 4 20
5 同 4 10
6 粉碎的稻壳 8 30
7 同 8 30
8 同 8 30
9 FHC粘土 4 20
对比例1 同 4 20
对比例2 同 4 20
对比例3 同 4 1
注：
＊）MFT＊（最低成膜温度）：
用MFT测量仪测量MFT，仪器由Nippon Rigaku Kogyo K.K出售。
＊＊）吸水能力：
按照JIS K7290测试（日本工业标准K7209）。
实验样品的准备。
将实验用的聚合物的水乳液或水溶液涂在太氟隆（Teflon）板上使能形成具有1毫米厚干膜层的薄膜，在室温下放置2天后在50℃恒温箱中放置24小时。用Kemipal
S-100的薄膜可在室温下放置1天后在100℃恒温箱中放置2小时。
吸水能力的测定：
将50mm×50mm实验样品浸在25℃的蒸馏水中24小时，其吸水能力可用下式计算：
吸水能力（%） (W2-W3)/(W1) ×100
W1＝实验样品被浸前的重量
W2＝实验样品被浸后的重量
W3＝实验样品被浸后干燥的重量（表2见文后）
实验1
把慢速释放三环唑的颗粒施用在播种了18天的水稻育秧坪的部分表面上，这部分的尺寸为28×58×3厘米的1/3。颗粒包含有效成份的浓度可在4%或8%中任取。在每块育秧坪上施用的有效成份的重量分别为1.5克，3克，6克。24小时后从育秧坪移植到无排水孔的塑料罐（容积-夸脱，直径为四英寸）内并加以足够的水，罐内土壤应适于水稻生长。移植后的第14天和23天记录秧苗的损害程度。移植23天后把稻瘟病孢子（稻瘟菌素oryzae）的悬浮液接种在稻苗上并在70F（21℃）的潮湿房间内放置48小时。7天后记录稻苗发生稻瘟病的百分比。也同样进行不含三环唑和水的慢释放配方制剂颗粒的对比实验。为便于比较也要试验含75%三环唑的配方制剂（含75%有效成份的可湿性粉沫）。为便于比较，将稻苗的伤害程度按下面的标准划分为10个等级。
0＝无伤害
1～3＝轻度伤害
4～6＝中等伤害
7～9＝严重伤害
10＝死亡
实验结果列在表3中，是三次试验的平均值。（表3见文后）
上述实验显示出本发明的控制释放配方制剂能有效地控制稻瘟病，比现有的商品制剂对稻苗的伤害小得多。
下述研究结果进一步证实了本发明配方制剂的持续性释放的性能。具体步骤是：室温下在烧杯中放入三升去离子水。在水中加入总计含60毫克有效成份的持续释放颗粒，三环唑从颗粒中完全释放后，其浓度为百万分之二十。加入颗粒后每隔一段时间，取出1毫升样品进行分析以确定其有效成份的浓度。为了确定一些配方制剂的参数，当水中有效成份浓度趋向稳定后，把水倾析出去，让瓶中的残余渣滓干燥。然后分析这些残渣以得到它的有效成份浓度。为便于比较也需要研究含75%有效成份的可湿性粉沫配方制剂。这些研究结果列在下面的表4中。（表4见文后）
此研究结果充分说明本控制释放配方制剂控制有效成份的释放已扩展到整个试验期间，特别是与几乎立即释放有效成份（约1小时）的三环唑可湿性粉末配方制剂比较。
表3
配方制剂 每块育秧坪施用 移植后伤害程度 稻瘟病
实验序号 三环唑克数 14天 23天 发病率%
1 6.0 4.3 3.7 0
3.0 2.3 1.7 0
1.5 0.3 0.3 0.7
2 6.0 4.7 4.3 0
3.0 2.7 2.0 0
1.5 1.3 0.7 0.03
3 6.0 5.7 4.7 0
3.0 2.7 2.3 0
1.5 1.7 0.7 0.7
4 6.0 4.7 3.3 0.7
3.0 3.0 0.7 2.3
1.5 1.0 0 8.7
5 6.0 6.0 4.7 0
3.0 4.3 3.0 0
1.5 2.3 1.7 0.03
6 6.0 4.0 2.7 0
3.0 2.7 1.3 0.03
1.5 0.7 0.3 0.7
三环唑可湿 6.0 8.3 7.7 0
性粉沫（75% 3.0 6.7 6.0 0
有效成份） 1.5 3.3 3.0 1.7
比较实验1 6.0 7.7 7.3 0
3.0 6.3 6.0 0
1.5 3.7 3.3 0.7
比较实验2 6.0 7.0 6.7 0
3.0 5.7 6.0 0.03
1.5 3.0 2.7 1.3
Claims (6)
1、一种控制释放的配方制剂，其特征在于该配方制剂含有(a)三环唑，(b)适用农业上的载体和(c)选自偏二氯乙烯乳液和苯乙烯-马来酸水溶性树脂的非丙烯酸共聚物，其中所述共聚物的成膜温度为100℃或低于100℃，吸水能力为10-150℃，其中所说的三环唑、聚合物和载体的含量范围分别为0.1-30%、10-60%和20-89.9%(重量)。
2、按照权利要求1所述的配方制剂，其中所述聚合物是以水乳浊液形成存在的。
3、按照权利要求1所述的配方制剂，其中所述的制剂是固体状态，而且是通过在高于聚合物最低成膜温度的温度下干燥湿制剂来制备的。
4、按照权利要求1所述的制剂，其中所述的载体是粘土。
5、按照权利要求1所述的制剂，其中所述的载体是稻米外壳。
6、权利要求1所述的配方在保护水稻免遭稻瘟病中的用途，其中向水稻地域施用一种控制释放配方制剂，该配方含有（a）三环唑，（b）适用农业上的载体和（c）选自偏二氯乙烯乳液和苯乙烯-马来酸水溶性树脂的非丙烯酸共聚物，其中所述共聚物的成膜温度为100℃或低于100℃，吸水能力为10-150%，其中所述的三环唑、聚合物和载体的含量范围分别为0.1-30%、10-60%和20-89.9%（重量）。
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1985
- 1985-08-23 CN CN 85106340 patent/CN1024107C/zh not_active Expired - Lifetime
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