CN109068633A - 固定铜和其它杀有害生物剂的增强 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种杀有害生物剂组合物，其包括至少一种生物惰性载体；和至少一种铁氧体或至少一种掺杂组分，其中所述掺杂组分包括至少一种掺杂有至少一种选自铁化合物、锌化合物、镁化合物、钙化合物及其组合和/或混合物的化合物的固定铜化合物。在一个实施方案中，所述掺杂组分具有约0.5nm至约30微米的粒径。控制有害生物的方法包括将上述组合物施加于所述有害生物或其生长生境的步骤。所述方法还包括控制香蕉植物中的真菌性和其它细菌性和病毒性病害，通过将上述组合物施加于其在香蕉植物果园中的生长生境。

Description

固定铜和其它杀有害生物剂的增强

发明领域

本发明涉及在人、农业、杀真菌、杀细菌、抗病原物质和杀生物应用中含有固定铜的杀有害生物剂通过提高其杀生物效果的活性进行增强，以使得使用更少的污染性铜。

背景

本文提及的所有专利、科学文章和其它文献仿佛全文再现地通过引用并入。

在佛罗里达皮尔斯堡举办的2天会议——2015佛罗里达柑橘展览期间，真正的绝望明显可见，因为公开了佛罗里达的大部分地区感染有黄龙病(HLB)细菌，并且不存在对将几乎毁掉佛罗里达柑橘产业的此毁灭性病害的良好治疗。还参见，Rusnak，“全员紧急待命以拯救佛罗里达柑橘(All Hands On Deck to Save Florida Citrus)”, 2015, http://www.growingproduce.com/citrus/insect-disease-update/all-hands-on-deck-to-save-florida-citrus/。种植者几乎在痛哭，因为他们在抛弃他们的果园，出售他们的土地，恳求科学家做一些事、任何事、临时措施。在科学陈述时，科学家没能在此时提供任何实质性的办法。作出了5年之后他们可能有一些办法来对抗HLB等等的含糊承诺。实际上所有的种植者在竭尽全力坚持。此外，佛罗里达的状况的翻版在意大利出现，在那里类似的系统性细菌正在杀死几百年老的橄榄树。两种病害的自然进程非常类似，无法逃避地向死亡进展，并且再次不存在良好的治疗。除非在7年内找到解决方法，否则在佛罗里达或意大利将分别几乎不存在柑橘或橄榄树。此外，随着全球变暖和气候变化，将有许多植物有害生物、昆虫、细菌和真菌扩展它们的范围转移到新的区域，严重影响数百万人的生活方式和食物供应。

一个实例是在意大利，橄榄树的毁灭性木质部难养细菌(Xylellafastidosa)感染，由J.D. Janse和A. Obradovic论述于“木质部难养细菌：其生物学、诊断、控制和风险(Xylellafastidosa: It's Biology, Diagnosis, Control, And Risks)”中。此感染几乎是柑橘的HLB感染的翻版。木杆菌属 (Xylella)感染是杆菌属，其栖居在橄榄树的内部维管区室——木质部，并且如同HLB般，引起植物干枯、死亡、留下不能结出果实的枯萎树桩。还参见每日邮报(Daily Mail)已发表文章中Hannah Roberts的“橄榄油受到袭击在意大利的数十万树木的细菌威胁——以及定价会猛涨吗(Olive Oil Under Threat From BacteriaWhich Is Hitting Hundreds Of Thousands Of Trees In Italy--And Could SetPrices Soaring)”和Agro News 2015年1月9日的“意大利政府敦促采取行动来对抗橄榄树流行病(Italian Government Urged To Take Action To Fight Against Olive TreeEpidemic)”。如同HLB般，几乎不存在靶向橄榄树内部维管系统的治疗。

柑橘的HLB病害是毁灭性不能治愈的限于韧皮部的细菌感染，其在全世界大量毁坏/毁灭柑橘产业。参见，T.R. Gottwald，J.H. Graham等人的“控制柑橘黄龙病病害的新颖杀细菌剂和应用方法(Novel Bactericides and Application Methods to ControlHuanglongbing Disease of Citrus)”，其论述了“营养治疗对黄龙病控制、果实品质、细菌效价和病害进展的微不足道的效果”的概述。还参见，纽约时报(New York Times) LizetteAlvarez的“无法治愈的柑橘病害破坏佛罗里达果园(Citrus Disease with No Cure isRavaging Florida Groves)”，其提供了：“我们只是需要某人想出我们能如何杀死这些树中的此细菌”。还参见，赫芬顿邮报(Huffington Post) 2013年8月30日“柑橘变绿迫使佛罗里达种植者信任有争议的拯救法(Citrus Greening Forces Florida Growers To TrustA Controversial Savior)”，其公开了大多数商业种植者已采用叶面营养作为临时方法来阻止他们的柑橘树不可避免的死亡。还参见，Tim Spann的“柑橘种植者营养喷雾组合物的概述(Overview of Citrus Grower Nutritional Spray Compositions)”，其公开了“每个肥料制造商现在生产针对HLB的叶面营养的其自身程序”。进一步公开的是“Maury Boyd混合物”，其为针对HLB病害支持的原始营养叶面喷雾。

氢氧化铜(II)，还称作氢氧化铜(cupric hydroxide)并具有化学式Cu(OH)₂，具有各种各样商业上重要的用途，包括在染色纺织品和纸纤维中用作媒染剂和颜料、用于制备催化剂和其它铜化合物、用于船舶漆、以及用于杀真菌剂和杀细菌剂。每年在世界各地使用数千万磅的氢氧化铜杀有害生物剂、杀真菌剂、杀细菌剂和杀生物剂，包括仅加利福尼亚一年就使用约三百万磅。在来自环境农业系统中心(the Center for EnvironmentalFarming Systems)的有机资源指南(the Organic Resource Guide)中的“铜产品”的材料事实表，www.cefs.ncsu.edu/newsevents/...product06-copperproducts.pdf，在第93页公开了铜被标记以在超过100种作物上使用来控制真菌性和细菌性病害。第94页公开了标为“显示尚可或良好功效的铜研究”的图表。

如Oberholzer的PCT专利公开WO 2006028853 A1、公开日2006年3月16日、用于稳定氢氧化铜的方法(Method for stabilizing copper hydroxide)所指出的，所述专利文献公开了各种用于氢氧化铜(II)的商业制造的方法。美国专利号2,924,505、3,428,731、3,628,920和RE 24,324公开了涉及磷酸盐的方法。美国专利号4,490,337和4,808,406公开了涉及碳酸盐的方法；后述方法提供了包含除氢氧化铜以外的大量碳酸铜的产品。专利号1,800,828、1,867,357、2,525,242、2,536,096和3,635,668公开了涉及氨的方法。美国专利号2,525,242和2,536,096的方法涉及在氨存在下的铜金属的氧化，并且美国专利号4,944,935公开了以铵离子代替所有或部分氨的类似方法。其它方法以通常为硫酸铜(II)的可溶铜盐开始。美国专利号4,404,169、欧洲专利号EP 80226 BI和PCT专利公开WO 02/083566A2描述了以氯氧化铜(II)开始的方法。J. Komorowski-Kulik，Zeszyty，NaukowePolitecniki Sitaskiej，Series: Chemistry 2001，142，59-66公开了一种方法，其中氯氧化铜(II)的含水悬浮液在作为稳定剂的甘油的存在下与含水氢氧化钠接触。(参见Oberholzer的PCT专利公开WO 2006028853 A1、公开日2006年3月16日、用于稳定氢氧化铜的方法)。Oberholzer在美国专利号7,402,296中要求上述Oberholzer的PCT专利公开WO2006028853 A1的优先权。

Nufarm公开了铜杀真菌剂的历史，氢氧化铜的历史，氢氧化铜如何起作用，铜如何起作用，氢氧化铜杀真菌剂的粒径，以及包括关于其产品Champ® Dry Prill、Champ®Formula 2 Flowable和Champion® WP的更多信息(参见Nufarm Americas Inc.，NufarmAgriculture Division，“The Copper Champs!”©2002)。

DuPont公开了类似的产品，具有类似信息的DuPont Kocide Blue Xtra。(DuPont(Australia) Ltd.，具有BioActive Copper®的DuPont ™ Kocide Blue Xtra ©2006。)DuPont公开了利用DuPont™ Kocide® 3000杀真菌剂/杀细菌剂对大批农作物治疗的令人眼花缭乱的一系列许多植物病害。(E.I. DuPont de Nemours & Company CropProtection，DuPont™ Kocide® 3000杀真菌剂/杀细菌剂，©2006-2011。)

铜杀有害生物剂、杀真菌剂和杀细菌剂对鱼和水生生物极有毒。(Nufarm AmericasInc.，Agt Division，Champ® WG Specimen Label)。从使用铜杀真菌剂、杀细菌剂和杀藻剂进入水路、地下水和地面的径流是本领域人员众所周知的非常严重的污染问题。例如，2013年3月18日科学美国人(Scientific American)，Brian Bienkowski的“鱼在受污染的水中失去嗅觉(Fish Cannot Smell In Polluted Waters)”公开了：国家海洋和大气局(the National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)西北渔业科学中心(Northwest Fisheries Science Center)的excitology计划管理者Nathaniel Scholz说“铜是水污染的典型物”，他进一步指出“铜被集中用作杀有害生物剂、杀真菌剂......它被发现于汽车中、船漆中，因此船坞通常受污染，并且它通常被发现于工业排放中和遗留采矿操作附近。它是罕见的农业和城市两者的污染物。”根据Scholz和同事们的实验室研究，暴露于低水平铜的幼龄银大马哈鱼不逃避捕食者山鳟，几乎和未暴露大马哈鱼一样。根据NOAA报告，所述问题是“可能在许多淡水水生生境中是普遍的”。低浓度的铜靶向帮助鱼回避捕食者的神经元，但在较高浓度下，铜损害鱼对所有事物的嗅觉。

阿拉巴马水品质信息系统的阿拉巴马州水计划，FAQ结果公开了农业杀有害生物剂被视为铜对水污染的潜在来源，并且在1990年仅在美国有一千万磅的铜被用于农业杀真菌剂中，“许多铜被喷在植物上并且趋向于在直接土壤环境中积累，使土壤环境对来自农业操作的暴雨水径流易感”。

2012年1月1日Tom Burfield的“种植者(The Grower)”公开了“现在，生产者为铜积聚可能对其果园具有的影响而日益担忧，并且他们日益害怕病原体显示铜抗性的那天将到来。”

1993年Schroth的美国专利号5,202,353，铜基杀真菌和杀细菌及杀细菌组合物的铁增强(Iron Enhancement of Copper Based Fungicidal and Bactericidal andBactericidal Compositions)，公开了向氢氧化铜杀真菌剂添加可溶铁提高氢氧化铜杀真菌剂杀细菌剂的活性并且在体外逆转对铜的抗性。此外，1995年Schroth的美国专利号5,385,934，用于防止含铁的铜基杀细菌组合物沉淀的方法(Methods for PreventingPrecipitation of Copper Based Bactericidal Compositions Containing Iron)，公开了向铜加铁组合物添加抑制聚集的盐，以在向组合物添加Fe+3时防止聚集物/或沉积物形成。Schroth的两个专利合起来需要五种组分——氢氧化铜组分或固定铜组分，与干表面活性剂，加可溶铁组分，加液体表面活性剂，并且加聚集抑制剂——盐。在不受任何特定理论或作用机制限制、掌控或约束的情况下，申请人相信因为铜组分和铁组分是单独的，氢氧化铜不可溶，铁组分可溶和不可溶兼有，聚集抑制剂、干表面活性剂和液体表面活性剂的尺寸极为不同，则由此断定，在植物表面上铜和铁离子的释放速率和释放量和生物利用度并不相同或受调控，以使得每种组分可能以不同速率释放和分散其离子，从而损害组合物的杀有害生物、杀真菌、杀细菌和杀生物效果。此外，具有不同溶解度的5种不同的单独组分是复杂的；所述组分即铜组分、铁组分、两种不同的表面活性剂和抑制聚集的组分。Schroth的铁组分是可溶的，从而使得当喷在植物叶上时，将趋向于消失在雨水中，并且因此几乎不具有价值。这迫使Schroth公开了，例如，在Lee和Schroth的论文的第1463页、讨论之前的句子中，“在这些实验中，出于提高持久性的目的，使用不可溶氧化铁来替换氯化铁浓度的一半。”参见Lee，Schroth等人，“铁改良的含铜杀细菌剂对胡桃枯萎病病原体核桃黄极毛杆菌的毒性提高(Increased Toxicity of Iron-Amended Copper-Containing Bactericidesto the Walnut Blight Pathogen Xanthomonascampestrispv. juglandis)”，Phytopathology，Ecology ad Epidemiology，美国植物病理学会(The AmericanPhytopathological Society)，1993年，第1460-1465页(本文称为“Schroth/Lee”)。在用Champion®加氯化铁和氧化铁治疗的树上注意到了植物毒性，尽管这两种治疗之间不存在功效的差异。Schroth/Lee的第1464页公开了：“铜-铁混合物在减少坚果枯萎病上的效果至今尚未比仅铜化合物显著更好”以及“尽管铜化合物在控制叶枯萎病上非常有效，但它们对坚果从未展示此种有效性”。在第1464页上，Schroth/Lee还作出结论，“虽然向固定铜化合物添加氯化铁提高了游离铜离子的浓度，但在实地尚未观察到植物毒性。然而，当不可溶氧化铁与氯化铁组合时出现植物毒性。此理由未知，但很可能和与固定铜相互作用的铁离子的长期释放有些关系。此意料之外的结果表明，还必须进行许多工作来找到将在延长的持续时间段内导致细菌最大杀死量而同时不伤害嫩的胡桃组织的最佳制剂。”

“铁在提高铜化合物功效上的效果提供了在存在已久的铜化合物的使用上的新进展，并且应导致对控制诸如核桃黄极毛杆菌(X.c.juglandis)的细菌的极大改善。然而，这将极大地取决于抗铜细菌的生态和新制剂在根除已建立种群上的功效。”

将其可溶铁在植物叶上“持久性”的失效和不可接受的植物毒性合起来，Schroth/Lee的论文和Schroth的专利明显未实现“新制剂”。当Schroth/Lee尝试利用向其可溶铁中添加不可溶铁来改善持久性的缺乏时，他们的论文用作者自己的话公开了他们的发明不能实行。他们对“新制剂”的呼吁以及他们的陈述“还必须进行许多工作”说明了一切。由于其实践的复杂性质以及离子释放、植物毒性、持久性、活性缺乏、耐雨性和不完善发展的问题，Schroth的公开从未在商业上流行。

Jim Graham，Megan Dewdney在“铜制剂对哈姆林甜橙的溃疡病控制的比较(Comparison of Copper Formulations for Control of Canker on Hamlin Oranges)”中公开了11种不同铜制剂的14种不同剂量的测试。制剂的范围从不可溶铜化合物、复合物、螯合物至可溶铜螯合物。没有铜治疗对收获时的结实事件非常有效。根据Graham，内吸性摄取的优选尺寸是5 nm至10 nm。参见2014年9月23日，墨西哥哈利斯科州瓜达拉哈拉市，第四届植物病原细菌国际研讨会(IV International Symposium of Plant-PathogenicBacteria)，佛罗里达大学，UF-IFAS，Graham，Jim，控制柑橘病害的新颖杀细菌剂和施加方法(Novel Bactericides and Application Methods to Control Disease of Citrus)，尤其从结尾起第三页，题名为替代杀细菌剂必须是无植物毒性和内吸性的，即，能够经由叶面施加来载入韧皮部。Graham所测试的不可溶铜不具有5-10纳米的粒径，使得Graham测试的所有化合物都不能够经过气孔来内吸性施用于植物。

具有特定尺寸的掺杂锌的CuO纳米复合材料已知用于特定领域中。Eyal Malka等人，(Small 2013，DOI：10.1002/smll.201301081，www.small-journal.com)公开了“通过新颖的掺杂锌的CuO纳米复合材料来根除抗多种药物的细菌”。Michal Eshed等人，(AdvancedFunctional Materials 2014，第1382-1390页，www.afm-journal.de)公开了“掺杂Zn的CuO纳米复合材料相比于纳米级CuO显示增强的对抗变形链球菌的抗生物膜和抗细菌活性”。他们作出结论，“本研究的结果进一步强调这些新颖Zn:CuO纳米颗粒在口腔小生境的情形内作为生物膜的抑制剂的可能性。”此外，Richardson提供了“由于小的表面积，商业生产的氧化铜(氧化铜(2))作为杀真菌剂或杀细菌剂是无效的；即，相比于其它碱性铜(2)化合物，溶解时间非常长”，参见H. Wayne Richardson的“铜化合物和应用手册(Handbook Of CopperCompounds And Applications)”第109页。Malka和Eshed使用的此CuO是与上文Richardson所指相同的铜。尽管已知尺寸为30 nm的Zn:CuO纳米组分，但申请人提出合起来，在口腔小生境中的生物膜和亚麻包衣和抗微生物绷带，它们不以任何方式涉及农业杀有害生物剂和内吸性植物保护性物质(protectorant)。此外，先前公开的30 nm的尺寸不符合Graham的对柑橘植物内吸性施用的5-10 nm的教导。

Ploss等人在美国专利7,105,136 B2中公开了将5重量%锌金属掺杂入用来农业施加的铜盐组合物，像在植物叶和果实表面上的情况下提供了增强的表面附着，从而增加植物保护效果的持续时间，并且还消除与再施加将为提供相同保护水平所需的现有技术组合物相关的费用和环境排放。Ploss使用金属锌以提供增强的表面附着并未教导关于杀有害生物特性本身的任何优点。例如，锌是金属、元素并且不可溶于水中，具有小的表面积。Ploss未提供其金属锌杀有害生物的教导或暗示，当明显教导了“增强的表面附着”时。这被具有本领域知识的人员称为“辅剂”。压倒性过多的农业辅剂的示例性实例是：Nufarm，“辅剂产品指南(Adjuvants Product Guide)”第16页；以及Momentive，Momentive辅剂、Silwet和Agrospread辅剂。Nufarm的Spraymate粘合剂是高品质的粘着剂、沉积剂和留着剂，用于与接触性或保护剂型杀真菌剂或与接触性和摄入性杀昆虫剂一起使用。Spraymate粘合剂通过将喷雾液滴牢固粘至靶表面来增加其附着。这保护杀有害生物剂免于被雨水或喷灌洗掉。Spraymate粘合剂还通过在施加之后立即减慢降解速率来保护化学物质。它的关键益处是它改善喷雾液滴沉积，保留和保护靶上的液滴，改善保护剂杀真菌剂和接触性杀昆虫剂的性能和寿命。此外，纯锌金属——元素与不可溶杀有害生物锌化合物之间存在极大差异。

发明内容

本发明涉及杀有害生物剂、杀真菌、杀细菌、抗病原物质或杀生物组合物，所述组合物包括：a)至少一种生物惰性载体和；b)至少一种掺杂组分，其包含诸如氢氧化铜的至少一种固定铜化合物，所述固定铜化合物掺杂有选自铁化合物、锌化合物、镁化合物、钙化合物、及其组合的至少一种化合物。在优选实施方案中，所述掺杂组分仅包括铁化合物和/或锌化合物作为仅有的掺杂化合物。优选地，所述掺杂组分具有约0.5 nm至30微米的粒径。铁化合物和/或锌化合物单独或组合到一起掺杂入诸如氢氧化铜的固定铜化合物。在一个实施方案中，固定铜化合物掺杂有不可溶铁化合物，诸如，其中固定铜化合物是氢氧化铜，并且其中固定铜化合物由不可溶铁化合物部分代替。任选地，表面活性剂可被包括在所述组合物中以提供更有效的制剂。

申请人的发明的一个优点是组合物包括掺杂组分，所述掺杂组分含有固定铜化合物和在掺杂组分上结合的铁、锌、镁和/或钙化合物。使用掺杂有铁化合物和/或锌化合物的诸如氢氧化铜的固定铜化合物，以便提供相比于仅氢氧化铜具有提高活性的更有成本效益的组合物。因此，需要更少的铜，随之得到径流减少，并且来源于铜的污染更少。此外，铁是植物微量营养素，并且本组合物与仅氢氧化铜相比将向植物供应铁。已发现大量使用铜化合物产生缺铁失绿症。另外，氢氧化铜是如此充分确定的杀有害生物剂、杀真菌剂/杀细菌剂，使得本发明可与当前氢氧化铜施用的方法非常类似，或多或少的直接代替地施用，除了与独立氢氧化铜相比，来源于本发明的元素铜的量将减少，从而实现相同或更大的控制或病原体减少。在本发明的一个实施方案中，申请人提出本发明可代替Oberholzer的PCT专利公开WO 2006028853中的氢氧化铜。本发明的组合物还逆转对铜的抗性，以使得抗铜病原体变得对铜敏感。

尽管铜产品的材料数据单第94页公开了利用铜结果不佳的作物清单，但据信申请人的本发明提高关于此的铜活性。在一个实施方案中，申请人的本发明可被提供为杀有害生物剂、杀真菌剂、杀细菌剂、抗病原物质和杀生物营养喷雾，具有任选的额外微量营养素和/或任选的常量营养素，使得将存在铜基杀有害生物剂与微量营养素组合的多合一制剂。在另一个实施方案中，申请人的本发明包括不可溶铜杀有害生物剂、杀真菌剂、杀细菌剂和抗病原物质和杀生物剂，其能够通过叶、根和/或躯干注射进行内吸性摄取；以及植物保护性物质，双重作用模式，多合一化合物。

现有技术教导了铜化合物的各种复合物、未化学结合的两种或更多种物质的混合物、以及铜化合物的螯合物。本发明的化合物是可压倒性、引人注目和有说服力地区别的，因为掺杂的锌化合物和掺杂的铁化合物内化(internalized)于氢氧化铜或其它固定铜中。复合物和螯合物被联合以使得它们外化(externalize)于氢氧化铜或其它固定铜。此外，外化于氢氧化铜或其它固定铜产生了内吸性施用不合意的更大微粒。

在一个实施方案中，申请人的掺杂组分还可为约5 nm-10 nm尺寸和其它更大的微粒，以提供有待经过植物韧皮部和木质部在内部运载的植物保护性物质和内吸性摄取物两者，从而杀死诸如HLB和木质部难养细菌的系统性细菌感染和其它系统性病原性真菌、或内部病原体。申请人的掺杂有锌、铁或两者的固定铜的掺杂组合物也可用于治疗患有香蕉真菌性病害的香蕉叶斑病复合体的香蕉植物，包括黑条叶斑病(Black Sigatoka disease)、黄条叶斑病(Yellow Sigatoka disease)和eumusae叶斑病，以及还有巴拿马病(Panamadisease)。通常，该组合物可用于治疗香蕉真菌性病害，例如但不限于黑条叶斑病、黄条叶斑病、香蕉褐缘灰斑病(leaf spot Sigatoka disease)、巴拿马病、镰刀菌枯萎病(Fusarium wilt)、炭疽病、蜜环菌玉米腐病(Armillaria corn rot)、Black cross、黑色根腐病、褐色斑点病(Brown blotch)、褐斑病(Brown spot)、长喙壳属果腐病(Ceratocystisfruit rot)、cigar-end、枝孢斑点病(Cladosporium speckle)、球茎干腐病、冠腐病、柱孢(Cylindrocladium)根腐病、猝倒病、小窦氏霉(Deightoniella)果斑病、Diamond斑病、矮卡文迪什尖腐病(Dwarf Cavendish tip rot)、眼斑病、果斑病、果腐病、真菌性果腐病、叶锈病、叶斑病、Main Stark腐病、马来亚叶斑病(Malayan leaf spot)、Marasmiellus腐病、花梗腐病、拟盘多毛孢叶斑病(Pestalotiopsis leaf spot)、Phaeoseptoria叶斑病、纹孔病(Pitting disease)、假茎心腐病、根及根茎腐病、核盘菌果腐病(Sclerotinia fruitrot)、壳针孢叶斑病(Septoria leaf spot)、鞘腐病、烟霉病、斑点病(Speckle disease)、Squirter黑端病(black end disease)、蒂腐病、Trachysphaera指腐病、热带斑点病(Tropical speckle)和轮枝孢尖腐病(Verticillium tip rot)。该组合物还可用于治疗香蕉植物的细菌性病害，例如但不限于黄单胞菌枯萎病(Xanthomonas wilt)、香蕉细菌性枯萎病、Enset枯萎病、血病、巴托病(Bugtok disease)、流胶指尖腐病(gumming finger tiprot)、Moko病、根茎腐病，和日本维管枯萎病(Japanese vascular wilt disease)。该组合物还可用于治疗香蕉植物中的病毒性病害，例如但不限于苞片花叶病、香蕉束顶病、麻蕉花叶病、香蕉条纹病毒病、Badna病毒、病毒引起的萎黄病、雪茄叶坏死、黄瓜花叶病毒、甘蔗杆状病毒和香蕉病毒X病。

申请人的发明显然将不取代和替换杀有害生物剂的全世界使用。然而，申请人的发明将显然替换和取代许多当前用来对抗对现有铜杀有害生物剂有抗性的有害生物的高毒性杀有害生物剂。

此外，申请人的发明将减少当前对铜杀有害生物剂有抗性的杀有害生物剂的广度、深度和范围，恢复敏感性和高活性。此外，谷歌搜索公开了对于众所周知确定的杀有害生物剂有害效应超过5200万的点击。

此外，维基百科公开了“杀有害生物剂的环境影响(Environmental Impact ofPesticides)”，其中一页半是杀有害生物剂类别的可怖杀有害生物剂环境效应。相比之下，申请人的本发明减少对当前用作杀有害生物剂的铜的量的需要，并且取代和替换许多当前正在使用的当前高毒性有毒杀有害生物剂。与具有其众所周知的毒性和可怖环境效应的合成农业化学杀有害生物剂相比，铜在两种罪恶(evils)之中是程度较轻者。

附图简述：

本发明的优选实施方案可结合附图来最佳理解。应注意，本发明不限于附图中所示的确切实施方案，在附图中：

图1是显示根据本发明的一个实施方案掺杂有15原子%不可溶铁作为掺杂剂的氢氧化铜的X射线衍射试验的拷贝。不存在额外峰，证明铁掺合在氢氧化铜内。

图2是根据本发明的一个实施方案申请人的以15原子%铁掺杂铁的氢氧化铜的透射电子显微镜(TEM)图像。图2左下方的标尺显示50 nm的可比较长度。15原子%Fe的掺杂铁的氢氧化铜微粒的尺寸为约3.5 nm至9 nm，一式四份并通过透射电子显微镜(TEM)测试。

图3是展示在根据以上图1和图2的本发明的一个实施方案的掺杂铁的氢氧化铜化合物中铁和铜均存在的元素分析图表。

图4是具有氢氧化铜不能掺合的额外10原子%铁的掺杂15原子%铁的氢氧化铜使得最终组合物是掺杂15原子%铁的氢氧化铜+10原子%未掺合/游离氢氧化铁和/或氧化铁的X射线衍射。

发明详述

本发明是杀有害生物剂、杀真菌、杀细菌、抗病原物质或杀生物组合物，所述组合物包含：a)至少一种生物惰性载体；和b)至少一种掺杂组分，其包括掺杂有至少一种化合物的至少一种固定铜化合物，所述至少一种化合物选自铁化合物、锌化合物、镁化合物、钙化合物、及其组合。在优选实施方案中，所述掺杂组分仅包括铁化合物和/或锌化合物作为仅有的掺杂化合物。例如，氢氧化铜可掺杂有氢氧化铁、羟基氧化铁或其它铁化合物作为一种掺杂组分。在一个实施方案中，所述固定铜化合物掺杂有不可溶铁化合物，其中固定铜化合物由不可溶铁化合物部分代替。本发明还包含掺杂有锌化合物的诸如氢氧化铜的固定铜化合物。此外，诸如氢氧化铜的固定铜化合物可掺杂有铁化合物和锌化合物两者。申请人的发明包括至少一种掺杂组分，含有掺杂有铁化合物和/或锌化合物的固定铜化合物，其可与使用仅氢氧化铜的方法类似地使用。在本发明的一个实施方案中，铁化合物掺杂在氢氧化铜上，锌化合物掺杂在氢氧化铜上，锌化合物和铁化合物掺杂在氢氧化铜上，单独地和任选地组合到一起，和/或添加至其它杀有害生物剂。掺杂组分根据本文所述的方法来制备并且对本领域技术人员而言容易理解。组合物可在许多当前利用氢氧化铜的应用和当前对铜有抗性的许多新杀有害生物指征(indications)中使用。参见，例如，WO2006028853。在优选实施方案中，氢氧化铜掺杂有氢氧化铁以向掺杂组分提供15原子%铁，这产生黑色掺杂组分。在另一个优选实施方案中，掺杂组分中铁的原子百分数(原子%)小于15原子%，更优选小于10原子%。由于提高的杀生物活性，通过本方法制备的优选氢氧化铜-氢氧化铁掺杂组分尤其可用作杀有害生物剂、杀真菌剂、杀细菌剂和杀生物剂中的活性成分。此提高的杀生物活性减少当前对铜杀有害生物剂有抗性的病原体的数量，从而增加铜对抗其它细菌、真菌、病毒、支原体和其它病原性有机体的活性的范围和广度。与混合物不同，掺杂组合物不能通过物理方法分离。掺杂剂掺合在目标化合物的结构内，并成为其一部分。例如，Prabhakaran和Boothroyd，“Single crystal growth of Zn-doped CuO by the floating-zone method(通过浮区法单晶生长Zn-掺杂的CuO)”，Journal of Crystal Growth 250（2003）第77-82页，描述了Zn-掺杂的CuO的制备，以便获得“相当大的高纯度单晶”。在第79页，作者注意到“锌被掺合在晶格中，并如在别处所报道”，其中晶格是物质的离子、原子或分子的排列。简单地说，掺杂剂取代基础材料晶格中的元素并代替它们。Prabhakaran等人还指出，当掺杂CuO时，有时残留有未掺入的(left out)ZnO杂质，因为已超过掺杂剂ZuO进入CuO晶格的溶解度极限。

同样地，在Haldolaarachchige等人的“Effect of Chemical Doping on theThermoelectric Properties of Fe Gaz(化学掺杂对Fe Gaz的热电性质的影响)”，Journal of Applied Physics，2011年3月，描述了掺杂增加了载流子密度并导致新的金属态。 Haldolaarachchige等人还公开了掺杂Co或Ge的化学掺杂FeGaz的制备。例如，Haldolaarachchige等人在“IV. Conclusions”中陈述如下：“即使少量的化学掺杂也会对纯化合物的物理性质和电子结构产生显著影响。”

优选地，组合物通过选自撒、洒、喷、刷、蘸、涂抹、浸渍、注射组合物至植物维管结构中以及施加于根系统的方法来施用于植物。

定义

在本申请的上下文中，几个术语按如下利用：

在本申请中使用的“杀有害生物剂”的定义指的是www.epa.gov/agriculture/tpes.html的美国EPA定义第1页，其为：“杀有害生物剂是用来防止、消灭、击退或减轻任何有害生物的任何物质或物质的混合物。有害生物可为昆虫和类昆虫生物、小鼠和其它脊椎动物、不需要的植物(杂草)，或引起植物病害的真菌、细菌和病毒。虽然通常误解为仅指杀昆虫剂，但术语杀有害生物剂还应用于除草剂、杀真菌剂和用来控制有害生物的各种其它物质。”

“混合物”的定义：混合物含有未化学结合的2种或更多种物质。混合物不同于化合物，因为：混合物中的物质可使用诸如过滤和蒸馏的物理方法来分离。混合物具有可变的组成，而化合物具有固定的确定分子式。当混合时，在混合物中各物质保持其性质，而如果它们形成化合物，则其性质可改变。参见http://www.chemicool.com/definition/mixture.html)。混合物的实例是NORDOX 30/30 wg，由NORDOX AS c/o MontereyAgResources制造，EPA注册号48142-7)，其是氧化亚铜和氧化锌混合物。

“元素”和“化合物”的定义：“元素和化合物是自然界中发现的纯化学物质。元素与化合物之间的区别在于元素是由相同类型原子构成的物质，而化合物由确定比例的不同元素构成。元素的实例包括铁、铜、锌、氢和氧。化合物的实例包括水(H₂O)和食盐(氯化钠-NaCl)。”参见，http://www.diffen.com/difference/Compound_vs_Element。

“复合物”的定义：“复合物是由涉及两种或更多种组分分子实体(离子的或不带电荷的)、或对应化学种类的松散缔合形成的分子实体。组分之间的键合通常比共价键中的更弱。在无机化学中，建议用术语“配位实体”而不是“复合物”(IUPAC无机物命名(1990)。”参见，http://www.chemicool.com/definition/complex.html。

“螯合物”的定义：“实际上，螯合物是附接至具有多于一个附接位点的阴离子(带负电荷的基团)的任何金属。鳌合意指阴离子具有两个或更多个键合有金属的单独位点。参见，www.jostchemical.com。

“掺杂剂”的定义：掺杂剂是“通常微量添加至纯物质以改变其性质的杂质。”参见，www.merriam-webster.com/dictionary/dopant。根据www.freedictionary.com，在“医学”下，术语“掺杂”在材料科学中作为动词使用，意指“将物质或其它添加剂添加或掺合至目标化合物，意图是改善或改变性能参数。”

“固定铜”的定义：不可溶或高度不可溶于水中的铜化合物。固定铜由H. WayneRichardson在“铜化合物和应用手册”第97页第三段中进一步公开，“合适的铜化合物包括固定铜[Cu+(OH)2]、波尔多液(Bordeaux)，以及其它众所周知的固定铜组合物，包括公开于农业有害生物管理CRV手册(CRV Handbook of Pest Management in Agriculture)，第3卷，David Pimentel (编)，CRC Press，Boca Raton，FL (1981)中的那些，其以引用的方式并入本文”和Sabin ' 196专利，诸如氧化铜/氧化亚铜、氯氧化铜、三碱式硫酸铜(CuSO₄3Cu(OH)₂)、二氨二乙酸铜复合物和/或当前使用或先前已用作杀有害生物剂、杀真菌剂、杀细菌剂和杀藻剂的任何其它众所周知的固定或不可溶铜组合物。示例性实例是氢氧化铜、氧化铜/氧化亚铜、碳酸铜、氯氧化铜、碱式碳酸盐、碳酸铜、特别包括三碱式硫酸铜的碱式硫酸铜、氯氧化铜，及其混合物，氨式碳酸铜、碱式氯化铜，和其它，及其混合物。

术语“掺杂铁的氢氧化铜”指的是掺杂有铁化合物的氢氧化铜化合物。要理解，在替代实施方案中氢氧化铜化合物可被如本文提供的另一种固定铜化合物代替。

术语“掺杂锌的氢氧化铜”指的是掺杂有锌化合物的氢氧化铜化合物。要理解，在替代实施方案中氢氧化铜化合物可被如本文提供的另一种固定铜化合物代替。

术语“掺杂锌和铁的氢氧化铜”指的是掺杂有铁化合物和锌化合物两者的氢氧化铜化合物。要理解，在替代实施方案中氢氧化铜化合物可被如本文提供的另一种固定铜化合物代替。

铁化合物的实例包括任何不可溶或大体上不可溶的铁化合物。进一步的实例包括但不限于选自氢氧化铁、羟基氧化铁、氧化铁、葡萄糖铁、柠檬酸铁、铁蛋白、富马酸亚铁和硫酸亚铁的铁化合物。最优选的，所述铁化合物是氢氧化铁和/或羟基氧化铁。

锌化合物的实例包括任何不可溶或大体上不可溶的锌化合物。进一步的实例包括但不限于选自氢氧化锌和氧化锌的锌化合物。

在优选实施方案中，本文使用了术语“不可溶或大体上不可溶”。然而，基于行业标准，申请人提出当由本领域技术人员使用时，对于此类术语而言不存在不容改变的定量定义。因此，诸如“难溶”、"不可溶”、“高度不可溶”、“微溶”、(“可忽略”)等的术语已被本领域技术人员使用了几十年。参见，例如在US 5,385,934第1栏第28-38行处，其中EmeritusMilton N. Schroth教授提供了“这些铜基组合物通常是含水“固定”铜基组合物，因为在这些组合物中使用的铜化合物通常具有在水溶液中约1至30 ppm的游离Cu+2的溶解度，而铜的剩余部分(并且是绝大多数)不可溶或呈螯合形式(即，“固定的”)。在此类含水组合物中1至30 ppm的Cu+2通常被称为“游离铜”，以使其区别于这些固定铜组合物中的鳌合Cu+2或不可溶Cu+2。”类似地，Santra教授在US 8221791 B1中公开了“一个重要的考虑因素是是否将“可溶”或“不可溶”铜(Cu)用于长期的杀真菌或杀细菌保护。“可溶”Cu指的是Cu基盐(诸如Cu硫酸盐)，其在水中完全水解，产生离子Cu。“不可溶(难溶) Cu化合物充当储备，Cu离子从其中释放至植物表面，在施加时Cu离子在该表面上沉积。”另外，Santra教授提供了“当前使用的Cu化合物具有物理和化学性质的独特集合。它们在其金属Cu含量的总量和水溶性上有差异。充分理解的是抗细菌活性将取决于制剂中的可溶(游离和反应性) Cu离子的可利用性。在现有Cu化合物中，三碱式Cu硫酸盐和氧化亚铜最不可溶，而Cu氢氧化物比Cu氯氧化物更可溶。”并且Santra教授进一步提供“几种Cu化合物在美国登记用于管理几乎50种粮食作物的超过100种病害。Cu化合物在任何给定宿主上展现对任何靶生物不同程度的有效性。不同程度满足这些条件的Cu的最常见形式是Cu(1)和Cu(2)盐的正常水解产物(还称作“固定Cu”化合物的“不可溶Cu”：Cu(1)氧化物、(Cu₂O)、Cu(2)氯氧化物 (CuCl₂.3Cu(OH)₂)、三碱式Cu(2)硫酸盐 (CuSO₄3Cu(OH)₂)、和Cu氢氧化物(Cu(OH)₂)。”在农用化学品和杀有害生物剂安全手册(Agrochemical and Pesticide Safety Handbook)中，Michael F Waxman公开了“因为铜对植物有毒，所以它必须以低水平或以不可溶形式使用。由于这个理由，使用相对不可溶或“固定”铜盐。这些化合物以对杀真菌活性足够的非常低的速率而非以将伤害或杀死宿主植物的浓度来释放铜离子。”Richardson公开了“替代产品主要在二十年代和三十年代开发，并且依靠可作为粉末或悬浮液施加的低可溶性铜或固定铜”以及“必须选择对风化有相对抗性并供应对真菌孢子和细菌细胞有毒性而不会不利影响宿主的足够铜的铜化合物。不同程度满足这些条件的铜的最常见形式是铜(1)和铜(2)盐的正常水解产物：氧化铜(1) (Cu2)(氧化亚铜)、氯氧化铜(2) (CuCl₂.3Cu(OH)₂)、三碱式硫酸铜(2) (CuSO₄.3Cu(OH)₂、和氢氧化铜(Cu(OH)₂)。这些“固定铜”提供优于经典波尔多液混合物的施加和降低的植物毒性的优点。“以下这些是Richardson使用的术语：第85页，三水磷酸铜(2)，“不可溶于冷水中”，第55页，氧化铜(1)，“几乎不可溶于水中”氧化铜(2)，第57、58页，“基本上不可溶于水中”，第61页，氢氧化铜(2)，“几乎不可溶于水中”，第63页，碱式碳酸铜(2)，“几乎不可溶于水中”，第69页，氯氧化铜(2)，“基本上不可溶于水中”，第79页，碱式硫酸铜(2)，“不可溶于水中”，第83页，葡糖酸铜(2)，“可溶于水中。”Richardson公开了大量铜化合物和如上方展示的描述其溶解度的描述性术语。

本领域技术人员可容易和轻松地测试来确定申请人的发明实现病害控制所需的较低剂量，以及通过标准常规测试来确定实现对抗铜病原体病害控制的剂量。

氢氧化铜纳米颗粒的铁掺杂是从小于0.01原子%的痕量铁污染至约40原子%铁，其中优选约5-15原子%元素铁，其中最优选的量是约15原子%元素铁。其它固定铜可掺合多于40原子%铁和/或锌。尽管可使用各种方法来制造本发明的掺杂组分，但申请人已使用了如下文进一步详细指示的湿化学法。本领域技术人员要理解本文所公开的方法可扩缩用于商业生产。产物通过化学领域技术人员所众所周知的方法来干燥/蒸发，并且需要时可通过化学领域技术人员众所周知的方法用稳定剂来外覆。例如，参见Ploss等人题为“用于生产氢氧化铜的方法(Process For Producing Cupric Hydroxide)”的美国专利4,404,169。掺杂铁的氢氧化铜纳米颗粒的优选尺寸是亚微米级，为约0.5 nm至30微米。更优选的尺寸是约3.5 nm至15微米，另一优选尺寸是约3.5 nm至200 nm。最优选的尺寸是约3.5 nm至10 nm，尤其针对叶保护性物质和系统活性两者多合一。在本发明的实践中不同尺寸可混合到一起。

此外，诸如氢氧化铜的固定铜化合物一般不可溶或高度不可溶于水中。尽管不受任何特定理论或作用机制限制、掌控或约束，但一般认为“游离铜渗透进入细菌性和/或真菌性微生物中以便发挥其毒性效应。”(参见Schroth的美国专利号5,202,353，铜基杀真菌和杀细菌及杀细菌组合物的铁增强，1993)。另外，申请人相信，由固定铜化合物生成活性氧类别(ROS)和利用添加铁化合物来额外增加ROS生成是杀有害生物的。此外，尽管不受任何特定理论或作用机制限制、掌控或约束，但认为在植物叶的表面上的渗出物与降雨和酸雨合起来产生溶解固定铜化合物并释放游离铜的酸性环境，这对于对抗病原体是非常活性的。

因此在不受所公开的这些植物病害限制、掌控或约束的情况下，存在成千上万的植物病害服从铜杀有害生物剂的控制，并且申请人的发明将必定增强铜杀有害生物剂对抗这些有害生物的杀生物效果。本发明的组合物可与任何已知生物惰性载体一起使用，所述载体包括但不限于例如水的液体稀释剂、固体稀释剂和/或表面活性剂。设计本发明的组合物与氢氧化铜和任何其它活性成分的物理性质、施加方法和环境因素相容，所述环境因素可包括土壤类型、水分和温度、有机质、土壤结构、当前营养水平以及化学和农业领域技术人员众所周知的更多。

此外，在不受任何特定理论或作用机制限制掌控或约束的情况下，越多铁被添加至氢氧化铜或其它固定铜，本发明将对有害生物而言越是杀生物/稳固杀有害生物剂。

此外，在本文本发明的一个实施方案中，申请人的掺杂铁的氢氧化铜、或掺杂锌的氢氧化铜、或掺杂锌和铁的氢氧化铜，在任选实施方案中可被稳定或外覆。Ploss等人的美国专利4,404,169公开了稳定申请人发明的化合物的方法。外覆可调节活性成分的释放。

在替代实施方案中，可将诸如氢氧化铁或羟基氧化铁的不可溶铁化合物添加至氢氧化铜使得存在两种单独的组分。在另一个替代实施方案中，可将氢氧化铁或其它不可溶铁化合物添加至掺杂铁的氢氧化铜，因此也存在两种单独的组分。在每种情况下，所有事物在喷雾罐中合到一起以用于农业用途。

此外，因为铁和铜由美国农学会(American Society of Agronomy)和美国土壤科学学会(Soil Science Society of America)认可的公认微量营养素，则由此断定可将剩余微量营养素硼、氯、锰、钼和锌容易地添加至掺杂铁或者锌或者铁和锌的氢氧化铜，其将铁和/或锌用作掺杂剂以产生具有微量营养素的掺杂氢氧化铜铁杀真菌剂/杀细菌剂/营养素，以用于叶、躯干、枝和/或根施加和/或注射入植物的躯干或枝中。此外，还可单独或组合到一起添加诸如钙、镁和硫的次级营养素。

申请人的发明是仅有的已知叶面营养杀细菌制剂，其进入韧皮部并且杀死引起HLB病害的韧皮部杆菌属(Candidatus Liberibacter，CLas)细菌。

因为锌具有对抗细菌、真菌和其它病原体的确定抗微生物活性，申请人建议通过用锌化合物进一步掺杂氢氧化铜来增强、提高所要求保护的掺杂铁的氢氧化铜的活性，使得终产品将是掺杂铁、掺杂锌的氢氧化铜或其它固定铜。要理解利用锌的掺杂是通过锌化合物而非通过使用纯金属锌——元素来提供。

本发明的优选实施方案包括掺杂锌化合物的氢氧化铜和掺杂铁化合物的氢氧化铜两者。硫酸锌是被认为可用于制造本发明的化合物的锌盐的示例性实例。硫酸锌中的硫也是植物营养素。申请人还要求保护用铁化合物和锌化合物两者一起掺杂的氢氧化铜。在掺杂铁的氢氧化铜的制备中，在制备中留下多于氢氧化铜将掺合的过量铁，使得在其制备中结果是具有额外氢氧化铁的掺杂铁的氢氧化铜。可能非常好的是在掺杂过程中掺合羟基氧化铁或其它铁化合物。

在制备中具有和不具有额外未掺合的氢氧化铁的掺杂铁的氢氧化铜可与具有和不具有额外未掺合的氢氧化锌或其它锌化合物的掺杂锌的氢氧化铜组合，并且具有额外未掺合的锌和铁的掺杂锌和铁两者的氢氧化铜还可全部以其组合或混合物形式来使用。其它可用的化合物是铁氧体，其可为独立使用的额外的替代化合物，或可组合为还使用掺杂铁和/或锌的氢氧化铜。铁氧体是一类陶瓷化合物，其由在化合作用中与一种或额外的金属元素结合的氧化铁(Fe₂O₃)组成。参见大英百科全书(Encyclopedia Britannica)。参见维基百科。示例性实例是铜锌铁氧化物(CuZnFe₂O₄)。参见Sigma订单确认，订单日期2015年4月6日，订单编号3013972345。此订单还含有铜铁氧化物铁氧体(CuFe₂O₄)。参见Jeanne Harrell的Sigma技术服务答复，“X射线衍射结果”，日期为2015年4月14日。其它铁氧体包括锌铁氧化物纳米粉末(ZnFe₂O₄)。参见American Elements 150416RP03，日期为2015年4月14日。另一种铁氧体是铜铁氧体(CuFe₂O₄)。参见American Elements对铜铁氧体的数据单，日期为2015年4月16日。在可用的铁氧体的组合物中可能存在锰。尽管不被限制、掌控或约束，但前述铁氧体是认为在本发明的实践中可用的示例性实例，并且可以与其自身或先前公开于本发明的实践中的其它化合物的任何组合来组合。优选地，铁氧体的尺寸为0.5 nm至最多30微米。

这些组合或其混合物通过本领域技术人员众所周知的迅速、充分确定的常规测试，诸如在体外数量巨大的化合物的实验室高通量筛选和/或温室种植来针对细菌、真菌、病毒、支原体和其它病原体容易地测试。

申请人的发明的组合物尤其定向和精巧地适合作为柑橘的黄龙病(HLB)病害、和柑橘溃疡病、和诸如腻斑病、黑变病和链格孢褐斑病的其它柑橘病害的治疗，其中当前利用铜。申请人的掺杂有锌、铁或两者的固定铜的掺杂组合物也可用于治疗患有黑条叶斑病、黄条叶斑病和巴拿马病的香蕉植物。

此外，申请人的发明的小尺寸将改善叶的叶面覆盖，本领域众所周知的是小微粒向植物叶提供更均匀和更好的覆盖。申请人发明的关键和区别性特征是在优选实施方案中其可为超小不可溶铜和铁化合物。此外，申请人的发明的另一个关键方面是申请人的掺杂铁的氢氧化铜的尺寸，使得实现铜和铁的内吸性摄取。就申请人所知晓的，申请人的该颗粒尺寸不同于任何商业固定铜的任何尺寸，从而促进内吸性施用。申请人的微粒中约90+%微粒为约3.5 nm至10 nm，作为叶保护性物质和内吸性杀有害生物剂、和杀细菌剂。先前的不可溶或固定铜由于其对于大多数部分而言的大尺寸而不是内吸性的。申请人的微粒约90+%为大约3.5 nm至10 nm，以便避免聚集，并且具有最佳几率来促进内吸性摄取。优选地，申请人的发明待利用辅剂/表面活性剂来施用。辅剂可以是一种或多种金属螯合物，优选铁螯合物。本文图2的申请人的透射电子显微镜(TEM)图像是利用表面活性剂来测试的，以确保良好的分离。认为可用于申请人发明的典型表面活性剂在纽约奥尔巴尼的MomentivePerformance Materials Inc.的Momentive出版物中发表的用于农业施加的Silwet辅剂和SAG消泡剂(Silwet Adjuvants and SAG Antifoams for Agricultural Applications)，(2012)和Nufarm的“辅剂产品指南”中描述。

在前面的描述中，使用了某些术语和视觉描绘来说明优选实施方案。然而，没有不必要的限制将超出现有技术中所示的、由所使用术语或所描绘图示来解释，因为术语和图示仅为示例性的，并且不意欲限制本发明的范围。其它固定铜还可结合、掺杂有铁化合物和/或锌化合物以实践本发明。因此，要理解申请人对于固定铜化合物而言使用的氢氧化铜可容易地被其它已知固定铜化合物代替。氢氧化铜和其它固定铜可掺杂有不可溶铁化合物，和/或掺杂有不可溶锌化合物。

此外，由于申请人发明中掺杂组分大约3.5-10 nm的超小尺寸，已显示氢氧化铜加辅剂/超级铺展剂Silwet-77对亚洲柑橘木虱幼虫――细菌性HLB的媒介(vector)有毒。具有锌(Zn)和铁(Fe)添加的申请人发明被认为进一步增强氢氧化铜或其它固定铜对抗此HLB细菌的媒介/载体、和媒介/载体木虱幼虫的成虫的杀有害生物剂功效。

结果是申请人发明的掺杂组分最少以如下至少三种方式打击HLB病害的细菌性原因和橄榄树的木质部难养细菌感染、和其它外部/内部植物病原体：

a)作为具有超细粒径，即3.5-10 nm的叶保护性物质；

b)作为叶和内吸性杀有害生物剂杀细菌剂/杀真菌剂；即，3.5-10 nm；以及，

c)作为对抗HLB细菌的媒介/载体、亚洲柑橘木虱幼虫和成虫、和叶蝉、吹泡虫、和沫蝉、木质部难养细菌的媒介的杀有害生物剂。另外，申请人的发明同时治疗柑橘溃疡病和其它柑橘病害。

在本发明的一个实施方案中，所述掺杂组分是掺杂有镁和/或钙的固定铜化合物。

此外，申请人的发明的化合物可与当前与铜施用协同作用的药剂诸如Regalia生物杀真菌剂、和园艺油、和诸如Silwet-L77的杀有害生物辅剂、以及其它杀有害生物剂一起使用。

本发明的化合物适合于惯用的辅剂，例如金属螯合物，优选至少一种铁螯合物和配制助剂，其包括但不限于表面活性剂、润湿剂、稳定剂、分散剂和消泡剂。

申请人要求保护优选氢氧化铁或氧化铁的掺杂入氢氧化铜的铁化合物、优选氧化锌的掺杂入氢氧化铜的锌化合物、一起掺杂在氢氧化铜中的铁化合物和锌化合物。这些掺杂的氢氧化铜化合物可以任何组合或其混合物来组合，并且可添加例如氢氧化铁的额外铁化合物或例如氧化锌的锌化合物。例如，以15原子%铁的掺杂氢氧化铁的氢氧化铜可具有游离未掺合的氢氧化铁，以5、10、15、20、25、30、35原子%的氢氧化铁或更多，连同掺杂15原子%氢氧化铁的氢氧化铜。申请人要求保护用于农业杀有害生物用途的所有掺杂有铁化合物和/或锌化合物的固定铜化合物。

实施例

以下实施例在不限制本发明的情况下来例示本发明。除了有另外指示处，所示的部分和百分比由百分数(原子%)表示。

实施例1：掺杂铁的氢氧化铜的合成

使用湿化学法来合成掺杂铁的氢氧化铜(Fe-Cu(OH)₂)复合粉末。用于合成的起始物料是六水合硝酸铜(Cu(NO₃)₂.6H₂O)、氯化铁(FeCl₃)、氢氧化钠(NaOH)和去离子水(H₂O)。为了合成掺杂约15原子%Fe的Cu(OH)₂，在圆底烧瓶中将2.43 g六水合硝酸铜和0.4 g氯化铁溶解于75 mL去离子水中。将溶液回流3小时。一旦溶液冷却至室温，即添加102.2 mL的0.25 MNaOH。在此阶段pH在10与11之间。随后，将溶液转移至烧杯，并且添加另一102.2 mL的NaOH，同时使用约1000 rpm下的高剪切混合器搅拌溶液。在添加NaOH之后pH在11与12之间。使用去离子水洗涤沉淀物一次并且最终将其在空气中干燥。使用类似方法来合成铁-氢氧化铜复合材料，其中铁的量从20原子%变化至50原子%。

图1是证实氢氧化铜掺杂有不可溶铁的X射线衍射试验。与其相联系，在本文的图2中，申请人提出了具有图3的15原子%铁元素分析的申请人的掺杂铁的氢氧化铜的数据单。图2公开了由TEM充分测试的约90%+微粒的申请人的发明，所述发明不同于任何其它商业产品，是在 3.5 nm与10 nm之间非常窄的微粒分布。图4是掺杂15原子%铁+氢氧化铜不能掺合的额外10原子%铁使得最终制备物是掺杂15原子%铁的氢氧化铜+10原子%未掺合/游离氢氧化铁和/或氧化铁的X射线衍射。

实施例2：掺杂铁-锌的氢氧化铜的合成

使用湿化学法来合成掺杂铁-锌的氢氧化铜(Fe-Zn-Cu(OH)₂)复合粉末。用于合成的起始物料是六水合硝酸铜(Cu(NO₃)₂.6H₂O)、氯化铁(FeCl₃)、七水合硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)、氢氧化钠(NaOH)和去离子水(H₂O)。为了合成掺杂约7.5原子%Fe-7.5原子% Zn的Cu(OH)₂，在圆底烧瓶中将2.43 g六水合硝酸铜、0.21 g七水合硫酸锌和0.19 g氯化铁溶解于75 mL去离子水中。将溶液回流3小时。一旦溶液冷却至室温，即添加102.2 mL的0.25 M NaOH。随后，将溶液转移至烧杯，并且添加另一102.2 mL的NaOH，同时使用约1000 rpm下的高剪切混合器搅拌溶液。使用去离子水洗涤沉淀物一次并且最终将其在空气中干燥。使用类似方法来合成铁-锌-氢氧化铜复合材料的其它变型。

实施例3：掺杂锌的氢氧化铜的合成

使用湿化学法来合成掺杂锌的氢氧化铜(Zn-Cu(OH)₂)复合粉末。用于合成的起始物料是六水合硝酸铜(Cu(NO₃)₂.6H₂O)、七水合硫酸锌(ZnSO₄.7H₂O)、氢氧化钠(NaOH)和去离子水(H₂O)。为了合成掺杂约15原子%Zn的Cu(OH)₂，在圆底烧瓶中将2.43 g六水合硝酸铜、0.42 g七水合硫酸锌溶解于75 mL去离子水中。将溶液回流3小时。一旦溶液冷却至室温，即添加102.2 mL的0.25 M NaOH。随后，将溶液转移至烧杯，并且添加另一102.2 mL的NaOH，同时使用约1000 rpm下的高剪切混合器搅拌溶液。使用去离子水洗涤沉淀物一次并且最终将其在空气中干燥。使用类似方法来合成锌-氢氧化铜复合材料的其它变型。

申请人优选使用额外的七水合硫酸锌，使得最终的合成在最终制备物中含有锌掺杂的氢氧化铜和仅未掺合的氧化锌。

使用组合物治疗香蕉作物植物中的黑条叶斑病、黄条叶斑病和巴拿马病：

本申请人的农业杀有害生物剂用于治疗受维管作物病害影响的农作物，例如橙作物植物中的黄龙病细菌性病害或橄榄树作物植珠中的木质部难养细菌病害，即单独或同时使用锌或铁掺杂的氢氧化铜，和/或者用铁氧体，也非常适合香蕉的真菌性病害，特别是全世界三种主要的香蕉杀手，即黑条叶斑病、黄条叶斑病和巴拿马病。本发明还可用于对抗其他香蕉真菌性病害，包括eumusae叶斑病，其也是香蕉真菌性病害的香蕉叶斑病复合体，参见Dunn; Matt，“Devastating plant fungus may eradicate bananas within five years(毁灭性的植物真菌可能在五年内根除香蕉)”，Fox News，引用植物病理学家IoannisStergiopoulos，2016年8月18日，2页。

因此，根据Dunn，香蕉植物科学领域的技术人员会知晓，eumusae叶斑病是植物真菌性病害的香蕉叶斑病复合体的一部分。

香蕉是热带地区超过4亿自给人口的主食。它们受到这些真菌性病害的恶毒攻击。参见Mourichon等人，Sigatoka Leaf Spot Diseases，PROMUSA Working Group，International Network for Improvement of Banana and Plantain MontpellierCedex，FR，www.biodiversityinternational.org/uploads/tx_news/Sigatoka_leaf_spot_diseases_699.pdf，1997年10月，讨论黑条叶斑病，也称为黑叶条纹病（BLSD），由子囊菌真菌Mycosphaerella fijiensis Morelet引起，以及黄条叶斑病，也称为香蕉叶斑病（SD），由子囊菌真菌M.musicola Leach x Mulder引起。Mourichon等人还讨论了以下事实，即内吸性局部喷洒杀真菌剂是环境问题的原因，并且真菌对常规杀真菌剂逐渐具有抗性。参见Ramaker，“Banana disease continues to Spread(香蕉病害继续蔓延)”，resource.wageningenur.nl，2015年11月26日，显示航拍照片描绘香蕉种植园中香蕉植物的广泛破坏。Ramaker表示，受香蕉植物的巴拿马病影响的中东、东南亚、东非和澳大利亚的香蕉植物遭到广泛破坏。Ramaker还表示，它蔓延到南美只是时间问题。Ramaker指出，隔离受患的香蕉植物的努力未能阻止巴拿马病在香蕉植物中的蔓延。Ramaker指出，即使在受患的香蕉植物被移除后，引起巴拿马病的真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysorum)在土壤中存活了很长一段时间。参见Wageningen的“Banana Cultivation(香蕉栽培)”；参见RandyPloetz的“Black Sigatoka of Banana: The most important disease of a mostimportant fruit(香蕉的黑条叶斑病：最重要的水果中最重要的病害)”。黑条叶斑病是最重要的香蕉病害，opus引用，参见“Plant Health Australia Fact Sheet”。另见OutrageousMinds出版物文章“Banageddon：Millions face hunger as Panama disease and BlackSigatoka decimate global banana crop(数百万人面临饥饿，因为巴拿马病和黑条叶斑病大量毁坏全球香蕉作物)”，且另见“Black Sigatoka：An Increasing Threat to BananaCultivation(黑条叶斑病：对香蕉栽培的威胁日益增加)”Douglas H Marin等人。

黑条叶斑病目前正在用失败的内吸性杀真菌剂治疗。参见Douglas H. Marin等人Opus引用。在与上述作者之一的个人交流中，Turner Sutton透露“铜杀真菌剂已用于香蕉叶斑病控制，特别是过去大量使用波尔多混合液，其次是其它铜基制剂。由于铜在过去的大量使用，它在土壤中以植物毒性水平积累。这和新的保护剂产品的开发阻碍了铜杀真菌剂的使用。此外，随着农业油的引入，一些铜制剂与油反应导致叶上的植物毒性。”正如本文所公开的，这些内吸性杀真菌剂由于突变和耐化学性而变得无活性。自2003年文章发表以来，这种情况只是变得更糟了。参见Randy Ploetz的“Black Sigatoka”，其中公开了固定铜是旧的标准方法，直到内吸性杀真菌剂，从苯菌灵开始。随着这些内吸剂，抗性已经发展，今后对于控制香蕉作物中的黑条叶斑病具有挑战。根据Mourichon等人，同上，黄条叶斑病也易于对杀有害生物剂产出抗性。由于香蕉生长的湿润条件（参见表1，Randy Ploetz的“Disease Control(病害控制)”），每周必须进行至最多约50次喷洒，这造成了昂贵的环境破坏，劳动力和资本密集型管理，这增加了香蕉生产成本的约25％，参见Martinez第5页的“Top Banana”。

“Copper completes the circle for Sigatoka control(铜完成了香蕉叶斑病控制圈)”，Terry Mabbett透露，“铜杀真菌剂在香蕉中控制香蕉叶斑病上已经行进了完整的圈。铜是60年前用于对抗黄条叶斑病的最开始的杀真菌剂，由于其广谱活性和长期使用而没有现在困扰着许多单中心内吸性杀真菌剂的抗性，现在又回归争论和青睐。”还参见第221页的Mabbett“Copper makes a full circle(铜完成了一个完整的圈)”，和第221页的“Positive profile for copper fungicide(铜杀真菌剂的正面轮廓)”和第222页的“Riseand fall of systemic fungicides(内吸性杀真菌剂的兴衰)”。

还应注意，所有现有的固定铜杀真菌剂都是“作物保护剂”，并且不进入香蕉植物的内吸性维管循环，并因此在香蕉植物被感染后失活。作为作物保护剂的固定铜杀真菌剂杀死叶上的这种香蕉叶斑病真菌孢子并阻止其通过气孔进入叶。参见Bennett等人，BlackSigatoka of Bananas and Plantains，第6页，康奈尔大学，www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/fungi/ascomaycetes/Pages/BlackSigatoka.aspx, 2003。

与已知的杀真菌剂相反，具有优选的5-10nm尺寸的申请人的发明将通过气孔进入香蕉叶，或通过其他方式（称为“局部内吸性”），以对抗系统地影响受患香蕉植物的真菌。同时，申请人的发明的组合物与其他经典的固定铜一样，作为叶表面上的作物保护剂起作用。此外，申请人的发明的组合物用于减少由于潮湿天气引起的喷雾次数，由于它具有像现有内吸剂那样的内吸性活性，其未能成功地用于尝试和控制香蕉植物中的黑条叶斑病或黄条叶斑病。此外，如Ploss，在美国专利号7,105,136B2中，在他的'136专利中已经表明，据推论得出的，由于纳米氢氧化铜在使用申请人的杀真菌组合物中的内吸性活性，将需要先前使用的氢氧化铜的量的仅一小部分，才能有效。

此外，申请人通过用锌或铁或两者掺杂氢氧化铜、氧化铜或其他固定铜来增压，进一步显著地增加了功能活性并减少了铜的使用，从而进一步减轻了过量铜在土壤中积累的有害影响。此外，铁和锌都是公认的已建立的微量营养素，以同时喂养香蕉植物。

申请人注意到EPA注册号2014年9月2日的“Pesticides Registered for Use inBanana in Hawaii(在夏威夷香蕉中注册使用的杀有害生物剂)”，夏威夷农业部杀有害生物剂科；国家杀有害生物剂信息检索系统（NPIRS）普渡大学展示了十种不同的现有技术氢氧化铜制剂，它们被批准用于治疗香蕉中的黑条和黄条叶斑病以及另外五种铜制剂。然而，这十种现有技术不同的氢氧化铜制剂中的每一种都是作物保护剂，其颗粒太大而不能进入感染的叶部位，因此在香蕉植物的维管结构中不能为内吸性的。在Ebimieowei Etebu的“Control of black Sigatoka disease: Challenges and Prospects（黑条叶斑病的控制：挑战和前景）”，第510页，Etebu陈述如下：“保护剂是第一组被发现并用于作物保护的杀真菌剂。它们是非内吸性的，和因此不会渗入植物组织。保护性杀真菌剂不能控制已经在植物组织中建立的真菌，因为它们本身不会渗入植物组织。”

申请人的杀真菌组合物与现有技术的区别在于它们独特地单独或同时掺杂有锌和/或铁，并且具有独特的小尺寸，能够进入香蕉植物叶，即感染部位。

巴拿马病是影响受患香蕉植物的另一种枯萎病。巴拿马病是由真菌Fusariumoxysporum f.sp. Cubense（Foc）引起的，与黑条叶斑病一起，是对香蕉作物生产的两个严重的存在威胁，也是超过4亿自给香蕉作物农民的生命线。巴拿马病是一种维管真菌，其可以在土壤中保持活性数十年，并且它不能被现有技术的杀真菌剂完全控制。巴拿马病的治疗迫切需要。参见Gwynn Guilford在Quartz中的“YES WE HAVE NO BANANAS: The world'sfavorite fruit is slowly but surely being driven to extinction(是的！我们没有香蕉：世界上最受欢迎的水果慢慢地，但肯定会被灭绝)”；另参见Mark Koba的“Yes! Wehave no bananas(question mark) It could actually happen(是的！我们没有香蕉(问号)它实际上可能发生)”；参见Mark Koba的“Fungus Threatens Banana Supply(真菌威胁香蕉供应)”；另参见Nadia Ordonez在PLOS Pathogens中的“Worse Comes to Worst:Bananas and Panama Disease-When Plant and Pathogen Clones Meet(更糟糕的是：香蕉和巴拿马病 - 当植物和病原体克隆相遇)”。

申请人的杀真菌组合物，其小尺寸适合于香蕉植物中的内吸性摄取，以及固定铜，即氢氧化铜的已证实的抗真菌特性，加上掺杂有铁和/或锌，使得申请人的组合物对于治疗巴拿马病是非常期望的。

此外，固定铜，即氢氧化铜，被批准用于许多其他香蕉病害，即黑色纹孔病(Blackpitting)，参见“Pesticides Registered for Use in Banana in Hawaii(在夏威夷香蕉中注册使用的杀有害生物剂)”（2014年9月2日）。事实上，建议将氢氧化铜用于“香蕉、豆类、甘蓝、可可、胡萝卜、花椰菜、芹菜、柑橘、咖啡、黄瓜、葡萄、洋葱、豌豆、花生、胡椒、马铃薯、大米、番茄和西瓜”，参见“杀真菌剂”Jocanima公司。事实上，铜被批准用于数十种植物病害、细菌、真菌和病毒，参见Denis Rusjan（2012）。“园艺用铜、植物和动物病害的杀真菌剂”，Dharumadurai Dhanasekaran博士（编）. 第257-278页。

然而，尽管上述基于铜的治疗方法在治疗患有黑条叶斑病、黄条叶斑病或巴拿马病的香蕉作物植物中的成功有限，但申请人的掺杂固定铜组合物，掺杂有锌或铁，或两者，或者备选地，申请人的铁氧体组合物，独特地能够系统地或有效地治疗患有“巴拿马”病、“黄条叶斑”病和“黑条叶斑”病的香蕉作物，同时最大限度地减少作物土壤中铜的积累。

总之，用于治疗香蕉真菌性、细菌性和病毒性病害的本发明包括用于治疗香蕉植物的真菌性、细菌性和病毒性病害的杀有害生物、杀真菌、杀菌、抗病原物质或杀生物组合物，其中所述组合物包含

a）至少一种生物惰性载体；和

b）如下 i）、ii）或iii）之一：

i）至少一种掺杂组分，其中所述掺杂组分包含至少一种固定铜化合物，其掺杂有至少一种选自铁化合物、锌化合物及其组合的化合物，或者，

ii）至少一种单独地或以任意组合地含有铜、锌或铁的铁氧体，或，

iii）至少一种单独地或以任意组合地含有铜、锌或铁的铁氧体，和至少一种掺杂组分，其中所述掺杂组分包含至少一种掺杂有至少一种选自铁化合物、锌化合物及其组合的化合物的固定铜化合物。

虽然已根据优选实施方案公开本发明，但在不偏离本发明的精神和范围的情况下，进一步知晓可对本发明进行其它修改。

Claims (24)

1.用于治疗香蕉植物的真菌性、细菌性和病毒性病害的杀有害生物、杀真菌、杀细菌、抗病原物质或杀生物组合物，其中所述组合物包含

a）至少一种生物惰性载体；和

b）i）、ii）或iii）之一：

i）至少一种掺杂组分，其中所述掺杂组分包含至少一种固定铜化合物，其掺杂有至少一种选自铁化合物、锌化合物及其组合的化合物，或者，

ii）至少一种单独地或以任意组合地含有铜、锌或铁的铁氧体，或，

iii）至少一种单独地或以任意组合地含有铜、锌或铁的铁氧体，和至少一种掺杂组分，其中所述掺杂组分包含至少一种掺杂有至少一种选自铁化合物、锌化合物及其组合的化合物的固定铜化合物。

2.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述固定铜化合物选自氢氧化铜、氯氧化铜、氧化铜、碱式碳酸铜、碱式硫酸铜、三碱式硫酸铜、氧化亚铜、柠檬酸铜、磷酸铜、福美铜氯、铜蓝、矿物水胆矾、蓝铜矾、孔雀石、蓝磷铜矿、磷铜矿、假磷铜矿、假孔雀石、块铜矾、靛铜矿、碘铜矿、赤铜矿、辉铜矿、Rogojski 盐、水胆矾、铜靛石、氯化亚铜矿、褐铜矾、氨式碳酸铜、碱式氯化铜、及其组合。

3.权利要求2所述的组合物，其中所述固定铜化合物是氢氧化铜。

4.权利要求2所述的组合物，其中所述固定铜化合物是氧化铜。

5.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述铁化合物是不可溶或大体上不可溶的铁化合物。

6.根据权利要求5所述的供使用的组合物，其中所述铁化合物选自氢氧化铁、羟基氧化铁、氧化铁、葡萄糖铁、柠檬酸铁、铁蛋白、富马酸亚铁、硫酸亚铁和铁饱和的人全铁转铁蛋白。

7.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述锌化合物是不可溶或大体上不可溶的锌化合物。

8.根据权利要求7所述的供使用的组合物，其中所述锌化合物选自氢氧化锌和氧化锌。

9.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述铁氧体选自铜锌铁氧化物、铜铁氧化物铁氧体、锌铁氧化物纳米粉末和铜铁氧体。

10.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述掺杂组分包括来自掺杂在所述固定铜化合物内的所述锌化合物的约15原子%锌。

11.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述掺杂组分包括来自掺杂在所述固定铜化合物内的所述铁化合物的约15原子%铁。

12.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述掺杂组分的所述粒径为约3.5 nm至约200 nm。

13.权利要求12所述的组合物，其中所述掺杂组分的所述粒径优选为约3.5 nm至约10nm。

14.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述掺杂组分仅掺杂有铁化合物和/或锌化合物。

15.权利要求1所述的组合物，其中所述掺杂组分具有约0.5nm至30微米的粒径。

16.权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种铁氧体具有约0.5nm至30微米的粒径。

17.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述组合物通过选自撒、洒、喷、刷、蘸、涂抹、浸渍、注射所述组合物至植物维管结构中以及施加于根系统的方法来施用于细菌、真菌或病毒或其各自的生长生境。

18.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述组合物是植物营养组合物。

19.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述真菌性病害选自黑条叶斑病、黄条叶斑病、香蕉褐缘灰斑病、巴拿马病、镰刀菌枯萎病、炭疽病、蜜环菌玉米腐病、Blackcross、黑色根腐病、褐色斑点病、褐斑病、长喙壳属果腐病、cigar-end、枝孢斑点病、球茎干腐病、冠腐病、柱孢根腐病、猝倒病、小窦氏霉果斑病、Diamond斑病、矮卡文迪什尖腐病、眼斑病、果斑病、果腐病、真菌性果腐病、叶锈病、叶斑病、Main Stark腐病、马来亚叶斑病、Marasmiellus腐病、花梗腐病、拟盘多毛孢叶斑病、Phaeoseptoria叶斑病、纹孔病、假茎心腐病、根及根茎腐病、核盘菌果腐病、壳针孢叶斑病、鞘腐病、烟霉病、斑点病、Squirter黑端病、蒂腐病、Trachysphaera指腐病、热带斑点病和轮枝孢尖腐病。

20.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述细菌性病害选自黄单胞菌枯萎病、香蕉细菌性枯萎病、Enset枯萎病、血病、巴托病、流胶指尖腐病、Moko病、根茎腐病，和日本维管枯萎病。

21.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述香蕉病毒性病害选自苞片花叶病、香蕉束顶病、麻蕉花叶病、香蕉条纹病毒病、Badna病毒、病毒引起的萎黄病、雪茄叶坏死、黄瓜花叶病毒、甘蔗杆状病毒和香蕉病毒X病。

22.根据权利要求1所述的供使用的组合物，其中所述组合物进一步包含至少一种辅剂。

23.根据权利要求22所述的组合物，其中所述至少一种辅剂为至少一种金属螯合物。

24.根据权利要求23所述的组合物，其中所述至少一种金属螯合物为至少一种铁螯合物。