CN111787798A

CN111787798A - 配制品

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Publication number: CN111787798A
Application number: CN201980015639.8A
Authority: CN
Inventors: G·A·贝尔; C·I·林德塞; F·N·帕迪亚
Original assignee: Syngenta Participations AG
Current assignee: Syngenta Participations AG
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-10-16
Also published as: US20210045381A1; BR112020017542A2; WO2019166434A1; AR114415A1; GB201803201D0; EP3758481A1

Abstract

本发明涉及一种使用三维打印制备的固体物体。该物体含有一种或多种农用化学品以及还有表面活性剂或油；并且例如可以呈丸剂、胶囊或颗粒的形式，并且可以具有菱形轮廓。通过三维打印制造的固体物体是以将农用化学品投加和施用到例如叶、土壤或有害生物的方便方式。

Description

配制品

本发明涉及一种使用三维打印制备的固体物体。该物体含有一种或多种农用化学品以及还有表面活性剂或油；并且例如可以呈丸剂、胶囊或颗粒的形式，并且可以具有菱形轮廓。通过三维打印制备的固体物体是以将农用化学品投加和施用(直接或间接)到例如叶、土壤或有害生物的方便方式。

农用化学品从通过三维打印制备的固体物体的释放可以由水、土壤湿度、温度、pH和使用环境等因素引发。农用化学品的释放可以通过选择合适的构造材料和/或固体物体的结构来控制。

可以将这些固体物体施用于土壤；在表面上撒播或者还使用机械如农用化学条播机将其放置在施用机选择的深度处。固体物体的定位可以用于控制配制品的功效。

使用三维打印以形成含有药物的复方制剂是已知的并且已经由Kaled(KaledS.A.,Burley J.C.,Alexander M.R.,Yang J.和Roberts C.J的Journal of controlledrelease[控制释放杂志],217(2015)308-314)描述。在这篇论文中，多组分丸剂的概念描述为药物的释放。然而药物与农用化学品是很不相同的。虽然它们都被用于传递生物效应，但是它们必须不同配制，并且它们以非常不同的方式施用。因为可能影响如低蒸汽压液体的蒸发，因此单个配制品组分的干扰可能是主要考虑。在本文中，我们披露了特定于农用化学工业的配制品的用途，并且示出可以制造含有农用化学品的固体物体。除此之外，我们还描述了可以将这些固体物体施用于土壤或喷雾罐的方式，与药物施用相比，这些方式是独特的。

本发明涉及一种通过三维打印制造的固体物体，并且其包含农用化学品和表面活性剂或油(优选表面活性剂)。

三维打印可以通过挤出或喷涂方法来实现。可以使用加热或冷却以控制正在进行三维打印的材料的粘度。

合适地，表面活性剂是非离子表面活性剂；更合适地，表面活性剂是烷基乙氧基化物或者聚氧乙烯脱水山梨糖醇烷基或烯基酯。

表面活性剂或油可以帮助有效地溶解或分散农用化学品，并且因此控制其从3-D固体物体的释放特征；它还可能影响随后农用化学品在土壤中的迁移。

合适地，固体物体进一步包含溶剂。

用于制造本发明的固体物体的合适方法描述在WO 2016/172699(例如，从第1页开始)中。用于制备根据本发明的固体物体的合适方法包括使用三维打印的挤出和喷涂(例如喷墨打印)。

在本发明的固体物体中，农用化学品可以全部或部分地分布在该固体物体的表面上，或者可以全部或部分地包囊在该固体物体内。固体物体可以包含聚合物或蜡，合适地以按重量计从5％至95％的浓度。包囊使得在其随后的使用期间能够实现农用化学品的明确释放特征(例如瞬时、延迟、连续、逐步或触发释放)。如果存在多于一种农用化学品，则每种农用化学品的释放特征可以与存在的任何其他农用化学品相同或独立于其。

尽管本发明的物体在这里被称为固体物体，但是它当然可以包含液体组分(例如，吸收到填料或载体上的液体；或者包含在(微)胶囊内的液体，其中借助于三维打印将(微)胶囊掺入到固体物体中。此种液体可以是农用化学品本身或另一种配制品组分(如表面活性剂)。当然，农用化学品(或实际上任何其他组分)也可以在三维打印中用作溶液(在水性或非水性溶液中)或细悬浮液(在水性或非水性介质中)或作为细粉或灰尘。

额外的组分，如表面活性剂、乳化剂和溶剂，是本领域技术人员众所周知的：标准配制品出版物披露了适合与本发明一起使用的此类配制品组分(例如Chemistry andTechnology of Agrochemical Formulations[农用化学品配制品的化学与技术],AlanKnowles编辑，于1998年荷兰克卢沃学术出版社(Kluwer Academic Publishers)出版；以及2006年由Alan Knowles编辑的Adjuvants and Additives[辅助剂和添加剂]：AgrowReport DS256,由Informa UK Ltd(英富曼英国有限公司)出版，2006年12月)。适合与本发明一起使用的另外的标准配制品组分披露于WO 2009/130281A1(参见从46页第5行至51页第40行)中。合适的阴离子、非离子和阳离子表面活性剂的实例，例如在美国专利号6,063,732，第5列，第1行至第6列，第2行中列出。此外，尤其描述于“Mc Cutcheon's Detergentsand Emulsifiers Annual[麦卡琴清洁剂和乳化剂年鉴]”MC出版公司(MC PublishingCorp.),新泽西州里奇伍德(Ridgewood N.J.),1981；Stache,H.,“Tensid-Taschenbuch[表面活性剂手册]”,卡尔豪瑟出版社(Carl Hanser Verlag),慕尼黑维也纳(MunichVienna),1981以及M.和J.Ash,“Encyclopedia of Surfactants[表面活性剂百科全书]”,第I-III卷，化学出版公司(Chemical Publishing Co.)，纽约(New York)，1980-81中的通常被用于配制技术中的表面活性剂也适用于组合物的制备。

名词“农用化学品”和术语“农用化学活性成分”在此可互换使用，并且包括除草剂、杀昆虫剂、杀线虫剂、杀软体动物剂、杀真菌剂、植物生长调节剂和安全剂；优选除草剂、杀昆虫剂和杀真菌剂。

选自下文给出的那些的农用化学品或农用化学品的盐可能适用于本发明。

合适的除草剂包括：唑啉草酯、氟吡草酮、硝磺草酮、氟磺胺草醚、三甲苯草酮、敌草胺、双甲脒、敌稗、嘧霉胺、氯硝胺、四氯硝基苯、甲基立枯磷、麦草氟M、2,4-D、MCPA、2-甲-4-氯丙酸、炔草酯、氰氟草酯、禾草灵、吡氟氯禾灵、精喹禾灵、吲哚-3-基乙酸、1-萘乙酸、异恶草胺、牧草胺、二甲基敌草索、苯菌灵、呋草黄、麦草畏、敌草腈、草除灵、咪唑嗪、氟佐隆、伏虫脲、甜菜宁、乙草胺、甲草胺、异丙甲草胺、丙草胺、噻吩草胺、禾草灭、丁苯草酮、烯草酮、环草酮(cyclodim)、烯禾啶、得杀草、二甲戊乐灵、特乐酚、甲羧除草醚、乙氧氟草醚、氟锁草醚、吡氟禾草灵、S-异丙甲草胺、草甘膦、草铵膦、百草枯、敌草快、乙羧氟草醚、溴草腈、碘苯腈、甲基咪草酯、灭草烟、灭草喹、咪草烟、甲咪唑烟酸、甲氧咪草烟、丙炔氟草胺、氟烯草酸、毒莠定、酰嘧磺隆(amodosulfuron)、氯磺隆、烟嘧磺隆、砜嘧磺隆、醚苯磺隆、野麦畏、克草敌、苄草丹、禾草敌、莠去津、西玛津、氰草津、莠灭净、扑草净、特丁津、特丁净、磺草酮、异丙隆、利谷隆、非草隆、绿麦隆、甲氧隆、碘甲磺隆、甲基二磺隆、吡氟酰草胺、氟噻草胺、氟草烟、氯氨吡啶酸、啶磺草胺、XDE-848Rinskor以及氟氯吡啶酯。

合适的杀真菌剂包括：吡唑萘菌胺、双炔酰菌胺、嘧菌酯、肟菌酯、醚菌酯、精甲霜灵、恶唑菌酮、苯氧菌胺和啶氧菌酯、嘧菌环胺(cyprodanil)、多菌灵、噻苯达唑、烯酰吗啉、乙烯菌核利、异菌脲、二硫代氨基甲酸酯、抑霉唑、咪鲜胺、氟喹唑、氟环唑、粉唑醇、阿扎康唑、联苯三唑醇、糠菌唑、环唑醇、苯醚甲环唑、己唑醇、多效唑、丙环唑、戊唑醇、三唑酮、灭菌唑(trtiticonazole)、丁苯吗啉、十三吗啉、苯锈啶、代森锰、代森联、百菌清、福美双、福美锌、敌菌丹、克菌丹、灭菌丹、氟啶胺、氟酰胺、萎锈灵、甲霜灵、乙嘧酚磺酸酯、乙菌定、醚菌胺、氟嘧菌酯、肟醚菌胺、苯氧菌胺、丙硫菌唑、氟唑菌酰羟胺、联苯吡菌胺、咯菌腈(fludioxinil)、氟唑菌酰胺、丙硫菌唑、唑菌胺酯、氯氟醚菌唑、苯并烯氟菌唑以及氟唑菌酰胺(xemium)。

合适的杀昆虫剂包括：噻虫嗪、吡虫啉、啶虫脒、噻虫胺、呋虫胺、烯啶虫胺、氟虫腈、阿维菌素、埃玛菌素、七氟菊酯、埃玛菌素苯甲酸酯、噁虫威、甲萘威、苯氧威、异丙威、抗蚜威、残杀威、灭杀威、磺草灵、氯普芬、硫丹、七氯、虫酰肼、杀虫磺、乙霉威、甲基嘧啶磷、涕灭威、灭多威、氯氰菊酯、生物丙烯菊酯、溴氰菊酯、高效氟氯氰菊酯、三氟氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯、炔咪菊酯、苄氯菊酯、溴氟醚菊酯、氯虫苯甲酰胺、杀线威、氟吡呋喃酮、氟唑环菌胺、双丙环虫酯(inscalis)、氯虫苯甲酰胺(rynaxypyr)、氟啶虫胺腈以及乙基多杀菌素。

合适的植物生长调节剂包括多效唑、抗倒酯(trinexapac-ethyl)和1-甲基环丙烯。

合适的安全剂包括解草嗪、解毒喹、解草胺腈、二氯丙烯胺、乙基解草唑、解草啶、解草胺、氟草肟、吡唑解草酯、MG-191、萘二甲酸酐以及解草腈。

不同版本的The Pesticide Manual[杀有害生物剂手册](特别是第14版和第15版)还披露了农用化学品的细节，这些农用化学品中的任何一种可适当地用于本发明中。

合适地，农用化学品是嘧菌酯或氟磺胺草醚。

通过三维打印制造的固体物体可以用作对抗有害生物的诱饵(例如，以提供鼠诱饵)。

合适地，固体物体中农用化学品的浓度是物体总重量的从0.1％至75％(优选地是从5％至50％；并且最优选地是总重量的从10％至25％)。

固体物体可以包含多于一种农用化学品(例如，在双层固体物体中，其中有两个部分，各自包含不同的(或者甚至相同的)农用化学品，但具有不同的释放速率特征；通过在固体物体内包含表面活性剂(或油)可获得的效果。

本发明的固体物体可以包含其他成分，如消泡剂、抗菌剂、着色剂、香料、催吐剂、调味剂或臭味剂(stench)。

固体物体还可以包含盐，以当添加到水性环境(如农民的喷雾罐或土壤)中时有助于溶解或分散固体物体。

合适地，固体物体中表面活性剂或油(或者任何此类成分的组合)的浓度是该固体物体总重量的从1％至99％(优选地是从5％至75％；并且最优选地是总重量的从10％至25％)。

固体物体中的表面活性剂或油的存在可以用于对活性成分从固体物体的释放特征具有影响。

可以以类似于种子施用的方式将固体物体施用于土壤。这可能涉及直接条播或类似的过程，其中将固体物体放置在土壤中。该放置可以包括种子或者可以靠近于种子，使得固体物体为种子提供保护(即，固体物体可以包含种子)。包括种子和除草剂的固体物体的施用也是可能的，尽管这不太可能包括在种子床中或在除草剂将靠近于种子的情况下条播。本发明的几种不同的固体物体可以同时施用。可以在施用之前或者还有根据条播时收集的数据做出关于一起施用或者单独施用哪些种子的决定。

在本发明的另一方面，使用三维打印制造的固体物体可以是已经被聚合物涂覆的并且包含农用化学品的种子。

本发明的固体物体的一个优点是它们可以提供常规农用化学产品如WP(可湿性粉剂)的无尘替代品。

本发明的固体物品的替代性优点包括控制活性成分(a.i.)从固体物品释放的能力。实际上，例如，通过依次成层一种或多种聚合物(以在固体物体内构建不同的部分)和一种或多种活性成分，可以为物体提供定制的释放特征，如快速释放活性成分，任选地然后持续释放相同的a.i.或另一种a.i.；或者触发释放(例如，由湿度、温度或pH变化来触发)；或者延时释放。此外，在两种或更多种a.i.在化学或生物学上可能相互不相容的情况下，聚合物成层可以用于将a.i.彼此分开或者确保它们不同时释放到周围环境中。同样地，其他配制品组分(例如，增强生物性能的辅助剂)可以在物体内与a.i.保持分开，如果存在如此进行的物理-化学原因的话。

通过制备具有不同部分的固体物体，可以例如提供一个部分，该部分中具有农用化学品加表面活性剂或油，农用化学品从其中的释放比农用化学品(相同的农用化学品或不同的农用化学品)从可能不含有表面活性剂或油的单独部分的释放更快(或更慢)；或者含有不同的表面活性剂或油。

因此，本发明提供了如本文所述的固体物体，其包含两种农用化学品，其各自处于固体物体的单独部分。

本发明还提供了如本文所述的固体物体，其包括两个部分，其中农用化学品从每个部分的释放以不同的释放特征发生。

可以将本发明的固体物体添加到喷雾罐中用于在水性体系中稀释或分散，然后随后对有害生物或有害生物的场所进行喷雾。

因此，在另外的方面，将固体物体添加到农业喷雾罐中。

在另一方面，将固体物体施用于土壤；适当地，通过单独地或与种子一起直接条播到土壤中。

在仍另外的方面，固体物体作为精准农业方法的一部分施用，由此该固体物体通过卫星和/或地理信息支持施用，以确保在田地内控制该农用化学品的浓度。

可以将根据本发明的多于一种类型的固体物体混合或共混在一起(并且如果一起长时间段储存，则可以使它们的尺寸和/或密度匹配以防止不同固体物体的分开或分离)。此种共混或混合可以克服不相容性问题或者可以降低制造复杂性和成本。

本发明通过以下非限制性实例来说明。

实例1

此实例说明了根据本发明的固体物体的制备。使用表1中所示的成分(使用配方T1至T6)制备六种固体物体(T1，T2以及干燥的T3至干燥的T6)。在每种情况下，将这些成分混合在一起并变成糊料，然后将其在3-D打印机中挤出；使用挤出方法以依次构建层，这些层形成具有椭圆形截面轮廓(像菱形)的固体物体，具有尺寸10mm×6mm×(6mm深度)；参见图1。

在干燥(即除去水)之后，固体物品是固体、无尘且易于处理。

表1六种固体物体配制品-以使用的重量和以干燥配制品两种呈现。

CCS是交联羧甲基纤维素钠，其是填料。

PVP K25是聚乙烯吡咯烷酮均聚物，具有引证的24,000道尔顿的分子量(重均)。

FOH 9OC-20是由巴斯夫公司(BASF)出售的可商购的烷基乙氧基化物表面活性剂。

实例2

此实例说明了二元(两部分的)挤出固体物体的制备。

以上示出的T3和T4的配方用于生成单一的三维挤出打印的具有椭圆形轮廓的二元固体物体T7，二元体系是通过使用一种糊料使薄部分成层(如在以上实例1中)并且然后使来自不同的挤出糊料的第二部分在此部分的顶部上成层而形成的。固体物体中的两个部分都具有10mm×6mm×3mm的尺寸，其中下部分是配方T3，并且上部分是配方T4；得到10mm×6mm×6mm的最终固体物体。这意味着下部分含有除草剂氟磺胺草醚，而上部分含有杀真菌剂嘧菌酯。

还使用T5和T6的配方挤出类似的二元固体物体T8，使得再次一个部分含有除草剂氟磺胺草醚，而另一个部分含有杀真菌剂嘧菌酯。

比较T7和T8的配方，将看出T7(包含T3和T4)不含有表面活性剂)，但在T8中，两个部分(T5和T6)均含有烷基乙氧基化物表面活性剂，

FOH 9OC-20。

实例3

此实例说明了显示出缓慢释放和快速释放二者的二元(两部分的)挤出固体物体。

测量了杀有害生物剂从实例2的3-D打印的二元固体物体T7(含有T3和T4)的释放率。在每个实验中，将三个T7固体物体添加到溶解篮中，将其以30rpm搅拌。测量到水中；到含有可商购的表面活性剂的水(S1)中；以及到具有两种不同类型的可商购的表面活性剂的水(S2)中的释放率。结果在表2中示出。除草剂氟磺胺草醚的释放率显示出快速释放。二元固体物体T7在720分钟内释放了64％的杀有害生物剂。杀真菌剂嘧菌酯在相同时间段内的释放率仅是27％；这是缓慢释放。对于两种杀有害生物剂，到含有两种表面活性剂的介质中的释放速率都更快。S1含有具有0.5％w/w的

FOH 90C-20的水，而S2含有具有0.5％w/w

FOH9OC-20和1％

80的水。

80是非离子表面活性剂：聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯。

表2从二元固体物体T7-含有氟磺胺草醚和嘧菌酯的释放率百分比。

实例4

此实例说明了表面活性剂对二元(两部分的)挤出固体物体的释放特征的影响。

与实例3类似，测量了杀有害生物剂从实例2的3-D打印的二元固体物体T8(含有T5和T6)的释放率；将三个固体物体T8添加到溶解篮中，将其以30rpm搅拌。测量到水中的释放率，并且结果在表3中示出。除草剂氟磺胺草醚的释放率显示出快速释放。固体物体T8在30分钟内释放了78％的这种杀有害生物剂，这示出(与表2第一列相比)，与从T7(即不含有表面活性剂的类似配制品)的释放速率相比，释放速率增加了约三倍。此外，与固体物品T7(将氟磺胺草醚释放到已经含有高浓度的相同表面活性剂的水(实例2的S1)中)相比，从T8(具有内置表面活性剂的配制品)的释放相当地更快(78％对比39.3％[S1])。

在相同时间段内杀真菌剂嘧菌酯从T8的释放也显著快于不含有表面活性剂的T7配制品(37％对比15.6％)。与氟磺胺草醚的情况类似，我们还看到，与释放到表面活性剂溶液中的T7(不含表面活性剂)固体物体相比，T8嘧菌酯部分(具有内置表面活性剂)释放出相当地更多的嘧菌酯(37％对比28.9％)。

表3从二元固体物体T8-含有氟磺胺草醚和嘧菌酯的释放率百分比。

这些结果表明杀有害生物剂从在配制品中具有表面活性剂的固体物体的释放出乎意料地快于没有表面活性剂的固体物体。即使在其中进行溶解的介质具有非常高浓度的溶解的表面活性剂的情况下，这也是出人意料的情况。

Claims

1.一种固体物体，其使用三维打印制备并且包含农用化学品以及还有表面活性剂或油。

2.如权利要求1所述的固体物体，其进一步包含溶剂。

3.如权利要求1或2所述的固体物体，其包含聚合物。

4.如前述权利要求中任一项所述的固体物体，其包含各自处于该固体物体的单独部分的两种农用化学品。

5.如前述权利要求中任一项所述的固体物体，其包含两个部分，其中农用化学品从每个部分的释放以不同的释放特征发生。

6.如前述权利要求中任一项所述的固体物体的用途，其中，将该固体物体添加到农业喷雾罐中。

7.如权利要求1至5中任一项所述的固体物体的用途，其中，将该固体物体施用于土壤。

8.如权利要求7所述的用途，其中，通过单独地或与种子一起直接条播到该土壤中来施用该固体物体。

9.如权利要求1至5中任一项所述的固体物体的用途，其中，该固体物体作为精准农业方法的一部分施用，由此该固体物体通过卫星和/或地理信息支持施用，以确保在田地内控制该农用化学品的浓度。