CN1151678A - 农用活性化合物的固体微球体及它们的生产方法 - Google Patents

Abstract

通过将含有农用活性物质、并可选择性地含有乳化剂的液相与含有聚乙烯醇的水相混合，加入一种选自粘土、硅石、淀粉和淀粉衍生物的物质，接着喷雾干燥，制备含有农用活性物质的微球体。

Description

农用活性化合物的固体微球体 及它们的生产方法

背景技术

本发明涉及农用活性物质、尤其是液态物质的可控释放的固体微球体的生产。

在现有技术中已有大量这些物质的可控释放剂型的生产方法。其中将化合物包封在由各种聚合物组成的壳中。这些胶囊可含有各种物理形式的农用活性物质。在一些方法中，通过在一种或多种单体或预聚物的存在下，生产液态活性组分(它可为组分本身的液体形式或在适宜溶剂中的溶液形式)在另一相中的乳液，接着通过加工步骤生产包围该液态活性物质乳液滴的聚合物壳来形成胶囊。在另外的的实施方案中，液体活性组分可以乳液、溶液或小微球体的悬浮液形式存在于聚合物形成的胶囊中。

生产微球体形式的可控释放制剂的一种方法包括，将水不溶性液态活性组分(它可为组分本身或其在与水不溶混的溶剂中的溶液)分散于含有聚乙烯醇的水相中，接着喷雾干燥该分散体以除去溶剂和水而形成微胶囊或微球体，该方法公开在French等的美国专利4,244,836中。

该方法的修改和改进公开在Misselbrook等的美国专利5,073,191和5,160,530中(前者为后者的分案申请)。在这些专利公开的方法中，在足以维持活性物质处于熔融状态的温度下，将熔融形式的低熔点农用活性物质与水溶性成膜聚合物如聚乙烯醇的水溶液混合，接着将活性物质分散或乳化在该水溶液中，然后在约50℃至220℃之间的温度下，喷雾干燥得到的分散体或乳液以生产含有活性组分的微胶囊或微球体。水相中可加有添加剂如增塑剂、湿润剂和防结块剂，以改进微胶囊或微球体的聚合物壁的性能。该专利声称通过这种方法制得的产品为干的可自由流动的粉剂或颗粒剂。然而，当Misselbrook等的专利的方法用于生产含有低熔点的杀虫剂λ-氯氟氰菊酯[α(S^*)，3α(Z)]-(±)-氰基-(3-苯氧基苄基)-3-(2-氯-3，3，3-三氟-1-丙烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸酯的微胶囊或微球体时，则出现了问题。虽然通过该方法生产的微球体产品看起来具有良好的质量，但当它与水混合用于喷雾时，它不能良好地分散；这是因为活性组分熔点低，该物质可能熔化而粘着在一起堵塞喷雾器的喷嘴。

因此本发明目的是提供一种生产微胶囊或微球体的方法，其中微胶囊或微球体含有能形成良好质量的微球体、并能很好地分散于水中以用于喷雾的农用活性物质(如熔融的低熔点固体、液体活性组分、乳液或溶液)。本发明的概括说明

本发明包括一种生产含有农用活性物质的微球体的方法，它包括下列步骤：(a)制备含有农用活性物质的液相；(b)将所述液相与含有约1％-约25％重量的聚乙烯醇的水相混合，(c)向步骤b的混合物中加入占该混合物重量的约5-40％的选自粘土、硅石、水溶性淀粉、淀粉衍生物和其混合物的颗粒状物质；和(d)喷雾干燥得到的悬浮液，将活性物质包封于聚乙烯醇中。

本发明还包括由上述方法生产的微球体。本发明的详细描述

本发明的方法用于制备包封有农用活性物质的聚合物微球体。

在本发明方法中，如果农用活性物质还未为液态形式，则将其转变成液态。可用于本发明方法中的液态形式的活性物质包括熔融形式的低熔点固体、在常用温度下为液态的农用活性物质、在水或有机溶剂中的乳液、分散液和溶液的农用物质。

包封在本发明微球体中的农用活性物质可为液体或固体。为了生产微状体，首先将固体溶解或悬浮于溶剂中，但由于形成微球体时的溶剂的蒸发，它们主要以固体形式被包封在最终的微球体产品中。

可用于本发明中的农用活性物质包括：λ-氯氟氰菊酯杀虫剂，其它的拟除虫菊酯杀虫剂，和除草剂如草硫膦(N-膦酰基甲基甘氨酸的三甲基锍盐)、草萘胺(N，N-二乙基-α-萘氧基丙酰胺)、氟乐灵(α，α，α-三氟-2，6-二硝基-N，N-二丙基-对甲苯胺)、对草快(1，1＇-二甲基-4，4′-联吡啶鎓盐)，硫代氨基甲酸酯除草剂如EPTC、苏达灭和灭草猛(可选择地带有除草剂解毒药)和熏蒸剂威百亩(N-甲基二硫代氨基甲酸钠)。例如，草硫膦和对草快为水溶性的盐，它们在常温下为固体，并被溶于水而用于本发明中。

在使用本发明的方法生产含有不溶于水的物质的微球体时，则制备有机相和水相，为了方便，将主要根据两相体系来描述本发明。

如果使用有机溶剂，则根据三种性质来选择溶剂。第一，该溶剂必须溶解活性组分和有机相的任何其它成分；第二，该溶剂应优选具有较低的沸点，以便容易地通过喷雾干燥而被除去，因此该溶剂的沸点应最高为约220℃；第三，该溶剂必须是与水不混溶的。适宜的溶剂包括烃如戊烷、己烷、庚烷、环己烷等，氯代溶剂如二氯甲烷，N-烷基吡咯烷酮，γ-丁内酯，环己酮，甲基环己酮，甲醇，脂肪酸酯和异佛尔酮。

有机相还含有乳化剂，该乳化剂可为在有机相和水相混合时已知能产生乳化作用的任何一种。典型的乳化剂包括表面活性剂，例如直链醇的聚乙二醇醚，乙氧基化的壬基酚、萘磺酸盐，碱金属/烷基硫酸盐和其它盐等。一个优选的乳化剂是以品名为Atlox 3409F出售的阴离子/非离子型掺混物。其它添加剂例如分散剂和湿润剂可被含有在任一相中。典型的分散剂包括萘/甲醛缩合物、木素磺酸盐和萘磺酸盐。一个优选的分散剂为Soprophor S/40P(乙氧基化的三苯乙烯基酚掺混物)。湿润剂包括萘磺酸盐、硫酸化的烷基羧酸盐和磺基琥珀酸盐；一个优选的湿润剂为Stepwet 95(十二烷基硫酸钠)。

有机相一般含有约10％-约95％、优选约30％-约95％重量的农用活性物质和约1％-约20％、优选约2％-约4％重量的乳化剂(如果有机相中存在乳化剂)。如果农用活性物被溶于溶剂中，那么溶剂将占有机相的约10％-约90％、优选约40％-约70％重量。如果使用分散剂，则它为约1％-约20％重量；如果使用湿润剂，则它为约0.5-约5％重量。

水相含有聚乙烯醇的水溶液和任意性的缓冲液。它一般含有约1％-约25％、优选约2％-约5％重量的聚乙烯醇。如果在水相中使用乳化剂，则水相包含占水相重量约2％-约4％的乳化剂。

混合并搅拌有机相和水相以形成乳液。在约10℃-100℃温度、一般在室温下进行乳化步骤。如果有机相含有熔融形式的农用活性化合物，则在乳化步骤中保持足够高的温度以使该化合物处于熔融状态。

搅拌下进行乳化步骤。最终形成的微球体的大小很大程度上取决于搅拌乳液的速率。搅拌速率越高，在水溶液中形成的活性组分和聚合物的液滴越小。通常搅拌速率应为约500-约5000rpm，优选约500-约2500rpm，以获得本发明的微球体。得到的微胶囊直径为约3-约200μm，优选约3-约10μm。

向乳液中搅拌加入选自粘土、硅石、水溶性淀粉和淀粉衍生物的颗粒状物质。适宜的粘土为可分散于水中、并与聚乙烯醇混合形成本发明微球体的那些粘土，例如包括美国活性白土(attapulgite)、高岭土、蒙脱土和硅藻土。可用于本发明的硅石包括亲水和硫水的沉淀或熏蒸硅石。水溶性淀粉和其衍生物包括未预先胶化和预先胶化的淀粉、麦芽糖糊精和环糊精。其中一种为甲基化的β-环糊精，它为一种水溶性的淀粉衍生物，由Wacker chemie GmbH出售，商标为Beta W7 M1.8。还可使用各种颗粒状物质的混合物。

为了用于本发明，颗粒状物质应为具有约0.1-30μm粒径的针状或片状晶体，其不与使用的其它物质反应，为不收湿的并对粘度有贡献。

将颗粒状物质悬浮于乳液中。

接着将含有农用活性物质的悬浮液通过喷雾干燥除去溶剂和水，转变为可控释放的微球体。在入口温度为约100℃-约300℃、优选约150℃-约220℃，出口温度为约50℃-约100℃、优选约60℃-约75℃下进行喷雾干燥。如果需要可将由此得到的微球体进一步加工成其它物理形状，例如丸状、薄片状、颗粒状或粉状。

如果农用活性物质为水溶性固体或可与水混溶的液体，则不需要形成两相体系。可以制备两个水相并混合它们，或可用一个简单的混合步骤将包括颗粒状物质的所有组分混合并搅拌以产生一悬浮液。该简单的混合步骤被认为相当于并包含在本文定义的制备液相、并将该液相与含有聚乙烯醇的水溶液混合的两个步骤中。

本发明的微球体显示出了农用活性组分的快速释放。在显微镜检查中，微球体形成小的簇并且(与Misselbrook等的专利的那些比较)迅速分散在水中，而不导致喷雾器喷嘴或其它装置的堵塞。

下列提供制备根据本发明的微球体的实施例。一般步骤

如上所述，制备含有熔融λ-氯氟氰菊酯或溶于溶剂中的λ-氯氟氰菊酯的有机相。制备含有聚乙烯酯的水相。将两相混合搅拌以形成乳液。其中乳化剂或者已被包含在有机相中或在乳化步骤中被加入。接着加入颗粒状物质，此后将悬浮液喷雾干燥以产生微球体。

下表显示作为起始物质和被喷雾干燥的微球体中的各组分的含量。聚乙烯醇以5-20％浓度的水溶液使用；表中所示为该溶液的用量。在干燥的微球体中通常不存在水。使用工业级为85.6％纯度的λ-氯氟氰菊酯。

         实施例1-使用硅石组分                起始量            微球中的含

                                      量

                 克                (％重量)λ-氯氟氰菊酯        35                  68.1二氯甲烷            27.7                  0Atlox 3409F(乳化剂) 5.5                  9.7聚乙烯醇(5％溶液)  100(5)                9.7Wessalon 50S(分散剂) 5                   9.7Morwet D425(湿润剂)  1                   2.0Morwet EFW(湿润剂)  0.2                  0.4Kelzan(分散剂)      0.2                  0.4

            实施例2-使用熔融λ-氯氟氰菊酯

组分                  起始量          微球体中的含量

克                                        (％重量)λ-氯氟氰菊酯(熔融)        47.9                 47.9聚乙烯醇(8％溶液)         125(10)                10Atlox 3409F                 6.5                  6.5Huber 95(高岭土粘土)       29.6                 29.5Soprophor 5/40P              5                  29.5Stepwet 95                   1                    1

                   实施例3-使用β-环糊精

       组分            起始量          微球体中的含量

                         克               (％重量)

λ-氯氟氰菊酯            30                  30

聚乙烯醇(20％溶液)      40(8)                 8

Beta W7 M1.8             46                  46

Atlox 3409F               8                   8

芳香200溶剂               8                   8

                实施例4

组分                微球体中的含量

                      (％重量)λ-氯氟氰菊酯                 47聚乙烯醇                       8Atlox 3409F                    9Soprophor S/40P                8Stepwet 95                     1Attagel 50(一种美国活性白     19土)辛酸甲酯/癸酸甲酯(溶剂)        8磷酸缓冲液                  0.07

Claims (11)

1.一种生产含有农用活性物质的微球体的方法，它包括下列步骤：(a)制备含有液态农用活性物质的液相；(b)将该液相与含有约1％-约25％重量的聚乙烯醇的水相混合；(c)向步骤(b)的混合物中加入占该混合物重量约5％-约40％的颗粒状物质，该颗粒状物质选自粘土、硅石、水溶性淀粉、淀粉衍生物和它们的混合物；和(d)喷雾干燥得到的悬浮液，以包封活性组分。

2.根据权利要求1的方法，其中，在所述液相中，所述农用活性物质溶解于有机溶剂中。

3.根据权利要求1的方法，其中，在所述液相中，所述农用活性物质以熔融形式存在。

4.根据权利要求1的方法，其中，所述农用活性物质为水溶性固体，所述液相含有该固体的水溶液。

5.根据权利要求2或3的方法，其中，所述液相或水相还含有分散剂和/或湿润剂。

6.根据权利要求2或3的方法，其中，所述液相被乳化在所述水相中。

7.根据权利要求1的方法，其中，所述液相含有约70％-约85％重量的农用活性物质。

8.根据权利要求6的方法，其中，所述乳化步骤在约10℃-约100℃的温度和约500-约5000rpm的搅拌速率下进行。

9.根据权利要求1的方法，其中，所述农用活性物质包含λ-氯氟氰菊酯。

10.根据权利要求1的方法，其中，所述农用活性组分包含草硫膦。

11.由权利要求1-10中任一项的方法生产的含有农用活性物质的微球体。