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TECHNIKBEREICH
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Zusammensetzung auf der Basis von Chitosan, einem Polysaccharid, das durch Behandlung von Chitin mit basischen Lösungen erhalten wird, um seine Deacetylierung zu bewirken, mit einer verbesserten Solubilisierungsrate in Wasser.
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HINTERGRUND
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Chitin und seine Derivate haben ein großes Potenzial im pharmazeutischen, biomedizinischen, landwirtschaftlichen, Lebensmittel- und Textilbereich gezeigt.
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Das interessanteste dieser Derivate ist sicherlich Chitosan, ein lineares Polysaccharid, das aus D-Glucosamin und N-Acetyl-D-Glucosamin besteht, die durch β(1-4)-Bindungen gebunden sind, und das durch Behandlung von Chitin mit basischen Lösungen gewonnen wird, um seine Deacetylierung zu bewirken.
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Unter den verschiedenen Anwendungen von Chitosan wird es in der Landwirtschaft aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit, seiner antimikrobiellen und biostimulierenden Aktivität sowie aufgrund seiner Fähigkeit, Schutzfilme zu bilden, eingesetzt.
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Der Faktor, der die Anwendung von Chitosan am meisten einschränkt, ist die schlechte Löslichkeit in Wasser. Tatsächlich ist es möglich, Chitosan nur in sauren wässrigen Lösungen zu lösen. So kann Chitosan beispielsweise in Lösungen von Essig-, Salz-, Ameisen-, Salpeter-, Milch-, Malein-, Äpfel-, Phosphor- oder Bernsteinsäure gelöst werden.
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Wenn man ein Produkt auf Chitosanbasis verkaufen möchte, ist die Auflösung in Säuren durch den Verbraucher sicherlich nicht sinnvoll und ein Produkt, das leicht in Wasser löslich ist, ist sicherlich vorzuziehen. Die Verwendung einer wässrigen Lösung von Chitosan hat Nachteile.
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Zunächst einmal ist eine Lösung, die stärker als 5 % konzentriert ist, sehr zähflüssig, was bei Konzentrationen über 10 % sogar zu einem Gel wird. Aus diesem Grund kann der Verkauf von Lösungen nur mit niedrigen Konzentrationen erfolgen, was die Handhabung großer Produktmengen mit entsprechenden Auswirkungen auf die wirtschaftlichen und ökologischen Kosten des Transports impliziert.
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Außerdem neigt Chitosan in sauren Lösungen dazu, sich mit der Zeit zu zersetzen. Aufgrund eines Phänomens der Säurehydrolyse wird das Molekulargewicht von Chitosan schrittweise reduziert, wodurch die filmbildenden Eigenschaften und die Viskosität des Produkts verloren gehen. Darüber hinaus kann die Verringerung des Molekulargewichts das Chitosan zu einem Gemisch aus Oligomeren (Derivate von Chitosan mit einem Molekulargewicht von weniger als 5000 Da) zersetzen, die in der Landwirtschaft als Biostimulanzien sehr wirksam sind, aber bei hohen Konzentrationen extrem phytotoxisch sind.
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Die Vermarktung von Chitosan in wässriger Lösung ist daher riskant, denn da es keine Kontrolle über den sauren Hydrolyseprozess während der Lagerzeit gibt, kann das Produkt zum Zeitpunkt der Verwendung unbekannte Eigenschaften aufweisen.
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Um die Verwendung des Produkts zu erleichtern, haben viele Studien versucht, ein pulverförmiges Chitosan zu entwickeln, das leicht in Wasser löslich ist.
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Die einfachsten Verfahren beinhalten die Auflösung von Chitosan in Säuren und die anschließende Gefriertrocknung der erhaltenen Lösung. Je nach verwendeter Säure kann man so Pulver aus Chitosanacetat, Chitosanhydrochlorid, Chitosanformiat, Chitosannitrat, Chitosanlactat, Chitosanmaleat, Chitosanphosphat oder Chitosansuccinat erhalten.
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Diese Pulver sind wasserlöslich und in der Lage, bei richtiger Lagerung, insbesondere vor Feuchtigkeit geschützt, die Haupteigenschaften von Chitosan über lange Zeit unverändert zu erhalten. Siehe in diesem Zusammenhang:
CN105622778A - Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichem Chitosan;
CN1167713C - Herstellung von wasserlöslichem Chitosan mit kontrollierbarem Molekulargewicht e
CN102268103-A - Verfahren zur Herstellung von Chitosanacetat.
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Das Problem ist, dass bekannte Pulver, die eigentlich vollständig wasserlöslich sind, sehr lange brauchen, um sich aufzulösen, sogar in der Größenordnung von 48 Stunden.
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Insbesondere, wenn die Pulver aus Chitosan mit mittlerem oder hohem Molekulargewicht (> 100kDa) oder mit einem niedrigen Deacetylierungsgrad (<85%) bestehen, macht ihre Tendenz zur Gelierung in Kontakt mit Wasser die Auflösung sehr langsam.
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Andererseits sind die Länge der Chitosanketten (Molekulargewicht) und die Neigung zur Bildung von Bindungen zwischen ihnen (je nach Deacetylierungsgrad), d. h. die Eigenschaften, die diese Neigung zur Gelierung bewirken, auch für die filmbildende Aktivität des Produkts verantwortlich, die in einigen Anwendungen erforderlich ist und daher nicht beseitigt werden kann.
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Im landwirtschaftlichen Bereich wird Chitosan beispielsweise nicht nur als Elicitor und antimikrobielles Mittel eingesetzt, sondern auch als physikalische Barriere, um Blätter vor Krankheitserregern zu schützen. Um diese Barriere zu erhalten, ist die filmbildende Aktivität des Produkts entscheidend.
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Es ist daher klar, dass es nicht möglich ist, das Problem der langsamen Auflösung zu lösen, indem man direkt auf diese Eigenschaft einwirkt, d. h. indem man das Pulver modifiziert.
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In der Praxis gibt es derzeit zwei Arten von Produkten.
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Ein flüssiges Produkt, in dem das Chitosan in einer sauren wässrigen Lösung gelöst ist (typischerweise als Chitosanacetat) und ein pulverförmiges Produkt auf der Basis von Chitosan, das bereits mit Säuren behandelt wurde (im Allgemeinen Hydrochlorid-Chitosan).
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Von den beiden Produkten ist das Pulver nicht nur wegen des geringeren Volumens und der geringeren Transportkosten vorzuziehen (das flüssige Produkt hat Konzentrationen in der Größenordnung von 2-3%), sondern auch, weil das flüssige Produkt aufgrund des oben erwähnten Phänomens der sauren Hydrolyse nicht die gleichen Eigenschaften über die Zeit garantiert.
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GEGENSTAND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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Insbesondere ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, , ein pulverförmigen Produkten auf Chitosanbasis bereitzustellen, das gut wasserlöslich ist, wobei die Filmbildungsfähigkeit des Produktes selbst erhalten bleibt.
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Diese und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch eine Zusammensetzung, die ein Produkt auf Chitosanbasis enthält, mit den Merkmalen der beigefügten Ansprüche, die einen integralen Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bilden, erreicht.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist die Erfindung auf eine Zusammensetzung gerichtet, die mindestens ein Pulver und eine Flüssigkeit umfasst. Das Pulver ist ein Produkt auf Chitosan-Basis, die Flüssigkeit ist in Wasser löslich und wird in Abwesenheit von Wasser bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck nicht vom Pulver absorbiert.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Verwendung der beschriebenen Zusammensetzung im landwirtschaftlichen Bereich. Insbesondere umfasst diese Verwendung das Auflösen der Zusammensetzung in Wasser und die Verwendung der Lösung als Blattanwendung mit Konzentrationen von Chitosan in 0,05-0,5% Lösung.
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Die Zusammensetzung kann in einem Kit vermarktet werden, bei dem sich das Pulver und die Flüssigkeit der Zusammensetzung zusammen in einer Schachtel befinden oder bei dem sich die beiden Komponenten in getrennten Schachteln befinden und vom Anwender vor der Kombination mit Wasser gemischt werden.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf einige Beispiele beschrieben, die zu erläuternden und nicht einschränkenden Zwecken bereitgestellt und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt werden.
- beschreibt das Schema zum Auflösen des Pulvers auf Chitosanbasis in Wasser.
- beschreibt das Schema zum Auflösen des Pulvers auf Chitosanbasis in Wasser unter Verwendung der erfindungsgemäßen Flüssigkeit.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie oben erwähnt, ist die Erfindung auf eine Zusammensetzung gerichtet, die mindestens ein Pulver und eine Flüssigkeit umfasst. Das Pulver ist ein Produkt auf Chitosan-Basis, während die Flüssigkeit in Wasser löslich ist und in Abwesenheit von Wasser bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck nicht vom Pulver absorbiert wird.
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Die Zusammensetzung der Erfindung betrifft ein Endprodukt, das schnell in Wasser löslich und einfach herzustellen ist. Außerdem unterliegt das Endprodukt nicht dem Phänomen der sauren Hydrolyse, das bei Produkten auftritt, die Chitosan in wässriger Lösung enthalten. Die Zusammensetzung wird durch Mischen eines Pulvers auf der Basis von Chitosan mit einer Flüssigkeit erhalten, die unter den Bedingungen von Raumtemperatur und Umgebungsdruck nicht in der Lage ist, es aufzulösen, und die nicht zu mindestens 80 %, vorzugsweise zu mindestens 90 %, von dem Pulver absorbiert wird.
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Die Flüssigkeit, immer unter Raumtemperatur und Umgebungsdruckbedingungen, ist auch in Wasser leicht löslich.
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In diesem Text beziehen sich „Produkte auf Chitosanbasis“ auf Pulver aus Chitosanacetat, Hydrochloridchitosan, Chitosanformiat, Chitosannitrat, Chitosanlactat, Chitosancitrat, Chitosanmaleat, Chitosanphosphat oder Chitosansuccinat oder deren Mischungen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Pulver um Chitosanhydrochlorid, eine Verbindung, die derzeit als ein in der Landwirtschaft akzeptierter Grundstoff registriert ist.
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Vorzugsweise hat das Pulver Körner mit Abmessungen von weniger als 3 mm, und mehr bevorzugt im Bereich zwischen 10 und 1000 µm, noch mehr bevorzugt im Bereich zwischen 30 und 100 Mikron, so dass es sich schnell auflöst.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „die Flüssigkeit wird nicht vom Pulver absorbiert“, dass die Flüssigkeit in Abwesenheit von Wasser, bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck, das Pulver nicht auflöst und nach 30 Minuten Rühren in Gegenwart eines mit 250 U/min rotierenden Magnetrührers kein Gel bildet.
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Das bedeutet, dass im Produkt das Pulver (körniger Feststoff) in der Flüssigkeit und die Flüssigkeit als zwei unterschiedliche Phasen zu erkennen sind, die somit wieder getrennt werden können, z. B. durch Sedimentation oder Filtration.
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Als Flüssigkeit sind die meisten organischen Verbindungen mit mindestens einer Hydroxylgruppe geeignet: Alkohole (Ethyl, Methyl, Propyl), verschiedene Glykole (Propylenglykol, Polyethylenglykol), Polyole (Glycerin) oder deren Mischungen.
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Sie sind zwar in der Lage, sich in Wasser zu lösen, werden aber unter den Bedingungen von Raumtemperatur und Umgebungsdruck nicht nennenswert vom Pulver auf Chitosanbasis absorbiert und bilden kein Gel.
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Es muss berücksichtigt werden, dass das Gel sofort gebildet wird, sobald das Chitosan-Pulver mit Wasser in Kontakt kommt, daher ist die Zugabe der erfindungsgemäßen Flüssigkeit zum Wasser nach dem Pulver völlig nutzlos, da sich das Gel bereits gebildet hat. Dies tritt auch bei Wassermengen in der Größenordnung von 0,1 Gew.-% Wasser in Bezug auf Chitosan auf, und in der Tat muss das pulverförmige Produkt auf Chitosanbasis vor Feuchtigkeit geschützt gelagert werden.
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Eine Ausnahme ist Ethylenglykol, das vom Hydrochlorid-Chitosan-Pulver unter Bildung eines Gels absorbiert wird und daher nicht geeignet ist.
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Glycerin hat den Nachteil, dass es sehr zähflüssig ist (dynamische Viskosität >1000 mPas bei 20°C), so dass das Produkt nicht sehr flüssig ist, aber dennoch verwendet werden kann. Die Viskosität der Flüssigkeit ist ein wichtiger Aspekt, da sie es ermöglicht, die Partikel des Feststoffs länger in der Schwebe zu halten. Alkohole sind sehr niedrigviskos (dynamische Viskosität von 0,1-10 mPas bei 20°C), so dass sich das Pulver in der Zusammensetzung schnell ablagert.
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Daher wird vorzugsweise Polyethylenglykol (PEG) als Flüssigkeit verwendet, die aufgrund ihrer mittleren Viskosität zwischen der von Alkoholen und Glycerin ein Produkt ermöglicht, das sich leicht in Wasser gießen lässt. Das Produkt mit PEG ermöglicht es, das Pulver im Produkt länger in Suspension zu halten als die Alkohole, aber ein flüssigeres Produkt zu erhalten als das, das durch die Verwendung von Glycerin erhalten wird. PEG 200 (dynamische Viskosität von 58 - 85 mPas bei 20°C) und PEG 400 (dynamische Viskosität von 105-130 mPas bei 20°C) sind besonders bevorzugt. In einem bevorzugten Aspekt der Erfindung liegt die Viskosität der Flüssigkeit zwischen 10 und 150 mPas. Insbesondere wurde nachgewiesen, dass PEG 200 unter Bedingungen von Raumtemperatur und Umgebungsdruck und in einer geschlossenen Box für mindestens 4 Wochen nicht signifikant vom Pulver absorbiert wird. Vorteilhafterweise liegt der Gewichtsanteil des Feststoffs im Bereich von 20 bis 90 %, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 80 Gew.-% und beträgt vorzugsweise 50 %. Die vorliegende Erfindung will sich also nicht auf die Verwendung von PEG allein beschränken, sondern die oben genannten Verbindungen können auch als Flüssigkeiten eingesetzt werden. Darüber hinaus kann dem Pulver eine Mischung dieser Produkte (z. B. PEG und Alkohole, Alkohole und Glycerin usw.) als Flüssigkeit zugesetzt werden, die die beanspruchten Eigenschaften aufweist: Sie löst das Pulver auf Chitosanbasis nicht auf und ist wasserlöslich. Während die Erfindung für verschiedene Modifikationen und alternative Konstruktionen anfällig ist, sind bestimmte bevorzugte Ausführungsformen in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend im Detail beschrieben. Es ist in jedem Fall zu beachten, dass nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die dargestellte spezifische Ausführungsform zu beschränken, sondern im Gegenteil, die Erfindung beabsichtigt, alle Modifikationen, alternativen und gleichwertigen Konstruktionen abzudecken, die in den Anwendungsbereich der Erfindung fallen, wie sie in den Ansprüchen definiert sind.
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Die Verwendung von „zum Beispiel“, „usw.“, „oder“ weist auf nicht ausschließliche Alternativen ohne Einschränkung hin, sofern nicht anders angegeben. Die Verwendung von „beinhaltet“ bedeutet „beinhaltet, aber nicht beschränkt auf‟ sofern nicht anders angegeben.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung ist es sinnvoll, Folgendes zu berücksichtigen. Die geringe Kinetik der Auflösung des Pulvers (100) auf Chitosanbasis in Wasser (101) ist darauf zurückzuführen, dass die Oberfläche der Pulverkörner bei Zugabe des Pulvers 100 in das Wasser 101 oder umgekehrt ( ein Hydrogel 102 bildet, das die Pulverkörner 100 zusammenbindet ( und ). Das Wasser kann an dieser Stelle sehr lange brauchen, um das Hydrogel zu durchdringen und diese Pulveraggregate zu hydratisieren. Diese Aggregate werden nämlich durch die Gelbarriere 102 geschützt, die sich nur sehr langsam auflöst ( ). Eine Verkleinerung der Pulverpartikel, die in das Gel eingearbeitet werden, ist nicht wirksam. Das Rühren von Wasser erhöht die Kinetik des Prozesses, ist aber nicht entscheidend, während eine Erhöhung der Temperatur nicht immer möglich ist. Daher wird eine lange Zeit benötigt, bis die gewünschte Lösung 103 erreicht ist ( .
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Erfindungsgemäß löst sich jedoch das Endprodukt 200 der Zusammensetzung (bestehend aus der Flüssigkeit 201 und dem Pulver 202) bei Zugabe in das Wasser 203 unter ständigem Rühren schnell auf (2a), da das Pulver nicht geliert, wenn es in das Wasser gegossen wird: das Pulver 202 ist in diesem Moment nämlich von der Flüssigkeit 201 bedeckt, was einen direkten Kontakt mit dem Wasser verhindert (2b).
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So wird das Pulver, indem es nicht geliert, in der Lösung 204 aus Flüssigkeit und Wasser dispergiert ( ).
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Nach einigen Sekunden löst sich die Flüssigkeit, die das Pulver bedeckt, und die Körner beginnen, Wasser aufzunehmen (Gelierung) und sich ebenfalls aufzulösen, aber da sie weit voneinander entfernt und in der Lösung verstreut sind, ist es ihnen nicht möglich, Aggregate zu bilden ( , wobei die Pulverkörner, die es geliert, mit der Referenz 205 gekennzeichnet sind). Die Auflösung ist somit sehr schnell abgeschlossen und es bildet sich die gewünschte Lösung 206 ( . Die Zusammensetzung kombiniert also ein Pulver auf Chitosanbasis, das in Kontakt mit Wasser zum Gelieren neigt, mit einer Flüssigkeit, die nicht nur als Tensid, sondern auch als „Verzögerer“ der Auflösung des Pulvers wirkt.
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Die kontraintuitive, aber wirksame Idee besteht darin, die Auflösung des Pulvers für die Zeit zu verlangsamen, die notwendig ist, damit es gut in Wasser dispergiert werden kann. Die Flüssigkeit verlangsamt in der Tat die Hydratation der Körner und verzögert ihren Kontakt mit dem Wasser, aber das Ergebnis ist im Großen und Ganzen, dass die Auflösung des Pulvers erheblich beschleunigt wird. Experimentelle Tests haben gezeigt, dass eine gute Auflösung des Pulvers in Wasser bereits nach 20 Minuten und typischerweise nach 10 Minuten erreicht wird.
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Die Verwendung von PEG als Flüssigkeit hat noch einen weiteren Vorteil. Denn sobald das Produkt in Wasser gelöst und aufgetragen wurde, verbindet es sich gut mit Chitosan, dem es typischerweise in kleinen Prozentsätzen zugesetzt wird, um einen weichmachenden Effekt zu erzielen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der die Pulverzusammensetzung aus Chitosanhydrochlorid und PEG 200 für die landwirtschaftliche Verwendung besonders geeignet macht, ist die Tatsache, dass ein plastischerer, auf dem Blatt haftender Film erhalten wird.
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Nachdem sowohl die Flüssigkeit als auch das Pulver der Formulierung in Wasser aufgelöst wurden, wird das PEG mit dem Chitosan vermischt. Die Lösung wird dann auf die Blätter gesprüht, wo das Wasser verdunstet. Da das PEG nicht sehr flüchtig ist, hat der resultierende Film einen hohen PEG-Gehalt. Das PEG hat eine plastifizierende Wirkung auf die Folie, d. h. es erhöht die Bruchdehnung und verringert den Elastizitätsmodul. Die nicht plastifizierte Folie unterliegt daher größeren Spannungen und hat ein geringeres Dehnungsvermögen, so dass sie sowohl in der Trocknungsphase als auch nach dem Wachstum des Blattes leichter dazu neigt, sich von der Blattoberfläche abzulösen.
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Schließlich ist das PEG an sich schon eine Verbindung mit einer biostimulierenden Wirkung für die Pflanze.
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In der Praxis wird die Lösung auf dem Blatt so verwendet, dass wir mit PEG und Chitosan einen besser haftenden, elastischen Film haben und sowohl PEG als auch Chitosan sind Biostimulanzien, so dass eine größere Wirksamkeit des Produkts erreicht wird.
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Schließlich kann das Produkt in der Landwirtschaft, auch in der biologischen, eingesetzt werden, da Chitosanhydrochlorid als Grundstoff registriert ist (EU Nr. 1107/2009) und PEG bereits als Beistoff in verschiedenen landwirtschaftlichen Produkten verwendet wird und den Vorteil hat, biologisch abbaubar und ungiftig zu sein.
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BEISPIELE
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, die zu Veranschaulichungszwecken und als nicht einschränkend zu verstehen sind.
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Beispiel 1
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200 ml Lösung mit 0,5 % Hydrochloridchitosan, hergestellt nach dem Stand der Technik, wurden mit drei Varianten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verglichen.
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Im Einzelnen wurden vier Bechergläser mit 250 ml Fassungsvermögen (Simax® ) vorbereitet und jeweils mit 200 ml entmineralisiertem Wasser (Prim ®) gefüllt. Das Wasser jedes Becherglases wurde mittels eines Magnetrührers, der mit 250 U/min rotierte, während der gesamten Versuchsdauer gerührt.
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In das erste Becherglas wurde 1 g pulverisiertes Hydrochlorid-Chitosan (ChiPro®) mit einer Korngröße von 100 µm bis 500 µm gegeben. In die anderen Bechergläser wurde 1 g desselben Pulvers aus pulverisiertem Hydrochloridchitosan gegeben, das zuvor mit 1 g PEG 200 (Sigma Aldrich®) im zweiten Becherglas, mit 1 g Ethylalkohol (Sigma Aldrich®) im dritten Becherglas und mit einer Mischung aus 0,5 g PEG 200 (Sigma Aldrich®) und 0,5 g Ethylalkohol im vierten Becherglas gemischt wurde.
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So konnte festgestellt werden, dass im ersten Fall der Vorgang 210 Minuten dauerte, während in den anderen drei Fällen die Auflösung in 10 Minuten abgeschlossen war.
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Beispiel 2
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500 g der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, bestehend aus 250 g pulverisiertem Chitosanhydrochlorid (ChiPro®) mit einer Größe von 100 µm bis 500 µm und 250 g PEG 200 (Sigma Aldrich®), wurden zu 100 I Leitungswasser gegeben und in der Trommel eines Zerstäubers für landwirtschaftliche Zwecke (Piave mod. FUC2000®) gerührt gehalten. Es wurde festgestellt, dass sich die Formulierung in 10 Minuten vollständig aufgelöst hat.
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Beispiel 3
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Etwas Hydrochlorid-Chitosan-Pulver (ChiProⓇ) wurde mit einer 70er Masche (212µm) gesiebt. Anschließend wurden zwei Zusammensetzungen in zwei Bechergläsern mit 100 ml Fassungsvermögen hergestellt.
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Die erste Zusammensetzung wird unter Verwendung des Hydrochlorid-Chitosan-Pulvers mit Ethylenglykol hergestellt, die zweite Zusammensetzung bezieht sich auf eine Variante der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
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Insbesondere wurden 5 g des gesiebten Hydrochlorid-Chitosan-Pulvers und 15 g Ethylenglykol (Sigma Aldrich®) im ersten Becherglas und 5 g des gesiebten Hydrochlorid-Chitosan-Pulvers und 15 g PEG 200 (Sigma Aldrich®) im zweiten Becherglas gemischt.
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Nach 30 Minuten hatte die erste Zusammensetzung die Form eines Gels, was darauf hindeutet, dass das Glykol vom Pulver absorbiert worden war, während die zweite Zusammensetzung das Pulver noch im festen Zustand in einer flüssigen Phase aufwies. Um dies zu überprüfen, wurde die zweite Zusammensetzung auf das Sieb mit 70 Maschen (212 µm) geschüttet und es wurde festgestellt, dass nach 10 Minuten 8 g flüssiges PEG 200 aus der Zusammensetzung abgetrennt worden waren. Bei dem Produkt in Gelform war es dagegen nicht möglich, das flüssige Ethylenglykol nach dem Sieben zurückzugewinnen.
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Abgesehen davon, dass es schwierig zu verwenden ist, weil es nicht gegossen werden kann, ist das Gel auch schwieriger aufzulösen als das Pulver. Um dies zu überprüfen, wurden 6,5 g des zuvor zubereiteten Gels in ein 250 ml fassendes Becherglas (Simax®) gegeben, das mit 200 ml demineralisiertem Wasser (Prim®) gefüllt war. Das Wasser wurde mit einem Magnetrührer, der mit 250 U/min rotierte, während der gesamten Versuchsdauer umgerührt. In diesem Fall brauchte das Gel mehr als 5 Stunden, um sich vollständig aufzulösen.
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Beispiel 4
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Es wurden mehrere Verbindungen auf Chitosanbasis hergestellt: Chitosanacetat, Chitosanlactat, Chitosanformiat und Chitosancitrat.
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Dazu wurden 2,5 g Chitosan (Xi'an Pincredit Bio-tech co., Ldt) in 4 Bechergläsern in 50 ml deionisiertem Wasser gegeben. In jedes Becherglas wurden jeweils 1,25 ml Essigsäure, 5 g Zitronensäure, 2 ml Milchsäure und 1 ml Ameisensäure gegeben. Nachdem das Chitosan vollständig gelöst war, wurde die Lösung in Form eines dünnen Films getrocknet und gemahlen, um ein Pulver auf Chitosanbasis zu erhalten, das für die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet werden konnte. Es stellte sich zunächst heraus, dass das PEG 200 (Sigma Aldrich®) und der Ethylalkohol (Sigma Aldrich®) keine der genannten Chitosanverbindungen lösen konnten.
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Wenn man stattdessen das in dieser Anmeldung dargestellte Verfahren anwendet, erhält man die in Tabelle 1 beschriebenen Auflösungszeiten.
Tabelle 1
| | Chitosan Acetat (g) | Chitosan Laktat (g) | Chitosan Formiat (g) | Chitosan Citrat (g) |
| | 2.5 | 2.5 | 4.0 | 4.5 |
| PEG 200 (g) | 2.5 | | 2.5 | 2.5 |
| Ethylalkohol (g) | - | 2.5 | - | - |
| Auflösungszeit (Minuten) | 8 | 10 | 9 | 7 |
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Beispiel 5
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Zwei Steineichenblätter (Quercus ilex) wurden mit zwei Formulierungen auf Chitosanbasis behandelt. Auf das linke Blatt wurde eine 2%ige wässrige Lösung von Hydrochloridchitosan (ChiPro®) aufgetragen, während auf das rechte Blatt die wässrige Lösung aufgetragen wurde, die durch Auflösen einer Variante der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhalten wurde, die 2% Hydrochloridchitosan (ChiPro®) und 2% PEG 200 (Sigma Aldrich®) enthielt. Es ist zu erkennen, dass der Film ohne Weichmacher weniger an den Rippen des Blattes haftet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 105622778 A [0012]
- CN 1167713 C [0012]
- CN 102268103 A [0012]
