HU207790B - Method for producing fodder-premixtures of nicarbasine content - Google Patents

Description

A nikarbazin régóta van kereskedelmi forgalomban; kokcidiosztatikumként alkalmazzák baromfi esetében. A kokcidiumok által okozott fertőzések a baromfira rendkívül károsak a nagykapacitású termelőegységekben levő brojlercsirkék esetében. A nikarbazin közel 30 év óta egyike a legértékesebb kokcidiosztatikus gyógyszereknek

A nikarbazin nem egyetlen vegyület, hanem a 4,4° dinitro-karbanilidnek a 2-hidroxi-4,6-dimetil-piridinnel alkotott fizikokémiai komplexe (2,731,382 lajstromsz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás; feltaláló Basse és O’Neil, szabadalmas a Merck & Company). Azt találták (Rogers et al., Science 222, 630-32, 1983), hogy a nikarbazin részecskenagysága jelentősen befolyásolja aktivitását.

A nikarbazint ennek megfelelően mindig nagyon finom por alakjában használják a baromfi gyógyszeres kezelésére, amelynek részecske-átmérője a néhány tizedmikron - néhány mikron tartományba esik. A legjobb hatás eléréséhez a szükséges részecskeméret miatt fokozottan érvényesül egy hátrányos körülmény a nikarbazin feldolgozása során. A nikarbazin ugyanis hajlamos arra, hogy a kezelési műveletek folyamán elektroszatikusan erősen feltöltődjék. Ennek eredményeként a nikarbazin más anyagokkal alkotott keverékei nagyon könnyen szétválnak, és a nikarbazin erősen hajlamos arra, hogy más felületekhez vagy anyagokhoz tapadjon, amelyekkel érintkezésbe kerül.

A nikarbazint a szokásos módon a baromfitápba adagolják, amelyben koncentrációja nagyon alacsony, pl. 0,0125t%. Rendszerint tömény premixet készítenek elő az állatgyógyászatban használt anyagokból, és ezt a premixet adják hozzá a takarmány-adagokhoz, összekeveréssel. A nikarbazin, elektrosztatikus tulajdonságai folytán, sajnos nehezen kezelhetőnek bizonyult. A nikarbazint tartalmazó takarmánykeverék hajlamos a szétválásra, miközben a nikarbazin a berendezés falához tapad. Ennek eredményeként a kezelt takarmány nikarbazin-tartalma nem kívánt módon alacsony, míg egy másik takarmány nikarbazinnal szennyezetté válik.

A találmány tárgya, e problémák megoldása révén, egy javított tulajdonságokkal rendelkező, nem szétváló takarmány-premix előállítása.

A találmány tárgya közelebbről: lényegében szemcsés és nem por alakú állati takarmány premix előállítása, amely finomra porított nikarbazint és egy vízoldható, 50-85 °C olvadáspontú hatásfokozót tartalmaz.

A leírásban és az igénypontokban minden, a százalékra, koncentrációra stb. vonatkozó kifejezés tömegegységekre vonatkozik, hacsak másként nem tüntetjük fel. A hőmérsékleteket °C-ban fejezzük ki.

A találmány szerinti premix lényegében szemcsés és nem porszerű. Éppen ezek a tulajdonságok teszik ezt a premixet előnyösebbé, hasznosabbá és könnyebben kezelhetővé, mint amilyenek a korábbi nikarbazin-tartalmú premixek voltak. Magától értetődően egy szilárd anyagból soha nem küszöbölhetők ki teljesen a finom részecskék. Ha semmi más, a feldolgozás és a szállítás során fellépő súrlódás hatására keletkezik néhány finom részecske. A következő példák arra mutatnak, hogy a találmány szerinti eljárással előállított premixek jellegzetes módon 3—4 t%-nál kevesebb 80 mesh (az amerikai egyesül államokbeli szita-méretnek megfelelően 177 mikron) alatti részecskét, és 2%-náI kevesebb 100 mesh (149 mikron) alatti részecskét tartalmaznak. Egy ilyen részecske-eloszlású premix jól összekeverhetőnek bizonyul a tipikus kevert baromfitápokkal, amelyek részecske-eloszlása hasonló. A nikarbazin nem mutat olyan tendenciát, hogy kiváljon a premixből, illetőleg a tápokból, amelyekkel összekevertük.

A találmány szerinti premixekben való felhasználáshoz a nikarbazint a technika állása szerint legjobb módszerrel állítjuk elő. Korábban ismeretessé vált, hogy a nikarbazin komplexnek nagyon finom por alakjában kell jelen lennie, és ez a körülmény érvényes marad a találmány szerinti eljárásban alkalmazandó nikarbazin esetében is. A nikarbazin jellegzetes részecske-eloszlási tartományának olyannak kell lenni, hogy a részecskék kb. 50%-ának a mérete 10 mikron alatti legyen.

Azt találtuk, hogy a nikarbazin egy vízoldható, 5085 °C tartományba eső olvadáspontú hatásfokozóval anélkül granulálható, hogy ez a művelet biológiai aktivitását bármilyen módon hátrányosan befolyásolná. Úgy tűnik, hogy a vízoldható adjuváns, amelyet megolvadt folyadékként viszünk fel a nikarbazinra, kemény szemcséket alkot, amelyek a baromfi emésztőrendszerében gyorsan felhasadnak. Ily módon szabaddá válnak a nikarbazin részecskék eredeti, kisméretű, nem-agglomerált alakban.

Úgy látszik, fontos 'feltétel, hogy az adjuváns aránylag éles olvadásponttal rendelkezzék és így a nikarbazint és az adjuvánst tartalmazó anyagkeverék lehűlés során gyorsan átalakuljon egy nem-tapadó szilárd anyaggá. Továbbá: előnyben részesítjük azt az adjuvánst, amely aránylag kemény - sőt rideg - szobahőmérsékleten.

Az állati takarmányok és takarmány-premixek tárolás során gyakran aránylag magas hőmérsékletnek vannak kitéve, mivel az ilyen termékeket pajtákban és más, nem-szigeteit épületekben tartják. Ilyen épületekben a tárolási hőmérséklet meleg időben megközelítheti az 50 °C-t. Ennek megfelelően előnyösen magasabb (pl. 65-85 ”C) olvadáspontú adjuvánst alkalmazunk, különösen akkor, ha a terméket nyáron, magas hőmérsékleti körülmények között kell előállítanunk vagy felhasználnunk.

Előnyben részesített adjuvánsok a 3000-12 000 tartományba eső molekulatömegű polietilén-glikolok (PEG). A polietilén-glikolok előnyös tulajdonságai jól ismertek a gyógyszervegyészetben és a mezőgazdasági kémia területén: a legkisebb a Carbowax (Union Carbide Company). Előnyösebbek azok a polietilén-glikolok, amelyek molekulatömege 4000-8000, és a leginkább kitüntetett PEG-féleség 8000 molekulatömegű.

További megfelelő adjuvánsokat választhatunk ki a nemionos poliol-típusú felületaktív anyagok osztályából. Sok ilyen poliol a megfelelő olvadáspont-tarto2

HU 207 790 Β

Hiányba esik és az állati takarmányban való felhasználása teljesen biztonságos. Ilyen típusúak pl. a következők: a propilén-oxid és az etilén-oxid tömb-kopolimerjei; a propilén- és etilén-oxidokpropoxilezettetiléndiamin alapú polimerjei; az egyenes szénláncú oxialkilezett alkoholok ugyancsak alkalmas vegyületeket szolgáltatnak. Általában elmondható, hogy a poliolok molekulatömege 6000-10 000 kell, hogy legyen a megfelelő olvadáspont-tartomány elérése érdekében. Ilyen termékek konkrétan - de nem korlátozó jelleggel - a Pluronic, Tetronic és Plurafac sorozatba tartozók (valamennyi a BASF Wyandotte Corp., N.J., Parsippany, Amerikai Egyesült 'Államok gyártmánya).

A találmány szerinti premix vivőanyaggal vagy enélkül állítható elő attól függően, hogy az adott körülmények között ez hogyan tűnik célszerűnek. Az itt használt értelemben a „vivőanyág” kifejezés egy szemcsés, közömbös, fiziológiailag elfogadható anyagra vonatkozik. Ez jelenti azt az alapot, amelyhez az adjuváns a nikarbazint hozzáköti. Az ilyen premixek esetében a fizikai szempontból leginkább kívánatos és célszerű vivőanyag az Egyesült Államokban könnyen hozzáférhető őrölt, granulált kukoricacső. A csöves tengeri különösen pontos szemcseméretre granulálható, porképződés nélkül. Alkalmazhatunk azonban más vivőanyagokat is, pl. granulált szilikátokat és hasonlókat.

. Az állati takarmány-premixeket rendszerint egyes növényi eredetű vivőanyagokkal - amilyenek a szemes termék feldolgozás melléktermékei, az oldószerrel extrahált szójaliszt-táp, rizshéj és hasonló olcsó anyagokkészítik el. A találmány szerinti premixek esetében ezék a vivőanyagok nem különösen kedvezők, mivel ezek önmagukban nem pormentesek és nem szemcsések. Ennek megfelelően ha vivőanyagot - pl. rizshéjat - alkalmazunk, az adjuvánsnak nemcsak a nikarbazint kell granulálnia, hanem a rizshéjat is, és az adjuváns felhasználása nem hatékony.

A nikarbazin koncentrációja a találmány szerinti takarmány premixben nem kritikus tényező. Egy valamilyen magasabb koncentrációjú premixből nyilvánvalóan bármilyen megfelelő koncentrációjú táp elkészíthető. A nikarbazint rendszerint olyan premixként hozzák forgalomba, amely 25% aktív komponenst tartalmaz. Előnyösek, gazdaságosak és kitüntetettek az ebbe a tartományba eső - pl. kb. 10 - kb. 35% közötti koncentrációk. Ha a premixben nem alkalmazunk vivőanyagot, a nikarbazin koncentrációja előnyösen nagyon magas - pl. 60-801% tartományba eső - lehet.

így a nikarbazin koncentrációja a premixben 580 t% tartományban helyezkedhet el; ezt teljesen a gazdaságosság és célszerűség határozza meg azok között a körülmények között, amelyek mellett apremixet elkészítenünk és felhasználnunk kell.

Az adjuváns koncentrációja a találmány szerinti premixben nem kell, hogy nagyon magas legyen. A találmány szerint kiváló premixeket állítunk elő kb. 5-20 t% adjuváns-koncentráció alkalmazásával, vivőanyag felhasználása mellett, és a nikarbazin koncentráció előnyösen 10-35 t% tartományban helyezkedik el.

Ha nem alkalmazunk vivőanyagot, az adjuváns teszi ki a teljes közömbös komponens hányadot; ezért nagyon magas koncentrációban lehet jelen. Ha 50 t%-os premixet vivőanyag nélkül állítunk elő, az adjuváns-tartalom nyilvánvalóan 501%.

Általában csak ahhoz elégséges mennyiségben kell alkalmaznunk az adjuvánst, hogy a terméket granulálhatóvá tegye és megkösse a nikarbazinf ennélfogva a premixből tíe képződjék por a kezelés során. A következő példák számos hasznos premixet mutatnak be és segítségükkel elsajátítható az adjuváns szükséges mennyisége meghatározásának módja. Rendszerint azonban azt találjuk, hogy az adjuváns leginkább kitüntetett mennyisége a kb. 5% - kb. 20% tartományban helyezkedik el, ha a kikészítés során megfelelő vivőanyagot alkalmazunk. .

A kívánt nikarbazin koncentráció és a szükséges mennyiségű adjuváns meghatározása után fennmaradó mennyiséget a premixben a vivőanyag teszi ki. A vivőanyag mennyisége nem befolyásolja a premix fizikai elfogadhatóságát; teljesen kielégítő minőségű premixek állíthatók elő vivőanyag teljes kihagyásával, és nagymennyiségű - pl. 80% - vivőanyag használható, ha a nikarbazin koncentrációja alacsony. A vivőanyag mennyiségének meghatározása a kikészítésben jártas vegyész számára könnyű feladat

Azt találtuk, hogy egyes esetekben előnyös aránylag kismennyiségű közömbös olaj - pl. növényi olaj vagy előnyösebben egy könnyű ásványolaj-frakció hozzáadása a vivőanyaghoz, mielőtt az adjuvánst és a nikarbazint adagolnánk. Feltételezhető, hogy kis mennyiségű olaj - a 2-201% általános tartományban - elősegíti a vivőanyag repedéseinek és pórusainak kitöltését, ily módon lehetővé teszi, hogy a kívánt terméket kisebb mennyiségű drágább adjuváns alkalmazásával állítsuk elő. Olaj hozzáadása nem különösebben szükséges, amikor kukoricacsutka vivőanyagot alkalmazunk, de fontosabbá válik, ha a vivőanyagot az agyag-féleségek vagy a kovaföld féleségek közül választjuk ki. Ezek a vivőanyagok nagy folyadék abszorpciós kapacitással rendelkeznek és a megfelelő termék előállításához nagymennyiségű adjuvánst igényelnek. Ennek megfelelően ilyen vivőanyagok alkalmazásának szükségessége esetén, előnyösebb, ha a vivőanyagot egy olcsó közömbös olaj előterhelésnek tesszük ki.

Lényeges a premixek elkészítési módja. Az adjuvánst meg kell olvasztani és az adjuvánst úgy kell összekeverni a nikarbazinhal - és a vivőanyaggal, ha ilyet használunk -, hogy a nikarbazin megfelelően diszpergálódjék.

Ha vivőanyagot alkalmazunk, a legjobb megoldás az, hogy a vivőanyagot bevisszük egy megfelelő keverőbe és az adjuváns olvadáspontja fölé melegítjük. Ezután - szilárd anyagként vagy folyadékként - beadagoljuk az adjuvánst és a kevertetést addig folytatjuk, amíg az adjuváns kellő mértékben szétterül a vivőanyag részecskék felületén. Ezt követően hozzáadjuk a nikarbazint és a kevertetést folytatjuk, amíg a nikarbazin megfelelően eloszlik a termék teljes tömegében. A

HU 207 790 Β kevertetett terméket ekkor az adjuváns olvadáspontja alatti hőmérsékletre hűtjük le.

Az előállításhoz felhasznált keverőnek megfelelő keverő'erőt és nyíróerőt kell biztosítania annak érdekében, hogy diszpergálja a nikarbazin által a finom szemcse-eloszlás és az erősen feltöltött jelleg következtében folyamatosan képzett agglomerátumokat. Legelőnyösebb az a keverő-típus, amely egyesíti a tömeg mozgatását (ez forgószalagok vagy kaparókések alkalmazásával érhető el) és a nagysebességű keverést. A kívánt hatás úgy érhető el, hogy egy szalagos vagy kaparókéses típusú szilárd anyagot keverő berendezés belső palástjára nagy sebességgel forgó lapátot szerelünk be.

Ha nem alkalmazunk vivőanyagot, a premix előállítása a szokásos műveletekkel történik. A megfelelő mennyiségű nikarbazint diszpergáljuk a megolvadt adjuvánsban, majd a keveréket oly módon hűtjük le és granuláljuk, hogy a lehűlés előtt ne válhasson szét komponensekre. Megfelelő megoldás pl. a dob- vagy szalag-típusú fagyasztókészüléken történő pelyhesítés. A kapott pelyheket a későbbiekben tovább aprítjuk vagy törjük és szitáljuk a kívánt részecskenagyságú frakció elkülönítésére. Ezek a műveletek széles körben találnak alkalmazásra több iparágban.

Magától értetődik, hogy függetlenül attól, milyen eljárást alkalmazunk, és adagolunk-e vivőanyagot vagy sem, a végső gyártási lépés a szitálás kell, hogy legyen a kívánt méretnél nagyobb és kisebb részecskék eltávolítására. A kisebb méretű frakció egyszerűen visszavezethető a mixerbe, a nagyobb méretű frakció pedig ugyancsak visszavezethető, vagy kissé pontható és ezt követően vihető vissza a végső szitálási művelethez.

A következő példák bemutatásának célja az, hogy még részletesebben szemléltessék a találmány szerinti premixeket és érthetővé tegyék az előállításukra irányuló eljárásokat.

7. példa

Ezt a kísérletet egy 283 liter térfogatú vízszintes keverővel végezzük, amely forgó kaparókéses keverővei és oldalain 3600 ford./perc sebességgel forgó késes lapáttal van ellátva. A keverőbe beadagolunk 65,0 kg 40-60 mesh (US szita-méret) szemcseméretű granulált kukoricacsutkát és a keverő't gőz-köpeny segítségével addig melegítjük, amíg a csutka hőmérséklete 70 ’C-t ér el. Ekkor 10,9 kg - 8000 molekulatömegű - polietilén-glikolt adagolunk és a kevertetést nagyobb sebességgel folytatjuk 5 percen át. Ezután a kapott keverékhez 33 kg nikarbazint adagolunk. Összesen 35 percig kevertetjük a keverő tartalmát; a kevertetés végén az anyag hőmérséklete 67 ’C. A terméket a keverőbői tepsibe ürítjük ki és hagyjuk lehűlni. Sűrűsége 0,54 g/cm³. Lehűlés után a terméket a tepsikből hordókba töltjük át és mintát veszünk a szita-analízishez, amelyet szabványos US szitákon végzünk.

+20	0,0%
+40	3,59%
+80	95,27%
+100	0,76%
-100	0,38%

2. példa

Az 1. példában leírt típusú keverőbe beadagolunk 60 kg 40-60 mesh szemcseméretű granulált kukoricacsutkát és a keverőt addig melegítjük, amíg a töltet hőmérséklete 70-77 °C-t nem ér el. A kukoricacsutkaőrleményt 74-80 ford./perc sebességgel kevertetjük. Ekkor 10 kg - 3350 molekulatömegű - polietilén-glikolt adagolunk és a kevertetést 5 percen át folytatjuk. Ekkor 30 kg nikarbazint viszünk be és bekapcsoljuk a keverő oldalsó aprítóját. A keverő tartalmát 10 percen át kevertetjük, aprítás mellett; ekkor a töltet hőmérséklete 90 ’C. A terméket lapos tepsikbe töltjük ki a keverőbői és a tepsiket egy hűvös tavaszi napnak megfelelő hőmérsékleten a szabad levegőn hűtjük le. A következő eredményekkel végezzük el a tennék szita-elemzését:

+20 0,0% +40 2,0% +80 95,4% +100 1,2%

-100 1,4%

3. példa g nikarbazint hozzáadunk 40 g 4000 molekulatömegű megolvasztott polietilén-glikolhoz. A nikarbazint kézzel alaposan diszpergáljuk a megolvadt polietilén-glikolban, és a kapott szuszpenziót vékony rétegben, fémtepsiben hagyjuk kihűlni. A lehűlt filmet pelyhekre aprítjuk fel és a pelyheket kézzel granuláljuk. így kb. 30-80 mesh szemcseméretű granulált terméket állítunk elő.

4. példa g nikarbazint mérünk be egy porcelánmozsárba és hozzáadunk 15 g 4000 molekulatömegű megolvasztott polietilén-glikolt. A keveréket kézzel erőteljesen kevertetjük és ezt a keverék lehűlése közben is folytatjuk; így a termék szemcsés formában hűl le. A szobahőmérséklet elérésekor a keveréket átszitáljuk. 30 g kívánt szemcseméretű (30-80 mesh) frakciót kapunk.

5. példa literes bordás keverőbe adagolunk 272,4 g granulált, 30-100 mesh részecskeméretű kukoricacsutkát. A keverőt melegítjük, beadagolunk 45,4 g - 3350 molekulatömegű - polietilén-glikolt és a keveréket 65 °C-ra melegítjük fel. Ezután 136,2 g nikarbazint adunk hozzá és a kevertetést addig folytatjuk, amíg homogén anyagot kapunk. A premixet ezután kiürítjük a keverőbői és lehűtjük. Csak nagyon kis mennyiségű por jelenléte látható. A szita-elemzés eredményei a következők:

+30 1,4% +100 96,8%

-100 1,8%

6. példa literes bordás keverőbe bemérünk 274,6 g 30100 mesh szemcseméretű kukoricacsutka őrleményt, 9,1 g könnyű ásványolajat és 34,1 g - 3350 molekulatömegű - polietiléii-glikolt. A keveréket 65 ’C-ra melegítjük fel és a kevertetést addig folytatjuk, amíg az

HU 207 790 Β anyag homogénné válik Ekkor 136,2 g nikarbazint adagolunk és a kevertetést addig folytatjuk, amíg a töltet homogénné válik. A töltetet a kevertetés folytatása mellett 35 °C-ra hűtjük és kiürítjük a keverőt. A premix-adag kitöltése közben nagyon kis mennyiségű por látható.

7. példa literes bordás keverőt használunk fel egy adagnak az 5. és 6. példában leírt módon való előállítására, de az összetétel a következő: 227,0 g 40-60 mesh szemcseméretű kukoricacsutka, 45,4 g - 3350 molekulatömegű - polietilén-glikol és 181,6 g nikarbazin. így 40 t%-os premixet állítunk elő. A lehűlt adag fizikai megjelenése - 401% nikarbazin-tartalom mellett - igen előnyös: szabadon áramló granulált termék, nagyon kevés látható porral.

A találmány szerinti premixre vonatkozó további példákat - az összetételre vonatkozóan - a következőkben azzal a céllal mutatjuk be, hogy biztosítsuk a teljes megértést A következő táblázatban röviden leírt vala10 mennyi terméket az előbbi példákban alkalmazott típusú berendezésben és ugyanilyen adagolási sorrend mellett állítjuk elő.

Példa száma	Nikarbazin	Vivőanyag	Könnyű ásvány-	Adjuváns, +
	t%	méret (mesh)	olaj, t%	PEG-molekulatömeg	t%
8	5	diatómaföld	20	3000	12
		30/60
9	10	montmorillonit	20	12000	10
		30/80
10	15	attapulgit	20	4000	15
		40/60
11	20	kukoricacsutka	0	6000	10
		20/40
12	25	. kukoricacsutka	0	·. 10000	8
		40/80
13	35	diatómaföld	15	4000	15
		40/80
14	45	attapulgit .	10	8000	17
		30/60
15	50	montmorillonit	10	8000	10
		30/80
16	60	kukoricacsutka	0	6000	7
		40/80
17	70	-	10000	30
18	80	-	8000	. 20

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (7)

1. Eljárás nikarbazin-tartalmú, pormentes, adott esetben ismert vivőanyagot tartalmazó takarmány-premix előállítására, azzal jellemezve, hogy finomra porított nikarbazint összekeverünk egy vízoldható adjuvánssal, amelynek olvadáspontja 50-85 °C tartományba esik.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy a vivőanyagot a vízoldható adjuvánssal összekevert nikarbazinhoz adagoljuk.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy végtermékre számítva 10-351% nikarbazint adagolunk a takarmány-premix többi összetevőihez.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan adjuvánst alkalmazunk, amelynek az olvadáspontja 65-85 °C tartományba esik.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vivőanyag nélküli végtermékhez végtermékre számítva 60-80 t% nikarbazint adagolunk a takarmány-premix többi összetevőihez.

6. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy adjuvánsként polietilén-glikolt keverünk a nikarbazinhoz.

7. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy polietilén-glikolként 4000-8000 molekulatömegű polietilén-glikolt alkalmazunk.