JP2003512395A - ヒドロゲルマイクロビーズ内に固定化されたカプセル化活性物質 - Google Patents

ヒドロゲルマイクロビーズ内に固定化されたカプセル化活性物質

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Abstract

(57)【要約】 その中に混入した活性物充填マイクロカプセルを有する親水性マトリックスを含むマイクロビーズ。溶液中に懸濁したマイクロビーズを含む組成物は活性物質を送達するために有用である。本発明のマイクロビーズは高低の湿気または水分にマイクロビーズを曝すことにより制御可能でありうる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は、概括的には、活性物が水溶性または水不溶性のいずれかでありうる
、ヒドロゲルマイクロビーズを用いた活性物質のカプセル化、固定化および放出
の組み合わせに関する。具体的には、ヒドロゲルマイクロビーズは、フェロモン
、除草剤、殺虫剤や殺虫薬などカプセル化農薬を固定化し、カプセル化活性物質
が少なくとも２つの経路部分である、マイクロカプセルシェルと親水性マトリッ
クスを通じた分散により周囲空気の中へ放出される。
【０００２】 背景 果樹園、作物および森林から望ましくない害虫を除去する方法は、有機リン酸
殺虫剤の使用を必然的に伴う場合が多い。代替の方法は虫の交尾阻害を含み、虫
のフェロモンを用いて害虫を抑えて農作物を保護する。虫の交尾阻害法において
、雌の虫の交尾フェロモン流は一般的に他のフェロモン点状源で隠される。これ
により雄の虫が雌を見つける可能性が減り、その後、幼虫の生成が阻害され減少
する。したがって、次世代の虫の生成のほか、潜在的な作物の損害が減少する。
【０００３】 従来の噴霧可能なフェロモン調製物は一般に活性物を含有する液体充填マイク
ロカプセルで提供される。一般的に、マイクロカプセルは、イソシアン酸塩およ
びアミンを含む界面方法を用いて形成することができるポリ尿素膜を有する。こ
の方法によるマイクロカプセル化は、例えば、米国特許第４，４８７，７５９号
（ネスビット（Ｎｅｓｂｉｔｔ）ら、１９８４年）に記載されている。これらの
ポリ尿素膜は、大部分の虫のフェロモンについて全体で２〜３週間まで大気中へ
の活性物の放出を可能にする。ポリ尿素の膜は一般に半浸透性であり、したがっ
て活性物質が膜上を分散し、時間とともに緩徐に放出しうる。潜在的に、空気中
の活性物の濃度はカプセル化製品の送達または噴霧するとすぐに確認することが
できる。これはカプセルのバーストまたはマイクロカプセルにおける潜在的な漏
れの頻度が高いことが原因とみられる。
【０００４】 米国特許第４，５３２，１２３号は、一次カプセル内に医薬活性物質を含有し
、さらに第２膜内にカプセル化されて二次カプセルを生成するカプセルを開示し
ている。二次カプセルのカプセル内液体コアは一次カプセルの膜を緩徐に加水分
解する酵素を含有する。この緩徐な加水分解は、制御された送達のために一次カ
プセルから大きなカプセルコアの中への活性物の緩徐な放出を可能にする。
【０００５】 特開平８−１７３７９４号は、メタクリル酸ポリメチル膜の小さなカプセル内
のアミンのカプセル化を開示している。これらのカプセルはさらにエポキシ−ア
ミンポリマーシェル内にカプセル化されている。同様に、きわめて小さなカプセ
ル内のアミンは、大きなカプセルのコアの中へ放出され、最終的にポリマーシェ
ルの破裂時にアミンを送達する。
【０００６】 医薬品、殺虫剤および除草剤など物質をカプセル化する界面縮合の使用が米国
特許第３，５７７，５１５号に開示されている。カプセル化の方法は２つの非混
和液相（一般的に水と有機溶媒）を含み、一方が攪拌により他方に分散しており
、また膨張（連続）相と、分散液滴との間の界面での各相からのモノマーのその
後の重合を含む。ポリウレタンおよびポリ尿素がマイクロカプセルを製造するた
めに適した材料である。マイクロカプセルは、用いられるモノマーおよび溶媒に
よって直径が３０ミクロン乃至２ｍｍであるポリマーの球および液中心を含む。
【０００７】 フェロモン、芳香および他の水溶性活性物を送達するために高粘稠性の高濃化
ヒドロゲルが用いられている。例えば、米国特許第４，７５５，３７７号は、水
性ゲル組成物内に香水または芳香をカプセル化する方法を記載している。結果と
して生じる物質の形態は高粘稠性の半固形である。米国特許第５，６４５，８４
４号は、コーキングガンなどの装置により物質を調合することができる虫の交尾
を阻害するフェロモンを送達するためのキトサンペースト剤の使用を記載してい
る。しかし、その厚さや高粘稠性により、これらの材料は一般に噴霧不可能な組
成物である。
【０００８】 ほとんどのヒドロゲルはヒトに対して安全であり非毒性である。ヒドロゲルは
、調製物が細胞、タンパク質、および関連物質の生存度に対して非致命的である
生体物質のカプセル化のために使用されている。米国特許第４，６８９，２９３
号は、生きた組織または細胞をカプセル化する方法を記載している。カプセルシ
ェルは細胞への物質および酸素の通過を可能にし、ゲルからの代謝副産物の拡散
を可能にする。
【０００９】 発明の概要 活性物の長い放出期間を提供するために、その中に混入した活性物充填マイク
ロカプセルとともに親水性マトリックスを含むマイクロビーズが提供される。親
水性マトリックスは、水溶性または非水溶性のいずれかの広範囲のマイクロカプ
セル化活性物質を固定化する能力がある。
【００１０】 本発明のある態様において、親水性マトリックスは水溶性のマトリックス形成
物質で製造され、環境にやさしいマイクロビーズを提供しうる。
【００１１】 本発明の別の態様において、マイクロビーズは活性物の最初の脱水と放出の後
に再水和する能力がある。したがって、活性物の放出および受命は、マイクロビ
ーズが送達された環境の湿度を調節することにより制御することができる。
【００１２】 好ましい実施態様の詳細な説明 活性物充填マイクロカプセルのシェル破裂を最小限にしうる送達系を提供し、
活性物質の放出を遅延および／または延長させることが有利であろう。ヒトや他
の環境問題に対する殺虫剤の毒性認識の増大を考慮して、長い放出寿命を有し、
非毒性かつ生分解性であるためにヒドロゲル物質を有する活性送達系を提供する
ことが有利であろう。また、広範囲の活性物に適用可能であり、膜成分の１つと
の活性物の反応性の問題を除去するであろう噴霧可能な長持ちする活性物質の送
達系を提供することも有利であろう。
【００１３】 本発明は、保護性マイクロビーズの形式で固定化が提供されている、ヒドロゲ
ルマトリックス内にカプセル化活性物質を固定化することを含む。マイクロビー
ズは溶液中に懸濁され、活性物質の送達系を提供することができ、その系は長い
放出期間を提供することが可能である。マトリックスは、例えば、噴霧送達時に
発生しうるような外圧からのマイクロカプセルに対する物理的保護を提供する。
これはまた、早発性のカプセルのバースト（破裂）を最小限にし、活性物の放出
期間を延長する。親水性マトリックスからの水の脱水時には、活性物質を含有す
るマイクロカプセルは残留マトリックス内に固定されたままとなる。さらに活性
物はカプセルのシェルまたは膜を通じた分散後、親水性のマトリックスを通過す
る分散により所望の環境の中へ放出できる。
【００１４】 本発明のマイクロビーズはマトリックス形成物質を含み、実質的に球状である
ことが好ましい。本発明のマトリックス形成物質は親水性であり水溶性である。
マトリックス内に混入または微細に分散しているのが活性物質を含有するマイク
ロカプセルである。カプセル化してヒドロゲルマイクロビーズ内に固定化しうる
活性物質として、アルデヒド、エステル、アルコール、エポキシ化合物、エーテ
ル、ケトン、またはその組み合わせが挙げられる。本発明は、カルボニル基の二
重結合が１つまたはそれ以上の二重結合、例えばカルボニル基が芳香環の二重結
合で共役されているアセトフェノンで共役されている反応性ケトンの送達のため
に特に有利である。
【００１５】 在来の活性送達系（フェロモンの送達用など）は一般にポリ尿素またはポリメ
チレン尿素のカプセル化を含み、そこでは界面重合またはインサイチュー重縮合
が生じ、それぞれマイクロカプセル化生成物を提供する。しかしこれらの系は、
例えば、ポリ尿素に含まれるイソシアン酸塩とのアルコールの反応性により、水
非溶性および／または非アルコール活性物質のカプセル化に一般的に限定されて
いる。本発明は、活性物を在来の方法により送達し噴霧することができるように
油溶性活性物およびアルコール活性物の十分な固定化を提供しうるマトリックス
コアを有するマイクロビーズを提供する。親水性のマトリックスは、油溶性およ
びアルコール活性物質を固定化し、活性物とその固定化物質との間の望ましくな
い反応性のリスクを最小限にするヒドロゲルマイクロビーズの可能を提供する。
したがって、本発明のマイクロビーズの使用による活性物質の固定化は、固定化
物質を不活性または無効にすることはない。
【００１６】 ヒドロゲルマイクロビーズ内の活性成分を固定化することからの別の利点は、
ヒドロゲルが湿性条件下に「膨張」し、乾性条件下に縮むことが可能であること
である。本明細書中で用いられる「膨張」は、水の吸収によりサイズ（容積）が
拡大（増大）するマイクロビーズの反応を記述している。マイクロビーズの膨張
能は活性物質を固定化するために用いられる物質を形成するマトリックスの親水
性による可能性が高い。
【００１７】 湿気の存在下に、ヒドロゲルマイクロビーズは水分を吸収し、再水和し、結果
的にマイクロビーズ内に含まれる活性物質を放出する能力があることが好ましい
。この反応は重要でありうる。したがって、周囲空気の湿気（または乾き）を制
御することにより、マイクロビーズからの活性物質の放出率を制御し、放出の固
有期間を一般に予測することができる。したがって、本発明により要求に応じて
マイクロビーズから活性物質を放出することが可能である。要求に応じた放出、
または「スマートな放出」は、一定時間で放出が好ましい場合に有利でありうる
。マトリックスから活性物をさらに放出するマイクロビーズの能力は、活性物質
の有効量を放出する寿命を増大しうる。マイクロビーズは意図された環境に有効
量で放出され、所望の効果を得ることが好ましい。例えば、その中に混入したフ
ェロモンを有するマイクロビーズは、交尾阻害がもたらされ、４週間を超えて達
成される量で所望の範囲に送達されることが好ましく、このマイクロビーズは約
６週間を超えて放出しうることがさらに好ましく、約８週間を超えることが最も
好ましい。
【００１８】 乾燥工程（すなわち脱水）時、親水性マトリックスからの水の蒸発の結果、界
面フィルム層が形成する。初期および使用時に、マイクロビーズは体積比に対す
る大きな界面積により特徴づけられ、これは使用時の活性物質の拡散率を維持す
るのに役立つ。したがって、本発明の方法により製造されるマイクロビーズは、
長期間にわたり活性物質を放出する能力があるため優れた送達装置を提供するこ
とがわかっている。さらに、活性物が水性マトリックス内に分散するため、環境
状態（すなわちＵＶ）からの追加の保護が提供されうる。
【００１９】 本発明のマイクロビーズは約５ミリメートル（ｍｍ）までの径を有するものが
製造できることがわかっているが、マイクロビーズが在来の噴霧ノズルから容易
に噴霧可能であることを保証するために、マイクロビーズの径は約１マイクロメ
ートル（μｍ）乃至約１０００μｍであることが好ましく、約１μｍ乃至約５０
０μｍであることがさらに好ましい。在来のノズルにおける目詰まりを確実に最
小限にするには、マイクロビーズの径は約４００μｍ未満であることが最も好ま
しい。しかし、産業上現在使用されていない大きな噴霧ノズルの出現により、さ
らに大きな径のマイクロビーズが提供しうると考えられる。
【００２０】 噴霧用途、特に空中噴霧には、マイクロビーズは溶液（例えば水）中に懸濁さ
れ残留することが可能であり、マイクロビーズが懸濁液中に沈下、定着、または
凝固することがないことが望ましい。これは一様な噴霧範囲をも保証する。本発
明のマイクロビーズは懸濁液中に残留し、適用および任意に保存時の攪拌の必要
を除去することはないにしても最小限にしうることが好ましい。さまざまな懸濁
補助を本発明のマイクロビーズを含有する懸濁液中に含めることもできる。適切
な懸濁補助の例として、ラムサムゴム、キサンタムゴム、ゲランゴム、ペクチン
、およびアラビアゴムが挙げられる。
【００２１】 マイクロビーズに対する取り扱いのため、本発明のマイクロビーズはわずかに
弾性であり、脆くないことが望ましい。例えば、噴霧用途時の懸濁液の噴霧化は
、放出ノズルのすぐ上流である２つの回転する多孔板を通じて懸濁液を押し進め
うる。マイクロビーズの十分な弾性は、それらが多孔板を通過する際のマイクロ
ビーズへの物理的損傷を最小限にする。
【００２２】 本発明のマイクロビーズはマトリックス形成物質と活性物質を含む。次に図１
を参考にすると、好ましい実施態様のマイクロビーズ１４が示されており、複数
の活性物充填マイクロカプセル１０がヒドロゲル基質１２内に混入している。図
１からわかるように、活性物質を含有するマイクロカプセル１０はヒドロゲルマ
トリックス１２の間および内部に配置されていることが好ましく、基質１２は液
滴の周りに固定化ネットワークを提供する。マイクロビーズを形成するために用
いられる攪拌の程度と範囲および界面活性剤の種類は、マイクロビーズのマトリ
ックス内のマイクロカプセルのサイズおよび分散度に影響を及ぼしうる。混入マ
イクロカプセル１０は直径が約０．０１ｎｍ乃至約３００，０００ｎｍであるこ
とが好ましい。マイクロカプセルは直径が約０．５ｎｍ乃至約２００，０００ｎ
ｍであることがさらに好ましい。
【００２３】 本発明において有用なマトリックス形成物質は生体適合性、水溶性であり、側
鎖官能基を有し、イオン（例えば、多価陽イオンおよび／または陰イオン）と複
合してヒドロゲルを形成する。マトリックス形成物質の官能基として、例えば、
カルボキシル、ヒドロキシル、一級アミンまたはニ級アミン、アルデヒド、ケト
ン、エステル、またはその組み合わせが挙げられる。親水性のマトリックス形成
物質は、アルギン酸塩、キトサン、ゴム、寒天、カラゲナンなど天然に発生する
多糖類で製造することができ、または基質は、例えば、ポリビニルアルコール、
ポリ（Ｎ−イソプロイルアクリルアミド）、アクリルアミド、アクリル酸塩、メ
タクリル酸塩またはその組み合わせなど合成、水溶性モノマー、オリゴマーまた
はポリマーで製造することができる。
【００２４】 天然に発生する適切な多糖類として、アルギン酸、ペクチン酸およびヒアルロ
ン酸の水溶性塩、ポリグルクロン酸、ポリマンヌロン酸、ポリリガラクツロン酸
およびポリアラビン酸の水溶性塩またはエステル、およびカッパカラゲナンゴム
が挙げられる。好ましいポリ多糖類はアンモニウム、マグネシウム、カリウム、
ナトリウムおよびアルギン酸の他のアルカリ金属塩であり、最も好ましい多糖類
はアルギン酸ナトリウムである。
【００２５】 「アルギン酸塩」はアルギン酸およびその塩に与えられた一般名である。アル
ギン酸塩は、Ｄ−マンノシルロン（マンヌロン−“Ｍ”）およびＬ−グロピラノ
シルロン（グルロン−“Ｇ”）酸残基で構成される。活性物の液滴を固定するた
めに用いられるアルギン酸塩は、適切なマイクロビーズの形成を保証し、保存お
よび送達適用時のマイクロビーズの安定性を保証し、マイクロビーズが適切に縮
み膨張して長期間（好ましくは４〜６週間）にわたり所望の活性物質を送達可能
であることを保証するために注意深く選択すべきである。アルギン酸塩は形成さ
れる基質の強度が十分であり、噴霧ノズルを介した適用時にマイクロビーズ上に
配置される剪断力（状態）に耐えるように、すなわちマイクロビーズが噴霧適用
時の破壊に対して耐性であるように選択される。
【００２６】 マイクロビーズの強度および安定性にとって、最終的なマトリックスの好まし
い特性を得るために、アルギン酸塩の分子量およびＭ：Ｇ比を選択することが望
ましい。マンヌロン酸の高いアルギン酸塩が一般に濃化用途に有用であるが、高
レベルのグルロン酸のアルギン酸塩はゲル形成のためにしばしば用いられ、両方
のアルギン酸塩の範疇（個別またはその混合物）は本発明のマイクロビーズに適
している。強度および破壊耐性を提供する好ましいアルギン酸塩は、例えば約３
０重量パーセントを超える高レベルのグルロン酸を有するアルギン酸塩である。
過剰なレベルのマンヌロン酸を有するアルギ酸塩組成物により、マイクロビーズ
は高いグルロン酸ゲルよりも安定性が低く、剛性が低くなることもありうる。し
かし、高いマンヌロン酸のアルギン酸塩は、グルロン酸含量が高いマイクロビー
ズよりも膨張し多くの水を吸収する可能性を提供する。したがって、適切なアル
ギン酸塩を選択するときにＭ残基とＧ残基の各々により提供される利点の注意深
い均衡を考慮するべきである。
【００２７】 好ましくは、本発明のマイクロビーズで用いられるアルギン酸塩は約１００，
０００ｋｇ／ｍｏｌ乃至約２，５００，０００ｋｇ／ｍｏｌ、さらに好ましくは
約２００，０００ｋｇ／ｍｏｌ乃至約１，５００，０００ｋｇ／ｍｏｌの範囲の
分子量を有する。さらに、アルギン酸塩は約０．２乃至約３．５、さらに好まし
くは約０．３乃至約１．８５の範囲のＭ：Ｇ比を有することが好ましい。
【００２８】 高レベルのグルロン酸を有する好ましいアルギン酸塩は、例えば、藻類のコン
ブ（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａ）、茎、全植物または葉状体か
らのアルギン酸塩である。高レベルのマンヌロン酸を有する好ましいアルギン酸
塩として、例えば、海藻（Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ ｎｏｄｏｓｕｍ）が挙げら
れる。
【００２９】 側鎖カルボキシル基を有する多糖類を架橋することにより形成されるゲル基質
も本発明において有用である。これらの化合物は、マグネシウムおよびアルカリ
金属塩を除き、アルギン酸の第ＩＩ族の金属塩を含む水不溶性で構成される。水
不溶性アルギン酸ゲルが一般的に、水溶液中で、水溶性アルギン酸塩を水不溶性
アルギン酸塩へ化学変換することにより形成される。この変換は通常、二価また
は三価の金属塩から放出される多価陽イオンとの水溶性アルギン酸塩の反応によ
り達成される。
【００３０】 水溶性アルギン酸塩として、アンモニウム、マグネシウム、カリウム、ナトリ
ウムおよびアルギン酸の他のアルカリ金属塩を含みうる。本発明に適した水不溶
性の二価または三価金属塩は、（１）水不溶性金属塩は水溶性の多糖類の側鎖カ
ルボン酸基と複合が可能である二価または三価の金属イオンを含有し、水不溶性
の多糖類ゲルの形成を引き起こし、（２）水不溶性金属塩は水溶性酸と反応し、
水溶性金属塩を形成する２つの要件を満たさなければならない。
【００３１】 一般的および適切なアルギン酸ゲルはアルギン酸カルシウムで構成される。
【００３２】 アルギン酸ゲルの形成において用いられるカルシウムイオンを架橋するための
源として、例えば、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、リン酸
カルシウム、酒石酸カルシウム、硝酸カルシウム、および水酸化カルシウムが挙
げられる。他の許容可能な架橋剤として、塩化ランタン、塩化第２鉄、塩化コバ
ルト、一般にカルシウム（Ｃａ＋＋）、銅（Ｃｕ＋＋）、バリウム（Ｂａ＋＋）
、ストロンチウム（Ｓｒ＋＋）など多価陽イオンを有する他の化合物が挙げられ
る。
【００３３】 アルギン酸カルシウムゲルのゲル化の時間は、溶液中の遊離カルシウムイオン
の濃度を調節することにより達成しうる。一般的に遊離カルシウムイオンの濃度
は、カルシウム塩のイオン化速度の操作および／または遊離カルシウムイオンと
反応する溶液中の他の化合物の封入により制御される。
【００３４】 有利には、非水溶性物質およびアルコールを含む広範囲の活性物質を固定化し
することが可能である。
【００３５】 基質コア内に液滴またはマイクロカプセルとして混入される好ましい活性物質
は、約１００乃至約４００、好ましくは約１５０乃至３００の範囲の分子量を有
する化合物の部分的に水混和性の有機分子である。これらの化合物は、ある程度
の水混和性を与えるヘテロ原子を含む。興味の対象となる多くの化合物の唯一の
ヘテロ原子は酸素であり、例えば、ヒドロキシ置換またはケト置換カルボン酸中
の分子当り３個までのヘテロ原子がありうる。もちろん非置換カルボン酸は２個
の酸素原子と単一のアルデヒドを含み、ケトンおよびエーテルは１個のみの酸素
原子を含む。窒素原子および／またはイオウ原子を含む化合物も興味の対象とな
る。
【００３６】 特に興味の対象となるのは、生物学的に活性な化合物である。本発明の目的の
ために、「生物学的に活性」という用語は生物の生命過程に影響を及ぼす物質を
意味する。生物学的に活性である物質として、除草剤、殺虫剤、医薬品のほか、
天然および人工的に生成されるフェロモンや合成フェロモン類似体を含む半化学
薬品が挙げられる。特に興味の対象となるこの性質の物質は、標的害虫の生存に
必要である生命過程を妨げる物質である。
【００３７】 本発明の方法を用いて、アセトン、アルデヒド、ケトン、アルコール、エステ
ル、エポキシ、エーテル、またはその組み合わせなど官能基でフェロモンを固定
することができる。フェロモンは、天然に生成される場合、同じ動物種の別の一
員の行動または発育に影響しうる動物の一員により分泌される化合物と定義され
る。フェロモンは種特異的であり、したがって、虫の行動を改変するためのフェ
ロモンの適用は非標的害虫に対して最小限の作用を有する。虫の行動の改変に供
給されるフェロモンは、雌のフェロモン流と競合し、またはこれを偽装しうるフ
ェロモンの点状源を放出することにより「後部発見過程」を妨げる。この後者の
種類の作用は、フェロモンが虫の現在の世代ではなく、将来の世代を標的にする
という点で、化学的な殺虫剤または虫成長調節剤やホルモンと異なる。フェロモ
ンはきわめて種特異的であり、少量でのみ用いられるため、その使用は殺虫剤の
放送よりも環境的に許容可能である。
【００３８】 多くのフェロモンは、例えばエステル末端基および酢酸基またはギ酸基を有す
る。一般的にこれらの物質は水非混和性であり、既知の方法によりそれらをマイ
クロカプセルに組み入れることには特に問題はない。多くの他のフェロモンはア
ルデヒドまたはアルコール末端基を有する。一般に、これらは部分的に水混和性
であり、先行の在来法によりカプセル化に用いられる反応物と潜在的に反応性で
ある。特に、連続相を構成する少量の有機溶媒と比較的大量の水との間の物質分
配として、ある程度の水溶性を有する物質の高度のカプセル化を達成することは
困難である。さらに、これらの化合物はカプセル化に用いられる反応物と反応す
ることが予想されうる。アルデヒドおよびケトンはアミンと反応し、アルジミン
およびケチミンをそれぞれ形成する。アルコール、カルボン酸およびメルカプタ
ンはイソシアン酸塩と反応する。エポキシ化合物はアミンおよびイソシアン酸塩
の両方と反応する。したがって、本発明は、アルコール、アルデヒド、カルボン
酸、ケトン、エポキシ化合物を含むエーテル、およびメルカプタンなど水混和性
物質を部分的に送達する制限を克服する。
【００３９】 本発明のマイクロビーズにおいて有用なフェロモンは虫のフェロモンであるこ
とが好ましい。フェロモンの構造を記述することにおいて、以下の記号が用いら
れる。二重結合または結合の種類（Ｅ（トランス）またはＺ（シス））および位
置が最初に示され、鎖中の炭素原子の数が次に示され、末端基の性質が最後に示
される。例証すると、フェロモンＺ−１０ Ｃ１９アルデヒドは以下の構造を有
する。
【化１】
【００４０】 フェロモンは、支配的な混合物の１つの成分との化合物の混合物、または少な
くとも重要な成分でありうる。虫のフェロモンの部分的に水混和性の重要な成分
または支配的な成分として、大括弧内の標的種とともに、例えば、Ｅ／Ｚ−１１
Ｃ１４アルデヒド（Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｐｒｕｃｅ Ｂｕｄｗｏｒｍ）、Ｚ−
１０ Ｃ１９ アルデヒド（Ｙｅｌｌｏｗ Ｈｅａｄｅｄ Ｓｐｒｕｃｅ Ｓａ
ｗｆｌｙ）、Ｚ−１１ Ｃ１４ アルコール（Ｏｂｌｉｑｕｅ Ｂａｎｄｅｄ
Ｌｅａｆｒｏｌｌｅｒ）、Ｚ−８ Ｃ１２ アルコール（Ｏｒｉｅｎｔａｌ Ｆ
ｒｕｉｔ ｍｏｔｈ）およびＥ、Ｅ−８、１０ Ｃ１２ アルコール（Ｃｏｄｌ
ｉｎｇ ｍｏｔｈ）、Ｅ−１１ Ｃ１４ 酢酸塩（Ｓｐａｒｇａｎｏｔｈｉｓ
Ｆｒｕｉｔｗｏｒｍ）、およびＺ−１１ Ｃ１４ 酢酸塩（Ｂｌａｃｋｈｅａｄ
ｅｄ Ｆｉｒｅｗｏｒｍ）が挙げられる。
【００４１】 フェロモンであるケトンの例は、セマダラコガネで有効であるＥまたはＺ ７
−テトラデセン−２−オンである。フェロモンではないが価値のあるエーテルが
、キクイムシの一種Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｐｉｎｅ ｂｅｅｔｌｅには魅力のない
松の木を与えるために用いることができる４−アリルアニソールである。
【００４２】 本発明の好ましい実施態様は部分的に水混和性であり水非混和性であるフェロ
モンの固定化に関連して記載されるが、本発明がこのようなフェロモン以外の物
質の固定化およびフェロモン以外の物質を含有するマイクロビーズへ及ぶことは
理解されるべきである。そのような物質は、生物学的に活性であることもそうで
ないこともありうる。
【００４３】 あるいは、例えば、メルカプタンを含有する活性物質を、動物の尿中に見出さ
れるものなど、本発明のマイクロビーズ内に固定することができる。これらの化
合物は、動物が尿によってそのテリトリーをマーキングし、他の動物が特定のテ
リトリーに侵入することを封じる状況において好ましい。このような動物の例と
して、オオカミ、ライオン、イヌなどの捕食動物が挙げられる。適切なメルカプ
タンを含有するヒドロゲルマイクロビーズを分散することにより、テリトリーを
限定し、特定の動物がそのテリトリーに侵入することを封じることが可能である
。例えば、オオカミの尿はメルカプタンを含み、このメルカプタンが徐々に放出
され、テリトリーを限定するマイクロビーズの分布は、シカがそのテリトリーに
侵入することを封じる。動物の接近を封じることにおいて有用な他の活性物質と
して、ニンニクのエキス、腐りかかった卵およびカプサイシンが挙げられる。
【００４４】 本発明のマイクロビーズ内に含めることができる他の活性物質として香水、芳
香、風味剤などが挙げられる。
【００４５】 任意に、油吸収剤を活性物の液滴の中へ組み入れることができる。これらの吸
収剤はマイクロビーズ内の活性物の液滴を保持するのに役立ち、結果として長持
ちする調製物となりうる。代わりに、粘土やデンプンもこの目的のために使用し
うる。
【００４６】 本発明のマイクロビーズ内の活性物質の濃度は、マトリックス形成物質が依然
として強力な破壊耐性ネットワークを提供し、有効量の活性物質を意図される環
境に送達しうるレベルであるべきである。したがって、活性物質はマイクロビー
ズの総質量の約０．１ｗｔ％乃至約６０質量パーセント（ｗｔ％）の量で存在す
ることが好ましい。活性物質の量は約０．２ｗｔ％乃至約４０ｗｔ％でマイクロ
ビーズ内に存在することがさらに好ましく、約０．３ｗｔ％乃至約２０ｗｔ％で
あることが最も好ましい。
【００４７】 本発明のマイクロビーズは水性または溶媒性溶液中の懸濁に好ましくは送達さ
れる。環境的および生物学的にやさしい理由のため、水性懸濁液を用いることが
好ましい。マイクロビーズが確実に溶液中に懸濁されたままになるように懸濁調
製液に懸濁補助が含まれることが好ましい。
【００４８】 懸濁溶液は、マイクロビーズの劣化または分解を回避するために、ナトリウム
など一価陽イオンを実質的に含まないことが好ましい。好ましい態様において、
塩化カルシウムなど約５０ミリモルの濃度の架橋剤が本発明のマイクロビーズを
含む保存溶液中に維持される。
【００４９】 任意に、対象となる基質に対してマイクロビーズを保持するように、本発明の
組成物中に接着性物質を含めることができる。接着性物質は、例えば、ラテック
スまたは粘着性の微小球などさまざまな形態で提供することができる。ヒドロゲ
ルマイクロビーズに提供される粘着特性は結果として、マイクロビーズがその懸
濁状態を保持し続け、水性懸濁液中の凝集または凝固を最小限にすることを可能
にする。さらに、粘着特性を提供するために用いられる接着性物質は粒子の完全
性に影響を与えてはならず、マイクロビーズを溶解または衰弱させてはならない
。
【００５０】 本発明の組成物中に含むことができる適切な接着性物質は接着性ラテックスで
ある。接着性ラテックスは当業界において入手可能な適切な水分散性接着剤であ
ってもよい。農業において、このようなラテックス組成物はしばしば固着剤また
は展着剤と呼ばれる。固着剤は非カプセル化農薬を植物に付着する補助に用いら
れる。展着剤は適用時に非カプセル化農薬の分散の補助に用いられる。好ましい
接着剤はアクリル酸塩性接着剤である。１つの適切なラテックスが、コンパニオ
ン（Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ）の名称でローム・アンド・ハース（Ｒｏｍ ＆ Ｈａ
ａｓ）から入手可能である。別の適切なラテックスが、ＤＰＩ Ｓ−１００（メ
ーカー独自の固着剤／展着剤）の名称でディアポイント・インダストリーズ（Ｄ
ｅｅｒｐｏｉｎｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）から入手可能である。このような接
着剤の例は、ｎ−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレートなど「軟」モ
ノマーで製造されるポリマー、またはイソブチレン、ｎ−ブチルアクリレート、
イソオクチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレートなど軟成分で製造され
るコポリマー、およびアクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミン、メタク
リル酸、メチルメタクリレートなど極性モノマーである。非球状のポリアクリレ
ート接着剤が、例えば、ローム・アンド・ハース・ロプレックス（ＲＨＯＰＬＥ
Ｘ）系の接着剤として市販されている。非球状のポリアクリレート接着剤は総懸
濁液の約１０〜３５重量％で存在することが好ましい。
【００５１】 あるいは、接着剤の粘着性の微小球は、意図された基質に本発明のヒドロゲル
マイクロビーズを接着するために用いることができる。粘着性の微小球は所望の
接着機能を提供する十分な接着特性を有するが、マイクロビーズの放出特性を潜
在的に阻害することを引き起こすマイクロビーズを完全に被覆する危険はない。
マイクロビーズと粘着性微小球の組み合わせは、在来の噴霧器の開口部を改変す
る必要なしに適用することができ、目詰まりまたはブラギングの問題が最小限と
なる。さらに、マイクロビーズの（調製）懸濁液に粘着性（接着性）の微小球を
組み入れることにより、マイクロビーズの表面が粘着性となる。したがって、ビ
ーズは、例えば、葉または枝など意図された表面に固着することができる。接着
性の微小球は、特にそれらが中空の場合は、活性物質の一部をその独自の本体の
中へ吸収することにより、活性物質の放出の第２機構を提供することもできる。
これにより、放出プロフィールの全体的な変化、好ましくは増強をもたらしうる
。
【００５２】 接着性物質は、米国特許第３，６９１，１４０号に開示されたような不溶解性
、溶媒分散性、溶媒不溶解性、本質的に粘着性のエラストマー系コポリマー微小
球を含むアクリレートまたはメチアクリレート性接着性装置であることが好まし
い。あるいは、この接着性組成物は、米国特許第５，０４５，５６９号に開示さ
れたような中空、ポリマー、アクリレート、不溶解性、本質的に粘着性、溶媒不
溶解性、溶媒分散性、エラストマー系圧力感受性接着性の微小球を含んでもよい
。他の適切な接着剤は、米国特許第５，５０８，３１３号に開示されている側鎖
親水性ポリマーまたはオリゴマー成分を有する粘着性の微小球である。
【００５３】 あるいは、接着剤は、少なくとも１マイクロメートルの径を有する中実、ポリ
マー、アクリレート、本質的に粘着性、不溶解性、溶媒不溶解性、溶媒分散性、
エラストマー系圧力感受性接着性微小球の約６０〜１００質量％、および非球状
のポリアクリレート接着剤の０〜４０質量％を含む。中実の微小球は欧州特許出
願第３７１，６３５号の開示に従い製造される。
【００５４】 本発明の組成物は、例えば、ゲル化補助剤、保存剤、色素、湿潤剤、固定液、
乳化剤、増量剤、および多価アルコールやそのエステルなど凍結／融解安定剤を
含む１種類以上の補助剤を含んでもよい。これらの物質は、組成物の一般に約５
質量％未満、一般的に２質量未満％でその拡大機能を達成するのに有効量で存在
する。
【００５５】 光安定剤の組み入れを本発明のマイクロビーズに含めることができる。適切な
光安定剤として、カナダ特許第１，１７９，６８２号に開示された三級フェニレ
ンジアミン化合物が挙げられる。光安定剤は活性物により水不混和性溶媒中でそ
れを溶解することにより組み入れることができる。あるいは、光安定剤はカナダ
特許第１，０４４，１３４号に開示されたようにマイクロビーズ内に組み入れる
ことができる。
【００５６】 マイクロカプセル化活性物質は、米国特許第３，６９１，１４０号、第５，０
４５，５６９号、および第５，５０８３１３号のほか、欧州特許出願３７１，３
６５号に開示されたような在来のポリ尿素および／またはポリメチレン尿素カプ
セル化法を用いて形成されることが好ましい。あるいは、ゼラチンシェルを有す
るマイクロカプセルを本発明のマイクロビーズにおいて用い、米国特許第４，４
０２，８５６号において提供された方法により調製することができる。あるいは
、別の好ましい実施態様において、マイクロカプセルはリポソームの形で提供さ
れ、米国特許第４，９１１，９２８号に開示された方法により調製されうる。
【００５７】 本発明のマイクロビーズを製造する方法は、活性物充填マイクロカプセルを製
造し、親水性のマトリックス形成物質内にマイクロカプセル懸濁液を分散するこ
とを含むことが好ましい。次に混合物を硬化（ゲル化）しマイクロビーズを形成
する。結果として得られるマイクロビーズは、最初に約３０％よりも多い水を有
するヒドロゲルマイクロビーズであり、活性物充填マイクロカプセルは水ポリマ
ーマトリックス内に分散し混入することになる。
【００５８】 マイクロカプセルがマトリックス内に混入した親水性のマトリックスは、イオ
ン相互作用または熱硬化のいずれかにより形成することができる。イオン相互作
用によりマイクロビーズを形成する場合、（１）噴霧法と（２）乳化法の２つの
好ましい形成方法がある。噴霧法において、マトリックス形成／活性物懸濁混合
物を混合して機械的に微粒化し、小さな球状の液滴を形成する。マイクロビーズ
のサイズは一般に乳剤溶液、供給量および同軸気流速度の固有の特性により管理
される。
【００５９】 次に微粒化される液滴は反応槽の中へ直接自由に落下させることができる。反
応槽は凝固するようにヒドロゲルを硬化または固化する。反応槽の硬化は化学的
または非化学的手段により達成することができる。アルギン酸ナトリウムの場合
、カルシウムイオンを用いてポリマー鎖を架橋する。好ましい架橋剤は塩化カル
シウムである。
【００６０】 あるいは、乳化法を用いてヒドロゲルマイクロビーズを製造することができる
。連続相の物質を選択することにおいて、水性マトリックス形成物質と不混和性
であることが好ましい。
【００６１】 マトリックス形成物質は、本発明を実施することにおいて有効な範囲の濃度を
有することが好ましい。濃度は、取り扱いの容易さ、ゲル化時間、活性物質の液
滴周囲のヒドロゲルマイクロビーズの強度を最適化するように選択すべきである
。例えば、アルギン酸ナトリウム溶液を水中約１乃至１０％（ｗ／ｖ）の濃度で
調製しうることが好ましく、約１．５乃至約５％がさらに好ましく、約１乃至３
％が最も好ましい。しかし、ヒドロゲル剤の濃度が高すぎる場合は、溶液は粘稠
性のため球状のマイクロビーズの形成を妨げる場合もある。
【００６２】 あるいは、本発明のヒドロゲルマイクロビーズは、例えば、マトリックス調製
物質溶液を選択された架橋剤に滴下して添加することにより形成することができ
る。例えば、液滴形成および架橋剤添加が１つのソースからヒドロゲル液滴を放
出し、別のソースから架橋剤とともに液滴を被覆するノズルを振動させることに
よる一段階の方法として完了される方法を用いることができる。米国特許第４，
７０１，３２６号はこの方法の使用を開示している。
【００６３】 アルギン酸塩を用いて活性物質を固定化する好ましい態様において、架橋剤は
１乃至１０００ミリモルの濃度での溶液中で製造されることが好ましく、２０乃
至５００ミリモルがさらに好ましく、５０乃至１００ミリモルが最も好ましい。
濃度範囲は、架橋剤および基質調製物質の性質によって調節しうる。
【００６４】 マトリックス物質および活性物質を含有するマイクロビーズは、浸漬、噴霧、
液浸または液滴上に複合剤の量を沈着させる厳密な他の方法のいずれかにより架
橋剤溶液で処置することができる。浸漬するときは、溶解の時間は１秒乃至２４
時間、好ましくは１分乃至１時間、さらに好ましくは１０分乃至３０分でありう
る。
【００６５】 ヒドロゲルマイクロビーズ調製物の温度は、活性物質に対する損傷または変化
を回避するために選択されることが好ましい。例えば、アルギン酸塩が利用され
る好ましい態様において、温度は約１℃乃至約７０℃の範囲であることが好まし
く、約１０℃乃至約４０℃であることがさらに好ましく、約１５℃乃至約３０℃
であることが最も好ましい。
【００６６】 マトリックスゲル化温度内で活性物充填マイクロカプセルを固定化するには、
マトリックス形成物質は最初に熱を用いて水中に可溶化されなければならない。
加熱温度は約４０℃乃至約１００℃の範囲内にあることが好ましい。マトリック
ス形成物質が完全に溶解すると、溶液の温度は低下し、溶液はゲル硬化温度を約
５℃乃至約１０℃上回る。次に活性物充填マイクロカプセルを含有する懸濁液を
マトリックス形成溶液とほぼ同じ温度に予熱し、その後に２つの混合物を混ぜ合
わせ、均一に混合する。
【００６７】 マイクロビーズを製造するには、溶解したマトリックス形成／マイクロカプセ
ル懸濁液をノズル装置により微粒化し、または油型連続相を用いて乳化すること
ができる。噴霧法において、溶解した懸濁液は、例えば、同軸空気を用いて微粒
化し、蒸留水を含有する氷浴の中へ滴下することができる。
【００６８】 乳化法を用いてマイクロビーズを製造するには、連続油相をジャケット付き反
応器内で溶解したマイクロカプセルの懸濁液の温度に予熱する。連続相はいずれ
の親水性液体であってもよい。好ましく最も便利な液体は植物油または鉱油であ
る。他の可能な疎水性液体として、ヒドロフルオロエーテル、シロキサン、また
はシクロヘクサンやクロロホルムなどの溶媒も挙げられる。次にマイクロカプセ
ルの懸濁液を攪拌機を用いて連続相で乳化する。攪拌は所望の粒子サイズが得ら
れるまで継続する。次に反応混合物の温度を氷水の温度（約５℃）に低下させる
。そして基質が形成され、その中にマイクロカプセルを混入する。さらにマイク
ロビーズをろ過し、それらを送達のために溶液中に懸濁する前に洗浄することが
できる。
【００６９】 マイクロビーズを形成する方法において界面活性剤を用いることができる。異
なる界面活性剤の組み入れは、ヒドロゲル内の活性物の異なる種類のマイクロエ
マルジョンの液滴サイズを提供するとともに、反応槽溶液内で失われる遊離油の
量を指示する。好ましい界面活性剤は、例えば、ヘンケル（アンブラー、ペンシ
ルベニア州）から入手可能な、ＤＩＳＰＯＮＩＬ ＳＵＳ ＩＣ ８７５（ＣＭ
Ｃ〜１％）の製品名で入手可能な製品など高い臨界ミセル濃度を有する。
【００７０】 特に好ましい界面活性剤は非イオン性である。適切な界面活性剤の例として、
ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）およびポリ（エトキシ）ノニルフェノールが挙
げられる。ＰＶＰは約２０，０００乃至約９０，０００の範囲のさまざまな分子
量で有効かつ利用可能である。約４０，０００の分子量を有するＰＶＰが好まし
い。ポリ（エポキシ）ノニルフェノールは、ローヌプーラン（クランブリー、ニ
ュージャージー州）からＩＧＥＰＡＬの製品名で市販されており、エトキシ鎖の
長さによってさまざまな分子量を有する。次式を有するポリ（エトキシ）ノニル
フェノールを用いることができる。
【化２】 上式中、ｎは約９乃至約１３の平均値を有する。好ましいポリ（エトキシ）ノニ
ルフェノールは、ローヌプーラン（クランブリー、ニュージャージー州）からＩ
ＧＥＰＡＬ ６３０の製品名で市販されている――６３０は化合物の適切な分子
量を示す。適切な界面活性剤の他の例として、いずれもＢＡＳＦ（ワシントン、
ニュージャージー州）から入手可能なＰＬＵＲＯＮＩＣおよびＴＥＴＲＯＮＩＣ
の製品名で入手可能なポリエーテルブロックコポリマー、ＩＣＩ（ウィルミント
ン、デラウェア州）から入手可能なＢＲＩＪ界面活性剤など脂肪アルコールのポ
リオキシエチレン付加物、およびステアリン酸塩、オレイン酸塩など脂肪酸のエ
ステルが挙げられる。このような脂肪酸の例として、モノステアリン酸ソルビタ
ン、モノオレイン酸ソルビタン、三二オレイン酸ソルビタンなどが挙げられる。
脂肪エステルのアルコール部分の例として、グリセオール、グルコシルなどが挙
げられる。脂肪エステルはＩＣＩ（ウィルミントン、デラウェア州）からＡＲＬ
ＡＣＥＬ Ｃの商標で界面活性剤として市販されている。
【００７１】 例えば、鎖の長さ、官能基、および疎水性部位など界面活性剤のさまざまな特
性がマイクロビーズ内で形成される活性物の液滴にサイズ影響を及ぼしうる。例
えば、ＰＶＰ（４０，０００の分子量を有する）の使用により、ポリ（エトキシ
）ノニルフェノール（イゲパル３６０）の使用よりも大きなサイズの活性物の液
滴が生成される傾向がある。
【００７２】 あるいは、イオン界面活性剤を本発明の方法において用いることができる。適
切なイオン界面活性剤の例としては、ポリアクリル酸ナトリウムやカリウムまた
はポリメタクリル酸ナトリウムやカリウムなどポリアクリル酸の部分的に中和さ
れた塩があげられる。
【００７３】 本発明のマイクロビーズ内に混入したマイクロカプセル化活性物質は時間の経
過とともに徐々に放出される。これは、例えばシェルの破裂時に保護されていな
いマイクロカプセルはほぼ一度で活性成分を潜在的に放出しうるため、クッショ
ンに対する親水性マトリックスを有さず、活性物を保護することがない在来のマ
イクロカプセル化物質により起こりうる機序の変種である。本発明のマイクロビ
ーズからの活性物の放出は、マイクロビーズが配置されている環境の湿気（およ
び乾き）を制御することにより制御可能であることが好ましく有利である。
【００７４】 この理論により結合されていないが、活性物の放出の１つの機序は、ゲルマト
リックスから水が蒸発し、次いでマイクロカプセルシェルまたは膜を通じ、さら
に親水性マトリックスを通じて活性物が分散すると考えられている。この機序に
よる放出（分散）により活性物の放出が遅延すると考えられる。別の理論化され
た機序においては、活性物は基質から水中に混入し、水が蒸発すると、活性物が
大気中に放出する。
【００７５】 好ましい用途において、これらのヒドロゲルマイクロビーズはゲル内の水の蒸
発後に噴霧されることになる。ヒドロゲルビーズが脱水すると、マトリックスは
サイズが縮み、時間とともにその活性物を放出する。マイクロビーズのその最初
のサイズからの縮みの程度は、形成に用いられる成分によって決まる。マイクロ
ビーズはその最初のサイズから約１０乃至９０％縮むことが好ましく、約４０乃
至約８０％であることがさらに好ましく、約５０％乃至約７０％であることが最
も好ましい。
【００７６】 湿気に再曝露すると、マイクロビーズは有利に膨張し水を吸収することで再水
和しうる。湿気への再曝露はさまざまな方法で行うことができる。例えば、マイ
クロビーズの表面を水または他の水性溶液と直接接触させることができる。活性
物質としてフェロモンが用いられる農業用途において、農民または管理人は植物
や葉を洗浄し、ヒドロゲルマイクロビーズを再水和させることができる。あるい
は、マイクロビーズが配置されている環境または周囲空気の湿気は、空気中に空
気の液滴を混入させることにより上昇させることができる。したがって、マイク
ロビーズを再水和により「再活性化」させ、活性物質の放出時間を選択的に制御
することができる。
【００７７】 本発明のマイクロビーズはさまざまな方法により意図された基質に送達するこ
とができる。活性物質がフェロモンである好ましい実施態様において、マイクロ
ビーズの送達は、例えば、所望の放出範囲のサイズなどさまざまな因子によって
決まる。低い濃度の範囲では、マイクロビーズは中空の繊維、プラスチックの積
層薄片またはねじれ紐の中へ含浸させ、次に虫の浸襲から保護されるべき植物に
繊維または紐を物理的に付着させることができる。大きい範囲では、噴霧（空中
またはバックパッキングによる）が優れた選択肢となりうる。
【００７８】 以下の実施例は、本発明の範囲を説明する目的のみのためであり、限定するこ
とは意図されていない。他に特に規定がなければ、すべての部分およびパーセン
テージは質量で示されている。
【００７９】 実施例 予備実施例 米国特許第３，６９１，１４０号、第５，０４５，５６９号、および第５，５
０８３１３号のほか、欧州特許出願３７１，３６５号に開示されたマイクロカプ
セル化法に従ってマイクロカプセル化活性物質を調製した。予備試料Ａ乃至Ｃに
おける各フェロモンのマイクロカプセルの水性懸濁液をポリ尿素（５０ｇ）中に
カプセル化し、ラムサン（Ｒｈａｍｓａｎ）ゴム懸濁懸濁剤を添加して攪拌した
。分散した球状のマイクロカプセルを１０乃至１００ミクロンのサイズおよび約
５０ミクロンの平均径で製造した。 予備試料Ａ：Ｚ７−Ｚ１１−Ｃ１６アセテートおよびＺ７−Ｅ１１−Ｃ１６ア
セテート（１：１） 予備試料Ｂ：Ｅ１１−Ｃ１４アセテート 予備試料Ｃ：Ｅ１１−Ｃ１４アルコール 試料Ｃのマイクロカプセルシェル壁は試料ＡとＢにより形成されたマイクロカプ
セルに比べて強力ではないことが確認された。試料Ｃのマイクロカプセル壁は、
水が蒸発しフェロモンのプールを出ると破壊した。
【００８０】 実施例１：噴霧法により形成されたマイクロビーズ 予め計量した量のアルギン酸塩を既知の量の蒸留水の中へ溶解することにより
アルギン酸ナトリウム溶液を最初に調製した。溶液を完全に混合し、ポリマーを
可溶性にして混入した気泡を除去するために脱気した。２５０ｍＬの分離管中に
、マリン型インペラ（直径３ｃｍ）を用いて約３００ＲＰＭの速度で、８０ｇの
２％アルギン酸塩溶液（ＳＫＷ；ラニリス、フランス）を２０ｇのポリ尿素マイ
クロカプセル懸濁液（予備試料Ｂ）と混合した。次にマイクロカプセル懸濁液を
同軸空気ノズル噴霧器を用いて微粒子の液滴に微粒化し、塩化カルシウム溶液（
濃度５０ｍＭ）へ入れた。粒子のサイズは微粒化装置で設定することで決定した
。これにはノズルヘッド径、ノズルによるエマルジョンの供給速度およびその供
給経路に沿って通過する気流の制御が含まれた。ノズルの供給径が０．５０８ｍ
ｍ、同軸空気ノズルを１．１７ｍｍ、供給圧力が約１４０ｋＰａ、気流が約３５
ｋＰａで微粒子が形成された。アルギン酸塩基質内に混入したポリ尿素マイクロ
カプセルを有する分散した球状のマイクロビーズが得られ、このマイクロビーズ
は約５００ミクロンの平均径を有した。
【００８１】 実施例２：アルコール型フェロモンマイクロカプセル含有マイクロビーズ 実施例１における方法の概要を採用し、使用したマイクロカプセルが予備試料
Ｃから得られるＥ１１−Ｃ１４アルコール（信越化学工業株式会社、東京、日本
）であることを除き同方法に従った。結果として得られるマイクロビーズは分散
し、ポリ尿素シェルに損傷を与えることなくマイクロカプセルを固定化した。ヒ
ドロゲルの脱水時に、アルギン酸塩マトリックスはポリ尿素マイクロカプセルを
包み、粒子は完全なままであるように思われた。
【００８２】 実施例３：乳化法を用いたマイクロビーズ 予め計量した量のアガロースを既知の量の蒸留水の中へ溶解することによりア
ガロース溶液（アルドリッチ・ケミカル社、ミルウォーキー、ウィンスコンシン
州）を最初に調製した。溶液を完全に混合し、約１００℃の温度に加熱すること
によりマトリックス形成溶液を可溶性にした。次にマトリックス形成形成溶液の
温度をゲル化温度（使用するポリマーによって通常４０〜７０℃）に低下させた
。フェロモンを含有する同質量のポリ尿素マイクロカプセル（予備試料Ａ）を約
４０〜７０℃に予熱し、マトリックス形成溶液と混合させると同時に温度をおよ
そ４０〜７０℃に維持した。この温かいマイクロカプセル懸濁液５０ｇを、２０
０ｇの軽油（Ｄｒａｋｅｏｌ ３４；ペンレコ；カンサスシティー、ペンシルベ
ニア州）を含有する約６０℃の温度に設定された５００ｍＬのガラス製ジャケッ
ト付き反応器の中へ注いだ。ディスクタービン攪拌機（直径５．０８ｃｍ）を用
いて約２分間、６００ＲＰＭで混合物を攪拌した。次に乳濁液を氷浴で１０分間
、急速に冷却した。マイクロビーズの径サイズは０．１乃至１．５ｍｍであった
。結果として得られるマイクロビーズは、アガロースのゲルマトリックスをゲル
化する温度範囲内で固定化マイクロカプセルを含んだ。
【００８３】 実施例４：乳化法を用いたマイクロビーズ 予め計量した量のκ−カラギーナンを既知の量の蒸留水の中へ溶解することに
よりカラギーナン溶液（ＳＫＷ；カランタン、フランス）を最初に調製した。溶
液を完全に混合し、約８０℃の温度に加熱することによりマトリックス形成溶液
を可溶性にした。フェロモンを含有する同重量のポリ尿素マイクロカプセル（予
備試料Ａ）を約８０℃に予熱し、マトリックス形成溶液と混合させると同時に温
度をおよそ８０℃に維持した。この温かいマイクロカプセル懸濁液５０ｇを、２
００ｇの軽油（Ｄｒａｋｅｏｌ）を含有する約８０℃の温度に設定された５００
ｍＬのガラス製ジャケット付き反応器の中へ注いだ。ディスクタービン攪拌機（
直径５．０８ｃｍ）を用いて約２４分間、６００ＲＰＭで混合物を攪拌した。次
に乳濁液を氷浴で１０分間、急速に冷却した。３％塩化カリウム溶液２００ｇを
懸濁液に添加し、さらにマイクロビーズを架橋した。マイクロビーズの径サイズ
は０．１乃至１．５ｍｍであった。結果として得られるマイクロビーズは、カラ
ギーナンゲルをゲル化する温度範囲内で包括マイクロカプセルを含んだ。
【００８４】 実施例５ 実施例２の調製物を用い、同軸気流微粒化法を用いてマイクロビーズを製造し
た。エルンスト・ライツ（ヴェツラー、西独）から入手可能な光学顕微鏡ＬＥＩ
ＴＺ ＤＩＡＰＬＡＮを用いて、３０〜５０のマイクロビーズを評価することに
より平均粒子径を測定した。試料２から得られたアルコールフェロモンＥ１１−
Ｃ１４アルコールを含有するマイクロビーズを顕微鏡のスライド上に配置し、倍
率４０倍でマイクロ写真を撮った。顕微鏡写真のデジタル画像が図２に示されて
いる。図２からわかるように、マイクロビーズ２０はマトリックス２２内に混入
した活性物充填ポリ尿素マイクロカプセル２４を有するマトリックス２２を含む
。マイクロビーズを室温下の空気に約８分間曝した後、同じマイクロビーズのマ
イクロ写真を同じ倍率の４０倍で撮った。次に図３を参考にすると、マイクロビ
ーズの脱水後に撮られた顕微鏡写真のデジタル画像であり、基質２２がマイクロ
カプセル２４の周りで縮んで隠れており、マイクロカプセル２４が完全であると
思われるのが示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 倍率４０倍で撮った、本発明の好ましい実施態様（実施例３）の光学顕微鏡の
デジタル画像である。
【図２】 倍率４０倍で撮った、脱水前の、本発明の別の好ましい実施態様（実施例５）
の光学顕微鏡のデジタル画像である。
【図３】 倍率４０倍で撮った、脱水後の、図２の同じ試料の光学顕微鏡のデジタル画像
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ０１Ｎ 37/02 Ａ０１Ｎ 37/02 Ａ６１Ｋ 9/50 Ａ６１Ｋ 9/50 47/32 47/32 47/34 47/34 47/36 47/36 Ｂ０１Ｊ 13/14 Ｂ０１Ｊ 13/02 Ｂ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4C076 AA09 AA61 DD23 EE06A EE11A EE26A EE30A EE36A EE37A FF33 FF35 4G005 AA01 AA02 AB25 BA02 BA03 DB06Z DB30Z DC70X DD38Z DD39Z DE08Z EA02 EA03 4H011 AC07 BA01 BA05 BB03 BB06 BC06 BC18 BC19 DA06 DA15 DH05 DH10

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 活性物質を送達し放出する方法であって、 ａ）複数のマイクロビーズを溶液中に懸濁するステップであって、前記マイク
    ロビーズが活性物質を含む複数のマイクロカプセルを含み、前記マイクロカプセ
    ルが親水性マトリックス内に混入されているステップと、 ｂ）前記マイクロビーズを含む前記溶液を基質上に送達するステップと、 ｃ）前記マイクロビーズを脱水させるステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】 ｄ）前記マイクロビーズを湿気に曝すステップと、 ｅ）前記マイクロビーズを再水和させるステップと、 をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記マイクロビーズを湿気に曝す前記ステップが前記マイク
    ロビーズの表面を溶液で濡らすことにより行われる、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記マイクロビーズを湿気に曝す前記ステップが周囲空気に
    水分を添加することにより行われる、請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ｃ）乃至ｅ）のステップが連続的に反復される、請求項
    ２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記マイクロカプセルがポリ尿素、ポリメチレン尿素、ポリ
    ウレタンゼラチン、およびリピソームからなる群から選択される物質で製造され
    る、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記マイクロビーズが複数の活性物質の液滴をさらに含む、
    請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記親水性マトリックスが多糖類、ポリビニルアルコール、
    ポリアクリルアミド、およびメタクリル酸塩からなる群から選択される、請求項
    １に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記マトリックスがアルギン酸塩、キトサン、カラゲナン、
    ゴムおよび寒天からなる群から選択される多糖類である、請求項８に記載の方法
    。
  10. 【請求項１０】 前記活性物質がフェロモン、メルカプタン含有化合物、除
    草剤、殺虫薬、および医薬物質からなる群から選択される、請求項１に記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記活性物質がフェロモンであり、前記親水性マトリック
    スがアルギン酸塩である、請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記マイクロビーズが約１μｍ乃至約１０００μｍの平均
    径を有する、請求項１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記マイクロビーズが約１μｍ乃至約５００μｍの平均径
    を有する、請求項１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記マイクロビーズが界面活性剤をさらに含む、請求項１
    に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記マイクロビーズが油吸収剤をさらに含む、請求項１に
    記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記マイクロビーズが保存剤、湿潤剤、安定剤、ＵＶ保護
    剤、およびその組み合わせからなる群から選択される添加剤をさらに含む、請求
    項１に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記マイクロカプセルが前記マイクロビーズの総質量の約
    ０．１ｗｔ％乃至約６０ｗｔ％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記マイクロカプセルが前記マイクロビーズの総質量の約
    ０．２ｗｔ％乃至約４０ｗｔ％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記マイクロカプセルが前記マイクロビーズの総質量の約
    ０．３ｗｔ％乃至約２０ｗｔ％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記マイクロカプセルが約０．０１ｎｍ乃至約３００μｍ
    の径を有する、請求項１に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記マイクロカプセルが約０．０５ｎｍ乃至約２００μｍ
    の径を有する、請求項１に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 溶液中に懸濁されたマイクロビーズを含む噴霧可能な組成
    物であって、前記マイクロビーズがその中に混入した複数の活性物充填マイクロ
    カプセルを有する親水性マトリックスを含む組成物。
  23. 【請求項２３】 マイクロビーズが活性物質の液滴をさらに含む、請求項２
    ２に記載の組成物。
  24. 【請求項２４】 中空の粘着性接着性微小球、中実の粘着性接着性微小球、
    ラテックス、およびその組み合わせからなる群から選択される接着性物質をさら
    に含む、請求項２２に記載の組成物。
  25. 【請求項２５】 前記マイクロビーズが界面活性剤をさらに含む、請求項２
    ２に記載の組成物。
  26. 【請求項２６】 前記マイクロビーズが油吸収剤をさらに含む、請求項２２
    に記載の組成物。
  27. 【請求項２７】 前記マイクロビーズが保存剤、湿潤剤、安定剤、ＵＶ保護
    剤、およびその組み合わせからなる群から選択される添加剤をさらに含む、請求
    項２２に記載の方法。
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