JP2006273773A - カプセル壁材に温度応答機能を付与することにより内包した油溶性昆虫フェロモンを蒸散コントロール可能なマイクロカプセル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度応答機能を有する壁材ポリマーを外殻とすることにより油溶性昆虫フェロモンを蒸散制御可能な油溶性昆虫フェロモン内包マイクロカプセルが得られる。水あるいは含水保護物質環境下において、温度応答性ポリマーをカプセル壁材とすることにより内包した油溶性昆虫フェロモンの蒸散制御が温度(気温)により可能となる。マイクロカプセル化技術により高濃度に内包された油溶性昆虫フェロモンを長期間安定的に蒸散制御が可能になる。
【選択図】 図1
Description
第1に、以下の温度応答機能を有する壁材ポリマーをカプセル壁材とする油溶性昆虫フェロモンを内包するマイクロカプセルを製造する方法であって、
(1)温度応答性モノマー、重合性モノマー、架橋モノマー、ラジカル開始剤、蒸留水からなる水相を非反応性有機溶媒と分散安定剤を含む有機相に混合する工程、
(2)前工程で得られた溶液をホモミキサーあるいはホモジナイザーを用いて乳化・分散させW/Oエマルションを調整する工程、
(3)乳化・分散させた溶液中の溶媒に重合開始剤を添加して加温により重合させてモノマーをポリマー化(マイクロカプセル化)させる工程、
(4)マイクロカプセルをろ過後、アルコールで洗浄し、さらに蒸留水洗浄した後、マイクロカプセルを蒸留水中に浸す工程、
(5)デカンテーションおよび/または遠心分離により、マイクロカプセルを得る工程、
(6)得られたマイクロカプセルを油溶性昆虫フェロモンあるいは油溶性昆虫フェロモンと昆虫フェロモンと希釈有機溶媒からなる溶液に挿入し含浸する工程を含むことを特徴とする方法が提供される。
第2に、上記製造方法により得られるマイクロカプセルの構成成分である温度応答性モノマーがN−アルキル置換(メタ)アクリルアミド、N−アルキレン置換(メタ)アクリルアミド、N−アルキレン置換(メタ)アクリルアミドである上記第1の発明に記載のマイクロカプセル製造方法が提供される。
第3に、重合性モノマー、架橋モノマー、ラジカル開始剤が水溶性であることを特徴とする上記第1の発明に記載のマイクロカプセル製造方法が提供される。
第4に、上記第1〜3の発明のいずれかの方法によって得られることを特徴とする温度応答機能を有する油溶性昆虫フェロモン内包マイクロカプセルが提供される。
第5に、上記第1〜4の発明に記載のマイクロカプセルのカプセル外殻から水あるいは含水保護物質環境下において内包した油溶性昆虫フェロモンを下限臨界共融温度(LCST)を境に低温側で蒸散促進、高温側で蒸散抑制可能なマイクロカプセルが提供される。
水相として、60mlの蒸留水中に温度応答性モノマーとして10wt%(W/V)のN−イソプロピルアクリルアミド、重合性モノマーとして1wt%(W/V)のアクリルアミド、架橋モノマーとして0.2wt%(W/V)のN,N’―メチレンビスアクリルアミドを窒素雰囲気下においてマグネチックスターラーで撹拌しながら添加したものを用意した。有機相として、300mlのシクロヘキサン中に分散安定剤として0.1wt%(W/V)のレシチンを加えたものを用意し、1000mlのジャケット付三ツ口セパラブルフラスコに移し、恒温循環水槽にて反応器内を25℃に保った。撹拌には羽根付き撹拌棒を使用した。調製した水相および有機相はいずれも窒素雰囲気下において1時間撹拌したものを用いた。水相を有機相に加える30秒前に、水相にラジカル開始剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウムを加えた後、水相を有機相に撹拌しながら加え25℃,2分間,150rpmで撹拌してW/Oエマルションを形成した。形成したW/Oエマルションに、水相に対して0.5wt%(W/V)の重合開始剤(N,N,N’,N’―テトラメチルエチレンジアミン)を加えて重合させ、60℃まで昇温して150rpmで撹拌しながら1時間反応を行ってマイクロカプセルを形成させた。調製は全て窒素雰囲気下で行った。調製後のマイクロカプセルは桐山ロートを用いてろ過し、未反応物などを取り除くために最初にエタノール、次に蒸留水で洗浄した後、3日間蒸留水に浸しておいた(蒸留水は毎日交換)。
得られたマイクロカプセルに油溶性昆虫フェロモンであるドデシルアセタートを含浸させるために、100mlドデシルアセタートのみ、あるいは希釈有機溶媒50wt%(W/V)のヘキサンとの50wt%(W/V)のドデシルアセタートを混合した200ml溶液にマグネチックスターラーで撹拌しながら3日間浸した。その後、マイクロカプセルの表面に付着した上記油溶性昆虫フェロモンや上記希釈有機溶媒を取り除くために蒸留水で洗浄し、凍結乾燥を行い、油溶性フェロモン内包マイクロカプセルを得た。
調製したマイクロカプセルの全体図を図3に示す。粒子径は100〜300μmであった。また、示差走査熱量分析装置の結果より、下限臨界共融温度(LCST)は34℃であった。ガスクロマトグラフィーにより分析した油溶性昆虫フェロモン(ドデシルアセタート)のマイクロカプセル中への含有量(率)を表1に示す。
油溶性昆虫フェロモン(ドデシルアセタート)の蒸散挙動は、実施例1より得たマイクロカプセル0.1gを10wt%(W/V)のポリビニルアルコール溶液中(含水保護物質環境下)に入れた複数個のサンプルを、インキュベーター内(下限臨界共融温度(LCST)を境に低温(20℃)と高温(40℃)条件下)で一定時間おきにサンプリングすることで評価した。マイクロカプセルは乳鉢ですり潰した後、20mlのメスフラスコに入れアセトンで定容後、超音波浴槽に入れ、10分間超音波を照射し、マイクロカプセル中のフェロモンをアセトンに溶出させた。これを50mlのサンプル瓶に移し、シリンジおよびメンブレンフィルターを用いて20mlのサンプル瓶にろ別した。ホールピペットを用いて正確に測りとったろ液5mlを10mlメスフラスコに入れ、これに内部標準溶液であるテトラデカン0.05gを入れた後、アセトンで定容した。その後ガスクロマトグラフィーにて、マイクロカプセル中のドデシルアセテートを測定した。マイクロカプセル調製直後に初期内包量を求め、一定時間後にサンプリングしたマイクロカプセル中のドデシルアセタート量を定量し、調製直後の初期内包量から所定時間後の内包量の差を算出し、カプセル外殻からの蒸散率として定義した。その蒸散結果を図4に示す。
油溶性昆虫フェロモン(ドデシルアセタート)の蒸散挙動は、マイクロカプセル0.1gを含水保護物質なしの環境下に入れた複数個のサンプルを、インキュベーター内(下限臨界共融温度(LCST)を境に低温(20℃)と高温(40℃)条件下)で一定時間おきにサンプリングすることで評価した。その他の詳細な実験条件は、実施例2と同様である。その蒸散結果を図5に示す。
下限臨界共融温度(LCST)の分析は、示差走査熱量分析計を用いて行った。測定法はリファレンス試料としてα−アルミナを使用し、試料重量は8.0〜10mg、昇降温速度は5.0℃/minとして窒素雰囲気下にて測定を行った。α−アルミナ及び試料はアルミニウムシールセルによりシールして測定した測定範囲は0〜100℃の範囲で行った。
ドデシルアセテートの分析は、ガスクロマトグラフィーを用いて行った。カラムはキャピラリーカラム(長さ30m、直径0.25mm)を用いた。分析条件は、試料気化室温度が200℃、検出器(FID)は200℃、カラムオーブンは180℃であった。サンプル注入量は1μLとした。
蒸散率(%)=(所定時間にサンプリングしたマイクロカプセル中に含まれるフェロモン内包量/マイクロカプセル中に含まれる初期フェロモン内包量)×100
Claims (5)
- 以下の温度応答機能を有する壁材ポリマーをカプセル壁材とする油溶性昆虫フェロモンを内包するマイクロカプセルを製造する方法。
(1)温度応答性モノマー、重合性モノマー、架橋モノマー、ラジカル開始剤、蒸留水からなる水相を非反応性有機溶媒と分散安定剤を含む有機相に混合する工程。
(2)前工程で得られた溶液をホモミキサーあるいはホモジナイザーを用いて乳化・分散させW/Oエマルションを調整する工程。
(3)乳化・分散させた溶液中の溶媒に重合開始剤を添加して加温により重合させてモノマーをポリマー化(マイクロカプセル化)させる工程。
(4)マイクロカプセルをろ過後、アルコールで洗浄し、さらに蒸留水洗浄した後、マイクロカプセルを蒸留水中に浸す工程。
(5)デカンテーションおよび/または遠心分離により、マイクロカプセルを得る工程。
(6)得られたマイクロカプセルを油溶性昆虫フェロモンあるいは油溶性昆虫フェロモンと希釈有機溶媒からなる溶液に挿入し含浸する工程。 - 温度応答性モノマーがN−アルキル置換(メタ)アクリルアミド、N−アルキレン置換(メタ)アクリルアミド、N−アルキレン置換(メタ)アクリルアミドである請求項1のマイクロカプセル製造方法。
- 重合性モノマー、架橋モノマー、ラジカル開始剤が水溶性であることを特徴とする請求項1のマイクロカプセル製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかの方法によって得られることを特徴とする温度応答機能を有する油溶性昆虫フェロモン内包マイクロカプセル。
- 請求項1〜4に記載のマイクロカプセルのカプセル外殻から水あるいは含水保護物質環境下において内包した油溶性昆虫フェロモンを下限臨界共融温度(LCST)を境に低温側で蒸散促進、高温側で蒸散抑制可能なマイクロカプセル。
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JPH0553540B2 (ja) * | 1985-05-29 | 1993-08-10 | Mitsui Toatsu Chemicals | |
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