JP5048690B2 - 特に種子発芽および植物発生のための遅延性効果の農業処理剤 - Google Patents
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Description
特に多孔性(外部および/または内部の空隙率)であり、従って活性種単独または液相などによって支持されるものの吸着および/または吸収に適切であり、その見かけ上の表面よりも大きい内側の表面を含んでいる不活性(即ち、基質に対して)な固形の材料の粒子によって構成されるコア、
粒子に吸収および/または粒子の又はその構成粒子の表面に吸着した農業的な処理の活性種(以前に規定した)、
以前に述べたとおりコアに吸収および/または吸着される活性種を含んでいるコアをカプセル化している膜(この膜は湿性基質と直接的または間接的に接触する場合に活性種に関して外向きに浸透性である少なくとも一つの親水性ポリマーによって構成される)。
疎水性ポリマーは、合成ポリマー, ポリ(3-ヒドロキシオクタノエート) (THO), ポリヒドロキシアルカノエート(THA), 異なる分子量のポリ乳酸(PLA), ポリ(3-ハイドロオキシブチレート-co-3-ヒドロバレレート) (PHVA), ポリ-ε-カプロラクトン(PCL), ブチルスチレンアクリレート, ポリエチレンテレフタラート(PET), グリコール-乳酸のコポリマー, アルキドレジン, 修飾デンプン, アルギナート, キトサンおよび ポリサッカライドからなる群から選択される;
好ましくは、疎水性ポリマーは、5000 および 100000の間のモル質量を有するポリ乳酸またはアルキド樹脂である。
a) 固形で分離した形態で不活性な材料が提供される、
b) 液相での農業的な処理のために選択される活性種が提供される、
c) 水相での親水性ポリマーが提供される、
d) 見かけ上の表面積よりも大きい内部の進展した表面積を具備している分離した形態の固形の不活性な材料(例えば、多孔性の材料)によって、液相に活性種を浸透し、なおも活性種を含んでいる固形で分離した形態である中間材料がえられる、
e) この中間材料が、親水性ポリマーと水相でコートされて小球が得られる、
f) 水が前記小球から除去されて、所望の農業的な処理剤を構成しえる粉末が得られる。
この粉末が、かように提供され、
水相で崩壊性の疎水性ポリマーが提供される、つまり:
g) この粉末が、疎水性ポリマーと水相でコートされて小球が得られ、
h) 水が前記小球から除去されて、所望の農業的な処理剤が得られる。
水相における疎水性ポリマーは、水中のラテックスまたは前記ポリマーのマイクロ懸濁液またはナノ懸濁液である、
前に規定した工程(g) および (h)は、全体を空気の流れのなかで、粉末を流動すること及び水相における疎水性ポリマーをそれに噴霧することにより同時に行われる。
第一の変種によると、例えば、直ちに、農業的な処理剤が、生殖または増殖のための植物材料と混合され、これは固形で分離した形態であり、このようになおも固形で分離した形態で得られた混合物が湿性基質に配置される。
この例によると、農業的な処理のための活性種は、既知の様式で土壌中の病原体に対して消毒および保護の作用を有している精油からなる。この精油は、例えば、Hethyt 600Rの名称でFlore de Saintongeが製造および販売されたタイムの精油である。この精油は、以下でHEとして参照される。
2. TdDは、以下に記載されるとおり、それぞれ20%, 33%, 43% および 50% m/mのHE (全体質量 TdD + HEに対するHEの質量)で多様な含浸の質量含有率が得られるように浸透された;これを行うために以下に記載される含浸の持続時間を変動させることで十分である。
ジクロロメタン (CH2Cl2)でのHEの抽出;
273 nmでの紫外線の範囲におけるジクロロメタン中でのHEのアッセイ。
急速な脱離の第一段階(これはTdDのフラクタル表面をコートしているHEの多重層の欠損と一致しえる);
緩徐な脱離の第二段階(これはTdDの外部および/または内部の空隙に保持されるHEの欠損と一致しえる);
実質的に、TdDに保持される全てのHEは、そのため比較的急速に放出されえる。
例 1により得られ、結果的に微小粒子の形態である中間材料(以下でMiとして参照される中間材料)は、かように提供される。
1. 親水性ポリマーの水溶液が提供された;
2. Miは、この水溶液中で分散されて分散物が得られた;
水性の分散剤は、ガラスプレートに伝播する。水が制御される様式で蒸散して、Miの粒子の周りの親水性ポリマーの癒着またはコアセルベーションにより沈殿し、粉末が得られる。
修飾デンプン、例えば、Cleargum(登録商標)としてRoquette社から販売された製品であり、図 1に提示される化学式に対応する;
ヒドロキシプロピルセルロース、例えば、Klucel(登録商標)としてAqualon 社から販売された製品であり、図 2に示される化学式に対応する;
Klucel(登録商標)に関して、次の事項に注意すべきである。その事項とは、それが水に45゜Cから不溶性であり、これによって引き続き以下の例 4に示されるとおり本例により得られた粉末を、疎水性ポリマー(ポリ乳酸またはアルキド樹脂)で、水相で温かい条件下で親水性ポリマーの膜(または第一の膜)の溶解又は膨潤を生じる危険性なく、コートすることが可能となる。
2. 以前の指摘のとおり選択された親水性ポリマーの水溶液(水の重量に対し該ポリマーの1重量%または2重量%)が提供された;
3. 1000 rpmで室温で解膠させるパドル回転を用いて、(2)からの水溶液が撹拌された。そして、Miが添加されMiの水性の分散剤が得られ、1 分間撹拌され、Miは以下で報告される全ての試験において水性の分散剤(即ち、全体の重量 Mi プラス 水性ポリマー溶液)の20重量%を示している;分散工程は、Miの質量を一定に維持している間に、及びMiの粒子をカプセル化している親水性ポリマーの質量を変動させている間に、およびMiの粒子をカプセル化している親水性ポリマーの質量を変動させている間に行われた;しかしながら、Miの粒子の周りに親水性ポリマーを最小の量で適用することが選択された。
厚い膜壁によって、HEの拡散が減速する;
しかしながら、斜めの漸近線は、修飾デンプン(例えば、Cleargum)に関するよりも、HPCでカプセル化されたMiの粒子に関して緩徐に達する。そのうえ、漸近線はなお一層水平となり、長い保持時間のために、HPCのモル質量が高いほど、Mi粒子の周りに沈着した量は多くなる。
一般的には、この例によると、例 2にしたがって得られた粉末が提供され、土壌中での良好なウォーターバリアおよび相対的に急速な分解の速度を有する疎水性ポリマーを用いて、前記ポリマーの水性の分散剤が形成された。次に、粉末が疎水性ポリマーでコートされて小球が得られ、水がこれらの小球から除去されて所望の処理剤が得られる。
以下の操作プロトコールが次に行われた。
マイクロ粒子が各々TdD + HE コア(TdD + HEの全体重量の43%重量を示すHE )および分子量80000でコア (TdD + HE)の5%または50% (m/m)のHPC膜を含有する第一の粉末、
マイクロ粒子が各々TdD + HE コア(TdD + HEの全体重量の43%重量を示すHE )および分子量850000でコア (TdD + HE)の5%または50% (m/m)のHPC膜を含有する第二の粉末、
2. 水性の基剤中のPLAラテックスが提供され、そのPLAは15% (m/v)の水相を示している;上記で同定した異なる分子量の二つのPLAsを試験した、
3. その粉末が、ラテックスにパドル回転を800 rpmで一分間45°で分散されて、水性の分散剤を得た、
4. 乾燥エマルジョン剤技術によって、水性の分散剤がガラスプレートに広げられ、次に乾燥器で58゜Cで30〜45 分間乾燥し、かように得られた粒子が回収される(任意で、乳鉢で分離した後に)。
二重膜によるカプセル化されたHEの収率が、以前に記載した方法にしたがって計算された、
オープンエア中での拡散の動態が、粒子の重量減少をモニターすることによって決定された、
拡散の動態が、同じ方法で、混合し、砂に粒子を導入することによって及び粒子中のHEの残留量を決定することによって決定された。
・ 乾燥エマルジョン剤による第二のカプセル化の収率は、41%〜73%の範囲であり;この工程の間に、HPCが拡散に対しHEを防御する、
・ 全体の収率は、粉末に沈着したPLAの質量で変化しない、
・ オープンエアにおける拡散は、第二のカプセル化の間に適用されるPLAの量を増加させることによってかなり遅延された、
砂に拡散によって、例えば、湿性基質における種子などのタイプの適用に関して、30日間の放出の遅延が達成されえることが示される。
プロセス空気がセットされ、温度を80゜C、圧力を0.8 barに制御された、
20 gの粉末が産物のタンクに導入された、
疎水性ポリマー分散剤は、10%の乾燥抽出物を含み、液体の流速2-3 ml/分、噴霧空気圧0.8 barで噴霧された。
・ 良好な収率は、研究的な条件下よりも流動ベッドにおいて得られる、
・ オープンエアにおける拡散動態によって、オープンエアにおける放出が流動エアベッドにおいて行われた第二のカプセル化によってよりよく制御されたことが示される。
微生物タイプの農業的な処理の活性種に関して、細菌のマイクロカプセル化の試験を、以下に記載される研究室での乾燥エマルジョン剤タイプの実験プロトコールにしたがって蛍光菌(Pseudomonas fluorescens)で行った。係る場合において、農業上の課題は、この細菌を播種後に急速に放出させることである。
初期の懸濁液 5.86 x 1010 CFU/ml
カプセル化後の30 分間 = 4.6 x 108 CFU/ml
カプセル化後の24 時間 = 1.9 x 108 CFU/ml
カプセル化後の10 日間 = 1.35 x 108 CFU/ml
カプセル化後の29 日間 = 8.3 x 106 CFU/ml
シュードモナス属(Pseudomonas)の保存は特に困難であるので、本発明によるシステムによってこの微生物を脱水形態(35%〜60%の平衡相対湿度)で保存する及び分配することが可能であると認められる。
Claims (30)
- 湿性基質で支持される生きている植物のための農業的な処理剤であって、前記農業的な処理剤は固形で分離した形態であり、固形粒子を具備し、各粒子は以下を具備する処理剤:
前記基質に不活性な固形材料の粒子を含んでいるコアであって、見かけ上の表面積よりも大きい内部の進展した表面積を含んでいるコア;
前記粒子に吸収および/または前記粒子の表面に吸着した農業的な処理の活性種;
前記コアをカプセル化している膜であって、前記湿性基質と直接的または間接的に接触する場合に活性種に関して外向きに浸透性である少なくとも一つの親水性ポリマーを含む膜;および
前記コアをカプセル化している外側の膜であって、前記基質と接触することで壊れる少なくとも一つの疎水性ポリマーを含む外側の膜。 - 請求項1に記載の剤であって、前記固形粒子の平均径は5 および 500 μmの間である剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記親水性ポリマーは、ポリビニルピロリドン (PVP), ポリビニルアルコール(PVA), アルギナート, キトサン, 修飾多糖類または無修飾の多糖類, 修飾デンプン, 無修飾のデンプン, セルロース, デキストリン, マルトデキストリン, アラビアゴム, グアールゴム, アカシアゴム, ゼラチン, ダイズタンパク質, および乳清タンパク質からなる群から選択される剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記固形材料は、ゼオライト, モンモリロナイト, 炭酸カルシウム, シリカ, 珪藻土, および軽石からなる群から選択されるミネラル材料である剤。
- 請求項4に記載の剤であって、前記ミネラル材料は、珪藻, 消石灰, および水の間の熱水反応によって取得される修飾された珪藻土を含む剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記固形材料は、マクロ孔質ポリスチレン, ポリアクリレート, 微孔質スチレンマトリックス, および熱収縮性ポリマーからなる群から選択される非ミネラルである剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記粒子はミクロスフェアの形態を有する剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記粒子はマクロ孔質構造を有する剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記固形材料の領域に対する比表面積(BET)は、少なくとも50m2/gと等しい剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記固形材料に対する農業的な処理の活性種の重量比は、少なくとも10-9と等しい剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記親水性ポリマーは、少なくとも30℃の温度以上で水に不溶性である剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記農業的な処理のための活性種は、種子の発芽を刺激する産物を含む剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記農業的な処理のための活性種は、植物の成長を促進する産物を含む剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記農業的な処理のための活性種は、若い植物の成長に都合悪い因子を防御するための産物を含む剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記農業的な処理のための活性種は、植物の成長を刺激する又は前記植物を病原体に対抗して防御する微生物を含む剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記疎水性ポリマーは、合成ポリマー, ポリ(3-ヒドロキシオクタノエート) (THO), ポリヒドロキシアルカノエート(THA), ポリ乳酸(PLA), ポリ(3-ハイドロオキシブチレート-co-3-ヒドロバレレート) (PHVA), ポリ-ε-カプロラクトン(PCL), ブチルスチレンアクリレート, ポリエチレンテレフタラート(PET), グリコール-乳酸のコポリマー, アルキドレジン(alkyd resins), 修飾デンプン, アルギナート(alginates), キトサン(chitosans)および ポリサッカライドからなる群から選択される剤。
- 請求項1に記載の剤であって、前記疎水性ポリマーは、5000 および 100000の間のモル質量を有するポリ乳酸またはアルキド樹脂を含む剤。
- 請求項1に記載の農業的な処理剤を得るための方法であって、以下を含む方法:
a) 固形で分離した形態で不活性な材料を提供すること(ここで、前記不活性な材料は、見かけ上の表面積よりも大きい内部の進展した表面積を含む);
b) 液相での農業的な処理のために選択される活性種を提供すること;
c) 水相での親水性ポリマーを提供すること;
d) 水相で崩壊性の疎水性ポリマーを提供すること;
e) 前記不活性な材料を液相において活性種と浸透して、固形で分離した形態の中間材料がえられて、前記中間材料に活性種が含まれること;
f) 前記中間材料を前記親水性ポリマーと水相でコートして、中間の小球を得ること;
g) 水を前記中間の小球から除去して、中間の処理剤を構成している中間の粉末を得ること;
h) 前記中間の粉末を、前記疎水性ポリマーと水相でコートして小球を得ること;、
i) 水を前記小球から除去して、前記農業的な処理剤を得ること。 - 請求項18に記載の方法であって、含浸条件は、前記不活性材料に、液相中に活性種の初期質量の20%および200%の間の液相中の多量の活性種で充填するために事前に規定される方法。
- 請求項18に記載の方法であって、工程(e) および (f)は、同時に、中間材料を流動することによって及び水相で親水性ポリマーを全体を空気の流れのなかで噴霧することによって実施される方法。
- 請求項18に記載の方法であって、前記親水性ポリマーは、前記水相の少なくとも 1%重量を含む方法。
- 請求項21に記載の方法であって、水相における前記疎水性ポリマーは、水中にラテックス、マイクロ懸濁液またはナノ懸濁液を含む方法。
- 請求項21に記載の方法であって、工程(g) および (h)は、同時に、前記中間の粉末を流動すること及び水相で疎水性ポリマーを全体を空気の流れのなかで噴霧することによって実施される方法。
- 請求項18に記載の方法であって、いずれかの処理剤の球状化の工程をさらに具備する方法。
- 請求項18に記載の方法で得られる農業的な処理剤。
- 植物種の生殖または増殖のための分離した形態で別々の成分を含んでいる植物材料であって、別々の成分が請求項1に記載の処理剤を導入している崩壊材料のマトリックスでコートまたはフィルム処理される植物材料。
- 請求項26に記載の材料であって、前記植物材料が、植物種の種子を含む材料。
- 種の生殖または増殖のための植物材料を湿性基質に提供すること;および請求項1に記載の農業的な処理剤を前記湿性基質に提供することを含み、前記農業的な処理のための活性種が発生している植物種の発根の領域又は冠の領域に放出される農業的な処理の方法。
- 請求項28に記載の方法であって、さらに農業的な処理剤を固形で分離した形態で前記植物材料と混合すること;およびこのように得られた混合物を前記湿性基質に配置することを含む方法。
- 請求項28に記載の方法であって、さらに前記湿性基質に配置される前に、前記農業的な処理剤を統合的に前記植物材料と組み合わせることを含む方法。
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