JPWO2011021704A1 - 薬剤を植物体に取り込ませる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.以下の工程(1)および(2)を含む、薬剤を植物体に取り込ませる方法。
(1)薬剤が両親媒性物質に内包された、粒径が100nm以下である会合体を水系溶媒に分散させた分散液を得る工程
(2)工程(1)で得られた分散液を植物体の少なくとも一部と接触させて、会合体を植物体に取り込ませる工程
2.工程(2)において、分散液を植物体の少なくとも根と接触させる前項1に記載の方法。
3.工程(2)が薬剤を揮散する植物体を製造するために行われる、前項1または2に記載の方法。
4.工程(2)が薬剤を植物体から揮散させるために行われる、前項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
5.薬剤が害虫防除剤である前項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
6.薬剤が両親媒性物質に内包され、粒径が100nm以下である会合体を水系溶媒に分散させた分散液を含有する、植物体に薬剤を取り込ませるための薬剤組成物。
7.前項1〜5のいずれか1項に記載の方法に用いる、前項6に記載の薬剤組成物。
(1)薬剤が両親媒性物質に内包された、粒径が100nm以下である会合体を水系溶媒に分散させた分散液を得る工程
(2)工程(1)で得られた分散液を植物体の少なくとも一部と接触させて、会合体を植物体に取り込ませる工程
以下、各工程に分けて詳述する。
この工程は、薬剤、両親媒性物質および水系溶媒を含む混合液を、攪拌等の方法で処理し、薬剤が両親媒性物質に内包された、粒径が100nm以下である会合体を水系溶媒に分散させた分散液を得る工程である。
薬剤としては、水溶性ではない、微溶性及び油溶性の成分が好ましい。薬剤としては、例えば、害虫防除剤、殺菌剤などの活性成分が好適に挙げられる。害虫防除剤としては、例えば、害虫忌避成分および殺虫成分が挙げられる。害虫防除剤と殺菌剤を混合し、病害虫防除に用いることもできる。薬剤は、活性成分自体であってもよいし、固体や液状の活性成分を溶剤などの助剤と混合したものであってもよい。
両親媒性物質としては、例えば、多価アルコール、各種界面活性剤、粘土鉱物、ゲル、ポリマー、レシチン等を用いることができる。
水系溶媒としては、例えば、水および各種の緩衝液等が好ましく用いられる。緩衝液としては、pH5〜8に調整されたものが好ましく、例えばリン酸緩衝液、HEPES緩衝液、クエン酸緩衝液および酢酸緩衝液等を使用できる。
本明細書において、「会合体」とは、油性液体もしくは固体、またはその混合物の薬剤粒子が両親媒性物質に内包された微粒子である。
薬剤は、活性成分自体であってもよく、固体や結晶状、液状の活性成分を溶剤などの助剤と混合したものであってもよい。
薬剤が両親媒性物質に内包された、粒径が100nm以下である会合体を水系溶媒に分散させた分散液は、公知の手段、例えば、転相乳化法、液晶乳化法、PIT乳化法、D相乳化法、可溶化領域を利用した超微細乳化法および機械乳化法等により調製することができる。
分散液には、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、防腐剤、ジベレリン等の植物生長調節剤、肥料成分、ゲル化剤、増量剤、展着剤、湿潤剤、安定剤、石けん類、液化石油ガス、ジメチルエーテル、フルオロカーボン等の噴射剤、カゼイン、ゼラチン、アルギン酸及びカルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
この工程は、工程(1)で得られた会合体の分散液(以下、会合体分散液ともいう)と植物体との接触させる部位としては、植物体の根、茎、葉が好ましく、根および葉がより好ましく、根が特に好ましい。
以下に実施例で用いた試薬の商品名を記す。
d・d−T−シフェノトリン:ゴキラート−S(住友化学(株)製)
メトフルトリン:エミネンス(住友化学(株)製)
トランスフルトリン:バイオスリン(バイエルクロップサイエンス(株)製)
プロフルトリン:フェアリーテール(住友化学(株)製)
エムペントリン:ベーパースリン(住友化学(株)製)
D−リモネン:D−リモネン(日本テルペン化学(株)製)
POEソルビタンモノラウレート:レオドールTW−L106(花王(株)製)
POE硬化ヒマシ油:エマノーンCH−40(花王(株)製)
POEアルキルエーテル:アクチノールF−7(松本油脂製薬(株)製)
POEノニルフェニルエーテル:ブラウノンN510(青木油脂工業(株)製)
POEスチリルフェノールエーテル:ソルポールT−20,T−15(東邦化学工業(株)製)
ラウリン酸ヘキシル:セチオールA(コグニスジャパン(株)製)
プロピレングリコールモノメチルエーテル:ハイソルブMP(東邦化学工業(株)製)
なお、水はイオン交換水を用いた。
〈試験検体の調製〉
表1に示す処方1および2に従い、薬剤(d・d−T−シフェノトリン)が両親媒性物質に内包された会合体を水に分散させた分散液(検体1および2)を調製した。なお、会合体の粒径は、薬剤と両親媒性物質との配合比、および撹拌条件により調整した。
図8(c)に示すように、検体1および2を供試植物体の土壌に灌注処理した。供試植物体としては、市販のポット鉢に入った、全高20cm程度のシュウカイドウ科シュウカイドウ属ベゴニア・センパフローレンス(Begonia Semperflorens)を用いた。
前記潅注処理から6日後に、植物体の根より上部(検体の会合体分散液が直接接触していない部位)を、下記(1)〜(6)の工程を順次行い、前処理したものをガスクロマトグラフィーにて下記分析条件にて分析した。
(1)植物体の根より上部をミキサーで粉砕し、アセトニトリルを30ml加えてジューサーで均一になるまで撹拌する。
(2)30分間超音波抽出後、ペーパーろ過し、残渣にアセトニトリルを加えて、超音波をかけて30分間再抽出する。
(3)ペーパーろ過後、ろ液をアセトニトリルで100mlに定容し、20mlを遠沈管に分取して、0.5M リン酸緩衝液 10ml、塩化ナトリウム 10gを添加する。
(4)遠心分離(3000rpm、30分間)後、油相をODSミニカラム(1000mg)にマウントし、溶出液を濃縮乾固する。
(5)30%アセトン/ヘキサンに溶解し、SAX/PSAミニカラム(500mg/500mg)にマウントする。
(6)溶出液を濃縮乾固し、全量を特級アセトン約1.5mlで溶解して、分析試料とする。
機器:島津製作所ガスクロマトグラフGC−2014カラム:J&WキャピラリーカラムDB−1(30m×φ0.25mm、膜厚0.25μm)
キャリアガス:He気化室温度
280℃カラム温度:50℃(2min)→10℃/min→280℃(10min)
検出器温度:300℃注入モード
スプリット比:−1(オート)制御モード
線速度:40cm/sec
〈試験検体の調製〉
表6に示す処方3〜5に従い、薬剤(トランスフルトリンまたはd・d−T−シフェノトリン)が両親媒性物質に内包された会合体を水に分散させた分散液(検体3〜5)を調製した。なお、会合体の粒径は、両親媒性物質の添加量により調整した。
図8(b)に示すように、50mlガラス製サンプル瓶20に検体3〜5の会合体分散液を充填した。続いて、ポット鉢から植物体10を取り出し、土を洗い落として根をむき出しにしたものをサンプル瓶20に挿入した。
分析用試料調製方法、分析条件は実施例1と同様とした。
〈試験検体の調製〉
表9に示す処方6〜10に従い、薬剤(メトフルトリンおよびトランスフルトリンの少なくとも一方)が両親媒性物質に内包された会合体を水に分散させた分散液(検体6〜10)を調製した。なお、会合体の粒径は、両親媒性物質の添加量および撹拌条件により調整した。
以下の(1)〜(5)の手順により、検体6〜10の会合体分散液を植物体に接触させて、植物体に薬剤を取り込ませ、植物体から薬剤が揮散されるか否かを調べた。
(2)供試虫をポリエチレンテレフタレート(PET)製16メッシュで作製した100mm×200mmのケージに放った。
(3)図9に示すように、500mm×500mm×500mmのPET製チャンバーに上記(1)で作成した植物体および供試虫を放ったケージを置いた。
(4)アース製薬(株)製おそとでノーマットの器具のみを空間撹拌用の送風機(2.2リットル/秒)として、チャンバー内に設置した。
(5)送風機を起動した後、直ぐにチャンバーを密閉し、4時間後のノックダウン率(%)を測定した。その結果を表12に示す。
〈試験検体の調製〉
以下の表13に示す処方11および12に従い会合体分散液(検体11および12)を調製した。なお、会合体の粒径は、両親媒性物質の添加量により調整した。
以下の(1)〜(5)の手順により、検体11または12の会合体分散液を植物体に接触させて、植物体に薬剤を取り込ませ、植物体から薬剤が揮散されるか否かを調べた。
a)切花水耕処理:図8(a)に示すように、50mlガラス製サンプル瓶20に会合体分散液を充填した。ポット鉢から植物体10を取り出し、茎部下端で植物体を切断し、サンプル瓶20に挿入した。サンプル瓶20の瓶口と植物体10を隙間が無いようにきつくアルミホイル30で覆った。
b)根水耕処理:図8(b)に示すように、50mlガラス製サンプル瓶20に会合体分散液を充填した。続いて、ポット鉢から植物体10を取り出し、土を洗い落として根をむき出しにしたものをサンプル瓶20に挿入した。サンプル瓶20の瓶口と植物体10を隙間が無いようにきつくアルミホイル30で覆った。
c)灌注処理:図8(c)に示すように、天面にφ50mmの穴を開けた150mm×150mm×150mmのPET製ボックス40内にポット鉢に入った植物体10を設置し、穴に植物体10を通した。植物体10にかからないようポット鉢の土に30mLの会合体分散液をピペット50で撒き、穴と植物体10に隙間が無いようしっかりとアルミホイル30で密閉して植物体上部と下部を隔離した。
d)葉面処理:図8(d)に示すように、天面にφ50mmの穴を開けた150mm×150mm×150mmのPET製ボックス40内にポット鉢に入った植物体10を設置し、穴に植物体10を通した。ボックス40内の葉面が十分に濡れる程度に会合体分散液を刷毛60で塗付し、穴と植物体10に隙間が無いようしっかりとアルミホイル30で密閉して植物体上部と下部を隔離した。
(2)供試虫をPET製16メッシュで作製した100mm×200mmのケージに放った。
(3)図9に示すように、500mm×500mm×500mmのPET製チャンバーに上記(1)で作成した植物体のいずれか、および供試虫を放ったケージを置いた。
(4)アース製薬(株)製おそとでノーマットの器具のみを空間撹拌用の送風機(2.2リットル/秒)として、チャンバー内に設置した。
(5)送風機を起動した後、直ぐにチャンバーを密閉し、一定時間ごとにノックダウンした供試虫数を確認した。その結果を表15に示す。
〈試験検体の調製〉
以下の表16〜17に示す処方13〜23に従い、会合体分散液(検体13〜23)を調製した。なお、会合体の粒径は、両親媒性物質の添加量により調整した。
以下の(1)〜(5)の手順により、検体13〜22の会合体分散液を植物体に接触させて、植物体に薬剤を取り込ませ、植物体から薬剤が揮散されるか否かを調べた。
i)切花水耕処理:図8(a)に示すように、50mlガラス製サンプル瓶20に会合体分散液を充填した。ポット鉢から植物体10を取り出し、茎部下端で植物体を切断し、サンプル瓶20に挿入した。サンプル瓶20の瓶口と植物体10を隙間が無いようにきつくアルミホイル30で覆った。
ii)根水耕処理:図8(b)に示すように、50mlガラス製サンプル瓶20に会合体分散液を充填した。続いて、ポット鉢から植物体10を取り出し、土を洗い落として根をむき出しにしたものをサンプル瓶20に挿入した。サンプル瓶20の瓶口と植物体10を隙間が無いようにきつくアルミホイル30で覆った。
iii)土壌および草に処理:植物体および土壌の両方に会合体分散液を散布した。
iv)土壌処理:図8(e)に示すように、植物体10にかからないようポット鉢の土に会合体分散液をピペットで撒き、土壌と植物体10に隙間が無いようしっかりとアルミホイル30で密閉して植物体と土壌とを隔離した。園芸土壌としては、自然応用科学(株)製「花と野菜の培養土」を用い、赤玉土としては、自然応用科学(株)製赤玉土小粒を用いた。
v)吸水ポリマー処理:図8(e)に示すように、植物体10にかからないようポット鉢の土に会合体分散液をピペットで撒き、吸水ポリマーと植物体10に隙間が無いようしっかりとアルミホイル30で密閉して植物体と土壌とを隔離した。吸水ポリマーとしては、住友精化(株)製アクアコークTWBを用いた。
vi)葉面処理:図8(d)に示すように、天面にφ50mmの穴を開けた150mm×150mm×150mmのPET製ボックス40内にポット鉢に入った植物体10を設置し、穴に植物体10を通した。ボックス40内の葉面が十分に濡れる程度に会合体分散液を刷毛60で塗付し、穴と植物体10に隙間が無いようしっかりとアルミホイル30で密閉して植物体上部と下部を隔離した。
(2)供試虫をPET製16メッシュで作製した100mm×200mmのケージに放った。
(3)図9に示すように、500mm×500mm×500mmのPET製チャンバーに上記(1)で作成した植物体のいずれか、および供試虫を放ったケージを置いた。
(4)アース製薬(株)製おそとでノーマットの器具のみを空間撹拌用の送風機(2.2リットル/秒)として、チャンバー内に設置した。
(5)送風機を起動した後、直ぐにチャンバーを密閉し、一定時間ごとにノックダウンした供試虫数を確認した。その結果を表21に示す。
〈試験検体の調製〉
以下の表24に示す組成の会合体分散液(検体24および25)を調製した。なお、会合体の粒径は、両親媒性物質の添加量により調整した。
図12に示すように、4畳空間に、マウスケージに入れたマウス一匹を誘引源として設置し、検体24または25の会合体分散液8g(100g/m2相当)を下記i)〜iv)の処理方法で処理した、354mm×234mmバットの土壌に供試植物体4株植え、マウスケージに入れたマウス一匹を誘引源として設置し、4畳空間にて試験した。
i)土壌処理(対照):供試植物体の株元に植物体にかからないよう土に会合体分散液をピペットで撒いた。
ii)滴下処理:供試植物体の株元に会合体分散液をシャワーにて滴下した。
iii)葉面処理:供試植物体の葉面に、会合体分散液をスプレーにて噴霧した。
iv)灌注処理:植物の根近傍に会合体分散液を充填したボトル(アンプルタイプ2g×4本)を挿入した。
(無処理時のランディング数−検体処理時のランディング数)/無処理時のランディング数×100
〈試験検体の調製〉
以下の表31に示す処方26に従って、会合体分散液(検体26)を調製した。なお、会合体の粒径は、両親媒性物質の添加量により調整した。
以下の(1)〜(5)の手順により、検体26の会合体分散液を植物体に接触させて、植物体に薬剤を取り込ませ、植物体から薬剤が揮散されるか否かを調べた。
(2)天面にφ50mmの穴を開けた150mm×150mm×150mmのPET製ボックス内に上記(1)で作成した植物体および空間撹拌用の送風機(アース製薬(株)製、おそとでノーマット器具、2.2リットル/秒)を設置した。
(3)送風機を起動した後、直ぐに密閉し、天面の穴から上部に出ている植物体について、パネラー25名により下記項目の官能評価を行った。
〈試験検体の調製〉
以下の表33に示す処方27〜29に従い、会合体分散液(検体27〜29)を調製した。なお、会合体の粒径は、両親媒性物質の添加量により調整した。
供試植物体として、ヨモギ、オオアレチノギクを用い、根の部分を切り取った。検体27〜29の各会合体分散液に、供試植物体(100gまたは200g)を浸漬した。なお、供試植物体の茎部分のみを会合体分散液に浸漬した。
参考例1と同様の200gの供試植物体を用いた。ただし、根の除去は行なわなかった。参考例1における検体28の会合体分散液を用い、植物体200gに対し、次の(1)〜(3)の処理を行った。
(1)根水耕処理:根のみを検体に浸漬する。
(2)土壌および葉面処理:植物体を鉢(5号、直径15cm)に植え替え、土(人工土壌200g;花ごころ社製、園芸の土)と葉に検体100ミリリットルを全体にスプレーで散布する。
(3)土壌処理:植物体を鉢(5号、直径15cm)に植え替え、土(人工土壌200g;花ごころ社製、園芸の土)のみに検体100ミリリットルを全体にスプレーで散布する。
参考例2において、検体28の会合体分散液で土壌および葉面処理した供試植物体をガラスチャンバーに入れ、5、7、10、11、14、20、25、31日後に、ガラスチャンバー内にアカイエカのメス17頭を放ち、KT50、KT90を算出した。その結果を表36に示す(なお参考例2と同様に1日後のKT50、KT90も併せて示した)。
表37に示す処方30〜33に従い会合体分散液(検体30〜33)を調製した。
試験区1:検体30の会合体分散液をサンプルの葉と土に50ミリリットルをスプレーで散布し、一日放置する。
試験区2:検体31の会合体分散液をサンプルの葉と土に50ミリリットルをスプレーで散布し、一日放置する。
試験区3:検体32の会合体分散液をサンプルの葉と土に50ミリリットルをスプレーで散布し、一日放置する。
試験区4:検体33の会合体分散液をサンプルの葉と土に50ミリリットルをスプレーで散布し、一日放置する。
試験区5:検体31の会合体分散液をサンプルの土のみに50ミリリットルをスプレーで散布し、一日放置する。
試験区6:検体30の会合体分散液をサンプルの葉と土に50ミリリットルをスプレーで散布し、25日間放置する。
試験区7:試験区5の処理済サンプルに、さらに検体31の会合体分散液を土にのみ50ミリリットル(計100ミリリットル)スプレーで散布する。
植物体として、ヨモギ、オオアレチノギクを用いた。1本あたりの植物体の質量は約100gであった。図17(A)に示すように、5号の鉢に、土壌として人工土壌(花ごころ社製、園芸の土)を200g入れ、該植物体2本を根から植えた。
参考例5と同じ検体(植物体)を用いた。図15(a)および(b)に示すように、換気装置つきの12畳の部屋を仕切り、送風装置(174リットル/秒)、参考例5で作製した検体(植物体)、人を配置した。ヒトスジシマカのメス50頭を図15(a)および(b)に示す位置で放した。
〈試験検体の調製〉
表41に示す組成の処方34の会合体分散液(検体34)10gを固体担体であるパーライト50gに含浸させた。当該処理したパーライトを40℃で8時間乾燥させた後、50gを人工土壌(花ごころ社製、園芸の土)150gと混合した。
〈試験検体の調製〉
以下の表43に示す組成の会合体分散液(検体35)を調製した。
本出願は、2009年8月21日出願の日本特許出願2009−192409に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
20 サンプル瓶
30 アルミホイル
40 ボックス
50 ピペット
60 刷毛
Claims (7)
- 以下の工程(1)および(2)を含む、薬剤を植物体に取り込ませる方法。
(1)薬剤が両親媒性物質に内包された、粒径が100nm以下である会合体を水系溶媒に分散させた分散液を得る工程
(2)工程(1)で得られた分散液を植物体の少なくとも一部と接触させて、会合体を植物体に取り込ませる工程 - 工程(2)において、分散液を植物体の少なくとも根と接触させる請求項1に記載の方法。
- 工程(2)が薬剤を揮散する植物体を製造するために行われる、請求項1または2に記載の方法。
- 工程(2)が薬剤を植物体から揮散させるために行われる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 薬剤が害虫防除剤である請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 薬剤が両親媒性物質に内包され、粒径が100nm以下である会合体を水系溶媒に分散させた分散液を含有する、植物体に薬剤を取り込ませるための薬剤組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法に用いる、請求項6に記載の薬剤組成物。
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