JPWO2015050255A1 - 害虫駆除用シームレスカプセル - Google Patents
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Abstract
Description
前記害虫駆除用シームレスカプセルが
ヤング率0.392MPa〜20.6×104MPa(40gf/mm2〜21.0×106gf/mm2)を有し;
密度0.5〜9.0g/cm3を有し;
直径250〜600μmを有し;
前記シームレスカプセルの封入材料と皮膜物質層との間に、皮膜内層用物質から成る保護層を設け;
前記害虫がシロアリである;
ことが望ましい。
(1)害虫駆除用活性成分を含ませることが容易である材料のカプセルのみから成る、即ち、害虫駆除用活性成分をシームレスカプセルの内部に包含することによって、
(i)上記害虫駆除用シームレスカプセルを使用するヒトおよび周囲の家畜や益虫等の対象とする害虫以外の生態系への悪影響が少なく、安全性に優れ、
(ii)運搬時には害虫が害虫駆除用活性成分と接触することがないため、害虫、特にシロアリの運搬の割合(運搬率)に優れ、更に、
(2)表面粗さ(Ra)を特定範囲内に規定することによって、害虫、特にシロアリの運搬の割合(運搬率)に優れ、
運搬された個数当たりまたは時間当たりの害虫駆除効率を向上した害虫駆除用シームレスカプセル、特にシロアリに有効な害虫駆除用シームレスカプセルを提供することを可能とした。
(a)図3に示すような、同心円状に配置された、順次増大する半径を有する少なくとも内側ノズルおよび外側ノズルを有する同心多重ノズルを用いて、害虫駆除用活性成分である封入材料および上記封入材料を包含する少なくとも1層の皮膜物質層から成るシームレスカプセルを形成する工程、
(b)上記皮膜物質層のゼラチンを架橋剤としてのアルデヒドで架橋する工程、
(c)架橋反応後、上記アルデヒドを中和剤で不活性化する工程、
(e)乾燥する工程、および
(f)卵認識フェロモンを上記シームレスカプセルの表面に被覆する工程
を含む。
シロアリ卵抽出物、β-グルコシターゼ、卵白リゾチーム、セルラーゼ、卵白リゾチームおよびセルラーゼの混合物、卵白リゾチームとβ-グルコシターゼの混合物、卵白リゾチームとβ-グルコシターゼおよびセルラーゼの混合物、および対照として50%グリセリン水溶液の卵認識活性を、ヤマトシロアリワーカー(職蟻)を用いて調べた。
各試験標品を以下のようにして調製した。
エッペンドルフチューブ中のヤマトシロアリの卵400mgに800μLの超純水を添加し、ホモジナイズし、5分間超音波処理し、15000rpmで30分の遠心分離を行った。上清を凍結乾燥し、凍結乾燥粉末5.0mgを100μLの30%グリセリン水溶液に溶解させた(シロアリ卵抽出物)。アーモンド由来のβ-グルコシターゼ(Product#:G0395−5KU,Lot#:047K4037,SIGMA―ALDRICH)1.0mgを10μLの50%グリセリン水溶液に溶解させた(β-グルコシターゼ)。ニワトリ卵白リゾチーム(Product#:L7651−10G,Lot#:056K16901,SIGMA―ALDRICH)を透析膜SnakeSkin(7000MWCO,Product#:68700,PIERCE)を用いて脱塩し、脱塩したニワトリ卵白リゾチーム2.0mgを10μLの50%グリセリン水溶液に溶解させた(卵白リゾチーム)。Trichoderma viridae由来のセルラーゼ(Product#:C1794−5KU,Lot#:074K1304,SIGMA―ALDRICH)1.0mgを10μLの50%グリセリン水溶液に溶解させた(セルラーゼ)。
卵白リゾチーム2.0mgおよびセルラーゼ1.0mgを10μLの50%グリセリン水溶液に溶解させた(卵白リゾチームとセルラーゼの混合物)。卵白リゾチーム2.0mgおよびβ-グルコシターゼ1.0mgを10μLの50%グリセリン水溶液に溶解させた(卵白リゾチームとβ-グルコシターゼの混合物)。卵白リゾチーム2.0mgおよびβ-グルコシターゼ1.0mg、およびセルラーゼ1.0mgを10μLの50%グリセリン水溶液に溶解させて(卵白リゾチームとβ-グルコシターゼおよびセルラーゼの混合物)本発明の卵認識フェロモンとした。
方法1:熱可塑性皮膜の場合
図3に示す同心三重ノズルを有するカプセル製造装置を準備し、キャリア流体15として8℃に冷却したオリーブ油を循環させた。この装置の外側ノズル53から皮膜組成物23を、中間ノズル52から疎水性物質22を、そして内側ノズル51から封入材料含有組成物21を、形成される三相複合ジェットの押出し速度が一定速度(540mm/秒)となるように、キャリア流体15中に押出し、3層構造(図2)のシームレスカプセル30を得た。尚、封入材料含有組成物が疎水性物質の場合は、同心二重ノズルを用い、皮膜組成物と封入材料含有組成物のみから2層構造(図1)のシームレスカプセルを作製してもよい。
形成されたカプセルは、25℃、50%RHの温湿度の条件下で通気回転乾燥機を用いて乾燥させた後、後述する評価試験に用いた。
図3に示す同心三重ノズルを有するカプセル製造装置(森下仁丹株式会社製)を準備し、キャリア流体15として15℃に冷却したジメチルシリコーンを循環させた。この装置の外側ノズル53から光重合開始剤としてのベンゾフェノンを含む皮膜組成物23を、中間ノズル52から疎水性物質22を、そして内側ノズル51から封入材料含有組成物21を、形成される三相複合ジェットの押出し速度が一定速度(540mm/秒)となるように、キャリア流体15中に押出し、3層構造(図2)のシームレスカプセル30を得た。
皮膜組成物にゼラチン、封入材料含有組成物にヒドラメチルノンを用いて、方法1で2層構造のシームレスカプセルを作製した(直径0.5mm、皮膜率40%、ヒドラメチルノン含量1μg/粒、液状離型剤:シリコーンオイル)。評価試験(I)用試料として、このシームレスカプセル3.5mg(50個)に、上記の卵認識フェロモン1.0μLを加えてよく混和し、卵認識フェロモンをコートし、害虫駆除剤を得た。評価試験(II)用試料として、このシームレスカプセル280mg(4000個)に、上記の卵認識フェロモン80μLを加えてよく混和し、卵認識フェロモンをコートし、害虫駆除剤を得た。得られたそれぞれの害虫駆除剤(擬似卵)の運搬率および上記シロアリの死亡率を調べ、それらの結果を以下の表1に示す。
光架橋キトサン(キトサンに乳糖とアジド基を添加したもので、紫外線照射によりゲル化する)を皮膜組成物に用いて方法2でシームレスカプセルを作製し(液状離型剤:シリコーンオイル)、実施例1と同様の方法で卵認識フェロモンをコートした害虫駆除剤の運搬率および上記シロアリの死亡率を調べ、それらの結果を同様に表1に示す。
皮膜組成物にメタクリル酸ヒドロキシエチルオリゴマー、封入材料含有組成物にトリクロルホンのポリエチレングリコール400混合液、保護層としての疎水性物質にSAIB(イソ酪酸酢酸スクロース)を用いて、方法2で3層構造のシームレスカプセルを作製した以外は、実施例1と同様の方法で卵認識フェロモンをコートした害虫駆除剤の運搬率および上記シロアリの死亡率を調べ、それらの結果を同様に表1に示す。
皮膜組成物にゼラチン、封入材料含有組成物にヒドラメチルノンを用いて、方法1で2層構造のシームレスカプセルを作製した(直径0.5mm、皮膜率40%、ヒドラメチルノン含量1μg/粒、粉末状離型剤:コーンスターチ)。評価試験(I)用試料として、このシームレスカプセル50個等量及び直径0.5mmのガラスビーズ50個等量を均一に混和したものに、上記の卵認識フェロモン2.0μLを加えてよく混和し、卵認識フェロモンをコートし、害虫駆除剤を得た。評価試験(II)用試料として、上記シームレスカプセル4000個等量及び直径0.5mmのガラスビーズ4000個等量を均一に混和したものに、上記の卵認識フェロモン160μLを加えてよく混和し、卵認識フェロモンをコートし、害虫駆除剤を得た。得られたそれぞれの害虫駆除剤(擬似卵)の運搬率および上記シロアリの死亡率を調べ、それらの結果を以下の表1に示す。
皮膜組成物にキトサンを用いた以外は、比較例1と同様にして害虫駆除剤の運搬率および上記シロアリの死亡率を調べ、それらの結果を同様に表1に示す。
皮膜組成物にメタクリル酸ヒドロキシエチルオリゴマー、封入材料含有組成物にトリクロルホンのポリエチレングリコール400混合液、保護層としての疎水性物質にSAIB(イソ酪酸酢酸スクロース)を用いて、方法2で3層構造のシームレスカプセルを作製した以外は、比較例1と同様にして害虫駆除剤の運搬率および上記シロアリの死亡率を調べ、それらの結果を同様に表1に示す。
比較例1において作製したシームレスカプセルを単独で用いて(ガラスビーズなし)、害虫駆除剤の運搬率および上記シロアリの死亡率を調べ、それらの結果を同様に表1に示す。
(1)表面粗さ(Ra)
上記表面粗さ(Ra)は、試料としての、害虫駆除用活性成分である封入材料を含有する害虫駆除用シームレスカプセルを、形状測定レーザーマイクロスコープ(キーエンス社製「VK−X100」または「VK−X200」)を用いて画像解析により計測したデータより算出した。
上記ヤング率は、試料としての、害虫駆除用活性成分である封入材料を含有する害虫駆除用シームレスカプセルを、微小粒子硬度計(岡田精工社製「GRANO」)を用いて、機械的試験法である圧縮試験による「応力‐ひずみ線図」の傾きの測定値から算出した。
上記密度は、JIS 8807に基づく幾何学的測定による密度測定法により、試料固体としての害虫駆除用活性成分である封入材料を含有する害虫駆除用シームレスカプセルの体積および質量を直接測定して、計算により密度を算出した。
直径35mm×深さ15mmのシャーレ内に得られた害虫駆除剤として実施例では50個、比較例では100個(ガラスビーズ50個を含む)をランダムに置き、これにヤマトシロアリの職蟻(ワーカー)10個体を入れて25℃の恒温室内で24時間静置した後、卵塊中への害虫駆除剤(擬似卵)の運搬率を調べた。更に、シャーレ中のシロアリの死亡率を調べた。それらの結果を以下の表1に示す。
図4に示すように、大型の角型スチロールケース内に、褐色腐朽剤にセルロースを配合して得られたシロアリの人工巣を設置し、得られた害虫駆除剤として実施例では4000個、比較例では8000個(ガラスビーズ4000個を含む)を害虫駆除剤設置ステーションの上面の中央の害虫駆除剤設置場所に置き、これにヤマトシロアリの職蟻(ワーカー)400個体を入れて25℃の恒温室内で24時間静置した後、人工巣内の卵塊中への害虫駆除剤(擬似卵)の運搬率を調べた。更に、シロアリの死亡率を調べた。それらの結果を以下の表1に示す。上記ケースなどのサイズは以下の通りである。
大型ケース:221×141×37mm
シロアリの人工巣:直径40mm×高さ30mm
害虫駆除剤設置ステーション:40×40×30mm
害虫駆除剤設置場所:直径15mm×深さ10mm
従って、比較例の死亡率が実施例と比べ低いのは運搬中にガラスビーズから害虫駆除用活性成分が封入されたカプセルが剥がれて人工巣内まで届かないものが多かったことが原因と考えられる。
一方、本発明の害虫駆除用シームレスカプセルではシロアリの運搬率が高く害虫駆除用活性成分が封入されたカプセルが効率的に人工巣内へ運搬されているのが確認され、その結果として比較例と比べ優れた死亡率を達成することができた。
2 … 皮膜物質層
3 … 皮膜層
4 … 皮膜内層
10 … 害虫駆除用シームレスカプセル(2層構造)
20,30 … 3層構造カプセル
15 … キャリア流体
21 … 封入材料含有組成物
22 … 皮膜内層用溶液
23 … 皮膜物質溶液
40 … 評価試験(II)用大型ケース
41 … 人工巣
42 … 害虫駆除剤設置ステーション
43 … 害虫駆除剤設置場所
51 … 内側ノズル
52 … 中間ノズル
53 … 外側ノズル
Claims (7)
- 封入材料および該封入材料を包含する皮膜物質層から成り、害虫駆除用活性成分が封入材料および/または皮膜物質層中に含まれる、卵認識フェロモンが表面に被覆された害虫の卵を模した害虫駆除用シームレスカプセルであって、表面粗さ(Ra)0.005〜5μmを有することを特徴とする害虫駆除用シームレスカプセル。
- ヤング率0.392MPa〜20.6×104MPaを有する請求項1記載の害虫駆除用シームレスカプセル。
- 密度0.5〜9.0g/cm3を有する請求項1記載の害虫駆除用シームレスカプセル。
- 直径250〜600μmを有する請求項1記載の害虫駆除用シームレスカプセル。
- 前記シームレスカプセルの封入材料と皮膜物質層との間に、皮膜内層用物質から成る保護層を設ける請求項1記載の害虫駆除用シームレスカプセル。
- 前記害虫がシロアリである請求項1記載の害虫駆除用シームレスカプセル。
- 請求項1記載の害虫駆除用シームレスカプセルを害虫に与え、卵運搬行動を利用して巣内に運搬させることを特徴とする、害虫の駆除方法。
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