KR100537962B1

KR100537962B1 - 지베레린 수용제

Info

Publication number: KR100537962B1
Application number: KR10-2003-0027832A
Authority: KR
Inventors: 장인국
Original assignee: 장인국
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2005-12-20
Also published as: KR20040092986A

Abstract

본 발명은 지베레린 수용제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 (a) 지베레린 A₁, 지베레린 A₃, 지베레린 A₄ 및 지베레린 A₇로 이루어진 군으로부터 선택된 지베레린 화합물, (b) 소듐 디옥틸설포숙시네이트 및 (c) 락토스, 락토스 모노하이드레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유당을 포함하는 지베레린 수용제에 관한 것이다.

본 발명의 지베레린 수용제는 유당을 포함하고 있어, 소듐 디옥틸설포숙시네이트로부터 발생하는 약해를 현저히 감소시킬 수 있고, 제제의 경시변화를 안정화시킴으로써 농민들이 편리하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 발효공법에 의하여 생산되어 단가가 높은 지베레린 원제의 효율성을 높혀 농민들에게 경제적인 이익도 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

지베레린 수용제{COMPOSITION OF GIBBERELLIN SOLUBLE GRANULE}

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 지베레린 수용제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소듐 디옥틸설포숙시네이트로부터 발생하는 약해를 현저히 감소시킬 수 있고, 유효성분의 효율성을 높일 수 있고, 제제의 경시변화를 안정화시킴으로써 농민들이 안전하고 편리하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 발효공법에 의하여 생산되어 단가가 높은 지베레린 원제의 효율성을 높여 농민들에게 경제적인 이익도 제공할 수 있는 지베레린 수용제에 관한 것이다.

[종래기술]

지베레린은 식물의 숙기촉진, 숙기지연, 개화촉진, 과실비대, 생장촉진, 발아촉진 또는 무핵과 형성과 같은 식물 성장에 광범위하게 작용하는 식물 호르몬이다.

현재 사용되고 있는 지베레린 수용제로는 소듐 바이카보네이트(sodium bicarbonate)를 증량제로 포함하는 분말형, 과립형 및 정제형(tablet)이 있으며, 미국에서 사용되는 설탕(sucrose)을 증량제로 사용하여 제조한 수용제 및 비수용성 증량제를 이용하여 분말형태로 제조한 수용제를 예로 들 수 있다. 또한 상기 지베레린 수용제 이외 알코올을 증량제로 사용하여 제조한 액제가 있으나, 효율성 또는 안정성이 낮으며 공해의 원인으로 작용할 소지가 있다.

소듐 바이카보네이트만을 부제로 사용하여 제조한 지베레린 수용제는 약효가 고르지 못하고, 델라웨어 포도의 과실비대용으로 사용하는 경우 약해를 유발시킬 수 있다. 또한 지베레린은 알카리성 수용액에서는 쉽게 분해되므로 사용하다 남은 약액을 사용할 경우 주의가 요구된다.

설탕을 부제로 사용하여 제조한 지베레린 수용제는 설탕이 습기를 흡수하여 쉽게 지베레린 수용제의 경시변화를 유발한다. 이러한 습기 흡수를 줄이기 위한 방안으로 비수용성 부제를 사용하여 분말형태로 제조한 지베레린 수용제는 약액 준비시 또는 제조시 분말이 바람에 날려 공해를 일으킬 수 있으며, 약액 제조시 분말 덩어리에 공기가 섞여 쉽게 물에 균일하게 분산되지 않을 뿐만 아니라 지베레린 결정들은 쉽게 물에 용해되지 않아 약액의 균일성에 문제가 있다.

에틸알코올과 이소프로필 알코올을 증량제로 사용한 지베레린 수용제는 알코올이 오히려 식물성장을 억제할 수 있으며, 알코올에 섞여 있는 수분이 지베레린산의 안정성을 해치는 요인을 작용할 수 있을 뿐만 아니라, 알코올의 휘발로 경시변화에 민감할 수 있다. 상기한 액체제제들은 계면활성제가 제제에 포함되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 유당을 포함하고 있어 유효성분의 효율성을 높일 수 있는 소듐 디옥틸설포숙시네이트로부터 발생하는 약해를 현저히 감소시킬 수 있고, 제제의 경시변화를 안정화시킴으로써 농민들이 편리하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 발효공법에 의하여 생산되어 단가가 높은 지베레린 원제의 효율성을 높여 농민들에게 경제적인 이익도 제공할 수 있는 본 발명의 지베레린 수용제를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 지베레린 A₁, 지베레린 A₃, 지베레린 A₄ 및 지베레린 A₇로 이루어진 군으로부터 선택된 지베레린 화합물, (b) 소듐 디옥틸설포숙시네이트 및 (c) 락토스, 락토스 모노하이드레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유당을 포함하는 지베레린 수용제를 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 생장촉진, 개화촉진, 참외, 포도 등의 과실비대, 숙기촉진, 발아촉진 및 무핵과형성 등과 같은 식물성장촉진에 유효한 지베레린의 약효를 증가시켜줄 수 있는 계면활성제와 계면활성제 및 지베레린의 약해를 감소시키고 지베레린의 안정성을 향상시킬 수 있는 유당을 포함하는 지베레린 수용제에 관한 것이다.

본 발명에서는 지베레린 수용제에서 계면활성제를 사용하여 지베레린 약효를 더욱 증가시킬 수 있음을 확인하였으며, 계면활성제의 사용으로 발생될 수 있는 약해를 동시에 감소시키기 위한 물질로 유당이 바람직함을 확인하여, 본 발명을 완성하였다. 상기한 지베레린 수용제에 계면활성제 및 유당의 사용은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 용이하게 예측하기 어려운 것이다.

본 발명의 지베레린은 지베레린 A₁, 지베레린 A₃, 지베레린 A₄ 또는 지베레린 A₇이 바람직하다.

본 발명의 지베레린 수용제는 지베레린을 유효성분으로 포함하며, 여기에 계면활성제 및 증량제를 포함한다.

상기 지베레린은 한 가지 종류를 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 지베레린 A₃(지베레린산: GA₃, CAS No. 77-06-5)을 필수적으로 포함한다.

본 발명의 지베레린 수용제에 있어서, 지베레린은 지베레린 수용제에 0.1 내지 50 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 또한 지베레린을 2종 이상 혼합하여 사용하는 경우 지베레린 종류별 혼합비율은 적절히 조절하여 사용하는 것이 좋다. 가장 바람직하기로는 본 발명의 지베레린 수용제는 지베레린을 사용목적 및 적용작물의 종류에 따라 적절히 조절하여 포함하는 것이 좋다.

일반적으로 지베레린 수용제를 포함한 지베레린 제제에는 계면활성제가 포함되어 있지 않다. 본 발명의 계면활성제는 지베레린이 고르지 못한 약효를 나타낼 경우 이를 보완함과 동시에 지베레린의 생리활성을 현저히 증강시키는 작용을 할 수 있도록 또 농민이 사용하기 편리하게 제제에 포함한 것이다. 그러나 상기 계면활성제는 약해를 유발할 수 있어 그 보완책이 절실히 요청되고 있다.

상기 계면활성제로는 알킬설포숙시네이트(alkylsulfosuccinate)계 화합물이 사용되며 대표적인 예로는 소듐 디옥틸설포숙시네이트(sodium dioctylsulfosuccinate, CAS No. : 577-11-7)를 들 수 있다. 상기 디옥틸설포숙시네이트는 저농도에서 우수한 계면활성을 나타내며, 지베레린의 생리활성을 현저히 향상시킨다는 것을 알았다. 계면활성제를 유효성분에 혼합하여 사용하였을 때 유효성분의 활성을 현저히 향상시킬 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 쉽게 예측하기 어려운 것이다.

본 발명의 지베레린 수용제에 포함되는 계면활성제의 함량은 0.1 내지 50 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 지베레린 함량에 따라 적절히 조절하는 것이 좋으며, 가장 바람직하게는 지베레린 대 계면활성제를 1: 0.1 내지 3 중량비로 사용하는 것이다.

계면활성제를 약효를 증진시키고 약효의 균일성을 높이기 위해서 사용하는 경우, 계면활성제는 고농도에서 약해를 유발시키는 경우가 많다. 이에 본 발명에서는 유당(milk sugar)을 첨가한 결과 계면활성제의 약해를 더욱 감소시킬 수 있었다.

지베레린 수용제에 유당을 사용하는 경우 기존의 소듐 바이카보네이트를 증량제로 사용하는 경우에 비하여 델라웨어 포도에서 약해가 현저히 줄어들었다.

우리나라에서는 지베레린산(GA₃) 수용제의 농약 등록시 델라웨어 포도의 과실비대 및 약해시험이 공시시험으로 지정되어 있는바, 본 발명의 유당을 사용하여 상기한 공시시험을 통과할 수 있다.

본 발명에서는 특히 유당으로서, 락토스(lactose), 락토스 모노하이드레이트(lactose monohydrate) 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 유당은 단일 또는 2종 이상으로 지베레린 수용제에 잔량으로 포함될 수 있으며, 유당을 계면활성제에 대하여 1: 1.0 내지 100 중량비로 사용하는 것이 좋다.

또한 본 발명의 지베레린 수용제는 경시안정성을 향상시키고 지베레린의 안정성을 보다 증가시키기 위하여, 마그네슘 설페이트(magnesium sulfate, MgSO₄·H₂O) 또는 수용성 셀룰로즈(cellulose)계 물질을 단독 또는 혼합물 형태로 더욱 포함할 수 있다.

상기 수용성 셀룰로즈계 물질은 소듐 카르복시메틸 셀룰로즈(sodium carboxymethyl cellulose), 하이드록시에틸 셀룰로즈(Hydroxyethyl cellulose) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있다. 마그네슘 설페이트 또는 수용성 셀룰로즈계 물질은 본 발명의 지베레린 수용제에 0.1 내지 80 중량%로 포함될 수 있으며, 1 내지 30 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 지베레린 수용제는 통상의 방법으로 정제, 분, 과립제로 제조할 수 있으며, 과립제로 제조되는 것이 보다 바람직하다. 지베레린 수용제는 통상의 용매인 물에 희석하여 작물에 살포, 침지 또는 관주하는 방법으로 적용하여 작물의 성장을 촉진시킬 수 있다. 지베레린 수용제의 사용용량은 공시된 지베레린 사용량 기준에 적합하게 사용하는 것이 바람직하며, 이때 적용 작물의 종류에 따라 조절하는 것이 더욱 바람직하다.

이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 지베레린 수용제와 액제의 약효 및 약해 비교

지베레린 A₃,소듐 디옥틸설포숙시네이트, 유당 및 마그네슘 설페이트를 포함하는 지베레린 수용제와, 소듐 디옥틸설포숙시네이트 및 지베레린 A₃을 포함하는 액제를 각각 제조하였다.

IAP-106 지베레린 수용제는 유효성분 지베레린 A₃이 3.1% 되게 다음과 같은 조성으로 제조하였다. 10 g 지베레린 수용제를 제조하기 위해, 90 % 지베레린산(GA₃) 원제 344 mg, 소듐 디옥틸설포숙시네이트 1.25 g, MgSO₄·H ₂O 3 g 및 잔량의 유당을 혼합하여 제조하였다.

또한 IAP-111 액제는 3.0 % 지베레린(GA₃) 액제 10 g을 제조하기 위하여, 90 % 지베레린산 (GA₃) 원제 333 mg, 소듐 디옥틸설포숙시네이트 980 mg 및 이소프로필 알코올을 잔량으로 혼합하여 제조하였다.

상기 두 제제의 약효 및 약해를 비교 실험하였다. 15 년생 노지 재배한 델라웨어 포도를 시험 작물로 사용하고, 지베레린 제제의 농약등록을 위한 공시시험 방법으로 실시하였다.

지베레린 수용제 또는 액제로 1 차 처리후, 델라웨어 포도의 무핵과율을 조사하였고, 2 차 처리후 과실(송이)비대 및 약해 정도를 조사하였다. 현 시험에서는 과실비대와 약해를 조사하기 위해서 만개 10 일 후 2 차 처리만으로 컵 침지법으로 처리하였다. 약해는 약제처리 7 일 후, 12 일 후, 17 일 후, 42 일 후 그리고 53 일 후 등 5 회 조사한 다음 하기의 약해등급에 따라 등급을 매긴 후 이를 평균하였다.

* 약해등급

1 : 송이당 작은 검은 반점 약간이 20% 이하 과립에 존재

2 : 송이당 작은 검은 반점 약간이 40% 이하 과립에 존재

3 : 송이당 작은 검은 반점 약간이 60% 이하 과립에 존재

4 : 송이당 작은 검은 반점 약간이 80% 이하 과립에 존재하거나 큰 반점이 50% 이하 과립에 존재

5 : 송이당 다량의 큰 반점이 70% 이상 과립에 존재

조성물	지베레린 A₃ 처리농도	소듐 디옥틸설포숙시네이트의 처리농도	약해	과중(g)	당도(%)
IAP-106 수용제	50 ppm	200 ppm	0	120.2	19.1
IAP-106 수용제	100 ppm	400 ppm	0	121.4	-
IAP-106 액제	50 ppm	160 ppm	1	121.8	18.9
IAP-106 액제	100 ppm	320 ppm	2	121.7	-
무처리	0		0	88.1	19.1
* 과중은 반복구당 5송이 처리로 3회 반복실시하여 측정한 평균치임.

상기 표 1은 지베레린 수용제 및 액제의 포도에 대한 약효 및 약해효과를 나타낸 것이다. 표 1 에서 보듯이, 지베레린 처리 포도송이들은 무처리에 비해 송이가 훨씬 컸으며, 지베레린 수용제와 액제의 과실비대에는 유사한 약효를 나타내었다. 그러나 지베레린 액제처리구에서는 계면활성제 소듐 디옥틸설포숙시네이트의 약해로 인하여 검은 반점들이 과립에 생성되었다. 지베레린 처리 농도에 비해 계면활성제의 처리 농도는 수용제에서 더 높았으나 수용제 처리 포도는 약해를 유발하지 않았다.

실시예 2: 지베레린산 수용제의 조성에 따른 효과비교

실시예 1 의 결과에서 계면활성제가 나타내는 약해는 제제형태로 인한 것으로 판단될 수 있으나, 이는 지베레린산 수용제의 조성에 의한 것이다. 본 실험에서는 이를 확인하였다.

IAP 지베레린 3.1 % 수용제는 유효성분 지베레린 A₃ 3.1 중량%, 소듐 디옥틸설포숙시네이트 2.98 중량%, 소듐 카르복시메틸 셀룰로스 1.8 중량% 및 유당을 잔량으로 혼합하여 제조하였다.

SB 지베레린 3.1 % 수용제는 유효성분 지베레린산 3.1 % 및 잔량의 소듐 바이카보네이트로 제조하였다. SB 지베레린 3.1 % plus 수용제는 지베레린산 3.1 중량%, 소듐 디옥틸설포숙시네이트 2.99 중량% 및 잔량의 소듐 바이카보네이트를 혼합하여 제조하였다.

상기 3 종류의 수용제 각각에 노지 델라웨어 포도를 만개 14 일 전 1 차 침지처리하고, 만개 10 일 후 2 차 침지처리하였다. 약해는 2 차 침지처리 3 일 후 달관 조사하였다.

조성물	GA₃ 처리농도	소듐 디오틸설포숙시네이트의 처리농도	증량제 종류	약해
SB 지베레린 수용제	100 ppm	0	소듐 바이카보네이트	0.83
SB 지베레린 수용제	200 ppm	0	소듐 바이카보네이트	3.33
SB 지베레린 plus 수용제	100 ppm	96 ppm	소듐 바이카보네이트	3.5
SB 지베레린 plus 수용제	200 ppm	192 ppm	소듐 바이카보네이트	4.83
IAP 지베레린 수용제	100 ppm	96 ppm	유당	0.67^*
IAP 지베레린 수용제	200 ppm	192 ppm	유당	0.5
무처리	0	0	0	0
- 약해: 1에서 5까지 2차 약제처리 3일 후에 평가함. 1차 약제처리는 IAP GA3로 실시하였고, 약제처리는 반복구당 10송이씩 3반복 평균치이다. -^*: 2차 처리시 수용제에 색소를 사용하여 처리하였음.

표 2에서 보듯이, 유당을 포함한 IAP 지베레린 수용제 처리 포도들은 기준량인 지베레린 A₃ 100 ppm 에서나 두배량인 200 ppm 에서 모두 약해가 거의 확인되지 않았다. 반면에 소듐 바이카보네이트를 증량제로 사용하고, 소듐 디옥틸설포숙시네이트를 계면활성제로 포함한 SB 지베레린 plus 수용제에서는 심한 약해현상이 나타났다. 약해가 1 이 넘는 경우, 이들 포도는 상품으로서 가치가 없으므로, SB 지베레린 plus 수용제는 사용하기 부적합하다. 상기 실험결과로, 유당이 소듐 바이카보네이트에 비하여 계면활성제의 약해를 현저히 억제함을 확인할 수 있다.

또한, 계면활성제를 포함하지 않고 지베레린과 소듐 바이카보네이트만으로 이루어진 SB 지베레린 수용제에서, 지베레린 처리농도 200 ppm에서 심한 약해현상이 나타났다. 이는 지베레린 자체가 어느 정도 계면활성 역할을 하고 있고, 소듐 바이카보네이트가 계면활성 역할을 증대시킨 것으로 추정된다.

실시예 3: 지베레린산 수용제들의 약효비교

실시예 2 에서 제조한 IAP 지베레린 수용제, SB 지베레린 수용제 및 SB 지베레린 plus 수용제의 약효를 비교하였다.

각각의 수용제를 지베레린 A₃ 농도가 100 ppm 되도록 만개 7 일 전의 델라웨어 포도를 1 차 침지처리하였고, 1 차 처리 16 일 후에 다시 100 ppm으로 2 차 침지처리하였다. IAP 지베레린 수용제 및 SB 지베레린 plus 수용제 각각의 소듐 디옥틸설포숙시네이트 처리농도는 1 차, 2 차 모두 96 ppm이었다.

조성물	과방중(g)	과립수	1립당 무게(g)	숙도(1-5)	15개중 씨앗수	15개중 씨앗이 있는 알수
IAP 지베레린 수용제	71.3	39.9	1.79	4.6	5.4	4.6
SB 지베레린 수용제	49.9	43.5	1.15	2.5	13.2	11.6
SB 지베레린 plus 수용제	41.1	36.3	1.13	3.5	9.4	8.3
- 과방중: 동일 델라웨어 포도나무에서 10송이씩 처리한 평균치.- 숙도:완숙(5)->미숙(1)

표 3에서 보듯이, IAP 지베레린 수용제는 SB 지베레린 수용제나 SB 지베레린 plus 수용제에 비하여 과방중, 1립당 무게 및 숙도에서 현저하게 향상된 효과를 나타내었으며, 무핵과율은 낮은 것으로 확인되었다.

또한 표 3에서 SB 지베레린 plus 수용제가 SB 지베레린 수용제에 비하여 과립비대를 형성하지 못한 것은 SB 지베레린 plus 수용제가 심한 약해를 일으켜 과립생장이 억제된 때문인 것으로 생각된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 지베레린 수용제는 약효와 약해가 지베레린 제제 형태에 따라 다르지 않고, 제제의 조성에 따라 다르다. 또한 소듐 디옥틸설포숙시네이트가 지베레린의 약효를 증진시키며, 유당은 계면활성제의 약해를 감소시키는 것으로 확인되었다. 한편, 지베레린 수용제의 경시변화를 감소시킬 수 있도록 소듐 카복시메틸 셀룰로즈, 하이드록시에틸셀룰로즈 또는 마그네슘 설페이트를 추가적으로 포함시킬 수 있다.

본 발명의 지베레린 수용제는 유당을 포함하고 있어, 소듐 디옥틸설포숙시네이트로부터 발생하는 약해를 현저히 감소시킬 수 있고, 제제의 경시변화를 안정화시킴으로써 농민들이 편리하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 발효공법에 의하여 생산되어 단가가 높은 지베레린 원제의 효율성을 높여 농민들에게 경제적인 이익도 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

(a) 지베레린 A₁, 지베레린 A₃, 지베레린 A₄ 및 지베레린 A₇로 이루어진 군으로부터 선택된 지베레린 화합물;

(b) 소듐 디옥틸설포숙시네이트(sodium dioctylsulfosuccinate);

(c) 소듐 카복시메틸 셀룰로즈(sodium carboxymethyl cellulose), 하이드록시에틸 셀룰로즈(Hydroxyethyl cellulose), 마그네슘 설페이트(magnesium sulfate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질; 및

(d) 락토스(Lactose), 락토스 모노하이드레이트(Lactose monohydrate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유당(milk sugar)

을 포함하는 지베레린 수용제.
제1항에 있어서,

상기 지베레린 수용제는

(a) 0.1 내지 50 중량%의 지베레린;

(b) 0.1 내지 50 중량%의 소듐 디옥틸설포숙시네이트;

(c) 0.1 내지 80 중량%의 소듐 카복시메틸 셀룰로즈(sodium carboxymethyl cellulose), 하이드록시에틸 셀룰로즈(Hydroxyethyl cellulose), 마그네슘 설페이트(magnesium sulfate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 물질; 및

(c) 잔량의 유당

을 포함하는 것을 특징으로 하는 지베레린 수용제.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 (b) 소듐 디옥틸설포숙시네이트는 지베레린에 대하여 1 : 0.1 내지 3 중량비로 사용하는 것을 특징으로 하는 지베레린 수용제.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 (d) 유당은 소듐 디옥틸설포숙시네이트에 대하여 1 : 1.0 내지 100 중량비로 사용하는 것을 특징으로 하는 지베레린 수용제.
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