KR20110084151A

KR20110084151A - 활성성분을 포함하는 마이크로캡슐 및 금속 산화물 쉘, 그의 제조방법 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20110084151A
Application number: KR1020117003594A
Authority: KR
Inventors: 오퍼 톨레다노; 헤이넌 서추크; 나탈리아 로보다; 라에드 아부-레지크
Original assignee: 솔-겔 테크놀로지스 리미티드
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2009-08-02
Publication date: 2011-07-21
Also published as: BRPI0916820A2; MX2011000682A; IL210430A0; US10688462B2; CA2980792C; JP2011529392A; EA201170271A1; WO2010013250A2; CA2732368C; CN102112219A; EP2307129A2; US20110177951A1; CA2732368A1; ZA201101504B; AU2009277962A1; CA2980792A1; US20200114327A1; WO2010013250A3

Abstract

본 발명은 금속 산화물 쉘에 의해 봉입된 코어 물질을 포함하는 마이크로캡슐의 제조방법, 그로부터 얻어진 마이크로캡슐 및 그의 용도를 제공한다.

Description

활성성분을 포함하는 마이크로캡슐 및 금속 산화물 쉘, 그의 제조방법 및 그의 용도{Microcapsules comprising active ingredients and a metal oxide shell, a method for their preparation and uses thereof}

본 발명은 일반적으로 마이크로캡슐의 제조방법, 마이크로캡슐을 포함하는 조성물 및 그의 용도에 관한 것이다.

다음 문헌들은 본 발명의 분야의 기술상태를 기술하는데 관련이 있는 것으로 간주된다.

미국특허 제5,500,223호, 미국특허 제6,303,149호, 미국특허 제6,238,650호, 미국특허 제6,468,509호, 미국특허 제6,436,375호, 미국특허 제 6,337,089호, 미국특허공개 제2005037087호, 미국특허공개 제2002064541호, 미국특허 제6,251,313호, 미국특허 제4,931,362호, 미국특허 제6,855,335호, 국제출원공개 WO 00/09652호, 국제출원공개 WO 00/72806호, 국제출원공개 WO 01/80823호, 국제출원공개 WO 03/03497호, 국제출원공개 WO 03/039510호, 국제출원공개 WO 00/71084호, 국제출원공개 WO 05/009604호, 국제출원공개 WO 04/81222호, 국제출원공개 WO 03/066209호, 영국 특허 GB 2416524호, 유럽특허 EP 0 934 773호, 유럽특허 EP 0 941 761호,

S.A.F. Bon et al, Pickering Stabilization as a Tool in the Fabrication of Complex Nanopatterned Silica Microcapsules, Langmir, 23 : 9527-9530, 2007.

CA. Prestidge et al. Nanoparticle encapsulation of emulsion droplets,

International Journal of Pharmaceutics 324 :92-100, 2006

본 발명은,

(a) 코어 물질을 포함하는 유상을 수상중에 유화시킴으로써 수중유 에멀젼(oil-in-water emulsion)을 조제하는 단계로서, 상기 유상 및 수상의 한쪽 또는 양쪽이 졸겔 전구체(sol-gel precursor)를 포함하는 단계,

(b) 단계 (a) 이전, 도중 또는 이후에 상기 수상 중에 금속산화물 나노입자를 포함하는 단계, 및

(c) 조건들을 적용시켜 마이크로 캡슐을 얻는 단계를

포함하는 금속 산화물 쉘(metal oxide shell)에 의해 봉입된 코어 물질을 포함하는 마이크로캡슐의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 추가로 금속 산화물 쉘에 의해 봉입된(encapsulated) 코어 물질을 포함하는 마이크로캡슐의 제조방법에 관한 것이며, 여기서 상기 코어 물질은 (i) 액체 또는 (ii) 액체 중의 분산액이며, 상기 쉘의 두께가 0.1 내지 10 마이크론 범위이며, 또한 상기 쉘은 (a) 금속산화물 나노입자 및 (b) 가수분해 및 중합된 졸겔 전구체로부터 얻어진다.

더욱이 본 발명은 본 발명에서 기술된 바와 같은 마이크로캡슐 및 담체를 포함하는 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 추가로 개체의 표면 증상을 치료하는 방법으로, 본 발명에서 기술된 바와 같은 조성물을 상기 표면상에 국소적으로 투여함을 포함하며, 코어 물질이 국소적으로 작용하는 활성인 약제를 포함하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 본 발명에서 기술된 바와 같은 마이크로캡슐을 포함하는 조성물에 관한 것이며, 여기서 상기 코어물질은 여드름, 감염, 염증, 괴질(puritis), 건선(psoriasis), 지루, 접촉성 피부염, 술(rosasea), 및 이의 조합으로부터 선택된 질병 또는 건강상태를 치료하기 위한, 국소적으로 작용하는 활성제를 포함한다.

더욱이, 본 발명은 본 발명에 기술된 바와 같은 마이크로캡슐의 용도에 관한 것이며, 여기서 상기 코어물질은 피부 또는 점막에 국소 투여용 약제의 조제를 위한 국소적으로 작용하는 활성인 약제를 포함한다.

그 외에, 본 발명은 본 발명에서 기술된 바와 같은 마이크로캡슐을 포함하는 해충방제용 조성물에 관한 것이며, 여기서 상기 코어물질은 농약(pesticide)를 포함한다.

본 발명은 졸겔 전구체와 함께 금속산화물 나노입자를 사용하여, 액상 수불용성 코어 중에 분산액 또는 액상 수 불용성 코어 상에 두껍고 치밀한 피복을 얻는 방법의 발견에 기초한다.

따라서 본 발명의 한 양상에서는, (a) 코어 물질을 포함하는 유상을 수상중에 유화시킴으로써 수중유 에멀젼(oil-in-water emulsion)을 조제하는 단계로서, 유상 및 수상의 한쪽 또는 양쪽이 졸겔 전구체(sol-gel precursor)를 포함하는 단계,

(c) 조건들을 적용시켜 마이크로 캡슐을 얻는 단계를

포함하는 금속산화물 쉘(metal oxide shell)에 의해 봉입된 코어 물질을 포함하는 마이크로캡슐의 제조방법이 제공된다.

본 발명에서 용어 "코어 물질"(core material)은 마이크로캡슐의 금속산화물 쉘에 의해 둘러싸인 활성성분을 포함하는 마이크로캡슐의 내부를 언급한다. 이 용어는 코어 중에 존재하는 모든 물질, 활성성분과, 액상 담체와 같은 부형제(excipients)의 양자를 언급한다.

수불용성 액체 또는 수불용성 액체 중의 분산액일 수 있는 코어 물질은 활성성분 (예, 농약, 피부과적 활성성분)을 포함한다. 코어물질은 수불용성 액상 활성성분에 의해 구성될 수 있으며; 또 다른 활성성분이거나 또는 담체 매체로서 작용하는 제2 수불용성 액체 중에 용해 및/또는 분산된 제1 수불용성 액상 활성성분을 포함할 수 있으며; 또 다른 활성성분이거나 또는 담체 매체로서 작용하는 수불용성 액체 중에 용해 및/또는 분산된 고상 활성성분을 포함할 수 있다. 활성성분은 단일 유형의 활성성분일 수 있거나 또는 두 개 이상의 활성성분의 결합물일 수 있다.

용어 "수불용성 액체" 또는 "수불용성 액체 중의 분산액"은 실온(20-25℃)에서 약 1% w/w 미만의 수 중에 액체(용해 및/또는 분산된 여기에 포함된 성분들을 포함함)의 용해도를 언급한다. 하나의 구체예에서, 실온(20-25℃)에서 약 0.5% w/w 의 수 중에 액체(용해 및/또는 분산된 여기에 포함된 성분들을 포함함)의 용해도. 하나의 구체예에서, 실온(20-25℃)에서 약 1% w/w 미만의 수 중에 액체(용해 및/또는 분산된 여기에 포함된 성분들을 포함함)의 용해도. 하나의 구체예에서, 실온(20-25℃)에서 약 0.15% w/w 미만의 수 중에 액체(용해 및/또는 분산된 여기에 포함된 성분들을 포함함)의 용해도.

따라서, 코어 물질에 포함된 구성분들, 고체 또는 액체 성분들이 실온(20-25℃)에서 약 1% w/w 미만의 용해도를 갖는지 여부. 하나의 구체예에서, 코어 물질에 포함된 구성분들, 고체 또는 액체 성분들이 실온(20-25℃)에서 약 0.5% w/w의 용해도를 갖는지 여부. 또 하나의 구체예에서, 코어 물질에 포함된 구성분들, 고체 또는 액체 성분들이 실온(20-25℃)에서 약 0.15% w/w의 용해도를 갖는지 여부.

수불용성 액체는 다음의 비제한적인 리스트로부터 선택할 수 있다: 스쿠알란 오일, 폴리디메틸실옥산, 미네랄 오일, 캐스터 오일, 아로매틱 200, 및 그의 혼합물.

본 발명에서 용어 "졸겐 전구체"(sol-gel precursor)이란 임의의 금속 또는 반금속 유기금속 모노머, 또는 그의 프리폴리머 (함께 중합된 여러 가지 모노머를 의미함)를 언급하며, in-situ 중합 (무기 졸겔 중합법)에 의해 글라스 또는 세라믹 재료를 얻는 것이 가능하다. 하나의 구체예에서, 졸겔 전구체는 금속 또는 반금속 유기 금속 모노머 (예, 금속 또는 반금속 알콕사이드 모노머)이다.

본 발명에서 용어 "활성성분"이란 의약, 화장품, 농업에 사용할 수 있는 각종 분자 또는 물질, 및 최종 제품 (화장품, 농약, 의약품 등)에 적어도 하나의 바람직한 성질을 부여하는 각종 분자 또는 물질을 언급한다. 여기에서 사용되는 용어 "금속 산화물 나노입자"는 금속 산화물으로 필수적으로 구성되거나 또는 전반적으로 이루어진 실질적으로 순수한 금속 산화물 나노입자를 일컫는다. 하나의 구체예에서 금속 산화물 나노입자는 유기 물질을 포함하지 않으며, 특히 폴리스티렌을 포함하지 않는다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 코어 물질은 약제학적으로, 화장학적으로 또는 농화학적으로 활성인 성분을 포함한다.

추가로 본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 코어 물질은 피부과적으로 활성인 약제를 포함한다.

추가로 본 발명의 다른 구체예에 따르면, 상기 피부과적으로 활성인 약제는 항진균제, 항균제, 항염증제, 항괴질제, 항건선제, 항여드름제, 및 항 술(rosasea)제, 및 상기 중 어느 것의 조합으로부터 선택된다.

하나의 구체예에서, 상기 항 여드름제는 과산화벤조일, 레테노이드 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

레티노이드는 예를 들면 트레티노인 (모든 트랜스 레티노산), 타자로텐(tazarotene),이소-트레티노인, 아다팔렌 또는 그의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 또 하나의 구체예에 따르면, 상기 농화학적 활성성분은 농약이다.

본 발명의 실시에 사용될 수 있는 농약은 광범위한 제초제, 선충구제제, 살충제, 진드기구충제, 살진균제, 식물성장 촉진 또는 제어 화학약품을 포함하고 또한 실온에서 고체 또는 액체일 수 있는 다른 곡물 처리 제품을 포함한다. 당 업계의 기술자는 Ashgate Handbook of Pesticides and Agricultural Chemicals, G.W.A. Milne (ed.), Wiley Publishers (2000) 등의 문헌을 참조하여 적절한 농약의 목록을 발견할 수 있다. 두 개 이상의 살충제의 조합이 사용될 수 있다.

농약(pesticide)은 제초제, 살충제, 항진규제, 및 그의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

제초제의 비제한적인 예는 트리아진, 디니트로아닐린, 펜옥시 에스테르, 벤즈아미드, 클로로아세트아미드, 이속사졸리디논, 피리딘 카복사미드, 퀴놀린카복실레이트, 티오카바메이트, 트리아졸리논, 트리아졸로피리미딘, 트리케톤 우레아, 및 그의 혼합물이다.

살충제(insecticide)의 비제한적 예는 멕틴(mectins), 벤조일 우레아, 카바메이트, 디아실하이드라진, 이속사졸, 네오니시토노이드, 오가노포스페이트, 옥사디아진, 페닐피라졸, 피레트로이드, 세미카바존, 스트로빌우론, 테트론산, 및 그의 혼합물이다.

살진균제의 비제한적인 예는 벤즈이미다졸, 카복사미드, 아졸, 만델아미드, 모르폴린, 페닐 아미드, 및 그의 혼합물이다.

농화학적 활성성분은 또한 페로몬, 상승제, 식물성장 조절제일 수 있다.

농약 활성성분의 비제한적인 예는 다음과 같다:

2,4-D-2-에틸헥실, 아바멕틴(abamectin), 아세토클로르(acetochlor), 아클로니펜(aclonifen), 알라클로르(alachlor), 알드린(aldrin), 알파-시이퍼메트린(alpha- cypermethrin), 아메트린(ametryn), 아트라진(atrazine), 아자디라키틴(azadirachtin), 아진포스-에틸(azinphos-ethyl), 아진포스-메틸(azinphos-methyl), 아족시스트로빈(azoxystrobin), 벤알라실(benalaxyl), 벤알라실-M(benalaxyl-M), 벤디오카브(bendiocarb), 벤플루알린(benfluralin), 베노밀(benomyl), 벤타존(bentazone), 베타-사이플루트린(beta-cyfluthrin), 베타-사이퍼메트린(beta-cypermethrin), 비펜트린(bifenthrin), 비나파크릴(binapacryl), 바이오레스메트린(bioresmethrin), 보스칼리드(boscalid), 브로모포스(bromophos), 브로모포스-에틸(bromophos-ethyl), 브로모시닐(bromoxynil), 부타클로르(butachlor), 부틸레이트(butylate), 카두사포스(cadusafos), 캡타폴(captafol), 캡탄(captan), 카바릴(carbaryl), 카벤다짐(carbendazim), 카보푸란(carbofuran), 카보설판(carbosulfan), 카복신(carboxin), 카펜트라존-에틸(carfentrazone-ethyl), 클로르펜빈포스(chlorfenvinphos), 클로르플루아주론(chlorfluazuron), 클로로탈로닐(chlorothalonil), 클로르폭심(chlorphoxim), 클로르피리포스(chlorpyrifos), 클로마페노자이드(chromafenozide), 클로디나폽-프로파길(chlodinafop-propargyl), 클로마존(clomazone), 클로퀸토세트-메실(cloquintocet-mexyl), 클로라설람-메틸(cloransulam-methyl), 클로티아니딘(clothianidin), 시안아진(cyanazine), 시아조파미드(cyazofamid), 사이플루트린(cyfluthrin), 사이할로포프-부틸(cyhalofop-butyl), 사이할로트린(cyhalothrin), 사이퍼메트린(cypermethrin), 사이프로코나졸(cyproconazole), 델타메트린(deltamethrin), 디아지논(diazinon), 디클로포프-메틸(diclofop-methyl), 디클로포프-P-메틸(diclofop-P-methyl), 디메토모르프(dimethomorph), 디메틸빈포스(dimethylvinphos), 디목시스트로빈(dimoxystrobin), 디설포톤(disulfoton), 디티아논(dithianon), 디티오피르(dithiopyr), 디우론(diuron), 도데모르프 아세테이트(dodemorph acetate), 도데모르프(dodemorph), 에마멕틴 벤조에이트(emamectin benzoate), 엔도설판(endosulfan), 에폭시코나졸(epoxiconazole), 에스펜발러레이트(esfenvalerate), 에타코나졸(etaconazole), 에탈플루랄린(ethalfluralin), 에토푸메세이트(ethofumesate), 에토펜프로스(etofenprox), 페나미포스(fenamiphos), 펜부코나졸(fenbuconazole), 펜옥사프로프-에틸(fenoxaprop-ethyl), 펜프로피모르프(fenpropimorph), 펜발러레이트(fenvalerate), 피프로닐(fipronil), 플루아지포프-부틸(fluazifop-butyl), 플루아지포프-P-부틸(fluazifop-P-butyl), 플루아지남(fluazinam), 플루시트리네이트(flucythrinate), 플루페아세트(flufenacet), 플루펜옥수론(flufenoxuron), 플루메트설람(flumetsulam), 플루오트리마졸(fluotrimazole), 플루옥사스트로빈(fluoxastrobin), 플루퀸코나졸(fluquinconazole), 플루실아졸(flusilazole), 플루톨아닐(flutolanil), 플루트리아폴(flutriafol), 플루발리네이트(fluvalinate), 폴페트(folpet), 포메사펜(fomesafen), 포스메틸란(fosmethilan), 감마-사이할로트린(gamma-cyhalothrin), 할로페노지드(halofenozide), 할옥시포프-P-메틸(haloxyfop-P-methyl), 헥사코나졸(hexaconazole), 하이드라메틸논(hydramethylnon), 이미다클로프리드(imidacloprid), 인도사카르브(indoxacarb), 아이옥시닐 옥타노에이트(ioxynil octanoate), 이프코나졸(ipconazole), 이사조포스(isazofos), 이소펜포스(isofenphos), 이소프로투론(isoproturon), 이속자플루톨(isoxaflutole), 이속사티온(isoxathion), 카르부틸레이트(karbutilate), 크레옥심-메틸(kresoxim-methyl), 락토펜(lactofen), 람다-사이할로트린(lambda-cyhalothrin), 리누론(linuron), 루페누론(lufenuron), 말라티온(malathion), 만코제브(mancozeb), 만디프로파미드(mandipropamid), MCPA-2-에틸헥실(MCPA-2-ethylhexyl), 메타플루미존(metaflumizone), 메타자클로르(metazachlor), 메타코나졸(metaconazole), 메톡시페노자이드(methoxyfenozide), 메토플루트린(metofluthrin), 메토미노스트로빈(metominostrobin), 메토수론(metoxuron), 메트라페논(metrafenone), 메트리부진(metribuzin), 밀베멕틴(milbemectin), 마이클로부탄일(myclobutanil), 나프로파미드(napropamide), 니코설푸론(nicosulfuron), 니트랄린(nitralin), 니트로펜(nitrofen), 노르플라존(norflurazon), 노바루론(novaluron), 오리잘린(oryzalin), 옥시플루오펜(oxyfluorfen), 파클로부트라졸(paclobutrazol), 펜코나졸(penconazole), 펜사이쿠론(pencycuron), 펜디메탈린(pendimethalin), 퍼메트린(permethrin), 석유(petroleum oils), 펜토에이트(phenthoate), 포레이트(phorate), 포살론(phosalone), 포스디펜(phosdiphen), 포스메트(phosmet), 폭심(phoxim), 피클로람(picloram), 피콜리나펜(picolinafen), 피콕시스트로빈(picoxystrobin), 피녹사덴(pinoxaden), 피페노닐 부톡사이드(piperonyl butoxide), 피리미포스-에틸(pirimiphos-ethyl), 피리미포스-메틸(pirimiphos-methyl), 프랄레트린(prallethrin), 프로클로라즈(prochloraz), 프로디아민(prodiamine), 프로메트린(prometryn), 프로파클로르(propachlor), 프로판일(propanil), 프로파포스(propaphos), 프로파르가이트(propargite), 프로피코나졸(propiconazole), 피메트로진(pymetrozine), 피라클로스트로빈(pyraclostrobin), 피라조포스(pyrazophos), 피레트린스(크리산테메이트)(pyrethrins(chrysanthemates), 피리달일(pyridalyl), 피리데이트(pyridate), 퀸클로락(quinclorac), 퀸메락(quinmerac), 퀴잘로프-에틸(quizalofop-ethyl), 퀴잘로프-P-에틸(quizalofop-P-ethyl), 퀴잘로포프-P-테푸릴(quizalofop-P-tefuryl), 레스메트린(resmethrin), 시마진(simazine), 시메코나졸(simeconazole), S-메토라클로르(S-metolachlor), 스피노사드(spinosad), 스피로디클로펜(spirodiclofen), 스피로메시펜(spiromesifen), 스피록사민(spiroxamine), 설코트리온(sulcotrione), 설펜트라존(sulfentrazone), 설프로포스(sulprofos), 타우-플루발리네이트(tau-fluvalinate), 테부코나졸(tebuconazole), 테부페노자이드(tebufenozide), 테부펜피라드(tebufenpyrad), 테부피림포스(tebupirimfos), 테플루벤주론(teflubenzuron), 테플루트린(tefluthrin), 템레포스(temephos), 테랄레트린(terallethrin), 터바실(terbacil), 터부포스(terbufos), 테트라코나졸(tetraconazole), 테트라메트린(tetramethrin), 티아클로프리드(thiacloprid), 티디아주론(thidiazuron), 티람(thiram), 트랄로메트린(tralomethrin), 트랜스플루트린(transfluthrin), 트리-알레이트(tri-allate), 트리아자메이트(triazamate), 트리플록시스트로빈(trifloxystrobin), 트리플루랄린(trifluralin), 트리티코나졸(triticonazole), 제타-사이퍼메트린(zeta-cypermethrin), 지람(ziram), 족사마이드(zoxamide), 페로몬스(pheromones), 황(sulfur), 및 상기 중 어느 것의 혼합물.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 금속 산화물은 실리카(Silica), 티타니아(Titania), 지르코니아(Zirconia), ZnO 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

본 발명의 한 구체예에 따르면, 상기 금속 산화물 나노입자는 1 내지 100 나노미터 범위의 입자 사이즈 직경(d50)을 갖는다. 다른 구체예에서, 상기 금속 산화물 나노입자는 1 내지 50nm 범위의 입자 사이즈 직경(d50)을 갖는다. 또 다른 구체예에서, 상기 금속 산화물 나노입자는 5 내지 30nm 범위의 입자크기 직경(d50)을 갖는다.

용어 "1 내지 100 나노미터 범위의 입자 사이즈 직경(d50)"은 입자의 50 용적%가 1 내지 100 나노미터 범위보다 작거나 또는 그와 동등할 수 있다는 것을 의미한다.

달리 지적되지 않는 한, 입자의 사이즈를 언급하는 것은 입자의 90%가 언급된 치수 또는 그 이하 (용적으로 측정시)를 갖는다는 것을 의미하는 D₉₀을 통해서일 것이다. 따라서 예를 들면 10 나노미터의 직경을 갖는 것으로 언급되는 나노입자의 경우, 이것은 나노입자가 10 나노입자의 D₉₀을 갖는다는 것을 의미한다. D₉₀은 레이저 회절에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 금속 산화물 대 상기 코어 물질의 중량비는 1:99 내지 3:2 범위이다. 하나의 구체예에서, 상기 금속 산화물 나노입자 대 상기 코어 물질의 중량비는 1:50 내지 1:1 범위이다. 또 하나의 구체예에서, 상기 금속 산화물 나노입자 대 상기 코어 물질의 중량비는 1:20 내지 1:5 범위이다.

본 발명의 하나의 구체예에 따르면, 상기 졸겔 전구체로부터 생산된 금속산화물과 상기 금속 산화물 나노입자 간의 몰 비는 1:99 내지 1:1 범위이다. 하나의 구체예에서, 상기 졸겔 전구체로부터 생산된 금속산화물과 상기 금속 산화물 나노입자 간의 몰 비는 1:50 내지 1:2 범위이다. 또 하나의 구체예에서, 상기 졸겔 전구체로부터 생산된 금속산화물과 상기 금속 산화물 나노입자 간의 몰비는 1:25 내지 1:4 범위이다.

하나의 구체예에 따르면, 본 발명의 방법은 단계 (a) 이전, 도중 또는 이후에 상기 수상에 금속 산화물의 염을 첨가함을 추가로 포함한다.

하나의 구체예에서, 상기 금속 산화물의 염은 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 소듐 티타네이트, 포타슘 티타네이트, 소듐 지르코네이트, 포타슘 지르코네이트 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

하나의 구체예에서, 상기 금속 산화물 나노입자 대 상기 금속 산화물 염의 중량비는 99:1 내지 1:2 범위이다. 또 하나의 구체예에서, 상기 금속 산화물 나노입자 대 상기 금속 산화물 염의 중량비는 50:1 내지 2:1 범위이다. 추가의 구체예에서, 상기 금속 산화물 나노입자 대 상기 금속 산화물 염의 중량비는 50:1 내지 10:1 범위이다.

구체예에 따르면, 본 발명의 방법은 단계 (a) 이전, 도중 또는 이후에 상기 수상에, 폴리머제(polymeric agent), 2가 또는 3가 금속염, 고분자 전해질 및 그의 혼합물로부터 선택된 결합 또는 가교결합 첨가제를 첨가함을 추가로 포함한다.

하나의 구체예에서,상기 폴리머제는 소듐 알기네이트, 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸 셀룰로오즈, 폴리비닐 피롤리돈, 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

또 하나의 구체예에서, 상기 2가 또는 3가 금속염은 알루미늄 설페이트, 소듐 알루미네이트, 소듐 보레이트, 칼슘 클로라이드 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

다음 성분들을 사용하는 목적은 캡슐을 쉘이 더 많이 가교 결합되고 강화되게 만는 것이다.

이론으로 구속되지 않지만, 성분들은 다음과 같이 작용할 수 있다:

알루미늄 설페이트 - 양전하 알루미늄 양이온은 음전하 금속 산화물 나노입자에 유인될 수 있으며 또한 그리하여 오일 소적-수 계면에 흡수되는 금속 산화물 나노입자들 사이에 가교 결합제로 작용할 수 있다.

소듐 실리케이트 - 소듐 알루미네이트는 금속 산화물 나노입자들 표면상에 실란올 그룹과 반응할 수 있으며 또한 그리하여 오일 소적-수 계면에 흡수되는 금속 산화물 나노입자들 사이에 가교 결합제로 작용할 수 있다.

PVA (폴리비닐알코올)은 수소결합을 통하여 금속 산화물 쉘 상에 흡수할 수있으며 또한 소듐 보레이트에 의해 가교결합 될 수 있다.

소듐 보레이트 - 소듐 보레이트는 마이크로캡슐의 금속 산화물 쉘과 PVA를 결합시킬 수 있다.

소듐 알기네이트 - 소듐 알기네이트는 (금속 산화물 나노입자의 흡수로부터 생산된) 금속 산화물 쉘 상에 흡수할 수 있으며 또한 염화 칼슘의 첨가에 의해 가교 결합할 수 있다.

PDAC 7 (폴리 쿼터늄 7) -PDAC 7은 금속 산화물 쉘의 피복을 위해 사용할 수 있다. 양전하된 PDAC 7은 음전하된 금속 산화물 쉘 상에 흡수할 수 있으며 또한 따라서 금속 나노입자들 사이에 "간격"(gap)을 감소시키므로 쉘을 강화한다.

CMC (카르복시메틸 셀룰로오즈) - CMC는 금속 산화물 쉘의 추가적인 피복을 위해 사용할 수 있다. 그것은 PDAC 7로 피복한 후에 사용할 수 있다.

PDAC 7 및 CMC는 함께 사용되는 경우 금속 산화물 쉘을 피복 및 강화하는데 사용할 수 있다.

하나의 구체예에서, 상기 고분자 전해질은 폴리쿼터늄-7 (디메틸디알릴암모늄 클로라이드 아크릴아미드 코폴리머), 폴리쿼터늄-1 [폴리[(디메틸이미노)-2-부텐-1,4-디일 클로라이드], α-[4-[트리스(2-하이드록시에틸)암모니오]-2-부텐일]-ω-[트리스(2-하이드록시에틸)암모니오]-, 디클로라이드], 폴리쿼터늄-10 [셀룰로오즈 2-하이드록시에틸 2-(2-하이드록시-3-(트리메틸암모니오)프로폭시)에틸-2-하이드록시-3-(트리메틸암모니오)프로필 에테르, 클로라이드], 키토산, 폴리라이신, 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 유상은 졸겔 전구체를 포함한다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 졸겔 전구체는 금속 알콕사이드 모노머, 반금속 알콕사이드 모노머, 금속 에스테르 모노머, 반금속 에스테르 모노머, 및 화학식 M(R)_n(P)_m [여기서 M은 금속 또는 반금속 원소이며, R은 가수분해성 치환기이며, n은 2 내지 6의 정수이며, P는 비중합성 치환기이며 또한 m은 0 내지 6의 정수이다]의 모노머, 상기 중 어느 것의 부분 가수분해 및 부분 축합된 고분자, 및 상기 중 어느 것의 혼합물로부터 선택된다.

하나의 구체예에서, 상기 금속 또는 반금속 원소는 Si, Ti, Zr, Al 및 Zn으로부터 선택된다.

또 하나의 구체예에서, 상기 졸겔 전구체는 실리콘 알콕사이드 모노머, 실리콘 에스테르 모노머, 화학식 Si(R)_n(P)_m [여기서 R은 가수분해성 치환기이며, n은 2 내지 4의 정수이며, P는 비중합성 치환기이며 또한 m은 0 내지 4의 정수이다)의 모노머, 상기 중 어느 것의 부분 가수분해 및 부분 축합된 고분자, 및 상기 중 어느 것의 혼합물로부터 선택된다.

추가의 구체예에서, 상기 실리콘 알콕사이드 모노머는 테트라메톡시 실란, 테트라에톡시실란 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

추가의 구체예에서, 상기 화학식 Si(R)_n(P)_m의 모노머는 메틸트리메톡시실란, 디메틸 디메톡시실란 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

하나의 구체예에서, 상기 졸겔 전구체는 전술한 바와 같은 모노머 (예, 금속 알콜사이드 모노머, 반금속 알콕사이드 모노머)이다. 하나의 구체예에서, 졸겔 전구체는 졸겔 공정을 수행할 수 있는 중합된 모노머가 아니다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 수상의 pH는 2 내지 9 범위이다. 하나의 구체예에서 상기 수상의 pH는 2 내지 7 범위이다. 추가의 구체예에서, 상기 수상의 pH는 3 내지 5 범위이다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 조건들은 원심분리, 여과, 증발, 수성 매체 중 재현탁, 및 투석 중 적어도 하나로부터 선택된 과정을 통하여 마이크로캡슐을 분리함을 포함한다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 조건들은 2 내지 9 범위의 pH를 포함한다. 추가의 구체예에서 pH는 3 내지 5 범위이다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 조건들은 교반을 포함한다.

상기 교반은 예를 들면 200 내지 500rpm에서 기계적 교반기로 수행할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 조건들은 현탁액 중에 수득된 마이크로캡슐을 건조시킴을 포함한다.

하나의 구체예에 따르면, 본 발명의 방법에서 수득된 생성물은 상기 마이크로캡슐의 현탁액이다.

하나의 구체예에 따르면, 본 발명의 방법에서 수득된 생성물은 상기 마이크로캡슐의 분말이다.

본 발명의 또 하나의 양상에서는 본 발명의 방법에 의해 수득할 수 있는 마이크로캡슐이 제공된다.

본 발명의 다른 양상에서는 금속 산화물 쉘에 의해 봉입된 코어 물질을 포함하는 마이크로캡슐이 제공되며, 여기서 상기 코어 물질은 (i) 액체 또는 (ii) 액체중의 분산액이며, 상기 금속 산화물 쉘의 두께가 0.1 내지 10 마이크론 범위이며, 또한 상기 쉘은 (a) 금속산화물 나노입자 및 (b) 가수분해 및 중합된 졸겔 전구체로부터 얻어진다.

추가로 본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 금속 산화물 쉘은 약 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1, 1.5, 2 또는 5 마이크론 또는 그 이상의 폭 (두께)를 갖는다. 하나의 구체예에서 금속 산화물 쉘은 약 10 마이크론 이하의 폭(두께)를 갖는다.

코어 물질, 쉘 등의 구성분들은 본 발명에서 기술된 바와 같을 수 있다.

액체 중에 분산액의 최종 형태는 고상 성분들과 액상 성분들 사이의 비에 따라 액체 또는 반고체일 수 있다.

금속 산화물 층의 폭은 예를 들면 투과 전자 현미경 또는 동일 초점 전자 현미경에 의해, 마이크로캡슐의 원형 단면적에 있어서 가장 작은 폭이 예를 들어 적어도 0.1 마이크론인 것으로 결정할 수 있다 (폭은 코어 - 마이크로캡슐의 외부 표면 (즉, 금속 산화물 표면)으로부터 금속 산화물 계면까지 최소 거리로서 결정된다).

상기 졸겔 전구체로부터 생산된 금속 산화물과 상기 금속 산화물 나노입자 사이의 몰 비는 1:99 내지 1:1 범위이다. 하나의 구체예에서, 상기 졸겔 전구체로부터 생산된 금속 산화물과 상기 금속 산화물 나노입자 사이의 몰 비는 1:50 내지 1:2 범위이다. 또 다른 구체예에서, 상기 졸겔 전구체로부터 생산된 금속 산화물과 상기 금속 산화물 나노입자 사이의 몰 비는 1:25 내지 1:4 범위이다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 코어 물질은 약제학적으로, 화장학적으로 또는 농화학적으로 활성인 성분을 포함한다.

추가로 본 발명의 하나의 구체예에 따르면, 상기 코어 물질은 피부과적으로 활성인 약제를 포함한다.

하나의 구체예에서, 상기 피부과적으로 활성인 약제는 항진균제, 항균제, 항염증제, 항괴질제, 항건선제, 항여드름제, 및 항 술(rosasea)제, 및 상기의 어느 것의 조합으로부터 선택된다.

또 다른 구체예에서, 상기 항 여드름제는 벤조일 퍼옥사이드, 레테노이드, 및 이의 혼합물로부터 선택된다.

본 발명의 또 다른 양상에서는 담체 및 본 발명의 마이크로캡슐을 포함하는 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 구체예에서는 코어 물질로서 국소적으로 활성인 약제를 포함하며, 본 발명의 조성물을 표면 상에 국소적으로 투여함을 포함하는, 개체의 표면 상태를 치료하는 방법이 제공된다.

여기서 사용되는 용어 "치료" 또는 "치료하는"은 피부 또는 점막 등의 환자의 신체 표면에 관련하는 상태 (질병 또는 질환)를 치료하는 것을 포함하며, 또한 질병 또는 질환을 억제하는 것 (즉 그의 진전을 저지하는 것), 질병 또는 질환을 완하하는 것 (즉 질병 또는 질환의 퇴행을 초래하는 것), 또는 질병에 기인하는 상태 (즉 질병의 증상)을 완화하는 것을 포함한다. 특정한 질병 또는 질환의 치료를 위해 사용될 수 있는 피부과적 약제의 농도는 The Merck Index: 화학약품, 의약품 및 생물제제의 백과사전, Rahway, NJ; Merck & Co; 1989 (그의 전체는 여기서 참고로 포함됨)에 기술된 바와 같을 수 있다.

개개의 필요성은 변화할 수 있지만, 조성물의 유효량에 관한 최적 범위의 결정은 당업계의 기술범위에 속한다. 일반적으로, 당업자에 의해 조절할 수 있는 유효량의 약제학적 조성물을 제공하는데 필요한 투여량은 당업자가 조절할 수 있지만, 연령, 건강상태, 물리적 조건, 체중, 수검자의 질병 또는 질환의 유형과 정도, 치료의 빈도, 병용 치료법 (필요한 경우)의 성질, 및 원하는 효과(들)의 본질 및 범위에 따라 변화할 것이다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 표면은 피부 또는 점막이다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 표면 증상은 여드름, 감염, 염증, 괴질, 건선, 지루, 접촉성 피부염, 술(rosasea), 및 이의 조합으로부터 선택된 피부 질병 또는 질환이다.

부가적으로, 본 발명의 또 다른 구체예에서는 본 발명에 기술된 바와 같은 마이크로캡슐을 포함하는 조성물이 제공되며, 여기서 상기 코어 물질은 여드름, 감염, 염증, 괴질, 건선, 지루, 접촉성 피부염, 술(rosasea), 및 이의 조합으로부터 선택된 피부 질병 또는 질환을 치료하기 위한 국소적으로 작용하는 활성인 약제를 포함한다.

또 다른 구체예에서는 상기 코어 물질이 피부 또는 점막 상에 국소적 투여용 약제의 제조를 위한 국소적으로 활성인 약제를 포함하는 본 발명의 마이크로캡슐의 용도가 제공된다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 국소적 투여는 여드름, 괴질, 건선, 지루, 접촉성 피부염, 감염, 술(rosasea), 염증 및 이의 조합으로부터 선택된 피부 질병 또는 질환을 치료하는 것이다.

본 발명의 또 다른 구체예에서는 상기 코어 물질이 농약을 포함하는, 본 발명의 마이크로캡슐 함유 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따르면, 상기 조성물은 작물 보호 또는 비 작물 해충 방제에서 사용된다.

본 발명의 구체예에 따르면, 상기 농약은 제초제, 살충제, 살진균제 및 그의 혼합물로부터 선택된다.

농약 조성물 및 사용

조성물

하나의 양상에서, 본 발명은 상술한 피복된 농약을 포함하는 농약 조성물에 관한 것이다. 전형적으로, 이러한 조성물은 피복된 농약 및 농학적으로 허용되는 담체로 이루어진다. 이러한 담체는 당해 분야에 잘 알려져 있으며 또한 고체 또는 액체일 수 있다.

다른 성분

상기 조성물이 다른 성분들을 함유할 정도로, 이들 성분들은 조성물의 작은 일분을 이룬다. 부성분들은 또한 피복된 농약 (마이크로캡슐)에 혼입되지 않은 자유 농약을 포함할 수 있다. 여기에 목록된 다른 성분들 외에도, 본 발명의 조성물은 또한 주성분들과 동일한 또는 그 이상의 량으로 담체, 예를 들면 물 또는 다른 용매를 함유할 수 있다.

본 발명의 피복된 농약은 하나 이상의 제2 화합물들과 함께 제형화되며 및/또는 적용될 수 있다. 이러한 조합은 특정한 이점들, 예를 들면 제한 없이 해충의 더 큰 방제를 위한 상승효과를 나타내고, 농약의 적용의 비율을 감소하며 따라서 환경과 작업자 안전에 대한 충격을 최소화하며, 광범위한 해충을 방제하고, 약해에 대한 작물의 내성, 및 포유동물 및 어류 등의 비-해충 종에 의한 내성을 개선하는 것을 제공할 수 있다.

제2 화합물은 제한적이지 않지만 다른 농약, 비료, 토양 컨디셔너, 또는 다른 농약 화학약품을 포함한다. 본 발명의 조성물은 또한 분산제로서 추가적인 표면활성 화합물을 함유할 수 있다. 농업적 제형에 사용되는 대표적인 습윤제, 분산제 또는 유화제는, 제한되지 않지만, 알킬 및 알킬아릴 설포네이트 및 설페이트 및 그의 나트륨 염; 알킬아릴 폴리에테르 알코올; 황산화 고급 알코올; 폴리에틸렌 옥사이드; 설폰화 동물성 및 식물성 오일; 설폰화 석유; 다가 알코올의 지방산 에스테르 및 이러한 에스테르의 에틸렌 옥사이드 부가 생성물; 및 장쇄 머르캅탄 및 에틸렌 옥사이드의 부가 생성물을 포함한다. 많은 다른 유형의 유용한 계면활성제는 상업적으로 입수 가능하다. 계면활성제는 사용되는 경우 통상 조성물의 1 내지 20중량%를 포함한다.

당업자는 물론 농약 적용의 제형 및 방식이 소정의 적용에서 물질의 활성에 영향을 미칠 수 있음을 인식할 것이다. 따라서 농약적 사용에서, 본 피복된 농약은 비교적 큰 입자 사이즈(예를 들면 8/16 또는 4/8 US 메시)의 과립으로, (예, 1차 피복된 농약에 수 중에 재분산할 수 있는 피복된 농약의 덩어리), 수-분산성 과립으로서, 분말상 분진으로서, 습윤성 분말로서. 현탁액 농축물로서, 캡슐 현탁액(현탁액 중에 피복된 농약)으로서, 또는 원하는 적용 방식에 따라 농업적으로 유용한 다른 공지된 유형의 제형으로서 조제할 수 있다. 이들은 건조상태 (예, 과립, 분말 또는 정제)로 적용할 수 있다. 이들은 희석되어 안정한 분산액 (현탁액)을 형성할 수 있는 농축물 (예, 고체, 액체, 겔 등)로서 조제할 수 있다.

농축물

본 조성물은 당해 분야의 기술자에게 알려진 기술에 의해 농축물로서 조제할 수 있다. 본 조성물이 고체로서 조제되는 경우, Attaclay 등의 충진제를 첨가하여 과립의 강성을 증가시킬 수 있다.

피복된 농약 및 농약 제형은 적용 전에 안정한 수성 에멀젼 또는 분산액으로 분산 가능한 고체로서 저장 및 취급할 수 있다. 이 분산액은 물로부터 균일한 적용을 가능하게 한다. 이것은 수 중에서 정상적인 혼합이 적용 전에 필요한 전부인 사용 지점에서 특히 유리하다.

본 발명의 조성물은 또한 습윤성 분말 형태일 수 있다. 습윤성 분말은 물 또는 다른 분산제 중에 용이하게 분산하는 미세하게 분리된 입자이다. 습윤성 분말은 건조 분진으로써 또는 물 또는 다른 액체 중에 분산액으로써 해충 제어가 필요한 경우에 반점(locus)에 최종적으로 적용된다. 습윤성 분말에 대한 전형적인 담체는 풀러토(Fuller's earth), 카올린 점토, 실리카, 및 다른 고 흡수성, 용이하게 습윤 무기 희석제를 포함한다. 습윤성 분말은 정상적으로 담체의 흡수성에 따라 약 5 내지 80%의 농약을 함유하도록 조제하며, 또한 통상 분산을 촉진하기 위하여 소량의 습윤제, 분산제 또는 유화제를 함유한다. 예를 들면, 유용한 습윤성 분말 제형은 농약 화합물 80.0부, 점토 17.9부 및 소듐 리그노설포네이트 1.0부 및 습윤제로서 설폰화 지방족 폴리에스테르 0.3부를 함유한다. 추가적인 습윤제 및/또는 오일은 흔히 탱크 믹서에 첨가되어 식물의 나뭇잎에서 분산을 촉진할 것이다.

수-분산성 과립(WDG 또는 DG)은 수중에 분산되어 주요 입자의 분산액을 형성하는 피복된 농약의 건조 조성물이다. 농약 함량은 10 내지 70 중량% 범위일 수 있다. 고분자는 분산제(폴리아크릴레이트 염 및 리그노설포네이트 염)으로서 및 결합제로서 사용되어 과립을 함께 유지시킨다. 건조 생성물의 이점은 더 적은 가수분해 가능성이 존재하며 또한 높은 농약 함량이 달성 가능하다는 것이다. 단점은 분쇄, 블렌딩 압출 및 건조를 포함하는 더 복잡한 공정이다. 통상 부형제(exipient)는 이 제형에서 고체이다.

본 발명의 농약 조성물을 위한 다른 유용한 제형은 서스포-에멀젼(suspo-emulsion), 플로어블 제형 및 현탁액 농축물을 포함한다.

플로어블 제형(flowable formulation)은 액상 담체, 일반적으로 물 중에 현탁되어 있는 피복된 농약의 입자들로 구성되어 있다. 플로어블은 일반적으로 음이온성 또는 비이온인 습윤제 및 분산제로서 소량의 계면활성제를 포함할 수 있으며 또한 조성물의 5 내지 95 중량%, 흔히 10 내지 50 중량% 범위의 농약을 함유할 것이다. 적용에 있어서, 플로어블은 물 또는 다른 액상 비히클(vehicle) 중에 희석될 수 있으며 또한 통상적으로 처리하려는 영역에 스프레이로서 적용된다.

현탁액 농축물(SC)은 수 중에 피복된 농약의 미세 입자 (예, 2 내지 15 마이크론)의 분산액이다. 농약은 8 내지 50 % w/w를 함유한다. 이들은 수중에 부을 수 있고, 용이하게 분산 가능하며 또한 패키지에서 침전(settling)하는데 안정해야 한다. 잔탄 검 등의 고분자는 현탁액의 항복 스트레스를 증가시킴으로써 침전을 방지하기 위하여 사용된다. 약간의 고분자성 분산제, 예를 들면 폴리아크릴산 염이 사용된다. 분산액은 고분자 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜으로 그라프트 된 메타크릴레이트(Atlox)를 사용하여 응집(flocculation)에 대하여 안정화될 수 있다. 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체는 희석 후에 약간의 안정화를 제공하는데 사용할 수 있다.

서스포-에멀젼(SE)은 수중에 피복된 농약의 미세 입자 (예, 2 내지 15 마이크론) 및 수 불혼화성 액체의 현탁액이다. 농약 함량은 8 내지 50 % w/w범위이다. 이들은 수중에 부을 수 있고, 용이하게 분산 가능하며 또한 패키지에서 침전하는데 안정해야 한다. 이들은 입자들을 안정화하고 또한 액체를 유화하기 위하여 여러 가지 계면활성제를 함유한다. 약간의 고분자성 분산제 예를 들어 폴리아크릴산 염이 사용된다. SCs 같은 SEs는 고분자 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜으로 그라프트 된 메타크릴레이트(Atlox)를 사용하여 응집에 대하여 안정화될 수 있다. 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체는 희석 후에 약간의 안정화를 제공하는데 사용할 수 있다.

유용한 제형은 비교적 비휘발성인 용매, 예를 들어 물, 옥수수 오일, 케로신, 프로필렌 글리콜 또는 다른 적절한 용매 중에 피복된 농약의 현탁액을 포함한다. 피복된 농약이 비교적 조경한 입자상에서 수행되는 과립 제형은 공중 분배를 위해 또는 커버 작물 덮개의 침투를 위해 특히 유용성이 있다. 가압된 스프레이, 전형적으로 피복된 농약이 저비등 분산제 용매 담체의 증발의 결과로서 미세하게 분리된 형태로 분산되는 에어로졸이 또한 사용될 수 있다. 수분산성 과립은 유동성이 없고, 분진이 없고 또한 용이하게 수혼화성이다. 농장에서 농부가 사용하는데 있어서, 과립 제형, 서스포-에멀젼, 플로어블 농축물, 수성 에멀젼, 용액 등은 물로 희석하여 예를 들어 0.2 내지 2% 범위의 농약의 농도를 제공할 수 있다.

해충 방제방법

추가의 양상에서, 본 발명은 여기에 기술된 농약 조성물의 살충적으로 유효량을 해충의 반점(locus)에 적용시킴을 포함하는 해충의 방제 방법에 관한 것이다. 이러한 반점은 해충이 존재하거나 또는 존재할 가능성이 있는 경우이다.

본 발명의 조성물을 적용함에 있어서, 단독으로 또는 다른 농업적 화학약품과 함께 조제하는 경우 유효한 량 및 농도의 활성화합물을 사용하는데, 상기 량은 예를 들어 약 0.001 내지 약 3kg/ha 또는 약간의 구체예에서는 약 0.03 내지 약 2kg/ha 범위로 변할 수 있다. 농약의 손실이 있는 농장 적용의 경우, 더 높은 적용율 (예, 상술한 비율의 4배)가 사용될 수 있다.

본 발명의 농약 조성물은 해충의 억제가 필요한 영역에 물-희석된 스프레이, 또는 분진 또는 과립로서 적용할 수 있다. 이들 제형은 농약의 적게는 0.1중량% 내지 많게는 35 중량% 또는 그 이상으로 함유할 수 있다. 분진은 미세하게 분리된 고체 예를 들면 탈크, 천연 점토, 규조토, 곡분 예를 들면 호도 껍질 및 면실 곡분, 및 농약에 대한 분산제 및 담체로서 작용하는 다른 유기 및 무기 고체와 함께 본 발명의 농약 조성물의 비유동성 혼합물이다. 이들 미세하게 분리된 고체는 약 50 마이크론 미만의 평균 입자 사이즈를 갖는다. 여기서 유용한 대표적인 분진 제형은 농약 조성물 1.0 부 또는 그 미만 및 점토 99.0부를 함유하는 것이다.

상이한 적용방법은 표적 해충, 예를 들면 잡초, 균류, 또는 곤충에 따라 또한 처리되는 작물의 유형에 따라 농약 조성물에 사용된다. 농약의 적용은 전체 처리 영역 또는 표적에 걸쳐 정확하고 균일한 농도를 달성하기 위하여 피복된 농약을 포함하는 용액, 에멀젼 또는 분산액을 분사시켜 수행할 수 있다. 통상적으로, 분사 혼합물 중의 농약 조성물을 희석하기 위해 사용되는 물은 대략 5 내지 80 갤런/에이커 정도이며 또한 활성성분 량은 대략 20 내지 1000 그램/에이커 범위일 수 있다.

농약은 또한 전체 표적에 걸쳐 균일한 분포를 달성하기 위하여 기계류를 사용하여 과립 제형을 넓은 캐스트 분사에 의해 적용할 수 있다. 피복된 농약은 불활성 지지체에 농약을 부착하기 위해 스티커 (추가적인 계면활성제, 고분자 용액, 또는 라텍스)를 사용하여 과립 제형으로 혼입할 수 있다. 다른 과립은 분말화된 피복된 농약을 불활성 분말화 성분들, 물, 결합제 및 분산제와 함께 압출시켜 과립을 형성한 다음 건조시켜 제조한다. 예비 형성된 과립 지지체는 흔히 액상 농약 또는 농약의 용액을 흡수하는데 사용된다.

이들 유형의 제형은 통상 작물의 출현 전에 토양에 농약을 공급하기 위해 사용된다. 표적은 토양 중의 상이한 깊이에서 거주하는 잡초 종자 또는 곤충일 수 있다. 여기에는 본 발명의 조성물의 제형 및 적용에 사용되는 두 가지 유형의 물이 있다. 첫 번째는 적용 농축물을 희석하기 위해 사용되는 물이다. 두 번째 유형의 물은 적용 후에 피복된 농약과 상호작용하는 물이다. 이 물은 관개 시스템으로부터 빗 물 또는 물 등의 환경으로부터 물을 포함한다. 토양을 통한 농약의 이동은 일반적으로 강우에 의해 영향받고 조절된다. 일반적으로 농약 조성물은, 적용 후에, 분사 용액으로부터 또는 분무 용액으로부터 또는 강우로부터 기인하는 물 중에 용해 또는 분산된다.

본 발명에 따르면, 졸겔 전구체와 함께 금속산화물 나노입자를 사용하여, 액상 수불용성 코어 중에 분산액 또는 액상 수 불용성 코어 상에 두껍고 치밀한 피복을 얻는 방법이 제공된다.

실시예

하기 실시예에서 달리 지적되지 않는 한, "%"는 중량당 중량(w/w)%를 언급한다.

"BPO(75%)"는 25%w/w 물을 가지는 75% w/w BPO (벤조일 퍼옥사이드)를 언급한다.

"Ludox TM 50(50%)"는 물 (수중 50% w/w) 중에 실리카 나노입자 (평균 입자 사이즈 약 20-30nm)의 분산액을 언급한다. Ludox TM 50은 이스라엘 Sigma-Aldrich로부터 입수하였다.

"Ludox AM 30"는 소듐 알루미네이트로 안정화되고 또한 물 (수중 30% w/w) 중에 분산된 콜로이드상 실리카를 언급한다. Ludox AM 30은 이스라엘 Sigma-Aldrich로부터 입수하였다.

"CTAC(29%)"는 수중에 세틸 트리메틸 암모늄 클로라이드 29% w/w의 용액을 언급한다.

"PVA(10%)"는 수중에 프로필 알코올 10% w/w의 용액을 언급한다.

"소듐 실리케이트(25%)"는 수중에 소듐 실리케이트 25% w/w의 용액을 언급한다.

"GMIS"는 글리세릴 모노이소스테아레이트를 언급한다. GMIS는 미국 Scher Chemicals로부터 입수하였다.

"알루미늄 설페이트 용액(50%)" 또는 "알루미늄 설페이트(50%)"는 수중에 알루미늄 설페이트 데카옥타하이드레이트 50% w/w의 용액을 언급한다.

"PDAC 7(5%)"는 수중에 폴리 쿼터늄 7 (디알릴디메틸암모늄 클로라이드/아크릴아미드 공중합체) 5% w/w의 용액을 언급한다.

"CMC 7(10%)"는 수중에 카르복시메틸 셀룰로오즈 10% w/w의 나트륨 염의 용액을 언급한다.

"소듐 알루미네이트(50%)"는 수중에 소듐 알루미네이트 50% w/w의 용액을 언급한다.

"소듐 보레이트(5%)"는 수중에 소듐 보레이트 5% w/w의 용액을 언급한다.

"소듐 알기네이트(5%)"는 수중에 소듐 알기네이트 5% w/w의 용액을 언급한다.

"PVP K30(40%)"는 수중에 PVP K30 (폴리비닐피롤리돈 K-30) 40%의 용액을 언급한다.

실시예 1 - BPO ( 벤조일 퍼옥사이드 ) ( DC -246에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO (75%) 67.68g, DC-246 (사이클로헥사실옥산, 미국 Dow Corning) 132.04g 및 분산제로서 Span 65 10.06g 및 TEOS (테트라에톡시 실란) 45.6g의 혼합물을 먼저 4000rpm에서 고전단을 사용하여 2분간 분쇄한 다음 미세유동장치를 사용하여 15분간 분쇄하였다.

b) 수상의 제조: Myrj 45 (폴리옥시에틸렌(8) 스테아레이트) 6.06g, CTAC (29 %) 2.68g , PVA (10 %) 64.54 g 및 물 328.13 g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 6000rpm의 전단 하에 2분 동안 수상에 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 49.93 g 및 소듐 실리케이트(25 %) 5 ml를 첨가한 다음, pH를 3으로 조절하였다. 혼합물을 반응기로 옮긴 다음 20시간 교반하였다.

실시예 2 - BPO ( DC -350에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 67.49g, DC-350 (폴리디메틸실옥산, 미국 Dow Corning에서 입수) 130.92g 및 분산제로서 세틸 알코올 10.16g 및 TEOS 45.42g의 혼합물을 먼저 4000rpm에서 고전단을 사용하여 2분간 분쇄한 다음 미세유동장치를 사용하여 15분간 분쇄하였다.

b) 수상의 제조: Myrj 45 (폴리옥시에틸렌(8) 스테아레이트) 5.69g, CTAC (29 %) 2.25g , PVA (10%) 64.05g 및 물 327.24g을 포함하는 수상을 제조하였다.

두 개의 상은 50℃에서 예열한 다음 유상 (a)를 5000rpm의 전단 하에 2분 동안 수상(b)에 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 50.09g을 첨가하였고 용액은 점성이 되었다. 다음에 소듐 실리케이트(25 %) 5ml를 물로 100.19g 이하로 희석하였고 수득된 용액은 5000rpm의 전단 하에 1분간 점성 혼합물에 첨가하였다. pH를 3으로 조절한 다음 혼합물을 반응기로 옮기고 20시간 교반하였다.

실시예 3 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 68.64g, 수쿠알란 (스페인, Lake Oil로부터 입수) 129.58g 및 분산제로서 GMIS 5.08g 및 TEOS 89.85g의 혼합물을 먼저 10000rpm에서고전단을 사용하여 2분간 분쇄한 다음에 미세유동장치를 사용하여 15분간 분쇄하였다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 1.18g, PVA (10%) 65.10g 및 물 329.93g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 5000rpm의 전단 하에 30초 동안 수상(b)에 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 49.64g을 첨가한 다음, 전단을 30초 동안 더 계속하였다. 이어서 알루미늄 설페이트 용액 (50%) 20.72g을 첨가하고 얻어진 pH는 3이었다. 혼합물을 40℃로 예열된 반응기에 옮기고 혼합물을 118rpm에서 4시간 동안 교반하였다. 이어서 온도는 실온으로 낮추고 교반을 20시간 계속하였다.

실시예 4 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 80.63g, 수쿠알란 (스페인, Lake Oil로부터 입수) 108.15g 및 분산제로서 GMIS 5.71g 및 TEOS 27.97g의 혼합물을 먼저 10000rpm에서 고전달을 사용하여 1분 동안 분쇄한 다음에 미세유동장치를 사용하여 15분간 분쇄하였다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 1.02g, PVA (10%) 60.27g 및 물 290.09g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 5000rpm의 전단 하에 30초 동안 수상(b)에 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 30.58g을 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 30.58g을 첨가하고 전단을 30초 동안 더 계속하였다. 다음에 알루미늄 설페이트 용액 (50%) 20.09g을 30초 동안 전단 하에 첨가하고 얻어진 pH는 3.2이었다. 혼합물을 40℃로 예열된 반응기에 옮기고 혼합물을 100rpm에서 4시간 동안 교반하였다. 이어서 온도는 실온으로 낮추고 교반을 20시간 계속하였다.

실시예 5 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 53.19g, 수쿠알란 75.21g 및 분산제로서 GMIS 5.12g 및 TEOS 80.68g의 혼합물을 먼저 10000rpm에서 고전단을 사용하여 1분 동안, 다음에 미세유동장치를 사용하여 15분 동안 분쇄하였다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 4.16g, PVA (10%) 6.5g 및 물 280.45g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 5000rpm의 전단 하에 30초 동안 수상(b)에 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 90.11g을 첨가하고 전단을 30초 동안 더 계속하였다. 이어서 물 15.19g 중에 용해된 알루미늄 설페이트 9.96g을 첨가하고 수득된 혼합물을 6100rpm에서 1분 동안 분쇄하였다. 이어서 혼합물을 38.8℃로 예열된 반응기에 옮기고 혼합물을 118rpm에서 4시간 동안 교반하였다. 이어서 온도는 실온으로 낮추고 교반을 20시간 계속하였다.

실시예 6 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 106.35g, 수쿠알란 88.09g 및 분산제로서 GMIS 4.91g 및 TEOS 41.05g의 혼합물을 먼저 10000rpm에서 고전단을 사용하여 1분 동안 분쇄하였다. 두꺼운 혼합물을 얻었고 이는 미세유동장치에 의해 분쇄할 수 없었다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 1.31g, PVA (10%) 6.3g 및 물 283.1g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 5000rpm의 전단 하에 30초 동안 수상(b)에 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 60.66g을 첨가하고 전단을 30초 동안 더 계속하였다. 이어서 알루미늄 설페이트 (50%) 50.18g을 첨가하고 수득된 혼합물을 6000rpm에서 1분 동안 분쇄하였다. 이어서 혼합물을 41.8℃로 예열된 반응기에 옮기고 혼합물을 100rpm에서 4시간 동안 교반하였다. 이어서 온도는 실온까지 냉각하고 교반을 20시간 계속하였다.

실시예 7 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 106.24g, 수쿠알란 61.12g 및 분산제로서 세틸알코올 5.65g 및 TEOS 60.49g의 혼합물을 먼저 10000rpm에서 고전단을 사용하여 1.5분 동안 분쇄하였다. 두꺼운 혼합물을 얻었고 이는 미세유동장치에 의해 분쇄할 수 없었다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 1.09g, PVA (10%) 61.52g 및 물 269.45g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 5000rpm의 전단 하에 30초 동안 수상(b)에 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50 (50%) 59.87g을 첨가하고 전단을 1분간 더 계속하였다. 이어서 알루미늄 설페이트 (50%) 21.87g을 첨가하고 수득된 혼합물을 6000rpm에서 1분 동안 분쇄하였다. 이어서 혼합물을 40℃로 예열된 반응기에 옮기고 4시간 교반하였다. 이어서 온도는 실온까지 냉각하고 교반을 20시간 계속하였다.

실시예 8 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 105.28g, 수쿠알란 130.13g 및 Span 20 5.48g 및 TEOS 32.51g을 10000rpm의 고전단을 사용하여 1분간 분쇄하였다. 두꺼운 혼합물이 얻어졌고 이는 미세유동장치에 의해 분쇄할 수 없었다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 4.31g, PVA (10%) 6.5g 및 물 279.8g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 4000rpm의 전단 하에 수상(b)에 첨가한 다음, Ludox TM 50 (50%) 90.41g을 첨가하고 전단을 1분간 계속하였다. 이어서 알루미늄 설페이트 (50%) 20.88g을 첨가하고 수득된 혼합물을 5000rpm에서 1분간 분쇄하였다. 이어서 혼합물을 39.2℃로 예열된 반응기에 옮기고 103rpm에서 4시간 교반하였다. 이어서 온도는 실온까지 냉각하고 교반을 60시간 계속하였다.

실시예 9 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 80.25g, 수쿠알란 107.04g 및 세틸 알코올 5.01g 및 TEOS 30.40g을 10000rpm의 고전단을 사용하여 1분간 분쇄하였다. 두꺼운 혼합물이 얻어졌고 미세유동장치에 의해 분쇄할 수 없었다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 4.33g, PVA (10%) 6.16g 및 물 279.59g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 4000rpm의 전단 하에 수상(b)에 첨가한 다음, Ludox TM 50 (50%) 59.43g을 첨가하고, 수득된 혼합물은 매우 두껍기 때문에 8000rpm에서 1분간 균질화하였다. 이어서 알루미늄 설페이트 (50%) 49.45g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm에서 30초간 분쇄하였다. 이어서 혼합물을 41.2℃로 예열된 반응기에 옮기고 103rpm에서 4시간 교반하였다. 이어서 온도는 실온까지 냉각하고 교반을 20시간 계속하였다.

실시예 10 - BPO ( 스쿠알란에 분산된 BPO )의 봉입

a) 유상의 제조: BPO(75%) 80.2g, 수쿠알란 (스페인, Lake Oil로부터 입수) 93.5g 및 Span 20 5.38g 및 TEOS 42.07g을 먼저 10000rpm의 고전단을 사용하여 1분간 분쇄하고 이어서 미세유동장치를 사용하여 15분간 분쇄하였다.

b) 수상의 제조: CTAC (29%) 4.05g, PVA (10%) 61.51g 및 물 257.74g을 포함하는 수상을 제조하였다.

유상 (a)를 4000rpm의 전단 하에 수상(b)에 첨가한 다음, Ludox TM 50 (50%) 61.42g을 첨가하고, 5000rpm에서 전단을 1분간 계속하였다. 이어서 알루미늄 설페이트 (50%) 21.1g을 첨가하고 수득된 혼합물을 5000rpm에서 1분간 분쇄하였다. 이어서 혼합물을 41.2℃로 예열된 반응기에 옮기고 103rpm에서 4시간 교반하였다. 이어서 온도는 실온까지 냉각하고 교반을 20시간 계속하였다.

실시예 11-21은 공정에서 변형을 가지는 활성성분들의 봉입에 관한 것이다. 본 과정들은 액체이거나 또는 소수성 액체에 용해 또는 분산될 수 있는 임의의 활성성분에 적합하거나, 또는 저온 (30-60℃)에서 액체가 될 수 있는 고체에 적합하다.

실시예 11

General AI (활성성분)의 봉입을 위한 과정 1

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI 및 졸겔 전구체, 예, TEOS, TMOS를 포함함] 150g 을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl (5N)을 첨가하여 5로 조절한 다음, PVA(10%) 50g 및 소듐 실리케이트 (25%) 5g을 첨가한 다음 혼합물의 pH를 4로 조절하였다. 이어서 혼합물을 20시간 교반하였다.

실시예 12

General AI의 봉입을 위한 과정 2

다음에, PDAC 7(5%) 40g을 제타-전위가 +20mv일 때까지 첨가하였다. 그 후에, CMC(10%) (25g)의 용액을 음의 제타-전위 (-20mv)를 얻을 때까지 점차적으로 첨가하였다. 첨가 도중에 혼합물은 7000rpm의 분쇄 하에 유지시켰다.

실시예 13

General AI의 봉입을 위한 과정 3

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI 및 졸겔 전구체, 예, TEOS, TMOS를 포함함] 150g 을 직접 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl (5N)을 첨가하여 5로 조절한 다음, PVA(10%) 50g 및 소듐 알루미네이트 (50%) 10g을 첨가한 다음 혼합물의 pH를 4로 조절하였다. 이어서 혼합물을 20시간 교반하였다.

실시예 14

General AI의 봉입을 위한 과정 4

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI 및 졸겔 전구체, 예, TEOS, TMOS를 포함함] 150g 을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl (5N)을 첨가하여 5로 조절한 다음, PVA(10%) 50g 및 소듐 보레이트 (5%) 50g을 첨가한 다음 혼합물의 pH를 4로 조절하였다. 이어서 혼합물을 20시간 교반하였다.

실시예 15

General AI의 봉입을 위한 과정 5

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI을 포함함] 130g 및 디메틸 디메톡시실란 20g을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl (5N)을 첨가하여 3으로 조절한 다음, 혼합물을 20시간 교반하였다.

실시예 16

General AI의 봉입을 위한 과정 6

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI을 포함함] 130g 및 디메틸 디메톡시실란 20g을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 다음에 알루미늄 설페이트(50%) 25g 및 PVA(10%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 24시간 교반하였다.

실시예 17

General AI의 봉입을 위한 과정 7

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI을 포함함] 130g 및 Al(OⁱPr)₃ (ⁱPr은 이소프로필을 의미함) 20g을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl(5N)을 첨가하여 3으로 조절한 다음, 혼합물을 20시간 교반하였다.

실시예 18

General AI의 봉입을 위한 과정 8

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI을 포함함] 130g 및 Ti(OⁱPr)₄ (ⁱPr =이소프로필) 20g을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl(5N)을 첨가하여 3으로 조절한 다음, 혼합물을 20시간 교반하였다.

실시예 19

General AI의 봉입을 위한 과정 9

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI을 포함함] 130g, TEOS 20g 및 디메틸 디메톡시실란 5g을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl(5N)을 첨가하여 3으로 조절한 다음, 혼합물을 20시간 교반하였다.

실시예 20

General AI의 봉입을 위한 과정 10

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI을 포함함] 130g 및 TEOS 20g을 6000rpm에서 1 분간분쇄하면서 첨가하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl(5N)을 첨가하여 5로 조절한 다음, PVA (10%) 50g 및 염화칼슘 10g을 첨가하고 혼합물의 pH를 4로 조절하였다. 다음에 혼합물은 20분간 교반하였다.

실시예 21

General AI의 봉입을 위한 과정 11

물 150g이하로 희석된 CTAC (29%) 8.6g을 함유하는 수상을 6000rpm의 고전단에 의해 분쇄한 다음, 유상 [AI 및 졸겔 전구체, 예, TEOS, TMOS를 포함함] 150g을 첨가하고 분쇄를 1분간 계속하였다. 이어서 Ludox TM 50(50%) 50g을 첨가하고 수득된 혼합물을 8000rpm의 고전단에 의해 1분간 분쇄하였다. 혼합물의 pH는 HCl(5N)을 첨가하여 5로 조절하였다. 다음에 PDAC 7(5%) 40g을 제타-전위가 +20mv일 때까지 첨가하였다. 그 후에, 소듐 알기네이트 (5%) (35g)의 용액을 음의 제타-전위 (-20mv)를 얻을 때까지 점차적으로 첨가하였다. 첨가 도중에 혼합물은 7000rpm의 분쇄 하에 유지시켰다. 다음에 염화칼슘 5g을 첨가하고 수득된 혼합물을 2시간 교반하였다.

실시예 22-24는 ATRA (all-trans retinoic acid)의 오일 분산된 봉입에 관한 것이다.

실시예 22

스쿠알란 오일 및 트레티노인을 포함하는 유상을 사용하는 봉입

a) 유상의 제조: 트레티노인(Tretinoin) 10g, BHT (부틸 하이드록시톨루엔) (트레티노인 중량의 40%) 4g, 수쿠알란 오일 100g 및 GMIS 2g을 실온에서 교반 하에 첨가하였다. 이어서 혼합물을 12000rpm의 고전단 호모게나이저를 사용하여 2분간 분쇄하여 약 30 마이크론의 입자 사이즈를 얻었다. 수득된 현탁액을 미세유동장치에 의해 30분간 분쇄하여 3 내지 7 마이크론의 입자 사이즈를 얻었다. TEOS (TEOS/오일 중량 비 30/70) 49.7g을 교반 하에 현탁액에 첨가하였다.

b) 수상의 제조: TDW (삼 증류수) 285.5g, 수중에 CTAC(세틸트리메틸 암모늄 클로라이드)(29%)w/w 1g, 및 10% PVA 100g을 교반하면서 혼합하였다. 유상/수상 (OP/WP) 중량비는 30/70이었다.

에멀젼을 4000rpm에서 1 분간 제조하였다. 유화 직후에 Ludox AM-30 20g을 3500rpm으로 혼합시간 30초 첨가하였다. 다음에 알루미늄 설페이트 30g을 3000rpm으로 혼합시간 2분 첨가하였다. 반응 혼합물을 교반하면서 40℃에서 4시간 (노화) 유지시켰다.

임의로 캡슐은 다음과 같이 고분자로 피복하였다. 에멀젼에 5% PDAC-7 110g을 3500-4000rpm으로 첨가하였고, Z 전위는 +3mV이었다. 다음에 5% CMC 120g을 3500-4000rpm으로 첨가하였고 Z 전위는 -2mV이었다.

캡슐을 고분자로 코팅하면 캡슐을 강화하며 또한 몇몇 구체예에서 PDAC-7에 대한 Z 전위 한계는 +3mV 내지 +5mV이고 CMC에 대한 Z 전위 한계는 -3mV 내지 -5mV이어야 한다.

실시예 23

캐스터 오일 및 트레티노인을 포함하는 유상을 사용하는 봉입

a) 유상의 제조: 트레티노인 10g, BHT 4g, 캐스터 오일 100g 및 GMIS 2g을 혼합하고 40℃에서 교반하였다. TEOS 49.7g을 첨가하였다 (TEOS/오일 중량비 30/70). 다음에 혼합물을 12000rpm의 고전단 호모게나이저를 사용하여 2분간 분쇄하여 약 30 마이크론의 입자 사이즈를 얻었다. 수득된 현탁액을 미세유동장치를 사용하여 30분간 분쇄하였다.

b) 수상의 제조: 삼 증류수 285.6g, CTAC(29%) 1g, 및 PVA (10%) 40g을 교반하면서 혼합하고, 40℃로 가열하였다. 유상/수상(OP/WP) 중량비는 30/70이었다.

에멀젼을 5000rpm에서 1 분간 제조하였다. 유화 직후에 Ludox AM-30 60g을 3500-4000rpm으로 첨가하였다. 다음에 알루미늄 설페이트 용액 (50%) 150g을 첨가하였다. 반응 혼합물을 교반하면서 40℃에서 4시간 유지시켰다.

임의로 캡슐은 다음과 같이 고분자로 피복하였다. 에멀젼에 5% PDAC-7 105g을 4000rpm으로 첨가하였으며, Z 전위는 +3.5mV이었다. 다음에 10% CMC 275g을 4000rpm으로 첨가하였으며, Z 전위는 -1.5mV이었다.

캡슐을 고분자로 코팅하면 PDAC-7에 대한 Z 전위 한계는 +3mV 내지 +5mV 또한 CMC에 대한 Z 전위 한계는 -3mV 내지 -5mV의 범위에 속하여야 한다.

실시예 24

사이클로메티콘 DC-246 오일 및 트레티노인을 포함하는 유상을 사용하는 봉입

DC-246에 분산된 트레티노인 결정을 Dyno-mill MutiLab KD 0.3L 중에 27℃에서 10분간 분쇄하였다. 트레티노인 입자는 d(0.9)＜3 마이크론으로 얻었으며 (이는 미세유동장치로 분쇄한 것보다 더 작다), 따라서 에멀젼 방울 내에 트레티노인 결정의 혼입을 촉진하였다. 분쇄는 분산제의 첨가 없이 성공적으로 진행하였다.

유상의 제조: 트레티오닌 10g, BHT 4g 및 DC-246 4g을 함유하는 분쇄된 물질 114g에 TEOS 50g을 첨가하고, 혼합물을 교반하였다.

수상의 제조: 삼 증류수 285.6g, CTAC(29%) 5g, 및 PVA 80g을 혼합하였다.

에멀젼은 5000rpm에서 1 분간 수상에 유상을 첨가하여 제조하였다. 유화 직후에 Ludox AM-30 50g을 4000rpm으로 첨가하였고, 혼합시간은 1분이었다. 다음에 알루미늄 설페이트 용액 (50%) 47g을 4000rpm으로 첨가하였으며, 혼합시간은 1분이었다.

에멀젼에 PDAC-7(5%) 85g을 4000rpm으로 첨가하였으며, Z 전위는 +5.8mV이었다. 다음에 CMC(10%) 254g을 4000rpm으로 첨가하였으며, Z 전위는 -4.5mV이었다.

캡슐을 고분자로 코팅하면 PDAC-7에 대한 Z 전위 한계는 +3mV 내지 +5mV 또한 CMC에 대한 Z 전위 한계는 -3mV 내지 -5mV 범위 내에 있어야 한다.

실시예 25

카르보설판의 봉입

물 (탈이온화) 75g 및 수중의 Agrimer AL-10LC (1-부텐 비닐 피롤리돈 고분자, International Speciality Products(ISP), 미국) 5% 용액 25g을 1000-mL Blender (Waring, 가변 속도)로 충전하였다. 별도의 용기에서 테트라메톡시실란 (Aldrich, 미국) 6g으로 균질하게 혼합된 카르보설판 (88.8%, FMC, 미국) 70g을 충전하였다. 2개의 상을 결합하고 혼합물을 9000rpm에서 2분간 혼합하였다. Ludox TM-50 (콜로이드상 실리카 현탁액, 수중 50%, Aldrich, 미국) 20g을 첨가하고 8000rpm에서 40초간 균질화시켰다. Ludox TMA (콜로이드상 실리카 현탁액, 수중 34%, Aldrich, 미국) 30g을 첨가하고 8000rpm에서 40초간 추가로 균질화시켰다. 입자 사이즈는 Horiba LA910 입자 사이즈 분석장치 (D90＜10㎛)을 사용하여 측정하였다.

분산액은 패들 타입 Teflon 교반기 블레이드가 장착된 자켓 반응용기에 붓고, 실온에서 온화하게 교반하였다. pH는 6N HCl을 사용하여 pH 3.0으로 조절하였다. 반응용기는 질소의 온화한 흐름으로 부어서 형성된 MeOH을 제거하였으며 또한 교반은 24시간 계속하였다. 현탁액 pH는 포화된 NaHCO3 (ca. 5g)을 첨가하여 7.5로 조절하였다. 현탁액 (21.3wt.% 분석)은 병에 넣어 저장하였다.

실시예 26

TMOS로 메토라클로르의 봉입

5% Na2SO4 용액 (J.T. Baiker, 미국) 90g 및 Agrimer DA 102W (수중에 2% 용액, ISP (International SPecialty Products, ISP, 미국)) 22g을 1000-mL Blender (Waring, 가변 속도)로 충전하였다. 별도의 용기에서 아로매틱 200 (ExxonMobile- 미국) 6.0g, 테트라메톡시실란 (Aldrich, 미국) 5.2g 및 에폭시화 대두 오일 1.0g으로 균질하게 혼합된 메토라클로르 98.8% (Agan Chemical Manufacturers, 이스라엘) 52.0g을 충전하였다. 2개의 상을 결합시키고 혼합물을 9000rpm에서 2분간 혼합하였다. Ludox TM-50 (콜로이드상 실리카 현탁액, 수중 50%, Aldrich, 미국) 20g을 첨가하고 9000rpm에서 40초간 균질화시켰다. Ludox TMA (콜로이드상 실리카 현탁액, 수중 34%, Aldrich, 미국) 20g을 첨가하고 8000rpm에서 40초간 추가로 균질화시켰다. 입자 사이즈 직경은 Horiba LA910 입자 사이즈 분석장치 (D90＜10μm)을 사용하여 측정하였다.

분산액은 패들 타입 Teflon 교반기 블레이드가 장착된 자켓 반응용기에 붓고, 실온에서 온화하게 교반하였다. pH는 6N HCl을 사용하여 pH 2.0으로 조절하였다. 반응용기는 질소의 온화한 흐름으로 부어서 형성된 MeOH을 제거하였으며 또한 교반은 24시간 계속하였다. 현탁액 pH는 포화된 NaHCO3 (ca. 1g)을 첨가하여 4.1로 조절하였다. 물 40g 및 PVP K30 (40%) 10g을 첨가하고, 혼합물을 3500rpm에서 3분간 전단하였다. 봉입된 메토라클로르(22wt.% 분석)은 병에 넣었다.

실시예 27

클로마존의 봉입

물 (탈이온화) 150ml을 스테인레스 강 비이커에서 Agrimer-10LC (5% 수용액) 25g과 혼합하였다. Ludox TM-50 (50%) 20g을 혼합하면서 첨가하였다. 용액은 1N HCl을 사용하여 pH 7로 중화하였다.

별도의 병에서, 클로마존 (91% 분석) 120g을 균질한 용액이 얻어질 때까지 테트라메톡시실란 (99% 순도, TMOS) 30g과 혼합하였다.

Silverson L4R 균질화장치를 사용하여 수용액을 혼합하면서 클로마존/TMOS 용액을 첨가하고 혼합물을 5000rpm에서 1 분간 균질화하였다. 수득된 에멀젼을 프로펠러 교반기가 장착된 자켓 수지 플라스크에 옮기고 알루미늄 설페이트 (50ml H₂O 중 Al₂(SO₄)₃ 18 수화물) 2g을 교반 슬러리에 비례하여 첨가하였다.

샘플은 30℃에서 250rpm으로 하룻밤 교반하였다.

본 발명을 그의 바람직한 구체예를 참조하여 도시하고 설명하고 있지만, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 많은 대체, 수정 및 변형을 여기에 부가할 수 있는 것으로 당업자에게 이해될 것이다. 따라서 첨부된 특허청구범위의 정신 및 넒은 범위에 포함되는 것과 같은 대체예, 수정예 및 변형예의 모두를 포함하는 것이다.

본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허출원은 간행물, 특허 또는 특허출원의 각각이 참조에 의해 본 명세서에 포함된다는 것을 구체적이고 개별적으로 표시하는 것과 동등한 범위까지 그의 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함되는 것이다.

Claims

(a) 코어 물질을 포함하는 유상을 수상중에 유화시킴으로써 수중유 에멀젼(oil-in-water emulsion)을 조제하는 단계로서, 상기 유상 및 수상의 한쪽 또는 양쪽이 졸겔 전구체(sol-gel precursor)를 포함하는 단계,
(b) 단계 (a) 이전, 도중 또는 이후에 상기 수상 중에 금속산화물 나노입자를 포함하는 단계, 및
(c) 조건들을 적용시켜 마이크로 캡슐을 얻는 단계를
포함하는 금속 산화물 쉘(metal oxide shell)에 의해 봉입된 코어 물질을 포함하는 마이크로캡슐의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 코어 물질이 약제학적으로, 화장학적으로 똔느 농화학적으로 활성인 성분을 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코어 물질이 피부학적으로 활성인 약제를 포함하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 피부학적으로 활성인 약제가 항진균제, 항균제, 항염증제, 항괴질제, 항건선제, 항여드름제, 및 항 술(rosasea)제, 및 이의 조합으로부터 선택되는 방법.
제4항에 있어서, 상기 항 여드름제가 과산화벤조일, 레테노이드 및 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제2항에 있어서, 상기 농화학적으로 활성인 성분이 농약인 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 산화물이 실리카, 티타니아, 지르코니아, ZnO 및그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 나노입자가 1 내지 100 나노미터 범위의입자 사이즈 직경(d50)을 갖는 방법.
제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 나노입자 대 상기 코어 물질의 중량비가 1:99 내지 3:2 범위인 방법.
제1항에 있어서, 상기 졸겔 전구체로부터 생산된 금속 산화물과 상기 금속 산화물 나노입자 사이의 몰비가 1:99 내지 1:1 범위인 방법.
단계 (a) 이전, 도중 또는 이후에 상기 수상 중에 금속산화물의 염을 첨가함을 추가로 포함하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 금속 산화물의 염이 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 소듐 티타네이트, 포타슘 티타네이트, 소듐 지르코네이트, 포타슘 지르코네이트 및 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 단계 (a) 이전, 도중 또는 이후에 상기 수상에, 폴리머제, 2가 또는 3가 금속염, 고분자 전해질 및 그의 혼합물로부터 선택된 결합 또는 가교결합 첨가제를 첨가함을 추가로 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 폴리머제가 소듐 알기네이트, 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸 셀룰로오즈, 폴리비닐 피롤리돈, 및 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제13항에 있어서, 상기 2가 또는 3가 금속염이 알루미늄 설페이트, 소듐 알루미네이트, 소듐 보레이트, 칼슘 클로라이드 및 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제13항에 있어서, 상기 고분자 전해질이 폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-1, 폴리쿼터늄-10, 키토산, 폴리라이신, 및 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 유상이 졸겔 전구체를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 졸겔 전구체가 금속 알콕사이드 모노머, 반금속 알콕사이드 모노머, 금속 에스테르 모노머, 반금속 에스테르 모노머, 및 화학식 M(R)_n(P)_m [여기서 M은 금속 또는 반금속 원소이며, R은 가수분해성 치환기이며, n은 2 내지 6의 정수이며, P는 비중합성 치환기이며 또한 m은 0 내지 6의 정수이다]의 모노머, 상기 중 어느 것의 부분 가수분해 및 부분 축합된 고분자, 및 상기 중 어느 것의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제18항에 있어서, 상기 금속 또는 반금속 원소가 Si, Ti, Zr, Al 및 Zn으로부터 선택되는 방법.
제18항에 있어서, 상기 졸겔 전구체가 실리콘 알콕사이드 모노머, 실리콘 에스테르 모노머, 화학식 Si(R)_n(P)_m [여기서 R은 가수분해성 치환기이며, n은 2 내지 4의 정수이며, P는 비중합성 치환기이며 또한 m은 0 내지 4이다] 의 모노머, 상기 중 어느 것의 부분 가수분해 및 부분 축합된 고분자, 및 상기 중 어느 것의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제20항에 있어서, 상기 실리콘 알콕사이드 모노머가 테트라메톡시 실란, 테트라에톡시실란 및 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제21항에 있어서, 상기 화학식 Si(R)_n(P)_m의 모노머가 메틸트리메톡시실란, 디메틸 디메톡시실란 및 그의 혼합물로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 수상의 pH가 2 내지 9 범위인 방법.
제23항에 있어서, 상기 수상의 pH가 2 내지 7 범위인 방법.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조건들이 원심분리, 여과, 증발, 수성 매체 중 재현탁, 및 투석 중 적어도 하나로부터 선택된 과정을 통하여 마이크로캡슐을 분리함을 포함하는 방법.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조건들이 2 내지 9 범위의 pH를 포함하는 방법.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조건들이 교반을 포함하는 방법.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조건들이 현탁액 중에 수득된 마이크로캡슐을 건조시킴을 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 수득된 생성물이 상기 마이크로캡슐의 현탁액인 방법.
제1항에 있어서, 수득된 생성물이 상기 마이크로캡슐의 분말인 방법.
전술한 청구항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득할 수 있는 마이크로캡슐.
금속 산화물 쉘에 의해 봉입된 코어 물질을 포함하는 마이크로캡슐이며, 여기서 상기 코어 물질이 (i) 액체 또는 (ii) 액체중의 분산액이며, 상기 금속 산화물 쉘의 두께가 0.1 내지 10 마이크론 범위이며, 또한 상기 쉘은 (a) 금속산화물 나노입자 및 (b) 가수분해 및 중합된 졸겔 전구체로부터 얻어지는 마이크로캡슐.
제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 코어 물질이 약제학적으로, 화장학적으로 똔느 농화학적으로 활성인 성분을 포함하는 마이크로캡슐.
제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 코어 물질이 피부학적으로 활성인 약제를 포함하는 마이크로캡슐.
제34항에 있어서, 상기 피부학적으로 활성인 약제가 항진균제, 항균제, 항염증제, 항괴질제, 항건선제, 항여드름제, 및 항 술(rosasea)제, 및 이의 조합으로부터 선택되는 마이크로캡슐.
제35항에 있어서, 상기 항 여드름제가 과산화벤조일, 레테노이드 및 그의 혼합물로부터 선택되는 마이크로캡슐.
제31항 또는 제32항에 따른 마이크로캡슐 및 담체를 포함하는 조성물.
코어 물질로서 국소적으로 활성인 약제를 포함하며, 제37항에 따른 조성물을 표면 상에 국소적으로 투여함을 포함하는, 개체의 표면 증상을 치료하는 방법.
제38항에 있어서, 상기 표면이 피부 또는 점막인 방법.
제38항에 있어서, 상기 표면 증상이 여드름, 감염, 염증, 괴질, 건선, 지루, 접촉성 피부염, 술(rosasea), 및 이의 조합으로부터 선택된 피부 질병 또는 질환인 방법.
코어 물질이 여드름, 감염, 염증, 괴질, 건선, 지루, 접촉성 피부염, 술(rosasea), 및 이의 조합으로부터 선택된 피부 질병 또는 질환을 치료하기 위한 국소적으로 활성인 약제를 포함하며, 제31항 또는 제32항에 따른 마이크로캡슐을 포함하는 조성물.
코어 물질이 피부 또는 점막 상에 국소적 투여용 약제의 제조를 위한 국소적으로 활성인 약제를 포함하는 제31항 또는 제32항에 따른 마이크로캡슐의 용도.
제42항에 있어서, 상기 국소적 투여가 여드름, 괴질, 건선, 지루, 접촉성 피부염, 감염, 술(rosasea), 염증 및 이의 조합으로부터 선택된 피부 질병 또는 질환을 치료하기 위한 것인 용도.
코어 물질이 농약을 포함하며, 제31항에 또는 제32항에 따른 마이크로캡슐을 포함하는 해충방제용 조성물.
제44항에 있어서, 작물 보호 또는 비 작물 해충 방제에서 사용되는 조성물.
제44항에 있어서, 상기 농약이 제초제, 살충제, 살진균제 및 그의 혼합물로부터 선택되는 조성물.