KR20220100636A

KR20220100636A - 페노트린과 프랄레트린의 조합

Info

Publication number: KR20220100636A
Application number: KR1020227019660A
Authority: KR
Inventors: 미구엘 지멘노 시에라; 보르하나 루부라
Original assignee: 예스몬트 홀딩 아게
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2022-07-15
Also published as: US20220386616A1; CN114727605B; ZA202205222B; EP4057819A1; CN114727605A; WO2021094598A1; BR112022009109A2

Abstract

캡슐화된, 특히 마이크로 캡슐화된 페노트린과 수중 유화된 프랄레트린의, 바람직하게는 10:1의 비율의, 조합물이다. 이 조합물은 살충제로 사용하기에 매우 적합하다. 적절한 농도는 약 0.1 질량%의 페노트린 및 0.01 질량%의 프랄레트린이다. 살충제는 비-다공성 표면에 20 ㎖/㎡ 내지 60 ㎖/㎡의 농도로, 다공성 표면에 40 ㎖/㎡ 내지 120 ㎖/㎡의 농도로 도포된다. 이러한 소량의 활성 성분에도 불구하고, 살충제는 빠른 넉다운 효과와 장기간의 저장 효과를 나타낸다.

Description

페노트린과 프랄레트린의 조합

본 발명은 2가지 활성 성분, 즉 페노트린 및 프랄레트린을 포함하여 구성되는 신규 수성 제형(water based formulation)에 관한 것이다.

실제로, 현재 시장에 나와 있는 제품은 수중 에멀젼(emulsion in water)의 형태이거나, 에어로졸에 사용하기 위한 유화성 농축액 또는 즉시 사용 가능한 활성 성분의 용액으로 존재한다.

다음 조합 제품이 구입 가능하다; d-트랜스-테트라메트린 0.25%/d-페노트린 0.125%; d-트랜스-테트라메트린 0.20% / d-페노트린 0.1% / PBO 0.90%; d-트랜스-테트라메트린 0.33% / d-페노트린 0.13%).

이러한 모든 제품은 다음과 같은 몇 가지 약점이 있다:

- 낮은 잔류성(low residual),

- 높은 독성,

- 노출시 인간에게 높은 부담,

- 활성 성분의 높은 농도,

- 과다 투여를 초래하는 도포시 제품의 완전한 가용성,

- 활성 성분의 생분해성 조절 안됨,

- 높은 함량의 방향족/지방족 용매,

- 비-UV 보호성,

- 환경 유기물에 대한 민감성,

- 변색되고 무취가 아님.

페노트린, (3-페녹시페닐)-메틸-(1R)-시스-트랜스-2,2-디메틸-3-(2-메틸-1-프로페닐)사이클로프로판카르복실레이트는 유형 1의 1세대 합성 피레트로이드에 속한다. 그 구조는 다음과 같다;

페노트린은 접촉 또는 섭취에 의해 신경 세포의 막에 작용하여, 재분극 동안 나트륨 채널의 이온 게이트의 폐쇄를 막는다. 이것은 신경 임펄스 전달을 방해한다. 낮은 농도에서 곤충은 활동항진(hyperactivity)을 보이는 한편, 높은 농도에서는 마비되어 죽는다.

1976년에 미국 환경 보호국(EPA = United States Environmental Protection Agency)에 의해 처음으로 등록된 페노트린은, 즉시 사용 가능한(ready-to-use, RTU) 실내 스프레이 및 카페트 파우더, 가압 농축액, 유화 농축액으로 입수 가능하며, 애완 동물의 스팟-온(spot-on) 및 스트라이프-온(stripe-on) 벼룩 및 진드기 감염에 사용되도록 제형화되었다. 애완 동물용 제형은 페노트린 외에 다른 활성 성분을 포함하는 경우가 많다. 페노트린은 또한 초저용량(ULV = ultra-low volume) 분사기 및 실내 분무기와 함께 사용하도록 제조되었다. 이것은, 잔류 효과 및 보호 기간을 단축시키는 태양광에 대한 저항성이 크지 않다.

프랄레트린, (2-메틸-4-옥소-3-프로프-2-인-1-일사이클로펜트-2-엔-1-일-2,2-디메틸-3-(2-메틸프로프-1-엔- 1-일)-사이클로프로판카르복실레이트는 유형 2의 피레트로이드에 속한다. 가정 해충에 대한 빠른 넉다운을 유발하는 특성을 나타내는 피레트로이드이다. 그 구조는 다음과 같다;

입수 가능한 주요 제형 유형은 기화 매트(vaporizing mat)(모기 재퍼, mosquito zapper) 및 액체 기화기이다.

페노트린 및 프랄레트린을 함유하는 제품이 시판되고 있다. 이들 제품은 비-잔류성이라고 명시되고 있으며, 이는 잔류성이 없다라는 명백한 힌트이다. 그러나, 잔류성은 매우 바람직하다. 다음은, EPA 데이터 베이스에서 검색한 페노트린과 프랄레트린을 함유한 제품 목록이다;

- DUET™ Dual-action(EPA 등록 번호: 1021-1795-8329)

- Raid Flying insect(EPA 등록 번:호 4822-569)

- Raid Multi insect(EPA 등록 번호: 4822-569)

이들 중 어느 것도 잔류성을 보여주지 않는다.

테트라메트린, d-페노트린 및 피페로닐-부톡시드를 함유하는 제형이 미국 특허출원 공개 2015237861A에 공지되어 있다(표 2 참조). 이 제형은 명세서의 표 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 적용 후 7일 후에 이미 불충분한 잔류성을 나타내었다. 명세서의 실시예 2C에 테트라메트린 및 d-페노트린을 함유하는 제형이 명시되어 있지만, 이 제형도 3개월 이내에 활성의 상당한 손실을 나타냈다.

마이크로캡슐을 얻는 방법이 GAT Microencapsulation AG에 의한 미국 특허 8216598 B에 개시되어 있다. 마이크로캡슐은 제자리에서(in situ) 유화 중합에 의해 수득될 수 있고, 이로써 폴리우레아-글리콜우릴 유형의 마이크로캡슐을 생성할 수 있다.

본 발명의 목적은 2개의 활성 화합물 페노트린 및 프랄레트린이 최적으로 작용하도록 하기 위한 제형을 찾는 것이다.

본 발명에 의한 새로운 제형은 캡슐화된 페노트린의 현탁액 및 프랄레트린의 에멀젼이다.

따라서, 본 발명에 따른 제형은, 더 나은 활성, 연장된 잔류 효과 및 개선된 독성학적 프로파일을 갖는 환경 친화적인 제품을 수득하기 위한, 상기 언급된 미국 특허 8216598 B의 적용으로 이해될 수 있다.

상기 기술된 제형에서, 페노트린의 방출은 통제된 방식으로 이루어지며, 검은 개미, 불개미, 흰개미, 좀벌레, 빈대, 독일 바퀴벌레, 미국 바퀴 벌레, 집 파리, 집거미, 모기 및 열대 모기와 같은. 다양한 기어 다니고 날아다니는 해충을 방제하는 데 높은 지속성을 제공한다.

현재, 곤충 방제용으로 이용가능한 것으로서, 두 가지 활성 성분, 즉 지속성 제제로서의 마이크로캡슐화된 페노트린 및 속효성 제제로서의 수중 프랄레트린 에멀젼이 ZW 제형으로 조합된 제품은 없다 [ZW는 캡슐 현탁액(CS, capsule suspension)과 수중 유형 에멀젼(EW, emulsion, oil in water)의 혼합 제형임]. 가장 유사한 것으로 간주되는 시판 제품은 EPA 등록된 것이며, 마이크로캡슐화되지 않은 유리 형태의 페노트린과 현탁액 형태의 프랄레트린 외에, 추가 성분으로서 PBO도 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에 따른 제품은 상당한 이점이 있다. 본 발명에 따른 제품은 놀랍게도 적어도 8주, 심지어 최대 12주의 잔류 효과를 가지며, 이는 선행 기술에서 유추할 수 없는 것이다. 연구에 따르면 본 발명에 따른 제품은 또한 집 파리(Musca domestica) 및 바퀴벌레(Blattella germanica)에 대한 테스트에서 3개월 후 완전한 폐사율을 나타내었다.

페노트린과 프랄레트린의 질량 비는 바람직하게는 5:1 내지 20:1, 특히 10:1이다.

페노트린은 마이크로캡슐화되는 것이 특히 바람직하며, 가장 바람직한 특정 입자 크기(specific particle size)는 1.8㎛ 내지 3.3㎛이다. 그 입자 크기는 레이저 회절에 의해 부피 가중 평균(volume-weighted average)으로 결정된다.

이 조합은 특히, 페노트린 대 프랄레트린의 비율이 10:1인 최적 비율에 가까울 때 적어도 8주 동안 지속되는 것으로 밝혀졌다. 종종, 치사 효과는 적어도 12주 동안 완전히 유지된 채 지속되고, 16주 후에만 감소한다. 그럼에도 불구하고 인간과 다른 온혈 동물에 대한 독성은 낮고, 이러한 효과는 마이크로캡슐화가 상당한 기여를 한다. 마이크로캡슐화로 인해 흡입 독성이 또한 낮다.

UV 안정제와의 복합 제형화에 의해 UV 안정성을 보장하는 것도 가능하여, 태양광에 노출된 지점에서 장기간의 활성도 보장된다. 적합한 UV 안정제는 Es calo 551이다.

시간 방출 특성(time release characteristic)은 마이크로캡슐화에 의해 최적으로 조정될 수 있다. 따라서, 알려진 제품과 비교하여 더 적은 양의 활성 성분으로 작업하는 것이 가능하다.

따라서, 농축액은 약 10 질량%의 페노트린 및 약 1질량%의 프랄레트린을 함유할 수 있다. 이 농축액을 1:99로 물로 희석하여 바로 사용할 수 있는 최종 제품을 얻는다. 그렇게 하면, 이 최종 생성물은 약 0.1 질량%의 페노트린 및 0.01질량%의 프랄레트린을 함유한다. 이 최종 제품은 살충제로 매우 적합하다. 아래에서 확인할 수 있듯이, 최적의 도포량은 비-다공성 표면의 경우 약 25㎖/㎡이고, 다공성 표면의 경우 약 50㎖/㎡ 이다.

방출 속도는 마이크로캡슐 입자 크기; 단량체, 예비 중합체 및 3D 가교제의 비율; 뿐만 아니라 벽 두께 및 벽 투과성에 의해 의존한다.

저장 안정성이 높아서, 저장시 유효 성분의 열화(degradation) 발생은 미미하다.

활성 성분은 방출 속도를 통해 호환 가능하게(compatible) 되었으며, 제품의 효능, 독성 및 안정성의 균형을 맞추기 위해 활성 성분의 작용 거동(action behavior)에 따라 선택되었다. 그 제품을 사용하면, 한번의 도포로 2가지 효과, 즉 빠른 넉다운 효과(곤충 마비)와 확실한 살상 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 특히, 녹다운 및 잔류 효과를 증가시키기 위해, 마이크로캡슐화 및 수중 에멀젼 공정을 통해 고유 특성을 개선하는 2가지 활성 성분의 특수 성능을 다룬다. 심층 테스트를 거친 최종 제형은 페노트린 0.1%와 프랄레트린 0.01%를 함유하며, 이 제형을 "최종 제품"이라 한다.

위의 조합에서 페노트린과 함께 프랄레트린은 가정용 곤충 방제에 우수한 성능을 제공할 수 있다.

페노트린 강도:	프랄레트린 강도:
우수한 효율 프로파일	이례적으로 우수한 녹다운
비-부식성	매우 낮은 비율에서 효과적
생분해성	생분해성
적용 다양성	적용 다양성
유리한 독성		유리한 독성

현재 미국에서 페노트린 제품에 대한 198개의 유효 등록이 있다.

미국 및 캐나다 시장에 나온 페노트린 제품의 농도는, 2개월 미만의 추정 효능으로 1.3% 농도의 펌프 스프레이에서 애완동물 케어 스프레이 또는 벼룩 살충제로서 0.096% 사이의 범위에 있다.

입수 가능한 주요 제형 유형은 유성 또는 수성 에어로졸이다. 두 제형 유형 모두 종종 상승제와 결합된다. 이와 관련하여, 페노트린을 함유한 많은 가정용 제품은, 극도로 가연성인 프로판 및 이소부탄을 비롯한 불활성 추진제가 들어 있는 에어로졸 스프레이 캔으로 판매된다.

RTU 실내 분무기로서 또는 카페트 파우더, 가압 또는 유화 농축액로서 입수 가능한 제품이 있다. 다른 유형의 용도는, 다른 활성 성분을 사용한, 애완 동물의 스팟-온 또는 스트라이프-온 벼룩과 진드기 감염을 포함한다. 마지막으로, 페노트린 기반 제품은 초저용량(ultra-low volume, ULV) 분무기 및 실내 분무기와 함께 사용할 수 있다.

표면에 잔류성 살충제를 적용하는 것은 도시 및 주거 환경에서 해충을 방제하는 가장 비용 효율적이고 다양한 수단 중 하나로 남아 있다. 살충제가 적용되는 표면은 매우 다양하며 일반적으로 다공성이다. 이것은 살충제의 생물학적 이용 가능성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한 다른 표면은 화학적으로 반응성일 수 있고, 활성 성분을 변성시켜, 효과의 지속성에 영향을 줄 수 있다. 또한, 옥외 표면에 적용된 살충제는, 더욱 불리한 조건, 특히 광분해에 노출되어, 원하는 효과의 지속성을 현저히 감소시킬 수 있다.

곤충 방제 분야에서 최종 제품은, 캡슐의 활성 성분이 소진될 때까지 방출 속도가 일정하게 유지되는, 저속 방출 특성과 중속 방출 특성의 새로운 조합(proprietary combination of the slow-medium releasing characteristics)이다.

페노트린을 함유하는 마이크로캡슐이 곤충과 접촉하면, 활성 성분이 친유성 곤충 표피로 빠르게 확산된다. 이 때문에, 페노트린의 거동과 생물학적 특성이 마이크로캡슐화에 의해 구별될(differentiated) 수 있다.

마이크로캡슐화 제형은, 페노트린을 보호하여 햇빛에 의한 잠재적인 분해 를 감소시킨다. 마이크로캡슐화 제형은 주기적으로 방출되는 방식으로 경시적 서방성(sustained release over time)을 보장한다. 이러한 사실은, 활성 성분이 일정하고 지속적인 방출 속도로 사용가능하기 때문에, 더 나은 성능을 제공한다.

따라서, 최종 생성물은 정교한 이중 작용(dual-action) 가정용 살충제이다. 이것은 마이크로캡슐화된 페노트린의 입증된 효능과 프랄레트린의 탁월한 녹다운 활성이 조합되어 있다. 그로 인해 최종 제품이 즉시 작동하기 시작한다.

활성 성분들이 조합되어, 각 활성성분이 최상의 성능을 활용하기 때문에, 우수한 방제 메커니즘을 제공하며, 이는 독특한 결과를 생성하고 해충 방제의 효율성 및 사용자의 안전을 모두 향상시킨다.

요약하면, 최종 제품은 마이크로캡슐화 기술을 사용하여 도시 및 가정용으로 특별히 설계된 제품을 만들기 위해 제형화되었으며, 다음과 같은 프로필(profiles)이 있다:

- 매우 강력한 활성 성분

- 다공성 및 화학적 반응성이 높은 표면을 포함하여 다양한 표면에 대한 효과의 지속성

- 빠른 넉다운 및 살충.

또한, 최종 제품은 마이크로캡슐화로 인해 환경 및 사용자 안전에 많은 상당한 개선을 제공한다.

최종 제품은 또한 다음과 같은 추가 특성을 포함할 수 있다.

-항산화제, 마이크로캡슐화 기술로 인한, UV 저항성이 장기간 지속가능한 제형;

- 과학적으로 입증된 바와 같이 최소 8주 동안 지속되는 즉각적이고 시기 적절한 방출 제어;

- 분해가 느려, 치사량을 유지하기 위해 자주 재도포할 필요 없음.

본 발명에 따른 제형의 실시예

아래에서는, 최종 제품의 제조에 필요한 마이크로캡슐 및 에멀젼의 상세한 조성이 개시된다. 다음 성분이 포함되어 있다.

	성분	CAS-번호	기능
A	1R-트랜스-페노트린 TG (일반적 91.5% 순도)	26046-85-5	활성 성분
B	프랄레트린 TG (일반적 93% 순도)	23031-36-9	활성 성분
C	BrijO20	9004-98-2	유화제
D	Break Thru AF5503	SDS 참조	소포제(anti-foam)
E	Cycat 4040	67-63-0	촉매
F	프로필랜 글리콜	57-556	동결방지제
G	TMXDI	2778-41-8	벽 형성제
H	ONGRONAT 2100	2778-41-8	벽 형성제
I	CYMEL 1170	68036-98-6	가교제
J	Proxel GXL	2634-33-5	보존제
K	Radia 7117	61788-59-8	용매
L	Synperonic PE/F 127	9003-11-6	유화제
M	크산탄 검	11138-66-2	점도 개선제
N	Zephrym PD3315	SDS 참조	분산제/결정 성장 억제제
O	물	7732-18-5	용매

하기 5가지 실시예에서, A 내지 O 성분이 하기 양(중량%)으로 사용되었다.

	1	2	3	4	5
A	10.644(산업용) 9.74 (실량)	10.644(산업용) 9.74 (실량)	10.644(산업용) 9.74 (실량)	10.644(산업용) 9.74 (실량)	10.644(산업용) 9.74 (실량)
B	1.07(산업용) 0.9951 (실량)	1.07(산업용) 0.9951 (실량)	1.07(산업용) 0.9951 (실량)	1.07(산업용) 0.9951 (실량)	1.07(산업용) 0.9951 (실량)
C	0.0187	0.0187	0.0187	0.0187	0.0187
D	0.015	0.015	0.015	0.015	0.015
E	0.15	0.15	0.18	0.25	0.25
F	5.00	8.00	7.50	9.00	10.00
G	0.15	0.15	0.3	0.4	0.10
H	1.00	1.05	1.40	1.50	0.80
I	0.10	0.10	0.25	0.30	0.18
J	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10
K	4.80	4.50	5.0	6.00	8.00
L	0.50	0.75	0.84	0.92	0.84
M	0.40	0.40	0.35	0.30	0.30
N	3.0	3.35	3.0	3.35	2.80
O	73.0523	69.7023	69.3323	66.1323	64.8823

실시예 1

캡슐 현탁액(CS)의 제조

5kg의 최종 제품에 대해 1670g CS가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

유상	중량%	수상	중량%
1R-트랜스 페노트린	31.932	Synperonic PE/F 127	1.5
TMXDI	0.450	BrijO20	0.056
ONGRONAT 2100	3.000	Zephrym PD3315	3.0
Cymel 1170	0.300	물	44.912
Radia 7117	14.400	Cycat 4040	0.45

에멀젼 공정 전에 2 리터 재킷 반응기에서 수상 및 유상을 40 ℃로 유지한다.

카올리스(Cawless) 믹서 및 고전단 믹서가 장착된 2 리터 용량의 재킷형 반응기에, 40℃의 수상을 첨가한다. 1600 rpm에서 카올리스 믹서를 켜고, 유상을 수상에 매우 빠르게(~1분) 첨가하여 유화 중합 공정을 시작한다.

모든 유상이 완전히 유화된 후, 고전단 믹서를 4600 rpm로 작동한다. 유화 중합은 4분 후에 종료된다.

캡슐 현탁액을 36 rpm의 앵커 믹서만 장착된 60 ℃의 다른 재킷 반응기로 옮긴다.

캡슐 현탁액은 캡슐이 경화되어(cured) 안정하게 형성될 때까지 3시간 동안 교반 하에 60 ℃로 유지된다.

수중 에멀젼(EW)의 제조

최종 제품 5kg의 경우 3330g의 EW가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

프로필렌 글리콜	7.5
Zephrym PD3315	3.0
크산탄 검	0.6
Break Thru AF5503	0.0225
Proxel GXL	0.15
물	87.1175
프랄레트린 TG	1.61

고전단 믹서가 장착된 5리터 용량의 재킷형 반응기에 크산탄검 및 프랄레트린을 제외한 EW 제형의 모든 성분을 첨가한다. 1200 rpm의 고전단 믹서를 사용하여 초기 성분을 혼합하고, 그 용액을 40 ℃로 가열한다.

온도가 40 ℃에 도달한 후, 완전히 투명한 겔화(gelification)가 될 때까지 4600 rpm으로 크산탄검을 첨가한다.

40℃로 가열된 산업용 프랄레트린을 4600rpm에서 4분간 교반하면서 첨가하여 균일하고 안정한 수중 에멀젼(EW)을 얻는다.

ZW 제형을 형성하기 위해 EW와 혼합된 캡슐의 최종 현탁액의 제조

6 리터 용량의 재킷형 반응기에서 현탁액이 평형을 이루고 안정될 때까지, 앵커 믹서를 사용하여 4시간 이상 동안 36 rpm으로 캡슐 현탁액 1670 g과 EW 3330 g을 혼합한다.

레이저 회절 장비를 사용하여 ZW 제형의 입자 크기를 측정하고. 사용 비율 1:99에서 경수 중 342 ppm으로 캡슐의 분산 안정성을 측정한다.

실시예 2

캡슐 현탁액(CS)의 제조

5kg의 최종 제품에 대해 1670 g의 CS가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

유상	중량%	수상	중량%
1R-트랜스페노트린	31.932	Synperonic PE/F 127	2.25
TMXDI	0.450	BrijO20	0.056
ONGRONAT 2100	3.150	Zephrym PD3315	3.00
Cymel 1170	0.300	물	44.912
Radia 7117	13.500	Cycat 4040	0.45

제조 절차는 실시예 1과 동일하다.

수성 에멀전(EW)의 제조

최종 제품 5kg에 대해 3330g의 EW가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

프로필렌 글리콜	12
Zephrym PD3315	3.52
크산탄 검	0.6
Break Thru AF5503	0.0225
Proxel GXL	0.15
물	82.0975
프랄레트린 TG	1.61

수성 에멀젼 및 최종 현탁액의 제조절차는 실시예 1과 동일하다.

실시예 3

캡슐 현탁액(CS)의 제조

유상	중량%	수상	중량%
1R-트랜스 페노트린	31.932	Synperonic PE/F 127	2.52
TMXDI	0.900	BrijO20	0.056
ONGRONAT 2100	4.200	Zephrym PD3315	3.0
Cymel 1170	0.75	물	41.102
Radia 7117	15.00	Cycat 4040	0.54

제조절차는 실시예 1과 동일하다.

수중 에멀젼(EW)의 제조

최종 제품 5 kg에 대해 3330 g의 EW가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

프로필렌 글리콜	11.25
Zephrym PD3315	3.00
크산탄 검	0.525
Break Thru AF5503	0.0225
Proxel GXL	0.15
물	83.442
프랄레트린 TG	1.61

실시예 4

캡슐 현탁액(CS)의 제조

5 kg의 최종 제품에 대해 1670g의 CS가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

유상	중량%t	수상	중량%
1R-trans Phenothrin	31.932	Synperonic PE/F 127	2.76
TMXDI	1.20	BrijO20	0.056
ONGRONAT 2100	4.50	Zephrym PD3315	3.0
Cymel 1170	0.90	물	36.902
Radia 7117	18.00	Cycat 4040	0.75

제조절차는 실시예 1과 동일하다.

수중 에멀젼(EW)의 제조

최종 제품 5 kg에 대헤 3330g의 EW가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

Propylenglycol프로필렌 글리콜	13.5
Zephrym PD3315	3.52
크산탄	0.45
Break Thru AF5503	0.0225
Proxel GXL	0.15
물	80.7475
프랄레트린 TG	1.61

실시예 5

캡슐 현탁액(CS)의 제조

유상	중량%	수상	중량%
1R-트랜스페노트린	31.932	Synperonic PE/F 127	2.52
TMXDI	0.30	BrijO20	0.056
ONGRONAT 2100	2.40	Zephrym PD3315	3.000
Cymel 1170	0.54	물	34.502
Radia 7117	24.00	Cycat 4040	0.75

제조절차는 실시예 1과 동일하다.

수중 에멀젼(EW)의 제조

5kg의 최종 제품에 대해 3330 g의 EW가 필요하다. 모든 수치는 중량%이다.

프로필렌 글리콜	15.00
Zephrym PD3315	2.70
크산탄 검	0.45
Break Thru AF5503	0.0225
Proxel GXL	0.15
물	80.0675
Prallethrin TG	1.61

마이크로캡슐 선택을 위한 중요한 파라미터

안정성 및 효능 테스트을 위한 마이크로캡슐의 선택은 최종 제품의 원하는 특성을 기반으로 한다.

가장 중요한 특성은 주로 다음과 같이 제어되는 마이크로캡슐의 방출 속도이다.

1. 마이크로캡슐 크기(μm)

2. 가교도(가교제 대비 벽 형성 물질의 비율)

3. 벽 두께(폴리머 대 캡슐화된 유상의 비율);

4. 용매 분율(proportion)의 함수로서의 유상의 이동도(mobility).

나열된 4가지 특성을 모두 고려하여, 제조된 각 실시예에 대해 다음 데이터를 설정할 수 있다.

	1	2	3	4	5
입자 크기	중/고	중/고	저/중	저/중	중/고
가교도	고	고	중	중	저
벽 두께	저	저	고	고	저
유상의 이동도	중	중	중	중/고	고

중/고 입자 크기는 단위 부피당 낮은 입자 수를 의미하며; 저/중 입자 크기는 단위 부피당 높은 입자 수를 의미한다.

고 가교도는 긴 잔류 효능을 갖는 느린 방출을 의미하며; 중 가교도는 중간 정도의 잔류 효능으로 빠른 방출을 의미하고. 저 가교도는 낮은 잔류 효능으로 빠른 방출을 의미한다.

고 벽두께는 중간 확산을 의미하고; 저 벽두께는 높은 확산을 의미한다.

따라서, 실시예 1 및 2에서 단위 부피당 입자 수가 적기 때문에 활성 성분의 전달을 위한 표면이 불충분하여 효능이 낮으며; 그래서 이 실시예는 추가 테스트에 적합하지 않다는 결론을 내릴 수 있다.

실시예 3에서, 단위 부피당 입자의 수가 많아 활성 성분의 전달을 위한 (더)큰 표면을 가능하게 하여 더 높은 효능을 가져온다. 또한, 입도 분포가 좁아 분산 안정성이 우수하다. 가교도는 높은 %의 벽 형성 물질과 함께 중간 방출 프로파일을 제공하여 잔류 효능을 제공하는 중간 확산을 가능하게 한다. 이 실시예는 추가 테스트를 위해 선택된 것 중 하나이다.

실시예 4는 실시예 3과 유사하지만, 입자 크기 분포가 덜 좁고, 이동도가 더 높으며, 이 제형도 허용되지만 예 3의 경우 만큼 이상적이지 않다.

실시예 5에서, 단위 부피당 입자의 수는 중 내지 고이고, 활성 성분의 전달에 사용할 수 있는 중간 표면이 있으며, 너무 빠른 방출 프로필로 인해 잔류 효능이 낮다. 따라서, 이 실시예는 추가 테스트에 적합하지 않다.

결국, 실시예 3이 추가 테스트(예를 들어, 효능, 독성 연구)를 위해 선택되었다.

최종제품에 대한 효능 연구 데이터(선택 테스트 아님)

농축액을 1:99의 비율로 희석하여 바로 사용 가능한 제형으로 적용하였다.

다른 성별의 성충(adult insects of different sex)을 사용하여 최종 생성물의 잔류 효능을 녹다운 및 치사율 측면에서 평가하였다.

적용 전에 제품을 잘 흔든 후, 카펫, 콘크리트 및 목재에 100 ㎖/㎡를 도포하였고, 세라믹 표면에는 50 ㎖/㎡를 도포했다. 표면들은 사용 전에 주변 조건 하에 보관하였다(stored). 실제 조건에 최대한 가깝도록 전체 표면 처리량은 1 ㎡로 하였다. 비교 목적을 위해 처리되지 않은 대조군(제품을 도포하지 않음)을 준비하였다.

이 테스트는 곤충이 처리된 표면에 강제로 머물게 하는, "무선택(no-choice)" 테스트이었다. 효과의 지속성은, 패널을 4주 및 8주 보관한 후에 동일한 효능 테스트를 반복하여 측정하였다. 곤충을 다음과 같은 두 가지 관점에서 관찰하였다.

- 넉다운 효과

- 치사 효과.

보완 테스트는 최종 생성물을 표적 곤충에 직접 분무하여 즉각적인 녹다운 효과 및 24시간 후 치사율을 측정하는 보완 테스트를 수행하였다. 두 경우 모두 결과는 100 %이었다.

스프레이 처리된 표면에서, 100% 녹다운 효과가 관찰되었다;

- 0일째 15분 후

- 4주 후 45분 후

- 8주 후 60분 후

다음 곤충에 대해 4가지 다른 표면(콘크리트, 목재, 카페트, 세라믹 타일)에서 치사율을 관찰하였다.

- 무스카 도메스티카(집 파리)

- 아에데스 아이집티(이집트숲모기, 황열병 모기)

- 큘렉스 피피엔스(집 모기)

- 아노필레스 감비애(열대 모기)

- 블라텔라 게르마니카(독일 바퀴벌레)

- 페리라네타 아메리카나 (미국 바퀴벌레)

- 라시우스 니제르 (일반 검은 개미)

- 익소데스 리시누스(피마자 진드기, 단단한 진드기)

- 크테노세팔리데스 펠리스(고양이 벼룩)

- 레피스마 사카리나(좀벌레)

- 시멕스 락티라리우스(빈대)

- 티네올라 비쎌리엘라(옷나방)

- 더마토파고이데스 프테로니씨누스(집먼지 진드기)

- 테게나리아 도메스티카(집 거미)

- 페디쿨루스 휴마누스(머리 이)

치사율은 0 일째 및 8주 후 100 %이었다.

이는, 비-다공성 표면에 50 ㎖/㎡, 다공성 표면에 100 ㎖/㎡의 용량으로 분무 처리시,

- 빠른 녹다운과 완전한 치사율로 매우 우수한 살충 효과;

- 다양한 표면(세라믹 타일, 카페트, 목재, 콘크리트)의 처리 후 최소 8주 동안 지속되는 잔류 효과가 있는 것으로 나타났다.

최종 제품에 대한 효능 연구 데이터(모의 테스트) - 8주

곤충이 자유롭게 이동할 수 있는 실제 조건을 모의하여 추가 테스트를 수행했다.

테스트는, 휴대용 가압 캔의 살충제 테스트에 관한 표준 BSI 4172 파트 1 & 2(1993)에 따라, 4개의 실험이, 준비된 4개의 15 m³(바닥면적 6 ㎡) 테스트 챔버에서 수행되었다. 테스트 챔버는 테스트 기간 동안 26 ℃ ± 1℃의 온도와 70 % ±5 %의 상대 습도로 유지하였다.

테스트 챔버 재료는, 벽/천장 및 바닥은 각각 에폭시 도장된 강철 및 세라믹 타일과 같은 세척 가능한 비-다공성 재료였다.

실내에서 일어나는 일을 시뮬레이션하기 위해(to simulate), 일부 폴리스티렌 블록과 판지를 테스트 챔버에 넣어 은신처와 다음과 같은 물 및 식량 공급원을 만들었다.

- 물 공급원 (면 심지가 든 25 cm 길이의 물병 6개)

- 식량 공급원 (바닥 위에 4곳, 은신처 안에 애견 비스킷이 있는 2개의 페트리 접시)

곤충은 살충제와 접촉하지 않고 물 및 음식 공급원에 도달할 수 있었다. 그들은 숨을 곳이 많았다. 구역의 절반만 처리되었으므로, 대상 유기체(organisms)는 최종 제품과 접촉할 지 여부를 선택할 수 있었다.

각각의 처리 및 각각의 실험에서 곤충은 다음과 같이 사용되었다:

실험당 찾기 어려운 집거미를 5마리를 사용한 것을 제외하고, 각 종(species)을 25 마리씩 사용하고, 미처리 대조군을 비교실험으로 포함한다.

비교 실험은 실험에 사용된 동물은, 처리 실험 조건에서 발생할 수 있는 의도하지 않은 영향을 식별하는 데 사용되었다.

표면이 건조될 충분한 시간을 주기 위해, 처리 2시간 후 곤충을 풀어넣었다.

도포는 낙하 방지 노즐이 있는 전문 분무기 GLORIA 8l을 사용하여 수행되었다. 각 처리 사이에 액체를 격렬하게 흔들었다.

도포량(application dose)은 50 ㎖/㎡였고, 처리된 영역은 테스트 챔버의 절반, 3 ㎡ 이었다. 즉 각 실험당 3 ㎡ 면적에 50 ㎖/㎡ 씩 도포하여 150 ㎖의 제품이 사용되었다,

식량 공급원 및 물 공급원으로 가는 경로는 처리되지 않았다.

테스트된 곤충은 다음과 같다:

무스카 도메스티카(집 파리)

아에데스 아이집티(이집트 숲모기, 황열병 모기)

큘렉스 피피엔스(집 모기)

아노필레스 감비애(열대 모기)

블라텔라 게르마니카(독일 바퀴벌레)

페리라네타 아메리카나 (미국 바퀴벌레)

라시우스 니제르 (일반 검은 개미)

솔레놉시스 인빅타(불개미)

레티쿠리테메스 산토넨시스(동부 지하 흰개미)

레피스마 사카리나(좀벌레)

시멕스 락티라리우스(빈대)

테게나리아 도메스티카(집 거미)

사멸율은 0 일 및 8주후 모두에서 100%였다.

이 시뮬레이션의 조건에서, 50 ㎖/㎡의 비율로 도포된 최종 제품은 100 %의 완전 사멸로 1 주일 미만에 완전한 방제를 입증하였다. 잔류 효능은 처리 후 8주 동안 일정하게 지속되었다.

최종제품에 대한 효능 연구 데이터(모의 테스트) - 12주 및 16주

다양한 해충을 방제하기 위해 도포된 최종 제품의 효능 및 잔류 효과 평가를 위해 추가 연구를 수행하였다.

실험은 실제 사용 조건을 시뮬레이션한 재료(판지 = 피난처 + 식량/수원)를 사용하여 테스트 챔버의 실험실에서 수행되었으며, 표면의 절반만 제품으로 처리되어 대상 유기체가 제품과 접촉 여부를 선택할 수 있게 하였다.

효능은 처치 후, 8 주 및 12 후 개체수(population) 감소의 백분율로 정량화하였다.

테스트된 투여량(dose)은 비-다공성 표면(세라믹 타일)의 경우 50 ㎖/m²이고, 다공성 표면(섬유-시멘트)의 경우 100 ㎖/m²이었다.

테스트를 위해 선택된 종은 무스카 도메스티카(집 파리) 및 블라텔라 게르마니카(독일 바퀴벌레)이었다.

제품은 최대 12 주의 노출 시간에 두 대상 해충 모두에 대해 완전한 사멸(100%)로 매우 우수한 방제성능을 보였다.

추가 4주 동안의 테스트에서, 무스카 도메스티카 대해서는 지속적인 효능을 나타냈지만, 블라텔라 게르마니카에 대해서는 낮은 레벨의 효과만 있는 것으로 나타났다:

	8 주	12 주	16 주
무스카 도메스티카	100%	100%	100%
블라텔라 게르마니카	100%	100%	17%

최종 제품에 대한 독성 연구

최종 제품이 단일 투여량에서 독성이 있을 수 있는지 확인하기 위해 급성 경구 독성 시험을 쥐를 대상으로 수행하였다. 연구 조건에서, 최종 제품의 급성 경구 LD₅₀ 용량은 암컷 쥐에서 체중 kg당 5000 mg 이상이었다. 모든 동물은 연구 기간 동안 생존했고, 체중이 증가했으며 활동적이고 건강해 보였다. 그 결과는 최종 제품은 GHS 독성 범주 5의 요구 조건을 충족한다. 즉, 심볼(symbols) 표시 및 특정 라벨 경고 표시가 필요하지 아니하다

호흡을 통한 단일 노출(코만 노출) 후 최종 제품이 독성을 가질 수 있는 지 확인하기 위하여 급성 흡입 독성 테스트를 쥐에 대해 수행하였다. 연구 조건에서, 테스트 물질의 LC₅₀은 수컷 및 암컷 쥐 모두에서 5.03 mg/l 이상이었다. 따라서, 최종 제품은 GHS 독성 범주 5의 요구 조건을 충족한다.

모든 동물은 노출에서 살아남았고, 연구 동안 체중이 증가하였다. 노출 후 모든 쥐는 불규칙한 호흡을 보였다. 그러나 모든 동물은 2 일째에 회복되었고, 남은 14일의 관찰 기간 동안 활동적이고 건강한 것으로 나타났다. 14일의 관찰 기간이 끝나 해부했을 때, 어떤 동물에서도 심각한 이상은 관찰되지 않았다.

쥐의 치사량이 농축액의 경우 이미 5000 mg/kg을 초과하는 값을 나타내었기 때문에, 급성 경피 독성은 테스트하지 않았다.

농축액에 대한 독성 연구

농축액(10% 페노트린 및 1% 프랄레트린)에 대한 유사한 연구에 의하면, 경구 및 경피 급성 독성 테스트에서 LD₅₀값이 5000 mg/kg 체중 보다 큰 것으로 나타났다. 이는 GHS 독성 범주 5의 요구 사항을 충족한다. 즉, 심볼 표시 및 특정 라벨 경고표시가 필요하지 아니하다.

급성 경구 독성에 대한 연구에서, 모든 동물은 13 일 또는 14 일 동안 하루에 한 번 이상 사망, 심한 중독 징후 및 행동 변화에 대해 관찰되었다. 모든 동물이 살아남았고, 체중이 늘었고 활동적이고 건강해 보였다. 심한 중독이나, 부정적인 약리학적 영향 또는 비정상적인 행동의 징후는 없었다

급성 피부 독성에 대한 연구에서, 모든 동물은 14일 동안 하루에 한 번 이상 사망, 심한 중독 징후 및 행동 변화에 대해 관찰되었다. 모든 동물은 노출에서 살아남았고, 체중이 늘었다. 14 일의 관찰 기간이 끝나 해부했을 때 어떤 동물에서도 심각한 이상은 관찰되지 않았다.

급성 흡입 독성에 대한 연구에서, 그 값은 GHS 독성 범주 4의 요구 조건을 충족한다. 모든 동물은 테스트 분위기(test atmosphere)에 노출된 상태에서 생존하였다. 노출 후 8 마리의 쥐가 저활동성을 보였고 모든 동물이 불규칙한 호흡, 비정상적인 보행 및 떨림을 나타냈다(H332). 그러나, 모든 동물은 4 일째에 회복되었고, 남은 14 일의 관찰 기간 동안 활동적이고 건강한 것으로 나타났다. 여러 동물이 1일째까지 체중이 감소하거나 증가하지 않았지만, 모든 동물은 14 일 관찰 기간 동안 체중이 증가했다. 관찰된 체중 감소는 독성학적으로 유의미한 것으로 간주되지 않았다. 14 일의 관찰 기간이 끝나 해부했을 때, 어떤 동물에서도 심각한 이상은 관찰되지 않았다.

최종 제품 및 농축액의 이화학적 특성은 OECD 우수 실험실 관행(laboratory practice) 원칙 및 1996년 오스트리아 화학물질법의 GLP 원칙에 따라 수행되었다. 연구는 최종 포장재로서 0.375 리터 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 스프레이 병에서 수행되었다. 물리적 상태, 색상, 냄새, 활성 성분 함량, 밀도, pH, 젖은 체 잔류물(wet sieve residue), 잔류 거품, 입자 크기, 주입성, 분산 안정성 및 부식 특성과 같은 일반적인 파라미터를 결정했다. 4개의 샘플이 분석되었다.

- 새로 제조된 제품

- 4회의 냉동/해동 사이클 후 제품: -10± 2℃에서 18시간 및 20 ± 22 ℃에서 6시간

- 0 ± 2 ℃에서 7일 후 제품

- 54 ± 2 ℃에서 14일 후 제품.

최종 제품과 농축액 모두 이러한 가속 노화된 샘플에 대해 안정하였다.

최종제품의 혐기성 생분해 평가

OECD 310:2014에 따라 최종 생성물의 혐기성 생분해성을 평가하였다. 샘플은 전체 테스트 기간(28일) 동안 20 ± 2 ℃의 온도로 보관되었다.

테스트 기간 종료시 TIC의 양이 10% 미만이었기 때문에, 비생물적 분해(abiotic degradation)가 일어나지 않았음을 알 수 있었다. OECD 310:2014에 따르면 최종 제품은 호기성 조건에서 생분해되지 않는 것으로 간주되어야 한다.

비-다공성 표면의 유효 투여량 측정

이 연구의 목적은 다음의 곤충들의 제어를 위해 비-다공성 표면에서 최종 제품의 다양한 투여량을 평가하는 것이다:

무스카 도메스티카 (집 파리),

블라텔라 게르마니카(독일 바퀴벌레) 및

테게나리아 도메스티카(집 거미).

실험은 이 곤충들을 12 ㎖/㎡, 25 ㎖/㎡ 및 35 ㎖/㎡와 같은 다양한 투여량으로 처리된 표면에 노출시켜 수행되었다. 또한, 표면을 물로 처리한 대조군 실험을 수행하였다.

15 cm x 15 cm의 일부 세라믹 타일을 제품으로 처리하고, 곤충을 1 시간 동안 노출시켰다. 실험자는 일정한 시간 간격으로 치사율을 기록했다.

테스트 결과는 다음과 같았다;

물로 처리된 타일에서 치사율이 5 % 미만이었다. 이는 실험이 유효한지 검증하기 위한 것이다.

12 ㎖/㎡로 처리된 타일에서, 다음 비율로 곤충이 사멸했다.

시간	1h	2h	3h	4h	5h	6h	7h	8h	24h	48h	72h
무스카 도메스티카	0	0	0	0	0	1	1	5	49	93	100
블라텔라 게르마니카	0	0	0	0	0	0	1	1	9	44	44
테게나리아 도메스티카	0	0	0	0	0	0	0	0	15	55	55

24 시간(h) 후에 모든 곤충이 죽지 않았기 때문에, 이 투여량이 불충분하다는 것을 알 수 있다.

25㎖/㎡로 처리된 타일에서 다음과 같은 비율이 관찰되었다.

시간	1h	2h	3h	4h	5h	6h	7h	8h	24h	48h	72h
무스카 도메스티카	0	0	0	2	5	8	13	19	100	100	100
블라텔라 게르마니카	0	0	0	2	4	13	13	16	100	100	100
테게나리아 도메스티카	0	0	5	5	10	19	19	20	100	100	100

투여량이 충분하다: 24 시간 후에 모든 곤충이 사멸하였다.

35 ㎖/㎡로 처리된 타일에서 다음 비율이 관찰되었다:

시간	1h	2h	3h	4h	5h	6h	7h	8h	24h	48h	72h
무스카 도메스티카	0	1	9	17	37	55	100	100	100	100	100
블라텔라 게르마니카	0	0	3	6	11	19	24	30	100	100	100
테게나리아 도메스티카	0	5	10	15	20	20	25	45	100	100	100

투여량 증가시키면 효능이 더욱 향상되었다: 집 파리는 7시간 후에 완전히 사멸했으며, 다른 두 곤충 모두에 대해서도 투여량 증가로 인해 개선을 이루었다.

다공성 표면의 유효 투여량 측정

이 연구의 목적은 다공성 표면에서 최종 제품의 무스카 도메스티카(집 파리) 및 블라텔라 게르마니카((독일 바퀴벌레)에 대한 다양한 투여량을 평가하는 것이다.

실험은 25 ㎖/㎡, 35 ㎖/㎡ 및 50 ㎖/㎡의 다른 투여량으로 처리된 콘크리트에 곤충을 노출시켜 수행되었다. 또한 콘크리트를 물로 처리하는 대조군 실험이 이루어졌다.

실험자는 일정한 시간 간격으로 치사율을 기록했다.

테스트 결과 다음과 같은 결과가 나타났다;

물로 처리된 콘크리트에서 치사율은 5% 미만이었다, 이는 실험이 유효한지 검증하기 위한 것이다.

25 ㎖/㎡로 처리된 타일에서 다음과 같은 비율이 관찰되었다.

시간	1h	2h	3h	4h	5h	6h	7h	8h	24h	48h	96h
무스카 도메스티카	0	0	0	0	0	0	0	0	100	100	100
블라텔라 게르마니카	0	0	0	0	0	0	0	0	19	36	77

24 시간 후에 모든 곤충이 죽지 않았기 때문에, 이 투여량이 불충분하다는 것을 알 수 있다..

35 ㎖/㎡로 처리된 타일에서, 다음 비율이 관찰되었다.

시간	1h	2h	3h	4h	5h	6h	7h	8h	24h	48h	96h
무스카 도메스티카	0	0	0	2	9	11	16	23	100	100	100
블라텔라 게르마니카	0	0	0	0	0	0	0	0	30	52	93

이 경우, 24 시간 후에 더 많은 곤충이 죽지만 전부는 아니기 때문에, 이 투여량이 불충분한 것을 알 수 있다.

50 ㎖/㎡로 처리된 타일에서, 다음과 같은 비율이 관찰되었다.

시간	1h	2h	3h	4h	5h	6h	7h	8h	24h	48h	96h
무스카 도메스티카	0	0	3	11	16	22	28	47	100	100	100
블라텔라 게르마니카	0	0	0	0	5	8	12	17	100	100	100

여기서, 투여량이 충분하다: 24 시간 후에 모든 곤충이 사멸된다.

Claims

캡슐화된 페노트린과 수중 유화된 프랄레트린의 조합물.
제1항에 있어서, 상기 페노트린 대 상기 프랄레트린의 질량비가 5:1 내지 20:1, 바람직하게는 10:1인 것을 특징으로 하는, 조합물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 페노트린이 마이크로캡슐화되는 것을 특징으로 하는, 조합물.
제3항에 있어서, 상기 페노트린의 특정 입자 크기가 1.8 ㎛ 내지 3.3 ㎛인 것을 특징으로 하는, 조합물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, UV 안정제와 함께 복합 제형화되는 것을 특징으로 하는, 조합물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 페노트린의 농도가 9 - 11 질량%이고, 상기 프랄레트린의 농도가 0.9 - 1.1 질량%인 것을 특징으로 하는, 조합물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 페노트린의 농도가 0.09 0.11 질량%이고, 상기 프랄레트린의 농도가 0,009 - 0.011 질량%인 것을 특징으로 하는, 조합물.
살충제로서의 제7항에 따른 조합물.
비-다공성 표면에 20 ㎖/㎡ 내지 60 ㎖/㎡ 농도인 제8항에 따른 살충제의 용도.
다공성 표면에 40 ㎖/㎡내지 120 ㎖/㎡ 농도인 제8항에 따른 살충제의 용도.