пестицидное дозированное средство в виде единичной прессованной формы

Формула изобретения

1. Пестицидное дозированное средство в виде единичной прессованной формы, включающее активный ингредиент, твердый при 25^oC, плохо растворимый в воде, дезинтегрирующий агент на основе поливинилпирролидона, диспергатор, смачиватель и дополнительные вещества, способное распадаться при внесении его в достаточное количество воды с образованием суспензии пестицида, отличающееся тем, что содержит 5 - 60 мас.ч. пестицида с размером частиц менее 5 мкм и 25 - 50 мас.ч. поливинилпирролидона.

2. Пестицидное средство по п.1, отличающееся тем, что образует суспензию со средним размером частиц пестицида 1 - 3 мкм.

3. Пестицидное средство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что включает пестицид с растворимостью в воде менее 1000 мг/л при 25^oC.

4. Пестицидное средство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что содержит пестицид, выбранный из группы, включающей атразин, дельтаметрин, тиофанат-метил, гексаконазол, а в качестве поливинилпирролидона - сшитый поливинилпирролидон.

5. Пестицидное средство по пп. 1 - 4, отличающееся тем, что дополнительные вещества выбирают из группы, включающей связующее смазывающий, антивспенивающий, улучшающий текучесть агента, наполнитель.

6. Пестицидное средство по пп.1 - 5, отличающееся тем, что способно распадаться в воде с образованием суспензии в течение времени, не превышающим 1 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к дозированному средству, а также к способу получения дозированного средства и обработки им изделия или локуса.

Способ изготовления дозированного средства включает:

перемешивание по крайней мере одного активного ингредиента, который при 25^oC находится в твердом виде и который имеет средний размер частиц меньше, чем 5 микрон, с дезинтегрирующим агентом с получением смеси, способной к прессованию; и

прессование смеси в единичное дозированное средство.

Данный метод может включать в себя измельчение активного ингредиента, находящегося в твердом виде и имеющего средний размер частиц более 5 микрон, с целью получения частиц со средним размером меньше, чем 5 микрон. Активный ингредиент желательно должен быть измельчен до частиц со средним размером 1 - 3 микрона. Измельчение может быть осуществлено сухим размалыванием активного ингредиента, например посредством микронизации, до частиц желаемого размера. Затем размолотый активный ингредиент может быть перемешан с дезинтегрирующим агентом в виде частиц. Другое воплощение данного изобретения заключается в том, что измельчение (влажное) может быть осуществлено путем приготовления суспензионного концентрата активного ингредиента в подходящем жидком носителе, в котором активный ингредиент нерастворим или умеренно растворим, и мокрого измельчения суспензионного концентрата с получением частиц активного ингредиента желаемого размера. Затем суспензионный концентрат может быть смешан с дезинтергирующим агентом путем его включения в дезинтегрирующий агент. Однако, если желательно, измельченный суспензионный концентрат может быть высушен распылением и затем смешан с дезинтегрирующим агентом.

Хотя активным ингредиентом может быть любой подходящий активный ингредиент, такой как терапевтическое средство, антигельминтное средство, пигмент или краситель и т. п. Заявитель полагает, что этот способ особенно найдет применение (но не единственное) при изготовлении дозированных средств, в которых активным ингредиентом является пестицид, например инсектицид, гербицид, фунгицид и т.п.

Пестицидом может быть пестицид, который умеренно растворим в воде, поэтому воду можно использовать в качестве жидкого носителя при образовании суспензионного концентрата, а концентрация пестицида в воде, в суспензионном концентрате, таким образом выше, чем предел растворимости пестицида в воде. Пестицид может иметь растворимость в воде при 25^oC меньше, чем 1000 мг/л, предпочтительно меньше, чем 50 мг/л. Предпочтительно, чтобы пестицид имел температуру плавления выше 70^oC.

Пестицидом может быть гербицид, такой как атразин (atrazine), симазин (simazine), цианазин (cyanazin), трибутилазин (terbuthylazine), диурон (diuron), хлорсульфурон (chlorsulphuron), метсульфурон (metsulfuron), тралкоксидин (tralkoxydin), или 2-/2-хлор-4-мезилбензоил/-циклогексан-1,3-дион; инсектицид, такой как дельтаметрин (deltamethrin), линдан (lindane), карбарил (carbaryl), эндосульфан (endosulfan) или карбофуран (carbofuran); фунгицид, такой как метилтиофанат (thiophanate methul), карбендазим (carbendazim), флутриафол (flutriafol), гексаконазол (hexaconazole), хлорталонил (chlorothalonil), хлорокись меди, каптан или тирам (thiram); или акарицид, такой как гекситиазокс (hezyrhiazox), цигексатин (cyhexatin) или амитраз (amitraz).

Дозированное средство может содержать, по массе:

активный ингредиент 5 - 60 частей;

самодезинтегрирующийся агент 20 - 70 частей.

Дезинтегрирующий агент может быть способен дезинтегрировать посредством бурного выделения газа или набухания при контакте с водой. Если он способен набухать при контакте с водой, то это может быть сшитый поливинилпирролидон, который также работает как связывающий агент. Например, сшитым поливинилпирролидоном может быть доступный под торговой маркой POLYPLASDONE XL, производимый GAF Corp, или доступный под торговым названием KOLLIDON CL, производимый BASF. Однако это может быть любой другой подходящий дезинтегрирующий агент, способный набухать при контакте с водой, такой как модифицированная камедь целлюлозы, например, доступная под торговым названием AC-DI-SOL, производимая FMC Corporation, или натрий-глюколят крахмала, такой как доступный под торговым названием EXPLOTAB, производимый Protea Chemical Services. В тех случаях, когда дезинтегрирующий агент способен бурно выделять газы при контакте с водой, то он может представлять собой сочетание кислоты и основания, такое, как сочетание винной кислоты и карбоната или бикарбоната щелочного металла, например бикарбоната натрия.

Метод может также включать в себя смешение по крайней мере одного дополнительного вещества с активным ингредиентом до и/или после его измельчения. Так, в тех случаях, когда образуют суспензионный концентрат, данный способ может включать в себя добавление по крайней мере одного диспергатора к суспензионному концентрату до его мокрого измельчения. Когда проводят мокрое измельчение, то диспергатор можно добавлять до или после измельчения. Диспергатором может быть ПАВ, обычно используемое при составлении смачиваемого порошка или суспензионного концентрата, например лигносульфонат натрия; конденсат натриевой соли нафталинсуфокислоты и формальдегида; алкиларилсуфонат натрия; конденсат нонилфенола и алкиленоксида, такой, как нонилфенолэтиленоксид или нонилфенолэтиленоксид/пропиленоксид; лаурилсульфат натрия, который работает как смачивающий агент, доступный под торговым названием EMPICOL LZ, производимый Lankro; конденсат натриевой соли нафталинсульфокислоты и формальдегида, доступный под торговым названием TAMOL NNO, производный BASF; фосфат оксиэтилированного полиарилфенола, который является диспергирующим агентом в водной среде и примером которого является соединение, получаемое от Rhone-Poulenc под торговым названием SOPROPHOR FL; диизопропилнафталинсульфонат натрия, который работает как смачивающий агент и доступен под торговым названием AEROSOL OS, производимый Cyanamid и тому подобное.

Дополнительным веществом может быть иное или также включать в себя один или более из следующих компонентов:

- абсорбционный носитель, такой как коллоидная двуокись кремния, например AEROSIL 200 (торговое название), диатомовая земля или глина, такая как аттапульгит;

- связующее вещество, такое как тонкоизмельченная целлюлоза, например как та, что доступна под торговым названием ELCEMA P100, производимая Degussa, и которая также работает как наполнитель и дезинтегрирующий агент; или моногидрат лактозы, который, например, получают под торговым названием LUDIPRESS от BASF и который является непосредственным дополнителем при таблетировании;

- смазку, такую как стеарат магния;

- агент, улучшающий текучесть, такой как абсорбционная двуокись кремния, например SIPERNAT 22S (торговое название), производимая Degussa и которая представляет собой двуокись кремния, размолотую и высушенную распылением, и которая работает как вещество, способствующее свободному течению и препятствующее спеканию; и

- водорастворимый наполнитель, такой как водорастворимый крахмал, мочевина, или хлорид натрия.

Дозированное средство может содержать по массе:

активный ингредиент - 5 - 60%

связующий агент - 10 - 30%

агент, улучшающий текучесть - 0,5 - 10%

смачивающий/диспергирующий агент - 0,5 - 5%

дезинтегрирующий агент - 3 - 50%

смазку - 0,05 - 2%

наполнитель - 2 - 30%

Данное изобретение также распространяется на дозированное средство, которое изготовлено согласно указанному способу.

Согласно другому аспекту изобретения, предложено дозированное средство, которое представляет собой единичную прессованную форму и которое содержит смесь активного ингредиента, который при 25^oC находится в твердом виде и средний размер частиц которого меньше 5 мкм, с дезинтегрирующим агентом.

Предложен также способ обработки изделия или локуса, который включает в себя:

введение дозированного средства, являющегося предметом настоящего изобретения, в заранее установленный объем воды, причем объем воды таков, что концентрация активного ингредиента в воде выше, чем предел растворимости активного ингредиента в воде;

распад (дезинтеграция) дозированного средства, приводящий к образованию активного ингредиента в воде; и

нанесение суспензии на изделие или локус, которые следует обработать.

Ниже данное изобретение описано с помощью неограничивающих примеров (все пропорции даны в частях по массе):

Пример 1

Стадия 1.

Суспензионный концентрат, имеющий следующий состав, был изготовлен смешением следующих компонентов:

в качестве активного ингредиента технический метилтиофанат (чистота 93%) (эквивалентно 40,08 частям активного ингредиента) - 43,10

в качестве диспергирующего агента TAMOL NNO - 3,50

в качестве дополнительного диспергирующего агента TERIC 200 (торговое название), который представляет собой конденсат нонилфенола и алкиленоксида, производимый ICI Австралия - 1,50

в качестве присадки, препятствующей вспениванию, SILCOLAPSE 5000A (торговое название), которая представляет собой силикон, препятствующий вспениванию, и получаемый от ICI - 0,04

вода - 51,86.

Суспензионный концентрат измельчали, дважды пропуская его через горизонтальную шаровую мельницу (лабораторная модель KDL Dyno-mill) с получением твердых частиц, средний размер которых составлял 2 микрона.

Стадия 2.

Формовали таблетки, имеющие следующий состав:

суспензионный концентрат со стадии 1 (эквивалентно 35,0 частям активного ингредиента) - 87,32

в качестве смачивающего агента EMPICOL LZ - 1,0

в качестве агента, улучшающего текучесть, SIPERNAN 22S - 0,5

в качестве дезинтегрирующего агента POLYPLASDONE XL - 40,9

в качестве связующего вещества ELCEMA P100 - 15,4

в качестве смазки стеарат магния - 0,1.

Для того, чтобы изготовить таблетки, были осуществлены следующие стадии:

(i) Суспензионный концентрат включали в дезинтегрирующий агент;

(ii) Эту смесь гранулировали, пропуская ее через сита (British Standard Sieve, 16 меш);

(iii) Затем эти гранулы сушили в вакуумной печи при 70^oC;

(iv) Оставшиеся компоненты смешивали с высушенными гранулами; и

(v) Смесь прессовали в таблетки весом 2,5 г под давлением в 1 тонну.

Таким образом, каждая таблетка содержала 0,875 г активного ингредиента. При употреблении 1 таблетку добавляют к 1 литру воды, имеющей температуру окружающей среды, например 25^oC. Таблетка распадается за 30 секунд с образованием суспензии активного ингредиента в воде. Исследование суспензии под микроскопом показало, что большинство суспензированных частиц имело размер в диапазоне 1 - 3 микрона.

Пример 2

Стадия 1.

Суспензионный концентрат, имеющий состав, приведенный ниже, готовили и измельчали, как описано в примере 1.

технический гексаконазол (чистота 87,3%) (эквивалентно 20 частям активного ингредиента) - 22,9

TERIC 200 - 2,6

SILCOLAPSE 5000A - 0,1

вода - 74,4

Стадия 2.

Таблетки, имеющие состав, приведенный ниже, были изготовлены согласно методике примера 1, за исключением того, что диспергирующий агент добавляли к размолотому суспензионному концентрату до того, как его включали в дизентегрирующий агент.

суспензионный концентрат со стадии 1 (эквивалентно 30 частям активного ингредиента) - 150,0

POLYPLASDONE XL (дезинтегрирующий агент) - 58,4

SOPROPHOR FL (диспергирующий агент) - 3,1

стеарат магния - 0,1

Когда полученные таблетки диспергировали в обычной жесткой воде, содержащей 340 ч./млн. кальция в виде карбоната кальция, до концентрации активного ингредиента 0,005%, то через 30 минут в суспензию перешло 88% твердого вещества.

Пример 3.

Стадия 1.

Суспензионный концентрат, имеющий состав, указанный ниже, был приготовлен и измельчен, как описано в примере 1.

технический дельтаметрин (чистота 98%) (эквивалентно 64 частям активного ингредиента) - 65,31

TERIC 200 - 2,73

SILCOLAPSE 5000A - 0,08

вода - 31,47

Стадия 2.

Таблетки, имеющие состав, приведенный ниже, были изготовлены согласно методике примера 1, за исключением того, что смесь не гранулировали, а прессовали сразу же после сушки, используя промышленный пресс MANESTY.

суспензионный концентрат из стадии 1 (эквивалентно 40 частям активного ингредиента) - 62,50

KOLLIDON CL (дезинтегрирующий агент) - 24,25

elcema p100 (связующее вещество) - 30,60

EMPICOL LZ (смачиватель) - 2,0

SIPERNAT 22S (агент, улучшающий текучесть) - 0,50

стеарат магния - 0,10

Таблетки оценивали, диспергируя их в воде при норме 1 таблетка весом 2,5 г (1 г активного ингредиента) на 5 л воды, т.е. 0,2 г активного ингредиента на 1 л воды. Растворимость дельтаметрина в воде при 20^oC составляет менее 2 микрограмм/л воды. Таблетки разрушались за 30 секунд.

Испытания на способность образовывать суспензию показывают, что после 30 минут пребывания в обычной жесткой воде, содержащей 340 ч./млн. кальция в виде карбоната кальция, 65% активного ингредиента по-прежнему находилось в виде суспензии.

Пример 4

Стадия 1.

Суспензионный концентрат, имеющий состав, указанный ниже, готовили и измельчали, как описано в примере 1:

технический атразин (чистота 98%) - 50,0

TERIC 200 - 2,5

SILCOLAPSE 5000A - 0,1

вода - 47,4

Стадия 2.

Используя методику, приведенную в примере 1, были приготовлены таблетки, состав которых указан ниже:

суспензионный концентрат из стадии 1 (эквивалентно 36,45 частям активного ингредиента) - 74,4

KOLLIDON CL - 27,9

ELCEMA P100 - 28,4

EMPICOL LZ - 4,0

SIPERNAT 22S - 0,5

стеарат магния - 0,1

Таблетки, каждая диаметром 20 мм и весом 3,5 г, получали прессованием при давлении 50 ат, используя пресс лабораторной точности. Полученные таблетки испытывали на твердость, подвергая отдельные таблетки возрастающей нагрузке на край образца. Таблетки выдерживали давления до 5 кг. Время распада определяли, помещая отдельную таблетку в приблизительно 2 л воды комнатной температуры и слегка перемешивая. Испытуемая таблетка полностью разрушалась за 30 секунд. Исследование полученной суспензии под микроскопом показало, что большинство частиц суспензии имело размер в диапазоне 1 - 3 микрона.

Пример 5

Таблетки весом 2,5 г готовили гомогенным перемешиванием компонентов, указанных ниже, и прессованием при давлении 1,5 тонны полученной смеси.

технический дельтаметрин - 40,0

EMPICOL LZ (смачивающий агент) - 2,0

TAMOL NNO (диспергирующий агент) - 5,0

KOLLIDON CL (дезинтегрирующий агент) - 25,0

ELCEMA P100 (связующее вещество) - 27,4

SIPERNAT 22S (агент, улучшающий текучесть) - 0,5

стеарат магния (смазка) - 0,1

До смешивания с другими компонентами, дельтаметрин подвергают сухому измельчению, чтобы получить частицы дельтаметрина, средний размер которых был бы меньше 5 микрон. Например, он может быть в микронизированном виде, как дельтаметрин, производимый Roussel Uclaf, у которого 50% частиц (по массе) имеет размер менее 2 микрон. С другой стороны, суспензионный концентрат из примера 3 можно высушить распылением, а полученный порошок перемешать с оставшимися ингредиентами, как указано выше.

Когда таблетки помещали в воду (1 таблетку на 5 л воды), то они разрушались за 1 минуту. Исследование под микроскопом показало, что большинство частиц в суспензии имело размер около 2 микрон.

Заявителями было найдено, что при применении активных пестицидов, требующих очень низкие дозы употребления, обычно порядка нескольких грамм на гектар, чрезвычайно желательно для эффективного, правильного и равномерного распределения пестицидов использовать очень мелкие частицы пестицидов, обычно имеющие средний размер менее 5 микрон, диспергированные в предписанном жидком носителе, обычно в воде. Более того, чем меньше размер частицы, тем больше площадь поверхности, которая промотирует выделение пестицида после нанесения на локус или субстрат. Однако до настоящего времени существовала проблема при внесении пестицидов в виде таблеток, поскольку наличие слишком малых частиц пестицида приводит к неудовлетворительной скорости диспергирования таблетки в жидком носителе. Тем не менее, неожиданно было найдено, что можно получить высокие скорости разрушения таблеток и диспергирования их, используя способ и дозированное средство данного изобретения, в котором средний размер частиц составляет менее 5 микрон, и обычно порядка 1 - 3 микрон. Более того, получающиеся таблетки имеют достаточную прочность, что позволяет работать с ними в поле, а при диспергировании таблетки обладают отличными суспензионными свойствами.

Поэтому дозированное средство представленного изобретения обеспечивает хороший носитель для подобных пестицидов, поскольку они компактны и, следовательно, их легко транспортировать и хранить, а также они находятся в виде, в котором они безопасны при работе с ними. Более того, не существует проблемы, возникающей при использовании больших контейнеров для пестицидов. Кроме того, их (пестициды) легко разбрасывать и применять эффективно и точно, как ранее здесь изложено, т.е. с небольшими потерями. Более того, неожиданно было найдено, что после диспергирования таблеток в воде средний размер частиц активного ингредиента составлял желаемую величину 1 - 3 микрона, несмотря на то, что после того, как активный ингредиент был размолот до частиц размером менее 5 микрон, его затем прессовали с дезинтегрирующим агентом в таблетки, в результате чего следовало бы ожидать агломерацию в частицы больших размеров. Тем не менее, как далее сказано, неожиданно было найдено, что в получающихся суспензиях средний размер частиц активного ингредиента был все же в диапазоне от 1 до 3 микрон.

Ни одно из известных технических решений не решает проблем, которые удалось исключить заявителем в предлагаемом изобретении.

Так, в европейском патенте EP 0235875 описаны твердые рецептуры, например, гранулы или таблетки, состоящие из пестицида и дезинтегрирующего агента, активного при вспенивании, предназначенного для использования путем распределения твердого продукта непосредственно в массе воды и при его рассеивании по ее поверхности для подавления обитающих в воде вредных насекомых или водных растений, заражающих водоемы. Дезинтеграция таблеток путем вспенивания обеспечивает плавучесть и способствует распределению пестицида на поверхности (в месте локализации вредных насекомых и плавающих растений, таким образом уменьшая разбавление его в массе воды. Из сказанного можно видеть, что изобретение по EP 0235875 относится к решению совершенно другой технической проблемы, нежели та, что решается настоящим изобретением.

Патент GB 2139893 существенно отличается от настоящего изобретения способом получения прессования смесей, из которых могут быть сформированы таблетированные рецептуры. Два способа, описанные в британском патенте, сводятся к следующему:

(1) Пестицидно активный ингредиент растворяют в маленьком объеме органического растворителя, такого как метиленхлорид, и прибавляют к раствору эмульгатор или диспергирующий агент. Этот раствор затем добавляют к сухой порошкообразной смеси других ингредиентов, включая дезинтегрирующих агент, после чего продукт гранулируют и сушат перед прессованием в таблетки.

(2) Пестицидно активный ингредиент переводят в суспензионный концентрат на основе воды или на основе масла (включающий эмульгатор или диспергирующий агент), концентрат прибавляют к сухой порошкообразной смеси других ингредиентов, включающей дезинтегрирующий агент, после чего продукт гранулируют и сушат перед прессованием в таблетки.

Недостаток таблеток, полученных таким путем, заключается в том, что они содержат частицы пестицида, имеющие широкий интервал размеров частиц из-за кристаллизации или агломерации во время стадий смешивания и сушки. Это означает, что когда таблетки вносят в воду для получения распределяемой рецептуры, частицы пестицида ведут себя не одинаково и весь продукт находится на меньшей площади поверхности, чем желательно для оптимальной пестицидной активности.

С другой стороны, способ настоящий заявки обеспечивает получение частиц с однородным интервалом размеров, что достигается за счет дополнительной стадии сухого или влажного измельчения частиц перед смешиванием и прессованием в таблетки.

Прессованные рецептуры по патенту ФРГ 2531426 не относятся к этой проблеме и предназначены для медленной дезинтеграции в потоке воды, тогда как таблетки настоящей заявки дезинтегрируют быстро.

Таким образом заявители считают, что заявка предлагает в корне новое техническое решение, обладающее изобретательским уровнем при сравнении с известными способами.

В частности, в патенте ФРГ рассматривается имеющая некоторую форму твердая таблетка или гранула, содержащая пестицид и дезинтегрирующий агент, которую следует помещать в поток воды, протекающий по трубе, с тем, чтобы пестицид медленно вводился в воду при постепенном растворении гранулы или таблетки. Поскольку скорость дезинтегрирования должна быть относительно небольшой, то дезинтегрирующие агенты выбирают из овощных крахмалов, и им, в частности, может быть крахмал кукурузы.

Целью же настоящего изобретения является получение дозированных средств (которыми могут быть таблетки или гранулы), способных быстро растворяться и которые затем могут быть применены с помощью обычных распыляющих средств, т. е. полное растворение обеспечивается за период меньше одной минуты с достижением поставленной цели. Таким образом, изобретение предполагает использование иных дезинтегрирующих агентов, которые отличаются от дезинтегрирующих агентов, применяемых согласно патенту ФРГ.

Кроме того, в патенте ФРГ не указывается необходимость измельчения пестицида для получения порошка с размером частиц менее 5 микрон до приготовления композиции. Это объясняется тем, что по патенту ФРГ поток воды, несущий пестицид, немедленно направляется к распылительной головке, и нет необходимости сохранять водную композицию стабильной до распыления. Тогда как в случае согласно настоящему изобретению важно, чтобы суспензия, полученная в результате растворения дозированного средства, оставалась стабильной в течение времени, достаточного для того, чтобы она могла быть применена с помощью обычного распылительного устройства, а это наилучшим образом достигается в случае получения состава со средним размером частиц менее 5 микрон, предпочтительно 1 - 3 микрона.

Другое преимущество, обеспечиваемое настоящим изобретением, заключается в том, что дозированное средство содержит заданное количество пестицида, которое позволяет получать суспензию с пестицидом требуемой силы действия просто путем введения дозированного средства в заданный объем воды. Это простой способ, исключающий необходимость взвешивания пестицида и калибровки оборудования, а также возможность случайного загрязнения окружающей среды, так как предложенными дозирующими средствами легко манипулировать, и они могут быть легко восстановлены в случае падения на землю в отличие от жидких или порошковых средств.

Система, охарактеризованная в указанном патенте ФРГ не дает возможность контролировать концентрацию состава, так как это зависит от расхода воды на твердую таблетку, температуры воды и других факторов.

Следует отметить, что сущность настоящего изобретения не связана с химической природой активных ингредиентов, в связана лишь с их физическими характеристиками. То есть, активные ингредиенты должны быть твердыми при 25^oC (то есть должны иметь температуру плавления свыше 25^oC), должны плохо растворяться в воде и должны быть измельчены до частиц размером менее 5 микрон. При условии, что активные ингредиенты имеют такие характеристики, они подпадают под объем настоящего изобретения.

Таким образом, настоящее изобретение может быть применено на любых продуктах, имеющих такие физические характеристики.