новый способ получения микрокапсулированных препаратов
Классы МПК: | B01J13/18 полимеризация в момент образования капсул, когда все реагенты находятся в одной и той же фазе B01J13/06 разделением фаз A01N25/28 микрокапсулы |
Автор(ы): | ВАНГ Венхуа В. (US) |
Патентообладатель(и): | ФМК КОРПОРЕЙШН (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-11-10 публикация патента:
20.06.2004 |
Изобретение относится к способу капсулирования пестицида. Способ включает (a) объединение в воде от около 5 до около 60 мас.% частиц пестицида и от около 5 до 20 мас.% первого агента капсулирования, представляющего собой амид-аммонийную соль сополимера стирола и малеинового ангидрида; (b) добавление соли кальция и кислоты для преобразования первого агента капсулирования в капсулирующий полимер путем изменения рН воды для осаждения полимера с получением посредством этого капсулированных частиц пестицида; (c) взаимодействие капсулирующего полимера с солью кальция при нагревании до температуры выше чем примерно 40
С; (d) объединение капсулированных частиц со стадии (с) с вторым агентом капсулирования, выбранным из группы, состоящей из сополимеров формальдегида, полиизоцианатов, полиакриламидов и феноксисмол; и (e) нагревание полученной комбинации до температуры выше чем примерно 40°С для отверждения второго агента капсулирования. Также изобретение относится к способу капсулирования пестицида (вариант) и композициям (варианты). Изобретение обеспечивает способы капсулирования на водной основе, экономичные и благоприятные для окружающей среды, при этом, избегая использования органических растворителей, затрат и опасности, связанных с переработкой таких материалов. 4 с. и 11 з.п. ф-лы.

Формула изобретения
1. Способ капсулирования пестицида, включающий (a) объединение в воде от около 5 до около 60 мас.% частиц пестицида и от около 5 до 20 мас.% первого агента капсулирования, представляющего собой амид-аммонийную соль сополимера стирола и малеинового ангидрида; (b) добавление соли кальция и кислоты для преобразования первого агента капсулирования в капсулирующий полимер путем изменения рН воды для осаждения полимера с получением посредством этого капсулированных частиц пестицида; (c) взаимодействие капсулирующего полимера с солью кальция при нагревании до температуры выше, чем примерно 40

Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к усовершенствованию препаратов твердых химических реагентов. В частности, данное изобретение относится к капсулированным препаратам или препаратам в виде суспензии капсул (CS) частиц композиций твердых химических реагентов, таких как пестициды, и, более конкретно, оно относится к нанесению на твердые частицы покрытия из полимерной пленки (пленок) в водной среде.Известно, что твердые материалы можно микрокапсулировать посредством выпаривания растворителя, экстракции растворителем, коацервации, полимеризации на месте и распылительной сушки. Однако данные способы микрокапсулирования имеют тенденцию либо вовлекать в процесс применение органических растворителей, которые часто являются токсическими или опасными для окружающей среды или человека либо сложны и трудно применимы в промышленном масштабе. В результате, существует только несколько способов, применяя которые можно безопасно и эффективно микрокапсулировать твердые нерастворимые химические реагенты.Настоящее изобретение обеспечивает способы капсулирования на водной основе и, следовательно, экономичные и благоприятные для окружающей среды. При этом, избегая использования органических растворителей, избегают затрат и опасности, связанных с переработкой таких материалов. Данный способ можно осуществить на относительно простом оборудовании, используя относительно простые стадии процесса.Неожиданным наблюдением явилось то, что капсулирование можно проводить с использованием агента капсулирования, который можно трансформировать в нерастворимую форму, и который в данном нерастворимом виде может образовывать покрытие на твердом веществе. Кроме того, данный способ капсулирования неожиданно можно осуществлять в водной суспензии без агломерации частиц твердого вещества.Краткое содержание изобретенияНастоящее изобретение относится к капсулированным препаратам или препаратам в виде суспензии капсул (CS) химических реагентов, которые имеют покрытие из первого агента капсулирования и необязательное второе покрытие из второго агента капсулирования. Частицы капсулированного препарата предпочтительно имеют размер примерно от 1 до 100 мкм; более предпочтительно примерно от 1 до 30 мкм. Композиции настоящего изобретения представляют собой тип, который специалисты в данной области обычно называют микрокапсулированными.Настоящее изобретение относится также к способам получения препаратов химических реагентов. Способ данного изобретения включает капсулирование химических реагентов в соответствии со следующими стадиями: (а) обеспечение в водном растворителе дисперсии или суспензии частиц химического реагета (такого как биологически активный агент), водорастворимого или диспергируемого в воде первого агента капсулирования, который также обладает свойствами смачивающего агента, и, необязательно, противопенного агента; (b) преобразование первого агента капсулирования в капсулирующий полимер, который коагулирует или осаждается из водного растворителя на частицах химического реагента и вокруг них, образуя при этом капсулированные частицы химического реагента.В предпочтительных вариантах воплощения капсулированные частицы остаются в суспензии. Данный способ может включать стадию (с) взаимодействия осажденного капсулирующего полимера с первым отвердителем. Некоторые варианты включают дополнительные стадии: (d) необязательное перемешивание дисперсии при добавлении к ней чистого второго агента капсулирования или его водного раствора или дисперсии; и (е) необязательное отверждение второго агента капсулирования при повышении температуры. В одном варианте все упомянутые выше стадии осуществляют с частицами, суспендированными в водном растворителе.Данный способ имеет два особо предпочтительных варианта воплощения. Если первый агент капсулирования является полимером, стадия преобразования (b) включает изменение рН водного растворителя с целью осаждения полимера. Если первый агент капсулирования включает диспергируемые олигомеры или диспергируемые полимеры, то стадия преобразования (b) включает образование полимерного осадка из первого агента капсулирования.В одном специфическом варианте воплощения, где используют изменение рН на стадии преобразования, первый агент капсулирования является полимером с боковыми функциональными группами, производными функциональных групп ангидридов карбоновых кислот, например, аммонийной солью карбоксамовой кислоты. В данном варианте особо полезны производные сополимеров стирола и малеинового ангидрида.В другом специфическом варианте воплощения, где преобразование включает образование полимерного осадка, первый агент капсулирования является диспергируемым в воде полиизоцианатом или полимеризующимся олигомером подходящей смолы, таким как олигомеры, полученные при неполной конденсации формальдегида, например, с фенолом, мочевиной или меламином.Капсулированные частицы, необязательно, в дальнейшем обрабатывают при нагревании или при нагревании в сочетании с отвердителем, одним из примеров которого является лигносульфонат кальция. В некоторых вариантах капсулированные частицы подвергают процедуре второго капсулирования, в которой агент капсулирования является тем же или отличается от агента капсулирования, использованного при первом капсулировании. Если проводят две процедуры капсулирования, то превращение во второй процедуре происходит преимущественно в результате образования капсулирующего полимера из агента капсулирования.Определения- Водный растворитель представляет собой воду или смесь воды и органического растворителя, который свободно смешивается с водой. Этанол является примером органического растворителя, который может смешиваться с водой с образованием водного растворителя. Предпочтительно вода составляет, по меньшей мере, примерно 50% (об./об.), более предпочтительно примерно 95% (об./об.) водного растворителя.- Средний размер частиц означает, что, по меньшей мере, примерно 50% частиц имеют диаметр в пределах указанного диаметра ± 5%, причем диаметр измеряют по рассеянию света, используя прибор, такой как "Анализатор распределения размеров частиц, использующий лазерное рассеяние", Horiba Instrument Corp., Irvine, CA.- Биологически активный агент является веществом, таким как химический реагент, который может воздействовать на клетку, вирус, орган или организм, включая, но не ограничиваясь этим, лекарства (то есть фармацевтические препараты) и пестициды, для создания изменений в деятельности клетки, вируса, органа или организма. В одном варианте воплощения данного изобретения способ данного изобретения применяют к биологически активным агентам, которые представляют собой органические молекулы с молекулярной массой около 500 или менее или полимерные виды, такие как белки, нуклеиновые кислоты и подобное. "Пестицид" представляет собой молекулу или комбинацию молекул, которые отпугивают, задерживают развитие или убивают вредителей, таких как вредные или досаждающие насекомые, сорняки, черви, грибы, бактерии и подобное (но не ограничиваясь этим), и которые можно использовать для защиты урожая, защиты сооружений, защиты почвы или защиты человека; термин пестициды использован здесь также для обозначения регуляторов роста, применяемых для стимуляции роста желательных видов растений либо для замедления роста нежелательных вредителей.- Химический реагент является органическим или неорганическим соединением, таким как соединение, предназначенное для использования в качестве реагента в синтетическом или препаративном способе, реагент в аналитическом методе, краситель, биологически активный агент и подобное.- Эффективное для капсулирования количество составляет количество агента капсулирования, которое при использовании в способе настоящего изобретения является достаточным для образования покрытия на (или добавки к), по меньшей мере, 90% частиц химического реагента, где покрытие или добавка составляет функциональное количество.- Агент капсулирования представляет собой мономерное, олигомерное или полимерное вещество, растворимое или диспергируемое в водном растворителе, по крайней мере, при определенном наборе условий, и которое можно преобразовать в нерастворимую форму при определенных изменениях условий процесса или химической формы. После такого преобразования агент капсулирования образует покрытие на частицах или однородную твердую добавку к частицам, диспергированных или суспендированных в водном растворителе, в котором растворен агент капсулирования.- Функциональное количество составляет количество агента капсулирования, которое, например, уменьшает высвобождение заключенного в капсулы реагента, снижает токсичность реагента для млекопитающих, стабилизирует данную форму реагента, ингибирует кристаллизацию реагента, снижает летучесть реагента или дает другое преимущество покрытия химического реагента полимером или добавки полимера к химическому реагенту.- Микрочастицы представляют собой частицы химического реагента со средним диаметром от примерно 1 мкм до примерно 1000 мкм.- Существенное повышение вязкости: существенным считают повышение вязкости по Брукфилду примерно на 50% или более при измерении на вискозиметре Брукфилда, Brookfield Engineering Labs Inc., Stoughton, MA. Вообще существенным считают повышение вязкости по Брукфилду в диапазоне от примерно 100 до примерно 200 сП.Подробное описание изобретенияСпособ капсулирования настоящего изобретения осуществляют в соответствии с одним из нескольких возможных вариантов воплощения. Способ капсулирования в любом варианте может включать добавление одной или нескольких добавок, таких как ксантановая смола; бактерицидный агент, например, 1,2-бензизотиазолин-3-она (от ICI American Inc., Talleyville, DE); амфотерное поверхностно-активное вещество, например лауриминодипропионат (Proxel® GXL от Rhone-Poulenc Inc., Louisville, KY); инертный краситель, например, Tricon Green 18800 (от Tricol Colors, Elmwood, Park, NJ) или ионный диспергирующий агент, такой как алкилнафталинсульфонат.В особо предпочтительном варианте воплощения частицы химического реагента являются микрочастицами, которые диспергированы в водном растворителе и остаются в виде суспензии; данный способ осуществляют в высокоскоростной мельнице, такой как фрикционная мельница тонкого помола пульсирующего типа, в которой первый агент капсулирования действует также в качестве смачивающего агента.Типичный рецепт настоящего изобретения обычно содержит от примерно 5 до примерно 60, предпочтительно от примерно 20 до примерно 50 массовых процентов химического реагента, от примерно 1 до примерно 20, предпочтительно от примерно 5 до примерно 10 массовых процентов первого агента капсулирования относительно массового содержания подлежащего капсулированию химического реагента и, если используют, от примерно 0,05 до примерно 1, предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 0,9 массовых процентов противопенного агента. Противопенные агенты, если их используют, могут включать, не ограничиваясь этим, полидиметилсилоксаны.Настоящее изобретение, среди прочего, полезно для капсулирования химических реагентов, которые являются твердыми пестицидами. Термин пестициды включает, не ограничиваясь этим, гербициды, инсектициды, акарициды, фунгициды, нематоциды, эктопаразитициды и регуляторы роста. Твердые пестициды, которые можно микрокапсулировать согласно настоящему изобретению, включают, не ограничиваясь этим, карбаматы, мочевины, триазины, триазолы, урацилы, органофосфаты, морфолины, динитроанилины, ацилаланины, пиретроиды и хлорорганические соединения. Примеры твердых пестицидов, которые можно использовать в настоящем изобретении, включают, не ограничиваясь этим, карбофуран, азинфос-метил, сульфентразон, карфентразон-этил, циперметрин, циромазин, бета-цифлутрин, эндосульфан и фосмет. Если твердый пестицид является гербицидом, препараты настоящего изобретения регулируют высвобождение гербицида, уменьшая скорость высвобождения гербицида.Капсулирующие полимеры или смолы, используемые в настоящем изобретении в качестве агентов капсулирования, должны предпочтительно обладать свойствами смачивающего агента, и в одном варианте должны быть рН-чувствительны так, чтобы при кислом рН они становились нерастворимыми в воде и осаждались на гидрофобной поверхности частиц, а при основном рН полимер был бы растворим в водном растворителе. Обладая свойствами смачивающего агента и будучи рН-чувствительным, агент капсулирования служит и смачивающим агентом, и материалом покрытия. Активность смачивающего агента проявляется в стабильности во времени размера частиц и вязкости суспензии частиц химического реагента в водном растворителе, в котором растворяют эффективное для капсулирования количество агента капсулирования и преобразуют его в форму, которая, как ожидается, может капсулировать указанные частицы. Этот показатель наличия свойств смачивающего агента имеет особое значение, если присутствует отвердитель, который, как ожидается, может сшивать агент капсулирования. Однако свойства смачивающего агента также важны, если не используют отвердитель.Полимеры или смолы, полезные в качестве первого агента капсулирования в одном варианте настоящего изобретения, где стадия преобразования вызывает изменение рН, включают полиангидриды, в частности сополимеры малеинового ангидрида, а также кислоты и их производные соли и сложные эфиры. Другим примером коммерчески доступного полиангидрида является сополимер метилвинилового эфира и малеинового ангидрида от ISP, Wayne NJ под торговой маркой Agrimer® VEMA. Примерами полимеров, производных сополимеров малеинового ангидрида, являются полимеры, образованные одновременными или последовательными гидролизом и нейтрализацией сополимеров стирола и малеинового ангидрида (например, динатриевая соль сополимера стирола и малеинового ангидрида, амид-аммонийная соль сополимера стирола и малеинового ангидрида и аммонийная соль сополимера стирола и малеинового ангидрида). Особо предпочтительным в этом отношении агентом капсулирования является аммонийная соль карбоксамовой кислоты, производной сополимера стирола и малеинового ангидрида (то есть амид-аммонийная соль сополимера стирола и малеинового ангидрида), от Solutia, Springfield МА, торговая марка Scripset® 720. Другие полимеры, полезные в качестве агентов капсулирования, если стадия преобразования вызывает изменение рН, включают полисахариды; акриловые полимеры, включая полимеры акриловой кислоты или акриламида; гидрофобно модифицированные полиакриловые кислоты; сложные эфиры фосфаты, их кислоты и натриевые соли; N-метилолакриламид и сополимер винилхлорида-винилацетата-гидроксилакрилата.В одном варианте воплощения капсулирование осуществляют, изменяя рН. Например, в некоторых случаях, используя полимеры, которые включают карбоксилатные группы, можно понижать рН водной суспензии частиц до величины от примерно 4 до примерно 7, предпочтительно до примерно 6. После регулировки рН путем добавления кислоты и необязательного добавления первого отвердителя дисперсию, необязательно, структурируют, нагревая до температуры в диапазоне от примерно 40 до примерно 90










Класс B01J13/18 полимеризация в момент образования капсул, когда все реагенты находятся в одной и той же фазе
способ получения капсулированных в полимерной пленке жидкокристаллических композиций - патент 2215770 (10.11.2003) | |
способ капсулирования зернистого материала - патент 2100302 (27.12.1997) |
Класс B01J13/06 разделением фаз