本专利申请要求于2007年5月18日提交的美国临时专利申请第60/930,913号和题目为“Bioactive Compositions and Use Thereof”的优先益,将其全部内容以引用方式结合于本文。
具体实施方式
本发明包括如上文所述的许多不同实施方式,所有这些实施方式具有相当程度的共同特征和构造。然而,虽然前面在其最一般方面陈述了每种实施方式,但每种实施方式有许多方面,其在某些实施方式中是共同的,但其它方面则是它们的实施方式所特有的。在其最基本的方面,本发明涉及组合物,该组合物包含a)一种或多种抗微生物金属离子或离子源,与一种酸结合或在酸性溶液中,可选地进一步包括一种或多种表面活性剂并连同b)一种或多种常规农药活性剂,用于抵抗或预防真菌、细菌、病毒、植物、原生藻菌以及真菌样原生生物的生长或增殖,或配制的产品,其包含一种或多种上述活性剂。第一成分(a)可以存在为固体成分的溶液或混合物并且在本文中通常分别称作“生物活性酸性溶液”和“生物活性酸性组合物”,或共同称作“生物活性酸性溶液或组合物”。通常以及优选地,生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物,尤其是在添加常规农药活性剂以前制备酸和抗微生物金属离子源的组合物;然而,还设想,当合适时,不需要预先形成生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物。这些生物活性酸性溶液和组合物、以及其浓缩物,被更充分地描述在国际专利申请第__号和美国专利申请第__号中并且是它们的主题,两者的题目均为“Bioactive AcidAgrichemical Compositions and Use Thereof(生物活性酸性农药组合物以及其应用)”并和本申请(具有与本申请相同的发明人)同一天提交,两者的全部内容以引用方式结合于本文。
为起草方便和阅读本申请时的简单性起见,术语“生物活性”用来包括这样的制剂,其杀死或防止或抑制细菌、真菌、病毒、植物、原生藻菌以及真菌样原生生物的生长和/或增殖,其中甚至从纯粹审美观点,细菌、真菌、病毒、植物、原生藻菌以及真菌样原生生物攻击或不利影响植物和树木,尤其是那些与包括食用作物、饲料作物、花、观赏植物、草坪等的农业和园艺产品有关的植物和树木,即植物病原体。通常,本发明用“杀真菌剂”、“抗真菌活性”以及杀真菌活性剂加以描述;虽然应当明了它并不限于此。类似地,术语“活性剂”,尤其是关于常规生物活性农药材料,是指那些化合物或组合物,其在针对农业或园艺细菌、真菌等时直接负责生物活性农药的生物功效。配制的活性剂是一种活性剂,该活性剂除了活性成分以外还包含一种或多种其它成分,其不一定影响活性剂的生物功效,但在任何情况下本身不会直接负责杀伤或防止目标微生物的生长。
在本发明中可以使用的酸是在它们的自然状态下的固体或液体,但容易溶解于或可混溶于水或水基溶剂或有机载体或稀释剂(用于待处理的特定用途)中。例如,如果想制备油或油基杀真菌剂,则酸必须可溶于或可混溶于生物活性组合物的油中。最优选地,在采用油基或油溶性/油混溶性的常规杀真菌剂的情况下,例如水环境,常规活性剂将被溶解在有机溶剂中并且酸和在水中的抗微生物金属离子源以及本发明的生物活性组合物将存在为乳浊液或悬浮液。
典型的酸包括有机酸,尤其是羧酸如柠檬酸、戊酸、衣康酸、乙酸、柠康酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸、糖二酸、丙二酸、丙酸、丙二酸、马来酸、水杨酸、戊二酸、酒石酸、苯甲酸等,以及无机酸如硝酸、硫酸、磷酸、硼酸等。相对于中等至强无机酸如硼酸和磷酸,优选为弱酸或中等酸如糖二酸、柠檬酸、苹果酸、以及乳酸。然而,可以使用强酸,尤其是强无机酸如硫酸或硝酸;然而,取决于酸的强度,可以优选对酸进行缓冲以便避免处理和使用问题,尤其是与生物活性组合物要施加的基质有关的问题。对于待施用于植物、动物、和农作物或食品的生物活性农药组合物来说,这是特别重要的,因为酸可以直接或间接地损害基质。在植物中,例如,相当关注植物毒性,其来自单独的或与金属化合物如铜杀真菌剂等组合的处理。因此,虽然有效,但最优选避免无机酸,而是采用羧酸。另外,虽然某些适宜的酸落在此范围以外,但期望酸的pKa(在水中,25℃)大于0,优选大于1,最优选大于1.5。
一般来说,尽管磷酸和硝酸的强大功效,但优选使用弱酸或中等酸。这是特别所期望的,因为它避免对不是所期望的缓冲剂的潜在需要。虽然明了,可以以及可能(取决于最终用途)被加入本发明的组合物中的其它表面活性剂、杀真菌剂、润湿剂、乳化剂等可以对这些生物活性系统的pH具有缓冲效应,但这种效应不是有意或一定所期望的效果。确实,可能有必要将更多的酸加入组合物以便保持所需要的酸度水平。
如上所述,酸度对于本发明的生物活性农药的功效是关键的。一般来说,在添加常规生物活性农药和其它辅助成分以前,生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物的pH将小于6,优选约1.5至5以及更优选约2至约4,最优选大于2。最优选地,当或当稀释至待施加的浓度时,本发明的完全配制的生物活性农药组合物还将满足前述pH限制。在评估或证实根据本发明的固体生物活性酸性组合物或固体生物活性农药的pH的情况下,生物活性酸性组合物,或,当合适时,生物活性农药被首先溶解于水中至这样的浓度,其相当于将在使用中施加的浓度,并测量pH。
酸浓度的第二个关键方面涉及摩尔等价于在生物活性酸性组合物或生物活性酸性溶液中存在的抗微生物金属离子。最少,必须2倍摩尔过量,虽然优选至少5倍,以及最优选至少10倍摩尔过量的酸。通常通过配制生物活性酸性溶液来达到这些水平,从而在生物活性组合物的最终稀释状态下的酸浓度按溶液的重量计为约0.01%至约10%,优选约0.1%至约4%。还可以使用更高的浓度,例如,高达20%或更高,只要生物活性组合物待施加的基质不会受到更高的酸含量的影响和/或酸是弱酸或弱中等酸。当然,如下所述,更高的浓度将用于浓缩物的生产。
生物活性组合物的第二种关键成分是抗微生物金属离子,更适当地其金属离子源。适宜的金属离子选自由抗微生物过渡金属离子和贫金属离子(其已显示抗微生物生物功效)组成的组。优选的金属离子选自由银离子、铜离子、锌离子、汞离子、锡离子、金离子、铅离子、铁离子、铋离子、镉离子、铬离子以及铊离子或前述的任何两种或更多种离子的组合组成的组。最优选地,金属离子选自由银离子、铜离子、锌离子以及任何两种或所有三种离子的组合组成的组。其中存在有至少两种以及优选所有三种这些优选离子的生物活性组合物是特别有益和优选的。在存在多种抗微生物金属离子的情况下,每种以3至97%,优选9至91%,更优选20至80%的摩尔量存在。在其优选的实施方式中,在存在多种金属离子的情况下,它们将以相等量存在,从而没有一种金属离子为任何其它金属离子的20倍以上,更优选不大于任何其它金属离子的10倍。在每种抗微生物金属离子按重量计以相等量存在的情况下,已发现特别良好的结果。
金属离子以源化合物、盐或复合物的形式加入到酸性溶液或(当合适时)酸中,其中,当源和酸溶解在溶剂、尤其是水或水基溶剂中时,源化合物、盐或复合物容易释放离子或另外离解在酸性溶液中。可适当用作离子源的典型的盐和有机金属化合物包括抗微生物金属的相应的氧化物、硫化物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、磷酸二氢盐、硫酸盐、草酸盐、羟基喹啉盐(quinolinolate)、硫代硫酸盐、磺酸盐、邻苯二甲酸盐、氢氧化物、甘醇酸盐等,以及其羧酸盐,尤其是所述抗微生物金属的简单羧酸盐,如柠檬酸盐、苯甲酸盐、乙酸盐、乳酸盐等。可以使用所述抗微生物金属的其它盐如卤盐和取代的卤盐,如卤化物、六氟锑酸盐、四氟硼酸盐、以及高氯酸盐,虽然它们是较少所期望的,因为它们倾向于具有缓慢和/或不良的可溶性,尤其是在水中。具体的金属离子源包括但当然不限于硝酸银、氧化银、乙酸银、柠檬酸银、氧化铜、氢氧化铜、氧化亚铜、氧氯化铜、乙酸铜、羟基喹啉铜、柠檬酸铜、氧化锌、柠檬酸锌等。
还令人惊讶地发现,某些无机复合物也可以用作金属离子源。具体来说,可以使用离子交换型抗微生物剂和溶解玻璃抗微生物剂,其中这些材料的载体基质可溶于酸或稀酸。例如,已发现,沸石容易可溶于浓柠檬酸。这里,将一种或多种金属离子源加入酸中同时搅拌直到颗粒被溶解。还设想,可以仅部分溶解这些金属离子源,以便提供抗微生物金属离子的长期源。虽然这些离子源倾向于溶解在稀酸中,但为了加速和/或增强金属离子源的溶解,优选将它们溶解在浓酸性溶液中,优选约40%至80%浓度的浓酸性溶液中。
适宜的离子交换型剂包括但不限于硅铝酸盐、沸石、羟基磷灰石、以及磷酸锆,所有这些是商业上可获得的和/或被充分描述在专利文献中。例如,在例如美国专利第5,009,898和5,268,174号中描述了包含抗微生物金属离子的羟基磷灰石颗粒;在例如美国专利第4,025,608、4,059,679、5,296,238、5,441,717和5,405,644号中以及在Journal of Antibacterial and Antifungal Agents,Vol.22,No.10,pp.595-601,1994中描述了包含抗微生物金属离子的磷酸锆;以及在例如美国专利第4,911,898、4,911,899、4,938,955、4,938,958、4,906,464、以及4,775,585号中描述了包含抗微生物金属离子的硅铝酸盐和沸石,所有上述专利的全部内容以引用方式结合于本文。适宜的可溶性玻璃包括在例如美国专利第5,470,585号中描述的那些可溶性玻璃,该专利的全部内容也以引用方式结合于本文。
虽然可以使用单独的金属离子源,但还是期望使用金属离子源的组合,以便提供金属离子的混合物。在某些情况下,单一来源可以提供多种金属离子。例如,优选的离子交换型金属离子源包括含银离子和锌离子的AgION AJ10D以及含银离子和铜离子的AgIONAC10D。最优选地,金属离子源是易溶盐和化合物(如上所述),以及最优选上述化合物的组合,从而制备这样的溶液,其具有相等或相对相等浓度的每种银离子、铜离子和锌离子。适宜的组合包括柠檬酸银、柠檬酸铜和柠檬酸锌的组合以及硝酸银、硫酸铜和氧化锌的组合。
待并入酸性溶液或(当合适时)待与酸组合的抗微生物金属离子源的量是这样的量,在生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物(在它的稀释的最终使用浓度)中,其足以提供浓度为约1ppm至约500ppm,优选约1ppm至约300ppm,更优选约2ppm至约100ppm,最优选约5至约50ppm的每种抗微生物金属离子。在多种金属离子和/或金属离子源用来提供金属离子的组合时,在生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物(在它的稀释的最终使用浓度)中,溶液中的金属离子的总浓度应为约2ppm至约1000ppm,优选约2ppm至约500ppm,更优选约5ppm至300ppm,最优选约5ppm至约150ppm。当然,可以使用更高水平,但不是为提供适宜生物功效所必要的,并且更重要的是,这样的更高使用与所期望的使加到环境中的金属降低到最小的目的相冲突。因此,在下文中鉴于所述目的,优选使用对于所期望用途可能最少(或基本如此)的量。
在农业和园艺应用中,植物毒性特别受到关注。因此,根据本发明的农业和园艺应用,尤其对于幼苗和植物的应用,金属水平应低于否则会引起植物毒性的水平。最优选地,如上所述,该目的是使用尽可能低水平的合理的但持续提供所期望益处的金属离子,其中所期望的益处尤其是杀真菌性能、杀原生生物性能、和/或抗微生物性能。这种关切尤其与那些组合物有关,所述组合物仅包含铜或与一种或多种其它金属组合,并且最特别地,其中常规杀真菌剂或生物活性活性剂是铜或材料。在这方面,应当指出,上述对抗微生物金属离子的限制仅涉及那些由与生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物有关的抗微生物金属离子的一种或多种来源贡献的抗微生物金属离子,而不涉及可以由与生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物组合使用的常规生物活性农药所贡献的铜或任何其它抗微生物金属或金属离子。确实,由于本发明发现的协同作用,上述抗微生物金属(尤其是铜)的总含量可能小于为达到相同结果仅用常规生物活性农药所发现的含量。
可选地,虽然优选地,生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物,以及在任何情况下,本发明的生物活性农药组合物包括一种或多种表面活性剂,尤其是水溶性表面活性剂。虽然在没有表面活性剂的弱酸和中等酸生物活性酸性溶液中已获得良好的结果,但对于上述酸,表面活性剂的使用应当是并且通常是优选的。此外,虽然某些强和极强酸,尤其是无机酸,并不保证需要表面活性剂,例如,磷酸,但特别期望的是,并且在某些情况下,例如,在期望不同于仅短期生物功效的情况下,必须采用一种或多种表面活性剂。尤其优选的表面活性剂是那些表面活性剂,其影响或相互作用于微生物、尤其是致病微生物的细胞壁或膜,或它们的功能。适宜的表面活性剂包括阴离子、阳离子、非离子以及两性(例如,两性离子)表面活性剂,尤其是那些表面活性剂,其是水溶性的或显示相对良好的水溶性。优选地,表面活性剂是阴离子、非离子和/或两性表面活性剂如磺酸盐、硫酸盐、磺基琥珀酸盐、肌氨酸盐、单酸甘油酯和甘油二酯、氧化胺、醚羧酸盐、甜菜碱、硫代甜菜碱、氨基乙酸盐(gylcinate)等。通常,阳离子和那些非离子表面活性剂(其具有聚烷基醚单元,尤其是聚环氧乙烷单元,其中亚烷基醚单元的聚合度大于约6)在向生物活性组合物提供协同作用方面并不显示与其它表面活性剂相同水平的效力。然而,这样的表面活性剂可以与有效表面活性剂一起使用,只要它们并不显著地降低或减小组合物的生物功效。
通常以常规量使用表面活性剂,即将以一定量被加入到生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物中,从而在生物活性农药组合物的最终使用稀释状态下的表面活性剂的浓度一致于在传统的杀真菌剂中它们的使用水平。一般来说,基于稀释状态下的生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物的总重量,表面活性剂将以按重量计约0.001%至约3%,优选约0.01%至约0.5%的量存在。虽然可以使用更高载荷,但不一定在生物功效方面显现所期望的协同作用。通常,在表面活性剂的特性为碱性或表面活性剂在水中水解以形成碱性溶液的情况下,该量应该被最小化和/或酸的量应该被增加,以便避免生物活性酸性溶液的太多的中和。
适合用于实施本发明的典型的阴离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的种类包括:醇硫酸盐;醇醚硫酸盐;烷芳基醚硫酸盐;烷芳基磺酸盐如烷基苯磺酸盐和烷基萘磺酸盐以及它们的盐;烷基磺酸盐;聚烷氧基化烷基醇或烷基酚的单磷酸酯或二磷酸酯;C12至C15链烷醇或聚烷氧基化C12至C15链烷醇的单或二磺基琥珀酸酯;醇醚羧酸盐;酚醚羧酸盐;由氧化丁烯或四氢呋喃的残基构成的乙氧基化聚氧化亚烷基二醇(聚亚氧烷基乙二醇)的多元酸酯;磺烷基酰胺以及它们的盐如N-甲基-N-油酰牛磺酸钠盐;聚氧化亚烷基烷基酚羧酸盐;聚氧化亚烷基醇羧酸盐;烷基多糖苷/烯基琥珀酸酐缩合产物;烷基酯硫酸盐;萘磺酸盐;萘甲醛缩合物;烷基磺酰胺;磺化脂肪族聚酯;苯乙烯基苯基烷氧基化物的硫酸酯;和苯乙烯基苯基烷氧基化物的磺酸酯以及它们相应的钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、锌盐、铵盐、烷基铵盐、二乙醇铵盐、或三乙醇铵盐;木素磺酸的盐如钠盐、钾盐、镁盐、钙盐或铵盐;聚芳基酚多烷氧基醚硫酸盐(polyarylphenol polyalkoxyether sulfate)和聚芳基酚多烷氧基醚磷酸盐(polyarylphenol polyalkoxyether phosphate);以及硫酸化烷基酚乙氧基化物和磷酸化烷基酚乙氧基化物;十二烷基硫酸钠;月桂基醚硫酸钠;十二烷基硫酸铵;月桂基硫酸铵(ammoniumlaureth sulfate);甲基椰油基牛磺酸钠;月桂酰肌氨酸钠;酰基肌氨酸钠;椰油水解胶原钾(potassium coco hydrolyzed collagen);TEA(三乙醇胺)硫酸月桂酯;TEA(三乙醇胺)十二烷基聚氧乙烯醚硫酸盐(TEA(Triethanolamine)laureth sulfate);十二烷基或椰油基肌氨酸;油酰胺磺基琥珀酸二钠(disodium oleamide sulfosuccinate);月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸二钠;二辛基磺基琥珀酸二钠(disodium dioctyl sulfosuccinate);N-甲基-N-油酰牛磺酸钠盐;三苯乙烯基酚硫酸盐(tristyrylphenol sulphate);乙氧基化木素磺酸盐;乙氧基化壬基酚磷酸酯;烷基苯磺酸钙;乙氧基化十三烷醇磷酸酯;二烷基磺基琥珀酸盐;全氟(C6-C18)烷基膦酸;全氟(C6-C18)烷基次膦酸;羧酸的全氟(C3-C20)烷基酯;烯基琥珀酸二葡糖酰胺;烯基琥珀酸烷氧基化物;二烷基磺基琥珀酸钠;以及烯基琥珀酸烷基聚糖苷(alkenyl succinic acid alkylpolyglykoside)。
典型的两性和阳离子表面活性剂包括烷基多糖苷;甜菜碱;硫代甜菜碱;氨基乙酸酯;C8至C18脂肪酸的链烷醇酰胺和C8至C18脂肪胺聚烷氧基化物;C10至C18烷基氯化二甲基苄基铵;椰油烷基二甲基氨基乙酸;C8至C18脂肪胺聚烷氧基化物的磷酸酯;烷基多糖苷(APG),可获自淀粉或葡萄糖糖浆与脂肪醇的酸催化费希尔反应,该脂肪醇特别是C8至C18醇,尤其是C8至C10和C12至C14烷基多糖苷,其具有1.3至1.6,尤其是1.4或1.5的聚合度。
典型的非离子表面活性剂和非离子表面活性剂的种类包括:多芳基酚多乙氧基醚;多烷基酚多乙氧基醚;饱和脂肪酸的聚乙二醇醚衍生物;不饱和脂肪酸的聚乙二醇醚衍生物;脂族醇的聚乙二醇醚衍生物;脂环醇的聚乙二醇醚衍生物;聚氧乙烯山梨糖醇酐的脂肪酸酯;烷氧基化植物油;烷氧基化炔二醇;聚烷氧基化烷基酚;脂肪酸烷氧基化物;脱水山梨醇烷氧基化物;山梨醇酯;C8至C22烷基或烯基多糖苷;聚烷氧基苯乙烯基芳基醚;烷基胺氧化物;嵌段共聚物醚;聚烷氧基化脂肪酸甘油酯;聚烷撑二醇醚;线性脂族或芳族聚酯;有机硅氧烷;聚芳苯酚;山梨醇酯烷氧基化物;乙二醇的单和双酯以及它们的混合物;乙氧基化三苯乙烯基苯酚;乙氧基化脂肪醇;乙氧基化月桂醇;乙氧基化蓖麻油;乙氧基化壬基酚;烷氧基化醇、胺或酸、它们的混合物以及它们与稀释剂和固体载体的混合物,尤其是它们与尿素的包合物。烷氧基化醇、胺或酸优选基于烷氧基单元,其具有2个碳原子,因而是混合的乙氧基化物,或2和3个碳原子,因而是混合的乙氧基化物/丙氧基化物,并在烷氧基链中具有至少5个烷氧基部分,适宜为5至25个烷氧基部分,优选5至20个,尤其是5至15个烷氧基部分。烷氧基化胺或酸的脂族部分可以是9至24、优选12至20个碳原子的直链或支链。醇烷氧基化物的醇部分通常衍生自C9-C18脂族醇,其可以是非支链或支链,尤其是单支链。优选的醇通常是按重量计50%的直链醇以及按重量计50%的支链醇。
如上所述,可以单独或组合使用上述表面活性剂。此外,虽然并不是所有的上述表面活性剂当单独与金属和酸使用时都将提供所期望的协同作用,其取决于本发明的生物活性农药组合物的最终用途,然而为了它们所期望的功能,它们可以与协同表面活性剂一起使用。例如,某些上述表面活性剂可以增强活性剂(尤其是常规生物活性农药)在溶剂中的分散或可以增强对其施加本发明的生物活性农药组合物的基质(例如,植物、种子、土壤)的润湿。所有这些表面活性剂材料是众所周知的并且商业上可获得。另外,本领域技术人员,无需过多的实验,将容易明了,除增效表面活性剂之外,哪些表面活性剂和/或表面活性剂的组合可以用于具体的最终用途。再一次,重要的是,当另外的表面活性剂用于其它目的时,它们并不干扰或最小干扰由所期望的表面活性剂产生的协同作用,所期望的表面活性剂即那些表面活性剂,当与酸和金属离子一起使用时,其在提供抗微生物(包括抗细菌和/或抗真菌)活性方面显示协同作用。如果存在任何干扰以及其它表面活性剂对于应用是必要的或另外所期望的,那么其应用应被降低到最小以对本发明的生物活性农药的活性组分的协同作用和/或性质产生最小的不利影响,同时显现采用它获得的所期望的性能。此外,如果关注这样的干扰,尤其是如果表面活性剂以将中和生物活性组合物的酸的量使用或待使用,以致使它们在所要求的范围之外,那么仅仅直到使用时才可以加入那些表面活性剂。在本质上,当施用时或当制备稀组合物(其然后被立即施用)时,可以作为待混合的两个或更多个部分系统来采用本发明的生物活性组合物。最优选地,最好避免使用这样的表面活性剂或那些量的所述表面活性剂,其将不利影响所要求的组合物的生物功效。
本发明的生物活性组合物的最后的关键成分是常规生物活性农药成分。出人意料地,已发现,相对于常规生物活性活性剂的生物功效,这些组合通常提供协同作用,从而使得可以使用更少的量来获得相同(如果不是更好)的结果。特别是,当与生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物一起使用时(如在所附权利要求中讲述的),先前非有效水平的常规生物活性活性剂,尤其是杀真菌剂,现在发现是有效的。最重要地,这些组合常常使得可以用小于常规生物活性农药活性剂的常规应用率或量来获得相同的生物功效水平。例如,已发现,与相同量的抗真菌剂相比,将生物活性酸性溶液或(当合适时)生物活性酸性组合物加入到给定量的常规抗真菌剂中会显现增强的抗真菌性能。确实,通过添加生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物,先前非有效量的常规农药组合物现在可以成为有效的。除减少为达到给定效果所需要的常规农药活性剂的量之外,还同时减少上述活性剂被释放到环境中的量,认为上述组合还可以减小在目标生物中显现生物抗性的发生率和/或速度。因而,可能会增加这些和未来常规农药活性剂的商业预期寿命并且可以减少或延迟细菌真菌、原生生物等的超级病菌或抗性品系的产生。
如上文以及在以下实施例中所述,本发明适用于各种各样的常规生物活性农药,最特别是杀真菌剂。下文披露了典型的常规生物活性农药,其中的许多具有多种用途,作为杀真菌剂、杀菌剂、杀原生生物剂等,用不同“常用名”和/或化学名提及若干次的一些活性成分包括:AC 382042、乙草胺、甲草胺、涕灭威、敌菌灵、磺草灵、阿特拉津、嘧菌酯、苯霜灵、恶虫威、丙硫克百威、苯菌灵、禾草丹、乐杀螨、灭瘟素S、硼砂、波尔多混合剂、除草定、糠菌唑、乙嘧酚磺酸酯、丁草胺、牧草胺、硫线磷、氰氨化钙、环丙酰菌胺、敌菌丹、克菌丹、甲萘威、多菌灵、克百威、二硫化碳、四氯化碳、丁硫克百威、萎锈灵、CDAA、CDEA、CDEC、CEPC、氯苯胺灵(氯IPC)、草灭平、chlorbenzthiazon、氯溴隆、氯丹、氟啶脲、杀草敏、氯化苦、百菌清、绿麦隆、枯草隆、氯苯胺灵、乙菌利、乙酸铜、醋酸亚砷酸铜(乙酰亚砷酸铜)、砷酸铜、碳酸铜、碱式氢氧化铜、环烷酸铜、油酸铜、氧氯化铜、8-羟基喹啉铜、硅酸铜、硫酸铜、硫酸铜、碱式铬酸铜锌、氰草津、放线菌酮、霜脲氰、酯菌胺(cypofuram)、嘧菌环胺、茅草枯、棉隆、decarbofuran、燕麦敌、二嗪农、二溴磷、1,2-二溴乙烷、敌草腈、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烯、狄氏剂、草乃敌、敌百虫、敌草隆、苯氟磺胺、二氯萘醌、氯硝胺、苄氯三唑醇、双氯氰菌胺、哒菌酮、乙霉威、苯醚甲环唑、二氟林、二甲嘧酚、烯酰吗啉、敌螨普、灭菌磷、二噻农、十二环吗啉、多果定、硫丹、异狄氏剂、氟环唑、EPTC、烯氟灵、乙滴涕(=乙滴滴)、二溴乙烷、二氯乙烷、环氧乙烷、溴化乙基汞、氯化乙基汞、磷酸乙基汞、敌瘟磷、乙环唑、乙嘧酚、土菌灵、噁唑菌酮、咪菌腈、咪唑菌酮、氯苯嘧啶醇、腈苯唑、甲呋酰苯胺、环酰菌胺、拌种咯、苯锈啶、丁苯吗啉、三苯锡氯、三苯基醋酸锡、毒菌锡、嘧菌腙、氟啶胺、咯菌腈、氟酰菌胺、氟喹唑、氟硅唑、磺菌胺、氟酰胺、粉唑醇、灭菌丹、麦穗宁、呋霜灵、呋吡菌胺、非草隆、福美铁、硫酸亚铁、氯氟灵、灭菌丹、甲醛、噻唑硫磷、拌种胺、γ-BHC、γ-三氟氯氰菊酯、γ-HCH、胍诺克汀(=双胍辛胺)、HCH、γ-HCH、七氯、六氯、氰化氢、抑霉唑、甲氧咪草烟、甲咪唑烟酸、灭草烟、灭草喹、咪草烟、咪唑磺隆、吡虫啉、IPC、异菌脲、异草烷隆、异丙威、异丙隆、异恶隆、IKF-916、抑霉唑、双胍辛胺、种菌唑、稻瘟灵、丙森辛、春日霉素、KH-7281、异稻瘟净、醚菌酯、乳氟禾草灵、环草定、石硫合剂、林丹、利谷隆、代森锰铜、代森锰锌、代森锰、氯化汞、氧化汞、氯化亚汞、甲霜灵、精甲霜灵、威百亩、吡草胺、甲基苯噻隆、威百亩、溴代甲烷、甲基氯仿、异硫氰酸酯、甲基内吸磷、甲基内吸磷、苯甲酸甲基汞、甲基汞、代森联、甲氧苯草隆、莠谷隆、异丙草胺、精-异丙甲草胺、磺草唑胺、甲氧隆、嗪草酮、灭蚁灵、禾草特、庚酰草胺、绿谷隆、灭草隆、MSMA、嘧菌胺、灭锈胺、甲霜灵、三甲呋菌胺、MON 65500、腈菌唑、代森钠、二溴磷、萘二甲酸酐、萘丙酰草胺、萘草胺、草不隆、草不隆、磺乐灵、哒草伏、草完隆、双苯氟脲、甲胂铁铵、二甲基二硫代氨基甲酸镍、酞菌酯、氯苯嘧啶醇、呋酰胺、消草磺灵、恶霜灵、羟基喹啉铜、羟基喹啉铜、氧化萎锈灵、氧化萎锈灵、戊菌唑、戊菌隆、叶枯净、多抗霉素D、代森联、烯丙异噻唑、咪鲜安、腐霉利(procymidione)、霜霉威、丙环唑、丙森锌、吡菌磷、啶斑肟、嘧霉胺、咯奎酮、氯吡根呋醚、PCNB、PCP、克草猛、二甲戊乐灵、苯汞脲(phenylmercuriurea)、乙酸苯汞、氯化苯汞(苯基氯化汞)、硝酸苯汞、水杨酸苯汞、甲拌磷、phosphocarb、2-苯并呋喃酮、酞胺硫磷、胺菊酯、毒莠定、抗蚜威、亚砷酸钾、氰酸钾、多硫化钾、硫氰酸钾、咪鲜安、腐霉利、环丙氟灵、苯胺灵、丙环唑、丙森锌、甲硫磺乐灵、杀草敏、二氯喹啉酸、灭螨猛、喹氧灵、五氯硝基苯、螺环菌胺、SSF-126、SSF-129、链霉素、嗜球果伞素、甲萘威、环草隆、西玛律、硫、硫酸、戊唑醇、特草定、五氯硝基苯(terraclor)、噻菌灵、噻虫啉、噻磺隆、禾草丹、氰乙肟威、硫丹、硫双灭多威、乙硫苯威、硫菌灵、乙基硫菌灵、甲基硫菌灵、福美双、秋兰姆、噻苯咪唑、TMTD、毒杀芬、野麦畏、三唑酮、三唑醇、野麦畏、苯磺隆、氢氧化物、杀虫脲、氟乐灵、叶枯酞、四氯硝基苯、氟醚唑、噻呋灭、甲基立枯磷、甲苯氟磺胺、丁三唑、咪唑嗪、三环唑、十三吗啉、肟菌酯、氟菌唑、嗪氨灵、井冈霉素、乙烯菌核利、灭草猛、乙烯菌核利、代森锌、1,2-二氯丙烷、1,3-二氯丙烯、XRD-563以及氰菌胺。以及
·二硫代氨基甲酸酯/盐和它们的衍生物,如二甲基二硫代氨基甲酸铁(III)、二甲基二硫代氨基甲酸锌、亚乙基双二硫代氨基甲酸锌、亚乙基双二硫代氨基甲酸锰、亚乙基二胺双二硫代氨基甲酸锰锌(manganese zinc ethylenediaminebisdithiocarbamate)、二硫化四甲基秋兰姆、(N,N-亚乙基双二硫代氨基甲酸)锌的铵络合物、(N,N′-亚丙基双二硫代氨基甲酸)锌的铵络合物、(N,N′-亚丙基双二硫代氨基甲酸)锌、N,N′-聚丙烯二(硫代氨甲酰)二硫化物;
·硝基衍生物,如巴豆酸二硝基(1-甲基庚基)苯基酯、2-仲丁基-4,6-二硝基苯基3,3-二甲基丙烯酸酯、碳酸-2-仲丁基-4,6-二硝基苯基异丙酯、5-硝基-异邻苯二甲酸二异丙酯;
·杂环物质,如乙酸-2-十七基-2-咪唑啉酯、2,4-二氯-6-(邻氯苯胺基)-s-三嗪、O,O-二乙基酞酰亚胺基硫代膦酸酯(O,O-二乙基苯二酰亚氨基膦酰基硫代酯,O,O-diethylphthalimidophosphonothioate)、5-氨基-1-[二(二甲基氨基)氧膦基]-3-苯基-1,2,4-三唑、2,3-二氰基-1,4-二硫代蒽醌、2-硫代-1,3-二硫醇并[4,5-b]喹喔啉(2-硫代-1,3-二硫[4,5-b]喹喔啉,2-thio-1,3-dithiolo[4,5-b]quinoxaline)、1-(丁基氨基甲酰基)-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯、2-甲氧基羰基氨基苯并咪唑、2-(2-呋喃基)苯并咪唑、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、N-(1,1,2,2-四氯乙硫基)四氢邻苯二甲酰亚胺、N-三氯甲硫基四氢邻苯二甲酰亚胺、N-三氯甲硫基邻苯二甲酰亚胺;N-二氯氟甲硫基-N′,N′-二甲基-N-苯基磺基联氨、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,3-噻二唑、2-氰硫基甲硫基苯并噻唑、1,4-二氯-2,5-二甲氧基苯、4-(2-氯苯基肼叉)-3-甲基-5-异噁唑酮、吡啶-2-巯基1-氧化物、8-羟基喹啉或它的铜盐、2,3-二氢-5-羧基苯胺基-6-甲基-1,4-氧硫杂环己二烯(2,3-dihydro-5-carboxanilido-6-methyl-1,4-oxathiine)、2,3-二氢-5-羧基苯胺基-6-甲基-1,4-氧硫杂环己二烯4,4-二氧化物、2-甲基-5,6-二氢-4H-吡喃-3-羧酰苯胺(2-methyl-5,6-dihydro-4H-pyran-3-carboxanilide)、2-甲基呋喃-3-羧酰苯胺、2,5-二甲基呋喃-3-羧酰苯胺、2,4,5-三甲基呋喃-3-羧酰苯胺、N-环己基-N-甲氧基-2,5-二甲基呋喃-3-羧酰胺、2-甲基苯甲酰苯胺、2-碘苯甲酰苯胺、N-甲酰-N-吗啉-2,2,2-三氯乙基乙缩醛、哌嗪-1,4-二基双-1-(2,2,2-三氯乙基)甲酰胺、1-(3,4-二氯苯胺基)-1-甲酰氨基-2,2,2-三氯乙烷、2,6-二甲基-N-十三基吗啉或它的盐、2,6-二甲基-N-环十二烷基吗啉或它的盐、N-[3-(对叔丁基苯基)-2-甲基丙基]-顺-2,6-二甲基吗啉、N-[3-(对叔丁基苯基)-2甲基丙基]哌啶、1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-乙基-1,3-二氧戊环-2-基乙基]-1H-1,2,4-三唑、1-[2-(2,4-二氯苯基)-4-正丙基-1,3-二氧戊环-2-基乙基]-1H-1,2,4-三唑、N-(正丙基)-N-(2,4,6-三氯苯氧乙基)-N′-咪唑基脲、1-(4-氯苯氧基)-3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑1-基)-2-丁酮、1-(4-氯苯氧基)-3,3-二甲基1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-2-丁醇、(2RS,3RS)-1-[3-(2-氯苯基)-2-(4-氟苯基)环氧乙烷-2-基甲基]-1H-1,2,4-叔α-(2-氯苯基)-α-(4-氯苯基)-5-嘧啶甲醇、5-丁基-2-二甲基氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶、二(对氯苯基)-3-吡啶甲醇、1,2-二(3-乙氧基羰基-2-硫脲基)苯、1,2-二(3-甲氧基羰基-2-硫脲基)苯;
·嗜球果伞素如E-甲氧基亚氨基-[α-(邻甲苯氧基)-邻甲苯基]乙酸甲酯、E-2-{2-[6-(2-氰基苯氧基)嘧啶-4-基氧基]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯、N-甲基-E-甲氧基亚氨基-[α-(2-苯氧基苯基)]乙酰胺、N-甲基-E-甲氧基亚氨基-[α-(2,5-二甲基苯氧基)-邻甲苯基]乙酰胺、E-2-{2-[(2-三氟甲基吡啶基-6-)羟甲基]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯、(E,E)-甲氧基亚氨基-{2-[1-(3三氟甲基苯基)亚乙基氨基-羟甲基]苯基}乙酸甲酯、N-(2-{[1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3基]羟甲基}苯基)-N-甲氧基氨基甲酸甲酯,
·苯胺基嘧啶如N-(4,6-二甲基嘧啶-2-基)苯胺、N-[4-甲基-6-(1-丙炔基)嘧啶-2-基]苯胺、N-[4-甲基-6-环丙基嘧啶-2-基]苯胺;
·苯基吡咯如4-(2,2-二氟-1,3-苯并间二氧杂环戊烯-4基)吡咯-3-腈;
·肉桂酰胺如3-(4-氯苯基)-3-(3,4-二甲氧基苯基)丙烯酰吗啉;
·以及各种杀真菌剂如十二烷基乙酸胍、3-[3-(3,5-二甲基-2-氧基环己基)-2-羟乙基]戊二酰亚胺、六氯苯、N-(2,6-二甲基苯基)N-(2-糠酰)-DL-氨基丙酸甲酯、DL-N-(2,6-二甲基苯基)-N-(2′-甲氧基乙酰基)丙氨酸甲酯、N-(2,6-二甲基苯基)-N-氯乙酰基-D,L-2-氨基丁内酯、DL-N-(2,6-二甲基苯基)-N-(苯基乙酰基)丙氨酸甲酯、5-甲基-5-乙烯基-3-(3,5-二氯苯基)-2,4-二氧-1,3-噁唑烷、3-[3,5-二氯苯基-(5-甲基-5-甲氧基甲基]-1,3-噁唑烷-2,4-二酮、3-(3,5-二氯苯基)-1-异丙基氨基甲酰基乙内酰脲、N-(3,5-二氯苯基)-1,2-二甲基环丙烷-1,2二碳二甲酰亚胺(N-(3,5-dichlorophenyl)-1,2-dimethylcyclopropane-1,2dicarboximide)、2-氰基-[N-(乙氨基羰基)2-甲氧基亚氨基]乙酰胺、1-[2-(2,4-二氯苯基)戊基]-1H-1,2,4-三唑、2,4-二氟-α-(1H-1,2,4-三唑基-1-甲基)二苯甲基醇、N-(3-氯-2,6-二硝基-4-三氟甲基苯基)-5-三氟甲基-3-氯-2-氨基吡啶、1-((二(4-氟苯基)甲基甲硅烷基)甲基)-1H-1,2,4-三唑。
尤其优选的杀真菌剂包括,特别是,那些基于嗜球果伞素和它的衍生物以及腈菌唑和代森锰锌的杀真菌剂。当与本发明的生物活性组合物一起使用时,经常注意到协同作用的结果,借此发现先前不存在的功效和/或发现在相同以及优选较小应用率的情况下改善的功效。
根据本发明的生物活性农药组合物可以单独使用或,优选并且有利地如此,它们可以与农业化学处理常用的一种或多种其它相容性组分或添加剂和组合物一起(通常作为混合物)使用,其中组合物包括,例如,固体或液体填料或稀释剂、佐剂、表面活性剂或等效物,其适合于所期望的应用,并且在特定的预定最终用途中从环境、健康和安全以及管理的角度考虑其对于应用是可接受的。对于生物活性组合物用于农业的那些应用,这尤其是如此:在收获以前或以后,是否作为土壤、种子、或植物处理,或在食品处理中。在下文中,配方还可以包含其它类型的成分,如保护性胶体、佐剂、粘结剂、防雨剂(耐雨剂,rain fastener)、增稠剂、触变剂、渗透剂、喷涂用油、稳定剂、防冻剂、消泡剂、发泡剂、腐蚀抑制剂、染料等,以及其它已知活性成分,其具有杀虫性能(尤其是杀真菌性能、杀虫性能、杀螨性能或杀线虫性能),或在内场农业应用的情况下,其具有植物生长调节性能。
在本发明的生物活性农药组合物中要采用的添加剂的特性和量部分地取决于最终用途以及其中组合物所采用的形式。具体来说,本发明的生物活性组合物可以具有和/或通过非常确定的步骤制备成以下形式,例如,乳浊液浓缩物、溶液、水包油乳浊液、可湿性粉末、可溶性粉末、悬浮液浓缩物、尘土、颗粒、水分散性颗粒、微胶囊、凝胶剂、片剂以及其它配方类型。具体步骤通常包括充分混合和/或磨碎生物活性组合物与其它物质。可以基于待施用的组合物、所期望的目的、以及给定情况,来选择施用形式如喷涂、雾化、分散、喷粉、浇注等。
虽然“填料”的典型定义是主要出于增加体积目的而加入的材料,但在本申请中,“填料”通常具有功能和效用并且通常是指有机或无机、天然或合成成分,活性组分与其结合以促进它们的应用,例如,施用于植物、种子或土壤上,例如作为载体。这些填料通常是惰性的并且对于所预期的用途,尤其对于农艺应用,特别是对于处理植物必须是可接受的。
填料可以是固体,例如粘土,天然或合成硅酸盐,硅石,树脂,蜡,固体肥料(例如铵盐),天然土壤矿物,如高岭土、粘土、滑石、石灰、碳酸钙、石英、硅镁土,蒙脱土、膨润土或硅藻土,或合成矿物,如硅石、氧化铝或硅酸盐,尤其是硅酸铝或硅酸镁。适用于颗粒的固体填料如下:天然、碾碎或破碎岩石,如方解石、大理石、浮石、海泡石或白云石;无机或有机粉末的合成颗粒;有机材料的颗粒如木屑、椰子壳、玉米穗或总苞(包膜,玉米卷,envelope)、或烟草茎;硅藻土、磷酸三钙、软木粉或吸附炭黑;水溶性聚合物、树脂、蜡;或固体肥料。这样的组合物可以,如果需要的话,包含一种或多种相容剂如润湿剂、分散剂、乳化剂或染料,其(当它们为固体时)还可以作为稀释剂。在添加剂为碱性并且将可能增加组合物,例如,滑石、石灰、碳酸钙、以及大理石的pH的情况下,它们的加入量应不会引起pH超过所要求的范围或应加入另外的酸以保持所期望的pH。优选地,应完全避免这样的材料。
填料还可以是液体,例如:水,醇,尤其是丁醇或乙二醇,以及它们的醚或酯,尤其是乙二醇一甲醚乙酸酯;酮,尤其是丙酮、环己酮、丁酮、甲基异丁基酮或异佛尔酮;石油馏分如链烷烃或芳烃,尤其是二甲苯或烷基萘;矿物油或植物油;脂族含氯烃,尤其是三氯乙烷或二氯甲烷;芳族含氯烃,尤其是氯苯;水溶性或高极性溶剂如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮;N-辛基吡咯烷酮、液化气体等,不管它们单独或作为混合物使用。
如上所述,取决于最终用途,本发明的生物活性农药组合物或配方将包含一种或多种另外的表面活性剂(除了可选地是生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物的一部分的表面活性剂以外)作为乳化剂、分散剂、润湿剂等。这些另外的表面活性剂可以是阳离子、阴离子、非离子或两性表面活性剂或这些表面活性剂的混合物。在那些使用的表面活性剂中,例如,为聚丙烯酸盐,木质素磺酸盐,苯酚磺酸盐或萘磺酸盐,环氧乙烷与脂肪醇或脂肪酸或脂肪酯或脂肪胺的缩聚物,取代的苯酚(尤其是烷基酚或芳基酚),磺基琥珀酸的酯盐,牛磺酸衍生物(尤其是牛磺酸烷基酯),醇的磷酸酯或环氧乙烷与酚的缩聚物的磷酸酯,与多元醇的脂肪酸酯,或前述化合物的硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐功能性衍生物,以及上述那些表面活性剂,其是相对于用于生物活性组合物的协同表面活性剂。然而在这里,表面活性剂通常存在的浓度远高于相对于酸/金属组合显示协同作用所需要的浓度。当活性物质和/或惰性填料不溶于或仅微溶于水时以及当用于所述待施用的组合物的填料是水时,至少一种另外的表面活性剂的存在通常是必要的。对于叶片上的应用,为了获得活性物质的良好的生物利用度,表面活性剂的选择常常是最重要的,因此,将优选使用亲水特性(HLB>10)的表面活性剂和亲脂特性(HLB<5)的表面活性剂的组合。
在农业应用以及在其中期望使生物活性组合物固定于表面的应用中,组合物将通常具有粘结剂、防雨剂、或其它粘附型成分。适宜的粘结剂是众所周知的并且包括,例如,水溶性和水分散性成膜聚合物。适宜的聚合物具有至少约1,000达至约100,000的平均分子量;更具体地说至少约5,000达至约100,000的平均分子量。含水组合物,按组合物的重量计,通常包含约0.5%至约10%,优选约1.0%至约5%的粘结剂、成膜聚合物等。适宜的成膜聚合物包括但不限于a)环氧烷无规和嵌段共聚物如环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物(EO/PO嵌段共聚物),其包括EO-PO-EO和PO-EO-PO嵌段共聚物;环氧乙烷-环氧丁烷无规和嵌段共聚物,环氧乙烷-环氧丙烷无规和嵌段共聚物的C2-C6烷基加合物,环氧乙烷-环氧丁烷无规和嵌段共聚物的C2-C6烷基加合物;b)聚氧乙烯-聚氧丙烯单烷基醚如甲醚、乙醚、丙醚、丁醚或它们的混合物;c)醋酸乙烯酯/-乙烯基吡咯烷酮共聚物;d)烷基化乙烯基吡咯烷酮共聚物;e)聚乙烯基吡咯烷酮;以及f)包括聚丙二醇和聚乙二醇的聚烷撑二醇(polyalkyleneglycol)。适宜的聚合物的具体实例包括PluronicP103(BASF)(EO-PO-EO嵌段共聚物)、PluronicP65(BASF)(EO-PO-EO嵌段共聚物)、PluronicP108(BASF)(EO-PO-EO嵌段共聚物)、Vinamul 18160(NationalStarch)(聚乙酸乙烯酯)、Agrimer 30(ISP)(聚乙烯基吡咯烷酮)、Agrimer VA7w(ISP)(乙烯基乙酸酯/乙烯基吡咯烷酮共聚物)、Agrimer AL 10(ISP)(烷基化乙烯基吡咯烷酮共聚物)、PEG400(Uniqema)(聚乙二醇)、Pluronic R 25R2(BASF)(PO-EO-PO嵌段共聚物)、Pluronic R 31R1(BASF)(PO-EO-PO嵌段共聚物)以及Witconol NS 500LQ(Witco)(丁醇PO-EO共聚物)。
可以使用的另外的粘合剂和粘附型材料包括羧甲基纤维素、或天然或合成聚合物(以粉末、颗粒或基质的形式),如阿拉伯树胶、胶乳、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇或聚乙酸乙烯酯、天然磷脂,如脑磷脂或卵磷脂,或可以在配方中使用合成磷脂。
还可以期望稠化生物活性组合物和配方,尤其是在担心组合物将快速流失或离开对其施加组合物的基质的情况下。适宜的增稠剂包括在水介质中呈现假塑性和/或触变特性的水溶性聚合物如阿拉伯树胶、刺梧桐树胶、黄蓍树胶、瓜尔豆胶、槐豆胶、黄原胶、卡拉胶、海藻酸盐、酪蛋白、葡聚糖、果胶、琼脂、2-羟乙基淀粉、2-氨乙基淀粉、2-羟乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素盐、纤维素硫酸盐、聚丙烯酰胺、马来酐共聚物的碱金属盐、聚(甲基)丙烯酸酯的碱金属盐等。作为适宜的增稠剂(包括触变胶),还可以提及硅镁土型粘土、硅石、火成硅石、卡拉胶、交联羧甲基纤维素钠、红藻胶(furcelleran)、甘油、羟丙基甲基纤维素、聚苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯嵌段共聚物、羟丙基纤维素、羟丙基瓜尔豆胶、以及羧甲基纤维素钠。黄原胶是优选的。
在储存或使用期间遭受或可以遭受冻结的生物活性农药组合物的情况下,尤其是含水和水基浓缩物和溶液的情况下,期望添加防冻添加剂。适宜的防冻剂的具体实例包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、三羟甲基丙烷、甘露醇、山梨醇、甘油、季戊四醇、1,4-环己烷二甲醇、二甲苯酚、双酚如双酚A等。此外,包括醚醇如二甘醇、三甘醇、四甘醇、分子量高达约4000的聚氧化亚乙基二醇或聚氧化亚丙基二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单甲醚、丁氧基乙醇、丁二醇单丁醚、二季戊四醇、三季戊四醇、四三季戊四醇、双甘油、三甘油、四甘油、五甘油、六甘油、七甘油、八甘油等。作为适宜的防冻剂材料的特定子集,可以提及乙二醇、丙二醇以及甘油。
可以使用染料如无机颜料,如,例如:氧化铁、二氧化钛、普鲁士蓝;有机染料,如那些茜素、偶氮或金属酞菁类染料;或微量元素如铁盐、锰盐、硼盐、铜盐、钴盐、钼盐或锌盐。上述染料的使用使得能够确定哪些区域和基质(包括植物)已用生物活性组合物加以处理。这样的标识对于各种用途和原因是特别重要的。例如,在种子处理中染料的使用将使得能够快速视觉上确定哪些种子已经和还未被处理。类似地,在消毒应用,例如在生物技术实验室、微生物实验室、食品和/或药品制造和加工设施等中,这些染料的使用将使那些进行清洗操作的人员能够确保所有的表面被处理。在这里,例如,在擦洗以前,可以施加材料和使材料放置较短时间以留下清洁的表面。另外,在空中、空投或撒播应用中,它使分配运载工具(散布工具,dispensing vehicle)的飞行员或驾驶员能够看到哪些区域已被处理。
虽然上文并没有描述所有添加剂和佐剂,但本领域(尤其是与预期的具体最终用途有关的领域)的技术人员当然会明了,哪些其它组分、添加剂等将或应当用于它们的用途。要加入组合物中的每种添加剂的量将再次取决于最终用途、施加方法以及其所用于的环境。通常,虽然,在上述应用中上述添加剂的选择和量是常规的。然而,对于任何添加剂的选择,重要的是,确保它们将不会干扰本发明的组合物的生物活性或任何这样的干扰将被降低到最小以便能够最大地运用本发明的生物活性组合物。基于在本文中和在以下实施例中陈述的教导,本领域技术人员会明了,何处要适当注意,并且,在任何情况下,上述可以通过简单的筛选应用来解决。
如上所述,重要的是,避免使用常规生物活性农药活性剂以及任何其它添加剂和成分(包括上述类型的那些添加剂和成分),其干扰或不利地影响根据本发明的组合物的生物功效。最特别地,重要的是,避免使用那些农药活性剂和其它添加剂或化合物,其已知或将可能不可逆地或强有力地与溶液中的抗微生物金属离子螯合、结合、或复合。在下文中,不希望受到理论的限制,应当认为,抗微生物金属离子电荷的保留对于保持生物功效是重要的。例如,尤其是相对于铜离子而言,最好避免使用铵盐如硫酸铵、氯化铵、柠檬酸铵、磷酸铵。就存在或待使用任何上述材料来说,它们的使用或更准确地说它们的量应当被降低到最小和/或应当增加金属离子浓度以弥补在溶液化合物中自由离子的损失。
可以通过用于配制农药组合物(尤其是抗微生物和抗真菌型组合物)的任何已知方法来制备本发明的组合物。一般来说,不管是制备浓缩物还是本发明的准备应用的生物活性农药组合物或不管是制备液体系统还是固体系统,生物活性酸性溶液或(如适用)固体生物活性酸性组合物在添加常规生物活性农药活性剂或配方以前加以制备。
可以用许多常规方式来制备生物活性酸性溶液。例如,可以将每种成分溶解在适当的溶剂,特别是水或水基溶剂中,然后以适当的比例合并溶液。在一定程度上,添加次序和是否在溶剂中形成酸的预浓缩物,取决于固体本身的可溶性。优选地,起初将酸溶解于适当的溶剂中至所期望的浓度。在期望形成浓缩物的情况下,待溶解于溶剂中的酸的量应是如此的,以致酸浓度为至少40%以及优选40%至80%。然后将一种或多种抗微生物金属离子源溶解于浓酸性溶液中。此方法还可以用于制备非浓缩生物活性农药组合物,其中一种或多种抗微生物金属离子源的溶解速率随更高酸浓度而增加。例如,如上所述,在金属离子源是包含离子交换型剂(尤其是那些其核心是沸石的离子交换型剂)的抗微生物金属离子的情况下,已发现浓酸的使用易于溶解沸石。其后,在固体被溶解以后,仅将浓溶液稀释至所期望的浓度。在浓或稀酸性溶液中难以溶解一种或多种抗微生物金属源或速率不期望地缓慢的情况下,可以首先将一种或多种抗微生物金属离子源溶解于水或另一种适宜的水基溶剂中,然后与已形成的酸性溶液合并。在这里,酸性溶液优选具有比在生物活性酸性溶液中所期望的更高的浓度,以便考虑到在添加溶解的一种或多种抗微生物金属离子源以后的稀释。类似地,不管是制备浓缩物还是最终使用配方,可以期望制备生物活性酸性溶液的每种成分的个别储备溶液,然后以适当比例合并储备溶液。再一次,将设计每种储备溶液的浓度以考虑到它们合并以后的稀释。显然,为了形成浓缩物,储备溶液将通常具有比如果使用储备溶液用于制备最终使用的稀释配方所可能另外需要的浓度更高浓度。
在每个前述情况下,可以加热并优选搅拌溶剂/溶液以加快固体在液体系统中的溶解。此外,虽然一种或多种抗微生物金属离子源的溶解或许是最简单和最成本有效的制备生物活性酸性溶液的方法,但这些生物活性酸性溶液还可以通过例如在酸性溶液中电解生成金属离子(如参见Arata等)(US 6,197,814;US 2003/0198689A1、US 2003/0178374A1;US2005/0245605A1以及US2006/0115440A1,所有这些的全部内容以引用方式结合于本文)、或通过高温和高压(如参见Cummins等)(US 7,192,618,其以引用方式结合于本文)加以制备。
表面活性剂可以被加入到生物活性酸性溶液或浓缩物中或可以在生物活性酸性溶液与常规生物活性农药组合物组合的同时或以后加入。
当期望制备液体生物活性酸性溶液浓缩物时,如上所述可以制备高度浓缩溶液或制备有些稀释形式,然后通过使某些溶剂蒸发,其被进一步浓缩。在一种或多种抗微生物金属离子源和/或表面活性剂和/或其它成分不溶于和/或不足地和/或迅速地溶解于酸性溶液的情况下,这尤其是有利的。
取决于本发明的生物活性农药组合物的最终形式,同样可以期望制备固体生物活性酸性组合物浓缩物。还可以以许多方式来制备这些固体生物活性酸性组合物浓缩物。例如,可以干混合酸、一种或多种抗微生物金属离子源以及(如果存在的话)表面活性剂。即使表面活性剂或表面活性剂之一是液体,干混合仍然是可能的,因为使用量是如此低并且将被干材料吸附或吸收。干燥混合材料可以原样使用或优选被压缩以形成颗粒。可替换地,可以通过首先制备上述生物活性酸性溶液浓缩物(其中使用挥发性溶剂,例如,水或水基溶剂),然后使溶剂蒸发以留下固体材料,来形成固体生物活性酸性组合物浓缩物。必要时,然后压碎或磨碎固体材料以形成固体生物活性酸性组合物的小颗粒、粉末或颗粒。
固体生物活性酸性组合物浓缩物可以用来形成生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物以与常规生物活性农药组合。在前者,将固体浓缩物溶解在适当的溶剂,特别是水或水基溶剂中。可以通过干混合酸、一种或多种抗微生物金属离子源、和表面活性剂与固体填料材料(填充材料)来制备固体生物活性酸性组合物,或可以用固体填料材料来调稀或稀释上述固体生物活性酸性组合物浓缩物。可替换地,以及优选地,通过用生物活性酸性溶液处理填料材料来制备固体生物活性酸性组合物。在这里,将液体生物活性酸性溶液施加于或结合于填料材料(其优选以颗粒形式),然后被填料颗粒吸附和/或吸收。例如,当颗粒被翻滚、搅拌等时,可以将生物活性酸性溶液的雾喷到或可以将生物活性酸性溶液的稳定或间歇流倾倒在颗粒上。
鉴于高运输成本和易于稀释,最优选和成本有效的是制备本发明生物活性农药组合物的浓缩物,尤其是液体浓缩物,然后这些浓缩物在施用时被稀释或调稀。通过将常规生物活性农药溶解于浓生物活性酸性溶液中来制备液体浓缩物。可替换地,在常规生物活性农药可溶于或可混溶于与用于生物活性酸性溶液所使用的相同的溶剂或与其可混溶的溶剂中的情况下,首先将它溶解在该溶剂中,然后将该溶液与浓生物活性酸性溶液合并。在常规生物活性农药不溶于或不混溶于生物活性酸性溶液、生物活性酸性溶液的溶剂、可与生物活性酸性溶液混溶的溶剂中的情况下,将它溶解于适当的溶剂,然后与生物活性酸性溶液合并以形成悬浮液或乳浊液。然后用适当的溶剂,尤其是水或水基溶剂,将这些液体生物活性农药浓缩物稀释或调稀至所期望的施用浓度。
可替换地,本发明的生物活性农药浓缩物可以被制备成易流动的颗粒形式。在这里,固体酸性浓缩物和常规生物活性农药活性剂的成分,作为纯活性剂或在配制的浓缩物中,均被干燥混合在一起,或优选地,固体生物活性酸性组合物浓缩物的干燥混合物(优选以颗粒形式)与常规生物活性农药活性剂(作为纯活性剂或在配制的浓缩物中)的固体浓缩物(优选以粒状或粉末形式)干混合。
可以通过许多方式来制备本发明的固体生物活性农药组合物,所述方式包括用固体填料或稀释剂材料稀释固体生物活性农药浓缩物或以其最终使用浓度合并生物活性酸性组合物、固体稀释剂或填料以及固体常规生物活性农药活性剂或配制的活性剂。可替换地,可以通过用生物活性酸性溶液处理吸收和/或吸附填料材料然后将其与固体常规生物活性农药活性剂或配制的活性剂合并或通过用生物活性酸性溶液处理吸收和/或吸附常规生物活性农药活性剂或配制的活性剂(以颗粒形式),来制备固体生物活性农药组合物。此实施方式具有另外的优点:施加至吸附或吸收载体或常规生物活性农药活性剂(用于配制的活性剂)的液体酸性溶液的量或浓度可以高于在液体稀释状态下所施加的量或浓度,以致可以获得更长期的生物功效。在本质上,经处理的载体或常规活性剂用作液体酸性溶液的生物活性组分的储层(reservoir)。
本发明的生物活性农药组合物具有无数的农业和园艺应用,包括作为杀真菌剂、杀菌剂、以及/或植物、原生藻菌和真菌样杀原生生物剂,并且可以施加至种子、土壤、植物、树木等。这些组合物显示特别的前途,作为杀真菌剂、杀菌剂、以及植物、原生藻菌和真菌样杀原生生物剂,这是由于在极低水平的抗微生物金属下它们独特的和惊人的强生物功效。例如,这些材料的使用可以提供有效的施用率,其中,例如,待施加的铜的量为大约数克/英亩,而不是数千克,如用常规铜和铜基杀真菌剂所必要的。
除在如此低水平的抗微生物金属离子下显著的生物功效之外,本发明的生物活性农药组合物的另一个特性是,它们没有或具有很小的植物毒性。这是特别重要的,因为与杀伤目标生物的同时严重损害或杀死植物的生物有效材料几乎没有用处,除非不关心失去作物并且最感兴趣的是在它失控以前控制目标生物。与本发明的组合物有关的另一个重要和有利的因素是以下事实:在目标生物中它们并不以及不可能诱导或伴随任何抗性。这与有机生物活性农药(尤其是杀真菌剂和抗生素)的使用形成鲜明对照,对其的研究和实际商业实践已表明了甚至在它们首先使用的几年或更短时间内在目标生物中的显著的和增长的抗性倾向。如果不加以控制,这种生物活性农药抗性微生物的发展(虽然目前是麻烦的)可以导致灾难性后果。
通常,本发明的生物活性农药组合物的应用率是如此的,以致来自每英亩施加的一种或多种溶解的抗微生物金属离子源的抗微生物金属离子(作为金属)的总量将是约200克或更少,优选100克或更少,更优选50克或更少,最优选20克或更少。当然,具体应用率,因而每英亩施加的总量,将从目标生物到目标生物、从一种形式到另一种形式、以及从一种施加方法到另一种施加方法而变化。确实,适宜的比率可以是如此的,以致总金属离子(作为金属)可以大约为5克/英亩,甚至大约几分之一克/英亩,或许低至0.5克/英亩或甚至0.05克/英亩。虽然更高载荷,高于200克/英亩,可以提供甚至更大或更快的生物功效,但增加的环境、健康和安全关注的折衷通常并不保证或通常并不由增加(常常名义增加)的生物功效来证明是正确的。
本发明的生物活性农药组合物可以施加至许多农业作物(包括园艺)作物,其包括观赏植物、灌木和树木;有花植物;果树;蔬菜作物;饲料作物;观赏草和草坪;等等。由于它们的重大的经济和食物来源的影响而受到特别关注的典型的农作物包括大豆、番茄、马铃薯、苹果、花生、葡萄、杏仁、甜菜以及柑橘。本发明的生物活性农药组合物所靶向的疾病和微生物包括但不限于柑桔溃疡病;大豆锈病;叶、茎以及条纹锈病;叶斑病;早疫病;晚疫病;火疫病;叶斑病;白粉病;细菌性溃疡;早期腐病;链格孢叶枯病(Alternaria leaf blight);链格孢叶斑病;Fabrea叶斑病;细菌性萎蔫病;皮尔氏疾病;Karnal腥黑粉病;柑橘绿化(citrus greening);马铃薯疣;根癌农杆菌;密执安棍状杆菌(clavibacter michiganensis);丁香假单胞菌(Pseudomonas syrinhea);镰刀菌;马铃薯晚疫病菌;番茄早疫病菌;梨火疫病菌;灰霉病菌;辣椒疮痂病菌(Xanthomonasvesicatoria);等等。它们攻击的具体病原体和作物的更全面清单陈述在Tate-US 2005/0079227A1中,将其内容以引用方式结合于本文。通常,对于给定目标微生物要采用的特定的生物活性农药组合物的选择将取决于在组合物中采用的常规生物活性农药活性剂。
可以以任何常规方式(喷涂、喷粉、散布等)来施加这些组合物。通常,将以与用于目标作物和生物的具体常规生物活性农药成分一致的方式来施加任何给定的配方。此外,还期望,通常在彼此相隔几小时内,优选在彼此相隔一小时或两小时内,特别是在担心常规生物农药活性剂或配制的活性剂的一种或多种成分可以干扰生物活性酸性溶液或组合物的性能的情况下,例如,不利地螯合或结合抗微生物金属离子的情况下,可以同时或随后(基本上作为两部分系统)施加生物活性酸性溶液或组合物和常规生物活性农药成分。在这里,将首先施加生物活性酸性溶液或组合物,然后施加常规生物活性农药活性剂或配方。虽然不希望受到理论的限制,认为顺序施加允许首先施加的生物活性组分致使目标生物更易受其后施加的影响。在首先施加的生物活性组分是生物活性酸性溶液或组合物的情况下,这尤其是如此。通常,尽管,尤其为方便和节约成本起见,本发明的农药组合物将作为单一组合物来施加。
不同于其中生物功效是按照对数杀灭加以测量(尤其是在规定的时间期限内)的消毒剂,本发明的生物活性农药组合物的生物功效更是如此通过产量增加或作物损失的减少来表示或证明。甚至10%的产量增加可以具有重大的经济影响。在本质上,甚至在目标生物中的似乎小幅减少或目标生物的生长或增殖的适度抑制可以显现可接受的生物功效。另外,这种效应的持续时间不需要是长寿命的,例如,两天左右的功效可以是足够的。通常以及优选地,期望在目标生物的生长或增殖中,在两天或更长时间内,优选四天或更长时间内,看到显着减少,25%或更多,优选50%或更多。更优选地,期望在目标生物的生长或增殖中在两天或更长时间内,最优选四天或更长时间内,看到85%或更多,最优选95%或更多的减少。再一次,尽管,从商业角度,和未处理的作物相比,所期望的结果是产量增加,至少10%的增加,优选至少30%的增加,最优选65%的增加。
给出以下实施例用来说明根据本发明的生物活性农药组合物的生物功效以及由于和常规生物活性农药活性剂和配制的活性剂一起使用生物活性酸性溶液或生物活性酸性组合物所产生的意想不到的协同作用。这些实施例仅说明本发明而不应当认为限制本发明。本领域技术人员将明了在本发明的精神和权利要求的范围内的许多变化。
啤酒酵母(酵母菌酵母,Saccharomycetes Cerevisiae)研究
进行了一系列实验(以下实施例1-269)以评估所要求的生物活性组合物的个别成分以及它们的各种组合(包括所要求的组合物本身)在抑制啤酒酵母(弗莱希曼的面包酵母(Fleishmann’s Bakersyeast))的生长方面的性能。啤酒酵母被选择作为测试生物,因为它在行业中通常被接受作为各种真菌的指示剂或替代生物。在每个这些实验中,除非另有说明,按照相同的一般步骤。
实验细节:通过将10克营养培养基(Difco Sabouraud葡萄糖肉汤,来自BD of Franklin Lakes,NJ,USA)加入300ml蒸馏水中来制备生长培养基。然后将弗莱希曼的面包酵母加入生长培养基中,同时利用磁力搅拌器进行混合直到获得均匀分散体,其具有如利用HF Instruments DRT 100B浊度仪所测得的在约50至100 NTU之间的初始浊度。在获得适当的分散体以后,然后在持续混合的情况下将20ml等分部分分配到40ml具有聚四氟乙烯衬里盖的硼硅玻璃小瓶(VWR International Cat.No.15900-004)中。然后将待评价的系统/成分加入小瓶中并密切摇动以确保良好的基本上均匀的混合物。然后确定每个混合物的浊度并将小瓶转移到30℃的温箱。定期从温箱移走每个小瓶并评估小瓶中混合物的浊度:用于上述评价的具体时间陈述在实验讨论和附表中。
在每个实验中,除非另有规定,将包含指定生物活性系统或其成分的2ml水溶液加入20ml酵母悬浮液中并充分混合。通常将表面活性剂分别加入在水中的浓溶液中;然而,加入的体积是可以忽略的:1毫升的一部分。为方便理解功效水平起见,在每个下表和实验中列出的各种成分的量或浓度是测试小瓶中的稀释材料的量或浓度而不是加入测试小瓶中的浓缩物的量或浓度。另外,列出的浓度基于20ml总体积而不是基于实际22+ml体积。每个所列浓度乘以0.9(或0.95,对于那些使用1ml水溶液的组合物)将提供所要评价的各种成分的浓度的更准确评估,即,5ppm银浓度实际上更接近4.5ppm。最后,对于那些其中没有加入生物活性系统或其成分的小瓶(对照)或仅包含表面活性剂的小瓶,加入2ml另外的生长培养基以确保酵母的相对等值稀释。
在下表中,结果表示为实际浊度读数(NTU),其中子表提供NTU值的变化或Δ。鉴于系统的特性,浊度的变化反映了生物活性系统和它们的成分的相对性能/生物功效。在某些情况下,高水平的生物活性材料,尤其是金属成分,引起光密度或浊度的立即和相对急剧增加。认为,这是至少一部分酵母细胞本身溶解的结果。因此,尤其是在那些具有高水平生物活性剂的实施例中,同样重要(如果不是更重要)的是,从半小时或一小时浊度结果(如果存在的话)向前而不是从时间零,检查浊度的变化。
实施例1-21-酸浓度
进行第一系列的实验,用于评价各种抗微生物金属和上述金属的组合的性能,其中在有和没有柠檬酸以及有和没有月桂酰肌氨酸钠阴离子表面活性剂的情况下。以它们的柠檬酸盐(即,柠檬酸银、柠檬酸铜以及柠檬酸锌)的水溶液的形式添加每种金属,或,在实施例16-19的情况下,作为所有三种柠檬酸盐的混合物(MI1)。待评价的具体配方和获得的酵母生长研究结果示出在表1和1A中。
表1
月桂酰肌 浊度(NTU)
实施 金属离子和量 柠檬酸 氨酸钠 时间 时间 T18 T24 T96
例 (ppm) (wt%) (wt%) 零 1小时 小时 小时 小时
1 Ag 5ppm 0 44.5 59.6 890 932 995
2 Ag 5ppm 1 47.5 64 882 902 1044
3 Ag 5ppm 2 50.9 68.4 881 950 1025
4 Ag 5ppm 0 0.005 46.8 51.5 596 677 673
5 Ag 5ppm 1 0.005 59.4 68.4 85 130 854
6 Ag 5ppm 2 0.005 70.9 75 85 120 880
7 Zn 5ppm 0 43.8 64.5 992 993 1051
8 Zn 5ppm 1 46.6 66.5 934 962 1027
9 Zn 5ppm 2 49.5 71 936 1038 1063
10 Zn 5ppm 0 0.005 45.9 63 656 747 712
11 Zn 5ppm 1 0.005 57 71 160 223 744
12 Zn 5ppm 2 0.005 73 76.5 105 119 466
13 Cu 5ppm 0 45.6 68 940 1021 1100
14 Cu 5ppm 1 49 72 940 1018 1102
15 Cu 5ppm 2 49 74 900 973 1100
16 MI1 0 0.005 39 44.5 449 575 658
17 MI1 1 0.005 73.9 87 100 105 732
18 MI1 2 0.005 132 137 137 137 690
19 MI1 1 0.01 74.5 74.8 87 89 116
对照
20 (没有杀生物剂) 53.2 69.4 1031 1085 1122
对照
22 (没有杀生物剂) 53.2 78 1101 1093 1128
*MI1每ml包含50ppm的每种Ag、Cu以及Zn的4%柠檬酸溶液,从而在测试小瓶中每种给出~5ppm 表1A
从T0开始浊度的变化(ΔNTU) 实施 金属离子和量 柠檬酸 月桂酰肌氨 时间1 T18 T24 T96 例 (ppm) (wt%) 酸钠(wt%) 小时 小时 小时 小时 1 Ag 5ppm 0 15.1 845.5 887.5 950.5 2 Ag 5ppm 1 16.5 834.5 854.5 996.5 3 Ag 5ppm 2 17.5 830.1 899.1 974.1 4 Ag 5ppm 0 0.005 4.7 549.2 630.2 626.2 5 Ag 5ppm 1 0.005 9 25.6 70.6 794.6 6 Ag 5ppm 2 0.005 4.1 14.1 49.1 809.1 7 Zn 5ppm 0 20.7 948.2 949.2 1007.2 8 Zn 5ppm 1 19.9 887.4 915.4 980.4 9 Zn 5ppm 2 21.5 886.5 988.5 1013.5 10 Zn 5ppm 0 0.005 17.1 610.1 701.1 666.1 11 Zn 5ppm 1 0.005 14 103 166 687 12 Zn 5ppm 2 0.005 3.5 32 46 393 13 Cu 5ppm 0 22.4 894.4 975.4 1054.4 14 Cu 5ppm 1 23 891 969 1053 15 Cu 5ppm 2 25 851 924 1051 16 MI1 0 0.005 5.5 410 536 619 17 MI1 1 0.005 13.1 26.1 31.1 658.1 18 MI1 2 0.005 5 5 5 558 19 MI1 1 0.01 0.3 12.5 14.5 41.5
对照 20 (没有杀生物剂) 16.2 977.8 1031.8 1068.8
对照 22 (没有杀生物剂) 24.8 1047.8 1039.8 1074.8 *MI1每ml包含50ppm的每种Ag、Cu以及Zn的4%柠檬酸溶液,从而在测试小瓶中每种给出~5ppm
如在表1和表1A中所看到的,那些具有酸和阴离子表面活性剂的配方在至少最初的24小时时间内提供了显著的酵母生长抑制,甚至在低水平的阴离子表面活性剂的情况下。那些仅具有金属离子或金属离子与酸组合的样品对酵母生长没有明显影响。虽然在那些其中仅存在金属和表面活性剂的样品中也观察到一些抑制作用,但抑制作用并不明显。相反,如上所述,过量酸的进一步存在产生显著的和意想不到水平的改善。最后,具有所有三种抗微生物金属离子并加上酸和表面活性剂的配方持续提供以显示极好的酵母生长抑制,甚至在96小时测试极限下。
实施例22-42-表面活性剂评价
再次进行类似系列的实验,以评估本发明的生物活性组合物的成分的各种组合的性能以及说明其它阴离子表面活性剂和表面活性剂的组合。评价的具体配方和酵母生长结果列在表2和表2A中。
再次,根据表2和表2A所示的结果,所有三种成分的重要性是显而易见的。这些结果进一步证实了,甚至低过量酸含量(这里为0.4%)也可以在96小时内提供在酵母生长方面的极好的抑制。实施例26和29中所示的比理想结果稍差的结果表明了在阴离子表面活性剂中的某些变化,至少在十二烷基硫酸钠(SLS)的情况下,在锌离子和铜离子的情况下。然而,结果仍然显著好于根本没有表面活性剂的情况,并且表明在两种情况下的可能的协同作用。此外,和月桂酰肌氨酸钠(NaLS)相比,由于SLS的更加容易的可溶性,所以SLS的存在有助于改善和/或增强NaLS在酸条件下的可溶性。
实施例43-57-低浓度评价
再次进行一系列实验以评估本发明的生物活性组合物的成分的各种组合的性能,这次集中在低浓度的成分和它们的组合的影响。在此组实验中,将生物活性剂/柠檬酸成分的1ml水溶液加入20ml小瓶中。评价的具体配方和酵母生长结果列在表3和表3A中。
如表3和表3A所示,再一次,和单独的成分相比,甚至在低浓度过量酸和表面活性剂下,生物活性金属离子、柠檬酸以及阴离子表面活性剂的组合也表明在酵母生长方面的显著抑制。虽然,再次,和对照相比,表面活性剂独自似乎具有边缘抑制效应,但和根据本发明的系统的抑制相比,此抑制是可以忽略的。
表2
实 浊度(NTU)
在4%柠檬酸中的金属柠檬酸盐
施 表面活性剂*(wt%) 时间 T1 T18 T24 T96
(ppm)
例 零 小时 小时 小时 小时
22 铜5ppm 103 114 410 463 588
23 锌5ppm 103 118 475 488 589
24 银5ppm 155 168 181 190 670
25 铜5ppm .005 NaLS 145 146 157 160 149
26 铜5ppm .005 SLS 119 128 252 326 502
27 铜5ppm .005 NaLS:.005 SLS 145 144 156 154 157
28 锌5ppm .005 NaLS 148 156 157 157 157
29 锌5ppm .005 SLS 126 134 217 234 539
30 锌5ppm .005 NaLS:.005 SLS 155 155 157 157 158
31 银5ppm .005 NaLS 170 170 184 184 180
32 银5ppm .005 SLS 177 177 193 196 196
33 银5ppm .005 NaLS:.005 SLS 193 190 198 199 199
34 铜2.5ppm:锌2.5ppm 99 109 498 510 614
35 铜2.5ppm:银2.5ppm 128 152 424 530 727
36 锌2.5ppm:银2.5ppm 128 151 541 621 720
37 对照1(没有杀生物剂) 91 114 560 580 754
38 对照2(没有杀生物剂) 91 114 563 584 726
39 铜2.5ppm:锌2.5ppm .005 NaLS:.005 SLS 192 180 193 193 193
40 铜2.5ppm:银2.5ppm .005 NaLS:.005 SLS 181 204 205 206 206
41 锌2.5ppm:银2.5ppm .005 NaLS:.005 SLS 194 193 212 212 212
42 铜2.5ppm:银2.5ppm:锌2.5ppm .005 NaLS:.005 SLS 193 193 199 200 205
*NaLS-月桂酰肌氨酸钠,SLS-十二烷基硫酸钠
表2A
实 从T0开始浊度的变化(ΔNTU)
在4%柠檬酸中的金属柠檬酸盐 表面活性剂*
施 T1 T18 T24 T96
(ppm) (wt%)
例 小时 小时 小时 小时
22 铜5ppm 11 307 360 485
23 锌5ppm 15 372 385 486
24 银5ppm 13 26 35 515
25 铜5ppm .005 NaLS 1 12 15 4
26 铜5ppm .005 SLS 9 133 207 383
27 铜5ppm .005 NaLS:.005 SLS -1 11 9 12
28 锌5ppm .005 NaLS 8 9 9 9
29 锌5ppm .005 SLS 8 91 108 413
30 锌5ppm .005 NaLs:.005 SLS 0 2 2 3
31 银5ppm .005 NaLS 0 14 14 10
32 银5ppm .005 SLS 0 16 19 19
33 银5ppm .005 NaLS:.005 SLS -3 5 6 6
34 铜2.5ppm:锌2.5ppm 10 399 411 515
35 铜2.5ppm:银2.5ppm 24 296 402 599
36 锌2.5ppm:银2.5ppm 23 413 493 592
37 对照1(没有杀生物剂) 23 469 489 663
38 对照2(没有杀生物剂) 23 472 493 635
39 铜2.5ppm:锌2.5ppm .005 NaLS:.005 SLs -12 1 1 1
40 铜2.5ppm:银2.5ppm .005 NaLS:.005 SLS 23 24 25 25
41 锌2.5ppm:银2.5ppm .005 NaLS:.005 SLS -1 18 18 18
42 铜2.5ppm:银2.5ppm:锌2.5ppm .005 NaLS:.005 SLS 0 6 7 12
表3
柠檬 浊度(NTU)
生物活
实施例 酸 表面活性剂**(wt%) OD OD OD OD OD
性金属*
(wt%) (To) (T1h) (T18) (T24) (T48)
43 0.01 NaLS 43 45 550 613 521
44 0.02 NaLS 43 40 460 524 624
45 0.01 SLS 43 47 675 728 758
46 0.02 SLS 37 42 495 610 605
47 0.01 NaLS/0.01 SLS 40 41 370 466 580
48 0.005 NaLS/0.005 SLS 43 47 630 696 726
49 0.05 42 46 835 920 878
50 0.1 38 44 780 864 852
51 MI1 0.2 50 62 809 891 915
52 MI1 0.2 0.01 NaLS 64 63 67 68 69
53 MI1 0.2 0.01 SLS 61 65 300 569 1039
54 MI1 0.2 0.005 NaLS/0.005 SLS 60 63 62 63 73
55 MI1 0.2 0.01 NaLS/0.01 SLS 85 76 76 79 79
56 对照1 43 51 960 997 939
57 对照2 43 51 890 986 887
*MI1每ml包含50ppm的每种Ag、Cu以及Zn的4%柠檬酸溶液,从而在测试小瓶中每种给出(@1ml)~5ppm
**NaLS-月桂酰肌氨酸钠,SLS-十二烷基硫酸钠
表3A
从T0开始浊度的变化(ΔNTU)
生物活 柠檬酸
实施例
表面活性剂**(wt%) OD OD OD OD
性金属* (wt%) (T1h) (T18) (T24) (T48)
43 0.01 NaLS 2 507 570 478
44 0.02 NaLS -3 417 481 581
45 0.01 SLS 4 632 685 715
46 0.02 SLS 5 458 573 568
47 0.01 NaLS/0.01 SLS 1 330 426 540
48 0.005 NaLS/0.005 SLS 4 587 653 683
49 0.05 4 793 878 836
50 0.1 6 742 826 814
51 MI1 0.2 12 759 841 865
52 MI1 0.2 0.01 NaLS -1 3 4 5
53 MI1 0.2 0.01 SLS 4 239 508 978
54 MI1 0.2 0.005 NaLS/0.005 SLS 3 2 3 13
55 MI1 0.2 0.01 NaLS/0.01 SLS -9 -9 -6 -6
56 对照1 8 917 954 896
57 对照2 8 847 943 844
*MI1每ml包含50ppm的每种Ag、Cu以及Zn的4%柠檬酸溶液,从而在测试小瓶中每种给出(@1ml)~5ppm
**NaLS-月桂酰肌氨酸钠,SLS-十二烷基硫酸钠
实施例58-71-离子交换金属离子源
通过将大约4克柠檬酸加入约8克水中来制备金属柠檬酸盐溶液并使其混合直到完全溶解。其后,将两种离子交换型抗微生物剂,AgION AC10D和AgION AK10D抗微生物剂(来自AgIONTechnologies,Wakefield,MA,USA)各0.1克加入浓柠檬酸溶液中,同时搅拌直到抗微生物剂充分溶解。然后添加大约92克水以提供4%柠檬酸溶液,其中溶解有0.1wt%AC10D和0.1 wt% AK10D。AgION AK10D包含按重量计约5.0%的银和按重量计约13%的锌以及AgION AC10D包含按重量计约6.0%的铜和按重量计约3.5%的银。然后将不同量的如此形成的柠檬酸溶液加入测试小瓶中以便在测试小瓶中提供大约1.25ppm、2.5ppm、5.0ppm以及10ppm的银含量。另外,将不同的表面活性剂和表面活性剂组合加入某些小瓶中以说明在有和没有表面活性剂的情况下不同金属和酸含量对生物功效的影响。评价的具体配方和酵母生长结果列在表4和表4A中。
如在表4和表4A中所看到的,根据本发明的组合物提供了在酵母生长方面的显著抑制。虽然包含更高浓度的金属离子(10ppm银、7ppm铜以及15.3ppm锌)的实施例61显示良好的酵母生长抑制,但更高程度的功效导致这些金属释放到环境中所伴随的增加。在生物活性材料将用于或附近用于海洋和/或农业应用的情况下,这变得特别重要。因此,虽然高金属浓度(尤其是银)将提供更好的生物功效,但它们同样会促进对水环境的影响。另一方面,如在那些实施例(其采用包含抗微生物金属的酸性溶液以及阴离子表面活性剂,尤其是月桂酰肌氨酸钠)中所示,在单独或与十二烷基硫酸钠组合的情况下,用少于一半、甚至少于四分之一的金属离子浓度,就可以实现相同和甚至更好的酵母抑制。另外,这些结果表明,通过调节表面活性剂的水平,甚至可以更多地减小金属离子的水平,同时仍然提供真菌的显著抑制。
表4
浊度(NTU)
实施Ag浓度
表面活性剂*(wt%) OD OD OD OD OD OD
例 ppm (T0) (T1h) (T18h) (T24h) (T44h) (T120h)
58 1.25 108 128 913 880 954 1136
59 2.5 127 157 865 890 941 1024
60 5 176 199 229 227 234 721
61 10 168 173 191 191 190 180
62 1.25 0.005 NaLS 143 158 240 560 843 708
63 2.5 0.005 NaLS 180 179 204 210 729 843
64 5 0.005 NaLS 194 201 222 221 227 227
65 1.25 0.005 SLS 136 167 953 930 973 1132
66 2.5 0.005 SLS 201 212 880 880 967 1145
67 5 0.005 SLS 248 247 272 272 296 297
68 1.25 .0025 NaLS/.0025 SLS 166 180 343 730 957 986
69 2.5 .0025 NaLS/.0025 SLS 215 217 235 239 759 940
70 5 .0025 NaLS/.0025 SLS 235 235 257 255 259 268
71 对照 101 125 1050 1050 1040 1183
*NaLS-月桂酰肌氨酸钠,SLS-十二烷基硫酸钠
表4A
浊度的变化(ΔNTU)
实施 Ag浓度
表面活性剂*(wt%) OD OD OD OD OD
例 ppm (T1h) (T18h) (T24h) (T44h) (T120h)
58 1.25 20 805 772 846 1028
59 2.5 30 738 763 814 897
60 5 23 53 51 58 545
61 10 5 23 23 22 12
62 1.25 0.005 NaLS 15 97 417 700 565
63 2.5 0.005 NaLS -1 24 30 549 663
64 5 0.005 NaLS 7 28 27 33 33
65 1.25 0.005 SLS 31 817 794 837 996
66 2.5 0.005 SLS 11 679 679 766 944
67 5 0.005 SLS -1 24 24 48 49
68 1.25 .0025 NaLS/.0025 SLS 14 177 564 791 820
69 2.5 .0025NaLS/.0025 SLS 2 20 24 544 725
70 5 .0025 NaLS/.0025 SLS 0 22 20 24 33
71 对照 24 949 949 939 1082
*NaLS-月桂酰肌氨酸钠,SLS-十二烷基硫酸钠
关于此实施例同样惊人的是发现,柠檬酸可以溶解抗微生物沸石颗粒。此发现提供了另一种方式(通过此可以制备本发明的组合物)以及上述材料的许多可替换替换应用(否则对于以它们固体形式的沸石是不可能的)。
实施例72-79-金属浓度
为了此研究,制备了浓生物活性系统(MI2),其包含16%柠檬酸水溶液,其中溶解有柠檬酸银、柠檬酸铜以及柠檬酸锌,每种被加入一定量以提供200ppm的每种金属,连同0.25%月桂酰肌氨酸钠和0.32%十二烷基硫酸钠。将此系统的不同量加入测试小瓶中以进一步评估金属浓度对酵母抑制的影响。制备了另一个实施例,其进一步包括非离子表面活性剂、吐温20(聚氧乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯)、一种乳化剂,以评估它对性能的影响。评价的具体配方和结果列在表5和表5A中。
如在表5和表5A中所看到的,高浓度的金属显著抑制(如果不是完全停止)酵母生长。实施例76、77以及78的包含超高金属含量的溶液似乎破坏酵母细胞,表明似乎是在生物活性材料加入测试小瓶后酵母的快速变性。很可能,初始高浊度反映了两种,其起因于生物活性材料本身的加入以及酵母细胞的破坏。
无论如何,结果表明,在有过量酸和表面活性剂存在的情况下,以低得多的金属浓度也可以达到显著的抑制。确实,仅15ppm金属(各自5ppm)就可以在82小时内和更长时间提供极好的抑制。
表5
加入的 每种金属的 浊度(NTU)
实施例 MI2*(ml) 浓度(ppm) T0 T18 T22 T24 T64 T82
72 0 0 63 920 980 964 1020 1050
73 0.1 1 81 608 722 820 1077 1062
74 0.25 2.5 111 126 142 160 752 810
75 0.5 5 145 198 208 208 205 203
76 1.0 10 483 410 395 369 320 300
77 2.0 20 1295 820 714 660 399 264
78 3.0 30 1435 766 620 555 340 340
79 0.5+ 5 141 249 405 600 1116 1129
*MI2每ml包含200ppm的每种Ag、Cu以及Zn的16%柠檬酸溶液
+此配方还包含0.1wt%吐温20非离子表面活性剂
表5A
每种金属 浊度的变化(ΔNTU)
加入的 的浓度
实施例 MI2*(ml) (ppm) T18-T0 T22-T0 T24-T0 T64-T0 T82-T0
72 0 0 857 917 901 957 987
73 0.1. 1 527 641 739 996 981
74 0.25 2.5 15 31 49 641 699
75 0.5 5 53 63 63 60 58
76 1.0 10 -73 -88 -114 -163 -183
77 2.0 20 -475 -581 -635 -896 -1031
78 3.0 30 -669 -815 -880 -1095 -1095
79 0.5+ 5 108 264 459 975 988
*MI2每ml包含200ppm的每种A g、Cu以及Zn的16%柠檬酸溶液
+此配方还包含0.1wt%吐温20非离子表面活性剂
最后,吐温20表面活性剂的添加似乎对抗于本发明的生物活性系统的作用,从而导致酵母抑制水平的降低。仍然,此组合物(实施例79)在24小时内显现中等酵母抑制。取决于所设想的具体的最终用途,很明显,在与各种添加剂进行配制以前应进行常规的初步评价以确定它们对本发明的系统的影响。
实施例80-95-生物活性剂协同作用
进行了一系列实验,其中评价了本发明的组合物和其它生物活性材料之间以及上述其它生物活性材料(包括杀真菌剂、抗微生物剂以及消毒剂)之间的可能的协同作用。在此组实验中所采用的本发明的生物活性系统(MI3)是包含50ppm银、50ppm铜以及50ppm锌的4%柠檬酸水溶液。
评价的杀真菌剂是来自Oniskany,NY,USA的Bonide Products,Inc.具有锌的Mancozeb Flowable(具有锌的易流动代森锰锌,Mancozeb Flowable with Zinc),一种商业配制的杀真菌剂,其包含按重量计37%的代森锰锌。虽然Mancozeb(代森锰锌)产品的具体配方是专利性的,但作为商业配方它应当还包含某些表面活性剂用于使它能够有效地应用于植物。Mancozeb(代森锰锌)是一种不溶性、分散性粉末,其增加它所加入的液体的浊度。然而,在分开的评价(不在此重复)中,发现Mancozeb在约1.23×10-3的浓度下能够控制或抑制酵母生长。标签指明它的使用率为2.6×10-3。
评价的抗微生物活性剂是AgION AC10D,一种抗微生物沸石添加剂(可获自AgION Technologies,Inc.,Wakefield,MA,USA),如上所述,其包含6.0wt%铜和3.5wt%银。在分开的稀释评价中(在这里不重复),发现AC10D的水悬浮液在约6.25×10-4的浓度下显示某些酵母控制或抑制。
最后,评价的消毒剂是AgION SilverClene 24,一种消毒剂材料,基于电解生成的柠檬酸银(~30ppm银)的水溶液,同样由AgIONTechnologies,Inc.经销。虽然是专利性的,但此产品以及其制造被认为披露在Arata-US 6,583,176中,其全部内容以引用方式结合于本文。
评价了上述材料以及它们的各种组合,以评估它们在停止或抑制酵母生长方面的功效。测试的具体配方和用其获得的酵母抑制结果列在表6和表6A中。
表6和表6A中所列的结果说明了根据本发明的组合物和商业杀真菌剂以及抗微生物剂之间的显著的协同作用。具体来说,例如,实施例80、81以及82的结果比较说明了,结合少量的金属离子、柠檬酸和杀真菌剂提供了极好的抗真菌性能。虽然应当注意到这些配方并不具有另外的表面活性剂,但该商业杀真菌剂本身包含表面活性剂,其与金属离子和柠檬酸一起作用以提供由于如现在要求的组合所引起的益处。这些结果表明,通过简单添加低水平的酸和金属离子,用小于10%的杀真菌剂量(为抑制酵母生长所需要的)就可以达到极好的抗真菌活性(如通过酵母生长抑制所测得的)。如从实施例91、92、以及93所看到的,与常规无机抗微生物剂一起,本发明的组合物显示类似的协同作用。这里同样是,当与低水平的根据本发明的生物活性组合物一起时,少于10%的当单独使用时所需要的抗微生物剂的量就可以提供良好的抗微生物性能。然而,用SilverClene 24取代本发明的组合物(实施例89和90)并没有提供明显的益处,尽管具有相对较高的银含量。
最后,在实施例86中,将氨加入到部分的MI3溶液中直到溶液达到6的pH。然后在实验中使用2ml这种缓冲溶液。此实施例表明,为了提供所期望的性能,根据本发明的组合物的低pH的重要性。
表6
实 MI3 AgION 浊度(NTU)
Mancozeb SilverClene 表面活性剂
施 量 AC10D ODT T(1小 T(18 T(24
(wt%) 24(ml) (wt%) pH
例 (ml) (wt%) 零 时) 小时) 小时)
80 9.40E-05 262 293 1023 1030 3.07
81 1 9.40E-05 276 276 309 522 2.91
82 2 9.40E-05 301 301 308 312 2.55
0.05 NaLS/
83 2 1.88E-04 350 362 362 362
0.05 SLS
84 2 3.75E-04 656 640 1001 1170 2.4
85 1 9.40E-05 0.05 SLS 331 321 328 330 2.48
至pH 0.05 NaLS/
86 3.75E-04 609 605 825 968 4.91
6 0.05 SLS
87 1.88E-04 7.81E-05 0.05 NaLS 410 385 443 511
0.05 NaLS/
88 2 1.88E-04 7.81E-05 521 435 435 440 2.68
0.05 SLS
89 9.40E-05 1 258 276 970 962 2.67
90 1.88E-04 2 365 364 782 1048
91 3.90E-05 128 151 862 800 3.23
92 2 3.90E-05 0.05 SLS 154 156 172 175 2.54
0.05 NaLS/
93 2 1.56E-04 190 143 148 156 2.66
0.05 SLS
0.05 NaLS/
94 2 157 67 189 195 2.51
0.05 SLS
95 对照 73 98 898 856 3.25
表6A
MI3 AgION
Mancozeb SilverClene 表面活性剂
实 量 AC10D
(wt%) 24(ml) (wt%)
施 (ml) (wt%) 浊度的变化(ΔNTU)
例 1小 18 1-18 24 1-24
时 小时 小时 小时 小时
80 9.40E-05 31 761 730 768 737
81 1 9.40E-05 0 33 33 246 246
82 2 9.40E-05 0 7 7 11 11
0.05 NaLS/
83 2 1.88E-04 0.05 SLS 12 12 0 12 0
84 2 3.75E-04 -16 345 361 514 530
85 1 9.40E-05 0.05 SLS -10 -3 7 -1 9
至 0.05 NaLS/
86 pH 6 3.75E-04 0.05 SLS -4 216 220 359 363
87 1.88E-04 7.81E-05 0.05 NaLS -25 33 58 101 126
0.05 NaLS/
88 2 1.88E-04 7.81E-05 0.05 SLS -86 -86 0 -81 5
89 9.40E-05 1 18 712 694 704 686
90 1.88E-04 2 -1 417 416 683 682
91 3.90E-05 23 734 711 672 649
92 2 3.90E-05 0.05 SLS 2 18 16 21 19
0.05 NaLS/
93 2 1.56E-04 0.05 SLS -47 -42 5 -34 13
0.05 NaLS/
94 2 0.05 SLS -90 32 122 38 128
95 对照 25 825 800 783 758
实施例96-107-Immunox协同作用
进行类似研究以评估根据本发明的生物活性组合物和第二杀真菌剂(Immunox,一种商业杀真菌剂,其包含1.55%腈菌唑,可获自Spectrum Brands Division of United Industries of Madison,WI,USA)之间的协同作用。作为一种商业配方,也期望其具有一定的表面活性剂含量。在此实验中采用的生物活性组合物是在上述实施例72-79中产生的浓缩生物活性系统(MI2)。每种的具体稀释度和由此获得的结果列在表7中。
表7
稀释率
实施例 Immunox MI2 T0 T1.5 OD T18 T68 OD Δ68
96 1∶80 150 152 832 682
97 1∶200 106 112 980 874
98 1∶64 97 107 1043
99 1∶128 111 119 1126
100 1∶256 84 131 1170 1086
101 1∶512 81 140 1240 1159
102 1∶256 1∶80 138 141 268 130
103 1∶256 1∶200 102 114 1037 935
104 1∶512 1∶80 138 140 292 154
105 1∶512 1∶200 97 110 1031 934
106 对照1 86 175 754 668
107 对照2 87 176 1180 1093
如表7所示,没有测试小瓶(其包含低水平的每种生物活性组合物或Immunox稀释度)在整个96小时测试期间内提供抗真菌活性。此外,Immunox的1∶128稀释度(实施例99)和1∶64稀释度(实施例98)均没有提供任何定量的功效,甚至在18小时的较短的测试时间内,尽管制造商一般建议1∶64的稀释度的事实。类似地,实施例103和105,其具有生物活性组合物的1∶200的稀释度(~1ppm的每种金属、0.08%柠檬酸、0.00125 NaLS以及0.0016 SLS)并连同Immunox的两种稀释度,未能显示生物功效,而Immunox的两种稀释度与稍微更高水平(1∶80稀释度)的生物活性组合物(~2.5 ppm的每种金属、0.2%柠檬酸、0.003 NaLS以及0.004 SLS)的组合则显示生物功效。这证明了两种组合物之间的协同作用,因为1∶80稀释度独自不能在整个测试期间显示生物功效。
实施例108-126-金属源
利用不同金属盐作为金属离子源,进行了一系列实验。在这里,将足量的硝酸银、硫酸铜以及氧化锌加入5%柠檬酸水溶液中以提供31.75ppm银、12.5ppm铜以及40.17ppm锌。将不同量的这种储存浓缩物溶液(MI4)加入测试小瓶中以评估功效。具体配方(包括在测试小瓶中获得的ppm的每种金属)以及它们在抑制酵母生长方面的结果列在表8和表8A中。
表8和表8A所示结果说明了,金属离子源的选择并不是关键的,只要它易于溶解并溶解到在溶液中提供所期望水平的金属离子浓度所需要的程度。另外,结果说明了甚至在极低金属和酸含量下的生物功效。虽然在更低浓度下功效是相对短命的,但仅借助于必要成分的相对浓度的较小调节,就发现长期的生物功效。另外,取决于最终用途,上述短期抗真菌功效可以是足够的,因而,使得可以将来自这些材料的一般应用的任何环境污染降低到最小程度。
结果还表明,在促进本发明的生物活性组合物的生物功效方面,十二烷基硫酸钠本身可以是无效的。然而,在有效的表面活性剂不易溶于水系统的情况下,它的存在可以是所期望的。另一方面,在期望产生非水系统的情况下,它的存在或类似表面活性剂的存在可以不是重要的。例如,作为水中的乳浊液或作为油(其将扩散在所施加的水介质上,例如,稻田)待施加的系统可以期待较少亲水并更为亲脂的表面活性剂。
表8
表面活性剂
实 加入的 金属浓度 (w/w)% 浊度(NTU)
施 MI4体 ppm ppm ppm
例 积 Ag Cu Zn NaLS SDS T0 T2 T18 T26 T44 T48 T68
108 0.5 0.79 0.31 1.00 81 129 950 1046 1046 1046 1054
109 1 1.59 0.63 2.01 85 136 950 997 1055 990 1023
110 2 3.18 1.25 4.02 112 158 916 930 960 930 970
111 3 4.76 1.88 6.03 126 158 760 799 810 830 844
112 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 140 143 179 307 919 936 980
113 1 1.59 0.63 2.01 0.005 140 137 143 152 279 306 468
114 2 3.18 1.25 4.02 0.005 180 174 174 177 244 252 282
115 3 4.76 1.88 6.03 0.005 187 185 184 184 184 184 272
116 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 83 132 948 1054 1066 1078 1097
117 1 1.59 0.63 2.01 0.005 97 136 911 1003 1100 1060 1075
118 2 3.18 1.25 4.02 0.005 116 147 746 907 970 1001 1006
119 3 4.76 1.88 6.03 0.005 124 156 504 701 840 868 916
120 0.5 0.79 0.31 1.00 0.0025 0.0025 140 140 250 640 1065 1088 1133
121 1 1.59 0.63 2.01 0.0025 0.0025 149 149 160 256 930 901 1014
122 2 3.18 1.25 4.02 0.0025 0.0025 164 177 174 174 291 459 804
123 3 4.76 1.88 6.03 0.0025 0.0025 176 179 177 181 320 445 736
124 2 3.18 1.25 4.02 0.01 162 162 162 163 163 164 164
125 0.86 1.37 0.54 1.73 0.01 150 140 140 140 186 208 254
126 78 113 877 866 878 865 898
表8A
表面活性剂
加入的 金属浓度 (w/w)% 浊度的变化(ΔNTU)
实施 MI4体 ppm ppm ppm ΔT2- DT18- DT26- DT44 DT48 DT68-
例 积 Ag Cu Zn NaLS SDS T0 T0 T0 -T0 -T0 T0
108 0.5 0.79 0.31 1.00 48 869 965 965 965 973
109 1 1.59 0.63 2.01 51 865 912 970 905 938
110 2 3.18 1.25 4.02 48 804 818 848 818 858
111 3 4.76 1.88 6.03 32 624 673 684 704 718
112 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 3 39 167 779 796 840
113 1 1.59 0.63 2.01 0.005 -3 3 12 139 166 328
114 2 3.18 1.25 4.02 0.005 -8 -6 -3 64 72 102
115 3 4.76 1.88 6.03 0.005 -2 -3 -3 -3 -3 85
116 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 49 865 971 983 995 1014
117 1 1.59 0.63 2.01 0.005 39 814 906 1003 963 978
118 2 3.18 1.25 4.02 0.005 31 630 791 854 885 890
119 3 4.76 1.88 6.03 0.005 32 380 577 716 744 792
120 0.5 0.79 0.31 1.00 0.0025 0.0025 0 110 500 925 948 993
121 1 1.59 0.63 2.01 0.0025 0.0025 0 11 107 781 752 865
122 2 3.18 1.25 4.02 0.0025 0.0025 13 10 10 127 295 640
123 3 4.76 1.88 6.03 0.0025 0.0025 3 1 5 144 269 560
124 2 3.18 1.25 4.02 0.01 0 0 1 1 2 2
125 0.86 1.37 0.54 1.73 0.01 -10 -10 -10 36 58 104
126 35 799 788 800 787 820
实施例127-143-乳酸
与前述类似进行一系列实验,不同之处在于乳酸代替了柠檬酸。因此,生物活性组合物(MI5)包含溶解在5%乳酸水溶液中的足量的硝酸银、硫酸铜以及氧化锌,以提供31.75ppm银、12.5ppm铜以及40.17ppm锌。测试的具体配方以及借此获得的结果列在表9和表9A中。
如在表9和表9A中所示的结果类似于在前组实验中发现的那些结果,这表明本发明可转移至(适用于)具有类似特征的酸。
实施例144-156-磷酸
制备了用于评价的两种储备溶液,其中采用的酸是磷酸。首先,将柠檬酸银、柠檬酸铜以及柠檬酸锌加入16%磷酸水溶液中,以提供200ppm的每种金属。再次在16%磷酸溶液中利用硝酸银、硫酸铜以及氧化锌来制备第二储备溶液,以提供200ppm的每种金属。两种组合物均进一步包含0.32%表面活性剂,作为单独的表面活性剂或作为50∶50混合物。具体配方以及它们在控制酵母生长方面的功效结果列在表10和表10A中。
如在表10和表10A中所示的结果表明,在那些组合物(其中过量酸是强至中等酸,如磷酸)中表面活性剂可能不是关键的。
表9
表面活性剂
实 加入 金属浓度 浊度(NTU)
施 的MI5 (w/w)%
ppm ppm ppm
例 体积 NaLS SDS T0 T1 T18 T24 T44
Ag Cu Zn
100
127 0.5 0.79 0.31 1.00 107 130 1111 1001
0
100
128 1 1.59 0.63 2.01 109 130 1021 1016
6
129 2 3.18 1.25 4.02 148 154 970 995 1014
130 3 4.76 1.88 6.03 178 202 914 925 990
131 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 134 170 300 454 923
132 1 1.59 0.63 2.01 0.005 153 169 200 227 292
133 2 3.18 1.25 4.02 0.005 218 217 207 204 228
134 3 4.76 1.88 6.03 0.005 222 223 222 215 227
107
135 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 120 145 1111 1079
4
105
136 1 1.59 0.63 2.01 0.005 140 156 1092 1110
0
137 2 3.18 1.25 4.02 0.005 179 193 945 1031 1080
138 3 4.76 1.88 6.03 0.005 223 239 690 977 1180
139 0.5 0.79 0.31 1.00 0.0025 0.0025 143 151 884 968 1170
140 1 1.59 0.63 2.01 0.0025 0.0025 175 175 237 330 1110
141 2 3.18 1.25 4.02 0.0025 0.0025 210 214 207 223 730
142 3 4.76 1.88 6.03 0.0025 0.0025 240 240 228 228 475
143 对照 100 139 1175 1163 1170
表9A
表面活性剂
加入 金属浓度 (w/w)% 浊度的变化(ΔNTU)
实施 的MI5
ppm ppm ppm
例 体积 Ag Cu Zn NaLS SDS DT1-T0 DT18-T10 DT24-T0 DT44-T0
127 0.5 0.79 0.31 1.00 23 893 1004 894
128 1 1.59 0.63 2.01 21 897 912 907
129 2 3.18 1.25 4.02 8 822 847 866
130 3 4.76 1.88 6.03 24 736 747 812
131 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 36 166 320 789
132 1 1.59 0.63 2.01 0.005 16 47 74 139
133 2 3.18 1.25 4.02 0.005 -1 -11 -14 10
134 3 4.76 1.88 6.03 0.005 1 0 -7 5
135 0.5 0.79 0.31 1.00 0.005 25 954 991 959
136 1 1.59 0.63 2.01 0.005 16 910 952 970
137 2 3.18 1.25 4.02 0.005 14 766 852 901
138 3 4.76 1.88 6.03 0.005 16 467 754 957
139 0.5 0.79 0.31 1.00 0.0025 0.0025 8 741 825 1027
140 1 1.59 0.63 2.01 0.0025 0.0025 0 62 155 935
141 2 3.18 1.25 4.02 0.0025 0.0025 4 -3 13 520
142 3 4.76 1.88 6.03 0.0025 0.0025 0 -12 -12 235
143 对照 39 1075 1063 1070
实施例157-166-硝酸
为了进一步说明生物活性组合物的广度,采用一种相对强无机酸,硝酸,作为酸成分。通过在不断搅拌下合并78.7mg硝酸银、62.2mg氧化锌、200mg硫酸铜与20ml纯化水以及1.5g浓硝酸(68%)来制备储备溶液。在固体被溶解以后,添加另外的纯化水以构成250体积。当制备时,如所计算的,此混合物包含大约200ppm的各种金属。测量pH并发现为1.66。然后将混合物分为三个大约相同体积的等分部分。预留一个等分部分并用氢氧化铵对其它两个等分部分进行pH调节。添加的氢氧化铵量是必要的量,其使第一等分部分的pH达到2.55以及使第二等分部分的pH达到3.63。
然后在有和没有表面活性剂的情况下,评价每种溶液,以评估它们在抑制酵母生长方面的生物功效。三个等分部分各自加入酵母悬浮液的20ml小瓶中的量连同添加的表面活性剂的量一起(另有说明)列在表11中。采用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠和月桂酰肌氨酸钠的50∶50混合物。测试的具体配方和其结果列在表11中。如从表11可以看到的,金属和酸的组合并不提供在测试水平下的任何抑制。然而,当添加表面活性剂时,甚至在更低金属/酸浓度下也显现生物功效。
表11-硝酸
表面 pH 浊度/浊度的变化
加入的 金属
实施
MI6 活性剂
例 (ppm) T0 T18 T18-T0 T42 T42-T0
体积 (w/w)%
157 0.5 5 1.66 69 1243 1174 1133 1064
158 0.5 5 2.55 67 1245 1178 1133 1066
159 0.5 5 3.63 69 1243 1174 1150 1081
160 1 10 1.66 65 976 911 1162 1097
161 1 10 2.55 66 1012 946 1186 1120
162 1 10 3.63 67 1036 969 1166 1099
163 0.5 5 0.05 1.66 61 55 -6 58 -3
164 0.5 5 0.05 2.55 62 53 -9 55 -7
165 0.5 5 0.05 3.63 60 57 -3 52 -8
166 0 67 1255 1188 1212 1145
实施例167-222-表面活性剂评价
进行一系列实验以筛选根据本发明的各种表面活性剂的功效。评价表面活性剂,作为纯添加剂(0ppm金属)或连同1ml或2ml的包含各自50ppm的铜、银以及锌的4%柠檬酸溶液。在添加1ml柠檬酸溶液的情况下,酵母悬浮液的测试小瓶将具有约0.2%柠檬酸以及约2.5ppm的各种金属。在添加2ml柠檬酸溶液的情况下,在测试小瓶中,酸约为0.4%以及金属各自存在为约5ppm。在约0.05wt%的浓度下评价每种表面活性剂。还在有和没有金属的情况下对对照进行评价。
评价的具体表面活性剂、每种测试组合物的配方、以及其结果列在表12中。如在表12中所看到的,可以通过各种各样的表面活性剂材料来实现本发明的益处。尤其优选的表面活性剂是那些表面活性剂,其没有或基本上没有重复环氧乙烷单元和/或具有中等至低分子量。尽管前述,但应当注意到,当连同低水平的酸和金属一起使用时,借助于Pluronic L62,一种包含聚环氧乙烷的表面活性剂可以获得良好的结果。认为,更高的酸水平可以影响这种材料、以及可能类似材料的稳定性。
实施例223-236-嗜球果伞素比较
进行一系列实验以便评估本发明的生物活性组合物和若干商用的基于嗜球果伞素的杀真菌剂的比较性能。使用了两种生物活性配方。第一种,MI2,包含16%柠檬酸水溶液,其具有溶解于其中的柠檬酸银、柠檬酸铜和柠檬酸锌,每种被以一定量加入以提供200ppm的各种金属,连同0.25%月桂酰肌氨酸钠和0.32%十二烷基硫酸钠(如上所述)。第二种,MI7,包含160∶1稀释度的16%磷酸水溶液,其具有溶解于其中的柠檬酸银、柠檬酸铜和柠檬酸锌,每种被以一定量加入以在磷酸溶液中提供200ppm的各种金属。在不同水平下评价每种杀真菌剂。测试的具体配方以及用其获得的结果列在表13和表13A中。
如在表13和表13A中所看到的,本发明的生物活性组合物甚至在更低浓度(~5ppm的各种金属离子)下也提供酵母生长的显著抑制。另一方面,除两种以外所有测试的基于嗜球果伞素的杀真菌剂配方均未能在测试的时间期间显示相对于酵母的任何显著的生物功效。提供良好抑制的两种配方处于相对较高的载荷。
实施例237-250-嗜球果伞素协同作用
鉴于一般地嗜球果伞素的前述不良性能,进行了一系列实验以便评估本发明的生物活性组合物和前述商用的基于嗜球果伞素的杀真菌剂之间的潜在协同作用。采用的组合物与在先前实施例组中所使用的组合物相同。测试的具体配方以及用其获得的结果列在表14和表14A中。
表13
浊度(NTU)
实施例 杀真菌剂 加入的体积 T0 T1 T18 T26 T50
223 Quadrisa 1 384 393 1066 1139 1134
224 2 767 772 1264 1311 1315
225 5 1332 1332 1364 1377 1376
226 Flintb 1 418 424 1115 1208 1234
227 2 718 708 1141 1299 1327
228 5 1210 1210 1270 1265 1245
229 Headlinec 1 232 225 961 1114 1137
230 2 387 391 1066 1134 1199
231 5 717 747 1178 1222 1241
232 MI2 0.5 128 129 154 177 174
233 MI2 1 414 384 366 366 352
234 MI7 0.5 249 244 248 248 242
235 MI7 1 311 302 283 283 277
236 对照 67 68 793 871 904
a-Quadris杀真菌剂,来自Syngenta Crop Protections,Inc.,Greensboro,NC,
USA
b-Flint杀真菌剂,来自Bayer CropScience LP,Research Triangle Park,NC,
USA
c-Headline,来自BASF Corporation,Research Triangle Park,NC,USA
表13A
浊度的变化(ΔNTU)
实施例 杀真菌剂 加入的体积 T18-T1 T26-T1 T50-T1
223 Quadrisa 1 673 746 741
224 2 492 539 543
225 5 32 45 44
226 Flintb 1 691 784 810
227 2 433 591 619
228 5 60 55 35
229 Headlinec 1 736 889 912
230 2 675 743 808
231 5 431 475 494
232 MI2 0.5 25 48 45
233 MI2 1 -18 -18 -32
234 MI7 0.5 4 4 -2
235 MI7 1 -19 -19 -25
236 对照 725 803 836
a-Quadris杀真菌剂,来自Syngenta Crop Protections,Inc.,
Greensboro,NC,USA
b-Flint杀真菌剂,来自Bayer CropScience LP,Research Triangle
Park,NC,USA
c-Headline,来自BASF Corporation,Research Triangle Park,NC,USA
表14
浊度(NTU)
实施 生物 加入的 加入的
杀真菌剂a T0 T1 T18 T24 T96
例 活性剂 体积 体积
237 MI2 0.25 Q 1 552 554 544 670 1315
238 MI2 0.25 Q 2 896 894 868 891 1470
239 MI2 0.5 Q 1 588 578 564 564 608
240 MI2 0.25 F 1 578 599 568 568 1320
241 MI2 0.25 F 2 900 900 886 886 1330
242 MI2 0.25 H 1 436 433 454 454 1312
243 MI2 0.25 H 2 611 637 667 632 1302
244 MI7 0.25 Q 1 558 574 640 668 1273
245 MI7 0.25 F 1 517 560 990 1197 1396
246 MI7 0.25 H 1 465 476 605 587 1290
247 对照 - 93 101 901 986 1075
248 MI2 0.5 499 440 390 390 373
249 MI2 0.25 182 179 175 176 1122
250 MI2 0.5 262 260 260 275 275
a)Q-Quadris杀真菌剂,来自Syngenta Crop Protections,Inc.,Greensboro,NC,USA;
F-Flint杀真菌剂,来自Bayer CropScience LP,Research Triangle Park,NC,USA;以及
H-Headline,来自BASF Corporation,Research Triangle Park,NC,USA
表14A
浊度的变化(ΔNTU)
实施 生物 加入的 加入的 T18-T
杀真菌剂a T24-T1 T96-T1
例 活性剂 体积 体积 1
237 MI2 0.25 Q 1 -10 116 761
238 MI2 0.25 Q 2 -26 -3 576
239 MI2 0.5 Q 1 -14 -14 30
240 MI2 0.25 F 1 -31 -31 721
241 MI2 0.25 F 2 -14 -14 430
242 MI2 0.25 H 1 21 21 879
243 MI2 0.25 H 2 30 -5 665
244 MI7 0.25 Q 1 66 94 699
245 MI7 0.25 F 1 430 637 836
246 MI7 0.25 H 1 129 111 814
247 对照 - 800 885 974
248 MI2 0.5 -50 -50 -67
249 MI2 0.25 -4 -3 943
250 MI2 0.5 0 15 15
a)Q-Quadris杀真菌剂,来自Syngenta Crop Protections,Inc.,Greensboro,NC,USA;
F-Flint杀真菌剂,来自Bayer CropScience LP,Research Triangle Park,NC,USA;以及
H-Headline,来自BASF Corporation,Research Triangle Park,NC,USA
如在表14和表14A中所看到的,本发明的生物活性组合物与嗜球果伞素产物的组合产生了协同作用,借此甚至所测试的最低水平的嗜球果伞素产物也在酵母生长方面产生了显著的抑制,即使当单独使用时这些产物似乎增加酵母生长,如表13和表13A所示。
实施例251-259-铜/锌研究
进行一系列实验以说明和在大多数其它实施例中使用的三元体系相比二元金属系统的生物功效。在这里,MI2的溶液与类似组合物相比较,其中类似组合物包含300ppm的铜和300ppm的锌(即,16%柠檬酸水溶液,其中溶解有柠檬酸铜和柠檬酸锌,每种被以一定量加入以提供300ppm的各种金属,连同0.25%月桂酰肌氨酸钠和0.32%十二烷基硫酸钠)。在不同载荷下评价了两种生物活性组合物,以评估它们的生物功效。测试的具体配方以及用其获得的结果列在表15和表15A中。
如在表15和表15A中所看到的,二元(铜/锌-Cu/Zn)和MI2三元银/铜/锌抗微生物生物活性组合物在抑制酵母生长方面展示类似的生物功效。
表15
实施例 组合物(g)
Cu/Zn MI2 T0 T1 T18 T24 T46
251 1 776 586 468 463 436
252 0.5 292 269 250 250 245
253 0.2 147 162 772 1055 1075
254 0.1 93 125 1076 1070 1036
255 对照 66 127 1020 1012 1137
256 1 830 633 547 522 500
257 0.5 335 320 292 302 284
258 0.2 152 178 512 1064 1098
259 0.1 90 136 1083 1087 1067
表15A
组合物(g)
Cu/Zn MI2 T1-T0 T18-T0 T24-T0 T46-T0
251 1 -190 -118 -5 -27
252 0.5 -23 -19 0 -5
253 0.2 15 610 283 20
254 0.1 32 951 -6 -34
255 对照 61 893 -8 125
256 1 -197 -86 -25 -22
257 0.5 -15 -28 10 -18
258 0.2 26 334 552 34
259 0.1 46 947 4 -20
实施例260-269-代森锰锌(Mancozeb)协同作用
进行了另一系列的实验以评估包含代森锰锌(双二硫代氨基甲酸亚乙基酯(ethylene bisdithiocarbamate))和MI2生物活性酸性溶液(MI2)的生物活性农药组合物的生物功效,尤其是协同作用。测试的具体配方以及用其获得的结果列在表16和表16A中。
表16
实施例 组合物(g) T0 T2 T18 T24 T44
代森锰锌 MI2
260 0.5 934 976 1220 1095 1091
261 0.4 780 859 1021 982 1052
262 0.3 624 717 1209 1067 1113
263 0.2 392 489 1035 933 1073
264 0.2 57 55 54 72 756
265 0.5 0.2 930 897 864 839 788
266 0.4 0.2 727 709 684 664 591
267 0.3 0.2 537 555 535 509 460
268 0.2 0.2 370 369 370 343 331
269 对照 23 106 935 824 917
表16A
实施例 组合物(g)
代森锰锌 MI2 T2-T0 T18-T0 T24-T0 T44-T0
260 0.5 42 286 161 157
261 0.4 79 241 202 272
262 0.3 93 585 443 489
263 0.2 97 643 541 681
264 0.2 -2 -3 15 699
265 0.5 0.2 -33 -66 -91 -142
266 0.4 0.2 -18 -43 -63 -136
267 0.3 0.2 18 -2 -28 -77
268 0.2 0.2 -1 0 -27 -39
269 对照 83 912 801 894
如在表16和表16A中所看到的,代森锰锌独自在所有测试水平下是无效的。生物活性酸性溶液独自提供温和的生物功效,尽管非常低水平的抗微生物金属离子;然而,适宜的生物功效似乎在44小时以后已经丧失。与此鲜明对比,两种(在代森锰锌的所有水平下)的组合展示极好的生物功效(甚至在44小时以后)。
抗菌研究-实施例270-285
进行一系列实验以评估所要求的生物活性组合物的个别成分以及它们的各种组合(包括所要求的组合物本身)在抑制各种细菌的生长方面的性能。大肠杆菌、铜绿假单胞菌以及金黄色葡萄球菌被选择作为测试生物,因为它们在行业中通常被接受为各种细菌的指示生物。评价了两种不同的测试方法,一种测试在生长液体培养基中的功效而另一种则测试在平板生长培养基中的抑制。
实施例270-281
在第一组实验中,通过将10克营养培养基(Difco Sabouraud葡萄糖液体培养基,来自BD,Franklin Lakes,NJ,USA)加入300ml蒸馏水中来制备生长培养基。将20ml等分部分的生长培养基分配到无菌40ml硼硅玻璃(硼硅酸盐玻璃)小瓶,其带有聚四氟乙烯衬里盖(VWR International Cat.No.15900-004)。利用无菌环使小瓶接种有细菌,然后在37℃下温育小瓶。然后将根据本发明的生物活性组合物加入某些小瓶,生物活性组合物是(MI2)(如上所述),其包含16%柠檬酸水溶液,其中溶解有柠檬酸银、柠檬酸铜和柠檬酸锌,每种被以一定量加入以提供200ppm的各种金属,连同0.25%月桂酰肌氨酸钠和0.32%十二烷基硫酸钠。然后确定每种混合物的浊度并将小瓶转移到30℃的温箱。如在上述酵母研究中,进行浊度测量。定期从温箱移走每个小瓶并评估小瓶中混合物的浊度。测试的具体配方、每个浊度评价的时间选择、以及借此获得的结果列在表17中。
正如酵母研究一样,金属的浓度是指每种金属(铜、银以及锌)的大约量。该浓度并没有考虑到所添加的MI2的体积,因而,列出的浓度是基于20ml总体积。
表17
MI2 金属 T30 T18小 T24 T96
实施例 细菌 T0
(ml) ppm 分钟 时 小时 小时
270 大肠杆菌 0 0 15.3 16 119 136 264
271 0.5 5 131 135.3 165 162 162
272 1 10 445 454 481 480 480
273 2 20 1039 1080 1135 1140 1009
铜绿假单
274 0 0 35.8 37.8 158 383 436
胞菌
275 0.5 5 197 207 250 262 261
276 1 10 705 735 782 808 807
277 2 20 1011 1057 1121 1159 1146
金黄色葡
278 0 0 46 45 148 184 406
萄球菌
279 0.5 5 215 163 173 183 184
280 1 10 643 494 326 309 276
281 2 20 1203 1032 595 525 281
如在表17中所看到的,存在浊度的短期增加。因为没有预期到,在这样的短时间期间内会显现任何显著的生长,所以认为浊度的初始增加由液体培养基中蛋白质和/或细菌蛋白的变性产生。无论如何,更长期结果显示使用根据本发明的组合物的极好的细菌抑制作用。
实施例282
在此实验中,将6个25mm无菌盖玻片放入分开的100×15mm无菌培养皿,并且两个各自接种有100μl的三种TSB液体培养基之一,每种液体培养基包含大肠杆菌、铜绿假单胞菌以及金黄色葡萄球菌之一,其已被允许温育48-54小时。为了将接种物固定于盖玻片,将培养皿放置在低温热板上大约5分钟。预留每种接种培养皿之一作为阳性对照。其它则被用4∶1稀释度的生物活性组合物MI2的4次喷雾进行喷涂。在2-3分钟以后,将每个培养皿的盖玻片和液体内含物无菌转移到分开的包含20ml的TSB的小瓶,然后在37℃下温育24小时。通过将非接种无菌盖玻片放入20ml的TSB并同样温育,来制备阴性对照。在24小时以后,对于阴性对照或对于那些喷涂有本发明的生物活性组合物的接种盖玻片,没有观测到生长。在两个阳性对照(即,包括没有被喷涂的接种盖玻片的那些小瓶)中观测到看得见的生长:用于铜绿假单胞菌的阳性对照未能显示看得见的生长。认为,后者未能显示由在固定步骤期间过热接种物所产生的生长。
实施例283
在此实验中,使两个胰蛋白酶大豆琼脂(TSA)平板接种有500μl的三种TSB液体培养基之一,获得总共6个接种平板:每种液体培养基包含大肠杆菌、铜绿假单胞菌以及金黄色葡萄球菌之一,其已允许温育48-54小时。借助于无菌环,使接种物均匀扩散穿过平板的表面。将已被浸在4∶1稀释度的MI2生物活性组合物中的直径为15mm的滤纸圆片放置在每组接种平板之一的中心,然后将所有平板放置在37℃的温箱中24小时。还同样将非接种对照平板放置在温箱中。
在24小时以后,观测到看得见的生长。在非接种平板中没有看到细菌生长。在所有接种平板上,观测到生长;然而,在那些其中已放置有经处理的滤纸的平板中,在滤纸上或在其附近没有看到生长。每个经处理的滤纸圆片显现明显的抑制细菌生长的区。
实施例284
在此实验中,使两个胰蛋白酶大豆琼脂(TSA)平板接种有500μl的三种TSB液体培养基之一,获得总共6个接种平板:每种液体培养基包含大肠杆菌、铜绿假单胞菌以及金黄色葡萄球菌之一,其已允许温育48-54小时。借助于无菌环,使接种物均匀扩散穿过平板的表面。然后每种接种平板之一被喷涂(大约24次)有4∶1稀释度的MI2生物活性组合物。将接种平板加上一组平板非接种对照平板放置在37℃的温箱中24小时。
在24小时以后,在接种的、但未处理的平板上观测到看得见的生长,而在非接种平板中或在那些已喷涂有稀释的生物活性组合物的接种平板中则没有看到细菌生长。
实施例285-细菌MIC研究
进行了一项研究以确定MI2酸性溶液,即200ppm的每种银、铜以及锌金属(参见实施例72-79)的最低抑制浓度(MIC)。评价了三种不同的细菌,密执安棍状杆菌(Clavibacter michiganese)、丁香假单孢菌以及梨火疫病菌,每种在适合于该细菌的不同生长培养基中,即分别在脑灌注琼脂/液体培养基、营养琼脂/液体培养基、以及营养葡萄糖琼脂/液体培养基中。在进行测试时,准备了三组10个试管,一组用于每一种细菌,并标记为1至10。将0.5ml适当的液体培养基放入2至10的每个试管中。然后将0.5ml的MI2溶液加入每个试管1和2。然后将试管2的0.5ml内含物转移到试管3,接着将试管3的0.5ml内含物转移到试管4等等,以及转移到到试管9。丢弃试管9的0.5ml内含物。然后将待测试的每种细菌的0.5ml悬浮液加入用于该系列的10个试管的每一个中,并使试管在26℃下温育24小时。由于酸性溶液引起它所加入的试管的相当的浊度,所以宏观评价是不可能的。代替地,每个试管被传代培养到相应的琼脂平板上。观测到的生长表示在表18中(“+”表明看得见的生长以及“-”表明没有生长)。
表18
试管 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
金属浓度*(ppm) |
200 |
50 |
25 |
12.5 |
6.75 |
3.125 |
1.56 |
0.782 |
0.391 |
0.195 |
试管 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
密执安棍状杆菌 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
丁香假单孢菌 |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
梨火疫病菌 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
*-每种金属的浓度,总金属含量是所列数字的3倍。
基于表18所列的结果,对于密执安棍状杆菌和对于梨火疫病菌,MI2的MIC是3.125ppm,以及对于丁香假单孢菌则为6.75ppm。当与用于这些目标生物的常规杀真菌剂/杀菌剂结合时,预期上述低水平的生物功效会显示协同作用。
实施例286-链格孢叶斑病
为了说明生物活性组合物对活植物的功效,进行了比较研究,其中比较了根据本发明的生物活性组合物与两种商业产品的功效,这两种商业产品为Eagle 40WP,一种基于腈菌唑(40wt%)的杀真菌剂, 可获自Dow AgroSciences LLC,Indianapolis,IN,USA,以及Scala SC,一种基于嘧霉胺(54.6wt%)的杀真菌剂,可获自BayerCropScience LP of Research Triangle Park,NC,USA。 进行了另外的评价以评估在本发明的生物活性组合物与Eagle 40WP之间的协同作用的潜力。根据本发明的生物活性组合物包含16%柠檬酸水溶液(其中溶解有一定量的柠檬酸银、柠檬酸铜、以及柠檬酸锌以在溶液中提供200ppm的各种金属)、0.25%月桂酰肌氨酸钠以及0.32%十二烷基硫酸钠(MI6)。以施加于植物的40∶1和20∶1的比率稀释此溶液,从而提供包含~5ppm和~10ppm的各种金属(当喷涂时)的溶液。
将海桐“Wheeleri”根插种植在包含第1号Sunshine Mix的标准4英寸盆中,并用1/2茶匙量的Osmocote Plus 15-9-12施肥。将植物放置在具有聚酯纤维和遮阳布(poly and shade cloth)(其覆盖顶部和侧面)的加热温室中,并淹水灌溉(根据需要)。在44天以后,用各种抗真菌处理方法处理植物,用每种处理方法处理12株植物。其后,在研究期间,将植物放置在温室中的单独的透明塑料袋(高湿度)中。利用退潮和淹水工作台(地面潮汐灌溉,ebb andflood bench)从下面灌溉植物,以确保在试验期间没有水施加于它们的叶片。在初步处理4天以后,随后通过用与无菌水混合的链格孢属海桐花假尾孢(Alternaria pittospori)的培养物的孢子悬液喷涂来接种植物。在接种后的第7天和第17天再次施加处理。通过喷涂施加所有处理直到植物叶片的表面完全被润湿(开始滴下)。使用两组植物作为阳性对照和阴性对照:第一组仅用水加以处理(处理A)并且不接种。第二组也仅用水加以处理但还和其它同时加以接种。用于每种处理的具体配方列在表19中。
表19
处理 |
组合物 |
稀释 |
A |
水-未接种 |
|
B |
水-接种 |
|
C |
MI6 |
6.25ml/250ml水 |
D |
MI6 |
12.5ml/250ml水 |
E |
MI6/Eagle 40WP |
6.25ml/250ml水//1.5盎司/100加仑水 |
F |
MI6/Eagle 40WP |
6.25/250ml水//3.0盎司/100加仑水 |
G |
MI6/Eagle 40WP |
12.5ml/250ml水//1.5盎司/100加仑水 |
H |
Eagle 40WP |
1.5*盎司/100加仑水 |
I |
Eagle 40WP |
3.0盎司/100加仑水 |
J |
Scala |
9.0*盎司/100加仑水 |
*制造商建议的应用率
在第二次处理后的第6天,通过目视检查评价植物的链格孢叶斑病。叶斑评价的结果列在表20中。如在表20中所看到的,那些用最低浓度的生物活性组合物(具有~5ppm的各种金属离子,处理C)处理的植物仍然显示几乎50%的叶斑形成的减少。加倍生物活性组合物(~10ppm的各种金属离子,处理D)可减少叶斑75%以上。对于两种稀释度的商业杀真菌剂Eagle 40WP,发现了有点类似的结果,其中较低浓度(处理H)可减少叶斑约30%,而较高浓度(处理I)可以减少叶斑80%。两种的结合可以提供显著改善,说来也奇怪,两种最低浓度的组合可以提供叶斑现象的几乎完全抑制。其它商业杀真菌剂Scala SC则没有提供抑制,并且似乎促进叶斑的显示。
表20
在最后处理以后的第11天,再次评估疾病的严重程度。然而,由于斑点数目使得不可能给出数值评估,所以利用以下等级来记录疾病的严重程度:1-没有疾病,2-轻微,3-中等,4-严重至5-植物死的。结果列在表21中。
表21
如表21所示,根据本发明的生物活性组合物提供了极好的保护以避免叶斑,而那些以更高水平以及连同商业杀真菌剂Eagle40WP一起处理的植物和那些根本没有接种的植物显示几乎相同的疾病水平。相反,单独Eagle,甚至在建议的应用率,证明是比生物活性组合物较少有效的。最后,Scala再次未能显示任何功效,并且事实上证明是更加有害的。人们怀疑,Scala处理的植物显现叶斑病和植物毒性。用生物活性组合物或商业Eagle杀真菌剂处理的植物没有显示植物毒性的证据。
实施例287-海棠上的火疫病
评价了各种农药组合物(包括生物活性酸性溶液以及其与抗生素农药(抗生物质农用化学品,antibiotic agrichemical)的混合物)的生物功效的研究,以评估它们防止海棠上的火疫病的生物功效。对5年龄雪堆海棠树(Snow Drift crabapple tree)进行该研究,其中将每种组合物在4个不同时间施加于在5棵树木的两个副区(subplot)中的10棵树木:在100%开花时-第1天,在第4天进行第二次施加,第11天进行第三次以及在19天进行最后一次处理。在第1天,以4×106个细胞/毫升的浓度,使树木接种有梨花疫病菌153N(梨花疫病病原菌153N,E.amylovora 153N),接着进行干燥处理,并在第13天重复接种。在第12天、第19天以及第27天,对每个副区的100个花完成火疫病的评价。另外,在第63天,评价了茎干感染的发生率和溃疡的长度。结果列在表22中。
通过形成生物活性剂的溶液来制备测试组合物。评价了两种不同稀释度的MI2生物活性剂,第一种采用94.46ml/加仑(25ml/l)的水(5ppm的各种金属)以及第二种采用188.9ml/加仑(50ml/l)的水(10ppm的各种金属)。以0.049lbs/加仑(58.72g/l)(200ppm)的比率稀释链霉素产品(17%浓缩)。最后,以1lb/加仑(119.8g/l)的比率稀释氢氧化铜。以50加仑(189.31)/英亩的比率喷涂施加每种组合物和混合物。具体测试和用其获得的结果示出在表22中。结果表示为计数的平均值。
表22
a.16%w/w柠檬酸水溶液,其中溶解有柠檬酸银、柠檬酸铜以及柠檬酸锌,每种被以一定量加入以提供200ppm的各种金属,连同0.25%月桂酰肌氨酸钠和0.32%十二烷基硫酸钠
b.53%w/w浓氢氧化铜
c.17%w/w链霉素
如在表22中所看到的,与对照相比,所有测试的组合物显示很少被感染的花。MI2酸性溶液与链霉素的组合具有比任何单独的生物活性剂更好的性能。在两种MI2组合物之间看到显著比率的反应:10ppm溶液的性能显著好于5ppm溶液。对于氢氧化铜、链霉素以及链霉素/MI2组合,大大降低了枯梢病发生率,而借助于MI2的更高浓溶液则获得温和改善。仅链霉素和氢氧化铜似乎可以防止溃疡,而对于所有包含生物活性酸性溶液的组合物则注意到可测量的溃疡。即使如此,这些结果显示了单独生物活性酸性溶液或连同链霉素一起的显著的效益。更重要的是,必须指出,甚至在更高浓度的MI2组合物的情况下,与氢氧化铜溶液中的50,000ppm以上的铜相比,10ppm的各种金属,总共30ppm金属,重要性也相对降低。在本质上,与由更高浓度MI2组合物释放的小于2克的任何一种金属相比,每次施用氢氧化铜会将几乎1000g的铜释放到环境中。
虽然已参照前述具体实施方式和实施例描述了本发明,但应当明了,利用本发明的构思的其它实施方式是可能的而不偏离本发明的范围。本发明由所要求的要素和属于基本原则的精神和范围内的任何和所有改进、变化、或等效物所限定。