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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine feste, insektizide Formulierung und mehr
im besonderen auf die Verwendung einer solchen Formulierung bei der Behandlung von Tieren.
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Die GB-A-2139 893 offenbart eine Zusammensetzung, umfassend ein Pestizid, wie ein
synthetisches Pyrethroid, ein Emulgier- oder Dispersionsmittel für das Pestizid und ein
selbstzersetzendes Mittel, das beim Kontakt mit Wasser zum Schäumen oder Quellen in der Lage ist, wie
vernetztes Polyvinylpyrrolidon. Die Zusammensetzung wird hergestellt entweder durch Auflösen
des Pestizids in einem Lösungsmittel und Hinzugeben des Emulgier- oder Dispersionsmittels oder
durch Absorbieren eines Wasser- oder Suspensions-Konzentrates des Pestizids auf Ölgrundlage und
des Emulgier- oder Dispersionsmittels in flüssiger Form auf einem absorptionsfähigem Träger und
separatem Herstellen einer trocken pulverisierten Mischung der übrigen Bestandteile und dann
Vermischen der Pestizid-Lösung oder des Pestizid enthaltenden, absorptionsfähigen Trägers mit
der trocken pulverisierten Mischung der übrigen Bestandteile. Die Zusammensetzung kann dann
in Form einer schäumenden, pestiziden Tablette vorliegen, die zu Wasser und der resultierenden
wässerigen Lösung hinzugegeben werden kann, die für die Schädlingsbekämpfung benutzt wird.
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Die EP-A-0 415 688 offenbart eine feste Dosierungsform, die unter anderem einen aktiven
Bestandteil, wie ein Pestizid, und ein sich zersetzendes Mittel, wie ein vernetztes
Polyvinylpyrrolidon, enthält. Die feste Dosierungsform wird hergestellt durch Vermischen eines aktiven
Bestandteils, der bei 25ºC in fester Form vorliegt, und eine mittlere Teilchengröße von weniger als 5 um
aufweist, mit einem sich selbst zersetzenden Mittel, um eine komprimierbare Mischung
herzustellen, und Zusammenpressen der Mischung zu einer einheitlichen festen Dotierungsform. Die so
hergestellte feste Dotierungsform kann in ein vorbestimmtes Volumen von Wasser und die für die
Schädlingsbekämpfung benutzte, resultierende Suspension eingeführt werden.
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Tiere, z. B. Rindvieh, müssen periodisch äußerlich mit einem Insektizid behandelt werden,
um ektoparasitäre Schädlinge zu bekämpfen. Ein weithin angewendetes Verfahren des
Inberührungbringens von Tieren mit einem Insektizid schließt das Dispergieren des Insektizids in Wasser
in einem großen Tank und dann das Eintauchen der Tiere in die Flüssigkeit im Tank ein.
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Konzentrierte, flüssige insektizide Formulierungen werden häufig dazu benutzt, ein
Insektizid an das Wasser im Tank abzugeben. Flüssige Formulierungen in Form emulgierbarer
Konzentrate enthalten jedoch einen sehr hohen Anteil organisches Lösungsmittel (häufig bis zu 80%), das
zunehmend hinsichtlich seiner Auswirkung auf die Umgebung untersucht wird, wobei Emulsions-
Konzentrate mit einem höheren Wassergehalt noch immer organische Lösungsmittel enthalten.
Suspensions-Konzentrate, eine andere flüssige Form auf Wassergrundlage, sind häufig viskos, was
zu Handhabungs-Problemen und Verlust an aktivem Bestandteil aufgrund des Zurückbleibens in
der Verpackung führt.
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Ein weiteres Problem in Verbindung mit einigen flüssigen Formulierungen bei Einsatz in
einem Tank, in dem Tiere eingetaucht werden, ist der Verlust an aktivem Bestandteil durch
Adsorption an den Tieren (als "Strippen" bekannt). Dies erfordert eine Ergänzung des aktiven
Bestandteils im Tank in kürzeren Intervallen, als sie sonst erforderlich wären.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine insektizide Formulierung zur
Verwendung bei der Behandlung von Tieren zu schaffen, die einfach zu handhaben und zu
transportieren ist, die sehr aktiv ist und eine geringe Neigung zum Strippen hat.
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Gemäß der Erfindung werden Polyvinylpyrrolidon und ein Pyrethroid-Insektizid für die
Herstellung einer festen Formulierung benutzt, die ein Schmelzextrudat umfaßt, wobei das
Polyvinylpyrrolidon im Extrudat in einer Menge von mindestens 50% Gew./Gew. vorhanden ist, zum
Einsatz bei der ektoparasitären Bekämpfung und gegebenenfalls für die äußerliche Behandlung
von Tieren.
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Die Erfindung schafft auch die Verwendung einer festen Formulierung, umfassend ein
Schmelzextrudat mit Polyvinylpyrrolidon und einem Pyrethroid-Insektizid, bei dem das
Polyvinylpyrrolidon im Extrudat in einer Menge von mindestens 50% Gew./Gew. vorhanden ist, zur
Herstellung einer wässerigen Dispersion zur Verwendung bei der ektoparasitären Bekämpfung und
gegebenenfalls äußerlichen Behandlung von Tieren.
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Die Erfindung schafft auch die Verwendung einer wässerigen Dispersion, hergestellt durch
Dispergieren einer festen Formulierung, umfassend ein Schmelzextrudat mit Polyvinylpyrrolidon
und einem Pyrethroid-Insektizid, in Wasser, wobei das Polyvinylpyrrolidon im Extrudat in einer
Menge von mindestens 50% Gew./Gew. vorhanden ist, zur Herstellung eines Medikamentes zur
Verwendung bei der ektoparasitären Bekämpfung und gegebenenfalls für die äußerliche
Behandlung von Tieren.
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Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Verwendung einer flüssigen Formulierung,
hergestellt durch Dispergieren einer festen Formulierung, umfassend ein Schmelzextrudat mit
Polyvinylpyrrolidon und einem Pyrethroid-Insektizid in Wasser, wobei das Polyvinylpyrrolidon im Extrudat
in einer Menge von mindestens 50% Gew./Gew. vorhanden ist, für die Herstellung eines
Medikamentes zur Verwendung bei der Bekämpfung von Insekten auf Tieren.
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Die Erfindung schafft auch die Verwendung einer flüssigen Formulierung, hergestellt durch
Dispergieren einer festen Formulierung, umfassend ein Schmelzextrudat mit Polyvinylpyrrolidon
und einem Pyrethroid-Insektizid, in Wasser, wobei das Polyvinylpyrrolidon im Extrudat in einer
Menge von mindestens 50% Gew./Gew. vorhanden ist, für die Herstellung eines Medikamentes zur
Verwendung bei der Bekämpfung ektoparasitärer Insekten bei Tieren.
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Die feste Formulierung aus Polyvinylpyrrolidon und Pyrethroid-Insektizid hat sich
überraschenderweise als sehr vorteilhaft bei der Behandlung, insbesondere der therapeutischen
Behandlung, von Tieren erwiesen. So hat eine Dispersion der festen Formulierung überraschenderweise
eine hohe insektizide Wirkung und eine geringe Neigung zum Strippen.
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Vorzugsweise werden die Tiere gegen Milben-Schädlinge behandelt, die Milben-Schädlinge
können Zecken sein.
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Vorzugsweise werden die Tiere gegen Ektoparasiten behandelt.
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Die Tiere sind vorzugsweise Säugetiere. Die Tiere sind vorzugsweise Rinder.
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Tiere, z. B. Vieh, wird häufig dadurch mit einem Insektizid behandelt, daß man die Tiere in
eine Flüssigkeit eintaucht, die das Insektizid enthält. Die Flüssigkeit wird üblicherweise in einem
als "Tauch"tank bekannten Behälter gehalten.
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Die Erfindung erstreckt sich auf ein Verfahren zum Zuführen eines Insektizids zu einer
Flüssigkeit in einem Behälter, z. B. einem Tauchtank, wobei das Verfahren die Stufe des
Dispergierens einer festen Formulierung, die Polyvinylpyrrolidon und ein Pyrethroid-Insektizid umfaßt,
in einer Behälter-Flüssigkeit einschließt.
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Vorzugsweise ist die Behälter-Flüssigkeit bei dem Verfahren vor der Stufe des Dispergierens
der festen Formulierung in der Behälter-Flüssigkeit in dem Behälter vorhanden.
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Die vorliegende Erfindung ersteckt sich auf einen Behälter zum Eintauchen von Tieren, der
eine flüssige insektizide Dispersion enthält, die hergestellt ist durch Dispergieren einer festen
Formulierung, umfassend Polyvinylpyrrolidon und ein Pyrethroid-Insektizid, in Wasser.
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Ein weiter Bereich von Pyrethroid-Insektiziden zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung
ist in den folgenden Veröffentlichungen offenbart: GB-Patentanmeldung 1 413 491 (NRDC),
EP-Patentanmeldung 22 382 (FMC), EP-Patentanmeldung 107 296 (ICI), GB-Patentanmeldung 1 666 932
(Bayer), GB-Patentanmeldung 1 439 615 (Sumitomo), GB-Patentanmeldung 1 660 303 (Sumitomo),
GB-Patentanmeldung 2 013 206 (Sumitomo) und GB-Patentanmeldung 2 064 528 (Shell).
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Beispiele kommerzieller Pyrethroid-Insektizide zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung
schließen ein
5-Benzyl-3-furylmethyl(E)-(1R)-cis-2,2-dimethyl-3-(2-oxothiolan-3-ylidenmethyl)cyclopropancarboxylat; Permethrin
(3-Phenoxybenzyl(1RS)-cis-trans-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat); Fenpropathrin
[(RS)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl-2,2,3,3-tetramethylcyclopropancarboxylat]; Esfenvalerat [(S)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl(S)-2(4-chlorphenyl)-3-methylbutyrat];
Fenvalerat [(RS)-Cyan-3-phenoxybenzyl(RS)-2-(4-chlorphenyl)-3-methylbutyrat]; Cyfluthrin [(RS)-
α-Cyan-4-fluor-3-phenoxybenzyl(1RS)-cis-trans-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat]; β-Cyfluthin (eine Reaktionsmischung, umfassend zwei enantiomere Paare im etwaigen
Verhältnis 1 : 2, d. h.
(S)-α-Cyan-4-fluor-3-phenoxybenzyl(1R)-cis-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat und
(R)-α-Cyan-4-fluor-3-phenoxybenzyl(1S)-cis-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat mit (S)-α-Cyan-4-fluor-3-phenoxybenzyl(1R)-trans-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-
dimethylcyclopropancarboxylat und
(R)-α-Cyan-4-fluor-3-phenoxybenzyl(1S)-trans-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat; lambda-Cyhalothrin, ein Reaktionsprodukt, umfassend
gleiche Mengen von (S)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl(Z)-(1R)-cis-3-(2-chlor-3,3,3-trifluorpropenyl)-2,2-
dimethylcyclopropyncarboxylat und
(R)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl(Z)-(1S)-cis-3-(2-chlor-3,3,3-trifluorpropenyl)-2,2-dimethylcyclopropyncarboxylat; Cyhalothrin [(RS)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl(Z)-
(1RS)-cis-3-(2-chlor-3,3,3-trifluorpropenyl)-2,2-dimethylcyclopropyncarboxylat; Deltamethrin [(S)-α-
Cyan-3-phenoxybenzyl(1R)-cis-3-(2,2-dibromvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat];
Cypermethrin
[(RS)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl(1RS)-cis-frans-3-(2,2-dichlorvinyl)-1,1-dimethylcyclopropancarboxylat] und α-Cypermethrin (ein Racemat, umfassend: (S)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl(1R)-cis-3-
(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat
und (R)-α-Cyan-3-phenoxybenzyl(1S)-cis-3-
(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat.
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Vorzugsweise hat das Pyrethroid-Insektizid zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung die
allgemeine Formel:
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worin A und B unabhängig ein Halogenatom oder eine Methylgruppe repräsentieren, n 0,1 oder 2
ist, m 0, 1 oder 2 ist und R¹ eine Gruppe der allgemeinen Formel repräsentiert:
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worin R² und R³ unabhängig ein Wasserstoff oder Halogenatom oder eine gegebenenfalls
substituierte C&sub1;&submin;&sub4;-Alkylgruppe repräsentieren oder R¹ eine eine Gruppe der allgemeinen Formel
repräsentiert:
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worin R&sup4; eine Phenylgruppe repräsentiert, die gegebenenfalls substituiert ist durch ein oder
mehrere Substituenten, die unabhängig ausgewählt sind aus Halogenatomen oder C&sub1;&submin;&sub4;-Alkyl-,
C&sub1;&submin;&sub4;-Alkythio-, C&sub1;&submin;&sub4;-Aloxy-, Nitro- und Methylendioxy-Gruppen.
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Vorzugsweise repräsentiert A ein Halogenatom. Ein bevorzugtes Halogenatom ist ein Fluor-
oder Chloratom, wobei ein Fluoratom besonders bevorzugt ist.
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Vorzugsweise repräsentiert B ein Halogenatom. Ein bevorzugtes Halogenatom ist ein fluor-
oder Chloratom.
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Vorzugsweise ist n 0 oder 1. Wenn n 1 ist, dann befindet sich das Atom oder die Gruppe A
vorzugsweise in der 4-Position mit Bezug auf die Cyanmethylgruppe in der Verbindung der
allgemeinen Formel I.
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Vorzugsweise ist m 0.
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Wo R¹ eine Gruppe der allgemeinen Formel II repräsentiert, können R² und R³ unabhängig
ein Halogenatom oder eine gegebenenfalls substituierte C&sub1;&submin;&sub2;-Alkylgruppe repräsentieren.
Vorzugsweise repräsentieren R² und R³ unabhängig ein Brom- oder Chloratom oder eine
Trifluormethylgruppe. Wo R² und R³ jeweils ein Halogenatom repräsentieren, repräsentieren R² und R³
vorzugs
weise das gleiche Halogenatom. Wo R² eine Trifluormethylgruppe repräsentiert, repräsentiert R³
vorzugsweise ein Chloratom.
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Wo R¹ eine Gruppe der allgemeinen Formel III repräsentiert, repräsentiert R&sup4; vorzugsweise
eine Phenylgruppe, die gegebenenfalls durch ein oder mehrere Halogenatome substituiert ist.
Bevorzugte Halogenatome schließen Fluor- und Chloratome ein. R&sup4; repräsentiert vorzugsweise eine
4-substituierte Phenylgruppe und bevorzugter eine Phenylgruppe, die durch ein Chloratom
substituiert ist. Am bevorzugtesten repräsentiert R&sup4; eine 4-Chlorphenylgruppe.
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Vorzugsweise ist das Pyrethroid-Insektizid α-Cypermethrin.
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Das Pyrethroid-Insektizid kann unter Anwendung bekannter Verfahren hergestellt werden
wie sie, z. B., in den oben erwähnten Patentveröffentlichungen beschrieben sind.
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Die feste Formulierung kann hergestellt werden durch Auflösen von Polyvinylpyrrolidon
und mindestens einem Pyrethroid-Insektizid in einem Lösungsmittel, gefolgt von der Entfernung
des Lösungsmittels aus der resultierenden Lösung, um die feste Formulierung zu ergeben.
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Das zum Einsatz bei dem Verfahren zur Herstellung der Formulierung ausgewählte
Lösungsmittel muß eines sein, in dem sowohl das Pyrethroid-Insektizid als auch Polyvinylpyrrolidon
genügend löslich sind. Solche Lösungsmittel sind einfach durch Routine-Experimentieren
feststellbar. Beispiele geeigneter Lösungsmittel schließen Halo-genalkane, vorzugsweise solche mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen, bevorzugter 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Ketone, vorzugsweise Aceton, und
Alkohole, vorzugsweise die niederen Alkohole mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, bevorzugter mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen, ein. Bevorzugte Lösungsmittel sind Chloralkane mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen, wobei Dichlormethan und Trichlormethan besonders bevorzugt sind.
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Die Entfernung des Lösungsmittels kann nach dem Fachmann bekannten Verfahren
erfolgen, z. B., indem man die Lösung des Pyrethroids und von Polyvinylpyrrolidon stehen und das
Lösungsmittel verdampfen läßt. Vorzugsweise wird das Lösungsmittel durch Verdampfen bei einem
Druck unterhalb Atmosphärendruck ans der Lösung entfernt. Die Verdampfung des
Lösungsmittels bei einem Druck unterhalb Atmosphärendruck kann unter Anwendung konventioneller
Vakuumtrocken-Techniken und -Vorrichtungen bei einem Druck bis zum minimalen Betriebsdruck der
Vorrichtung erfolgen. Die Lösungsmittel-Entfernung wird vorzugsweise bei einem Druck unterhalb
400 mbar (4 · 10&sup4; Nm&supmin;²) ausgeführt. Alternativ kann die Entfernung des Lösungsmittels durch
konventionelle Sprühtrocken-Techniken erfolgen. Als eine weitere Alternative kann das
Lösungsmittel durch Behandeln der Lösung mit einem weiteren Lösungsmittel entfernt werden, um zu
verursachen, daß das Pyrethroid und Polyvinylpyrrolidon ausfallen. Solche weiteren Lösungsmittel
sind leicht durch das Routineexperiment feststellbar. Ein Beispiel für ein solches Lösungsmittel ist
Hexan.
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Nachdem das Lösungsmittel entfernt worden ist, kann die resultierende feste Formulierung
(ohne Erhitzen) in Tablettenform gepreßt oder zu Granulat agglomeriert werden. Alternativ kann
die feste Formulierung zerkleinert oder gemahlen werden, um die Teilchengröße zu verringern und
die Dispersion zu unterstützen.
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Vorzugsweise wird die feste Formulierung durch gemeinsames Extrudieren eines
Pyrethroid-Insektizids mit Polyvinylpyrrolidon, nachfolgendes Abkühlen des Extrudats bis es spröde ist
und dann Mahlen hergestellt.
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Mahlen ist ein Verfahren des in erster Linie Zerkleinerns, Schleifens und Pulverisierens,
das winziges Granulat aus Extrudat erzeugt. Wenn erwünscht, kann das gemahlene Extrudat
(ohne Erhitzen) in Verbindung mit typischen Tablettierungs-Bestandteilen, die die Dispersion
unterstützen, in Tablettenform gepreßt oder zu Granulat agglomeriert werden, ohne daß die rasche
Dispergierbarkeit verlorengeht.
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Das Abkühlen des Extrudates sollte direkt nach dem Extrusions-Verfahren ausgeführt
werden, und es kann in einer geeigneten konventionellen Weise erfolgen. Es hat sich als brauchbar
erwiesen, das Extrudat auf eine Walzen-Baueinheit zu befördern, die gekühlt ist, indem man, z. B.,
gekühltes Wasser oder wahlweise eine gekühlte Mischung aus Wasser und Gefrierschutzmittel
einsetzt. Das Extrudat wird vorzugsweise rasch auf eine Temperatur im Bereich von 5 bis 25ºC,
insbesondere 10 bis 15ºC, abgekühlt. Das Extrudat kann dann von der Walze abgenommen, falls
erforderlich abgekratzt oder abgeschabt werden, und direkt einer geeigneten Mahlvorrichtung, z. B.
einer Hammermühle oder vorzugsweise einer Walzenmühle, zugeführt werden. Unter Einsatz einer
kombinierten Kühlwalzen- und Walzenmahl-Baueinheit ist es möglich, das Abkühlen und Mahlen
in einer Vorrichtung auszuführen.
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Nach dem Mahlen wird das teilchenförmige Extrudat vorzugsweise klassiert oder gesiebt,
um eine Teilchengröße zu erhalten, die für die nachfolgende Verarbeitung optimal ist. Zu kleine
Teilchen sollten in die Extrusionsstufe zurückgeführt werden, zu große Teilchen sollten in die
Mahlstufe zurückgeführt werden.
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Die Mahlvorrichtung ist geeigneterweise derart, daß Teilchen granularer Konsistenz mit,
z. B., einem Durchmesser im Bereich von 250 um erhalten werden. Ein in dieser Weise hergestellte
feste Formulierung weist nach dem Sieben wenig anhängenden Staub auf, so daß keine besonderen
Handhabungs- und Produktverlust-Probleme verursacht werden.
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Für das Extrudieren selbst kann irgendeine geeignete Extrusions-Vorrichtung benutzt
werden. Extruder bestehen im allgemeinen aus einem Zylinder, in dem Materialien erhitzt und mittels
mindestens einer rotierenden Schnecke durch den Zylinder bewegt werden. Die Wirkung mx
Zylinder ist eine des Scherens, Reibens und Knetens bei erhöhter Temperatur. Auf diese Weise werden
das Pyrethroid und das Polyvinylpyrrolidon auf einem molekularen Niveau und unter der
Kombination äußerlich angewendeter Wärme und innerer Scherkraft vermischt, was mehr innere Wärme
innerhalb der Mischung erzeugt, und es wird eine feste Lösung von Pyrethroid im
Polyvinylpyrrolidon gebildet.
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Eine geeignete Extrusions-Ausrüstung ist ein Extruder mit zwei gleichsinnig rotierenden
Schnecken, wie er in der Nahrungsmittel-, pharmazeutischen und Polymerverarbeitungs-Industrie
benutzt wird. Typischerweise wird die Extrusion in einem Doppelschnecken-Extruder mit einem
Zylinder mit einer gekühlten Zuführungszone und mindestens einer Schmelzzone ausgeführt. Für
zwei oder mehr Schmelzzonen hat jede Schmelzzone eine andere Temperatur gemäß einem
abgestuften Temperaturprofil. Die Schmelztemperatur oder das Temperaturprofil ist geeigneterweise
derart, daß das den Extruderzylinder verlassende Extrudat eine Temperatur im Bereich von 50 bis
200ºC, z. B. von 150 bis 200ºC, aber bevorzugt von 80 bis 200ºC aufweist. Es können verschiedene
Zonen in dem Extruderzylinder vorhanden sein, z. B. von 4 bis 9, die jede eine definierte
Temperatur hat, die üblicherweise durch die Kombination äußeren elektrischen Erhitzens des Zylinders,
innerer Scherkräfte und, falls erforderlich, Wasserkühlung erreicht wird. Die Temperatur der
gemischten Materialien innerhalb des Zylinders ist häufig deutlich höher als die angewendete
Temperatur in Anbetracht der durch die interne Scherkraft erzeugten Wärme; um eine definierte
Temperatur für jede Zone aufrechtzuerhalten, kann ein äußeres Kühlen, z. B. durch Wasser, sowie ein
Erhitzen erforderlich sein. Der Extruder kann eine Werkzeug(Düsen)platte aufweisen, um die
nachfolgende Verarbeitung des Extrudates zu unterstützen, doch gibt es keine Notwendigkeit für
eine Werkzeugplatte, und wenn, z. B., eine Kühlwalze oder eine Kühlwalzen/Mal-Baueinheit auch
benutzt wird, ist es bevorzugt, daß die Vorrichtung keine Werkzeugplatte hat. Der Extruder kann,
falls erforderlich, auch einen separaten Vormisch-Abschnitt aufweisen.
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Jedes Pyrethroid kann unter Anwendung des oben beschriebenen Coextrusions-Verfahrens
formuliert werden, unter der Bedingung, daß es sich in Polyvinylpyrrolidon unter Bildung einer
festen Lösung löst und sich nicht während der Extrusion chemisch zersetzt. Das Temperaturprofil
des Extrusions-Verfahrens muß angepaßt werden, damit man bei Temperaturen arbeitet, die mit
den Schmelzpunkten des Pyrethroids und des Polyvinylpyrrolidons verträglich sind. Vorzugsweise
wird die Extrusion bei oder speziell oberhalb des Schmelzpunktes der Mischung aus Pyrethroid und
Polyvinylpyrrolidon ausgeführt. Die eingesetzte Menge des Pyrethroids hängt von dem Grade ab,
zu dem es im Polyvinylpyrrolidon löslich ist. Das Überschreiten der Löslichkeitsgrenze von
Pyrethroid in Polyvinylpyrrolidon ist möglich, um eine feste Formulierung herzustellen, doch können
die Dispersion und die biologischen Eigenschaften beeinträchtigt sein. Für jedes Pyrethroid kann
eine solche Optimierung von Betriebstemperatur und Bestandteil-Anteilen für das Verfahren durch
routinemäßiges Experimentieren ausgeführt werden. Geeigneterweise wird ein Pyrethroid mit
einem Schmelzpunkt im Bereich von 60 bis 200ºC eingesetzt.
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Polyvinylpyrrolidon ist ein bekanntes kommerzielles Produkt, das in verschiedenen Formen
von, z. B., den Firmen BASF und ISP erhältlich ist; das wasserlösliche Polymer und seine
Herstellung werden, unter anderem, in Merck Index, 11. Auflage, Monographie 7700 beschrieben.
Geeignete Polyvinylpyrrolidon-Polymere zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung sind irgendwelche
der erhältlichen Formen, ohne Einschränkung. Erwünschterweise haben sie einen K-Wert nach
Fikentscher, siehe US-A-2,706,701 oder Cellulose-Chemie 13 (1932), Seiten 58-64 und 71-74, im
Bereich von 10 bis 100, was ein Molekulargewicht von 5.00 bis 700.000 reflektiert. Bevorzugte
Polyvinylpyrrolidon-Polymere haben einen K-Wert von 20 bis 40, besonders 25 bis 35. Das Polymer ist
erwünschterweise ein Homopolymer von Vinylpyrrolidon-Monomeren, doch kann es als ein
Copolymer benutzt werden, vorausgesetzt, daß mindestens 50% oder mehr der Polymer-Einheiten
Vinylpyrrolidon-Monomere sind.
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Das Polyvinylpyrrolidon kann in irgendeiner konventionellen Weise hergestellt sein, z. B.
durch Polymerisation, die durch Wasserstoffperoxid oder ein organisches Peroxid in einem
geeig
neten Lösungsmittel, wie Wasser, oder einem geeigneten organischen Lösungsmittel eingeleitet
wird.
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Wird die feste Formulierung durch Coextrusion hergestellt, dann muß das
Polyvinylpyrrolidon bei der Betriebstemperatur des Extruders schmelzen, und es mag erforderlich sein, ein
verträgliches Polyvinylpyrrolidon auf der Grundlage des Schmelzpunktes des aktiven Bestandteils und der
daraus folgenden erforderlichen Extrusions-Temperatur auszuwählen. Für die Extrusion mit
α-Cypermethrin hat sich "Agrimer 30", ein von ISP erhältliches Polyvinylpyrrolidon-Polymer als sehr
geeignet erwiesen. Agrimer 30 hat einen K-Wert von 30. Dieses Polyvinylpyrrolidon hat eine Glas-
Übergangstemperatur von 156 bis 157ºC; vermischt mit α-Cypermethrin hat es einen
Schmelzpunkt von 77ºC, eine typische Glas-Übergangstemperatur der Mischung liegt in der
Größenordnung von 146ºC. Eine geeignete Betriebstemperatur für die Extrusion oder ein geeignetes
Temperaturprofil für solche Mischungen ist derart, daß das Extrudat eine Schmelze mit einer Temperatur
oberhalb von 77ºC und erwünschterweise oberhalb 110ºC ist (wie durch routinemäßiges
Experimentieren bestimmt); solche Mischungen wurden befriedigend bis zu 185ºC extrudiert.
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Durch Polymerisation in Wasser hergestelltes Polyvinylpyrrolidon kann häufig einen
höheren Wassergehalt (in der Größenordnung von 5 Gew.-%) aufweisen; in anderer Weise hergestelltes
Polyvinylpyrrolidon kann auch, wegen seiner hygroskopischen Natur, Wasser aus der Atmosphäre
aufnehmen. Wird die feste Formulierung durch Coextrusion hergestellt, dann ist der Wassergehalt
des Polyvinylpyrrolidons vor dem Extrudieren nicht kritisch. Sollte Polyvinylpyrrolidon mit einem
Wassergehalt von mehr als 3,5 Gew.-% eingesetzt werden, und es erwünscht sein, einen geringen
Restwassergehalt im Extrudat zu haben, dann wird vorzugsweise Wasserdampf unter Vakuum
abgezogen, z. B. mittels einer Vakuumpumpe während des Extrudierens. Es wird daher vorzugsweise
ein Extruder benutzt, der ein oder mehrere Entlüftungsöffnungen aufweist, um Feuchtigkeit
abzulassen, verbunden mit einer Entlüftungsöffnungs-Dichtung, um den Verlust festen Materials durch
die Entlüftungsöffnung zu verhindern, und mit einer Vakuumpumpe, um Wasserdampf zu
entfernen.
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Die Minimalmenge des Polyvinylpyrrolidons in der festen Formulierung hängt vom
erwünschten Ausmaß und der Rate der Dispersion der Formulierung im Wasser ab. Die Menge des
Polyvinylpyrrolidons in der festen Formulierung ist vorzugsweise größer als 50% Gew/Gew, sie liegt
bevorzugter im Bereich von 50% Gew/Gew bis 90% Gew/Gew, wobei der bevorzugteste Bereich der
von 60% Gew/Gew bis 70% Gew/Gew ist.
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Zusätzlich zu Polyvinylpyrrolidon und einem Pyrethroid-Insektizid kann die feste
Formulierung andere Komponenten umfassen. Diese feste Formulierung schließt vorzugsweise
Schäummittel ein, um die feste Formulierung in Wasser schäumen zu lassen. Dieses Mittel schließt
vorzugsweise eine Säure ein, z. B. Zitronensäure, sowie ein Alkali, z. B. ein Alkalimetallcarbonat oder
-bicarbonat. Die feste Formulierung schließt vorzugsweise auch ein Zersetzungsmittel ein, um die
Zersetzung bzw. den Zerfall der festen Formulierung in Wasser zu unterstützen. Ein bevorzugtes
Zersetzungsmittel ist Cellulose, z. B. mikrokristalline Cellulose, die unter der Handelsbezeichnung
AVICEL PH101 vertrieben wird. Die feste Formulierung kann auch oberflächenaktive Mittel,
Korrosions-Inhibitoren und/oder Stabilisatoren einschließen. Zusätzlich kann die feste Formulierung
einen oder mehrere inerte Füllstoffe umfassen. Wenn jedoch die vorgenannten anderen
Komponenten oder Füllstoffe in der festen Formulierung vorhanden sind, liegt das Verhältnis der
Pyrethroid-Verbindung zum Polyvinylpyrrolidon vorzugsweise im Bereich von 1 : 1 bis 5 : 1, am bevorzugtesten
von etwa 1 : 2 bis 1 : 3.
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Die Einbeziehung eines oberflächenaktiven Mittels in die feste Formulierung ist nicht
notwendig, um eine einfache und rasche Dispersion der Pyrethroid-Verbindung in Wasser
sicherzustellen. Beispiele geeigneter oberflächenaktiver Mittel, die in der Formulierung vorhanden sein
können, sind die Natriumsalze von Xylolsulfonaten, die Natriumsalze von Alkylbenzolsulfonaten, die
Natrium- oder Calciumsalze von Polyacrylsäuren und Ligninsulfonsäuren und Natrium- oder
Kaliumsalze von Carbonsäuren. Eine Gruppe der geeignetsten oberflächenaktiven Mittel sind die
Natriumlignosulfonate, z. B. das kommerzielle Produkt "VANISPERSE" (Warenzeichen).
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Geeignete inerte Füllstoffe zum Einbeziehen in die Formulierung schließen natürliche und
synthetische Tone und Silicate ein, z. B. natürliche Siliciumoxide, wie Diatomeenerden;
Magnesiumsilicate, z. B. Talke; Magnesiumaluminiumsilicate, z. B. Kaolinite, Montmorillonite und. Glimmer;
Calciumcarbonat, Calciumsulfat; Ammoniumsulfat; synthetische Calcium- oder Aluminiumsilicate;
Elemente, z. B. Kohlenstoff und Schwefel; natürliche und synthetische Harze, z. B. Cumaronharze,
Polyvinylchlorid und Styrolpolymere und -copolymere; feste Polychlorphenole und feste
Düngemittel, z. B. Superphosphate.
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Irgendwelche zusätzlichen Bestandteile beim gemeinsamen Extrudieren von Pyrethroid und
Polyvinylpyrrolidon hängen vom Endeinsatzzweck der Formulierung und/oder den hauptsächlichen
Extrusions-Bestandteilen ab. Zur Extrusion eines technichen α-Cypermethrin-Materials, das eine
racemische Mischung von zwei cis-2-Isomeren ist, wie oben beschrieben, muß das
Extrusions-Material leicht sauer gemacht werden, um die Epimerisierung oder Inversion der cis-2-Isomere zu den
cis-1-Isomeren zu verhindern. Die Bestandteile zur Extrusion enthalten daher geeigneterweise eine
organische Säure, z. B. Benzoesäure oder vorzugsweise Toluolsulfonsäure, in einer Menge im
Bereich von 0,5 bis 0,9% m/m; brauchbare Ergebnisse werden auch aufgrund des Einbringens
wasserlöslicher Salze, wie Kaliumhydrogensulfat oder Natriumsulfat, erhalten, wobei
Kaliumhydrogensulfat besonders bevorzugt ist.
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Enthält die feste Formulierung andere Bestandteile, z. B. Schäummittel und/oder
Zersetzungsmittel und/oder oberflächenaktive Mittel und/oder Korrosions-Inhibitoren und/oder
Stabilisatoren, dann werden diese Bestandteile vorzugsweise nach der gemeinsamen Extrusion
hinzugegeben, z. B. während der Herstellung von Tabletten aus dem Extrudat.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
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Gewisse in den Beispielen benutzte Begriffe werden im folgenden erläutert:
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FASTAC ist ein Handelsname der Shell International Chemical Company für
α-Cypermethrin, und es ist im besonderen ein Racemat, das
(S)α-Cyan-3-phenoxybenzyl(1R)-cis-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat und
(R)α-Cyan-3-phenoxybenzyl(1S)-cis-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat umfaßt.
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Agrimer 30 ist ein Handelsname der ISP (Europe) Ltd. für Polyvinylpyrrolidon.
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Empicol LZ ist ein Handelsname der Albright & Wilson für Natriumlaurylsulfat.
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Avicel PH101 ist ein Handelsname der FMC Corporation für eine mikrokristalline Cellulose.
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Neosyl TS ist ein Handelsname von für Siliciumdioxid.
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Sorbitol P300 ist ein von Merck U. K. geliefertes Sorbital.
BEISPIEL 1
Herstellung einer festen FASTAC/Polyvinylpyrrolidon-Formulierung
(a) Herstellung von FASTAC/Polyvinylpyrrolidon-Granulat
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Eine Mischung der folgenden pulverisierten Materialien wurde unter Einsatz eines
Kernmischers hergestellt:
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g/kg
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FASTAC (100% m/m) 400,0
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Kaliumhydrogensulfat 4,8
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Agrimer 30 595,2
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Eine Probe von 5 kg des gemischten Materials wurde einem gleichsinnig rotierenden
Doppelschnecken-Extruder APV MP2030, 25 : 1 L/D (Länge über Durchmesser) zugeführt. Es wurde ein
volumetrisches Zuführgerät K-tron T20 mit Trichter mit Rührer zur Beschickung des Extruders
benutzt. Der Extruder-Zylinder, der elektrisch geheizt und wassergekühlt war, war mit einer
Vakuumpumpe über eine Entlüftunges-Öffnung versehen, die benutzt wurde, wenn sich eine
Schmelzdichtung gebildet hatte. Die Temperaturen der Zylinder-Schmelzzone (insgesamt neun) wurden
zwischen 25 und 75ºC (Beginn bis zum Ende des Zylinders) bis 25 bis 175ºC (Beginn bis Ende des
Zylinders) eingestellt.
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Nachdem sich eine Schmelzdichtung gebildet hatte, wurde ein Vakuum angelegt, um den
Wasserdampf, der sich aufgrund des Restfeuchtigkeitsgehaltes des Polyvinylpyrrolidons im
Zylinder gebildet hatte, zu entfernen. Die Extruderschnecken waren so konstruiert, daß sie mindestens
einen Förderabschnitt, gefolgt von einem Schaufel-Scher/Misch-Abschnitt, ergaben. Das Extrudat
wurde schließlich zum Ende des Zylinders befördert und ohne eine Werkzeugplatte direkt auf eine
Kühlwalze (gekühlt mit Wasser von 4ºC) extrudiert. Das Extrudat wurde auf den Walzen rasch zu
einem spröden glasartigen Material gekühlt und als Späne durch Stifte entfernt, die nahe der
Oberfläche der größeren der beiden Kühlwalzen rotierten. Das spanförmige Material wurde
hammergemahlen und gesiebt, um Granulat von etwa 250 um zu erzeugen.
(b) Herstellung von FASTAC/Polyvinylpyrrolidon-Tabletten
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Es wurden Tabletten mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
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g/kg
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FASTAC (100% m/m) 150,00
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Empicol LZ 7,0
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Zitronensäure (wasserfrei) 210,00
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Kaliumhydrogencarbonat 290,00
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Kaliumhydrogensulfat 1,80
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Avicel PH101 100,00
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Neosyl TS 6,0
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Agrimer 30 223,20
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Sorbitol P300 12,0
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Das in Beispiel 1(a) hergestellte Granulat wurde mit den anderen Bestandteilen vermischt
und dann unter Benutzung einer Tablettiermaschine zur Bildung von Tabletten gepreßt.
BEISPIEL 2
Beurteilung der Eigenschaften einer wässerigen Dispersion der festen Formulierung
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Die Beurteilungen schlossen einen Tauchversuch von bis zu 803 Angusrindern in einem
konventionellen geraden, 20.000 Liter fassenden Tauchtank unter Einsatz von in Beispiel 1(b)
hergestellten Tabletten ein, die 150 g/kg aktiven Bestandteil (α-Cypermethrin) enthielten.
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Der Tauchtank wurde anfänglich gesäubert und unter Einsatz von mit frischem Wasser
gefüllten kalibrierten 200 Liter-Fässern kalibriert. Der Tank wurde dann unter Einsatz von 5 kg der
Tabletten in 15.000 Litern Wasser gefüllt, um eine angestrebte Tauchwasch-Konzentration von 50
ppm zu ergeben.
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Bei Kontakt mit dem Wasser im Tank begannen die Tabletten unmittelbar zu schäumen,
während sie sich zum Boden des Tanks bewegten. Etwa eine Minute später kamen die Tabletten
wieder an die Oberfläche, bis sie vollständig gelöst waren.
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Der Tauchtank wies ein Tropfbahn auf, um sicherzustellen, daß eine maximale Menge des
Tauchwassers von den getauchten Tieren zum Tank zurückkehrte.
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Es wurden 50 Rinder benutzt, um die Tankfüllung nach dem anfänglichen Befüllen oder
Ergänzen zu mischen.
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Tabelle 1 gibt Einzelheiten der Tauchbesonderheiten.
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Es wurden verschiedene Beurteilungen vorgenommen, wie im folgenden erläutert.
(a) Stabilität des aktiven Bestandteils im Tauchtank
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Die Konzentration des aktiven Bestandteils im Tauchwasser wurde in Intervallen bestimmt.
Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
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Tabelle 3 gibt Einzelheiten der Endkonzentration des aktiven Bestandteils, nachdem die
meisten/alle Tiere in einer bestimmten Woche getaucht wurden. In einigen Fällen wurden weitere
Tiere getaucht, nachdem die Konzentration des aktiven Bestandteils bestimmt worden war, wie
sich aus den Ergebnissen in Tabelle 1 ergibt.
(b) Wirksamkeit des aktiven Bestandteils im Tauchtank
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Die insektizide Aktivität der Tauchfüllung wurde folgendermaßen bestimmt.
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Zehn mit Zecken (hauptsächlich Hyalomma sp und Rhipicephalus evertsi evertsi) befallene
Rinder wurden aus der Hauptherde ausgewählt und mit numerierten Ohrmarken identifiziert. Die
Zecken auf den Tieren wurden in verschiedenen Intervallen an ihrer bekannten bevorzugten Stelle
gezählt, die sowohl für Hyalomma sp und Rhipicephalus evertsi evertsi das Perineum ist. Fünf von
zehn Rindern (in den folgenden Tabellen mit 1 bis 5 numeriert) wurden nicht mit dem aktiven
Bestandteil behandelt. Die anderen fünf (in den folgenden Tabellen mit 6 bis 10 numeriert) wurden
unter Bedingungen behandelt, die oben unter Bezugnahme auf Tabellen 1 bis 3 beschrieben sind.
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Die Ergebnisse der Zecken-Zählungen sind in Tabellen 4 bis 7 angegeben. Die Angabe "n/c"
in den Tabellen bedeutet, daß keine Zählung vorgenommen wurde. Es sollte auch bemerkt werden,
daß sich die Tabellen 4 und 6 auf eine Zählung nicht überfressener Zecken in Form von Männchen
und flachen Weibchen bezieht, während sich die Tabellen 5 und 7 auf eine Zählung partiell und
vollständig überfressener Weibchen bezieht.
Diskussion von Eigenschaften der festen Formulierung/wässerigen Dispersion der festen
Formulierung
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Die folgenden Punkte wurden aus den oben beschriebenen Beurteilungen und anderen
Beurteilungen notiert:
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(i) die feste Formulierung löst sich rasch in Wasser;
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(ii) der Einsatz der festen Formulierung führt nicht zu irgendwelchen Zeichen einer
Entzündung auf den getauchten Tieren;
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(iii) der aktive Bestandteil bleibt mindestens 2 Stunden in Suspension in dem Tauchtank. Diese
Eigenschaft wurde festgestellt, während der Tauchprozess verzögert wurde, während man
auf die Gruppe von Tieren wartete, und sie wird in der Konzentration des aktiven
Bestandteils in Tauchlösungs-Proben reflektiert, die kurz vor und nach der Warteperiode
genommen wurden;
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(iv) obwohl die Flüssigkeit im Tauchtank durch eine beträchtliche Menge organisches Material
und andere Verunreinigungen während der Dauer der Beurteilungen (ca. 26 Wochen)
verunreinigt wurde, zeigen die Ergebnisse der Beurteilung der Konzentration des aktiven
Bestandteils in der Tauchlösung, daß die Stabilität des aktiven Bestandteils durch den Einsatz
in Form einer festen Formulierung nicht beeinträchtigt wird;
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(v) die Stripprate des aktiven Bestandteils ist gering und
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(vi) der aktive Bestandteil ist wirksam bei der Bekämpfung von Zecken.
TABELLE 1
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* = Anfängliche frische Füllung
TABELLE 2
TABELLE 3
TABELLE 4
TABELLE 5
TABELLE 6
TABELLE 7