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KR20110132354A - 향상된 잔류 활성을 갖는 마이크로캡슐화 살충제 - Google Patents

향상된 잔류 활성을 갖는 마이크로캡슐화 살충제 Download PDF

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KR20110132354A
KR20110132354A KR1020117020479A KR20117020479A KR20110132354A KR 20110132354 A KR20110132354 A KR 20110132354A KR 1020117020479 A KR1020117020479 A KR 1020117020479A KR 20117020479 A KR20117020479 A KR 20117020479A KR 20110132354 A KR20110132354 A KR 20110132354A
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KR
South Korea
Prior art keywords
methyl
pesticide
esterified fatty
fatty acid
microencapsulated
Prior art date
Application number
KR1020117020479A
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English (en)
Inventor
스티븐 윌슨
Original Assignee
다우 아그로사이언시즈 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다우 아그로사이언시즈 엘엘씨 filed Critical 다우 아그로사이언시즈 엘엘씨
Publication of KR20110132354A publication Critical patent/KR20110132354A/ko

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Abstract

본 발명은 적용후 연장된 현장 수명의 살충 활성을 갖는 마이크로캡슐화 살충제를 제조 및 사용하는 방법에 관한 것이다. 이들 방법은 중합체 쉘에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 에스테르화 지방산과 같은 적어도 하나의 비휘발성 화합물 및 적어도 하나의 오르가노포스페이트 살충제를 포함하는 마이크로캡슐을 형성하는 단계를 포함한다. 이들 제제는 곤충 개체에 인접한 영역에 마이크로캡슐화 제제의 단일 또는 정기적인 적용에 의해 곤충 개체를 방제하는데 사용될 수 있다.

Description

향상된 잔류 활성을 갖는 마이크로캡슐화 살충제{MICROENCAPSULATED INSECTICIDE WITH ENHANCED RESIDUAL ACTIVITY}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 명시적으로 포함되는 2009년 3월 4일자로 출원된 US 가특허 출원 제61/157,197호의 이익을 청구한다.
다양한 태양 및 실시양태는 일반적으로 적용 후 긴 유효 살충 활성 기간을 비롯한 이로운 생물학적, 상업적, 및/또는 환경적 특성을 나타내는 마이크로캡슐화 살충 제제에 관한 것이다.
곤충 개체의 방제는 현대 농업, 식품 저장 및 위생에 있어 중요하다. 현재, 안전하고 효과적인 캡슐화 살충 제제가 곤충 개체의 방제에 중요한 역할을 하고 있다. 유용한 캡슐화 살충 제제의 특성은 표적 곤충에 대한 우수한 초기 독성, 취급의 용이함, 안정성, 환경에서 이로운 잔류 시간, 예를 들어 곤충의 개체에 인접한 영역에 적용 후 긴 유효 살충 활성 기간을 비롯한 표적 해충에 대한 우수한 효능을 포함한다.
사실상, 곤충을 죽이거나 방제하는 능력을 잃은 모든 살충 제제는 다시 적용되어야 하므로, 증가된 재료 및 노동 비용을 야기한다. 또한, 적용후 활성 기간이 짧은 제제는, 곤충 개체에 인접한 표면이 침입에 취약한 기간을 야기할 수 있다. 따라서, 적용 후 연장된 기간 동안 활성을 보유하는 곤충 제제가 필요하다. 본 명세서에 개시된 다양한 태양 및 실시양태는 곤충 개체에 인접한 표면에 적용된 후 연장된 기간 동안 곤충을 죽이거나 쫓아내는 능력을 보유하는 살충 제제에 대한 필요를 다룬다.
요약
본 발명의 하나의 실시양태는 표면에 적용된 후 적어도 120일 동안 곤충 개체에 인접한 표면으로부터 곤충을 죽이거나 쫓아내는 능력을 보유하는 마이크로캡슐화 살충 제제를 제조하는 방법이다. 하나의 이러한 방법은 적어도 하나의 살충제, 에스테르화 지방산, 적어도 하나의 단량체, 및 가교제를 제공하는 단계; 살충제, 저휘발성 성분 및 적어도 하나의 단량체를 혼합하는 단계; 및 단량체를 축합시켜 살충제의 일부 및 에스테르화 지방산의 일부를 적어도 부분적으로 캡슐화하는 중합체 캡슐 쉘을 형성하는 단계를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 에스테르화 지방산은 이하의 화학식 A를 갖는다.
<화학식 A>
Figure pct00001
여기서, R1은 11 내지 25 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이고,
R2는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 살충 활성을 갖는 제제의 성분은 오르가노포스페이트 살충제이다. 하나의 실시양태에서, 오르가노포스페이트 살충제는 아세페이트, 아진포스-메틸, 클로르펜빈포스, 클로르에톡시포스, 클로르피리포스, 디아지논, 디메토에이트, 디술포톤, 에토프로포스, 페니트로티온, 펜티온, 페나미포스, 포스티아제이트, 말라티온, 메타미도포스, 메티다티온, 오메토에이트, 옥시데메톤-메틸, 파라티온, 파라티온-메틸, 포레이트, 포스메트, 프로페노포스, 및 트리클로르폰으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시양태에서, 살충 활성을 나타내는 제제의 성분은 클로르피리포스-메틸이다.
하나의 실시양태에서, 제제는 살충 활성을 갖는 성분을 적어도 부분적으로 감싸고, 본질적으로 불수용성인 적어도 하나의 단량체와 수용성인 하나의 단량체의 계면중축합에 의해 형성되는 마이크로캡슐 쉘을 포함한다. 마이크로캡슐 쉘을 형성하는데 사용될 수 있는 유용성 화합물은 디이소시아네이트, 폴리이소시아네이트, 이산 클로라이드, 다중산 클로라이드, 술포닐 클로라이드, 및 클로로포메이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 쉘을 형성하는데 사용될 수 있는 수용성 단량체는 디아민, 폴리아민, 수용성 디올, 및 수용성 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시양태에서, 계면중축합 단계는 아민과 같은 가교제의 존재 하에서 수행된다.
하나의 실시양태에서, 제제의 에스테르화 지방산은 메틸올레에이트이다.
하나의 실시양태는 약 90 nm 내지 약 150 nm의 쉘 두께를 갖는 마이크로캡슐을 형성하는 것을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 마이크로캡슐 쉘은 약 100 nm 내지 약 130 nm의 두께를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 마이크로캡슐 쉘은 약 120 nm의 두께를 갖는다.
또 다른 실시양태는 곤충 개체에 인접한 표면 상의 곤충을 죽이거나 쫓아내는 능력을 적어도 120일 동안 보유하는 살충 제제를 제공하는 단계, 및 곤충 개체에 인접한 표면에 제제를 적용하는 단계를 포함하는, 곤충 개체의 방제 방법이다. 또 다른 실시양태에서, 제제는 살충 활성 또는 곤충을 쫓아내는 능력을 적어도 150일 동안 보유하고, 또 다른 실시양태에서 제제는 적용후 살충 활성을 적어도 170일 동안 보유한다.
하나의 실시양태는 살충제 및 에스테르화 지방산(A)을 포함하는 혼합물을 적어도 부분적으로 둘러싸는 마이크로캡슐 쉘 또는 벽을 갖는 살충 제제를 제공하는 단계를 포함하는, 제제의 적용 이후 연장된 기간 동안 곤충 개체의 방제 방법이다.
<화학식 A>
Figure pct00002
여기서, R1은 11 내지 25 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이고,
R2는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이다.
일부 실시양태에서, 살충제는 오르가노포스페이트 살충제이고, 캡슐은 수용성 단량체 및 불수용성 단량체의 계면중축합을 통해 형성된다. 추가의 단계는 예를 들어, 곤충 개체에 인접한 표면에 제제를 적용하는 것을 포함한다.
하나의 실시양태에서, 곤충 개체의 방제 방법은 오르가노포스페이트 살충제를 포함하는 마이크로캡슐화 제제를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 오르가노포스페이트 살충제는 아세페이트, 아진포스-메틸, 클로르펜빈포스, 클로르에톡시포스, 클로르피리포스, 디아지논, 디메토에이트, 디술포톤, 에토프로포스, 페니트로티온, 펜티온, 페나미포스, 포스티아제이트, 말라티온, 메타미도포스, 메티다티온, 오메토에이트, 옥시데메톤-메틸, 파라티온, 파라티온-메틸, 포레이트, 포스메트, 프로페노포스, 및 트리클로르폰으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 실시양태에서, 오르가노포스페이트 살충제는 클로르피리포스-메틸이다.
하나의 실시양태에서, 곤충 개체의 방제 방법은, 캡슐 벽이 디이소시아네이트, 폴리이소시아네이트, 이산 클로라이드, 다중산 클로라이드, 술포닐 클로라이드, 및 클로로포메이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 유용성 단량체와, 디아민, 폴리아민, 수용성 디올, 및 수용성 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 수용성 단량체 사이의 계면중축합에 의해 형성되는 마이크로캡슐화 살충 제제를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 중축합은 화학식 A를 갖는 에스테르화 지방산의 존재 하에서 수행된다.
<화학식 A>
Figure pct00003
여기서, R1은 11 내지 25 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이고,
R2는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이다.
하나의 실시양태에서, 제제는 약 3 내지 약 30 wt%의 에스테르화 지방산을 포함한다. 또 다른 실시양태는, 제제의 적용 후 적어도 120일 동안 곤충을 죽이거나 쫓아내기를 계속하는 화학식 A에 따른 에스테르화 지방산을 포함하는 마이크로캡슐화 살충 제제를 제공하는 단계를 포함하는, 살충 제제의 적용 이후 연장된 기간 동안 곤충 개체에 인접한 영역의 곤충 개체의 방제 방법이다. 또 다른 실시양태는, 마이크로캡슐의 쉘 두께가 약 90 nm 내지 약 150 nm인 마이크로캡슐화 살충 제제를 적용하는 단계, 및 곤충 개체에 인접한 영역에 마이크로캡슐 제제를 적용하는 단계를 포함하는, 주어진 영역의 곤충 개체의 방제 방법이다. 또 다른 실시양태에서, 마이크로캡슐 쉘 또는 벽은 약 120 nm의 두께를 갖는다.
하나의 실시양태에서, 연장된 수명의 살충 제제의 중합체 쉘은 디에틸렌트리아민과 같은 아민의 존재 하에서, 그리고 오르가노포스페이트 살충제 및 에스테르화 지방산의 존재 하에서 수용성 단량체와 불수용성 단량체의 가교에 의해 형성된다.
또 다른 실시양태는 클로르피리포스-메틸, 메틸 올레에이트, 및 폴리우레아를 포함하는 중합체 마이크로캡슐 쉘을 포함하는 마이크로캡슐화 살충 제제이다.
신규 기술 원리의 이해를 돕기 위한 목적으로, 바람직한 실시양태를 참조할 것이고, 이러한 실시양태는 특정의 표현으로 기술될 것이다. 그러나, 이는 신규 기술의 범위를 한정하려는 의도가 아니며, 신규 기술이 관련되는 기술분야의 당업자에게 통상적으로 일어나는 신규 기술 원리의 변경, 변형, 및 다른 적용이 고려되어야 함을 이해해야 한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 용어 "쉘" 및 "벽"은 마이크로캡슐과 관련하여 상호교환가능한 것으로 사용된다. 이러한 용어는, 주어진 쉘 또는 벽이 완전히 균일하거나, 또는 상응하는 마이크로캡슐 내에 위치되는 어떠한 물질 또는 성분이든지 완전히 에워싸는 것을 반드시 의미하지는 않는다.
용어 "약"은 ± 20％ 값의 범위로서, 예를 들어 약 1.0은 0.8에서 1.2까지의 값과 이 범위 내에 있는 모든 값을 포함하는 것을 의미한다.
계속적인 해충 침입을 방제하거나 해충 침입 발생을 방지하기 위해 다양한 살충 제제를 정기적으로 적용할 필요성은 사용되어야 하는 살충제의 양과, 살충제의 수송, 취급 및 적용과 관련된 비용을 증가시킨다. 유감스럽게도, 대부분의 살충제, 특히 액상 제제는 적용 후 상대적으로 빨리 효능을 잃기 때문에 곤충 방제를 보장하기 위해서는 다시 적용되어야 한다. 따라서, 적용후 유효 수명을 증가시키는 살충제 제조 방법은, 곤충 개체의 방제를 위해 살충제에 의존하는 산업 및 개인에게 상당한 이익을 제공한다.
살충제의 적용후 활성 기간을 연장하는 방법은 곤충 개체에 인접한 영역 또는 곤충이 침입하기 쉬운 영역에 활성 성분의 분말 또는 결정을 제공 및 적용하는 것을 포함한다. 모든 유용한 살충제가 이 방법으로 취급될 수 없고, 일부 매우 유용한 살충제는 액체형 또는 유사 액체형일 때 가장 효과적이다. 화합물이 결정형 또는 분말형에서 활성인 때에도, 건조 제제가 바람 또는 비에 의한 의도하지 않은 증가된 분산 경향, 또는 지면에 떨어지고 나뭇잎, 줄기 및 개화부와 같이 화합물이 최대 유용성을 나타낼 수 있는 다양한 상승 표면을 벗어나 떨어지는 경향을 비롯한 자체 한계를 갖는 상황이 있다. 다른 방법은 건조, 희석, 및/또는 의도하지 않은 분산으로부터 활성 성분을 어느 정도 보호하도록 의도된 제제의 활성 성분을 캡슐화하는 것이다. 또한, 현재 입수가능한 다양한 살충제의 캡슐화 제제의 다수는 곤충 개체에 인접한 영역에 적용후 여전히 상대적으로 빨리 활성을 잃는다.
본 명세서에 개시된 마이크로캡슐화 살충 제제를 제조하고 사용하는 다양한 방법은 에스테르화 지방산과 같은 비휘발성 화합물과 함께 제제의 활성 살충제를 마이크로캡슐에 적어도 부분적으로 캡슐화시킴으로써 이러한 문제를 해결한다. 이러한 유형의 제제로부터 이들을 취하는 살충제의 하나의 군은 오르가노포스페이트이다. 이런 부류의 살충제는 아세페이트, 아진포스-메틸, 클로르펜빈포스, 클로르에톡시포스, 클로르피리포스, 디아지논, 디메토에이트, 디술포톤, 에토프로포스, 페니트로티온, 펜티온, 페나미포스, 포스티아제이트, 말라티온, 메타미도포스, 메티다티온, 오메토에이트, 옥시데메톤-메틸, 파라티온, 파라티온-메틸, 포레이트, 포스메트, 프로페노포스, 및 트리클로르폰을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 비휘발성 성분을 포함하는 마이크로캡슐 제제에 포함되는 것으로부터 이득을 취하는 하나의 특히 유용한 오르가노포스페이트 살충제는 클로르피리포스-메틸이다.
표 1에 도시한 바와 같이, 클로르피리포스-메틸과 같은 살충 제제는 에스테르화 지방산, 대두유, 또는 폴리글리콜과 같은 불활성 액체의 존재 하에서 캡슐을 형성함으로써 마이크로캡슐에 포함될 수 있다. 메틸 올레에이트를 갖거나, 갖지 않고 만들어진 다양한 제제를 실험 섹션에 나타낸 방법으로 합성하였다.
마이크로캡슐화 클로르피리포스-메틸과 같은 오르가노포스페이트 살충 제제는 적용 후에 대체로 활성을 잃는다.
Figure pct00004
표 1에 사용된 상표명 및 약어의 설명
솔베소(Solvesso) 150: 크실렌 범위 방향족 용매, 엑손
폴리글리콜 P-2000: 폴리(프로필렌 글리콜), 다우 케미컬
PAPI 27: 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트, 다우 케미컬
고세놀(Gohsenol) GL03: 폴리(비닐 알콜), 니폰 고세이
비검(Veegum): 벤토나이트 클레이(bentonite clay), 알. 티. 반데르빌트(R. T. Vanderbilt)
켈잔(Kelzan) S: 크산검, 켈코(Kelco)
아틀록스(Atlox) 4913: 중합체 계면 활성제, 크로다(Croda)
이제 표 2를 참조하면, 이들 마이크로캡슐의 크기를 측정하고 한 글자 코드를 부여하였다. 그리고, 이들 제제를 곤충 개체에 인접한 표면에 적용하여 효능을 측정하였다.
Figure pct00005
대두유, 폴리글리콜, 또는 에스테르화 지방산과 같은 불활성 비휘발성 성분을 사용하여 형성된 그리고 불활성 비휘발성 성분없이 형성된 마이크로캡슐화 살충 제제의 일부 성분의 정성적 요약이다.
Figure pct00006
본 명세서에 개시된 마이크로캡슐화 제제의 효능을 시험하기 위해서, 대조군 제제와 함께 상기 제제를 이하의 표면, 석고, 나무 및 머드에 적용하였다. 대조군 제제와 함께 상기 제제의 모기 종, Anopheles arabiensis에 대한 활성을 모니터링하였다. 이 연구를 약 170일 기간 동안 수행하였고, 이들 시험에서 수집된 데이터를 표 4 내지 표 8에 나타내고, 표 9에 요약한다.
Figure pct00007
Anopheles arabiensis에 대해 측정된 사멸률 결과는 해충을 포함하는 영역에 제제의 적용 1일 후에 측정하였다.
Figure pct00008
Anopheles arabiensis에 대해 측정된 사멸률 결과는 해충을 포함하는 영역에 제제의 적용 1달 후에 측정했다.
Figure pct00009
Anopheles arabiensis에 대해 측정된 사멸률 결과는 해충을 포함하는 영역에 제제의 적용 2달 후에 측정했다.
Figure pct00010
Anopheles arabiensis에 대해 측정된 사멸률 결과는 해충을 포함하는 영역에 제제의 적용 4달 후에 측정했다.
Figure pct00011
Anopheles arabiensis에 대해 측정된 사멸률 결과는 해충을 포함하는 영역에 제제의 적용 5달 3주 후에 측정했다.
Figure pct00012
잔류 살충 활성의 요약은 모기를 사용하여 측정하였다. 이들 값은 클로르피리포스-메틸과 같은 오르가노포스페이트를 포함하는 다양한 마이크로캡슐 제제를 적용한 후 측정하였다. 일부 제제는 에스테르화 지방산을 포함하였지만 일부 제제는 상기 화합물을 포함하지 않는다.
이제 표 9를 참고하면, 시험된 모든 제제 중에서 적용후 가장 긴 활성 유효 기간을 갖는 제제는 에스테르화 지방산을 포함하였다. 대두유 및 폴리글리콜과 같은 다른 비휘발성 성분은 에스테르화 지방산과 동일한 정도로 살충제의 유효 수명을 연장하지 않았다. 이러한 결과는, 오르가노포스페이트 살충제를 포함하는 마이크로캡슐에 에스테르화 지방산을 추가하는 것이, 적용 후 150일 이상 동안 살충 활성을 보유하는 마이크로캡슐 제제를 생성함을 보여준다.
실험
재료 및 방법
마이크로캡슐 현탁액의 제조
이제 표 1을 참조하면, 대표 캡슐 현탁액을 합성하는데 사용된 성분의 양이 표 1에 요약된다. 표 1에 나열된 화합물을 제조하기 위한 이후의 방법은 이하와 같다. 반응 혼합물의 조성을 변화시킴으로써 다양한 제제를 제조하였다. 나타낸 양의 PAPI 27 이소시아네이트 단량체(다우 케미컬)와 1-노나날을 방부제로서 함유한 솔베소 150 중 클로르피리포스-메틸 50 wt％ 용액을 조합하여 유기상을 제조하였다. 메틸 올레에이트, 대두유, 또는 폴리글리콜 P-2000을 표 1에 나타낸 바와 같이 포함시켰다. 이 혼합물을 균질하게 될 때까지 교반하였다. 표 1에 나타낸 양의 DI 물(이하에 설명되는 10％ 아민 용액을 제조하는데 이용되는 양은 제외)과 나타낸 양의 폴리(비닐 알콜)(PVA, 고세놀 GL03, 니폰 고세이), 비검®(알. 티. 반데르빌트), 및 켈잔 S®(켈코)로 구성된 수상을 제조하였다. 이러한 수상을 유기상에 첨가하여 2상 혼합물을 만들었다. 이러한 혼합물은 유화 슬리브가 있는 표준 혼합 헤드 어셈블리를 사용하는 실버슨(Silverson) L4RT-A 고속 혼합기를 사용하여 유화되었다. 잘 유화될 때까지 유기상을 인출하는 수상에 위치되는 혼합 어셈블리의 팁부로 상대적으로 느린 속도(~1000 rpm)로 먼저 혼합함으로써 유화를 달성하였다. 그 후, 속도는 이산 증분으로 증가되었다. 각각의 속도의 증가 후 혼합기를 정지시키고 크기를 측정했다. 이러한 공정을 목적하는 입자 크기가 달성될 때까지 계속하였다. 목적하는 크기에 도달하는 데에는 통상 ~4500 내지 7500 rpm의 속도가 요구되었다. 우수한 혼합을 유지시키는 감소된 속도로 교반하면서 가교 아민[디에틸렌트리아민(DETA) 또는 에틸렌디아민(EDA), Aldrich]을 10％ 수용액으로서 적가하였다. 아민 첨가를 완료한 후, 생성된 캡슐 현탁액을 추가의 시간 동안 교반하고, 나타낸 양의 아틀록스 4913을 첨가하고, 최종 간단한 균질화를 수행하여 캡슐 현탁액의 제조를 완료하였다.
혼합물 교반 시간을 신중히 조정하고/하거나 혼합기의 속도를 조정함으로써 일정 범위의 쉘 두께를 갖는 다양한 캡슐 크기의 캡슐화 오르가노포스페이트 살충 제제를 제조할 수 있다. 유사하게, 단량체, 가교제, 습윤제, 버퍼 등의 양은 다양한 캡슐 및 쉘 두께를 갖는 마이크로캡슐화 오르가노포스페이트 살충 제제를 생성하기 위해 조정될 수 있다.
마이크로캡슐의 최종 조성은 그의 형성에 사용된 재료의 비율과 동등하거나 궁극적으로 동일하다. 따라서, 이들 제제의 조성은 제제를 형성하는데 사용된 반응 혼합물의 조성과 동일하지는 않지만 매우 유사하다(표 1).
마이크로캡슐 현탁액의 입자 크기 측정
작은 체적의 샘플 유닛이 있고 소프트웨어 버전 5.12를 사용하는 Malvern Mastersizer 2000 광 산란 입자 사이저(sizer)를 사용하여 캡슐 현탁액 입자 크기 분포를 측정했다. 측정 전에 샘플은 균질성을 보장하도록 흔들어지거나 저어졌다. 체적 중간 분포(VMD)는 상기 재료 섹션의 각각의 제제에 대해 보고된다.
캡슐 벽 두께의 계산
구의 체적을 반경에 관련시키는 기하학 식을 기초로 목표 벽 두께를 달성하는데 필요한 캡슐 벽 성분의 양을 계산하였다. 코어가 벽을 형성하지 않은 불수용성 성분(클로르피리포스, 용매)을 포함하고, 쉘은 중합성 물질(오일 및 수용성 단량체)로 구성되는 코어-쉘 형태를 취하면, 수학식 (1)은 코어의 체적(VC)과, 코어의 체적에 쉘의 체적(VS)을 더한 값의 비를 각각의 반경과 관련시킨 것이 되고, 여기서 rS는 쉘을 포함한 캡슐의 반경이고, lS는 쉘의 두께이다.
Figure pct00013
(1)
수학식 (1)을 쉘의 체적에 대해 풀면 아래의 수학식이 산출된다.
Figure pct00014
(2)
질량(mi) 및 밀도(di)를 그들 각각의 체적(mS/dS=VS 및 mC/dC=VC)에 대입시키고 쉘의 질량에 대해 풀면 아래의 수학식이 된다(여기서, 아래첨자 s 또는 c는 각각 쉘 또는 코어를 지칭한다).
Figure pct00015
(3)
계산을 간단히 하고, 캡슐 코어 및 쉘 성분 각각의 중량을 바로 사용하기 위해서, 밀도비(dS/dC)가 대략 1과 같다는 근사치를 사용하여 아래의 수학식 (4)를 산출한다.
Figure pct00016
(4)
mC=mO-mOSM, mS=mO+(fWSM / OSM)mOSM-mC, 및 fWSM / OSM=mWSM/mOSM(유용성 단량체에 대한 수용성 단량체의 비율)을 대입하고, mOSM에 대해 풀면 아래의 수학식이 산출된다(여기서, mO는 오일 성분(클로르피리포스, 용매, 유용성 단량체)의 총 질량이고, mOSM은 유용성 단량체의 질량이고, mWSM은 수용성 단량체의 질량임).
Figure pct00017
(5)
mOSM을 결정하기 위해, 통상적으로 mWSM의 총량이 계산에 사용되었다. 본 연구에서, 수용성 단량체는 전체 캡슐 현탁액 제제에 있어서 유용성 단량체에 대해 1:1 당량을 기준으로 사용하였다.
합성 및 시험된 다양한 제제의 리스트, 표 1 참조
A는 22.4％ w/w (240g/i) 클로르피리포스-메틸을 포함한다.
B는 22.4％ w/w (240g/i) 클로르피리포스-메틸을 포함한다.
C는 14.6％ w/w (150g/i) 클로르피리포스-메틸을 포함한다.
D는 14.6％ w/w (150g/i) 클로르피리포스-메틸을 포함한다.
E는 14.6％ w/w (150g/i) 클로르피리포스-메틸을 포함한다.
F는 14.6％ w/w (150g/i) 클로르피리포스-메틸을 포함한다.
DDT-G는 750 g/kg 트리클로로비스(클로로페닐)에탄을 포함한다.
시험 방법
WHO 실험 프로토콜의 수정된 버전을 사용하여 곤충 넉다운(knockdown) 시험을 수행하였다. 이들 시험에서는, 1일 내지 5일생 암컷 말라리아 모기가 시험 곤충으로서 사용되었다. 사용된 시험 표면은 탄자니아의 느두마(Nduma)로부터의 머드, 목재 및 석고였다. 이들 시험에 사용된 머드는 느두마에서 일부 오두막을 짓는데 사용되는 것과 동일한 머드 공급원으로부터 온 것이다. 흙과 수돗물을 혼합하여 플라스틱 주형에 위치시켜 머드 패널을 만들었다. 상부는 평탄화되고 건조를 위해 방치하였다. 형성된 크랙은 머드로 채웠다. 시험 머드 표면을 생성하는데 사용된 것과 동일한 또는 실질적으로 동일한 주형을 사용하여, 석고와 수돗물을 혼합하여 석고 패널을 만들었다. 다양한 제제의 샘플이 표 3에 주어진 비율로 수돗물로 희석되고, 에어로그래프 스프레이 건으로 적용되었다.
석고 및 목재 패널에 분무하고 다음날 제1 노출을 수행하였다. 곤충 노출 시험은 동일한 표면을 사용하여 1달, 2달, 4달 및 5달 3주(약 170일)의 간격으로 반복되었다. 시험의 규모와, 1일 내지 5일생 암컷 말라리아 모기의 입수가능성 때문에, 시험을 2 종류로 나눴다.
각각의 샘플의 적용 동안에, 또한 8 장의 여과지가 처리되었다. 이들은 처리 후 저장 기간, 즉 1일, 1달, 2달, 4달 및 5달 3주 후 분석을 위해 -27℃에서 급속 냉동고에 배치되었다. 각각의 노출 후 넉다운 수를 세고, 모기는 유리 용기로 옮겨졌다. 유리 용기를 오건디(organdie)로 덮고 탄성 밴드로 고정했다. 5％ 당액으로 포화된 일 편의 면모를 음식으로서 오건디의 상부에 배치하였다. 이전의 노출에서 70％ 초과의 사멸률을 얻었거나 이들 실험을 수행하는 과정 중에 필요하다고 여겨진 경우에 표면 상에 재노출을 수행하였다.
본 발명의 추가의 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명에 설명될 것이고, 부분적으로는 상기 상세한 설명으로부터 본 기술 분야의 당업자에게 쉽게 이해되거나, 이하의 상세한 설명, 청구범위 및 도면을 포함하는 본 명세서에 기술된 본 발명을 실시함으로써 인식될 것이다.
신규한 기술이 도면 및 전술한 상세한 설명에 상세히 예시 및 설명되었지만, 이는 예시적인 것이고 이것으로 제한되지 않는 것으로 간주되어야 하고, 단지 바람직한 실시양태가 제시 및 설명된 것이고, 신규한 기술의 사상 내에 있는 모든 변경 및 변형은 보호되는 것이 바람직함을 이해하여야 한다. 또한, 신규한 기술이 특정 실시예, 이론적 주장, 설명 및 예시를 사용하여 예시되었지만, 이들 예시 및 이에 대한 논의는 기술을 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 모든 특허, 특허출원 및 본 출원에 참조된 인용문헌, 과학적 논문, 간행물 등은 그의 전체 내용이 참조로 본 명세서에 포함된다.

Claims (20)

  1. 적어도 하나의 살충제, 적어도 하나의 에스테르화 지방산, 적어도 하나의 가교제 및 적어도 하나의 유형의 단량체를 제공하는 단계,
    살충제, 에스테르화 지방산, 적어도 하나의 가교제 및 적어도 하나의 유형의 단량체를 혼합하는 단계, 및
    살충제의 일부 및 에스테르화 지방산의 일부를 적어도 부분적으로 캡슐화하는 중합체 마이크로캡슐 쉘을 형성하여 마이크로캡슐화 살충 제제를 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 마이크로캡슐화 살충 제제는 제제가 곤충 개체에 인접한 영역에 적용된 후 적어도 1주 동안 곤충을 방제하는 능력을 보유하는, 살충제의 유효 현장 수명을 연장하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 에스테르화 지방산이 아래의 화학식을 갖는 방법.
    Figure pct00018

    여기서, R1은 11 내지 25 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이고, R2는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이다.
  3. 제1항에 있어서, 에스테르화 지방산이 메틸 올레에이트인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 살충제가 오르가노포스페이트 살충제인 방법.
  5. 제4항에 있어서, 오르가노포스페이트 살충제가 아세페이트, 아진포스-메틸, 클로르펜빈포스, 클로르에톡시포스, 클로르피리포스, 디아지논, 디메토에이트, 디술포톤, 에토프로포스, 페니트로티온, 펜티온, 페나미포스, 포스티아제이트, 말라티온, 메타미도포스, 메티다티온, 오메토에이트, 옥시데메톤-메틸, 파라티온, 파라티온-메틸, 포레이트, 포스메트, 프로페노포스, 및 트리클로르폰으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 오르가노포스페이트 살충제가 클로르피리포스-메틸인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 중합체 쉘이 계면중축합에 의해 형성되고, 적어도 하나의 단량체 유형이
    디이소시아네이트, 폴리이소시아네이트, 이산 클로라이드, 다중산 클로라이드, 술포닐 클로라이드, 및 클로로포메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 유용성 단량체, 및
    디아민, 폴리아민, 수용성 디올, 및 수용성 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 가교제를 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 마이크로캡슐 쉘이 약 90 내지 약 150 nm의 두께를 갖는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 마이크로캡슐 쉘이 약 120 nm의 두께를 갖는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 가교제가 디에틸렌트리아민인 방법.
  11. 적어도 하나의 에스테르화 지방산, 적어도 하나의 오르가노포스페이트 살충제, 및 살충제 및 에스테르화 지방산을 적어도 부분적으로 캡슐화하는 중합체 마이크로캡슐 쉘을 포함하는 마이크로캡슐화 살충제를 제공하는 단계, 및
    곤충의 개체에 인접한 영역에 마이크로캡슐화 제제를 적용하는 단계를 포함하고, 여기서 마이크로캡슐화 제제는 제제가 곤충 개체에 인접한 영역에 적용된 후 적어도 120일 동안 살충 활성을 보유하는, 곤충 개체를 방제하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 오르가노포스페이트 살충제가 아세페이트, 아진포스-메틸, 클로르펜빈포스, 클로르에톡시포스, 클로르피리포스, 디아지논, 디메토에이트, 디술포톤, 에토프로포스, 페니트로티온, 펜티온, 페나미포스, 포스티아제이트, 말라티온, 메타미도포스, 메티다티온, 오메토에이트, 옥시데메톤-메틸, 파라티온, 파라티온-메틸, 포레이트, 포스메트, 프로페노포스, 및 트리클로르폰으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 오르가노포스페이트 살충제가 클로르피리포스-메틸인 방법.
  14. 제11항에 있어서, 캡슐 벽이 디이소시아네이트, 폴리이소시아네이트, 이산 클로라이드, 다중산 클로라이드, 술포닐 클로라이드, 및 클로로포메이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 유용성 단량체와, 디아민, 폴리아민, 수용성 디올, 및 수용성 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 수용성 단량체 사이의 계면중축합에 의해 형성되는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 가교제가 디에틸렌트리아민인 방법.
  16. 제11항에 있어서, 에스테르화 지방산이 이하의 화학식 A의 것인 방법.
    <화학식 A>
    Figure pct00019

    여기서, R1은 11 내지 25 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이고, R2는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기, 또는 알케닐기이다.
  17. 제16항에 있어서, 에스테르화 지방산이 메틸 올레에이트인 방법.
  18. 제10항에 있어서, 마이크로캡슐 벽이 약 90 nm 내지 약 150 nm의 두께를 갖는 방법.
  19. 제10항에 있어서, 마이크로캡슐이 약 120 nm의 두께를 갖는 방법.
  20. 클로르피리포스-메틸,
    메틸 올레에이트, 및
    폴리우레아를 포함하는 마이크로캡슐 쉘을 포함하는 마이크로캡슐화 살충 제제.
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