KR880002503B1

KR880002503B1 - 화학생물학적 약제의 캡슐화 방법

Info

Publication number: KR880002503B1
Application number: KR1019830000776A
Authority: KR
Inventors: 세일레 샤샤 바아룩; 트림넬 도늘드
Original assignee: 스타우퍼 케미칼 캄파니; 죤 마일즈 후우퍼
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1988-11-26
Also published as: DK83583D0; EP0088552A1; DE3367501D1; WO1983002906A1; EP0088552B1; CA1185837A; HU200287B; JPS59500263A; PL240785A1; US4439488A; CS124683A2; IN156304B; DK83583A; RO86455A; IL67979A0; DK159480B; ES520128A0; YU43155B; DD208532A5; AU564907B2

Abstract

내용 없음.

Description

화학생물학적 약제의 캡슐화 방법

본원 발명은 살충제 및 기타 화학생물학적 약제의 캡슐화 방법에 관한 것이다.

미합중국은 매년 약 20억 파운드의 살충제를 사용하여 잡초, 해충, 선충 및 진균류와 같은 병충해의 억제를 시도하고 있으나, 아직도 이들 해충으로 인한 1년간의 농산물의 손실액은 350억불에 달하고 있다. 이 손실액은 전체 농산물의 거래총액의 약 30%와 동등하다. 상기 문제점을 일부로서 바람, 증발, 침출, 분해 및 비(非)목표영역 위의 투여의 결과로서 목표 영역에 대한 살충제의 최대한의 유효성을 달성하지 못한 것이다. 더 한층 효과적인 살충제의 사용법을 달성하기 위한 한 방법을 투여율을 감소할 수 있는 제어된 방출형성물을 통하여, 투여율을 더욱 낮추고, 목표영역에 한정시키며, 증발 및 손실량을 감소시키고, 그리고 습기 및 토양 미생물의 존재와 동시에 살충제를 느린 속도로 방출하는 방법이다. 그밖에 또 제어된 방출에 의하여 바람직한 식물에 대한 독성이 감소되고, 살충제의 취급이 더욱 안전하게 되며, 살충제의 잔여 사용수명이 연장될 수 있다.

전분을 기본으로 한 캡슐화 물질에 의하여 화학생물학적 약제의 방출을 제어하기 위한 각종 방법이 개시되어 있다. 미합중국 특허 제4,277,364호 및 미합중국 특허출원 제150,550호(샤샤(Shasha)등에 의하여 1980년 5월 16일자 출원)에는 캡슐화 방법이 개시되어 있으며, 이 방법에 있어서는 폴리히드록시중합체 크산틴산염과 결합체를 단상(單相)으로부터 반응시켜 불용해성 크산틴화물 매트릭스(matrix)를 형성함으로써 활성제를 내부에 함유한다. 상기 샤샤 등에 의하여 발명된 방법은 수성 및 비수성 2상(二相)계에서 조작될 수 있으며, 또한 매트릭스 형성물질 및 코이물질이 동일 용제에서 용해될 수 있는 단상내에서 조작할 수 있는 이점을 지니고 있다. 또 하나의 다른 이점은 전체 반응혼합물이 고체화된 덩어리로 변환되고, 그것이 용이하게 건조되어 과잉의 물을 탈수한 후에 사용 가능한 생성물로 분쇄되는 점이다. 상기 방법에의하여 대부분 고분자 중합체 수용액을 2액상(液相)으로 분리하는 방법이나 계면중합 방법에 있어서 필요한 액체매질로부터의 회수공정이 불필요하게 된다. 그러나, 인화성이며 독성인 이황화탄소를 취급하기를 공업계에서 주저함으로써 상기 샤샤등에 의한 방법이 널리 상업적으로 받아들여 지지 못하여 왔다.

미합중국 특허출원 제202,396호(샤샤에 의하여 1980년 10월 30일자출원)에는 전분 함유물질 알콕시드와 칼슘, 바륨 및 스트론튬의 그룹에서 선택된 2가 양이온과의 신속한 불용해성에 의하여 살충제를 캡슐화 하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 수불용성 약제에 대하여 적용될 수 있지만, 수용성인 약제나 또는 알칼리 분해에 영향받기 쉬운 물질에 대하여는 특히 적당하지 않다.

뜻밖에도 본원 발명자들은 용해도 특성에 관계없이 실질적으로 모든 유형의 화학생물학적 약제를 캡슐화 하는 방법을 발견하였다. 상기 약제는 수성폴리히드록시중합체(PHP) 페이스트(paste)내에서 용해 또는 분산되고, 이 중합체는 붕산 또는 붕산유도체와 알칼리성 pH로 반응되어 상기 약제를 내부에 함유하는 불용해성 매트릭스 겔(gel)을 형성한다. 이 방법은 크산틴산염의 사용을 피할 뿐만 아니라 또는 약알칼리성의 pH에서도 조작될 수 있기 때문에 산에 민감하거나 대부분의 알칼리에 민감한 화학약제의 캡슐화가 가능하다. 더구나, 상기 샤샤의 방법의 2가 양이온 부가물과 허용될 수 있는 것보다 훨씬 초과하는 양의 고체함량을 사용함으로써 최종 생성물의 탈수가 촉진된다.

상기 발견에 따라서, 본원 발명의 목적은 용이하게 얻을 수 있는 보편적이며 공업적으로 받아들일 수 있는 화학생물학적 약제의 캡슐화 방법을 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 주요 매트릭스형성 물질을 천연적 원(源)으로부터 또는 염가의 인공적원으로부터 얻는 방법을 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 생물학적 활성코어물질이 겔화된 폴리히드록시중합체(PHP)의 매트릭스에 의하여 내부에 함유되는 신규의 자유유동 과립생성물을 제공하는데 있다.

본원 발명의 또 다른 목적은 캡슐화된 물질의 취급을 안전하게 하고, 주의로의 방출을 제어할 수 있으며, 증발, 침출, 바람 및 일광의 분해에 의한 손실에 대해 저항성을 갖도록 충분히 보호된 생성물을 제공하는데 있다.

본원 발명의 기타 목적 및 이점에 관하여는 다음의 설명에 의하여 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

본원 발명에 의한 매트릭스 형성물질로서 적합한 폴리히드록시 중합체(PHP)는 겔을 형성할 수 있는 모든 중합체를 포함한다. 여기에 포함되는 것으로는 곡물전분, 감자전분과 같은 천연전분 그리고 이와 같은 것을 함유하고 있는 밀가루, 그리고 이 기술 분야에서 공지된 여러가지 변형된 전분이 포함된다. 이들 전분은 본래의 입상이나 다른 형태로 될 수 있으며, 부분적으로 또는 완전히 미리 젤라틴화 될 수 있다. 다른 젤라틴화 된 폴리히드록시 중합체(PHP)의 예로서는 카르복시메틸세룰로오스(CMC), 덱스트란, 크실란 및 폴리비닐알콜이 있다.

폴리히드록시중합체(PHP)는 수성페이스트로 변환함으로써 캡슐화 반응을 위하여 제조된다. 미리 젤라틴화 된 전분의 페이스트는 이 전분을 물에 넣어 교반함으로써 용이하게 얻어진다. 기타의 폴리히드록시중합체는 물속에서 가열하여 분산시키거나 또는 알칼리 금속수산화물과 함께 알콕시드로 변환시키므로서 페이스트로 된다. 수산화나트륨 및 칼륨은 알콕시드화 하기 위한 가장적합한 시약이며, 주위 온도로 수성현탁액내에서 폴리히드록시중합체와 반응된다. 이 단계에서 사용되는 알칼리금속과 중합체 단위의 비율을 1 : 4 내지 1 : 1의 범위, 가급적으로 1 : 3 및 1 : 2의 범위내이어야 한다. 알칼리가 1 : 1 이상일 때에는 최종 생성물내에서 불필요한 붕산염의 흡수를 일으키게 한다. 본원 발명의 목적을 위하여는 페이스트 형태로 된 폴리히드록시중합체가 캡슐화 물질의 연속상을 이루는 수상(水上)내에 있는 것으로 고려된다.

페이스팅하기 전의 수상현탁액내에서의 폴리히드록시중합체의 농도는 약 10-40% 바람직하기에는 약 25 및 35% 고체의 범위내로 유지되어야 한다. 다음에 설명하는 바와 같이 보다 높은 농도에서 최종 생성물의 회수가 용이하게 된다.

캡슐화 될 코어물질은 페이스팅 전 또는 후에 비교적 균일한 분산을 얻기 위한 종래 방법에 의하여 폴리히드록시중합체와 혼합된다. 보다 높은 폴리히드록시중합체 고체농도로 페이스팅 전의 혼합이 바람직하다.분산의 불연속상을 이루는 약제의 영역은 페이스트가 불용해와 될때까지 상기 분산이 안정될 수 있도록 충분히 적어야 한다. 특정 약제가 캡슐내에 효과적으로 함유될 수 있는 최대 레벨은 이 기술분야에 숙련된 사람에 의하여 용이하게 결정될 수 있다. 완전한 캡슐화를 위하여는 건조중량 기준으로, 약제 대 폴리히드록시 중합체의 비율이 1 : 10 내지 2 : 3의 범위내가 전형적이나, 일부 약제는 1 : 1의 비율로 높을 수도 있다. 코어물질의 유효량은 전적으로 코어물질의 유형 및 특성, 매트릭스 두께 및 생성물의 용도 등에 달려 있다. 예를들면, 매우 휘발성인 액체는 비휘발성 고체보다 두꺼운 구조를 필요로 하며, 따라서 더 낮은 레벨로 혼합되어야 한다. 마찬가지로, 환경으로부터 완전히 억제되어야 할 휘발성 액체는 서서히 방출되는 살충제로서 사용되는 것보다도 더 낮은 레벨로 혼합된다.

여기에서 “적당한 생물학적약제의 유효량”이라함은 유효량의 약제를 함유하는 캡슐화된 조성물이 적당한 환경내에 놓여졌을 때에 원하는 결과(예를들면 해충의 유인, 구축 또는 살멸, 검지할 수 있는 방향의 방출, 또는 식물생장의 증진 등)를 달성할 수 있는 코어물질의 유효량을 말한다.

여기에서 사용하기에 적합한 화학생물학적 약제는 만일 이 약제가 캡슐화 공정을 간섭하지 않으며, 그리고 캡슐화하는 매트릭스와 반응 또는 용해되지 않는 약제라면 미세하게 분쇄될 수 있는 어떠한 유기 또는 무기고체 또는 어떠한 액체라도 좋다. 특히 고려될 수 있는 것은 상기 기준을 충족시키며, 그리고 공지의 제초제, 살충제, 살균제, 살선충제

, 박테리아살균제, 쥐약, 연체동물 구제제(驅除劑), 진드기 구제제, 유충구제제, 훈증제(燻蒸劑), 동물구축제, 해충구축제, 식물생장조절제, 비료, 페로몬(pheromone), 최음제(sex lure), 풍미조성물 또는 방향 조성물로서 분류되는 화학적 형성물이 이에 포함된다.

전형적인 제초제로서는 예를들면 S-에틸 디프로필카르바모티오에이드, S-프로필 디프로필카르바모티오에이트, S-프로필부틸에틸카르바모티오에이트, S-에틸시클로헥실에틸카르바모티오에이트, S-에틸비스(2-메틸프로필)-카르바모티오에이트, S-에틸헥사히드로-1-H-아제핀-1-카르보티오에이트, S-(2,3,3-트리클로로-2-프로페닐)-비스(1-메틸에틸)카르바모티오에이트, 2,6-디니트로-N,N-디프로필-4-(트리플루오로메틸)벤젠아민, N-부틸-N-에틸-2,6-디니트로-4-(트리플루오로메틸)벤젠아민, N-(시클로프로필메틸)-2,6-디니트로-N-프로필-4-(트리플루오로메틸)벤젠아민, N-에틸 N-(2-메틸-2-프로페닐-2,6-디니트로-4-(트리플루오로메틸)벤젠아민, 디메틸 2,3,5,6-테트라클로로-1,4-벤젠디카르복실레이트, N-(1,1-디메틸에틸)-N'-에틸-6-(메틸티오)-1,3,5-트리아진-2,4-디아민, 2-클로로-N-(2-에틸-6-메틸페닐)-N-(2-메톡시-1-메틸에틸)아세트아미드, 2-클로로-N-(2,6-디에틸페닐)-N-(메톡시메틸)아세트아미드, 2,4-디클로로페녹시아세트산의 폴리프로필렌글리코올부틸 에테르 에스테르 및 2,6-디클로로벤조니트릴 등이 이에 포함된다.

전형적인 살균제로서는 예를들면 3a,4,7,7a-테트라히드로-[(2-트리클로로메틸)티오]-1-H-이소인돌-1,3(2H)-디온, 3a,4,7,7a-테트라히드로-2-[(1,1,2,2-테트라클로로에틸)티오]-1-H-이소인돌-1,3(2H)-디온,2,4,5,6-테트라클로로-1,3-벤젠디카르보니트릴 및 나트륨 메틸디티오카르바메이트 등이 포함된다.

전형적인 살충제로서는 예를들면 N-[[(4-클로로페닐)아미노]카르보닐]-2,6-디플루오로벤즈아미드, 1,1'-(2,2,2-트리클로로에틸리덴)비스(4-클로로벤젠), 2,2-디메틸-1,3-벤조디옥솔-4-일메틸카르바메이트, 0,0-디에틸 0-6-메틸-2-(1-메틸에틸)-4-피리미디닐 포스포로티오에이트 및 0-에틸-S-페닐에틸포스포노디티오에이트 등이 포함된다. 1,2-디브로모-3-클로로프로판은 살선충제로서 적합한 살충제의 예이다. 유기 및 무기비료, 보조약제 등과 같은 본원 발명에 의해 사용할 코어물질로서 적합한 기타 조성물들은 이 기술분야에 숙련된 사람들에게는 잘 알려져 있다. 상기 유형의 조성물과 상화성을 가질 뿐 아니라 용제 또는 담체내에 용해, 유화, 또는 분산된 코어물질들은 본원 발명에 의한 방법에 의하여 용이하게 캡슐화된다.

본원 발명의 목적상 겔로 변환시키기 위한 폴리히드록시중합체(PHP) 페이스트로서는 약 7.5 이상의 알칼리성 pH이어야 한다. 만약, 상기 물질이 앞에서 말한 바와 같이 강한 수산화물로 처리되어 페이스트로 되었을 때에는 폴리히드록시 중합체 및 생물학적 약제에 따라서 일반적으로 pH가 약 9-11이 될 것이다. 한편, 가열에 의하여 페이스트로 될 때에는 알칼리의 첨가에 의하여 pH를 조절할 수 있다. 알칼리성 조건에 대하여 민감한 약제에 대하여는 수산화암모늄에 의하여 pH를 약 7.5-8.5의 범위내로 조절하는 것이 바람직하다. 알칼리에 민감한 약제는 겔화 반응 직전까지 또는 겔화 반응을 개시할 때까지 pH 조절을 뒤로 미룸으로써 유리하게 보호될 수 있다.

페이스트는 생물학적 약제에 존재하에서 붕산 및 붕산유도체로부터 선택된 겔화제를 첨가함으로써 겔화된다. 페이스트를 부분적으로 또는 완전히 중화시키는 것을 원할 때에는 특히 그것이 강한 염기성일 때에는 붕산이 일반적으로 바람직하다. 그 밖에 적당한 유도체는 메타붕산 나트륨, 테트라붕산나트륨(borax) 및 펜타붕산암모늄과 같은 모든 붕산염을 포함한다. 상기 겔화제는 수성매질내에서 미리 용해되거나 또는 약 60메시(mesh) 이하의 입도를 가진 미세하게 분쇄된 분말로서 첨가된다. 그 레벨은 과도한 염의 흡수없이 충분한 겔화를 일으키도록 선택되어야 한다. 일반적으로 겔화제 대 수산화물의 몰비는 1 : 5 내지 5 : 1이며, 1 : 2 내지 2 : 1이 바람직하다. 실질적으로 즉각적인 반응을 이루기 위하여 겔화제를 페이스트와 신속하게 혼합하는 것이 바람직하다. 용액내로 들어가자마자 상기 겔화제는 폴리히드록시중합체와 단상(單想)으로 반응된다. 주위조건하에서 겔화되기 때문에 온도는 특히 중요하지 않다. 상기 겔과 실질적으로 선행 분산과 유사한 균일한 고무상 덩어리가 생성되었고, 내부의 활성성분이 불용해성 매트릭스겔 전체에 걸쳐서 균일하게 분산되었다.

회수공정은 고무상 덩어리를 분리되어 있는 자유유동의 비응집된 입자로 변환시키는 것을 목적으로 한다. 본원 발명에 의한 회수방법의 하나는 매트릭스겔과 분상의 코팅물질과 건조중량 기준으로 약 1 : 10-약 1 : 1범위내의 코팅물질 대 폴리히드록시중합체의 비율로 혼합하는 방법이다. 혼합중에 겔이 전단(剪斷)되게 함으로써, 이와 동시에 작은 입자로 분쇄되고, 피복되어 재응집을 방지한다. 코어물질은 전단의 형태 및 크기에 따라 최종 입자크기가 결정된다. 바람직한 코팅물질은 젤라틴화 되지 않은 옥수수 전분이며, 한편 이 기술분야에 공지되어 있는 것과 같은, 예를들면 밀가루, 실리카, 점토등이 유용하다. 또 다른 실시예에 있어서는 겔이 작은 입자로 분쇄되고, 과잉의 알코올내에 현탁됨에 의하여 탈수된다. 물은 활성성분의 최소 손실량을 가지고 매트릭스로부터 알코올내로 확산된다. 상기 두가지의 방법 모두에 의하여 용이하게 체질되어 공기로 건조될 수 있는 비(非) 응집입자가 산출되기는 하나, 휘발성 약제의 보유를 최대화하기 위하여 코팅물질이 바람직하다. 코팅물질은 입자 표면 부근의 개공(開孔)을 밀봉하며, 그리고 일반적으로 코팅물질의 첨가량과 휘발성물질의 보유량 사이에 직접적 관련성이 있는 것으로 믿어진다. 상기한 바와 같은 본원 발명의 범위내에서의 적절한 물질 및 비율을 선택함으로써 대략 정량의 화학생물학적 약제의 캡슐화가 이루어지며, 그리고 생성물의 방출특성이 정확한 규격으로 조정될 수 있다는 것은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의하여 알 수 있는 것이다.

상기 생성물이 건조되어 분쇄하기 쉬운 입상 또는 분상 물질이 생성된 후에, 재습윤에 의하여 매트릭스의 생물학적 분해 및 활성 성분이 방출이 시작된다. 살충제, 유인제, 해충구제제, 식물생장 조절제 및 비료 등이 재배지, 정원등에 사용되며, 충분한 양의 자연적 또는 인공적 습기를 흡수하여 충분한 유효량의 방출이 개시된다. 한편 방출이 메카니즘은 매트릭스내에서의 물 및 확산에 의한 치환에 의해서 뿐만 아니라 또한 폴리히드록시 중합체 매트릭스의 생물학적 분해에 의하여 이루어지는 것으로 생각된다.

하기 실시예들은 본원 발명을 상세하게 설명하기 위한 것이며, 본원 특허청구의 범위에 정의되어 있는 본원 발명의 범위를 한정하는 것으로 이해되어서는 아니된다.

[실시예 1]

45g의 입상 옥수수 전분을 70ml의 물 및 20g의 “에라디칸(Eradicane) 6.7E”[S-에틸 디프로필티오카르바메이트(EPTC) 유화농축물(이하 e.c.), 83% 활성성분(이하 a,i)]과 함께 슬러리(slurry)로 만들었다. 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)의 용액을 “와링(Waring)”형 혼합기에 의하여 슬러리내로 혼합하여 상기 전분을 페이스트로 만들었다. 5g의 미세하게 분쇄된 붕산을 첨가하여 페이스트로내로 혼합하고, 신속히 고무상 겔로 변환되었다. 코팅제로서 18g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수 전분을 첨가하면서 계속 혼합하여 얻어진 비점착성 입자를 8메시체에 통과 시켰다. 건조 후의 수율은 10-35메시 범위내의 입자 89%를 가진 88.3g이었다. 상기 생성물은 1.43% N을 함유하였고, 이는 19.3%의 활성성분 및 97%의 회수에 해당한다. 상기 회수율은 최종 생성물내에서 측정된 첨가 활성성분의 퍼센트로 나타낸다.

[실시예 2]

45g의 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스를 70ml의 물 및 10g의 “에라디칸 6.7E”와 혼합하였다. 상기 혼합물을 50℃까지 가온하고, 교반하여 균질의 페이스트를 얻었다. 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)의 용액을 “와링”형 혼합기에 의하여 페이스트내로 혼합한 후에, 5g의 미세하게 분쇄된 붕산을 첨가하였다. 얻어진 고무상 겔을 30g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분과 혼합하여 얻어진 비점착성 입자를 8메시 체에 통과시켰다. 하룻밤 동안 건조 후의 수율은 93.7g이었고, 0.62% N을 함유하였으며, 이는 8.4%의 활성성분 및 94%의 회수에 해당한다.

[실시예 3]

15g의 약제용 덱스트란, M.W. 68,000을 10ml의 수성 NaOH(0.67g의 NaOH) 및 7ml의 물과 혼합하여 페이스트로 만들었다. 3g의 “에라디칸 6.7E”를 첨가한 후에, 1g의 미세하게 분쇄된 붕산을 첨가하고, 그리고 상기 혼합물을 겔화 될때까지 혼합하였다. 생성물은 6g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분으로 코팅하여 얻어진 비점착성 입자를 8메시 체에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 25.3g이었고, 0.63% N을 함유하였으며, 이는 8.5%의 활성성분 및 86%의 회수에 해당한다.

[실시예 4]

15g의 소맥 크실란을 3g의 “에라디칸 6.7E”, 25ml의 물 및 17ml의 수성 NaOH(1.1g의 NaOH)와 혼합하였다. 얻어진 페이스트를 2g의 미세하게 분쇄한 붕산과 혼합하여 겔을 형성하였다. 상기 겔을 혼합기내에서 10g의 젤라틴화되지 않은 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 8메시 체에 통과시켰다. 하룻밤 동안 건조 후의 수율은 30.8g이었고, 0.42% N을 함유하였으며, 이는 5.7%의 활성성분 및 70%의 회수에 해당한다.

[실시예 5]

15g의 폴리비닐알코올(“T-25”DuPont)을 85ml의 물속에 현탁하고, 60℃로 가온하여 용해하였다. 20℃까지 냉각 후에, 10.1g의 “푸마존(Fumazone)”[1,2-디브로모-1-클로로프로판(DBCP), e.c., 86% a.i.]을 혼합한 후에 이어서 25ml의 수성 NaOH(1.67g의 NaOH)를 첨가하였다. 3g의 미세하게 분쇄된 붕산에 의하여 겔화되었다. 생성물을 5g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분으로 코팅하고, 체로 쳐서 4메시 체에 통과시켰다. 하룻밤 동안 건조 후의 수율은 31.7g이었으며, 4-10메시 범위내의 입자가 77%이었다. 상기 생성물은 17.9%의 할로겐을 함유하였고, 이는 21.6%의 활성성분 및 75%의 회수에 해당한다.

[실시예 6]

45g의 산변성 전분(“Clinton 29OB”)를 45g의 물 및 10g의 “수탄 플러스(sutan Plus) 6.7E”[S-에틸 디-이소부틸티오카르바메이트(butylate), e.c., 85% a,i]와 함께 슬러리로 만들었다. 상기 페이스트를 5g의 미세하게 붕쇄된 붕산과 함께 혼합하여 고무상 겔로 변환시켰다. 상기 생성물을 28g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 입자를 10메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 86.5g이었고, 0.60% N을 함유하였으며, 이는 9.3%의 활성성분 및 94%의 회수에 해당한다.

[실시예 7]

45g젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물과 슬러리로 만들고, 그리고 10g의 요소를 상기 슬러리내에 용해하였다. 상기 슬러리를 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 함께 페이스트로 하고, 이 페이스트를 5g의 미세하게 분쇄된 붕산과 함께 혼합하여 고무상 겔로 변환시켰다. 5g의 옥수수 전분을 첨가하고, 체질하여 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 64.1g이었고, 6.82%의 N을 함유하였으며, 이는 14.6%의 활성성분 및 100%의 회수에 해당한다.

[실시예 8]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 30.5g의 “베이팜(Vapam)”(32.7% 수성나트퓸 메틸디티오 카르바메이트) 및 40ml의 물과 함께 슬러리로 만들었다. 상기 슬러리를 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 페이스트로 만들고, 이 페이스트를 5g의 미세하게 분쇄된 붕산을 첨가하여 고무상 겔로 변환시켰다. 상기 생성물을 5g의 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 67.0g이었고, 6.6% S를 함유하였으며, 이는 13.3%의 활성성분 및 89%의 회수에 해당한다.

[실시예 9]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물 및 10.1g의 분말로 된 “트레플란(Treflan)” (98.6% 트리플루랄린)과 함께 슬러리로 만들었다. 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)의 용액을 첨가하고, 그리고 온도가 50℃까지 상승할 때까지 혼합기내에서 신속히 혼합하여 “트레플란”이 용해되어 상기 페이스트내로 분산되도록 하였다. 5g의 미세하게 분쇄된 붕산을 겔화가 완료될 때까지 혼합하였다. 상기 생성물을 6g의 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조후의 수율은 67.1g이었고, 1.49% N을 함유하였으며, 이는 13.5%의 활성성분 및 91%의 회수에 해당한다. 헥산으로 세척된 시료는 98% a.i.가 캡슐화되고, 단지 2%만이 표면에 남아 있음을 나타냈다.

[실시예 10]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물 및 10.3g의 공업용 “수탄(Sutan)”(97.5% 부틸레이트)와 함께 슬러리로 만들었다. 상기 슬러리를 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 페이스트로 한 후에, 5g의 붕산으로 겔화하였다. 상기 겔을 추가로 5g의 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 65.7g이었고, 0.84% N을 함유하였으며, 이는 13.1%의 활성성분 및 86%의 회수에 해당한다.

[실시예 11]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물과 함께 슬러리로 만들고 13.3g의 “닥탈(Dacthal)75 W”[2,3,5,6-테트라클로로테레프탈산(클로로탈-디메틸), 습윤분말, 75% a,i.]을 첨가하였다. 상기 슬러리를 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 페이스트로 한 후에, 5g의 붕산과 함께 겔화하였다. 상기 겔을 다시 6g의 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 71.7g이었고, 6.3% Cl을 함유하였으며, 이는 14.5%의 활성성분 및 100%의 회수에 해당한다.

[실시예 12]

15g의 폴리비닐알코올(“T-25”, DuPont)을 85ml의 물속에 현탁하고, 60℃까지 가온하여 용해하였다. 20℃까지 냉각 후에, 10g의 “에라디칸 6.7E”를 첨가하고, 그 혼합물을 3g의 펜타붕산암모늄으로 겔화하였다. 입자들을 10g의 옥수수 전분으로 코팅하고, 체질하여 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤 동안 건조후의 수율은 36.1g(95%의 입자가 10-35메시 범위내) 이었다. 생성물은 3.70% S를 함유하였으며, 이는 21.9%의 활성 성분 및 91%의 회수에 해당한다.

[실시예 13]

0.85ml의 물내에 0.150g의 폴리비닐알코올(“T-25”, DuPont)의 혼합물을 증기욕 위에서 가온하여 폴리비닐알코올을 용해하였다. 이어서, 0.100g의 “피캄(Ficam)”[2,2-디메틸-1,3-벤조디옥솔-4-일 메틸카르바메이트(벤디오카르브)]을 0.030g의 테트라붕산나트륨(borax)와 혼합하여 겔화하였다. 이 생성물을 0.100g의 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 입자를 8메시에 통과시켰다. 하루밤동안 건조후의 수율은 0.374g이었고, 1.58% N을 함유하였으며, 이는 25.1%의 활성성분 및 94%의 회수에 해당한다.

[실시예 14]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물 및 11.9g의 “에라티칸 6.7E”와 함께 슬러리로 만들었다. 상기 슬러리를 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 페이스트로 한 후에, 5g의 붕산으로 고무상겔로 변환시켰다. 이 겔을 손으로 분쇄하여 소편(小片)으로 만들고, 200ml의 에틸알코올내에 30분동안 현탁하여 탈수된 생성물을 산출하였으며, 이것을 여과하여 혼합기내에서 분쇄하고, 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조후의 수율은 63.3g(96%의 입자가 10-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물을 0.97% N을 함유하였으며, 이는 13.1%의 활성성분 및 83%의 회수에 해당한다.

[실시예 15]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물 및 20g의 “베르남(Vernam) 7.0E”[S-프로필 디프로필티오카르바메이트(vernolate), e.c., 88% a,i]와 슬러리로 만들었다. 이 슬러리를 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 페이스트로 한후에 이 페이스트를 5g의 붕산으로 고무상 겔로 변환시켰다. 이 겔을 6g의 “하이-셀(Hy-cel)”실리카와 혼합하여 비점착성 입자를 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조후의 수율은 77.2g(91%의 입자가 10-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물을 1.27% N을 함유하였고, 이는 18.4%의 활성성분 및 86%의 회수에 해당한다.

[실시예 16]

건조하기 전에 생성물을 코팅하기 위하여 사용된 옥수수전분량이 18g 대신에 6g 사용된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하였다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 78.0g(72%의 입자가 10-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물은 1.35% N을 함유하였고, 이는 18.2%의 활성성분 및 84%의 회수에 해당한다.

상기 메시 범위내의 0.100의 시료를 1,3,5 및 7ml의 물에 현탁하여 하룻밤동안 증발 건조시키고, 제어된 방출을 실험하였다. 질소분석 결과는 각기 20,41,48 및 64%의 활성성분이 손실되었음을 나타냈다. 비교하기 위하여, 0.100g의 점토로 형성된 시판 입상 “엡탐(Eptam) 10G”(EPTC)을 마찬가지로 상기 양의 물과 함께 증발시켰다. 각 경우에 있어서, 균일한 86%의 활성성분이 손실되었다.

[실시예 17]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 40ml의 물 및 20g의 “에라디칸 6.7E”와 함께 슬러리로 만들었다. 이 슬러리를 40ml의 수성 NaOH(2.67g의 NaOH)와 페이스트로 한 후에 5g의 붕산을 첨가하였다. 10분동안 혼합 후에 균일한 겔이 얻어졌다. 이 겔을 분쇄하여 8메시에 통과시켰고, 입자들은 더 이상의 전분을 추가하지 않고 건조시켜 충분히 비점착성이 되었다. 하룻밤동안 건조후의 수율은 65.0g이었고, 1.45% N을 함유하였으며, 이는 19.6%의 활성성분 및 75%의 회수에 해당한다. 3일간 방치 하였을 때에, 수율은 63.9g 이었고, 1.32% N을 함유하였으며, 이는 17.8%의 활성성분 및 67%의 회수에 해당한다.

[실시예 18]

48g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 250ml의 물 및 30g의“에라디칸 6.7E”와 함께 슬러리로 만들었다. 상기 슬러리를 75ml의 수성 NaOH(5g의 NaOHa)와 함께 페이스트로 한 후에 이 페이스트를 5g의 붕산으로 고무상 겔로 변환시켰다. 이 겔을 손으로 분쇄하여 소편으로 만들고, 30분에 걸쳐 2개의 200ml의 에틸알코올에 의하여 탈수하였다. 얻어진 알코올 용액의 상증액을 취하여, 잔여의 입자를 여과하고, 혼합기 내에서 분쇄하여 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 62.0g(94%의 입자가 10-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물은 1.02% N을 함유하였으며, 이는 13.8%의 활성성분 및 33%회수에 해당한다.

[실시예 19]

45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물과 슬러리로 만든 후에, 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 페이스트로 하였다. 20g의 “수탄 플러스 6.7E”를 첨가한 후에, 5g의 붕산을 첨가하고, 페이스트를 고무상 겔이 형성할 때까진 혼합하였다. 6g의 옥수수전분을 첨가함에 의하여 비점착성 입자가 생성되었고 체질하여, 이 입자들을 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 74.9g이었고, 1.38% N을 함유하였으며, 이는 21.6%의 활성성분 및 95%의 회수에 해당한다.

[실시예 20]

45g의 옥수수전분을 70ml의 물 및 20g의 “수탄 플러스 6.7E”와 슬러리로 만들었다. 상기 슬러리를 50ml의 수성 KOH(8.2g의 KOH)와 페이스트로 하여, 이 페이스트를 5g의 붕산에 의하여 고무상 겔로 변환시켰다. 상기 겔을 추가로 18g의 옥수수전분과 혼합하여, 8메시를 통과하는 비점성 입자로 형성되게 하였다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 90.1g(94%의 입자가 10-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물은 1.08% N을 함유하였고, 이는 16.7%의 활성성분 및 86%의 회수에 해당한다.

[실시예 21-33]

하기 일반적 과정에 의하여 일련의 화합물들을 캡슐화하였다. 45g의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분을 70ml의 물 및 10g의 활성성분을 산출할 수 있는 충분한 화학생물학 약제와 슬러리로 만들었다. 상기 슬러리를 50ml의 수성 NaOH(3.3g의 NaOH)와 페이스트로 한 후에, 이 페이스트를 5g의 붕산과 혼합하여 고무상 겔로 변환시켰다. 상기 겔을 추가로 6g의 옥수수전분과 혼합하고, 입자를 8메시에 통과시켰다. 하기 표 Ⅰ은 캡슐화 된 화합물 및 캡슐화에 사용된 활성성분의 회수 퍼센트를 나타낸다.

[표 Ⅰ]

[실시예 34]

45g의 미리 젤라틴화 된 소맥전분을 120ml의 물과 “와링”혼합기내에서 분산시켜 고르게 혼합된 페이스트를 형성시켰다. 상기 페이스트를 25℃까지 냉각하고, 10g의 “에라디칸 6.7E”를 혼합한 후에, 15.7g의 테트라붕산나트륨(borax)를 첨가하여 겔화가 일어나도록 하였다. 얻어진 생성물을 18g의 옥수수전분으로 코팅하고, 체질하여 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 85.1g(91%의 입자가 10-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물은 0.66% N을 함유 하였고, 이는 8.9%의 활성성분 및 84%의 회수에 해당한다.

[실시예 35]

테트라붕산나트륨 대신에 11.4g의 메타붕산나트륨이 사용된것을 제외하고는 실시예 34와 동일하게 하였다. 하룻밤동안 건조후의 수율은 78.0g(83%의 입자가 10-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물은 0.78% N을 함유하였고, 이는 10.5%의 활성성분 및 90%의 회수에 해당한다.

[실시예 36]

45g의 젤라틴화되지 않은 옥수수 전분을 325ml의 물 및 10g의 “에라디칸 6.7E”와 슬러리를 만들었다. 상기 슬러리를 75ml의 수성 NaOH(5.0g의 NaOH)와 페이스트로하고, 이 페이스트를 7.8g의 붕산에 의하여 고무상 겔로 변환시켰다. 상기 겔을 18g의 옥수수전분과 손으로 혼합한 후에, 소편으로 분쇄하고 하룻밤동안 공기 건조시켰다. 건조된 입자들을 분쇄하여 10-35메시에 통과시켰다. 수율은 84.7g(89%의 입자가 상기 범위내의 입도를 가진)이었다. 상기 생성물은 0.66% N을 함유하였고, 이는 8.9%의 활성성분 및 88%의 회수에 해당한다.

[실시예 37]

20g의 젤라틴화 된 옥수수가루를 4ml의 수산화암모늄용액(29%의 암모니아)를 함유하는 100ml의 물과 혼합하여 짙은 페이스트가 형성되었다. 20g의 “에라디칸 6.7E”를 상기 페이스트내로 혼합한 후, 이어서 추가로 30g의 미리 젤라틴화 된 옥수수가루를 혼합한 다음에, 2g의 붕산을 첨가하였다. 형성된 고무상 겔을 두 10g 부분의 미리 젤라틴화 된 옥수수가루와 혼합하였다. 하룻밤동안 건조후의 수율은 86.3g(78%의 입자가 12-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물은 2.63% S을 함유하였고, 이는 15.6%의 활성성분 및 80%의 회수에 해당한다. 상기 생성물의 물현탁액(5g/40ml)은 pH 8.2를 나타냈다.

[실시예 38]

20g의 미리 젤라틴화 된 옥수수 전분을 4ml의 수산화암모늄용액(29% 암모니아)를 함유하는 100ml의 물과 혼합하여 짙은 페이스트가 형성되었다. 20g의 “에라디칸 6.7E”를 상기 페이스트내로 혼합하고, 이어서 추가로 30g의 미리 젤라틴화 된 옥수수 전분을 혼합한 후에 2g의 붕산을 첨가하였다. 형성된 고무상 겔은 두 10g 부분의 젤라틴화 되지 않은 옥수수전분과 혼합되어 8메시를 통과하는 입자로 만들었다. 하룻밤동안 건조 후의 수율은 85.1g(74%의 입자가 12-35메시 범위내)이었다. 상기 생성물은 2.67% S를 함유하였고, 이는 15.8%의 활성성분 및 80%의 회수에 해당한다. 상기 생성물의 물 현탁액(5g/40ml)은 pH8.2를 나타냈다.

[실시예 39]

50g의 미리 젤라틴화 된 옥수수 전분을 100ml의 물과 혼합하고, “와링”혼합기내에서 고르기 혼합된 페이스트가 형성될 때까지 신속하게 혼합하였다. 그 다음에 20g의 “에라디칸 6.7E”및 2g의 붕산을 상기 페이스트내로 혼합하였다. 혼합이 양호하게 되었을때에, 4ml의 수산화암모늄을 첨가하여 고무상 겔을 형성하였다. 상기 겔을 20g의 옥수수 전분으로 코팅하여 분쇄하고, 체질하여 8메시에 통과시켰다. 하룻밤동안 건조후의 수율은 86.1g이었으며, 상기 생성물은 2.56% S를 함유하였고, 이는 15.1%의 활성성분 및 78%의 회수에 해당한다.

[실시예 40]

수용성 작물보호제(Safenser) R-25788 (N,N-디알릴디쿨로로 아세트 아미드)를 함유하는 “수탄 플러스 6.7E”(85% a.i. 부틸레이트)를 실시예 19에 있어서와 같이 갭슐화한 후에 개개의 과정의 생성물에 있어서의 부틸레이트의 회수 및 보호지의 보유에 관하여 크산틴화물(샤샤 등에 의한 미합중국 특허 제4,277,364호에 기재 및 칼슘부가물(샤샤 등에 의한 미합중국 특허출원 제202,396호)의 방법에 의하여 캡슐화 된 동일한 물질과 비교하였다.

크산틴화물 캡슐화:크산틴산 전분은 하기와 같은 과정에 의하여 만들었다. 즉, 45g의 옥수수 전분을 250ml의 물과 혼합하고, 상기 혼합물을 75ml의 물속의 5g의 수산화나트륨 용액과 젤라틴화 하고, 얻어진 페이스트를 5ml의 아황산탄소와 혼합한 후에, 이 페이스트를 실온하에 1시간동안 방치하였다. 20g의 “수탄 플러스 6.7E”를 “와링”혼합기를 사용하여 분산시켰다. 100ml의 빙수내의 6.25g의 농축된 황산 및 6.25g의 30% 과산화수소의 용액을 첨가하여 크산틴산 전분을 형성하고, 이 분산을 응고시켰다. 상기 생성물을 부크너(Buchner) 퍼넬(funnel)을 사용하여 탈수하고, 분쇄하여 10메시에 통과시킨 후에 하룻밤동안 공기 건조하였다.

칼슘부가물 캡슐화:알칼리 전분은 하기와 같이 제조되었다. 즉, 250ml의 물속의 45g의 옥수수 전분을 75ml의 물속의 5g의 수산화나트륨 용액과 젤라틴화 하였다. 20g의 “수탄 플러스 6.7E”를 “와링”혼합기를 사용하여 상기 페이스트내로 분산시켰다. 20ml의 물속의 10g의 염화칼슘의 용액을 첨가하고, 응결될 때까지 혼합하였다. 얻어진 덩어리를 여과에 의하여 탈수하고, 분쇄하고 10메시에 통과시키고, 하룻밤동안 건조하였다.

상기 과정에 의하여 만들어진 생성물을 아세톤의 존재하에서 분쇄기내에서 분쇄하여 활성성분을 추출하고, 가스액체 크로마토그라피(chromatography)에 의해 측정하였다. 보호제 대 부틸 레이트의 비율은 상대 피크 높이로부터 측정되었고, 출발 “수탄 플러스 6.7E”(1 : 25.8)에서의 비율과 비교하였다. 하기 표 Ⅱ 에서의 결과는 본원 발명의 생성물에 있어서 회수가 매우 양호하고, 보호제 손실이 보다 작다는 것을 나타낸다.

실시예 19의 과정에 대하여 관찰된 정도의 보호제의 손실은 공정중의 그 중합화로 인한 것일 수 있으나, 그러나 크산틴화물 및 칼슘부가물 과정에서의 추가적 손실은 여과중에 발생하는 것으로 생각된다.

[표 Ⅱ]

[실시예 41]

950ml의 물속의 500g의 미리 젤라틴화 된 옥수수 가루, 음이온성 및 비이온성 표면활성제의 수용액으로 구성된 50g의 “조이(Joy)”세제, 및 40g의 수산화암모늄(29% 암모니아)의 혼합물을 균일하게 혼합된 페이스트가 형성될 때까지 10분동안 이중(二重) 유성혼합기(planetary mixer)내에서 교반하였다. 200g의 “에라디칸 6.7E”를 상기 페이스트내로 완전히 분산시키고, 상기 페이스트를 20g의 붕산과 신속히 교반하여 겔화하였다. 상기 겔을 200g 미리 젤라틴화된 옥수수 가루 및 젤라틴화 되지 않은 옥수수 전분의 1:1혼합물로 코팅하였다. 상기 생성물을 체질하여 8메시에 통과시키고, 하룻밤동안 공기 건조하였다. 수율은 3.11% S를 함유하는 920g이었고, 이는 18.4% a.i. 및 100%의 회수에 해당한다.

상기 실시예들은 본원 발명을 설명하기 위한 것이며, 본원 발명이 범위를 일탈하지 않는 한도내에서 변형이 될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims

(a) 겔형성 폴리히드록시중합체(PHP)의 수성페이스트로 이루어지는 매트릭스형성 물질내에 적합한 화학생물학적 약제의 용액 또는 분산액을 만들고, 상기 페이스트는 약 10-40%의 상기 폴리히드록시중합체의 고체농도를 가지며, 그리고 상기 생물학적 약제에 대한 폴리히드록시중합체의 상대량은 생물학적 약제를 상기 폴리히드록시중합제의 매트릭스내에 함유하기에 충분한 양으로 이루어지고, (b) 상기 폴리히드록시중합체와 붕산 또는 붕산유도체와를 알칼리성 pH 로 단상에서 반응시켜 상기 약제를 내부에 함유하는 불용해성 매트릭스 겔을 형성하고, (c) 상기 함유된 화학생물학적 약제의 자유유동 입자를 회수하는 공정을로 이루어지는 화학생물학적 약제의 캡슐화 방법.
제 1 항에 있어서, 적합한 화학생물학적 약제는 제초제, 살충제, 살균제, 살선충제
, 박테리아살균제, 쥐약, 연체동물 구제제(驅除劑), 진드기제제, 유충구제제, 훈증제(燻蒸劑), 동물구축제, 해충구축제, 식물생장조절제, 비료, 페로몬(pheromone), 최음제, 풍미조성물 또는 방향조성물인 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 겔형성 폴리히드록시중합체(PHP)는 전분, 카르복시메틸 셀룰로오스, 덱스트란, 크실란 및 폴리비닐 알코올의 군에서 선택되는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 겔형성 폴리히드록시중합체(PHP)는 전분인 상기 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 전분은 상기 용액 또는 분산액을 만들기전에 미리 젤라틴화 되는 상기 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 pH는 전분이 젤라틴화 되기에 충분히 알칼리성인 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 용액 또는 분산액은 pH가 7.5-8.5의 범위인 상기 방법.
제 7 항에 있어서, pH는 상기 용액 또는 분산액에 대하여 수산화암모늄을 첨가함에 의하여 상기 범위내에서 조절되는 상기 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 함유된 화학생물학적 약제의 자유유동 입자의 회수는, (1) (b) 공정에서 형성된 겔을 각개의 입자로 분쇄하고, (2) 상기 입자를 분말코팅물질로 혼합함으로써 입자가 코팅 물질로 코팅되고, (3) 개개의 코팅된 입자를 건조하는 공정으로 이루어지는 상기 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 분말코팅물질은 전분 또는 전분 함유 미분(微粉)인 상기 방법.