Brevet FR2551947A1 — publié le 19850322

Compositions concentrées contenant des produits pesticides biosynthétiques et procédés pour leur production et leur utilisation La présente invention concerne des compositions concentrées contenant des produits pesticides biosynthétiques ainsi que des procédés pour leur production et leur utilisation. Les produits pesticides biosynthétiques présentent de nombreux avantages par rapport aux pesticides chimiques, notamment du fait de leur grande spécificité Ainsi, les pesticides biosynthétiques toxiques ou pathogènes pour des insectes sont en général non toxiques et non pathogènes pour l'homme et les autres êtres vivants En outre, vu leur spécificité, ils ne mettent en général pas en danger 10 les prédateurs et parasites naturels des insectes que l'on désire éliminer, ni les insectes bénéfiques Ils ne sont pas phytotoxiques et ne laissent aucun résidu toxique Enfin, les insectes ne paraissent pas développer une résistance à ce type de pesticides, contrairement à ce qui se passe lors de l'utilisation d'insecticides organiques 15 de synthèse. Les pesticides biosynthétiques peuvent être obtenus à partir de microorganismes très divers Une classe de pesticides biosynthétiques des plus couramment utilisés dans la lutte contre certains insectes est obtenue à partir de Bacillus thuringiensis Berliner 20 dont on connaît de nombreuses variétés. Les pesticides biosynthétiques n'étant en général pas solubles, ils nécessitent la mise en oeuvre de techniques particulières pour leur application Ils peuvent se présenter sous forme de particules solides sèches ou sous forme de suspensions de particules solides 25 dans un liquide adéquat En général, ils sont mis en oeuvre sous forme de suspensions que l'on pulvérise sur les zones infestées selon diverses techniques connues en elles-mêmes Une technique fréquemment utilisée pour traiter de grandes surfaces telles que des forêts ou des grandes étendues de terres cultivées ou encore de 30 grandes étendues d'eau, de marécages ou de rivières consiste à -2 pulvériser par voie aérienne des suspensions de pesticides biosynthétiques. On a proposé, dans le brevet US-A-3271243 (INTERNATIONAL MINERALS & CHEMICAL CORP) de préparer des concentrés de pesticides biosynthétiques en mélangeant le brouet provenant de la fermentation du Bacillus thuringiensis avec un hydrocarbure liquide contenant un agent émulsionnant et de traiter les zones infestées en pulvérisant, par voie aérienne, le produit obtenu après dilution à l'eau de ce concentré Le concentré étant visqueux, l'opération de dilution est indispensable pour que le produit puisse être mis en oeuvre correctement Les suspensions pulvérisées ont de ce fait une concentration en particules solides, et donc en matières actives, assez faible. Dès lors, les étendues que l'on peut traiter par voie aérienne, en un seul vol, sont réduites En outre, il est fréquent que les 15 suspensions concentrées décantent au cours du stockage. La présente invention vise à procurer des compositions concentrées contenant des produits pesticides biosynthétiques ne présentant pas les inconvénients des compositions connues Elle vise à procurer des suspensions de produits pesticides biosynthétiques qui sont 20 stables, n'ont pas tendance à décanter et conservent une bonne activité au cours du stockage, qui sont fluides et ont une viscosité suffisamment faible pour pouvoir être aisément pulvérisées, qui n'ont pas une odeur désagréable, qui ont une concentration en matières actives élevée de manière à ce que le volume à transporter pour une 25 dose de matière active donnée soit faible, qui-sont faciles à disperser, diluer ou émulsionner dans des diluants tels que le gasoil et l'eau, si une dilution s'avère indispensable, sans que l'on observe des phénomènes de floculation ou de décantation et sans que l'on doive avoir recours à une agitation particulière Les 30 compositions contenant des produits pesticides biosynthétiques en suspension selon l'invention conviennent particulièrement bien aux applications par voie aérienne et elles peuvent etre utilisées telles quelles sans dispersion préalable dans un diluant Les matières organiques présentes dans les suspensions selon l'invention 35 ne coagulent pas Les compositions selon l'invention sont très -.3 efficaces et ont une portée d'action très étendue quand elles sont pulvérisées sur des étendues d'eau telles que des cours d'eau. L'invention concerne des compositions concentrées contenant des produits pesticides biosynthétiques sous forme de particules solides en suspension dans un liquide contenant au moins un agent tensioactif dans lesquelles les agents tensioactifs sont des agents tensioactifs cationiques. Les agents tensioactifs cationiques peuvent être choisis parmi les amines grasses et leurs dérivés tels que les amines contenant 10 de l'oxygène et plus particulièrement les oxydes d'amines, les éthoxylates d'alkylamines, les alkoxylates d'éthylènediamine et les amines substituées par des fonctions amides, les 2-alkyl-1 (-2hydroxyéthyl) -2-imidazolines etles sels d'ammonium quaternaire. Les sels d'ammonium quaternaire conviennent bien Ils peuvent 15 être de différents types On peut les choisir parmi les sels d'ammonium quaternaire de formule 1 1 R 4 N R 2 n(-) (I) R 3 n o nest égal à 1 ou 2; R 1, R 2, R 3 et R 4, qui peuvent être identiques ou différents, représentent un groupe qui contient de 1 à 24 atomes de carbone, 20 l'un au moins d'entre eux contenant de 6 à 24 atomes de carbone; et n(-) X() représente un anion. Dans les sels d'ammonium quaternaire, R 1 à R 4 peuvent représenter des groupes aliphatiques ou alicycliques, saturés ou insaturés, 25 substitués ou non et contenant ou non dans leur squelette des hétéroatomes Ainsi, R 1 à R 4 peuvent représenter des groupes alkyles, alkylaryles, arylalkyles, aryles, cycloalkyles, alkylcycloalkyles et cycloalkylalkyles ou encore des groupes similaires contenant des hétéroatomes tels que l'azote, l'oxygène ou le soufre dans leur 30 squelette Par groupe alkyles et cycloalkyles on entend désigner les groupes alkyles et cycloalkyles saturés et insaturés, ces derniers pouvant contenir une ou plusieurs insaturations -4 éventuellement conjuguées Les groupes R 1 à R 4 peuvent être substitués par divers atomes ou groupes fonctionnels tels que des atomes d'halogène et plus particulièrement de chlore ou des groupes hydroxyles, nitriles, éthers, esters ou amides Deux des groupes R 1 à R 4 peuvent former ensemble une chaîne continue de manière à former un sel d'ammonium quaternaire dérivé d'un hétérocyclique azoté Dans ce cas le cycle formé peut contenir de 5 à 12 atomes. On obtient de bons résultats lorsque les groupes R 1 à R 4 représentent des groupes aliphatiques ou alicycliques non aromatiques. 10 Les sels d'ammonium quaternaire de formule (I) dans lesquels R 1 à R 4 représentent des groupes aliphatiques conviennent bien. On obtient de très bons résultats lorsque l'agent tensioactif cationique est choisi parmi les sels d'alkyltriméthylammonium et de dialkyldiméthylammonium dans lesquels le groupe alkyle contient de 6 à 24 atomes de carbone et peut comporter une ou plusieurs insaturations. L'anion Xn(-) représente un anion quelconque qui est enl général choisi parmi les halogènes tels que le chlore et le brome, le sulfate, les monoalkylsulfates et l'acétate De bons résultats ont n(-) été obtenus lorsque X() représente un anion monovalent et plus particulièrement un anion halogène tel que le chlore. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec des chlorures de dialkyldiméthylammonium ou de monoalkyltriméthylammonium dans lesquels le groupe alkyle contient de 8 à 20 atomes de carbone et 25 peut comporter une ou plusieurs insaturations. On peut également utiliser des mélanges d'agents tensioactifs cationiques En général, le mélange contient au moins un agent tensioactif cationique hydrophile et un agent tensioactif cationique hydrophobe Dans ce cas, le mélange contient de préférence au moins un agent tensioactif cationique d'indice HLB inférieur à 11 et le plus souvent compris entre 6 et 11 et de préférence entre 8 et 11 et au moins un agent tensioactif cationique d'indice HLB égal ou supérieur à 11 et le plus souvent de 11 à 18 Dans ces mélanges le rapport pondéral entre les deux sortes d'agents tensioactifs est 25.51947 en général compris entre 0,01 et 100 et le plus souvent entre 0,1 et 10. Les doses d'agents tensioactifs cationiques peuvent varier dans de larges limites En général leur poids est d'au moins 0,5 % et de préférence d'au moins 0,8 % du poids de la composition concentrée selon l'invention Le plus souvent leur poids ne dépasse pas 8 % et de préférence pas 5 % du poids de la composition concentrée selon l'invention. Les agents tensioactifs présents dans les compositions selon l'invention sont essentiellement des agents tensioactifs cationiques. On peut éventuellement leur ajouter de petites quantités d'agents tensioactifs non-ioniques En général, celles-ci ne dépassent pas 1,5 % et de préférence pas 1,2 % du poids de la composition. Lorsqu'on met en oeuvre un agent tensioactif non-ionique, il est 15 souvent présent dans la composition à des doses d'au moins 0,01 et de préférence 0,05 % du poids de la composition Des doses de 0,5 à 1 % du poids de la composition conviennent bien. Par produits pesticides biosynthétiques, on entend désigner les produits pesticides biosynthétiques qui permettent de lutter contre les parasites animaux et végétaux de l'homme, des animaux et des végétaux (à l'exclusion des micro-organismes provoquant les maladies de l'homme et des animaux) et contre les agents vecteurs de maladies parasitaires et virales Ces pesticides biosynthétiques, également appelés biopesticides peuvent avoir ainsi une action fongistatique ou fongicide, appelée également action anticryptogamique, une action herbicide ou encore une action contre les arthropodes et plus particulièrement contre les insectes L'invention s'applique tout particulièrement aux pesticides biosynthétiques ayant une action insecticide ou anticryptogamique De bons résultats 30 ont été obtenus avec des pesticides biosynthétiques ayant une action insecticide. Ces pesticides biosynthétiques peuvent provenir de divers types d'organismes pathogènes tels que les microorganismes (virus, fungi, protozoaires et bactéries) et les nématodes Ils peuvent 35 également provenir de microorganismes quelconques transformés par -6 insertion d'ADN codant pour la fabrication de toxines et provenant de microorganismes pathogènes. Les pesticides biosynthétiques peuvent se trouver dans les compositions concentrées selon l'invention sous des formes très diverses Ainsi, ils peuvent se présenter sous la forme des organismes eux-mêmes à un stade quelconque de leur évolution, en ce comprises les formes végétatives éventuelles, tels quels, en association avec leur milieu de culture, sous forme totalement ou partiellement lysée, sous forme totalement ou partiellement sporulée, sous une 10 forme ayant libéré partiellement ou totalement les spores par divers moyens tels que l'autolyse bactérienne, ou sous la forme des produits qui sont excrétés spontanément par les organismes tels que les exotoxines, sous la forme des produits que l'on peut extraire de ces organismes tels que les endotoxines par toute méthode connue 15 en elle-meme impliquant ou non une lyse de l'organisme en cause, sous la forme des produits éventuellement libérés par les organismes au cours de certaines étapes de leur évolution (cristaux associés ou non aux spores) ou encore sous plusieurs de ces formes simultanément. Ces différentes formes peuvent éventuellement être associées à 20 des résidus du milieu de culture De bons résultats ont été obtenus avec le mélange contenant des spores, les cristaux associés et éventuellement des exotoxines qui se forme spontanément lors de l'autolyse de la bactérie en fin de sporulation Un tel mélange peut contenir, outre les spores, les cristaux associés ou non aux 25 spores et les exotoxines éventuelles, des cellules ou des débris de cellules ainsi que des produits solides résiduaires du milieu nutritif mis en oeuvre lors de la culture. Comme microorganismes bactériens convenant bien en général comme source de pesticides biosynthétiques, on peut signaler les 30 eubactériales de la classe des sporulales et plus particulièrement celles de l'ordre des bacillales telles que les Bacillacées (par exemple le genre Bacillus) Parmi ceux-ci, conviennent particulièrement bien les microorganismes bactériens du genre Bacillus tels que le Bacillus thuringiensis, le Bacillus sphaericus, le 35 Bacillus popilliae, le Bacillus cereus, le Bacillus larvae, le Bacillus lentimorbus, le Bacillus fribourgensis, et le Bacillus 255 1947 -7 penetrans. De bons résultats ont été obtenus avec les Bacillus thuringiensis de tous sérotypes et plus particulièrement ceux de sérotypes 1, 3 a, 3 a 3 b, 7, 9, 10 et 14 Les meilleurs résultats ont été obtenus avec 5 les Bacillus thuringiensis de sérotypes 1 (variété thuringiensis), 3 a 3 b (variété Kurstaki), 7 (variété Aizawa) et 14 (variété israëlensis) . D'excellents résultats ont été obtenus avec le Bacillus thuringiensis de sérotype 14 qui s'est révélé particulièrement efficace notamment contre les larves de simulies Les divers types de Bacillus thuringiensis peuvent être mis en oeuvre dans les compositions selon l'invention sous forme des microorganismes eux-mêmes, tels quels ou lysés, de leurs spores, des cristaux associés ou non à leurs spores ou sous plusieurs de ces formes Ces différentes formes peuvent éventuellement être associées à des résidus du milieu de culture De bons résultats ont été obtenus en utilisant le,ulaûge contenant des spores et les cristaux associés qui se forme spontanément lors de l'autolyse de la bactérie en fin de sporulation Un tel mélange peut contenir, outre les spores et les cristaux associés ou non aux spores, des cellules ou des débris de 20 cellules ainsi que des produits solides résiduaires du milieu nutritif mis en oeuvre lors de la culture. Les compositions concentrées selon l'invention peuvent contenir des quantités variables de pesticides biosynthétiques En général, elles contiennent au moins 3 % et le plus souvent au moins 5 % en 25 poids de pesticides biosynthétiques Leur teneur en pesticides biosynthétiques ne dépasse en général pas 40 % et le plus souvent pas 30 % de leur poids sans que ces valeurs ne soient critiques. Les compositions selon l'invention peuvent contenir en outre divers autres additifs Elles peuvent contenir des parfums ou des 30 masques d'odeurs, des préservatifs de divers types tels que des antioxydants, des agents antibactériens (bactéricides ou bactériostatiques) et des agents susceptibles d'absorber les rayonnements ultra-violets (qui pourraient éventuellement causer la désactivation du pesticide biosynthétique), des charges, des agents régulateurs 35 de p H, des adhésifs, des collants, des appâts et des corps gras. -8 Elles peuvent aussi contenir des pesticides organiques de synthèse (pesticides chimiques) En général, les additifs comprennent au moins un préservatif et au moins un régulateur de p H Les préservatifs sont en général des composés organiques. On choisit le plus souvent des additifs qui sont solubles ou dispersibles dans le solvant constitutif de la phase liquide En général, on choisit des additifs qui sont solubles ou dispersibles dans l'eau. Les divers additifs sont en général présents en quantités ne 10 dépassant pas le poids de pesticides biosynthétiques Le plus souvent, ils sont présents en quantités de 0,01 à 50 % du poids des pesticides biosynthétiques. Les compositions selon l'invention peuvent également contenir des résidus de la fabrication du pesticide biosynthétique. Les compositions selon l'invention se présentent sous forme de suspensions dans un liquide Ce dernier doit être inerte vis-à-vis des pesticides biosynthétiques et il ne doit notamment pas les désactiver ni provoquer leur coagulation ni toute autre altération physique Le liquide peut être constitué par un solvant unique ou 20 par un mélange de solvants En général, le solvant contient de l'eau. De bons résultats ont été obtenus lorsque le solvant contient au moins 75 % et le plus souvent au moins 90 % en poids d'eau En général, le liquide présent dans la composition selon l'invention 25 est constitué essentiellement d'eau Les autres solvants éventuels sont le plus souvent les solvants éventuels des agents tensioactifs cationiques ou les solvants éventuels des autres additifs Il s'agit en général de solvants usuels tels que les alcools et plus particulièrement les alcools ayant de 1 à 7 atomes de carbone. Les compositions concentrées selon l'invention contiennent en général de 3 à 40 % et le plus souvent de 5 à 30 % en poids de pesticides biosynthétiques, de 0,5 à 8 % et de préférence de 0,8 à % en poids d'agents tensioactifs cationiques et éventuellement de 0,001 à 10 % et le plus souvent de 0,005 à 5 % en poids d'additifs 35 divers. Les compositions selon l'invention sous forme de suspension dans un liquide contenant de l'eau, ont un p H ne dépassant en général pas 7 et de préférence pas 6 En général leur p H n'est pas inférieur à 3 et de préférence pas inférieur à 3,5. Les compositions selon l'invention sont fluides et ont en général une viscosité, mesurée à l'aide d'un viscomètre Brookfield sous une vitesse de rotation de 20 tours minutes, qui ne dépasse pas 3000 centipoises à la température ambiante et qui est le plus souvent de 10 à 2500 et de préférence de 20 à 1500 centipoises. La présente invention concerne également des procédés pour la fabrication des compositions selon l'invention. Un procédé qui convient pour la fabrication des compositions selon l'invention consiste à prélever le milieu de culture des microorganismes générateurs des produits pesticides biosynthétiques, 15 à en séparer de l'eau par des techniques habituelles de séparation d'eau telles que la centrifugation, l'ultrafiltration, la precipitation par addition d'un non-solvant tel que l'acétone ou la floculation suivie d'une décantation de manière à obtenir une pâte. Dans le cas du Bacillus thuringiensis le milieu de culture est 20 prélevé par exemple à la fin de la phase de sporulation. Un autre procédé consiste à séparer du milieu de culture des microorganismes générateurs de produits pesticides biosynthétiques, à la fin de la phase de sporulation, des fractions riches en cristaux ou en spores ou en ces deux produits simultanément Ces fractions sont ensuite traitées selon les mêmes techniques que celles utilisées pour le traitement des pâtes. Les agents tensioactifs cationiques sont en général introduits dans la pâte recueillie Les autres additifs éventuels sont incorporés avant, pendant ou après l'addition des agents tensioactifs cationiques 30 à la pâte L'ordre d'introduction des divers additifs, en ce compris l'agent tensioactif cationique n'est en général pas critique. Un autre procédé consiste à disperser une poudre sèche à base de produits pesticides biosynthétiques dans le liquide pour forier une crème La poudre sèche peut être obtenue par séchage de la pâte obtenue selon les procédés précités par des techniques habituelles telles que le séchage par atomisation, le séchage par lyophilisation ou le séchage en tambour de manière à obtenir des particules solides contenant en général moins de 15 % et de préférence moins de 12 % en poids d'eau. L'agent tensioactif cationique et les autres additifs éventuels peuvent être incorporés conjointement ou distinctement à la pâte avant séchage, à la poudre sèche ou à la phase liquide avant, pendant ou après la mise en suspension du produit pesticide biosynthétique. La présente invention concerne également un procédé pour l'utilisation des compositions. Les compositions selon l'invention peuvent être utilisées comme pesticides et plus particulièrement comme agents pour éliminer les insectes à un stade quelconque de leur développement Pour ce 15 faire, elles sont pulvérisées sur les surfaces infestées selon toutes méthodes connues en elles-mêmes telles que la pulvérisation manuelle, la pulvérisation mécanique et plus particulièrement la pulvérisation par voie aérienne Elles peuvent notamment être pulvérisées sur les surfaces infestées par des insectes et plus particulièrement par des lépidoptères, des diptères, des coléoptères, des aphaniptères, des orthoptères, des isoptères et-des homoptères. Les doses à mettre en oeuvre sont fonction du pesticide biosynthétique utilisé et de l'agent pathogène à éliminer. Dans le cas du Bacillus thuringiensis et plus particulièrement 25 des sérotypes 1, 3 a 3 b, 7 et 14, on pulvérise en général de 50, 5000 g de particules solides à l'hectare Les compositions selon l'invention peuvent être pulvérisées telles quelles Elles peuvent être également dispersées, diluées ou émulsionnées dans un diluant comme l'eau ou un diluant organique tel qu'un produit de la distil30 lation du pétrole (par exemple le gasoil) Dans ce cas, on les dilue par 1 à 300 fois et de préférence 4 à 120 fois leur volume de diluant. Les compositions à base de pesticides biosynthétiques dérivés du Bacillus thuringiensis variété israâlensis conviennent bien pour 35 traiter les surfaces infestées par des diptères et plus particulièrement des simuliidés tels que les simulies. Afin d'illustrer l'invention, on donne ci-après des exemples de compositions selon l'invention (exemples 2 et 3) ainsi que de compositions de comparaison (exemplesl R, 4 R et 5 R). Exemples Le mélange obtenu lors de la fermentation du Bacillus thuringiensis sérotype 14 (variété Israëlensis) (B t 14) est, après sporulation, centrifugé pour donner une pâte contenant environ ,5 % de matières sèches. Cinq pâtes ont été préparées L'une, appelée produit 1 R de comparaison, ne contient pas d'agent tensioactif Les pâtes appelées produits 2 et 3 selon l'invention contiennent des agents tensioactifs cationiques Les pâtes appelées produits 4 R et 5 R de comparaison contiennent des agents tensioactifs non-ionique (pâte 4 R) ou anionique (pâte 5 R). Le p H, la teneur en matières sèches et la viscosité des pâtes ont été mesurés et-sont rassemblés au tableau I. La viscosité a été mesurée à l'aide d'un viscosimètre BROOKFIELD équipé d'un spindle n 4 sous une vitesse de rotation de 20 tours minutes. Tableau I Produit Agent tensioactif Teneur p H Teneur en viscosité, n type % matières centipoises sèches, % 1 R 4 15,5 2650 2 chlorure de monoalkyl 2 4 15,1 540 triméthylammonium (alkyle en C 16-C 18) * 3 chlorure de dialkyldi 3 4 15,05 250 méthylammonium (alkyle en C 8C 18) ** 4 R alcool gras (C 18)2 4 15,1 3050 condensé avec 5 oxydes d'éthylène R xylènesulfonate de 2 4,3 15,1 4000 soude * solution à 50 % ** solution à 75 % Les compositions 2 et 3 se sont révélées très efficaces contre 20 les larves de simulies. REV E N D I C A T I ONS 1 Compositions concentrées contenant des produits pesticides biosynthétiques sous forme de particules solides en suspension dans un liquide contenant au moins un agent tensioactif caractérisées en ce que les agents tensioactifs sont choisis parmi les agents tensio5 actifs cationiques. 2 Compositions concentrées selon la revendication 1 caractérisées en ce que l'agent tensioactif cationique est un sel d'ammonium quaternaire. 3 Compositions concentrées selon la revendication 2 caractérisées 10 en ce que l'agent tensioactif répond à la formule: R 11 + R 4 N R 2 xn(-) R 3 n o nest un nombre de 1 2; R 1, R 2, R 3 et R 4, qui peuvent être identiques ou différents, représentent des groupes qui contiennent de 1 à 24 atomes de carbone, l'un au moins d'entre eux contenant de 6 à 24 atomes 15 de carbone; et Xn(-) représente un anion 4 Compositions concentrées selon la revendication 3 caractérisées en ce que l'agent tensioactif est choisi parmi les sels de monoalkyltriméthylammonium et de dialkyldiméthylammonium dont le 20 groupe alkyle contient de 6 à 24 atomes de carbone et est choisi parmi les alkyles saturés et les alkyles insaturés. Compositions concentrées selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisées en ce qu'elles contiennent de 0,5 à 8 % en poids d'agent tensioactif. 6 Compositions concentrées selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisées en ce que le liquide contient essentiel- lement de l'eau. 2 _ 551947 7 Compositions concentrées selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisées en ce que les produits pesticides biosynthétiques proviennent de l'ordre des Bacillacées. 8 Compositions concentrées selon la revendication 7 caractérisées en ce que les produits pesticides biosynthétiques proviennent de microorganismes des types Bacillus thuringiensis. 9 Compositions concentrées selon la revendication 8 caractérisées en ce que les produits pesticides biosynthétiques proviennent de microorganismes du type Bacillus thuringiensis variété israëlensis. 10 10 Compositions concentrées selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisées en ce qu'elles contiennent de 3 à 40 % en poids de produits pesticides biosynthétiques. 11 Procédé pour la fabrication de compositions selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'on prélève 15 le milieu de culture des microorganismes, on en sépare l'eau de manière à obtenir une pate et on y incorpore les agents tensioactifs cationiques. 12 Procédé pour éliminer les insectes caractérisé en ce qu'on pulvérise sur les surfaces infestées les compositions selon 20 l'une quelconque des revendications 1 à 10.