(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機リン系殺有害生物剤と、
前記有機リン系殺有害生物剤を少なくとも部分的に被包するカプセルの壁膜を形成してマイクロカプセルを形成するポリマーとを含む殺有害生物剤製剤であって、前記壁膜は、５ｎｍから１０ｎｍの間の平均厚さを有し、前記マイクロカプセルは、２ミクロンから３ミクロンの範囲の平均直径を有する、殺有害生物剤製剤。
【請求項２】
前記カプセルの壁膜は、８ｎｍから１０ｎｍの間の平均厚さを有する、請求項１に記載の殺有害生物剤製剤。
【請求項３】
前記有機リン系殺有害生物剤は、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホス−メチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホスおよびトリクロルホンからなる群から選択される、請求項１に記載の殺有害生物剤製剤。
【請求項４】
前記有機リン系殺有害生物剤は、クロルピリホスである、請求項１に記載の殺有害生物剤製剤。
【請求項５】
前記マイクロカプセルは、クロルピリホスを２５重量パーセントから３５重量パーセント含む、請求項４に記載の殺有害生物剤製剤。
【請求項６】
前記壁膜は、
ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、
ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールからなる群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの間の界面重縮合によって形成される、請求項１に記載の殺有害生物剤製剤。
【請求項７】
前記マイクロカプセルが、雌のラット（rates）において５，０００ｍｇＫｇ−１を超える毒性およびワタアブラムシの初期防除に関して３０ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０を呈する、請求項６に記載の殺有害生物剤製剤。
【請求項８】
前記マイクロカプセルが、雌のラット（rates）において２，５００ｍｇＫｇ−１を超える毒性およびシロイチモジヨトウの初期防除に関して４００ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０を呈する、請求項６に記載の殺有害生物剤製剤。
【請求項９】
有機リン系殺虫剤および少なくとも１つのモノマーを準備するステップと、
前記有機リン系殺虫剤および前記少なくとも１つのモノマーを混合するステップと、
マイクロカプセルを形成するステップであって、前記モノマーは、前記殺虫剤の一部を少なくとも部分的に包含する壁膜を形成して前記マイクロカプセルを形成するポリマーを形成するステップと
を含む、マイクロカプセルの合成方法であって、前記壁膜は、５ｎｍから１０ｎｍの間の平均厚さを有し、前記マイクロカプセルは、２ミクロンから３ミクロンの範囲の平均直径を有する、マイクロカプセルの合成方法。
【請求項１０】
前記ポリマーは、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、
ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールからなる群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの間の界面重縮合によって形成される、請求項９に記載の殺虫剤粒子製剤の合成方法。
【請求項１１】
前記カプセルの壁膜は、８ｎｍから１０ｎｍの間の平均厚さを有する、請求項９に記載の殺虫剤粒子製剤の合成方法。
【請求項１２】
前記有機リン系殺有害生物剤は、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホス−メチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホスおよびトリクロルホンからなる群から選択される、請求項９に記載の殺虫剤粒子製剤の合成方法。
【請求項１３】
前記有機リン系殺有害生物剤は、クロルピリホスである、請求項９に記載の殺虫剤粒子製剤の合成方法。
【請求項１４】
前記マイクロカプセルは、クロルピリホスを２５重量パーセントから３５重量パーセント含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
殺虫剤のマイクロカプセル製剤を準備するステップであって、前記マイクロカプセルは、
有機リン系殺虫剤および
前記有機リン系殺有害生物剤を少なくとも部分的に被包する壁膜を形成してマイクロカプセルを形成するポリマーを含み、前記壁膜は、５ｎｍから１０ｎｍの間の平均厚さを有し、前記マイクロカプセルは、２ミクロンから３ミクロンの範囲の平均直径を有するステップと、
前記カプセル型殺虫剤を昆虫の個体群または昆虫の個体群に隣接した領域に適用するステップとを含む、昆虫の個体群の防除方法。
【請求項１６】
前記壁膜を形成する前記ポリマーは、
ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、
ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールからなる群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの間の界面重縮合によって形成され、
前記有機リン系殺虫剤は、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホス−メチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホスおよびトリクロルホンからなる群から選択される、請求項１５に記載の昆虫の個体群の防除方法。
【請求項１７】
前記壁膜は、８ｎｍから１０ｎｍの間の平均厚さを有する、請求項１５に記載の昆虫の個体群の防除方法。
【請求項１８】
前記有機リン系殺有害生物剤は、クロルピリホスである、請求項１５に記載の昆虫の個体群の防除方法。
【請求項１９】
前記マイクロカプセルは、雌のラット(rates)において５，０００ｍｇＫｇ−１を超える毒性およびワタアブラムシの初期防除に関して３０ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０を呈する、請求項１８に記載の昆虫の個体群の防除方法。
【請求項２０】
前記マイクロカプセルは、雌のラットにおいて２，５００ｍｇＫｇ−１を超える毒性および４００ｐｐｍ未満のシロイチモジヨトウの初期防除に関してクロルピリホスのＬＣ５０を呈する、請求項１８に記載の昆虫の個体群の防除方法。
【請求項２１】
前記カプセルの壁膜が、イソシアン酸ポリメチレンポリフェニルのポリマーを含む、請求項１に記載の殺有害生物製剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００９年３月４日に出願した米国仮特許出願第６１／１５７，３３９号の利益を主張するものであり、これを参照によって本明細書に明確に引用したものとする。
【０００２】
さまざまな態様および実施形態は、概して、有利な生物学的、商業的および／または環境的特性を呈するマイクロカプセル型殺有害生物剤の製剤に関する。
【背景技術】
【０００３】
昆虫の個体群を防除することは、近代農業、食品貯蔵および衛生のために不可欠である。現在、安全で効果的なカプセル型殺虫剤製剤が昆虫の個体群を防除する上で重要な役割を果たす。有用なカプセル型殺虫剤製剤の特性としては、標的とする有害生物に対する優れた初期毒性などの標的とする害虫に対する優れた効力、取り扱いの容易さ、安定性、２，５００ｍｇＫｇ−１に近い低毒性および環境における有利な共鳴時間（resonance time）が挙げられる。こうした特性のうちの一部は、互いに相いれないものであると考えられており、有用な殺虫剤製剤の設計は、こうした特性同士のバランスを反映した特徴を有する製剤を作製することを必要とする場合が多い。
【０００４】
カプセル型殺虫剤の際だった有用性および重要性から考えると、有利な物理的、化学的、生物学的および環境的特性を呈する新しい殺虫剤製剤に対する緊急で継続したニーズがある。本明細書中で開示されるさまざまな態様および実施形態は、このニーズに対処しようとするものである。
【発明の概要】
【０００５】
一態様は、有機リン系殺有害生物剤およびポリマーを含む殺有害生物剤製剤であり、ポリマーは、少なくとも部分的に有機リン系殺有害生物剤を被包するカプセルの壁膜を形成してマイクロカプセルを形成し、壁膜は、約５ｎｍから約２５ｎｍの間の平均厚さを有し、前記マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。一実施形態において、マイクロカプセルの壁膜は、約８ｎｍから約１２ｎｍの間の平均厚さを有し、前記マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。
【０００６】
一実施形態において、マイクロカプセルは、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホス−メチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホスおよびトリクロルホンを含む群から選択される、有機リン系殺有害生物剤の群から選択される少なくとも１つの殺有害生物剤を含む。さらに別の実施形態において、マイクロカプセルは、有機リン系殺有害生物剤であるクロルピリホスを含む。さらに別の実施形態において、マイクロカプセルは、クロルピリホスをおよそ少なくとも約１５重量パーセントから約３５重量パーセント含む。
【０００７】
一実施形態において、マイクロカプセルは、例えば、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、例えば、ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールからなる群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの間の界面重縮合によって形成される。
【０００８】
一実施形態において、マイクロカプセルは、雌のラットにおいて約５，０００ｍｇＫｇ−１を超える毒性およびワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）の初期防除に関して約３０ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０値を呈する。さらに別の実施形態において、マイクロカプセルは、雌のラットにおいて約２，５００ｍｇＫｇ−１を超える毒性およびシロイチモジヨトウ（Beet Army Worm）（ＬＡＰＨＥＧ）の初期防除に関して約４００ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０値を呈する。
【０００９】
別の態様は、殺虫性のあるマイクロカプセルの合成方法であり、この方法は、有機リン系殺虫剤および少なくとも１つのモノマーを準備するステップと、前記有機リン系殺虫剤および少なくとも１つのモノマーを混合するステップと、マイクロカプセルを形成するステップであって、モノマーは、殺虫剤の一部を少なくとも部分的に包含する壁膜を形成するポリマーを形成してマイクロカプセルを形成するステップとを含み、壁膜は約５ｎｍから約２５ｎｍの間の平均厚さを有し、マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。一実施形態において、少なくとも一部のマイクロカプセルの壁膜を構成するポリマーは、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルを含む群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールを含む群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの界面重縮合によって形成される。
【００１０】
一実施形態において、殺虫性のあるマイクロカプセルは、クロルピリホスなどの有機リン系殺虫剤を少なくとも部分的に包含するポリマーによって形成した。ポリマーは、クロルピリホスの一部を少なくとも部分的に取り囲むカプセルの壁膜を形成し、壁膜は、約８ｎｍから約１２ｎｍの間の平均厚さを有し、同時に、マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。一実施形態において、マイクロカプセルは、クロルピリホスをおよそ少なくとも１０重量パーセント含む。さらに別の実施形態において、マイクロカプセルのポリマー壁膜は、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホス−メチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホス、トリクロルホンおよび同種のものを含む群から選択される少なくとも１つの有機リン系殺有害生物剤を少なくとも部分的に取り囲む。
【００１１】
さらに別の態様は、昆虫の個体群の防除方法であり、これは、殺虫剤の粒子製剤を準備するステップであって、前記粒子は、有機リン系殺虫剤および、有機リン系殺有害生物剤を少なくとも部分的に被包するカプセルの壁膜を形成してマイクロカプセルを形成するポリマーを含み、そのマイクロカプセルの壁膜は、約５ｎｍから約２５ｎｍの間の平均厚さを有し、マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有するステップと、前記カプセル型殺虫剤を植物の表面、例えば、葉、茎または幹に適用するステップとを含む。
【００１２】
一実施形態は、殺虫性のあるマイクロカプセルを形成するステップを含む昆虫の個体群を防除するための方法であり、マイクロカプセルは、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールからなる群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの界面重縮合によって形成される壁膜ならびに、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホスメチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホスおよびトリクロルホンからなる群から選択される少なくとも１つの有機リン系殺虫剤を含み、そのポリマーの壁膜の構成成分は、殺虫剤の一部を少なくとも部分的に取り囲んでマイクロカプセルを形成する。一実施形態において、マイクロカプセルは、クロルピリホスを約１５重量パーセントから約３５重量パーセント程度含む。一実施形態において、昆虫の個体群を防除するために使用されるマイクロカプセルは、約８ｎｍから約１２ｎｍの間の平均厚さの壁膜を有し、前記マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。
【００１３】
さらに別の実施形態において、昆虫の個体群を防除するために使用される、雌のラットにおいて約５，０００ｍｇＫｇ−１を超える毒性値およびワタアブラムシなどの昆虫の初期防除に関して約３０ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０を有するマイクロカプセル型有機リン系殺虫剤である。さらに別の実施形態において、マイクロカプセルは、雌のラットにおいて約２，５００ｍｇＫｇ−１を超える毒性値およびシロイチモジヨトウなどの昆虫の初期防除に関して４００ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０を有する。
【００１４】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明において記載されており、当業者は、その説明から容易に理解する、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含む本明細書に記載の本発明を実施することによって理解するであろう。
【００１５】
上記の概要および以下の詳細な説明の両方は、本発明の実施形態を提示し、請求されるような本発明の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図していると理解すべきである。本発明をさらに理解できるよう、添付の図面を含める。これは、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなす。図面は、本発明のさまざまな実施形態を図示し、明細書とともに本発明の本質および操作を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】シロイチモジヨトウ（ＬＡＰＨＥＧ）に対する効力について試験したときに、さまざまな殺虫剤製剤に対して測定されたＬＣ５０値（クロルピリホスのｐｐｍ）をＤＡＴの関数としてプロットしたグラフである。
【図２】ワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）に対する効力について試験したさまざまなマイクロカプセルおよび対照のクロルピリホスの製剤について測定されたＬＣ５０値（クロルピリホスのｐｐｍ）をＤＡＴの関数としてプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
新技術の本質の理解を促進する目的で、ここで、その好適な実施形態を参照し、これを説明するために特定の専門用語を使用する。しかし、当然のことながら、それにより新技術の範囲を限定する意図はなく、新技術が関連する分野の当業者が通常想到するであろう、新技術の本質の変更、改変および別の用途が想定される。
【００１８】
一実施形態において、本発明は、少なくとも１種類の有害生物を根絶または防除するための少なくとも１つの殺有害生物剤を含むマイクロカプセル型殺有害生物剤製剤を提供する。一部の製剤では、殺有害生物剤は、少なくとも１つの有機リン系殺有害生物剤であるか、または少なくともそれを含む。使用することができる有機リン系殺有害生物剤としては、以下の化合物およびそのさまざまな誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない：アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホスメチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホスおよびトリクロルホンおよび同種のもの。
【００１９】
本マイクロカプセルのシェルは、殺有害生物剤が豊富なコアを完全にまたは部分的に覆うポリマーによって形成することができる。マイクロカプセルのシェルは、ポリマーでできている壁膜によって構成することができる。マイクロカプセルの壁膜を構築するために使用できる適切なポリマーのいくつかは、結合してポリマーを形成する少なくとも１種類のモノマーを含む。一実施形態において、ポリマーの壁膜は、主に水溶性であるモノマーと、主に不水溶性である別のモノマーとの界面重縮合によって形成される。マイクロカプセルの壁膜を形成するために使用することができる主に不水溶性の適切なモノマーとしては、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステル、ならびに同種のものなどの化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。マイクロカプセルの壁膜を形成するために使用することができる、主に水溶性の適切なモノマーとしては、ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールなどの化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
一部のマイクロカプセルのシェルの少なくとも一部を構成する壁膜は、約５ｎｍから約２５ｎｍの間の平均厚さを有し、マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有してもよい。一部の実施形態において、マイクロカプセルの壁膜は、約８ｎｍから約１２ｎｍの間の平均厚さを有し、前記マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。
【００２１】
本明細書で使用する場合、「約」という用語は、指定の値または値の範囲のプラスまたはマイナス１０パーセントを意味する。例えば、「約」１２は、１０．２から１３．２の範囲の値を含み、約１０重量パーセントは、９から１１重量パーセントを含む組成を包含するなど。
【００２２】
さまざまな態様および実施形態によるマイクロカプセルは、標的とする昆虫の個体群に対して強い毒性を呈し、雌のラットで測定されるＬＤ５０値が約２，５００ｍｇＫｇ−１を超える範囲を示す。一組の実施形態において、マイクロカプセルは、雌のラットで測定されるＬＤ５０値が約５，０００ｍｇＫｇ−１を超える範囲であり、典型的にこうした値は、製剤中の殺有害生物剤の量について試験哺乳動物の体重の何分の１として表される。さらに別の実施形態において、こうしたマイクロカプセルは、約２，５００ｍｇの活性殺虫剤の範囲内のＬＤ５０値（雌のラットで測定される）を呈する。マイクロカプセルは、有害生物を殺す、防除する、または忌避することに関しても効果的である。一部の実施形態は、昆虫に接触することで昆虫の個体群を処理または防除するのに非常に適している。例えば、ある製剤は、クロルピリホスを約２５重量パーセント含み、マイクロカプセルの調製物が昆虫の個体群または昆虫の個体群に隣接した領域に適用されると、ワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）に対するクロルピリホスのＬＣ５０値が約３０ｐｍである。
【００２３】
さらに別の実施形態において、マイクロカプセルは、シロイチモジヨトウ（ＬＡＰＨＥＧ）などの食害虫の処理に対して有用である。一実施形態において、製剤は、クロルピリホスを約２５重量パーセント含み、マイクロカプセルの調製物が昆虫の個体群に隣接する植物の領域に適用されると、約４００ｐｐｍ未満のクロルピリホスのシロイチモジヨトウの初期防除に関して、約４５０ｐｐｍのＬＣ５０値を有する。さらに別の実施形態において、製剤は、クロルピリホスを約２５重量パーセント含み、クロルピリホスが約３０ｐｐｍ未満の最終レベルでマイクロカプセルの調製物が植物に適用されると、ワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）に対して約５０ｐｐｍのＬＣ５０値を有する。さらに別の実施形態において、マイクロカプセルは、シロイチモジヨトウ（ＬＡＰＨＥＧ）などの食害虫の処理に有用である。一実施形態において、製剤は、クロルピリホスを約２０重量パーセント含み、１８５〜１，０００ｐｐｍの間のクロルピリホスの率で適用されると、シロイチモジヨトウの初期防除に関してＬｏｒｓｂａｎ（登録商標）と同程度の効果がある。同製剤は、その適用５日後のシロイチモジヨトウの防除力の点でＬｏｒｓｂａｎ（登録商標）よりもより効果的である。
【００２４】
本発明の別の態様は、殺虫性のあるマイクロカプセルの合成方法である。一実施形態において、本方法は、殺虫剤、例えば、有機リン系殺虫剤、および殺虫剤を少なくとも部分的に覆って、殺虫剤と環境との間に少なくとも部分的なバリアを形成するコーティングを形成するために使用することができる少なくとも１つの分子を準備するステップを含む。一実施形態において、マイクロカプセルの壁膜のコーティング、シェルまたは少なくとも構成成分は、類似のまたは異なるモノマーと反応して、マイクロカプセルの壁膜を形成するポリマーを形成することができるモノマーによって形成される。追加のステップは、殺虫剤および壁膜を形成する構成成分をともに混合するステップ、ならびに少なくとも一部の構成成分を反応させて、マイクロカプセルの部分中に殺虫剤を少なくとも部分的に覆うまたはコーティングするまたは隔離する壁膜構造を形成するステップを含んでもよい。
【００２５】
一実施形態において、マイクロカプセルを形成するために準備される殺虫剤は、以下の化合物のうちの１つなどの有機リン酸エステルである：アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホス−メチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホス、トリクロルホンおよび同種のもの。一実施形態において、殺虫剤は、クロルピリホスである。
【００２６】
一実施形態において、マイクロカプセルの壁膜の少なくとも一部を構成するポリマーは、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルを含む群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールを含む群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの界面重縮合によって形成される。
【００２７】
一実施形態において、殺虫性のあるマイクロカプセルは、クロルピリホスなどの有機リン系殺虫剤を少なくとも部分的に包含するポリマーによって形成される。ポリマーは、クロルピリホスの一部を少なくとも部分的に取り囲む壁膜を形成し、その壁膜は、約８ｎｍから約１２ｎｍの間の平均厚さを有する。別の実施形態において、壁膜は、約５ｎｍから約２５ｎｍの間の平均厚さを有する。一実施形態において、マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。
【００２８】
さらに別の態様は、昆虫の個体群の防除方法であり、この方法は、殺虫剤の粒子製剤を準備するステップであって、前記粒子は、有機リン系殺虫剤およびポリマーを含み、このポリマーは、有機リン系殺有害生物剤を少なくとも部分的に被包するカプセルの壁膜を形成してマイクロカプセルを形成し、そのマイクロカプセルの壁膜は、約５ｎｍから約２５ｎｍの間の平均厚さを有し、マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する、準備するステップと、前記カプセル型殺虫剤を植物の表面、例えば、葉、茎または幹に適用するステップを含む。
【００２９】
一実施形態は、殺虫性のあるマイクロカプセルを形成するステップを含む、昆虫の個体群を防除するための方法であり、マイクロカプセルは、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニルおよびクロロギ酸エステルからなる群から選択される少なくとも１つの油溶性モノマーと、ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよび水溶性ポリオールからなる群から選択される少なくとも１つの水溶性モノマーとの界面重縮合によって形成される壁膜を含み、少なくとも１つの有機リン系殺虫剤は、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホスメチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホス、トリクロルホンおよび同種のものからなる群から選択され、そのポリマーの壁膜の構成成分は、殺虫剤の一部を少なくとも部分的に取り囲んでマイクロカプセルを形成する。一実施形態において、マイクロカプセルは、クロルピリホスを少なくとも約１０重量パーセント程度含む。一実施形態において、昆虫の個体群を防除するために使用されるマイクロカプセルは、約８ｎｍから約１２ｎｍの間の平均厚さの壁膜を有し、前記マイクロカプセルは、約２ミクロンから約６ミクロンの範囲の平均直径を有する。
【００３０】
さらに別の実施形態において、雌のラットにおいて約５，０００ｍｇＫｇ−１を超える毒性値およびワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）などの昆虫の初期防除に関して約３０ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０を有する、昆虫の個体群を防除するために使用されるマイクロカプセル型有機リン系殺虫剤である。さらに別の実施形態において、マイクロカプセルは、雌のラットにおいて約２，５００ｍｇＫｇ−を超える毒性値およびシロイチモジヨトウ（ＬＡＰＨＥＧ）などの昆虫の初期防除に関して約４００ｐｐｍ未満のクロルピリホスのＬＣ５０を有する。
【００３１】
有利な特性のバランスを呈する殺虫剤製剤を製造するために殺有害生物剤製造業者がとった非常に成功したあるアプローチは、標的とする昆虫の個体群に対して低毒性または無毒性の物質および／または、より安定かつ／もしくは単独で使用される殺虫剤よりも取り扱いが簡単な材料によって殺虫剤の化合物を被包することであった。こうしたカプセル型製剤は、一般に非カプセル型殺虫剤に比べて少なくとも１つの望ましい特性を呈する。
【００３２】
少なくとも１種の昆虫種、特に、ヒトまたは動物の疾患の媒介生物として働くか、または商業的に重要な植物種を脅かす昆虫種に対して毒性をもつ少なくとも１つの化合物を含むマイクロカプセルを含む粒子製剤は、非常に重要である。昆虫に対して毒性をもつ化合物としては、アセフェート、アジンホス−メチル、クロルフェンビンホス、クロレトキシホス、クロルピリホス、クロルピリホス−メチル、ダイアジノン、ジメトエート、ジスルホトン、エトプロホス、フェニトロチオン、フェンチオン、フェナミホス、ホスチアゼート、マラチオン、メタミドホス、メチダチオン、オメトエート、オキシデメトン−メチル、パラチオン、パラチオン−メチル、ホレート、ホスメット、プロフェノホス、トリクロルホンおよび同種のものなどの有機リン酸エステルが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
有機塩素は、殺虫性のある別の種類の分子であり、ヘプタクロル、ジクロロ−ジフェニルトリクロロエタン、ジコホル、エンドスルファン、クロルデン、ミレックスおよびペンタクロルフェノールなどの化合物を含む。別の種類の殺虫剤および昆虫忌避剤は、ピレスロイドであり、これらの化合物は、天然の化合物である除虫ギク粉と類似のものであり、例えば、アレスリン、ビフェントリン、シペルメトリン、デルタメトリン、ペルメトリン、プラレトリン、レスメトリン、スミトリン、テトラメトリン、トラロメトリン、トランスフルルホリンおよびイミプロトリンが含まれる。さらに別の種類の殺虫剤は、天然の化合物であるニコチンと類似のものであり、この種類の殺虫剤および昆虫忌避剤としては、ニコチンに加えて、以下の化合物が挙げられる：アセタミプリド、クロチアニジン、イミダクロプリド、ニテンピラム、チアクロプリドおよびチアメトキサム。
【００３４】
シェル、層、コーティングまたは壁膜を形成するために使用することができるあらゆる方法を組み込む、粒子を形成するための方法および化合物。一般に、そのような粒子中の活性成分は主に壁膜の内側にあるが、粒子を形成するために必ずしも活性成分が完全に覆われている必要はなく、粒子には、内部で少なくとも一部の活性成分が壁膜と接触しているか、または少なくとも一部の壁膜の外側にもある製剤が含まれる。
【００３５】
大量の溶媒または環境から殺虫剤を完全にまたは部分的に分離させる働きをする、完全なまたは部分的な壁膜を形成するステップを含む粒子の形成方法の１つは、モノマーの界面重縮合である。簡単に言えば、少なくとも１つの殺虫剤の存在下において、モノマーの混合物が縮合してポリマーの壁膜を形成する。ポリマーを含む壁膜は、基本的に粒子の外側境界を形成し、殺虫剤を、主として粒子の外面形状を形成する連続的または不連続的壁膜によって境界がつくられる粒子内に集中させることができる。界面重縮合の過程により粒子を形成するために使用することができるモノマーは、主に油溶性モノマー、またはそのようなモノマーおよび水溶性モノマーの組、またはそのような水溶性モノマーの組を含んでもよい。油溶性モノマーとしては、例えば、ジイソシアン酸エステル、ポリイソシアン酸エステル、二酸塩化物、ポリ酸塩化物、塩化スルホニル、クロロギ酸エステルおよび同種のものを含む群から選択される化合物が挙げられる。水溶性モノマーとしては、例えば、ジアミン、ポリアミン、水溶性ジオールおよびポリオールを含む群から選択される化合物が挙げられる。
【００３６】
所望の特徴をもつ殺虫剤または昆虫忌避剤を生成するためにさまざまな特性が必要とされる。こうした特性としては、昆虫に対する毒性あるいは少なくとも標的とする昆虫を忌避する効果または昆虫の発生および／もしくは繁殖能力を制限する効果が挙げられる。さらに別の望ましい特性は、哺乳動物、特に、ヒトなどの他の動物、または植物もしくは標的でない、特に、有益な昆虫種に対して低毒性または理想的には毒性がないことである。
【００３７】
別の望ましい特性は、標的とする有害生物に対する効力の半減期が予測可能であり、大抵の場合それが延長されていることである。延長された期間、標的とする有害生物の個体群に対して効力を保持する殺有害生物剤製剤は、標的とする有害生物を防除するために、より少ない回数またはより少ない初期量で適用すればよいため、これにより労力、エネルギーおよび材料が節約できる。反対に、長い半減期、例えば、特定の作物の生育期または標的とする有害生物の寄生期間のピークを大幅に超えて延長される半減期を有する製剤は、ある状況下においては環境的な害が考えられることもある。
【００３８】
さらに別の望ましい特性は、残留期間が予測可能であり、大抵の場合はそれが延長されていることである。残留時間が延長された殺有害生物剤製剤を適用することにより、結果として生育期にわたって、または予想される寄生期間に必要とされる適用が少なくてすむなど費用節減が可能になる。使用すべき方法の差から理想的な殺虫剤の理想的な特性を明確にすることは可能であるが、理想的な殺有害生物剤など存在しない。そこで、本目的は、さまざまな固有の条件下において必要とされるように使用可能な特定の特性をもつ殺有害生物剤を作りだすことである。
【００３９】
さまざまな条件下においてその有用性に寄与する壁膜厚および粒径を有する、粒子の形態のマイクロカプセル型殺有害生物剤を本明細書で開示する。意外にも、これらの実施形態は、標的とする昆虫に対する接触活性を含む、高い初期ノックダウン活性、雌のラットに対する約２，５００ｍｇＫｇ−１程度、場合によってはそれ以上の毒性ＬＤ５０値および好ましい残留値を呈する粒子を結果としてもたらす粒径および壁膜厚を有する殺虫剤製剤を含む。
【００４０】
ここで本発明の（１つまたは複数の）実施形態を参照して、その例を添付の図面に図示する。できる限り、図および表全体にわたって同じまたは同様の化合物、組成物、デバイスなどを指すために同じ参照番号を使用する。
【実施例】
【００４１】
当業者には当然のことながら、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく本発明のさまざまな改変および変更を行うことができる。したがって、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内であれば、本発明は、本発明の改変物および変更物を含むことを意図する。
【００４２】
材料および方法
材料および方法
次に表１を参照すると、クロルピリホスおよびマイクロカプセルを含むいくつかの新規の製剤およびいくつかの対照製剤の化学的および物理的特性の概要が示されている。こうしたカプセルを、模範的な手順によって例示されるような界面重縮合によって生成した。
【００４３】
【表１】
0005814130.tif 000002
【００４４】
マイクロカプセル懸濁液の調製
カプセル懸濁液の調製のために使用される構成成分の代表的な重量を、上記の材料のセクションに要約してある。この調製手順は、以下のとおりであった：表示の量のＰＡＰＩ  ２７  イソシアン酸エステルモノマー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）を４オンスの広口瓶に加えた。（クロルピリホスを６２．５重量％）含む芳香族混合物を、ＰＡＰＩ  ２７に加えて２５ｇの有機相を得た。この混合物を均質になるまで回転させた。表示の量のポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ、Ｇｏｈｓｅｎｏｌ  ＧＬＯ３、Ｎｉｐｐｏｎ  Ｇｏｈｓｅｉ）、Ｖｅｅｇｕｍ（登録商標）（Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ）、およびＫｅｌｚａｎ  Ｓ（登録商標）（Ｋｅｌｃｏ）と十分な脱イオン水からなる水相を調製して３５ｇの全水相を得た。この水相を有機相に加えて二相混合物を得た。この混合物を３／４インチの混合管および汎用の乳化ヘッドを装着した標準的な混合組立部を用いたＳｉｌｖｅｒｓｏｎ  Ｌ４ＲＴ−Ａ高速撹拌機を使用して乳化した。乳化は、混合組立部の先端を水相に入れ最初に比較的低速（およそ１０００ｒｐｍ）で混合してよく乳化されるまで有機相を引き込むことによって行った。その後、速度を不連続の増分で増加させた。速度のそれぞれの増加の後に撹拌機を止めて、サイズを測定した。所望の粒径が得られるまでこの過程を続けた。典型的には、所望のサイズにするためにおよそ４５００〜７５００ｒｐｍの速度が必要であった。混合が良好に維持される低速で撹拌しながら、架橋アミン（エチレンジアミン（ＥＤＡ）、Ａｌｄｒｉｃｈ）を１０％の水溶液として滴加した。アミンの添加完了後、得られたカプセル懸濁液をさらに１分間撹拌し、表示の量のＡｔｌｏｘ  ４９１３（Ｕｎｉｑｅｍａ）を添加し、カプセル懸濁液の調製を完了するために最後に短時間の均質化を行った。
【００４５】
慎重に混合物を撹拌する時間の長さを調整することによって、および／または撹拌機の速度を調整することによって、さまざまなシェルの厚さを有するさまざまなカプセルのサイズの有機リン系殺虫剤のカプセル型製剤を生成することができる。
【００４６】
同様に、さまざまなカプセルおよびシェルの厚さを有する、マイクロカプセル型有機リン系殺虫剤製剤を作製するために、モノマー、架橋剤、湿潤剤、バッファー、および同種のものの量を調整することができる。
【００４７】
マイクロカプセル懸濁液の粒径の測定
少量用サンプルユニットを装着したＭａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００光散乱粒径測定器およびソフトウェアバージョン５．１２を使用して、カプセル懸濁液の粒径分布を測定した。測定に先だって、サンプルを振とうまたは撹拌して確実に均質にした。上記の材料のセクションにおいて、各製剤についての体積中位径（ＶＭＤ）を報告している。
【００４８】
カプセルの壁膜厚の算出
目標とする壁膜厚を達成するために必要とされるカプセルの壁膜の構成成分の量は、球の半径に対するその体積に関連する幾何学的公式に基づいて算出される。壁膜を形成しない、不水溶性構成成分（クロルピリホス、溶媒）からなるコアおよび重合性材料（油溶性および水溶性モノマー）からなるシェルを有する、コア−シェル形態を想定する場合、ここで、コアの体積（Ｖｃ）およびコアの体積プラスシェルの体積（Ｖｓ）とそのそれぞれの半径との比に関する方程式（１）が維持され、式中、ｒｓは、シェルを含むカプセルの半径であり、ｌＳは、シェルの厚さである。
【００４９】
【数１】
0005814130.tif 000003
【００５０】
方程式（１）をシェルの体積について解くと以下が得られる：
【００５１】
【数２】
0005814130.tif 000004
【００５２】
そのそれぞれの体積に質量（ｍｉ）および密度（ｄｉ）を代入し（ｍｓ／ｄｓ＝Ｖｓおよびｍｃ／ｄｃ＝Ｖｃ、式中、下付のｓまたはｃは、それぞれシェルまたはコアを指す）、シェルの質量について解くと以下が得られる：
【００５３】
【数３】
0005814130.tif 000005
【００５４】
所望のサイズおよび壁膜厚のカプセルを生成するのに必要とされる壁膜の構成成分の量を算出するために質量が使用される場合、密度比ｄｓ／ｄｃの結果が一定の補正係数に当たることが方程式（２）および（３）を比較することによってわかる。すべての調製に同じコアおよびシェル材料を使用した本研究のように、一連のカプセルの密度比が一定している場合、密度比の項の削除は、壁膜厚の絶対値にのみ影響し、相対差には影響しない。相対差が最重要であるため、算出を単純化するために密度比の項を削除する近似法が利用され、方程式（４）が得られる。
【００５５】
【数４】
0005814130.tif 000006
【００５６】
ｍｃ＝ｍｏ−ｍＯＳＭ、ｍｓ＝ｍｏ＋（ｆＷＳＭ／ＯＳＭ））ｍＯＳＭ−ｍｃ、およびｆＷＳＭ／ＯＳＭ＝ｍＷＳＭ／ｍＯＳＭ（水溶性モノマーと油溶性モノマーとの比）を代入し（式中、ｍｏは、油状の構成成分の総質量（クロルピリホス、溶媒、油溶性モノマー）であり、ｍＯＳＭは、油溶性モノマーの質量であり、ｍＷＳＭは、水溶性モノマーの質量である）、ｍＯＳＭについて解くと以下が得られる：
【００５７】
【数５】
0005814130.tif 000007
【００５８】
ｍＯＳＭを決定するために、従来どおり算出にはｍＷＳＭの全量を使用した。本研究においては、すべてのカプセル懸濁液の調製には、油溶性モノマーに対して当量ベースで１：１の水溶性モノマーを使用した。
【００５９】
一般的に寄生する害虫の代表的な種に対する活性を測定するために使用される生物学的アッセイ
Ｐｙｒｉｎｅｘ  ＣＳ（登録商標）は、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である。この化合物は、カプセル型のクロルピリホスである。本明細書で報告されている実験において対照として使用した材料は、Ｍａｋｈｔｅｓｈｉｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｗｏｒｋｓ（ベエルシェバ、イスラエル）によって製造されたものである。供給業者が提供する物質安全性データシートによると、Ｐｙｒｉｎｅｘ  ＣＳは、経口毒性を有し、ＬＤ５０値が＞２０，０００ｍｇＫｇ−１である。
【００６０】
Ｌｏｒｓｂａｎ  ４Ｅは、クロルピリホスの乳化濃縮物（emulsified concentrate）であり、Ｄｏｗ  Ａｇｒｏ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（インディアナポリス、インディアナ州、米国）から販売されている。供給業者から入手できる物質安全性データシートによると、Ｌｏｒｓｂａｎ  ４Ｅは、雌のラットにおけるＬＤ５０値が約３００ｍｇＫｇ−１である。
【００６１】
Ｌｏｒｓｂａｎ  ＣＳならびにＰｙｒｉｎｅｘは、クロルピリホス製剤において両極端をなすものであることから、試験の多くで対照としてこれらの製剤を使用することを選択した。Ｌｏｒｓｂａｎは、優れたノックダウン活性を有し、雌のラットにおけるＬＤ５０値が約３００ｍｇＫｇ−１であると知られている乳化濃縮物である一方、Ｐｙｒｉｎｅｘは、雌のラットにおけるＬＤ５０値が約２０，０００ｍｇＫｇ−１程度であり、ノックダウン活性が低い。ＬｏｒｓｂａｎおよびＰｙｒｉｎｅｘについての毒性データは、この２つの製剤の物質安全性データシートからのものである。
【００６２】
シロイチモジヨトウ（ＬＡＰＨＥＧ）に対する活性：Ｔｅｅｊｅｔ  ８００３  ＥＶＳノズルにより４０ｐｓｉにおいて２００Ｌ／Ｈａ相当で射出するよう調整されたトラック噴霧器によって本葉４〜５葉期の苗木に噴霧した。ゼロ時間の評価のために、葉の組織を刈り取る前に苗木を乾燥させた。残留試験のために、８０〜１００°Ｆ、相対湿度７０〜８０％の温室で苗木をおいた。噴霧した苗木から３×３ｃｍの円盤状の葉を切りとって、底に寒天の薄い層のある３２ウェルバイオアッセイトレイの各ウェルに円盤状の葉を１枚置いた。円盤状の葉それぞれの中央に５秒齢のシロイチモジヨトウの幼虫を置き、トレイをプラスチックのふたで覆った。幼虫を２５Ｃ／４０％ＲＨの環境室内に保持した。寄生させてから２４時間後に死亡率を評点し、幼虫をつついたときに動けなかった場合、死んだものと見なした。対数用量プロビット変換（log-dose probit transformation）を使用してデータを解析してＬＣ５０およびＬＣ９０ならびにその９５％信頼水準を決定した。
【００６３】
ワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）に対する活性。実験室のコロニーからアブラムシ（Ａｐｈｉｓ  Ｇｏｓｓｙｐｉｉ）が寄生したスカッシュの葉の小片をスカッシュの子葉に置くことによって、スカッシュの実生をワタアブラムシで覆わせた。処理に先だって、アブラムシを２４時間、葉に分散させた。Ｄｅｖｉｌｂｉｓハンドヘルド型エアブラシ噴霧器を使用してスカッシュの苗木に試験溶液を噴霧した。流れ落ちるまで苗木に噴霧した。２４時間の時点で、各苗木から無作為に１枚の葉を選んで、存在している生存アブラムシ数を数えることによって防除力について評点した。対数用量プロビット変換を使用してデータを分析して９５％信頼水準におけるＬＣ５０値およびＬＣ９０値を決定した。残留した防除力を判定するために、アブラムシが寄生していないスカッシュの苗木に噴霧して、８０〜９０°Ｆ／７０〜８０％ＲＨの温室においた。その後、苗木に上記のとおりアブラムシを寄生させ、記載のとおり２４時間後に防除力について評点した。
【００６４】
試験したさまざまな製剤の残留物を測定するために使用された典型的な方法
手順：１ｋｇクロルピリホス／２００Ｌ噴霧量になるよう製剤を希釈し、２〜３葉期（子葉）の１２の苗木に噴霧した。苗木を温室（８０〜９０°Ｆ／７０〜８０％ＲＨ）に移し、１ｋｇ  ａ．ｉ．／Ｈａの率で２００Ｌ／Ｈａの噴霧量で適用した。
【００６５】
サンプリング：処理の０、３、７および１４日後に一連の処理物から３枚の子葉を取った。その葉を計量し、１オンスのガラス瓶に入れ、そこに１０ｍｌのアセトニトリルを加えた。その瓶にふたをし、振とう中、アセトニトリルが葉全体を覆うように、振とう台上で４５分間振とうした。アセトニトリルのサンプルを０．４５ミクロンのＰＴＦＥシリンジフィルターを通過させてＬＣバイアルに入れ、アッセイのために提出した。
【００６６】
アッセイ：抽出物中のクロルピリホスの濃度を測定するためにＧＣ／ＭＳを使用した。サンプルの濃縮は必要なかった。
【００６７】
さまざまな製剤の雌のラットにおける毒性を測定するために使用される方法
２，０００ｍｇＫｇ−１での限度試験
本研究の目的は、固定用量レベルにおいて致死効果をもたらす試験物質の能力を判定することであった。最初の用量の２，０００ｍｇＫｇ−１を１匹の雌の動物に投与した。投薬後、最初の動物が生き延びたため、続いて試験物質をさらに４匹の雌に投与した。その結果、合計５匹の動物に投薬した。
【００６８】
５，０００ｍｇＫｇ−１での限度試験
続いて、さらに３匹の動物に５０００ｍｇＫｇ−１で投薬した。投薬後、最初の動物が生き延びたため、続いて試験物質をさらに２匹の雌のラットに投与した。すべての動物が生き延びたため、試験を終了して、ＬＤ５０値は、５，０００ｍｇｋｇ−１を超えると判断した。
【００６９】
試験した種
研究開始時に体重が１１３．０〜１４３．２ｇのラットを本研究に使用した。ラットは約２ヶ月齢で投薬を開始し、２〜３週間後に剖検した。
【００７０】
系統および保証
急性経口毒性試験に対する一般的許容性および適性、背景データの入手の可能性、ならびに商業的供給業者の信頼性から、本研究では雌のＦ３４４／ＤｕＣｒｌラットを使用した。試験動物は、Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｒｉｖｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．（ローリー、ノースカロライナ州）から入手した。これらの動物は、本研究の開始時点で８〜１１週齢であった。
【００７１】
身体検査および馴化
実験室に到着したときに実験室の獣医師、または実験室の獣医師の直属の、訓練を受けた動物／毒性学の専門家が各動物を評価して全身の健康状態および研究の目的で許容可能か判定した（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ａｃｃｒｅｄｉｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ａｎｉｍａｌ  Ｃａｒｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ−ＡＡＡＬＡＣ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌによって完全に公認される）。
【００７２】
飼育
適切な条件（温度、湿度および光サイクル）に維持されるよう設計された部屋においてステンレス製のケージに各ケージあたり２〜３匹の動物を入れ、研究開始に先だって少なくとも１週間、実験室に慣れさせた。ステンレス製のケージに各ケージあたり１匹の動物を入れた。相対湿度を４０〜７０％の範囲内に維持した。平均室温を２２±１℃（許容される最大変動は±３℃）に維持した。６：００ａ．ｍ．に明かりがつき、６：００ｐ．ｍ．に明かりが消える１２時間の明暗光サイクルをすべての（１つまたは複数の）動物飼育室に対して維持した。部屋の空気は１時間におよそ１２〜１５回交換した。ケージは、金網の床があり、吸収紙の上につるした。ケージには、吊り下げ型の給餌器および圧力作動型ｌｉｘｉｔバルブタイプの給水システムを入れた。
【００７３】
無作為化および識別
コンピュータプログラムを使用して、ラットを各用量群に無作為に割り当てた。皮下に埋め込まれたトランスポンダ（ＢｉｏＭｅｄｉｃ  Ｄａｔａ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、シーフォード、デラウェア州）によって発信されるコードナンバーにより各ラットを識別した。
【００７４】
餌および水
動物には、ペレット状のＬａｂＤｉｅｔａ  Ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ  Ｒｏｄｅｎｔ  Ｄｉｅｔ  ＃５００２（ＰＭＩ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、セントルイス、ミズーリ州）を与えた。餌および都市水道水（municipal water）を自由に与えた。餌の分析は、ＰＭＩ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌが行って食餌が十分な栄養を与えていることを確認し、選択した汚染物質のレベルを計った。都市水道水供給源から得られる飲料水は、都市水道水部門が定期的に化学的パラメーターおよび生物学的汚染物質について分析した。さらに、化学的汚染物質についての特定の分析は、独立した試験施設が定期的に行った。本研究の結果または解釈に悪影響を及ぼすと考えられる汚染物質は、餌または水いずれからも見つからなかった。
【００７５】
動物福祉
米国農務省動物福祉規則（animal welfare regulations）、９ＣＦＲ、Ａ章、Ｐａｒｔ１〜４に従って、本研究の管理に必要とされる動物の世話および使用作業が、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ  Ａｎｉｍａｌ  Ｃａｒｅ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＩＡＣＵＣ）によって審査され、承認された。ＩＡＣＵＣは、提示の作業がこれらの最終規則に完全に従っているものであると判断した。本研究に使用されるＩＡＣＵＣが承認している動物の世話および使用作業は、Ａｃｕｔｅ  Ｔｏｘ  ０１、ＤＣＯ  ０１およびＡｎｉｍａｌ  ＩＤ  ０１であった。
【００７６】
用量の算出
個々の用量を最初の（絶食）体重に基づいて算出した。比重について補正後、容積計量的にすべての用量を投与した。
【００７７】
投薬
個々の動物に順次投薬した。投薬の時間間隔は、毒性徴候の作用発現、持続期間および重症度により判断した。次の用量における動物の処置は、前に投薬した動物が生き延びたと合理的な確信が得られるまで延期した。適切なシリンジを装着したステンレス製で先端が球状のゾンデ針（gavage needle）を使用して経口挿管によって各動物に投薬した。１回の最大投与量は、動物の大きさによって決まった。その量は、１０ｍｌ／ｋｇを超えなかった。
【００７８】
連日の観察
この検査は、通常、ケージに入った動物を用いて行い、これは、限られた検査時に明確に認識できる著しい臨床的異常を確認し、動物の総体的な健康状態を監視することを意図した。必要だと考えられない限り、これらの検査のために手で動物を持つことはなかった。観察できた著しい異常としては、以下のものが挙げられるが、それらに限定されるものではない：活動の低下／増加、反復的な行動、啼鳴、協調運動障害／跛行、損傷、神経筋の機能（痙攣、線維束性収縮、振戦、攣縮）、呼吸の変化、青い／蒼白な皮膚および粘膜、重度の眼の損傷（破裂）、糞の軟度および糞／尿の量の変化。さらに、少なくとも１日に２回、病的状態、死亡率ならびに餌および水が摂取できているかについてすべての動物を観察した。
【００７９】
詳細な臨床的観察
本研究をとおして記録された所見と比較するために、試験材料の投与に先だってすべてのラットに対して詳細な臨床的観察（ＤＣＯ）を行った。処置日に最低２回動物の観察を行った。研究の間、毎日（週末および休日を含む）ＤＣＯを行った。手で持っての観察およびオープンフィールドでの観察には、確立された形式に従った慎重な身体検査が含まれた。ＤＣＯの評点について、典型的に予想されるもの以外の所見のみを記録した。観察は、辞書に基づいて行った。その辞書には毒性の研究で見られる一般的な身体的および神経学的異常の大半が含まれていた。その辞書に可能性のあるすべての所見が含まれている訳ではなかったため、自由欄（free-field）の記載も認めた。
【００８０】
病理学
生きたまま剖検を受けさせる動物を二酸化炭素の吸入によって麻酔し、気管を露出させ固定し、断頭によって動物を安楽死させた。訓練を受けた構成員のチームにより補助された獣医病理学者が、すべての動物の完全な剖検を行った。剖検には、外部組織およびすべての開口部の検査が含まれた。それぞれの角膜にぬらしたガラススライドを接触させることによってインサイチュで眼を検査した。頭蓋腔を開いて、脳、脳下垂体および隣接した頸部組織を検査した。皮膚を死体から反映し、胸腔および腹腔を開き、内臓を検査した。すべての組織および死体を廃棄した。
【００８１】
統計
体重の平均および標準偏差を算出した。各用量レベルの投与後、短期間および長期間の転帰（結果）をＯＥＣＤ  ４２５  ＡＯＴプログラムに入力した。停止基準が満たされると、ＬＣ５０および９５％信頼区間が算出された。
【実施例１】
【００８２】
結果および考察
さまざまな対照および実験用製剤について、ワタの殺虫剤残留物の未加工データを表２に示す。一次分解と想定し、Ｍｉｎｉｔａｂで対数（平均残留物）対時間（日）のプロットを通る線を当てはめることによりデータを解析した。
【００８３】
【表２】
0005814130.tif 000008
【００８４】
一部のクロルピリホスの半減期は、当てはめた線の傾き（−．６９３／傾き）（クロルピリホスを含むさまざまな対照および実験用製剤について収集されたデータ）から算出し、表３に示されている。このデータは、日単位で表されている。
【００８５】
【表３】
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【００８６】
Ｌｏｒｓｂａｎ  ４ＥおよびＣＣＳ−０についてのプロットは、他のプロットほど直線ではなかった。これは、測定間、測定までまたは６日目の測定の直後にクロルピリホスの一部が揮発または光分解されたことによる可能性がある。こうした理由により、ＣＣＳ−０およびＬｏｒｓｂａｎ  ４Ｅは、本研究において示されたものより短い類似した半減期を有する可能性があり、最初の２つのデータ点を使用して評価する方がよいと考えられる。半減期は、カプセルの放出プロファイルを理解する上で有用であるが、本研究の目的は、カプセル型製剤の残留物レベルを比較することであった。試験された実験用製剤のそれぞれは、対照のＬｏｒｓｂａｎ  ４Ｅの残留値に匹敵するまたはそれより低い残留値を有した。Ｐｙｒｉｎｅｘは、非常に厚いカプセルであり、このことは、実験用カプセル製剤とは非常に異なり、さらにＰｙｒｉｎｅｘは、はるかに長い半減期を有し、１３日の時点での残留物はより多かった。実験用カプセル製剤（ＣＣＳ−０、ＣＣＳ−１、ＣＣＳ−２、ＣＣＳ−３）の残留物は、Ｄｏｗから販売されているクロルピリホスの乳化濃縮物であるＬｏｒｓｂａｎ  ４Ｅよりも高いが、Ｂａｙｅｒから販売されている比較的厚い壁膜のカプセル製剤であるＰｙｒｉｎｅｘ  ＣＳよりも著しく低かった。
【００８７】
生物学：シロイチモジヨトウ（ＬＡＰＨＥＧ）に対していくつかの実験用製剤を含むさまざまな製剤を試験したデータを表４に示している。
【００８８】
【表４】
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【００８９】
ワタアブラムシに対してこれらの製剤を試験したデータを表７に示す。
【００９０】
【表５−１】
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【００９１】
【表５−２】
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【００９２】
【表５−３】
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【００９３】
ＬＡＰＨＥＧに対して測定されたＬＣ５０値の概要を下記の表５に示している。これらのデータは、最初ならびに製剤に曝露した４および７日後に収集した。
【００９４】
【表６】
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【００９５】
こうしたデータを図１にグラフを使って示している。０ＤＡＴではＬｏｒｓｂａｎ  ４Ｅは、実験用カプセルほど活性ではなく、時間とともに低下し続ける。Ｐｙｒｉｎｅｘは、時間が経っても実質的に変わらないままであり、Ｌｏｒｓｂａｎ  ４Ｅよりもさらに低い初期活性を示している。マイクロカプセル製剤、ＣＣＳ−０（３ミクロン、５ｎｍ）の値は、０および４ＤＡＴにおいて、Ｌｏｒｓｂａｎ  ４Ｅよりも強い活性を示しているものの、４ＤＡＴ後突然変化している。これらのデータは、カプセルに入れられたクロルピリホスのマイクロカプセル製剤であるＣＣＳ−１およびＣＣＳ−２が乳化濃縮物対照よりも活性があることを示唆している。製剤ＣＣＳ−１（粒子サイズ３ミクロン、壁膜厚１０ｎｍ）は、ＬＡＰＨＥＧなどの昆虫に対して優れた初期活性を呈し、この活性は、全７日間の試験期間をとおして維持された。製剤ＣＣＳ−２（粒子６ミクロン、５ｎｍ）およびＣＣＳ−３（６ミクロン、１０ｎｍ）の活性は、時間とともに３ミクロンのカプセルと類似の変化を呈し、最も高い初期活性は、より厚いミクロンの壁膜のカプセルに見いだされる。こうした観察結果は、本試験が食害有害生物に対するクロルピリホスの毒性を評価する限りにおいては妥当であると思われる。
【００９６】
【表７】
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【００９７】
クロルピリホスの揮発を遅らせるクロルピリホスのあらゆるカプセル化により、幼虫が摂取した際、カプセルが活性物質を放出する限りはさらに長く防除されるはずである。実験用カプセルの初期活性がより高いことは、サンプリングの前に苗木を乾燥させる期間にＬｏｒｓｂａｎ  ４Ｅ噴霧液中のクロルピリホスが著しく失われていることを示唆している。同時に、Ｐｙｒｉｎｅｘ製剤の活性が低いのは、こうしたカプセル中のクロルピリホスが実験用カプセル製剤に見いだされるクロルピリホスほど生物学的に利用可能ではないことを示唆している。
【００９８】
非食害有害生物のワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）に対して測定された生物学的データを表７に示している。これらのデータから算出したＬＤ５０値を表８に示している。
【００９９】
【表８】
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【０１００】
さらに、図２は、これらのＬＤ５０値対ＤＡＴのグラフである。クロルピリホスの摂取ではなく接触が、殺虫剤にアブラムシが曝露される主な経路であるため、この有害生物は大部分のカプセル製剤に対して大きな課題をもたらす。最初に、本研究では、アブラムシに製剤を直接噴霧し、カプセル型製剤は乳化濃縮物ほど活性ではないであろうと予測した。意外にも、初めに実験用カプセルは、Ｌｏｒｓｂａｎ  ４Ｅの製剤と同じか、またはそれ以上の働きをし、さらに残留した防除力がより優れていた。試験された製剤の最良から最悪までの順位は、以下のとおりである：ＣＣＳ−０＞ＣＣＳ−１＞ＣＣＳ−３＞ＣＣＳ−２＝Ｌ４Ｅ。これらの３ミクロンのマイクロカプセル（ＣＣＳ０およびＣＣＳ１）は、６ミクロンのマイクロカプセルよりも優れており、薄い壁膜を有するマイクロカプセルが厚い壁膜を有するカプセルよりも優れていた。この試験では、Ｐｙｒｉｎｅｘの働きは、従来のカプセル製剤に関して予測されたものより低かった。驚くべき結果は、マイクロカプセル製剤、ＣＣＳ０、ＣＣＳ１、ＣＣＳ２、ＣＣＳ３がワタアブラムシなどの非食害有害生物に対して優れた活性を呈したことである。
【０１０１】
表９に示されているとおり、さまざまなクロルピリホス製剤の殺虫活性をワタアブラムシ（ＡＰＨＩＧＯ）が寄生したスカッシュの苗木で試験した。表の値は、防除パーセントとして表示されている。表に示されているとおり、７日目におけるクロルピリホスが４００および１００ｐｐｍ両方のＣＣＳ−４によるワタアブラムシの防除力は、Ｌｏｒｓｂａｎ  ４Ｅ製剤を用いて測定される防除力よりも優れていた。
【０１０２】
【表９】
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【０１０３】
マイクロカプセル製剤、ＣＣＳ−０およびＣＣＳ−１の毒性を研究した。マイクロカプセル製剤、ＣＣＳ−０は、雌のラットに対して約＞２０００ｍｇＫｇ−１程度のＧＬ５０の経口毒性率を有し；一方、マイクロカプセル製剤、ＣＣＳ−１は、雌のラットに対して＞５０００ｍｇＫｇ−１のＬＤ５０値を有した。この同じマイクロカプセルは、ワタアブラムシに対して良好なノックダウンおよび残留した活性も呈している（表１２）。同様にシロイチモジヨトウに対しても優れたノックダウンおよび残留した活性を呈している（表３）。Ｌｏｒｓｂａｎ  ４Ｅと同程度の残留値を呈している（表１４）。
【０１０４】
【表１０】
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【０１０５】
【表１１】
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【０１０６】
【表１２】
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【０１０７】
実験２
毒性学的研究の結果
死亡率
１４日間の観察期間、すべての動物が生き延びた。雌のラットにおいてＣＣＳ−１の毒性を試験することによって得られた死亡率の結果を表１０に示している。
【０１０８】
【表１３】
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【０１０９】
臨床的観察
上記の製剤を投薬されたラットに対して個々の動物の詳細な臨床的観察および臨床的観察を行った。２０００ｍｇＫｇ−１で投薬された５匹のうち１匹のラットに、試験９日目に会陰部に尿による汚れがあった。本研究の期間中、残りの４匹の動物には臨床的所見がなかった。５０００ｍｇＫｇ−１で投薬された３匹のうち２匹の動物に目の周囲に赤い汚れおよび会陰部に尿による汚れがあり、これは試験４日目までに消散した。本研究の期間中、第３の動物には臨床的徴候はなかった。
【０１１０】
体重
平均および個々の体重を収集した。５０００ｍｇＫｇ−１で投薬された２匹のラットは、最初の体重と比較して試験２日目まで重量が減少したが、研究の残りの期間中は体重が増加した。２０００または５０００ｍｇＫｇ−１が投与された他のすべての動物は、本研究をとおして、体重が増加した。著しい病的所見はなかった。
【０１１１】
毒性研究からの結論
本研究の条件下において、雌のＦｉｓｃｈｅｒ３４４ラットにおけるＣＣＳ−１の急性経口ＬＤ５０値は、およそ５０００ｍｇＫｇ−１を超えた。表１１を参照のこと。本明細書で開示されるクロルピリホスのマイクロカプセル製剤は、雌のラットに対して約２，５００を超える毒性ＬＤ５０値および一般的な２種類の植物有害生物に対して高いノックダウン活性を有する。いかなる理論または特定の説明に拘束されることなく、こうした結果は、有利なサイズおよび壁膜厚を有するマイクロカプセルと一致するものである。生成が可能なマイクロカプセルの可能性のあるサイズおよび壁膜厚の広い範囲を考えると、こうした化合物が生成され、それが上記の有利な生物学的特徴を呈することは思いがけないことである。
【０１１２】
【表１４】
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【０１１３】
新技術について図および前述の説明において詳細に明示し説明してきたが、これは、実例として見なされるべきであり、特徴を限定するものではない。当然のことながら、好適な実施形態のみについて示し、説明したが、新技術の趣旨内にあるすべての変更物および改変物が保護されることが望まれる。なお、新技術を特定の例、理論的議論、根拠および説明を用いて示したが、決して、こうした説明および付随の議論をこの技術を限定するものとして解釈してはならない。本出願において参照したすべての特許、特許出願および教科書、科学論文、出版物などの参考文献は、その全体を参照によって本明細書に引用したものとする。
【図１】
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【図２】
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