(57)【要約】  本発明は、農業有効成分およびイオン交換樹脂を含み、該農業有効成分がイオン交換樹脂に吸入（ｉｍｂｉｂｅｄ）されている、レジネート配合剤と、農業表面を処理する方法と、を包含する。本発明はまた、レジネートを含む農業配合剤を製造する方法であって、農業有効成分およびイオン交換樹脂を用意すること、ならびに該農業有効成分および該イオン交換樹脂を混合して、該農業有効成分を該イオン交換樹脂に吸入させ、それにより該レジネートを形成させること、を含む、方法を包含する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業有効成分およびイオン交換樹脂を含み、前記農業有効成分が前記イオン交換樹脂に吸入（ｉｍｂｉｂｅｄ）されている、レジネート配合剤。
【請求項２】
生分解性イオン交換樹脂を含む、請求項１に記載の配合剤。
【請求項３】
前記農業有効成分が、陰イオン性有効成分である、請求項１に記載の配合剤。
【請求項４】
前記農業有効成分が、陽イオン性有効成分である、請求項１に記載の配合剤。
【請求項５】
前記農業有効成分が、非イオン性有効成分である、請求項１に記載の配合剤。
【請求項６】
前記農業有効成分が、殺虫剤または除草剤である、請求項１に記載の配合剤。
【請求項７】
前記農業有効成分が、植物栄養素、植物生育調節剤、および植物ホルモンからなる群から選択される、請求項１に記載の配合剤。
【請求項８】
前記イオン交換樹脂が、陰イオン交換樹脂である、請求項１に記載の配合剤。
【請求項９】
前記イオン交換樹脂が、架橋されている、請求項１に記載の配合剤。
【請求項１０】
前記イオン交換樹脂が、合成ポリマーまたは修飾された天然由来ポリマーを含む、請求項１に記載の配合剤。
【請求項１１】
前記合成ポリマーが、イオン性コモノマーを含む架橋スチレン／ジビニルベンゼンポリマーである、請求項１０に記載の配合剤。
【請求項１２】
前記修飾された天然由来ポリマーが、ジエチルアミノエチルセルロースまたはカルボキシメチルセルロースである、請求項１０に記載の配合剤。
【請求項１３】
前記イオン交換樹脂が、有機イオンポリマーで修飾された非ポリマー粒子を含む、請求項１に記載の配合剤。
【請求項１４】
前記レジネート配合剤が、中央粒径に基づき約０．０５ミクロン〜約５ｍｍの範囲内の粒度分布を有する粒子として配合される、請求項１に記載の配合剤。
【請求項１５】
前記粒度分布が、中央粒径に基づき約１〜約２００ミクロンの範囲内である、請求項１３に記載の配合剤。
【請求項１６】
約１〜約９９重量％の前記農業有効成分を含有する、請求項１に記載の配合剤。
【請求項１７】
約５〜約７０重量％の前記農業有効成分を含有する、請求項１６に記載の配合剤。
【請求項１８】
約１０〜約６０重量％の前記農業有効成分を含有する、請求項１７に記載の配合剤。
【請求項１９】
約１５〜約５０重量％の前記農業有効成分を含有する、請求項１８に記載の配合剤。
【請求項２０】
コーティングをさらに含む、請求項１に記載の配合剤。
【請求項２１】
前記コーティングが、乾性油ブレンドを含む、請求項２０に記載の配合剤。
【請求項２２】
水分散性粒子として配合される、請求項１に記載の配合剤。
【請求項２３】
液体中の粒子の懸濁液として配合される、請求項１に記載の配合剤。
【請求項２４】
第二の農業有効成分をさらに含む、請求項１に記載の配合剤。
【請求項２５】
レジネートを含む農業配合剤を製造する方法であって、
農業有効成分およびイオン交換樹脂を用意すること、ならびに
前記農業有効成分および前記イオン交換樹脂を混合して、前記農業有効成分を前記イオン交換樹脂に吸入させ、それにより前記レジネートを形成させること、
を含む、方法。
【請求項２６】
前記混合のステップが、受動吸入によって吸入することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記混合のステップが、イオン性吸入によって吸入することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記レジネートをコーティングすることをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記コーティングのステップが、天然油、デンプンおよびアミロースを基剤とする系、セルロースおよびその誘導体、タンパク質、ワックス、ならびに合成ポリマーからなる群から選択されるコーティング材料を添加することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記コーティングのステップが、ｐＨ感受性、ＵＶ分解性、および水溶性からなる群から選択される特性に基づきコーティングを修飾することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記コーティングのステップが、前記レジネートの表面に乾性油ブレンドを添加することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記レジネートの表面に前記乾性油ブレンドを添加することが、流動床反応器内で実施される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
農業表面を処理する方法であって、
前記農業表面を処理するのに十分な農業有効成分の量を含有する請求項１に記載の配合剤を調製すること；
水分散性粒子または粒子の水性懸濁液のいずれかを含む分散性材料として、前記配合剤を配合させること；
前記分散性材料を水性ビヒクルに分散させて、前記農業表面を処理するのに十分な前記農業有効成分の量を含有する分配性溶液を形成させること；および
前記分配性溶液を前記農業表面に送達し、それにより前記農業表面を処理すること、
を含む、方法。
【請求項３４】
前記農業表面が、土壌表面である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記農業有効成分が、殺虫剤である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記農業表面が、植物表面である、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１４年１０月１日出願の米国特許仮出願第６２／０５８，３８３号の利益を主張するものである。上記出願の全内容は、参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
出願の分野
本出願は、農業有効成分を送達するための配合剤および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
殺虫剤は、農業において植物保護目的で広く使用されている。しかし、多くの殺虫剤は、望ましくない雑草、疾患または昆虫を排除することに加え、非標的植物および生物体への毒性、高い揮発性、水溶性、ならびに噴霧適用時の液滴飛散による二次的な環境への影響を有する。溶脱、表面流出、光分解、加水分解、および微生物分解による分解の結果、極わずかの有効成分（ＡＩ）（即ち、性能目的を担う配合剤中の物質）が、作物の標的部位に実際に到達する。その結果、多くの場合、複数の殺虫剤適用が必要となり、非好適な環境への影響が生じる。したがって、これらの農薬の有効性および安全性を向上させる配合剤の開発が、優先されてきた。
【０００４】
殺虫剤の制御放出配合剤の使用は、ＡＩ損失の前述の影響を克服するために積極的に模索されてきた。そのようなシステムは、ＡＩ放出速度を改善し、より地球にやさしい適用工程で標的活性を増強するように設計される。同様の問題が、農業表面、例えば土壌表面または植物表面を処理するために用いられる除草剤および殺真菌剤などの他の農業有効成分に影響を及ぼす。殺虫剤および他のＡＩは、典型的には使用前に配合を必要とする。様々な目的、例えば必要な時間を通して高い標的活性を有すること、または有害な環境への影響を最小限に抑えること、またはより安全な取り扱いを促進すること、または適用器具との適合が容易になること、を満たすように、配合剤が生成され得る。
【０００５】
除草剤、殺昆虫剤、殺真菌剤、生物製剤、肥料、植物ホルモン、植物生育調節剤などを含み得る、農業使用のための市販のＡＩは多くの場合、制御放出機構を含むように配合される。本明細書で用いられる用語「農業有効成分」または「ＡＡＩ」は、農業生産目的で、作物生産、植物生育、製品の品質、製品の持続性、または収穫前の産出高を改善するために、物理的、化学的、または生物学的特性を改善するのに植物、種子、土壌または他の生育媒体に適用可能である、除草剤、殺昆虫剤、殺真菌剤、肥料、生物製剤、植物ホルモン、植物生育調節剤または他の任意薬剤などの有効成分を指す。しかし一部の市販のＡＡＩ配合剤は、有機溶媒を含み、有機溶媒は、揮発性または有害性であり得る。それらは、非適合性により同じ配合剤中で異なる複数のＡＡＩを併用し得ない場合がある。そしてそれらは、特定の作物または土壌組成物に合わせて作製することができない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御放出のより精密な制御を提供し、同じ配合剤中での複数の薬剤の使用に適合性があるＡＡＩ配合剤が、当該技術分野で依然として必要とされている。同じく、無溶媒で低揮発性を有するＡＡＩ配合剤が、当該技術分野で依然として必要とされている。さらに、所与の土壌、領域、作物などへの放出特性に合わせて作製することが可能なＡＡＩ配合剤が、当該技術分野で依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概要
本明細書で、実施形態において開示されるのは、農業有効成分およびイオン交換樹脂を含み、該農業有効成分がイオン交換樹脂に吸入（ｉｍｂｉｂｅｄ）されている、配合剤である。同じく本明細書で、実施形態において開示されるのは、農業有効成分およびイオン交換樹脂を含み、該農業有効成分がイオン交換樹脂に吸入されている、レジネート配合剤である。実施形態において、該配合剤は、生分解性イオン交換樹脂を含む。実施形態において、該農業有効成分は、陰イオン性または非イオン性または陽イオン性有効成分である。実施形態において、該農業有効成分は、殺虫剤または除草剤である。実施形態において、該農業有効成分は、植物栄養素、植物生育調節剤、および植物ホルモンからなる群から選択される。実施形態において、該イオン交換樹脂は、架橋され得る陰イオン交換樹脂である。実施形態において、該イオン交換樹脂は、合成ポリマーまたは修飾された天然由来ポリマーを含む。該合成ポリマーは、イオン性コモノマーを含む架橋スチレン／ジビニルベンゼンポリマーであり得る。該修飾された天然由来ポリマーは、ジエチルアミノエチルセルロースまたはカルボキシメチルセルロースであり得る。実施形態において、該交換樹脂は、有機イオンポリマーで修飾された非ポリマー粒子を含む。実施形態において、該レジネート配合剤は、中央粒径に基づき約０．０５ミクロン〜約５ｍｍの範囲内の粒度分布を有する粒子として、または粒度分布が中央粒径に基づき約１〜約２００ミクロンの範囲内である粒子として配合される。実施形態において、該配合剤は、約１〜約９９重量％の農業有効成分を含有する。実施形態において、該配合剤は、約５〜約７０重量％の農業有効成分を含有する。実施形態において、該配合剤は、約１０〜約６０重量％の農業有効成分を含有する。実施形態において、該配合剤は、約１５〜約５０重量％の農業有効成分を含有する。実施形態において、該配合剤は、コーティングをさらに含む。該コーティングは、乾性油ブレンドを含み得る。実施形態において、該配合剤は、水分散性粒子として配合される。実施形態において、該配合剤は、液体中の粒子の懸濁液として配合される。実施形態において、該配合剤は、第二の農業有効成分をさらに含む。
【０００８】
本明細書で、実施形態においてさらに開示されるのは、レジネートを含む農業配合剤を製造する方法であって、農業有効成分およびイオン交換樹脂を用意すること、ならびに該農業有効成分および該イオン交換樹脂を混合して、該農業有効成分を該イオン交換樹脂に吸入させ、それにより該レジネートを形成させること、を含む、方法である。該実施形態において、該混合のステップは、受動吸入によって吸入すること、またはイオン性吸入によって吸入することを含む。実施形態において、該方法は、該レジネートをコーティングすることをさらに含む。実施形態において、該コーティングのステップは、天然油、デンプンおよびアミロースを基剤とする系、セルロースおよびその誘導体、タンパク質、ワックス、ならびに合成ポリマーからなる群から選択されるコーティング材料を添加することを含む。実施形態において、該コーティングのステップは、ｐＨ感受性、ＵＶ分解性、および水溶性からなる群から選択される特性に基づきコーティングを修飾することをさらに含む。実施形態において、該コーティングのステップは、該レジネートの表面に乾性油ブレンドを添加することを含む。該レジネートの表面に該乾性油ブレンドを添加することは、流動床反応器内で実施され得る。
【０００９】
同じく本明細書で、実施形態において開示されるのは、農業表面を処理する方法であって、該農業表面を処理するのに十分な農業有効成分の量を含有する上記の配合剤を調製すること；水分散性粒子または粒子の水性懸濁液のいずれかを含む分散性材料として、該配合剤を配合させること；該分散性材料を水性ビヒクルに分散させて、該農業表面を処理するのに十分な農業有効成分の量を含有する分配性溶液を形成させること；および該分配性溶液を該農業表面に送達し、それにより該農業表面を処理すること、を含む、方法である。実施形態において、該農業表面は、土壌表面または植物表面である。実施形態において、該農業効果的成分は、殺虫剤である。
【００１０】
本発明の前述および他の目的、特色および利点は、添付の図面に例示される通り、本発明の好ましい実施形態の以下に示すより詳細な記載から自明になると思われ、該図面において、類似の参照文字は、異なる図を通して同じ部分を指す。該図面は、本発明の原理を示すことに重きを置く代わりに、必ずしも縮尺が比例していない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】溶出画分中のクロランベン濃度を示すグラフである。
【図２】溶出画分中の安息香酸濃度を示すグラフである。
【図３】溶出画分中の安息香酸濃度を示すグラフである。
【図４】溶出画分中のクロランベン濃度を示すグラフである。
【図５】溶出画分中の安息香酸濃度を示すグラフである。
【図６】溶出画分中のジカンバ濃度を示すグラフである。
【図７】溶出画分中のニコスルフロン濃度を示すグラフである。
【図８】溶出画分中のイミダクロプリン（Ｉｍｉｄａｃｌｏｐｒｉｎ）濃度を示すグラフである。
【図９】溶出画分中のジベレリン酸濃度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
詳細な説明
本明細書で、実施形態において開示されるのは、農業有効成分を送達するための配合剤および方法である。実施形態において、該配合剤は、イオン交換樹脂と、農業有効成分と、に基づくレジネートを含む。
【００１３】
本明細書で用いられる用語「イオン交換樹脂」（または「ＩＥＲ」）は、周囲媒体中の対イオンと複合体形成し得る陽イオン性または陰イオン性官能基を有するポリマー粒子の配列を指すことができる。実施形態において、該ＩＥＲ粒子は、ビーズ、液滴、球体、グレーン、フレーク、ニードルの形態であり得、該粒子は、固体、中空、多孔質、巨大網状、またはゼラチン状であり得る。実施形態において、該ＩＥＲ粒子は、中央粒径が０．０５ミクロン〜５ミリメータの範囲内になるような粒度分布を有し得る。好ましい実施形態において、該粒径は、中央粒径に基づき約１〜約２００ミクロンの範囲内である。特定の実施形態において、該ミリメータ範囲内の巨視的粒子が、適切になり得る。実施形態において、農業有効成分（ＡＡＩ）は、適当なイオン交換樹脂と混合されて、ＡＡＩ−樹脂複合体（「レジネート」）を形成し得る。本明細書で用いられる用語「レジネート」は、ＡＡＩとＩＥＲとで形成された複合体を意味する。レジネートが形成される場合、ＡＡＩのかなりの部分がイオン結合され得、受動的に吸入され得、そして／または吸着され得る。該レジネートが、土壌または植物のような農業基材に塗布され、水と接触されると、該ＡＡＩは、イオン交換、脱着、および／または拡散機構を通してレジネート複合体から放出され得る。
【００１４】
ＩＥＲは、内部または外部基材表面が有機イオンポリマーで修飾された、セラミックス、ゼオライト、粘土鉱物、ポゾラン材料などの非ポリマー材料、木炭などの炭素質材料、およびセルロース、炭素ナノチューブなどの繊維材料で作製された多孔質基材を指すこともできる。基材表面のそのような１つの修飾は、多孔質基材の隙間へのポリビニルアミン、ポリエチレンイミンなどの陽イオン性有機ポリマーの取り込みであろう。合成ポリマー修飾物質に加えて、キトサンおよびカルボキシメチルセルロースなどの天然有機イオンポリマーを用い、該隙間へのポリマーのｐＨによる沈殿を利用して基材表面を修飾し、ポリマー修飾の固着を改善することができる。別の実施形態において、スチレン−マレイミドのコポリマーを用いて、多孔質基材の表面を修飾することができる。スチレン−マレイミドコポリマーのｐＨを介した可溶性を利用して、該多孔質基材の表面におけるコポリマーの結合を増進することができる。この手法では、多くの多孔質基材が、ＡＡＩを捕捉するための有機ポリマー試薬での修飾によって、イオン結合基材に変換され得る。
【００１５】
ＡＡＩ負荷率％と、その後の  該レジネートからの放出は、以下に記載されるものなどの実験パラメータに応じて調整され得る。負荷率％は、ＡＡＩ分子量、溶解度、濃度、および吸入時間によって影響を受ける。レジネートからのＡＡＩの放出は、サイズ、多孔性、官能基、酸または塩基強度、イオン交換能および架橋度をはじめとする樹脂特性によって直接、影響を受ける。例えば樹脂マトリックス内に浸透し得るＡＡＩ分子のサイズは、空隙率および架橋度に大きく左右される。架橋性の低いマトリックスほど、より大きなＡＡＩの交換を促進するがまた、拮抗する対イオンの存在下ではより急速にそれらを放出する。実施形態において、該レジネートは、約１〜約９０重量％のＡＡＩを含有する。実施形態において、該レジネートは、約５〜約７０重量％のＡＡＩを含有する。実施形態において、該レジネートは、約１０〜約６０重量％のＡＡＩを含有する。実施形態において、該レジネートは、約１５〜約５０重量％のＡＡＩを含有する。該レジネートに含有されるＡＡＩの量は、他の負荷機構（吸着、吸収、堆積、沈殿など）がＩＥＲのＡＡＩ輸送能に寄与するため、ＩＥＲのイオン交換能のみに支配されるわけではない。
【００１６】
つまり、所与のＡＡＩのためのＩＥＲの選択は、該レジネートの最終的な性能に直接、影響を及ぼす。イオン交換樹脂の選択は、主として陽イオンまたは陰イオン交換樹脂のいずれかとしての官能基特性によって支配される。実施形態において、該イオン交換樹脂は、スチレンおよびジビニルベンゼンモノマーとイオン性コモノマーを含むものなどの合成有機ポリマーであり得る。他の実施形態において、該ＩＥＲは、イオン性修飾デンプンまたはセルロースなどの修飾天然ポリマーであり得る。例えばジエチルアミノエチルセルロース（ＤＥＡＥ−Ｃ）は、イオン交換樹脂として用いられ得る修飾天然ポリマーである。該ＩＥＲは、異なるレベルのイオン性コモノマー（複数可）で修飾されて、イオン交換能を調整することができる。工業的適用および水処理での適用において周知で広く用いられている特定のＩＥＲ製品を、ＡＡＩを含むレジネートを作製するのに用いることができる。例えばＤＯＷＥＸ（登録商標）Ｔｙｐｅ  １およびＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）Ｔｙｐｅ  １などの陰イオン性ＩＥＲは、陰イオン性ＡＡＩとの使用に適し、そのような陰イオン性ＡＡＩとしては、合成オーキシン（ジカンバ、クロランベン、トリクロロ安息香酸（ＴＢＡ）など）、サイトカイン、ジベレリンなどとして分類されるものなどの分子を挙げることができる。他の実施形態において、陽イオン性または陰イオン性ＡＡＩ（例えば、スルホキサフロル）を、適当なＩＥＲに吸収させることができる。陰イオン性ＡＡＩとして、リン酸イオンなどの栄養素を挙げることもできる。
【００１７】
実施形態において、本発明によるレジネートは、適当な樹脂を選択すること、およびそれと有効量のＡＡＩを溶液中で混和すること、によって調製され得る。ＡＡＩの溶液は、水溶液であり得、またはそれは、有機溶媒系溶液であり得る。有機溶媒系溶液の場合、レジネートが、農業環境に配備される前に、残留溶媒が、レジネートから除去されなければならない。樹脂とＡＡＩとを混和した後、残留溶媒を、濾過または蒸発により除去して、ＩＥＲおよびＡＡＩのレジネートを生成することができる。ＩＥＲは、異なるレベルの架橋によって製造されて、空隙率、密度、およびイオン交換能などの物理的特性を改変させることができる。一般に、より高レベルの架橋ほど、樹脂への、そして樹脂からの流体の浸透性を低下させる傾向があり、その結果、比較的硬質の非膨潤性樹脂を生じる。より低レベルの架橋ほど、樹脂への、そして樹脂からの流体の浸透性を上昇させる傾向があり、その結果、比較的軟質の膨潤性樹脂を生じる。これらの浸透性および膨潤特性は、ＩＥＲ表面へのＡＡＩの負荷および放出特性に影響を及ぼし得る。ＤＯＷＥＸ（登録商標）１ｘ８は、より高度に架橋されているため、それは、より緩やかに膨潤することになる。これにより、該ＤＯＷＥＸは、連結されたＡＡＩを対イオンにより長時間暴露させ、その結果、より低度に架橋されたＤＯＷＥＸ  １ｘ２よりもかなり緩やかにＡＡＩを放出する。ＤＯＷＥＸ  １ｘ２は、より低度に架橋されているため、それはまた、ＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂よりも大きな空隙を有し、したがってより多くのＡＡＩを受動吸入させる。該受動吸入されたＡＡＩは、結合されたＡＡＩよりも急速に放出されるが、それは、結合されたＡＡＩが、対イオンと交換する必要もなく樹脂から拡散され得るためである。
【００１８】
実施形態において、生分解性であるレジネート配合剤が、調製され得る。本明細書で用いられる用語「生分解性」は、細菌、真菌、原虫などの生物学的材料によって化学溶解し得る物質を指す。生分解性レジネート配合剤の場合、生分解性ＡＡＩおよび生分解性ＩＥＲ樹脂が用いられる。ＡＡＩ用の、そしてＩＥＲ樹脂用の非常に様々な生分解性物質は、当業者に熟知されているであろう。生分解性ＡＡＩの例としては、ジエチルアミノエチルセルロースおよびカルボキシメチルセルロースが挙げられる。
【００１９】
選択されたＡＡＩについて、調製条件を最適化することによって、該ＡＡＩをＩＥＲと会合させることができる。実施形態において、最初に樹脂を精製し、カラム技術を介して対イオンを水酸化物形態に交換することができる。ＩＥＲは、その後、１種または複数の適切なＡＡＩ分子と混合されて、レジネートを形成させ得る。ＡＡＩがある程度の溶解度を有する水または他の溶媒を含み得る吸入媒体からの受動吸収または能動イオン交換を介して、ＡＡＩを樹脂に接着させることができる。
【００２０】
ＡＡＩとＩＥＲとの複合体として定義されたレジネートを形成させるために、該ＩＥＲ樹脂は、１つまたは複数のタイプのＡＡＩ化合物と混合される。これは、受動吸入またはイオン形態の吸入のいずれかによって実施され得る。ＡＡＩが、ＩＥＲの細孔に侵入し、洗浄および溶媒蒸発の後に依然として内部に捕捉されている場合に、受動吸入が起こる。帯電したＡＡＩと、ＩＥＲの外部表面および内部細孔表面に存在する樹脂の反対電荷官能基との間にイオン結合が形成した場合に、イオン性吸入が起こる。吸入相は、水、またはＡＩが部分的もしくは完全な溶解度を有する任意の溶媒であり得る。
【００２１】
本発明によりレジネートを調製するプロトコルは、所与の容量の適当な溶媒の中にＡＡＩとＩＥＲとの１：１（重量）混合物を含み得る。このスラリーは、所望の負荷率％に応じて、数時間から数日までの期間、振とうされ得る。この負荷は、ＡＡＩと樹脂との比率を変動させることによっても改変され得る。該レジネートは、その後、真空濾過およびアセトンでの洗浄で、任意の非結合ＡＡＩを除去することを介して回収され得る。
【００２２】
該レジネートは、その後、さらに乾燥されて、浮動性粒子を形成し得る。得られた水分散性顆粒は、微粉砕されたフレーク状の未配合ＡＡＩよりも容易に取り扱うことができる。該レジネートはまた、農業材料に噴霧するために水に即座に分散され得る懸濁液など、水中のレジネート粒子の懸濁液として配合され得る。レジネート粒子の濃縮懸濁液は、「高懸濁濃縮液（ｈｉｇｈ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）」（ＨＳＣ）と記載することができる。該レジネートが、顆粒または懸濁液形態での送達用に配合された後、それは、土壌または植物表面に塗布されて、昆虫、雑草などの不必要な定着を防止することができる。実施形態において、本明細書に記載された配合剤は、乾燥微粒子形態で、または水性懸濁液として供給され得る。典型的には当該技術分野で公知の固形農薬配合剤は、湿潤分散剤と一緒に用いられる。当該技術分野で公知の農薬の懸濁濃縮物では通常、アジュバントに加え、そのような助剤を、そして脱泡剤、増粘剤、防腐剤および不凍剤製品も使用される。本明細書に開示されるレジネート配合剤は、水のような水性ビヒクルに容易に分散されるため、該配合剤の使用により、これらの添加剤の幾つかの必要性が回避される。
【００２３】
セルロース系安定化剤、キサンタンガム、グアーガムなどの増粘剤をはじめとする様々な異なる安定化剤を使用して、安定した懸濁液を作製することができる。緩衝液および酸性化剤を、該懸濁液に配合させるか、または希釈物に加えて、ｐＨをＡＡＩ安定性に望ましいレベルに確実に保持することができる。
【００２４】
ＡＡＩ放出速度の追加的制御が、保護コーティングをレジネートに塗布することによって実現され得る。レジネートをコーティングされたレジネートとして調製することで、ＡＡＩ−樹脂複合体の持続放出特性を修飾することができる。該レジネートのコーティングは、効果的処理を提供するのに十分高いＡＡＩレベルを維持しながら、過剰なＡＡＩの放出、および地下水への排水の予防を支援し得る。溶媒系、水性、またはドライコーティングを、ＡＡＩ−樹脂複合体に塗布することができる。コーティング材料は、水溶性または水不溶性であり得る。乾性油（亜麻仁油、ケシ油、エゴマ油、胡桃油または他の類似の油など）（可塑化剤を追加の架橋剤と共に、または該架橋剤を伴わずに組み込んでいる）をはじめとする水不溶性コーティング材料が、塗布され得る。グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどをはじめとする可塑化剤が、レジネートコーティングに添加され得る。
【００２５】
デンプンおよびアミロースを基にした系、セルロースおよびその誘導体、タンパク質、ワックス、合成ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール、ポリアミンなど）などの生分解性材料を、レジネートコーティングに用いることができる。該コーティング材料は、ＡＡＩの放出を緩徐にするバリアとして作用する薄膜を形成することができ、ＡＡＩ放出の速度は、コーティングの厚さまたはコーティングの他の特性、例えばｐＨ感度、ＵＶ分解性、水溶性などに基づいて調整することができる。特定の実施形態において、コーティング材料の薄膜は、薄膜への親和性またはオイル保護膜への可溶性を有するＡＡＩの放出を促進するように選択され得る。
【００２６】
殺虫剤、肥料などのＡＡＩは、過剰な灌水によって溶脱に陥る可能性がある。ＩＥＲ内に栄養素を捕捉することによって、配合剤が土壌の陽イオンとの平衡を確立することができ、それにより該栄養素が植物へより即座に接近し得る。例として、そのような配合剤は、中でも、例えば窒素、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよび鉄が吸入された陽イオン交換剤を配合されたＩＥＲを含み得る。該レジネートはまた、塩素、硝酸塩、硫酸塩およびリン酸塩などの可動性土壌陰イオンとの交換によって放出される陰イオン性ＡＡＩ（例えば、ジカンバ、アブシジン酸、クロランベンなど）を含み得る。こうして作物は、保護および栄養の両方を同時に受ける。
【００２７】
実施形態において、ＩＥＲ組成物またはコーティング材料などのパラメータを変動させることによって、該薬剤の複数の異なる放出プロファイルが存在するように、ＩＥＲ吸入ＡＡＩのための配合剤を適合させることができる。例として、所与のレジネートは、初期バーストで１種または複数のＡＡＩ化合物を放出することができ、別のレジネートは、１種または複数のＡＡＩ化合物の放出を数日〜数週間、延期することができる。この方法において、該１種または複数のＡＡＩは、特定の作物、気候、土壌などに特異的な配合剤に含まれ得る。
【００２８】
ＡＡＩ−樹脂複合体を封入するコーティングはまた、樹脂の湿潤を制御することによって、平衡が土壌中で実現され得る速度を改変することができる。ＡＡＩ−樹脂複合体が湿潤され、土壌に溶解されたイオンに暴露されると、土壌中のイオンがＩＥＲに移動してＡＡＩ化合物に取って代わり、結合されたＡＡＩが非結合になり得る。ＩＥＲからのＡＡＩの放出は、平衡によって支配され、当業者に公知の変数に供される。
【００２９】
これは、様々な土壌中で使用されるＩＥＲを設計するのに特に関連する。土壌は、カリウム、カルシウム、マグネシウム、および様々な栄養素などの正電荷種を保持し得る表面を有する、粘土、沈泥、砂、有機物質、および腐植土粒子などの成分で構成される。この土壌による、様々な陽イオンを保持および放出する能力は、陽イオン交換能と称される。通常の陽イオン交換能を有する土壌において、土壌中のイオンからＡＡＩへの交換は、土壌の動力学に支配され、通常よりも高いイオン強度を有する土壌（例えば、塩分を含んだ土壌）では、拡散がより律速段階になる。ＩＥＲからのＡＡＩ放出に影響を及ぼす他の影響因子が、ＩＥＲの水和、ＡＡＩへのＩＥＲ親和性、および土壌中の他のイオンへのＩＥＲ親和性である。土壌の陽イオン交換能が、既知であれば、多量栄養素および微量栄養素を含むように該配合剤をさらに操作することができる。
【００３０】
実施形態において、該レジネートは、農業表面に塗布され得、レジネートからのＡＡＩ放出は、レジネートに接触する降雨または灌水の量によって支配される。降雨の場合、雨水は、溶解された塩を非常にわずかしか含有しないため、レジネートと雨水との直接の接触で、イオン結合したＡＡＩの全てが排出されることはなかろう。このことは、活性表面の流出を伴う豪雨の事象ではレジネートからＡＡＩが脱着しないため、レジネートの利点になり得るが、雨水が土壌と相互作用する時間を想定すると、土壌から発出する塩分を帯びた水が、イオン交換によってＡＡＩを脱着するであろう。
【００３１】
実施形態において、本明細書に記載されたレジネート配合剤は、水分散性顆粒または水性懸濁液として、微粒子形態で供給され得る。実施形態において、該レジネート配合剤は、農業基材への噴霧のために水に分散され得、該水は、噴霧可能な溶液の特性を改善するアジュバントを含有し得る。アジュバントは、典型的にはＡＩと共に配合されて、混合、塗布を改善し、その性能を増強する化学薬品である。葉面塗布では、アジュバントを用いて、該配合剤を環境条件の具体的要件に適合させる。例えば「展着剤」は、葉などの標的表面への固体顆粒の接着を助長するアジュバントである。実施形態において、「展着剤」は、レジネートの表面に塗布することができ、それによって二重の性能、即ち制御放出と特異的表面への付着の誘導が実現される。
【００３２】
特定の実施形態において、本明細書に記載されたレジネート配合剤は、特に除草剤と共に使用され得る。除草剤は、粒子、エアロゾル、または蒸気のいずれかを介して適用の際に飛散し易い。物理的飛散は、標的作物からの液状噴霧滴の移動であり、噴霧器および風の条件によって高度に影響を受ける。これに対し本明細書に記載されたレジネートは、高密度であるため、物理的飛散を受けにくい。蒸気飛散は、配合された除草剤の塗布後に標的から揮発されたＡＡＩの移動である。蒸気飛散は、主としてＡＡＩの蒸気圧、温度および湿度によって影響を受ける。実施形態において、ＡＡＩをレジネート複合体に捕捉し、加えてそれを上記の通りコーティングすることで、ＡＡＩが即座に揮発するのを予防し、それにより蒸気飛散が減少する。
【００３３】
実施例
この実施例で用いられる材料としては、以下のものが挙げられる：
・ＤＯＷＥＸ（登録商標）１ｘ２イオン交換樹脂、ＤＯＷ、ミシガン州ミッドランド所在
・ＤＯＷＥＸ（登録商標）１ｘ８イオン交換樹脂、ＤＯＷ、ミシガン州ミッドランド所在
・ＮａＯＨ、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・メタノール、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・アセトン、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・クロランベン、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・シリカゲル、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・Ｅｒｉｓｙｓ  ＧＥ−３５Ｈエポキシ化ヒマシ油、ＣＶＣ  Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ  ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ、ニュージャージー州ムアズタウン所在
・亜麻仁油、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ（登録商標）Ｔ３０００、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、ユタ州ソルトレークシティー所在
・砂
・Ｒｕｂｉｎａｔｅ  Ｍ（ポリマーＭＤＩ）、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、ユタ州ソルトレークシティー所在
・トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ＩＲＡ７４３、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・有機鉢植えミックス、Ｆａｆａｒｄ、マサチューセッツ州アガワム所在
・砂  ２０〜４０メッシュ、ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、マサチューセッツ州ビレリカ所在
・濾紙、５．５ｃｍ  １μｍ孔径、ＶＷＲ、ペンシルベニア州ラドナー所在
・Ｔｗｅｅｎ８０、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・Ｐｌｕｒｏｎｉｃ  Ｌ６４、ＢＡＳＦ、ドイツ  ルドウィッヒシャッフェン所在
・Ａｅｒｏｓｉｌ  ３８０、Ｅｖｏｎｉｋ、ドイツ  エッセン所在
・ＢＹＫ−７４２０、ＡＬＴＡＮＡ  ＡＧ、ドイツ  ヴェーゼル所在
・安息香酸、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ、ミズーリ州セントルイス所在
・安息香酸ナトリウム、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ、ニュージャージー州ニューブランズウィック所在
・ジカンバ、ＢＯＣ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ニューヨーク州シャーリー所在
・ニコスルフロン、ＢＯＣ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ニューヨーク州シャーリー所在
・イミダクロプリド、ＢＯＣ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ニューヨーク州シャーリー所在
・ジベレリン酸、ＢＯＣ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ニューヨーク州シャーリー所在  
【００３４】
実施例１：２Ｍ  ＮａＯＨ溶液の調製
以下の実施例において、脱イオン水を、Ｄｉｒｅｃｔ−Ｑ超純水システム（ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、マサチューセッツ州ビレリカ所在）を用いて調製した。ＩＥＲの精製における重要な成分は、２Ｍ  ＮａＯＨ溶液である。表１は、２Ｍ  ＮａＯＨ溶液調製のための材料を示す。
【表１】
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【００３５】
撹拌棒を含む１ＬジャーにＮａＯＨ  ８０ｇを添加することによって、２Ｍ  ＮａＯＨを配合させた。次に、水１Ｌをジャーに注ぎ、ＮａＯＨが完全に溶解するまで、溶液を撹拌プレート上で撹拌させる。
【００３６】
実施例２：ＩＥＲの調製
【表２】
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【００３７】
表２に示された材料を用いて、ＩＥＲ樹脂（ＤＯＷＥＸ  １ｘ８）を精製して、対イオンをカラム法によって交換し、ＡＡＩ負荷を最大にした。ＩＥＲ粒子を脱イオン水でスラリー化して、樹脂を膨潤させるのに十分な時間、およそ１２〜２４時間、シェーカで撹拌しながら、混合物を浸漬させた。その後、カラムの底部にガラスフリットを取り付けたガラスカラムに、スラリーを注いだ。最初、溶離液が澄んだ黄色から透明無色に変わるまで、メタノールをカラムに通し、その後、溶離液がｐＨ１４に達するまで、２Ｍ  ＮａＯＨを通した。最後に、溶離液が中性ｐＨに達するまで、ＤＩ水をカラムに通した。精製されたＩＥＲ粒子を、真空濾過によって回収した。ＩＥＲ樹脂粒子は、膨潤状態を維持するため、乾燥させなかった。
【００３８】
実施例３：レジネートの調製
【表３】
2017536333.tif 000004
【００３９】
レジネートを調製するための一般的原理を、以下に示す。該レジネートは、表３に列挙された材料を用いて調製され得る。吸入相は、水、アセトンまたはＡＡＩが部分的もしくは完全な溶解性を有する任意の溶媒であり得る。他に断りがなければ、本明細書に記載された全てのレジネートを、ＡＡＩ：ＩＥＲ比１：１で調製した。ＡＡＩ（適当な吸入相に溶解）およびＩＥＲを、ＡＡＩが樹脂に吸入されるのに十分な時間、典型的には２４時間、シェーカでスラリー化する。吸入後、該レジネートを真空濾過し、アセトンで洗浄して、任意の非結合ＡＡＩを除去する。単離されたレジネートを、次に真空オーブン内で一晩乾燥させる。該レジネートの乾燥は、風乾、流動床技術、マイクロ波、オーブン乾燥など、当業者に公知の様々な他の方法を用いて実現してもよい。
【００４０】
実施例４：クロランベン系レジネート（ＷＧ０１）の調製
クロランベンを負荷されたＩＥＲ複合体（本明細書ではＷＧ０１と称する）を、実施例３に記載されたプロトコルを用いて調製した。クロランベン（５０ｇ）を水１０００ｍＬに溶解し、ＤＯＷＥＸ  １ｘ２樹脂  ５０ｇで一晩（即ち、約２４時間）スラリー化した。得られたレジネートを真空乾燥させ、アセトンで洗浄して、一晩乾燥させた。採取されたレジネートを、その後、以下に記載される乾性油と架橋剤との混合物でポストコーティングして、制御放出をさらに増進した。
【００４１】
実施例５：乾性油ブレンドを用いたポストコーティング技術
【表４】
2017536333.tif 000005
【００４２】
表４Ａに示された材料を用いて、エポキシ化ヒマシ油（ＥＣＯ）１０ｇを、その後亜麻仁油（ＬＯ）１０ｇをガラスバイアルに量り取ることによって、ＥＣＯとＬＯとの混合物を調製した。乾性油ブレンドを表すひとまとめにされた油を、その後、ボルテックス処理して、確実に十分混合した。
【表５】
2017536333.tif 000006
【００４３】
その後、表４Ｂに示された材料を用いて、コーティングされたレジネートを調製した。実施例４（ＷＧ０１）のレジネートおよびシリカを、ＦｌａｃｋＴｅｋカップに量り取り、ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒにて４，０００ｒｐｍで３０秒間混合した。次に、ＥＣＯ：ＬＯ乾性油ブレンドを、レジネート／シリカ混合物に添加した。これをその後、ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒにて４，０００ｒｐｍで３０秒間回転させた。最後に、Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ  Ｔ３０００を混合物に添加して、それを４，０００ｒｐｍで３０秒間回転させた。その後、コーティングされたレジネートを５０℃のオーブンに１２時間入れて、コーティングを硬化させた。
【００４４】
実施例６：流動床コーティング
流動床コーティング技術を用いて、レジネートを以下に記載される乾性油ブレンドでコーティングすることができる。この実施例では、乾性油のブレンドを流動化ＡＡＩ−樹脂複合体上に噴霧して、可変性コーティング重量のレジネート粒子を封入することができる。乾性油は、適当な溶媒と混合するか、または未希釈のままにすることができる。加えて、架橋剤を塗布することができる。乾性油を架橋剤と混合することができ、または架橋剤を第二のコーティングとして塗布することができる。架橋剤が第二のコーティングとして塗布される場合、それは、適当な溶媒と混合され得、または未希釈のままであり得る。
【表６】
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【００４５】
非架橋の封入レジネートを、表５Ａに示された材料を用いて生成することができる。実施例４のレジネート（ＷＧ０１）は、架橋剤を用いずに溶媒希釈された乾性油ブレンドに封入することができる。最初、ＥＣＯ：ＬＯ乾性油ブレンドを、エタノールと混合して、コーティング混合物を作製する。レジネート（ＷＧ０１）を流動床反応器に入れて、高温吸気を利用して流動化させる。吸気の温度を、乾性油の重合を助長するがＡＡＩを揮発または分解するほど高温ではないレベル（およそ８０℃）まで上昇させる。コーティング混合物の全てが塗布されるまで、コーティング混合物を流動化レジネートに５ｇ／分の速度で噴霧する。乾性油の十分な重合度を実現するために、最後のコーティング混合物が塗布された後１５分間、全ての処理時間で合計およそ３０分間、加熱空気を用いて流動化を継続する。
【表７】
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【００４６】
架橋された封入レジネートを、表５Ｂに示された材料を用いて生成することができる。実施例４のレジネート（ＷＧ０１）は、架橋剤を含む溶媒希釈された乾性油ブレンドで封入され得る。最初、ＥＣＯ：ＬＯ乾性油ブレンドを、ポリエーテルアミンおよびエタノールと混合して、コーティング混合物を作製する。レジネートを流動床反応器に入れて、高温吸気を利用して流動化させた。コーティング混合物の全てが塗布されるまで、コーティング混合物を流動化レジネートに５ｇ／分の速度で噴霧する。次に、最後のコーティング混合物が塗布された後１５分間、処理時間で合計およそ３０分間、加熱空気を用いた流動化を継続する。
【００４７】
実施例７：乾燥配合剤
コーティングおよび非コーティングの両レジネート、ならびにそれらの組み合わせを、以下に記載される通り、水分散性顆粒（ＷＤＧ）に配合させることができる。これらのＷＤＧは、顆粒配合剤としての土壌への散布、または噴霧配合剤として適用される水中分散に適する。この実施例では、ＷＧ０１を、先の実施例４に記載された通り調製した。加えて、第二のクロランベン系レジネートを、以下に記載される通り調製し、ＷＧ０２と称した。
【００４８】
ＷＧ０２の調製では、実施例３に示されたプロトコルに従った。具体的には、クロランベンを水１０００ｍＬに溶解して、ＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂  ５０ｇで一晩（即ち、約２４時間）スラリー化した。該レジネートを真空乾燥し、アセトンで洗浄して、一晩乾燥させた。採取されたレジネートを、その後、実施例５に記載された油のブレンドでポストコーティングして、制御放出をさらに増進した。
【表８】
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【表９】
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【００４９】
表６Ａおよび６Ｂに記載された乾燥配合剤を、プラスチック製ＦｌａｃｋＴｅｋカップに入れて、それらを貯蔵した。その後、ＦｌａｃｋＴｅｋカップ中で２種の樹脂（以下に記載）を混和し、５００ｒｐｍで３０秒間回転させることによって、混合物を形成させた。表６Ｃに記載されたＷＧ０１とＷＧ０２の混合物で、試料ＷＧ０３を形成させた。ＷＧ０１と実施例５で調製されたコーティング樹脂との混合物を、表６Ｄに記載しており、ＷＧ０４と称する。
【表１０】
2017536333.tif 000011
【表１１】
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【００５０】
表６Ｃおよび６Ｄは、ＷＤＧを配合させる他の方法例を提示している。表６Ｃは、２つの異なる架橋レベルを有する樹脂の混合を例示している。表６Ｄは、非コーティング樹脂とコーティング樹脂を混合することを例示しており、そのような混合物において、コーティング樹脂は、非コーティング樹脂に比較してＡＩの放出を改良して、ＡＩの長期間の持続放出を得ることができる。
【００５１】
実施例８：高懸濁濃縮液
先の実施例で調製されたコーティングおよび非コーティングレジネート複合体の両方、およびその組み合わせを、高懸濁濃縮液（ＨＳＣ）に配合させることができる。これらのロバストな水性濃縮液は、レジネートの持続放出特性の完全性を維持する。これらのＨＳＣを、次に希釈して噴霧することができる。
【表１２】
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【００５２】
表７Ａは、本明細書ではＨＳＣ０１と称されるＨＳＣを配合するための成分を列挙している。この配合剤を作製するために、ＷＧ０２  ４０ｇを、ガラス製ジャーに入れた。次に、水６０ｇを添加した。懸濁液のさらなる安定性が必要であれば、界面活性剤および粘度調整剤を添加することができる。
【表１３】
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【００５３】
表７Ｂは、本明細書ではＨＳＣ０２と称される別のＨＳＣを形成させるための成分を列挙している。この配合剤を作製するために、ＷＧ０１  ２０ｇを、ガラス製ジャーに量り取り、その後、ＡＡＩ−ＤＯＷＥＸ  １ｘ８複合体２０ｇを量り取る。次に、水６０ｇを添加することができる。懸濁液のさらなる安定性が必要であれば、界面活性剤および粘度調整剤を添加することができる。
【００５４】
実施例９：農業有効成分
【表１４】
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【００５５】
表８は、本明細書に記載されたレジネートと併用で用いられ得る有効成分の代表的リストである。特異的性質を実現するようにＡＡＩが修飾されたもの、またはＡＡＩに見出される特別な化学基が修飾されたものなど、他の樹脂もまた適する場合がある。様々な実施形態において、イオン特性を有する農業有効成分を、ＤＯＷＥＸ（登録商標）またはＡＭＢＥＲＬＩＴＥ（登録商標）ブランドの樹脂に吸入させることができる。
【００５６】
実施例１０：土壌の評価
上記の実施例によって調製された特定のコーティングおよび非コーティング樹脂を、土壌中に見出される条件を模倣した条件の下で評価した。クロランベン対照もまた、この方法で評価した。
【００５７】
本発明者らのＷＤＧおよびＨＳＣ配合剤（実施例７に従って調製）の長期放出特性を評価するために、本発明者らは、以下に記載されるサンドカラム法を利用しており、サンドカラムテストの結果は、インビボ土壌条件を表すように外挿することができる。
【００５８】
サンドカラムテストを最初、水を用い、その後、２Ｍ  ＮａＯＨイオン溶液を用いて実施した。水を用いたサンドカラムテストを実施して、ＡＡＩの大部分が樹脂に能動的に結合し、イオンが存在しなければ結合されたままであることが実証された。サンドカラムテストの残りをその後、２Ｍ  ＮａＯＨで実施し、つまり本発明者らは、イオン交換を通してＡＡＩの放出を示す代表的陰イオンとして、ヒドロキシルイオンを選択した。
【表１５】
2017536333.tif 000016
【００５９】
サンドカラムを分析するために、表９に示された成分を用い、以下のプロトコルを利用した。最初に、サンドカラムに用いられる砂を、遠沈管に量り取った。その後、該砂を流動性になるまでＤＩ水で湿潤させて、ボルテックス処理で混合した。次に、該砂を、コックの栓が取り付けられたＬａｂ−Ｃｒｅｓｔビュレットに導入した。ＤＩ水をその後、サンドカラムに通して、ビュレットの側面に張り付いたいずれの砂も除去した。水位が丁度、砂の最上部になるまで、過剰の水を排水した。別の小型遠沈管において、該砂を実験試料と混合し、この混合物を該サンドカラムの最上部に添加した。クロランベン対照と、ＷＧ０１、ＷＧ０２、およびＨＳＣ０１（上記）として配合された試料をテストした。
【００６０】
各試料で、実験を以下の通り実施した。過去に記載された通り、ＤＩ水をシリンジポンプで十分な量（およそ８〜１０ｍＬ）添加して、確実にカラムが枯れないようにし、一定の表面圧にした。１０ｍＬ画分の７本を、カラムから適当なサイズの培養管に１０ｍＬ画分ずつ回収した。水位が砂の最上部に達したら、コックの栓を閉じた。その後、シリンジポンプを用いて、十分の２Ｍ  ＮａＯＨ（およそ８〜１０ｍＬ）を添加して、確実にカラムが枯れないようにし、一定の表面圧にした。１０ｍＬ画分７本を、適当なサイズの培養管に回収した。必要に応じて試料を希釈して、各画分をその後、ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃモデルＥｖｏｌｕｔｉｏｎ  ２０１を用いて２００〜４００ｎｍのＵＶ吸収について分析した。吸光度値を検量線に比較して、各画分中のＡＡＩの量を算出した。
【００６１】
これらの実験の結果を、図１のグラフに示している。図１は、サンドカラムに通されたクロランベン吸入樹脂の放出曲線の比較を示しているが、最初はＤＩ水によって、ＡＡＩがイオン交換樹脂にどれ程十分に結合されたかを実証し、その後、２Ｍ  ＮａＯＨ溶液によって、イオンが交換に利用可能な場合にＡＡＩの大部分がどのように放出されるかを実証している。
【００６２】
図１のグラフは、レジネート配合剤ＷＧ０１、ＷＧ０２、およびＨＳＣ０１の放出プロファイルを示している。画分１〜７は、カラムの脱イオン水洗浄で分析しており、画分８〜１４は、カラムの２Ｍ  ＮａＯＨ洗浄で分析したものである。矢印は、ＤＩ水からＮａＯＨへの切換えを行った場所を示す。グラフから、対照クロランベン粉末（上記の実施例１０の通り調製され、上記のサンドカラムを用いて評価）が非常に急速に放出され、ＷＧ０１、ＷＧ０２、およびＨＳＣ０１が様々な度合いでの長期放出を呈することが示される。交換のために対イオン（即ち、ＮａＯＨ中のＯＨ−）が存在した場合のみ、テスト試料中のクロランベンがより急速に放出を開始した。
【表１６】
2017536333.tif 000017
【００６３】
表１０は、図１に示されたものについてのより詳細を示している。対照は、試料配合剤（ＷＧ０１、ＷＧ０２、ＨＳＣ０１）よりも急速に放出された。試料のうち、ＷＧ０１は、ＷＧ０２およびＨＳＣ０１配合剤よりも急速に放出され、わずかに高い負荷率を有したが、それはＷＧ０１がＤＯＷＥＸ  １ｘ２樹脂で構成され、ＷＧＣＥ０２およびＨＳＣ０２がＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂で構成されていたためであった。ＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂は、より架橋されており、より小さな空隙を有するため、それは、より低い負荷率およびより緩やかな放出性を有する。
【００６４】
実施例１１：放出テストのために作製された他のレジネート複合体
レジネートからのＡＡＩの放出は、樹脂の粒径および樹脂中の結合部位へのＡＡＩの親和性に一部依存するため、本発明者らは、異なる有効成分を有する様々なサイズの樹脂をテストした。代表的ＩＥＲのサイズを、表１１に示す。
【表１７】
2017536333.tif 000018
【００６５】
この実施例では、ＷＧ０５を、実施例３に叙述された手順に従って作製した。ＷＧ０５を配合させるために、クロランベン（１ｇ）をアセトン４０ｍＬに溶解して、粉末樹脂１ｇと共に２４時間スラリー化させた。該レジネートを真空濾過して、アセトンで洗浄し、一晩乾燥させた。ＷＧ０６を、ＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂に安息香酸を吸入させる実施例３に叙述された手順に従って作製した。安息香酸（４ｇ）をアセトン２００ｍＬに溶解して、ＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂  ４ｇと共に２４時間スラリー化させた。該レジネートを真空濾過して、アセトンで洗浄し、一晩乾燥させた。ＷＧ０７を、粉末樹脂に安息香酸を吸入させる実施例３に叙述された手順に従って作製した。安息香酸（１ｇ）をアセトン４０ｍＬに溶解して、粉末樹脂１ｇと共に２４時間スラリー化させた。該レジネートを真空濾過して、アセトンで洗浄し、一晩乾燥させた。ＷＧ０８を、ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ  ＩＲＡ−７４３樹脂に安息香酸を吸入させる実施例３に叙述された手順に従って作製した。安息香酸（５０ｇ）をアセトン１００ｍＬに溶解して、粉末ＡＭＢＥＲＬＩＴＥ  ＩＲＡ−７４３樹脂  ２５ｇと共に２４時間スラリー化させた。該レジネートを真空濾過して、アセトンで洗浄し、一晩乾燥させた。安息香酸をオーキシン系除草剤の化学構造を表すモデル化合物として選択した。
【００６６】
実施例１２：ポリ尿素を用いたコーティング樹脂ＷＧ０９の調製
【表１８】
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【００６７】
この実施例では、表１２に示された成分比を利用して、以下の配合剤を調製した。実施例１１のＷＧ０６レジネート複合体およびシリカを、ＦｌａｃｋＴｅｋカップに量り取り、ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒにて３，０００ｒｐｍで３０秒間混合した。次に、Ｒｕｂｉｎａｔｅ  Ｍをレジネート／シリカ混合物に滴加した。その後、これをＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒにて３，０００ｒｐｍで３０秒間回転させた。最後に、ＴＥＴＡを該混合物に添加して、それを３，０００ｒｐｍで３０秒間回転させた。その後、コーティングされたレジネートを１００℃のオーブンに３０分間入れて、コーティングを硬化させた。ＷＧ０９の最終コーティング重量は、約１５％ポリ尿素であった。
【表１９】
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【００６８】
この実施例では、表１３に示された成分比を利用して、以下の配合剤を調製した。実施例１１のレジネート複合体ＷＧ０８を、ＦｌａｃｋＴｅｋカップに量り取った。次に、ＥＣＯ：ＬＯ混合物（実施例５）をレジネートに滴加した。その後、これをＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒにて３，０００ｒｐｍで３０秒間回転させた。最後に、Ｔ３０００を該混合物に添加して、それを３，０００ｒｐｍで３０秒間回転させた。その後、コーティングされたレジネートを５０℃のオーブンに１２時間入れて、コーティングを硬化させた。ＷＧ１０の最終コーティング重量は、約３７．５％架橋乾性油であった。
【００６９】
実施例１４：レジネート複合体のＡＡＩ負荷量の測定
各ＡＡＩの負荷率％を、高濃度のイオンを有する溶液でサンドカラムを分析することによって測定した。負荷量を、ＷＧ０１、ＷＧ０２、およびＷＧ０５〜ＷＧ１０（範囲を全て含む）について測定した。試料の負荷量を確認するのに必要な該材料および器具を、表１４に列挙する。
【表２０】
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【００７０】
この実施例では、２Ｍ  ＮａＯＨ溶液を用いて、負荷率％を測定した。このプロトコルでは、ＡＡＩの全てがレジネートから放出されて溶液中のイオンが交換されるまで、サンドカラムを分析した。これは典型的には、それぞれが約３０ｍＬの容量の画分を１４〜２０本必要とした。サンドカラムを設定するために、砂を遠沈管に量り取った。その後、該砂を流動性になるまでＤＩ水で湿潤させて、ボルテックス処理で混合した。次に、該砂を、コックの栓が取り付けられたＬａｂ−Ｃｒｅｓｔビュレットに添加した。ＤＩ水をサンドカラムに通して、ビュレットの側面に張り付いたいずれの砂も除去した。水位が丁度、砂の最上部になるまで、過剰の水を排水した。別の小型遠沈管において、該砂をレジネートと混合し、該サンドカラムの最上部に添加した。その後、２Ｍ  ＮａＯＨ溶液をピペットでカラムの最上部に添加して、確実にカラムが枯れないようにし、一定の表面圧にした。各３０ｍＬの画分を、適当なサイズの培養管に回収した。その後、必要に応じて試料を希釈して、各画分をＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃモデルＥｖｏｌｕｔｉｏｎ  ２０１を用いて２００〜４００ｎｍのＵＶ吸収について分析した。吸光度値を検量線に比較して、各画分中のＡＡＩの量を算出した。負荷率％を測定し、表１５に要約する。
【表２１】
2017536333.tif 000022
【００７１】
実施例１５：レジネート複合体のインビボ放出プロファイルを測定するための土壌テストの実施
土壌中に見出される条件におけるＩＥＲ−ＡＡＩ複合体の挙動をさらに探索するために、農場のほとんどの土壌が高級な鉢植え用土と同じ品質ではなく、代わりに典型的にはより多くの粘土または砂を含有するという理解に基づいて、鉢植え用土を砂と混合することによって、インビボ条件を模倣した土壌テストを開発した。土壌テストで分析された該試料は、ＷＧ０１、ＷＧ０２、ＷＧ０５〜ＷＧ１０であった。土壌テストを実施するのに必要となる材料および器具を、表１６に列挙する。
【表２２】
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【００７２】
この実験では、鉢植え用土を砂と１９：３１比で混合した。その後、所望の量のＩＥＲ−ＡＡＩ複合体（総ＡＡＩ量を２５ｍｇにすることが可能な樹脂量）を、該土壌と均質に混合した。ブフナー漏斗に濾紙を取り付けて、濾紙を微量の水道水で湿潤させた。その後、ブフナー漏斗を、側部アームにゴム製アダプタが取り付けられたエルレンマイヤーフラスコに配置させた。側部アームを真空に接続して、真空を開始した。次に、砂／土壌／ＩＥＲ−ＡＡＩ混合物を、ブフナー漏斗に注いだ。水道水１０ｍＬを砂／土壌／ＩＥＲ−ＡＡＩ混合物の上に均一に注いで、浸水を観察した。水がエルレンマイヤーフラスコに排出されたら、ブフナー漏斗を取り除いて、水をガラスバイアルに移した。ブフナー漏斗を再度、エルレンマイヤーフラスコに取り付けて、再度真空を開始し、別の水道水１０ｍＬを砂／土壌／ＩＥＲ−ＡＡＩ混合物に均一に注いだ。この工程を１０ｍＬ画分１０本が回収されるまで、繰り返した。その後、試料を必要に応じで希釈して、各画分を、ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃモデルＥｖｏｌｕｔｉｏｎ  ２０１を用いて２００〜４００ｎｍのＵＶ吸収について分析した。吸光度値を検量線に比較して、各画分中のＡＡＩの量を算出した。
【００７３】
コーティングレジネート、非コーティングレジネート、および対照のＡＡＩ放出プロファイルを、図２〜４に示す。
【００７４】
土壌テストから得られたＡＡＩの総放出量を、表１７〜１９に要約する。
【表２３】
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【表２４】
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【表２５】
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【００７５】
配合されたＡＡＩは、各対照（図２〜４）よりも緩やかに放出された。粉末樹脂は、ＤＯＷＥＸ  １ｘ２および１ｘ８樹脂よりも外部でより高度に官能基化され、細孔がより少ない。それゆえこれらのレジネートは、より大きく、より多孔性の樹脂で調製されたものよりも急速に放出された（図２および４）。土壌テストの結果から、コーティングによってＡＡＩ放出が減少することが明らかとなった（図２および３）。
【００７６】
図４に示された結果は、図１に示されたサンドカラムの結果と良好に一致する。より高度に架橋された樹脂ほど、ＡＡＩ放出が緩やかである（例えば、ＷＧ０１のものと比較したＷＧ０２の放出プロファイル）。
【００７７】
実施例１６：ＨＳＣ（ＨＳＣ０３）としてのＷＧ０６の配合
ＩＥＲ−ＡＡＩ複合体を含有するＨＳＣを配合させた。このＨＳＣは、希釈の際に安定していることが立証されている。
【表２６】
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【００７８】
表２０に列挙された材料を用いて、ＨＳＣを調製した。最初、Ｔｗｅｅｎ  ８０およびＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｌ６４を、適当なサイズのＮａｌｇｅｎｅボトルに量り取った。次に、水および撹拌棒を添加した。界面活性剤を、撹拌プレート上で撹拌させた。界面活性剤が取り込まれたら、ＢＹＫをＮａｌｇｅｎｅボトルに添加して、均質に取り込まれているように見えるまで、２時間撹拌した。ＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂をその後、添加して、ボトルを振とう混合した。この組み合わせを、ＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂の全てが湿潤するまで（約３０分間）撹拌して、懸濁液を作製した。最後に、シリカを秤量皿に量り取り、撹拌しながら懸濁液に緩やかに添加した。これを、シリカの全てが湿潤するまで、一晩撹拌させた。
【００７９】
次に、ＨＳＣを１：２、１：４、および１：７に希釈して、安定性を評価した。希釈の際のＨＳＣの安定性を定量的に評価するために、各希釈の分離指数（ＳＩ）を算出した。分離指数を算出するために、以下の式を用いた：
【００８０】
分離指数（ＳＩ）＝懸濁液の高さ＊／液体全体の高さ
【００８１】
＊懸濁液の高さの値は、最上部の分離した水をいずれも含まない。分離指数の値は、０〜１に見出される。
【表２７】
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【００８２】
希釈に供されたＨＳＣ配合剤を、表２１に表した。希釈の際に、該配合剤は、合理的時間枠（＞２４時間）で安定したままであり、この安定性は、農場主に、例えば彼の農場に均質に噴霧する時間をもたらすことが可能である。
【００８３】
実施例１７：追加のＡＡＩを含有するように配合されたＨＳＣ配合剤ＷＧ０６（ＨＳＣ０４）
ＨＳＣへのＩＥＲ−ＡＡＩ複合体の配合において直面する問題の１つが、例えば塩素イオンを含有するＢＹＫ−７４２０液体レオロジー添加剤で、イオン交換が起こった場合の負荷減少の可能性である。この問題を回避するため、そして全体的負荷を概ね改善するために、本発明者らは、懸濁液の水相にＡＡＩの過剰な塩を溶解させた。
【表２８】
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【００８４】
表２２に列挙された材料を用いて、ＨＳＣを調製した。実験プロトコルは、実施例１６に記載されたものと同じ手順に従った。界面活性剤およびＢＹＫを添加した後、そしてＩＥＲを湿潤する前に、追加の安息香酸ナトリウムを配合剤へ加えて撹拌した（２分間）。
【００８５】
実施例１８：ＨＳＣのインビボ放出プロファイルを測定する土壌テストの実施
土壌テスト（実施例１５による）を実施して、ＨＳＣ０３が乾燥ＩＥＲ−ＡＡＩ複合体（ＷＧ０６）の長期放出プロファイルを維持することを立証した。土壌テストはまた、ＨＳＣ０４でも実施して、配合剤へのＡＡＩ塩付加が、長期放出プロファイルのレジネートを明らかに改変することなく、負荷の改善を可能にすることを実証した。この実施例の結果を、図５に示し、表２３に作表している。
【表２９】
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【００８６】
土壌テストによって、ＨＳＣ０３がＷＧ０６と実質的に同一に作用し、それらの間にあるわずかな差が統計学的に非有意であることが確認される。ＨＳＣ０４は、ＨＳＣ０３の負荷の二倍量を有するが、ＡＡＩを約１０％急速に放出するに過ぎない。これらの結果は、懸濁液の水相中に追加のＡＡＩを含むことでより多くのＡＡＩの吸入が助長されることを実証している。
【００８７】
実施例１９：ジェネリックＡＡＩの制御放出の実証
殺虫剤類の様々なＡＡＩの試料（異なる水溶性および特徴を有する）を得て、実施例３によるＤＯＷＥＸ  １ｘ８樹脂に吸入させた。以下のＡＡＩをテストした：
【表３０】
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【００８８】
該吸入を、各ＡＡＩについての以下の材料セットを用いて実施したが、用いられたＡＡＩ（表２４に示す）は、代表的化合物である。
【表３１】
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【００８９】
ＡＡＩの量を４０ｍＬガラスバイアルに量り取り、水またはアセトン（ＡＡＩによる）を添加した。次に、ＩＥＲを添加して、バイアルのキャップを絶縁テープで密閉し、シェーカに一晩置いた。各吸入物を濾過し、水４０ｍＬと、続いてアセトン４０ｍＬで洗浄した。洗浄されたレジネートをＦｌａｃｋＴｅｋカップに入れて、真空オーブンで一晩貯蔵した。
【００９０】
ＡＡＩ量が２５ｍｇの代わりに２０ｍｇで一定に保持されたことを除き、それぞれ実施例１４および１５に記載されたプロトコルに基づいて、各ＡＡＩの負荷率％および放出プロファイルを得た。
【００９１】
一部の農業用ＡＡＩは過酷な塩基性条件の下で分解を受け易いため、２Ｍ  ＮａＯＨの代わりにリン酸塩溶液を用いて負荷率％を得たことにも留意されなければならない。レジネートおよびそれらの各対照の放出プロファイルを、図６〜９にプロットしている。土壌テストから得られたＡＡＩの総放出量を、表２６〜２９に要約する。
【表３２】
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【表３３】
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【表３４】
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【表３５】
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【００９２】
４種のジェネリックＡＡＩ全てが、レジネートに調製された場合に、各対照を上回る制御放出を示した。
【００９３】
実施例２０：様々な吸入アプローチ
適当な量（表３０参照）のＤＯＷＥＸ  １ｘ８  ＩＥＲを、実施例２に記載された手順に従って調製した。２種の異なる吸入アプローチ（カラム対ジャー）を追跡して、一方が他方よりも高い負荷率％を実現するのにより効果的であるか否かを決定した。安息香酸の塩形態である安息香酸ナトリウム（ＮａＢ）を、ＡＡＩモデル化合物として用いた。
【００９４】
実施例２１：「連続」カラム技術
表３０に示された材料を用いて、レジネートを調製するための連続相カラムアプローチを実施した。
【表３６】
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【００９５】
精製された樹脂／水溶液を、ガラス濾過器を備えたＣｈｅｍｇｌａｓｓクロマトグラフィーカラムに注いだ。ＩＥＲを充填したカラムを１Ｍおよび２Ｍ  ＮａＢ溶液で洗浄した。残りのＮａＢ溶液をカラムに数回循環させて、最適な高負荷率％を実現した。吸入された樹脂を、次に水で、そして最後にアセトンで洗浄して、真空オーブン内でのより急速な乾燥を促進した。
【００９６】
実施例２２：「静的」ジャー技術
実施例３のレジネートを調製する際に記載された工程の適合を、ここでは表３１に列挙された材料を用いて実施した。
【表３７】
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【００９７】
１：１および２：１比のＡＡＩ：ＩＥＲ吸入混合物を、先に列挙された材料を用いて調製した。スラリーをシェーカに一晩置いて、ＡＡＩの吸入が起こるのに十分な時間を可能にした。レジネートを真空濾過により回収し、水で、続いてアセトンで洗浄した。回収されたレジネートの半量を、真空オーブンに入れて一晩乾燥させ、もう半分を、表３２に記載された材料を用いて再吸入させた。
【表３８】
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【００９８】
実施例２３：吸入アプローチのＡＡＩ負荷量の測定
実施例１４に記載されたプロトコルをここで用いて、様々な吸入アプローチの負荷率％を測定した。結果を、表３３に要約する。
【表３９】
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【００９９】
実現され得る最大負荷率％は、所与の樹脂のイオン交換能と、受動性およびイオン性相互作用の両方を介した樹脂へのＡＡＩの親和性と、の組み合わせに左右される。上述の吸入技術は両者とも、約３０％と思われるＮａＢの最大負荷効率を実現する。
【０１００】
実施例２４：除草剤の揮発性
この実施例において、実施例１９の既知量（以下に記載）のジカンバ−１ｘ８レジネートを、循環オーブン内で５０℃に加熱した。ジカンバ−１ｘ８レジネート  ２．４６４７ｇを、分析天秤を用いて秤量皿に量り取った。このレジネートを５０℃のオーブンに入れて、その重量を１週間にわたって特定間隔でモニタリングした。１週間後に残留したレジネート量は、２．４６１７ｇであった。これは、０．１２％と計算されたＡＩの損失量に相関する。
【０１０１】
均等物
表題の発明の具体的実施形態を本明細書で開示したが、上記明細書は、例示であって限定ではない。本発明を好ましい実施形態を参照して詳細に図示および記述したが、添付の特許請求の範囲に包含される本発明の範囲に逸脱することなく、形態および詳細における様々な変更を実施し得ることは、当業者に理解されよう。本発明の多くの変形例が、本明細書の再考によって当業者に明白となろう。他に断りがなければ、本明細書および特許請求の範囲で用いられる反応条件、成分量などを表す数値の全てが、用語「約」によって全ての例で修正されることが理解されなければならない。したがって、逆のことが示されない限り、本明細書に示された数値パラメータは、本発明によって得ようとする所望の特性に応じて変動し得る近似である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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