專利名稱：農(nóng)藥聚集體的制作方法
相關(guān)申請的交叉引用
該申請要求2006年12月13日提交的美國臨時申請第60/874,465號的優(yōu)先權(quán)。
發(fā)明領(lǐng)域 在一方面，本發(fā)明涉及由包含以下成分的混合物制備的基本上不溶于水的農(nóng)藥聚集體(pesticidal aggregates)(a)具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的聚合物；(b)具有至少一個所帶電荷與聚合物相反的帶靜電電荷部分的兩性表面活性劑；和(c)農(nóng)藥。另一方面，本發(fā)明涉及包含這種農(nóng)藥聚集體的農(nóng)藥組合物，以及使用這種農(nóng)藥組合物控制有害物的方法。

背景技術(shù)：
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中早就要求控制農(nóng)藥活性成分在土壤和其它環(huán)境中的移動，以及控制這些活性成分釋放的速率。表現(xiàn)出受控保持和/或釋放活性農(nóng)藥的農(nóng)藥組合物可用于減少有效控制有害物所需的農(nóng)藥的施用量和/或施用頻率，并確保這種活性成分傳遞到和/或保留在它們可最為有效的環(huán)境部分中。農(nóng)藥在環(huán)境中的移動取決于許多因素，包括降雨、土壤酸度和類型、以及植物耐藥性。
因此，某些農(nóng)藥相關(guān)的一個具體問題是它們在所處環(huán)境的pH條件下容易離子化，導(dǎo)致它們的溶解度增加，結(jié)果使它們向下穿過土壤。這將導(dǎo)致所需場所農(nóng)藥的損失，降低農(nóng)藥處理的效力。
相反，另一些農(nóng)藥，特別是那些疏水性農(nóng)藥，往往在土壤中保持靜止，結(jié)果導(dǎo)致它們無法盡可能理想地擴散經(jīng)過所需的場所，因此必須施用更多的農(nóng)藥以獲得所需的控制效果。
因此，需要開發(fā)一種改善的農(nóng)藥制劑，該制劑能限制某些農(nóng)藥在土壤中的浸出，同時又不會降低農(nóng)藥的農(nóng)學(xué)效力。而且，還需要開發(fā)一種改善的農(nóng)藥制劑，該制劑能提高另一些農(nóng)藥在土壤中的遷移率，使這些農(nóng)藥能有效地分布在所需的整個范圍內(nèi)。這些農(nóng)藥組合物必須在不同pH水平的多種土壤中有效。
已經(jīng)提出了解決上述問題的各種方案。但是，在工業(yè)中仍然需要改善的控釋制劑。已經(jīng)開發(fā)了用于藥物應(yīng)用的控釋制劑。但是，藥物制劑和農(nóng)用制劑之間因制劑所施用的環(huán)境不同而存在重要區(qū)別。
在醫(yī)藥制品領(lǐng)域，制劑通常通過涂敷于皮膚、口服或注射來給藥。這些給藥環(huán)境的特異性非常強，受到身體的嚴密控制?；钚猿煞滞高^皮膚的效果取決于皮膚的滲透性，這一點對多數(shù)患者來說是相似的?？诜闹苿┮来谓?jīng)歷不同的環(huán)境，例如唾液、胃酸和腸中的堿性條件，然后被吸收到血流中，這些條件在每個患者身上仍然是相似的。注射的制劑要經(jīng)歷一組不同的特異性環(huán)境條件；這些環(huán)境在每個患者身上依舊是相似的。對用于所有這些環(huán)境的制劑來說，賦形劑對于活性劑的性能是很重要的。吸收、溶解性、透過細胞膜轉(zhuǎn)移都依賴于賦形劑的中介性質(zhì)。因此，針對可預(yù)知存在于所有患者身上的特異性環(huán)境和特異性使用方法設(shè)計制劑。
相反，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，一種活性成分可在多種類似的制劑和類似的施用方法中用來處理許多類型的農(nóng)作物或有害物。不同地區(qū)和不同季節(jié)的環(huán)境條件差異極大。農(nóng)用制劑必須在很寬的條件范圍內(nèi)有效，必須使好的農(nóng)用制劑具有這種強效果。
對于農(nóng)用組合物，表面/空氣界面比在醫(yī)藥組合物的情況中重要得多，因為醫(yī)藥組合物是在身體的封閉系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮作用的。另外，農(nóng)業(yè)環(huán)境包含不同的組分如粘土、重金屬，和不同的表面如葉子(蠟狀疏水性結(jié)構(gòu))。土壤的溫度變化范圍也遠遠大于體內(nèi)的溫度變化范圍，通?？稍?-54℃之間變化。土壤的pH從中等酸性變化到強堿性，而藥物組合物通常配制為在與人體生理相關(guān)的較窄的pH范圍內(nèi)釋放。
農(nóng)用制劑的施用通常通過以下方式完成在農(nóng)作物/雜草長出前或長出后，將用水稀釋的制劑直接噴灑到所需場所。當制劑必須接觸目標植物的葉狀生長部位時，噴灑制劑是有用的。干顆粒制劑也是常用的，常通過廣泛撒布的方式使用。這些制劑在農(nóng)作物和雜草長出之前施用在有效的。在這種情況中，活性成分必須保留在土壤中，優(yōu)選位于目標植物長根的區(qū)域或者目標有害物活動的區(qū)域。
本發(fā)明的一個目的是提供一種農(nóng)藥組合物，該組合物限制農(nóng)藥在土壤中的遷移，同時保持農(nóng)藥在根部或施用農(nóng)藥的土壤的緊鄰區(qū)域中。根據(jù)這一點，組合物優(yōu)選靶向土壤上部1-3英寸的位置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種農(nóng)藥組合物，該組合物能增加某些疏水性農(nóng)藥的遷移率，使得這類農(nóng)藥能有效地分散在它們有效的環(huán)境區(qū)域中。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種農(nóng)藥組合物，該組合物能夠允許農(nóng)藥的用量較低，提供更經(jīng)濟有效且環(huán)境友好的處理。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種農(nóng)藥組合物，該組合物適合廣泛應(yīng)用于許多不同的土壤環(huán)境。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種農(nóng)藥組合物，該組合物可以針對具體的土壤環(huán)境進行調(diào)節(jié)，以控制農(nóng)藥在土壤中的遷移率。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種葉面施用效果改善的農(nóng)藥組合物。
發(fā)明概述 一方面，本發(fā)明涉及由包含以下成分的混合物制備的基本上不溶于水的農(nóng)藥聚集體(a)具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的聚合物；(b)具有至少一個所帶電荷與聚合物相反的帶靜電電荷部分的兩性表面活性劑；和(c)農(nóng)藥。
另一方面，本發(fā)明涉及包含這種農(nóng)藥聚集體和農(nóng)學(xué)上可接受的載體的農(nóng)藥組合物。
另一方面，本發(fā)明涉及控制有害物的方法，包括將農(nóng)藥有效量的這種農(nóng)藥組合物施用到這種有害物所在的場所。
附圖簡要說明


圖1顯示了土壤中甲磺草胺的洗脫。
圖2顯示了甲磺草胺從不溶性聚集體中的釋放。
定義 兩性表面活性劑包含至少一個離子或可離子化的基團和至少一個疏水性基團的表面活性劑。
主鏈在接枝共聚物命名中用來描述在其上形成接枝物的鏈。
嵌段共聚物以線型方式連接的不同構(gòu)造或構(gòu)型特征單體的兩條或多條鏈的組合。
支化聚合物彼此連接的兩條或多條鏈的組合，其中至少一條鏈的端部在沿另一條鏈的某個點上與該鏈鍵合。
鏈單體單元通過共價鍵連接形成的聚合物分子。
膠體分散體平均粒度在約10納米至10微米之間的分散體。
構(gòu)型原子沿著聚合物鏈的組織形式，只能通過主化學(xué)鍵的斷裂和再形成發(fā)生互變。
共聚物由一種以上的單體衍生而來的聚合物。
交聯(lián)將兩條或多條聚合物鏈鍵合在一起而形成的結(jié)構(gòu)。
樹枝狀聚合物多條支鏈從一個或多個中心伸出的規(guī)律的支化聚合物。
分散體微粒物質(zhì)分散在整個連續(xù)介質(zhì)中。
接枝共聚物具有不同構(gòu)造或構(gòu)型特征的兩條或多條鏈的組合，其中一條鏈作為主鏈，且至少一條鏈在沿主鏈上的某些點與主鏈鍵合，構(gòu)成側(cè)鏈。
均聚物由一種單體衍生而成的聚合物。
接頭(link)兩個原子之間的共價化學(xué)鍵，包括兩個單體單元之間或兩條聚合物鏈之間的鍵。
網(wǎng)絡(luò)股(Network strand)交聯(lián)之間的聚合物鏈。
聚陰離子包含重復(fù)單元的聚合物鏈，所述重復(fù)單元包含在水溶液中能離子化從而導(dǎo)致在聚合物鏈上形成負電荷的基團。
聚陽離子包含重復(fù)單元的聚合物鏈，所述重復(fù)單元包含在水溶液中能離子化從而導(dǎo)致在聚合物鏈上形成正電荷的基團。
聚離子包含重復(fù)單元的聚合物鏈，所述重復(fù)單元包含在水溶液中能離子化從而導(dǎo)致在聚合物鏈上形成正電荷或負電荷的基團。
聚合物本文中將進一步描述的均聚物和共聚物。
聚合物摻混物兩種或多種具有不同構(gòu)造或構(gòu)型特征的聚合物鏈的密切組合，所述聚合物鏈彼此不連接。
聚合物鏈段聚合物分子的一部分，其中的單體單元具有至少一個相鄰部分所不具有的構(gòu)造或構(gòu)型特征。鏈段可以為嵌段共聚物或無規(guī)共聚物的形式。
聚合物網(wǎng)絡(luò)三維聚合物結(jié)構(gòu)，其中鏈通過交聯(lián)或不同聚合物鏈的物理相互作用連接起來。
無規(guī)共聚物無規(guī)形式連接的兩種或多種具有不同構(gòu)造或構(gòu)型的單體的組合。
重復(fù)單元連接形成聚合物鏈的單體單元。
側(cè)鏈接枝共聚物中的接枝鏈。
星形嵌段共聚物三條或多條具有不同構(gòu)造或構(gòu)型特征的鏈通過一個中心部分在一端連接在一起。
星形聚合物三條或多條鏈通過一個中心部分在一端連接在一起。
表面活性劑將遷移到界面的表面活性試劑。
發(fā)明詳述 本發(fā)明的農(nóng)藥聚集體由包含以下成分的混合物制備(a)具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的聚合物；(b)具有至少一個所帶電荷與聚合物相反的帶靜電電荷部分的兩性表面活性劑；和(c)農(nóng)藥。文中所用的術(shù)語“聚集體”指相對于單個組分具有增加的尺寸的復(fù)合物。就這一點而言，應(yīng)該注意許多可使用的帶電荷聚合物具有一定的水溶性，因此表現(xiàn)為分子分散體(真溶液)。但是，在與其它組分混合后，這類聚合物形成聚集體。
雖然不受限于以下理論，但是申請人相信表面活性劑可以協(xié)作地結(jié)合帶相反電荷的聚合物(參見例如，Goddard，表面活性劑與聚合物和蛋白質(zhì)的相互作用(Interactions of Surfactants with Polymers and Proteins)，Goddard和Ananthapadmanabhan，編輯，第171頁，等等，CRC出版社，波卡拉頓，安娜堡，倫敦，東京(CRC Press，Boca Raton，Ann Arbor，London，Tokyo)，1992)。如果表面活性劑分子與聚合物的結(jié)合由于存在該表面活性劑或其它表面活性劑的其它分子(這些分子已經(jīng)結(jié)合到該聚合物上)而得到增強，則發(fā)生協(xié)作性結(jié)合(cooperative binding)。因此，聚合物組分上帶靜電電荷部分應(yīng)間隔得足夠緊密，這樣在這類聚合物與文中所述的其它組分混合時形成聚集體。
依據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，陽離子兩性表面活性劑與聚合物的帶相反電荷的陰離子鏈段靜電結(jié)合，形成聚集體。這些聚集體通過表面活性劑分子的疏水性部分與該陰離子鏈段的相互作用而得到協(xié)作穩(wěn)定。
類似地，依據(jù)本發(fā)明的第二實施方式，陰離子兩性表面活性劑與聚合物的帶相反電荷的陽離子鏈段靜電結(jié)合，形成聚集體。這些聚集體通過表面活性劑分子的疏水性部分與該陽離子鏈段的相互作用而得到協(xié)作穩(wěn)定。
在帶電荷表面活性劑和帶相反電荷的聚合物鏈之間形成靜電鍵可以產(chǎn)生電中和(或者至少部分電中和)。因此，結(jié)合鏈段的疏水性增加，水溶性降低。因此，通過聚合物、兩性表面活性劑和農(nóng)藥反應(yīng)產(chǎn)生的聚集體基本上是不溶于水的。文中所用的術(shù)語“基本上不溶于水”指在存在水時它們形成沉淀物或膠體分散體。
根據(jù)所使用的具體組分和這些組分混合時的條件，聚集體可以作為沉淀物或穩(wěn)定的膠體分散體形成。在形成沉淀物的實施方式中，需要使用本領(lǐng)域已知的方法，例如，加入額外的表面活性劑和/或其它制劑組分以形成分散體。在另一些實施方式中，雖然也可以加入其它制劑組分，但是聚集體本身作為穩(wěn)定的水性分散體形成。
農(nóng)藥 可用于本發(fā)明聚集體的農(nóng)藥包括許多除草劑、殺線蟲劑、殺蟲劑、殺螨劑、殺真菌劑、植物生長促進或控制化學(xué)物、以及其它農(nóng)作物處理產(chǎn)品。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過查閱參考文獻可以獲得一系列合適的農(nóng)藥，這些參考文獻例如Ashgate的農(nóng)藥和農(nóng)用化學(xué)品手冊(Ashgate Handbook ofPesticides and Agricultural Chemicals)，G.W.A.Milne(編)，Wiley出版商(2000)。還可以使用兩種或多種農(nóng)藥的組合。
可優(yōu)選用于形成本發(fā)明的聚集體的一類農(nóng)藥在它們的使用環(huán)境中含有至少一個靜電電荷。合適的農(nóng)藥可獲得正靜電電荷、負靜電電荷、或兩者兼有。離子化的能力取決于農(nóng)藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)。一些物質(zhì)的離子化比較容易，例如季銨鹽、硫酸鹽、磺酸鹽和作為強鹽(strong salt)的其它農(nóng)藥。這些化合物在很寬的環(huán)境pH范圍內(nèi)都能離子化?？捎糜诒景l(fā)明的其它此類農(nóng)藥是弱酸、弱堿或兩者，例如伯氨基酸或仲氨基酸或羧酸。這些弱酸或弱堿的離子化取決于環(huán)境條件，例如pH、鹽電解質(zhì)的濃度、溫度和已知影響離子化的其它參數(shù)。另一方面，“強”離子化不依賴于環(huán)境pH。
表征化合物離子化能力的一種方式是電離常數(shù)。例如 如果pH等于pKa-1-約10％的分子離子化 如果pH等于pKa-50％的分子離子化 如果pH等于pKa+1-約90％的分子離子化。
環(huán)境pH影響這些化合物的離子化。優(yōu)選用于該實施方式的農(nóng)藥是那些在pH約2-10、優(yōu)選約3-9、更優(yōu)選約4.5-9的范圍內(nèi)離子化的農(nóng)藥。農(nóng)藥可帶有一個或多個電荷，如果農(nóng)藥含有不止一個電荷，例如兩個電荷，則一個電荷可以是正電荷，而另一個電荷可以是負電荷。但是，可用于形成本發(fā)明的復(fù)合物的農(nóng)藥應(yīng)該具有小于10個、優(yōu)選小于5個電荷。農(nóng)藥可具有空間分布在整個農(nóng)藥分子中的電荷的組合。離子化的形式包括酸如NH4+和堿如COO-。
在本發(fā)明的該實施方式中，農(nóng)藥可具有與聚合物相同或相反的電荷。但是，為了獲得更高的負載，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥與聚合物具有相同電荷的復(fù)合物是優(yōu)選的。
另一個優(yōu)選的實施方式涉及含疏水性基團的農(nóng)藥。這些農(nóng)藥可以帶電荷或不帶電荷。農(nóng)藥的疏水性用辛醇/水分配系數(shù)表征，在本文中表示為logP。對于不帶電荷的農(nóng)藥，優(yōu)選的log P至少為1，更優(yōu)選至少為3，更優(yōu)選至少為5，最優(yōu)選至少為6。對于帶電荷的農(nóng)藥，優(yōu)選的log P至少為0，更優(yōu)選至少為1.5，更優(yōu)選至少為2.5，最優(yōu)選至少為3.5。
可用于生產(chǎn)本發(fā)明聚集體的優(yōu)選的農(nóng)藥化合物類型包括羥基芐腈(hydroxybenzonitrite)、吡啶羧酸、三唑并嘧啶、苯甲酸包括苯氧基羧酸、二苯醚、甘氨酸衍生物、苯甲酰脲、酰替苯胺、咪唑啉酮(imidazoliniones)、三酮、磺酰脲、二硝基苯胺、苯氧基丙酸酯/鹽、季銨化合物、赤霉素、擬除蟲菊酯、三唑啉酮(triazolinones)、乙酰苯胺、三嗪、苯甲酸、唑類、斯特瑞(strobilurins)、取代苯、三唑、氨基甲酸酯/鹽和二硝基苯胺。特別優(yōu)選的農(nóng)藥包括2，4-D、溴苯腈、二氯吡啶酸、氯酯磺草胺、麥草畏、環(huán)酰菌胺、氟磺胺草醚、草甘膦、草銨膦(glufosinate)、咪唑乙煙酸、甲基磺草酮、煙嘧磺隆、氨磺樂靈、百草枯、敵草快、精喹禾靈、甲磺草胺、虱螨脲、氟酰脲、赤霉素、聯(lián)苯菊酯、甲磺草胺、異丙草胺(metoachlor)、莠去津、甲草胺、乙草胺、麥草畏、粉唑醇、嘧菌酯、百菌清、戊唑醇、殺線威和二甲戊靈。
聚合物 可用于本發(fā)明的聚合物包含至少三個帶類似電荷的靜電部分。這類聚合物可以是或可含聚離子、聚陰離子或聚陽離子聚合物鏈段?；蛘撸@類聚合物可以是具有帶電荷取代基的均聚物、統(tǒng)計共聚物或周期共聚物，前提是在與其它組分混合時它們能形成聚集體。這些聚合物或聚合物鏈段可以各自獨立地是線型聚合物、交聯(lián)聚合物、無規(guī)支化聚合物、嵌段共聚物、統(tǒng)計共聚物、周期共聚物、接枝共聚物、星形聚合物、星形嵌段共聚物、樹枝狀聚合物或具有其它結(jié)構(gòu)的聚合物，包括上述結(jié)構(gòu)的組合。聚合物還包括具有至少三個電荷、優(yōu)選至少10個電荷、更優(yōu)選至少15個電荷的聚電解質(zhì)聚合物。另外，這類聚合物組分可含非離子鏈段。聚合物組分中聚離子鏈段的聚合程度通常在約10-100,000之間。更優(yōu)選聚合程度在約10-10,000之間，更優(yōu)選在約10-1,000之間。
在本發(fā)明的某些實施方式中，特別是在使用疏水性農(nóng)藥時，帶電荷聚合物包含其它非離子疏水性部分。這類聚合物可包含一種或多種非離子疏水性鏈段和一種或多種聚離子鏈段?；蛘撸@類聚合物可以是具有非離子親水性帶電荷取代基的均聚物、周期共聚物或統(tǒng)計共聚物，只要它們在與其它組分時能形成聚集體。這些聚合物或聚合物鏈段各自獨立地是線型聚合物、交聯(lián)聚合物、無規(guī)支化聚合物、嵌段共聚物、統(tǒng)計共聚物、周期共聚物、接枝共聚物、星形聚合物、星形嵌段共聚物、樹枝狀聚合物或具有其它結(jié)構(gòu)的聚合物，包括上述結(jié)構(gòu)的組合。
聚合物組分可以是長鏈或短鏈聚合物。聚合物組分還可以部分交聯(lián)或作為分散體的形式，例如乳液、懸浮液等。在一些實施方式中，優(yōu)選使用短鏈聚合物組分以獲得更佳的負載和/或?qū)r(nóng)藥釋放性質(zhì)更強的控制。
在實施本發(fā)明中不使用本領(lǐng)域中稱為交聯(lián)納米凝膠的納米尺寸(20-600納米)的交聯(lián)聚合物，其含水溶性非離子和離子聚合物鏈。這類納米凝膠不會聚集，經(jīng)過設(shè)計在人體內(nèi)穿過生物屏障而具有高生物利用度。
聚陰離子和聚陰離子嵌段和鏈段的例子包括但不限于包含衍生自以下的一種或多種單體的單元的聚合物及其鹽不飽和烯鍵式一元羧酸，不飽和烯鍵式二元羧酸，包含磺酸基的烯鍵式單體，它們的堿金屬鹽和銨鹽。這些單體的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、天冬氨酸、α-丙烯酰氨基甲基丙磺酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、檸嗪酸、檸康酸、反式肉桂酸、4-羥基肉桂酸、反式戊烯二酸、谷氨酸、衣康酸、富馬酸、亞油酸、亞麻酸、馬來酸、核酸、反式β-氫粘康酸、反式-反式-粘康酸、油酸、1，4-亞苯基二丙烯酸、2-丙烯-1-磺酸磷酸酯、蓖麻油酸、4-苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、甲基丙烯酸2-磺乙酯、反式-愈傷酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、乙烯基磷酸、乙烯基苯甲酸和乙烯基乙醇酸等，以及羧酸化和磺化多糖如羧酸化右旋糖酐、磺化右旋糖酐、羧酸化纖維素以及肝素等。
可使用的聚陰離子嵌段具有若干能形成凈負電荷的可離子化基團。較佳地，聚陰離子嵌段具有至少約3個負電荷，更優(yōu)選至少約6個，更加優(yōu)選至少約12個負電荷。聚陰離子的例子包括但不限于聚馬來酸、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚賴氨酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚氨基酸等。聚陰離子和聚陰離子嵌段可由本身可能不是陰離子或不具有親水性的單體聚合而成，如甲基丙烯酸叔丁酯或檸康酸酐，然后通過單體單元的各種化學(xué)反應(yīng)，例如水解，轉(zhuǎn)化為聚陰離子形式，從而得到可離子化基團。單體單元的轉(zhuǎn)化可能不完全，結(jié)果得到的共聚物中有一部分單元不具有可離子化基團，如甲基丙烯酸叔丁酯與甲基丙烯酸的共聚物。
聚陰離子鏈段可以是包含一種以上類型的單體單元的共聚物，包括陰離子單元與至少一種其它類型的單元之間的組合，所述其它類型的單元包括陰離子單元、陽離子單元、兩性離子單元、親水性非離子單元或疏水性單元。這種聚陰離子和聚陰離子鏈段可通過一種以上類型的化學(xué)上不同的單體共聚得到。當使用這種共聚物時，帶電荷的基團之間應(yīng)該充分接近，這樣在與其它組分反應(yīng)時可以形成聚集體。
聚陽離子和聚陽離子嵌段和鏈段的例子包括但不限于包含衍生自以下一種或多種單體的單元的聚合物和共聚物及其鹽伯胺、仲胺和叔胺，它們各自可部分或完全季銨化，形成季銨鹽。這些單體的例子包括陽離子氨基酸(如賴氨酸、精氨酸、組氨酸)、亞烷基亞胺(如亞乙基亞胺、亞丙基亞胺、亞丁基亞胺、亞戊基亞胺、亞己基亞胺等)、精胺、乙烯基單體(如乙烯基己內(nèi)酰胺、乙烯基吡啶等)、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(如丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯、丙烯酰氧基乙基三甲基鹵化銨、丙烯酰氧基乙基二甲基芐基鹵化銨、甲基丙烯酰氨基丙基三甲基鹵化銨等)、烯丙基單體(如二甲基二烯丙基氯化銨)、脂族紫羅烯、雜環(huán)紫羅烯或芳族紫羅烯、陽離子多糖等。
可使用的聚陽離子嵌段具有若干能形成凈正電荷的可離子化基團。較佳地，聚陽離子嵌段具有至少約3個正電荷，更優(yōu)選至少約6個正電荷，還優(yōu)選至少約12個正電荷。聚陽離子和聚陽離子嵌段和鏈段可通過本身可能不是陽離子的單體聚合而成，如4-乙烯基吡啶，然后通過單體單元的各種化學(xué)反應(yīng)，例如烷基化，轉(zhuǎn)化為聚陽離子形式，從而得到可離子化基團。單體單元的轉(zhuǎn)化可能是不完全的，結(jié)果共聚物中有一部分單元不具有可離子化的基團，如乙烯基吡啶與N-烷基乙烯基鹵化吡啶鎓的共聚物。
聚陽離子和聚陽離子嵌段各自可以是包含一種以上類型的單體單元的共聚物，包括陽離子單元與至少一種其它類型的單元之間的組合，所述其它類型的單元包括陽離子單元、陰離子單元、兩性離子單元、親水性非離子單元或疏水性單元。這種聚陽離子和聚陽離子嵌段可通過一種以上類型的化學(xué)上不同的單體共聚得到。當使用這種共聚物時，帶電荷基團之間必須足夠接近，這樣在與其它組分反應(yīng)時可以形成聚集體。
市場上可購得的聚陽離子的例子包括聚乙烯亞胺，聚賴氨酸，聚精氨酸，聚組氨酸，聚乙烯基吡啶及其季銨鹽，乙烯基吡咯烷酮與甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的共聚物(Agrimer)，乙烯基己內(nèi)酰胺、乙烯基吡咯烷酮與甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的共聚物(可購自ISP)，瓜耳膠羥丙基三氯化銨(guar hydroxypropyltrimonium chloride)和羥丙基瓜耳膠羥丙基三氯化銨(hydroxypropyl guar hydroxypropyltriammonium chloride)(Jaguar)[可購自羅地亞公司(Rhodia)]，2-甲基丙烯酰-氧基乙基磷酸膽堿和2-羥基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化銨的共聚物(聚季銨鹽-64)[可購自NOF公司(日本東京)]，N，N-二甲基-N-2-丙烯基氯化物(N，N-dimethyl-N-2-propenyl-chloride)或N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨(聚季銨鹽-7)(N，N-dimethyl-N-2-propenyl-2-propen-1-aminium chloride(Polyquaternium-7)，用三甲基銨和二甲基十二烷基銨進行陽離子取代的季銨化羥乙基纖維素聚合物(可購自陶氏公司)，乙烯基吡咯烷酮與甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季銨化共聚物(聚季銨鹽-11)，乙烯基吡咯烷酮與季銨化乙烯基咪唑的共聚物(聚季銨鹽-16和聚季銨鹽-44)，乙烯基己內(nèi)酰胺、乙烯基吡咯烷酮與季銨化乙烯基咪唑的共聚物(聚季銨鹽-46)(可購自巴斯夫公司)，羥乙基纖維素與三甲基銨取代的環(huán)氧化物反應(yīng)得到的季銨鹽(聚季銨鹽-10)(可購自陶氏公司)，以及馳斯尼(chitisines)。
含聚離子的聚合物可為兩種或多種不同結(jié)構(gòu)的聚合物的混合物，例如含不同聚合程度、主鏈結(jié)構(gòu)和/或官能團的聚合物。
聚兩性電解質(zhì)和聚兩性電解質(zhì)嵌段和鏈段的例子包括但不限于包含至少一種類型的含可陰離子化基團的單元和至少一種類型的含可陽離子化基團的單元的聚合物組分，其衍生自上述聚陰離子和聚陽離子中所含單體的各種組合。例如，聚兩性電解質(zhì)包括[(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨和苯乙烯磺酸鈉的共聚物等。聚兩性電解質(zhì)和聚兩性電解質(zhì)鏈段各自可以是共聚物，其包含陰離子單元和陽離子單元與至少一種其它類型的單元的組合，所述其它類型的單元包括兩性離子單元、親水性非離子單元或疏水性單元。
兩性離子聚合物和聚合物嵌段和鏈段包括但不限于包含衍生自以下一種或多種兩性離子單體的單元的聚合物組分甜菜堿型單體，如N-(3-磺基丙基)-N-甲基丙烯?；已趸一?N，N-二甲基銨甜菜堿，N-(3-磺基丙基)-N-甲基丙烯酰氨基丙基-N，N-二甲基銨甜菜堿；磷酸膽堿型單體，如2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿；2-甲基丙烯?；趸?2’-三甲基銨乙基磷酸內(nèi)鹽，丙磺酸3-二甲基(甲基丙烯?；跻一?銨，1，1’-聯(lián)萘基-2，2’-二氫磷酸鹽，以及其它含兩性離子基團的單體。兩性離子聚合物組分可以是共聚物，其包含兩性離子單元與至少一種其他類型的單元的組合，所述其它類型的單元包括陰離子單元、陽離子單元、親水性非離子單元或疏水性單元。
一般認為，聚陰離子、聚陽離子、聚兩性電解質(zhì)和一些聚兩性離子的官能團能在含水環(huán)境中離子化或離解，結(jié)果在聚合物鏈上形成電荷。離子化程度取決于可離子化單體單元的化學(xué)性質(zhì)、存在于這些聚合物中的相鄰單體單元、這些單元在聚合物鏈中的分布、以及環(huán)境參數(shù)，所述環(huán)境參數(shù)包括pH、化學(xué)組成和溶質(zhì)濃度(如存在于溶液中的其它電解質(zhì)的性質(zhì)和濃度)、溫度和其它參數(shù)。例如，聚酸如聚丙烯酸在較高pH條件下帶更多負電荷，而在較低pH條件下帶更少負電荷或者不帶電荷。聚堿如聚乙烯亞胺在較低pH條件下帶更多正電荷，而在較高pH條件下帶更少正電荷或者不帶電荷。聚兩性電解質(zhì)，如甲基丙烯酸與聚甲基丙烯酸(二甲基氨基)乙酯的共聚物，在較低pH條件下帶正電荷，在中等pH條件下不帶電荷，而在較高pH條件下帶負電荷。
不希望使本發(fā)明限于特定理論，一般認為，聚合物鏈上出現(xiàn)電荷將使這種聚合物親水性更強而疏水性更弱，反之亦然，電荷的消失將使聚合物疏水性更強而親水性更弱。另外，親水性越強的聚合物一般越易溶于水。反之，疏水性越強的聚合物越難溶于水。因此，通過聚合物、兩性表面活性劑和農(nóng)藥反應(yīng)形成的聚集體通?；旧喜蝗苡谒?，但是在某些情況下這些聚集體在含水環(huán)境中保持在穩(wěn)定的懸浮液中，而不是形成沉淀。
優(yōu)選的聚合物包括苯乙烯-丙烯酸類共聚物、季戊四醇醚交聯(lián)丙烯酸聚合物、水性丙烯酸類乳液、線型聚丙烯酸聚合物、磺化的牛皮紙木質(zhì)素聚合物、馬來酸酐/烯烴共聚物、聚苯乙烯磺酸聚合物和聚烯丙基烷基銨聚合物。出于安全方面的考慮，更優(yōu)選的聚合物包括美國環(huán)境保護局(UnitedStates Environmental Protection Agency)批準用于農(nóng)用制劑的那些聚合物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀以下文獻很容易確定這類聚合物農(nóng)藥產(chǎn)品中的惰性(其它)農(nóng)藥成分-惰性(其它)農(nóng)藥成分的分類列表(Inert(other)Pesticide Ingredients in Pesticide Products-Categorized List of Inert(other)Pesticide Ingredients)，可從EPA網(wǎng)站(www.EPA.gov)獲得。特別優(yōu)選的聚合物和共聚物包括Metasperse 550S、Carbopol 71G、Carbopol Aqua 30、Polyquarternium 7、Sokalan PA 15、Sokalan PA 25CLPN、Sokalan 30CLPN、Sokalan PA 40、Sokalan PA 110s、REAX 88B、Geropon EGPM和聚(N，N-二烯丙基-N，N-二甲基氯化銨)。
在使用疏水性農(nóng)藥的實施方式中，優(yōu)選親水性聚合物鏈段包含水溶性聚合物。優(yōu)選的非離子聚合物部分衍生自以下物質(zhì)聚環(huán)氧乙烷、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷、糖、丙烯酰胺、丙三醇(gycerol)、乙烯醇、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶N-氧化物、乙烯基吡啶N-氧化物/乙烯基吡啶、噁唑啉或丙烯?；鶈徇?acroylmorpholine)或它們的衍生物。在存在非離子鏈段的實施方式中，其中重復(fù)單元的數(shù)目等于或大于3。
從安全方面考慮，更優(yōu)選用于該實施方式的聚合物包括美國環(huán)境保護局批準用于農(nóng)用制劑的那些聚合物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀以下文獻很容易確定這類聚合物農(nóng)藥產(chǎn)品中的惰性(其它)農(nóng)藥成分-惰性(其它)農(nóng)藥成分的分類列表(Inert(other)Pesticide Ingredients in Pesticide Products-Categorized List of Inert(other)Pesticide Ingredients)，可從EPA網(wǎng)站(www.EPA.gov)獲得。優(yōu)選的聚合物包括聚[N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨]、聚(環(huán)氧烷)-嵌段-聚(乙烯基吡啶鎓)共聚物、乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季銨化共聚物、乙烯基吡咯烷酮共聚物、甲基乙烯基醚馬來酸酐酯共聚物和聚醚聚羧酸酯。特別優(yōu)選的聚合物包括聚季銨鹽(Polyquarternium)11、聚(環(huán)氧乙烷)-嵌段-聚(N-乙基-4-乙烯基溴化吡啶鎓)、聚[N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨]、Akzo PPEM 9376、Ethacryl P、Ethacryl M、Ethacryl G和Ethacryl HF。
表面活性劑 使用與聚合物組分帶相反電荷的至少一種表面活性劑制備本發(fā)明的聚集體。這些表面活性劑是含離子或可離子化的極性首基(head group)和一個或多個疏水性基團的兩性表面活性劑。合適的表面活性劑包括含有一個以上首基的表面活性劑，稱作雙子星座(Gemini)表面活性劑。表面活性劑優(yōu)選是非聚合物類型的表面活性劑。表面活性劑可以是陽離子或陰離子型(例如脂肪酸的鹽)表面活性劑，特別是根據(jù)聚合物的電荷選擇的帶電荷形式的表面活性劑。
表面活性劑性質(zhì)的變化，例如疏水性尾基長度的變化，將影響聚集體的穩(wěn)定性?？梢允褂脙煞N或多種具有相同電荷的表面活性劑的混合物。
當使用陽離子表面活性劑時，優(yōu)選的是含強陽離子的表面活性劑。適用于本發(fā)明組合物的陽離子表面活性劑包括伯胺(例如己胺、庚胺、辛胺、癸胺、十一烷胺、十二烷胺、十五烷胺、十六烷胺、油烯基胺、硬脂胺、二氨基丙烷、二氨基丁烷、二氨基戊烷、二氨基己烷、二氨基庚烷、二氨基辛烷、二氨基壬烷、二氨基癸烷、二氨基十二烷)，仲胺(例如N，N-二硬脂基胺)，叔胺(例如N，N′，N′-聚氧乙烯基(10)-N-動物脂(tallow)-1，3-二氨基丙烷)，烷基三甲基季銨鹽，二烷基二甲基季銨鹽，乙氧基化的季銨鹽(Ethoquads)，例如十二烷基三甲基溴化銨，十六烷基三甲基溴化銨，烷基三甲基溴化銨，十四烷基三甲基溴化銨，油烯基三甲基氯化銨，氯化芐烷銨，鯨蠟基二甲基乙基溴化銨，二甲基二(十八烷基)溴化銨，甲基氯化芐乙銨，氯化十烴季銨，甲基混合三烷基氯化銨，甲基三辛基氯化銨，1，2-二?；?3-(三甲基胺基)丙烷(?；蕉舛罐Ⅴ；?、二棕櫚酰基、二硬脂?；⒍王；?，1，2-二?；?3-(二甲基胺基)丙烷(?；蕉舛罐Ⅴ；?、二棕櫚?；?、二硬脂酰基、二油?；?、1，2-二油酰基-3-(4′-三甲基胺基)丁?；?sn-丙三醇、1，2-二油?；?3-琥珀?；?sn-丙三醇膽堿酯、膽甾醇基(4′-三甲基胺基)丁酸鹽/酯)(butanoate)、N-烷基吡啶鎓和喹哪啶鎓鹽(例如十六烷基吡啶鎓鹵化物、N-烷基哌啶鎓鹽、二烷基二甲基銨鹽、二陽離子BOLA型(dicationicbolaform)電解質(zhì)(C12Me6；C12Bu6)、二烷基甘油基磷酸膽堿、溶血卵磷脂)、膽固醇半琥珀酸膽堿酯、脂多胺如二(十八烷基)酰氨基甘氨?；?DOGS)、二棕櫚?；字；掖减０被?DPPES)、N′-十八烷基-精胺羧酰胺羥基三氟乙酸鹽/酯、N′，N″-二(十八烷基)精胺羧酰胺羥基三氟乙酸鹽/酯、N′-九氟十五烷基(pentadecylo)精胺羧酰胺羥基三氟乙酸鹽/酯、N′，N″-二辛基(精胺羰基)甘氨酰胺羥基三氟乙酸鹽/酯、N′-(十七氟癸基)-N′-(九氟十五烷基)-精胺羰基)甘氨酰胺羥基三氟乙酸鹽/酯、N′-[3，6，9-三氧雜-7-(2′-氧雜二十碳-11′-烯基)二十七碳-18烯基]-精胺羧酰胺羥基-三氟乙酸鹽/酯(N′-[3，6，9-trioxa-7-(2′-oxaeicos-11′-enyl)heptaeicos-18-enyl]-sperminecarboxamide hydroxy-trifluoroacetate)、N′-(1，2-二油?；?sn-丙三基-3-磷酸乙?；?phosphoethanoyl))精胺羧酰胺羥基三氟乙酸鹽/酯)、2，3-二油酰氧基-N-[2(精胺-羧酰氨基)乙基]-N，N-二甲基-1-丙銨三氟乙酸鹽/酯(DOSPA)、N，NI，NII，NIII-四甲基-N，NI，NII，NIII-四棕櫚?；?TM-TPS)、N-[1-(2，3-二油酰氧基)丙基]-N，N，N-三甲基氯化銨(DOTMA)、二甲基二(十八烷基)溴化銨(DDAB)、1，2-二油?；?3-二甲基-羥基乙基溴化銨(DORI)、1，2-二油酰氧基丙基-3-二甲基-羥基乙基溴化銨(DORIE)、1，2-二油酰氧基丙基-3-二甲基-羥基丙基溴化銨(DORIE-HP)、1，2-二油酰氧基丙基-3-二甲基-羥基丁基溴化銨(DORIE-HB)、1，2-二油酰氧基丙基-3-二甲基-羥基戊基溴化銨(DORIE-HPe)、1，2-二肉豆蔻氧基丙基-3-二甲基-羥基乙基溴化銨(DMRIE)、1，2-二棕櫚酰氧基丙基-3-二甲基-羥基乙基溴化銨(DPRIE)、1，2-二硬脂酰氧基丙基-3-二甲基-羥基乙基溴化銨(DSRIE)、N，N-二甲基-N-[2-(2-甲基-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯氧基]乙氧基)乙基]-苯甲銨氯化物(DEBDA)、N-[1-(2，3-二油酰氧基)丙基]-N，N，N，-三甲基銨甲硫酸鹽(DOTAB)、9-(N′，N″-二(十八烷基)甘氨酰氨基)吖啶、4-[[N-[3-二(十八烷基氨基甲?；?-2-氧雜丙基羰基]甘氨酰氨基]吡咯-2-羧酰氨基]-4-吡咯-2-羧酸乙酯、N′，N′-二(十八烷基)鳥氨?；拾滨０窔?hydrop)三氟乙酸鹽/酯、膽固醇的陽離子衍生物(例如膽甾醇基-3β-氧基琥珀酰氨基亞乙基三甲基銨鹽、膽甾醇基-3β-氧基-琥珀酰氨基亞乙基二甲基胺、膽甾醇基-3β-羧基酰氨基亞乙基三甲基銨鹽、膽甾醇基-3β-羧基酰氨基亞乙基二甲基胺、3β[N-(N′，N′-二甲基氨基乙烷(etane)-氨基甲酰基]膽固醇)、pH敏感性陽離子類脂(例如4-(2，3-二-棕櫚酰氧基-丙基)-1-甲基-1H-咪唑、4-(2，3-二-油酰氧基-丙基)-1-甲基-1H-咪唑、膽固醇-(3-咪唑-1-基丙基)氨基甲酸酯、2，3-二-棕櫚酰基-丙基-吡啶-4-基-胺)，等等。
當使用陰離子表面活性劑時，優(yōu)選使用含強陰離子的表面活性劑。適用于本發(fā)明組合物的陰離子表面活性劑包括烷基硫酸鹽/酯、烷基磺酸鹽/酯、脂肪酸皂，包括以下飽和和不飽和脂肪酸的鹽及其衍生物(例如花生四烯酸、5，6-脫氫花生四烯酸、20-羥基花生四烯酸、20-三氟花生四烯酸、二十二碳六烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳三烯酸、二十碳二烯酸、7，7-二甲基-5，8-二十碳二烯酸、7，7-二甲基-5，8-二十碳二烯酸、8，11-二十碳二炔酸(eicosadiynoic acid)、二十碳五烯酸、二十碳四炔酸、二十碳三烯酸、二十碳三炔酸、反油酸(eladic acid)、異亞油酸、反亞油酸(linoelaidic acid)、亞油酸、亞麻酸、雙高-γ-亞麻酸、γ-亞麻酸、17-十八碳炔酸、油酸、植烷酸、十八碳四烯酸、2-辛烯酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十一烯酸(undecelenicacid)、月桂酸、肉豆蔻烯酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸(docasanoic acid)、二十三烷酸、二十四烷酸、順式-15-二十四烯酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八烷酸、三十酸(triocantanoic acid)；羥基-、過氧氫-、多羥基-、環(huán)氧-脂肪酸的鹽，羧酸的鹽(例如戊酸、反式-2，4-戊二烯酸、己酸、反式-2-己烯酸、反式-3-己烯酸、2，6-庚二烯酸、6-庚烯酸、庚酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸(sebacicic acid)、壬二酸、十一烷二酸、癸二羧酸、十一烷二羧酸、十二烷二羧酸、十六烷二酸(hexadecanedioic acid)、二十二烯二酸(docasenedioic acid)、二十四烷二酸(tetracosanedioic acid)、瓊脂酸、油桐酸、玄參紅酸、芐達酸、苯呋地爾琥珀酸酯、芐青霉素酸(benzylpenicillinic acid)、對-(芐基磺酰氨基)苯甲酸、膽綠素、米酵菌酸、丁丙二苯肼、咖啡酸、2-乙基丁酸鈣、卡泊酸、卡洛芬、頭孢地秦、頭孢甲肟、頭孢克肟、頭孢西酮、頭孢曲秦、頭孢孟多、頭孢哌酮、頭孢雷特、頭孢噻肟、頭孢替坦、頭孢尼西、頭孢替安、頭孢西丁、頭霉素、西替利嗪、冰島衣酸、西曲酸酯、大風子油酸(chaulmoorgic acid)、苯丁酸氮芥、吲哚美辛、原卟啉IX、丙替嗪酸)、前列腺烷酸及其衍生物(例如前列腺素)、烷基磷酸鹽/酯、O-磷酸鹽/酯(例如苯磷硫胺)、烷基膦酸鹽/酯、天然和合成類脂(例如二甲基烯丙基焦磷酸銨鹽、S-法呢基硫代乙酸、焦磷酸法尼酯、2-羥基肉豆蔻酸、2-氟棕櫚酸、肌醇三磷酸酯(inositoltrphosphates)、牻牛兒醇焦磷酸酯、牻牛兒牻牛兒焦磷酸酯(geranygeranyl pyrophosphate)、α-羥基法呢基磷酸、焦磷酸異戊酯、磷脂?；z氨酸、心磷脂、磷脂酸和衍生物，溶血磷脂酸、鞘脂等)，類脂的合成類似物，例如二烷基磺基琥珀酸鈉(例如Aerosol

)，乙氧基化的硫酸正烷酯，一硫代碳酸正烷酯，烷基和芳基硫酸酯/鹽(β-萘酸-α-單磺酸鈣、偶氮磺酰胺、對-(氨苯磺胺(sulfonamideo))苯甲酸、頭孢尼西、CHAPS)、一烷基和二烷基二硫代磷酸酯、N-烷?；?N-甲基葡萄糖胺、全氟烷酸酯(perfluoroalcanoate)、膽汁酸的去氧膽酸鹽和膽酸酯、4-氯吲哚乙酸、葫蘆酸(cucurbic acid)、茉莉酸、7-表(epi)-茉莉酮酸(jasmonic acid)、12-氧代植醇二烯酸(phytodienoic acid)、愈傷酸、塊莖酮酸(tuberonic acid)、脫落酸、阿維A(acitertin)，等等。優(yōu)選的陽離子和陰離子表面活性劑還包括碳氟化合物和混合的碳氟化合物-烴表面活性劑。合適的表面活性劑包括全氟羧酸(例如五氟丙酸、七氟丁酸、九氟戊酸、十三氟庚酸、十五氟辛酸、十七氟壬酸、十九氟癸酸、全氟十二烷酸、全氟十四烷酸、十六氟戊二酸、全氟己二酸、全氟辛二酸、全氟癸二酸)的鹽，雙尾混雜(hybrid)表面活性劑(CmF2m+1)(CnH2n+1)CH--OSO3Na、氟代脂族膦酸酯/鹽、氟代脂族硫酸酯/鹽，等等。
從安全方面考慮，更優(yōu)選的表面活性劑包括美國環(huán)境保護局批準用于農(nóng)用制劑的那些表面活性劑。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀以下文獻很容易確定這類表面活性劑農(nóng)藥產(chǎn)品中的惰性(其它)農(nóng)藥成分-惰性(其它)農(nóng)藥成分的分類列表(Inert(other)Pesticide Ingredients in Pesticide Products-Categorized List of Inert(other)Pesticide Ingredients)，可從EPA網(wǎng)站(www.EPA.gov)獲得。
優(yōu)選的表面活性劑包括烷基三甲基溴化銨、烷基三甲基氯化銨、烷基三甲基氫氧化銨、乙氧基化的季銨鹽、烷基硫酸鹽/酯、烷基苯磺酸鹽/酯、和三苯乙烯基苯酚的磷酸酯。特別優(yōu)選的表面活性劑包括十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、椰油(coco)烷基三甲基氯化銨、動物脂烷基三甲基氯化銨、椰油烷基甲基[乙氧基化(2)]-硝酸銨、椰油烷基甲基[乙氧基化(2)]-氯化銨、椰油烷基甲基[乙氧基化(15)]-氯化銨、三(2-羥基乙基)動物脂烷基乙酸銨、油烯基甲基[乙氧基化(2)]-氯化銨、氫化的動物脂烷基(2-乙基己基)二甲基硫酸銨、二椰油烷基二甲基氯化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、三苯乙烯基苯酚的磷酸酯和十二烷基硫酸鈉。
聚集體的形成 如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到的，必需優(yōu)化與給定農(nóng)藥一起使用的表面活性劑和聚合物的特定組合。另外，必需優(yōu)化由此形成復(fù)合物的條件，包括調(diào)整所加的組分的比例，組分混合時的溫度，組分混合時的pH，以及其它類似的因素。
但是，帶電荷的聚合物、表面活性劑和農(nóng)藥通常可以任何順序加入，以形成本發(fā)明的聚集體。例如，農(nóng)藥可以在水存在下與聚合物混合，然后再與表面活性劑混合?？赏ㄟ^熔融混合聚合物、農(nóng)藥和表面活性劑形成聚集體，從而形成本發(fā)明的組合物。或者，可以通過以下方法形成本發(fā)明的組合物在有機溶劑(例如醇)中混合各組分，將混合物加熱足夠的時間以使聚合物溶解，然后蒸發(fā)溶劑以沉淀出固體聚集體。此外，聚集體可作為懸浮液制備，在此情況中農(nóng)藥和表面活性劑在攪拌下被加入到聚合物的水溶液中。通過分離方法得到固體聚集體，所述分離方法包括過濾、凍干或噴霧干燥。
農(nóng)藥與聚合物以及農(nóng)藥與表面活性劑的電荷比可以進行調(diào)節(jié)，以控制聚集體的形式和/或外觀以及聚集體中農(nóng)藥的提取率(uptake)。通過以下方法很容易確定電荷比將使用的一種組分的電荷數(shù)乘以該組分的摩爾數(shù)，然后將該數(shù)值與對其它組分獲得的此項數(shù)值進行比較。聚合物與表面活性劑的電荷比優(yōu)選約為1∶10至10∶1，更優(yōu)選約為1∶5至5∶1，最優(yōu)選約為3∶1至1∶3。農(nóng)藥與表面活性劑的電荷比優(yōu)選約為1∶10至10∶1，更優(yōu)選約為1∶5至5∶1，最優(yōu)選約為3∶1至1∶3?？傮w上，使用聚集體的全部三種組分的最優(yōu)選化學(xué)計量電荷比。
一般而言，對本發(fā)明聚集體中使用的聚合物和表面活性劑進行選擇，以適合某些性質(zhì)，例如農(nóng)藥的pKa或疏水性，以產(chǎn)生聚集體并且獲得給定應(yīng)用所需的性質(zhì)。還可以通過改變表面活性劑與聚合物的比例以及/或者改變聚合物的pKa、以及或者通過改變表面活性劑的疏水性來改變農(nóng)藥的釋放速率。例如，影響農(nóng)藥移動的主要因素包括土壤的pH、土壤的結(jié)構(gòu)、土壤基于有機組分和無機組分的組成，土壤的粒度和土壤的礦物組成。其它因素包括活性成分的溶解度，它經(jīng)常受活性成分的pH和pKa影響。另外，活性成分的溶解度還取決于其疏水性。農(nóng)藥的吸附性隨著農(nóng)藥的離子化和pH的增加而降低。吸附性受到土壤的表面組成、特別是其靜電電荷的影響。帶相似電荷的土壤和農(nóng)藥會導(dǎo)致較低的吸附。土壤中水的離子強度也會影響農(nóng)藥的溶解度和吸附性。
組合物 在一方面，本發(fā)明涉及包含上述農(nóng)藥聚集體的農(nóng)藥組合物。通常，這類組合物由農(nóng)藥聚集體和農(nóng)學(xué)上可接受的載體組成。這類載體在本領(lǐng)域中是眾所周知的，可以是固體或液體。
本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然將認識到農(nóng)藥的制劑和施用方式將影響材料在給定應(yīng)用中的活性。因此，對于農(nóng)業(yè)應(yīng)用，本發(fā)明的農(nóng)藥聚集體可以配制為以下形式較大粒度的顆粒(例如8/16或4/8US Mesh)，水溶性或水分散性顆粒，粉末，可潤濕性粉末、可乳化濃縮物、水性乳液、溶液或農(nóng)業(yè)上可用的任何已知類型的制劑，具體取決于所需的施用方式。它們可以干態(tài)施用(例如作為顆粒、粉末或片劑)，或者它們可以配制為能稀釋形成穩(wěn)定分散體(例如乳液和懸浮液)的濃縮物(例如固體、液體、凝膠)。
濃縮物 通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)可以將所述組合物配制為濃縮物。當所述組合物配制為干燥或液態(tài)濃縮物時，可以在稀釋或施用時形成聚集體。如果組合物配制為固體，則可以加入活性白土(Attaclay)之類的填料來提高顆粒的剛性。由于在本發(fā)明組合物中形成聚集體，則農(nóng)藥制劑可含30-40％負載的組合物，而不是其它現(xiàn)有技術(shù)組合物的0-5％。
農(nóng)藥聚集體和農(nóng)藥制劑可作為固體儲存和操作，將它們在施用之前分散到穩(wěn)定的水性乳液或分散體中。采用分散體可以獲得從水中均勻地施用。在田地使用時(at the field point of use)這一點特別有利，在此情況中通常在施用之前只需要將所述固體混入水中。
本發(fā)明的組合物還可以是可潤濕粉末的形式。可潤濕粉末是容易分散在水中或其它分散劑中的細碎顆粒?？蓾櫇穹勰┳罱K作為干粉或水或其它液體中的分散體施用到需要控制有害物的場所。通?？捎糜诳蓾櫇穹勰┑妮d體包括富勒土(Fuller′s earth)、高齡粘土、硅石和其它高吸收性、易濕潤的無機稀釋劑。根據(jù)載體的吸收性，所制備的可潤濕粉末通常含有約5-80％的農(nóng)藥，并且通常還含有少量潤濕劑、分散劑或乳化劑以促進分散。例如，可使用的可潤濕粉末制劑包含80.0份農(nóng)藥化合物、17.9份粘土、1.0份木質(zhì)素磺酸鈉和0.3份作為潤濕劑的磺化脂族聚酯。通常還向桶混制劑(tank mix)中加入其它潤濕劑和/或油以促進在植物葉子上的分散。
水分散性顆粒(WDG或DG)是顆粒農(nóng)藥聚集體的干組合物，它們將分散在水中產(chǎn)生初級顆粒的分散體。農(nóng)藥含量可以為10-70％w/w。聚合物用作分散劑(聚丙烯酸鹽和木質(zhì)素磺酸鹽)和粘合劑以保持顆粒在一起。該干產(chǎn)品的優(yōu)點是水解的可能性降低，可以實現(xiàn)高農(nóng)藥含量。缺點是需要更復(fù)雜的工藝，包括研磨摻混擠出和干燥。在該制劑中賦形劑通常是固體。
可用于本發(fā)明農(nóng)藥組合物的其它制劑包括可乳化濃縮物、可流動制劑和懸浮濃縮物。可乳化濃縮物(EC)是農(nóng)藥在含表面活性劑的不能與水混溶的溶劑中形成的溶液，所述表面活性劑能使制劑在用水稀釋時能自乳化。農(nóng)藥含量為10-50％w/w，制劑可以傾倒，并且在水中容易乳化?？扇榛瘽饪s物(EC)是均勻的液體組合物，可完全由農(nóng)藥化合物、聚合物和液體或固體乳化劑組成，或者還可包含液體載體，例如二甲苯、重芳烴油、異佛爾酮或其它不與水混溶的非揮發(fā)性有機溶劑?？筛鶕?jù)組合物將被施用的方式調(diào)節(jié)農(nóng)藥的重量百分數(shù)，但是通常農(nóng)藥組合物中包含5-95重量％的農(nóng)藥。對于農(nóng)藥施用，這些濃縮物被分散在水中或其它液體載體中，通常以噴霧的形式施用到要處理的區(qū)域。
可流動制劑類似于EC，不同的是它們由農(nóng)藥復(fù)合物顆粒懸浮在液體載體(通常為水)中形成?？闪鲃又苿╊愃朴贓C，可包含少量作為潤濕劑和分散劑的通常為陰離子或非離子的表面活性劑，通常包含占組合物5-95重量％、優(yōu)選10-50重量％的農(nóng)藥。對于施用，可流動制劑可以用水或其它液體介質(zhì)稀釋，通常作為噴霧施用到要處理的區(qū)域。
懸浮濃縮物(SC)是細碎的(2-15微米)不溶于水的農(nóng)藥復(fù)合物固體顆粒在水中形成的分散體。農(nóng)藥含量為8-50％w/w。它們可以傾倒，容易分散在水中，并且在藥包中很穩(wěn)定不會沉降?？梢允褂命S原膠之類的聚合物提高懸浮液的屈服應(yīng)力來防止發(fā)生沉降。使用聚丙烯酸鹽之類的一些聚合物分散劑。可以使用聚乙二醇接枝的甲基丙烯酸酯(Atlox)之類的聚合物穩(wěn)定分散體，避免發(fā)生絮凝。在稀釋后，可使用環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物提供一定的穩(wěn)定化作用。
另外，濃縮物可以配制為在該濃縮物中不存在聚集體。為了延遲本發(fā)明聚集體的形成可以采用各種不同的技術(shù)，包括在大大過量的鹽、有機溶劑(與水混溶的和不與水混溶的)或過量的兩性表面催化劑存在下制備組合物。例如，可以加入鹽來延遲聚集體的形成，直到用水稀釋時為止?？梢约尤臌}部分地破壞聚集，從而形成更穩(wěn)定的分散體。不受限于特定的理論，普遍認為加入鹽會破壞聚集體內(nèi)的靜電結(jié)合。在這些實施方式中，在用水稀釋濃縮物時形成聚集體。
其它組分 如果組合物含有其它組分，則這些組分只占組合物的很少一部分。這些次要組分還包括沒有結(jié)合到聚集體中的游離農(nóng)藥。除了文中所述的其它組分外，本發(fā)明的組合物還包含量等于或大于主要組分的載體，例如水或其它溶劑。
本發(fā)明的農(nóng)藥聚集體可以與一種或多種第二化合物一起配制和/或施用。這種組合具有一定的優(yōu)點，例如(但不限于)對于更好地控制有害物表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，降低了農(nóng)藥施用率從而降低了對環(huán)境和工人安全的影響，更廣譜地控制有害物，提高農(nóng)作物對植物毒性的耐受性，提高非有害物物種如哺乳動物和魚類的容忍性。
第二化合物包括但不限于其它農(nóng)藥、肥料、土壤改良劑或其它農(nóng)用化學(xué)品。當一種或多種第二化合物是除草劑之類的其它農(nóng)藥時，則除草劑包括例如N-(膦?；谆?甘氨酸(″草甘膦″)；芳氧基烷酸，例如(2，4-二氯苯氧基)乙酸(″2，4-D″)、(4-氯-2-甲基苯氧基)乙酸(″MCPA″)、(+/-)-2-(4氯-2-甲基苯氧基)丙酸(“MCPP”)；脲，例如N，N-二甲基-N’-[4-(1-甲基乙基)苯基]脲(“異丙隆″)；咪唑啉酮(imidazolinones)，例如2-[4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基]-3-吡啶羧酸(″咪唑煙酸(imazapyr)″)，包含(+/-)-2-[4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基]-4-甲基苯甲酸和(+/-)2-[4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基]-5-甲基苯甲酸的反應(yīng)產(chǎn)物(″咪草酸(imazamethabenz)″)，(+/-)-2-[4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基]-5-乙基-3-吡啶羧酸(″咪唑乙煙酸(imazethapyr)″)和(+/-)-2-[4，5-二氫-4-甲基-4-(1-甲基乙基)-5-氧代-1H-咪唑-2-基]-3-喹啉羧酸(″咪唑喹啉酸(imazaquin)″)；二苯基醚，例如5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-2-硝基苯甲酸(″三氟羧草醚″)、5-(2，4-二氯苯氧基)-2-硝基苯甲酸甲酯(″甲羧除草醚″)和5-[2-氯-4-(三氟甲基)苯氧基]-N-(甲基磺酰基)-2-硝基苯甲酰胺(″弗斯芬(fomasafen)″)；羥基芐腈，例如4-羥基-3，5-二碘代芐腈(″碘苯腈″)和3，5-二溴-4-羥基芐腈(″溴苯腈″)；磺酰基脲，例如2-[[[[(4氯-6-甲氧基-2-嘧啶基)氨基]羰基]氨基]磺?；鵠苯甲酸(″氯嘧磺隆″)、2-氯-N-[[(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]羰基]苯磺酰胺(″阿斯芬(achlorsulfuron)″)、2-[[[[[(4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基]羰基]氨基]磺酰基]甲基]苯甲酸(″芐嘧磺隆″)、2-[[[[(4，6-二甲氧基-2-嘧啶基)氨基]羰基]氨基]磺?；鵠-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸(″吡嘧磺隆″)、3-[[[[(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]羰基]氨基]磺?；鵠-2-噻吩羧酸(″噻吩磺隆″)和2-(2-氯乙氧基)-N[[(4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪-2-基)氨基]羰基]苯磺酰胺(″醚苯磺隆″)；2-(4-芳氧基苯氧基)烷酸，例如(+/-)-2[4-[(6-氯-2-苯并噁唑基)氧基]苯氧基]丙酸(惡唑禾草靈″)、(+/-)-2-[4[[5-(三氟甲基)-2-吡啶基]氧基]苯氧基]丙酸(″吡氟禾草靈″)、(+/-)-2-[4-(6氯-2-喹喔啉基)氧基]苯氧基]丙酸(″喹禾靈″)和(+/-)-2-[(2，4-二氯苯氧基)苯氧基]丙酸(″禾草靈(diclofop)″)；苯并噻二嗪酮，例如3-(1-甲基乙基)-1H-1，2，3-苯并噻二嗪-4(3H)-酮-2，2-二氧化物(″滅草松″)；2-氯乙酰苯胺，例如N-(丁氧基甲基)-2-氯-N-(2，6-二乙基苯基)乙酰胺(″丁草胺″)、2-氯-N-(2-乙基-6-甲基苯基)-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基)乙酰胺(“異丙甲草胺”)、2-氯-N-(乙氧基甲基)-N-(2-乙基-6-甲基苯基)乙酰胺(“乙草胺”)和(RS)-2-氯-N-(2，4-二甲基-3-噻吩基)-N-(2-甲氧基-1-甲基乙基)乙酰胺(“二甲吩草胺(dimethenamide)”)；芳烴羧酸，例如3，6-二氯-2-甲氧基苯甲酸(″麥草畏″)；吡啶氧基乙酸，例如[(4-氨基-3，5-二氯-6-氟-2-吡啶基)氧基]乙酸(″氯氟吡氧乙酸″)，以及其它除草劑。
當一種或多種第二化合物是殺蟲劑之類的其它農(nóng)藥時，則殺蟲劑包括例如有機磷酸鹽殺蟲劑，例如毒死蜱、二嗪磷、樂果、馬拉硫磷、甲基對硫磷和特丁硫磷；擬除蟲菊酯殺蟲劑，例如溴滅菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、α-氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氯氰菊酯、拆分的氯氟氰菊酯、醚菊酯、S-氰戊菊酯、四溴菊酯(tralomehtrin)、七氟菊酯、乙氰菊酯、β-氟氯氰菊酯和氟丙菊酯；氨基甲酸酯殺蟲劑，例如鐵滅克(aldecarb)、甲萘威、克百威和滅多威；有機氯殺蟲劑，例如硫丹、異狄氏劑、七氯和林丹；苯甲酰脲殺蟲劑，例如二弗瑞(diflubenuron)、殺鈴脲、氟苯脲、氟啶脲、氟環(huán)脲、氟鈴脲、氟蟲脲和虱螨脲；和其它殺蟲劑，例如雙甲脒、四螨嗪、唑螨酯、噻螨酮、多殺菌素和吡蟲啉。
當一種或多種第二化合物是殺真菌劑之類的其它農(nóng)藥時，則殺真菌劑包括例如苯并咪唑殺真菌劑，例如苯菌靈、多菌靈、噻菌靈和甲基硫菌靈；1，2，4-三唑殺真菌劑，例如氧唑菌(epoxyconazole)、環(huán)丙唑醇、氟硅唑、粉唑醇、丙環(huán)唑、戊唑醇、三唑酮和三唑醇；取代的酰替苯胺殺真菌劑，例如甲霜靈、惡霜靈、腐霉利和乙烯菌核利；有機磷殺真菌劑，例如三乙膦酸鋁、異稻瘟凈、吡菌磷、敵瘟磷和甲基立枯磷；嗎啉殺真菌劑，例如丁苯嗎啉(fenpropimorph)、十三嗎啉和十二環(huán)嗎啉；其它系統(tǒng)性殺真菌劑，例如氯苯嘧啶醇、抑霉唑、咪鮮胺、三環(huán)唑和嗪胺靈；二硫代氨基甲酸酯殺真菌劑，例如代森錳鋅、代森錳、丙森鋅、代森鋅和福美鋅；非系統(tǒng)性殺真菌劑，例如百菌清、苯氟磺胺、二氰蒽醌和異菌脲、克菌丹、消螨普、多果定、氟啶胺、格澤尼(gluazatine)、PCNB、戊菌隆、五氯硝基苯、三環(huán)酰胺(tricylamide)和有效霉素；無機殺真菌劑，例如銅和硫產(chǎn)品，以及其它殺真菌劑。
當一種或多種第二化合物是殺線蟲劑之類的其它農(nóng)藥時，則殺線蟲劑包括例如克百威、丁硫克百威、特丁磷(turbufos)、鐵滅克(aldecarb)、滅線磷、苯線磷(fenamphos)、殺線威、氯唑磷、硫線磷和其它殺線蟲劑。
當一種或多種第二化合物是植物生長調(diào)節(jié)劑之類的其它農(nóng)藥時，則植物生長調(diào)節(jié)劑包括例如抑芽丹、矮壯素、乙烯利、赤霉素、甲哌鎓(mepiquat)、塞苯隆(thidiazon)、抗倒胺、抑芽唑(triaphenthenol)、多效唑、烯效唑(unaconazol)、DCPA、調(diào)環(huán)酸、抗倒酯和其它植物生長調(diào)節(jié)劑。
一種或多種第二化合物還包括土壤改良劑。土壤改良劑是加入到土壤中后能給植物的有效生長帶來各種益處的材料。土壤改良劑用于降低土壤壓實，促進和提高排灌系統(tǒng)的效率，改善土壤通透性，促進土壤中最佳的植物養(yǎng)分含量，并且促進更佳的農(nóng)藥和肥料結(jié)合。土壤改良劑包括有機物質(zhì)，例如腐植土，該物質(zhì)促進陽離子植物養(yǎng)分在土壤中的保持；陽離子養(yǎng)分的混合物，例如鈣、鎂、鉀堿、鈉和氫的絡(luò)合物；或能改良土壤中條件有利于植物生長的微生物組合物。這類微生物組合物包括例如桿狀菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、定氮菌屬(Azotobacter)、固氮螺菌屬(Azospirillum)、根瘤菌屬(Rhizobium)和土壤生藍細菌屬(Cyanobacteria)。
一種或多種第二化合物還包括肥料。肥料是植物食品補充劑，通常包含氮、磷和鉀。肥料包括氮肥料，例如硫酸銨、硝酸銨和骨粉；磷酸鹽肥料，例如過磷酸鈣、三過磷酸鈣、硫酸銨和硫酸二銨；鉀肥料，例如鉀堿的氯化物、硫酸鉀和硝酸鉀；以及其它肥料。
其它表面活性組分 本發(fā)明的組合物可包含其它表面活性化合物作為分散劑。這些分散劑可不同于上述兩性表面活性劑，作為上述兩性表面活性劑的補充。常用于農(nóng)用制劑的潤濕劑、分散劑或乳化劑包括但不限于烷基和烷基芳基磺酸鹽(酯)和硫酸鹽(酯)以及它們的鈉鹽；烷基芳基聚醚醇；硫酸化的高級醇；聚環(huán)氧乙烷；磺化的動物油和植物油；磺化的石油；脂肪酸多元醇酯和這類酯的環(huán)氧乙烷加成產(chǎn)物；長鏈硫醇和環(huán)氧乙烷的加成產(chǎn)物。許多其它類型的可用表面活性劑可以商購。當使用表面活性試劑時，其通常占組合物的1-20重量％。
除了上述兩性表面活性劑和分散劑，農(nóng)藥組合物還可包含離子、非離子或兩性離子表面活性劑，包括但不限于磷脂(例如磷脂?；掖及?、磷脂酰基丙三醇、脂酰基肌醇、二酰基磷脂?；?膽堿、二-O-烷基磷脂?；憠A、溶血磷脂?；憠A、溶血磷脂?；掖及?、溶血磷脂?；?、溶血磷脂?；〈嫉?、飽和和不飽和脂肪酸衍生物(例如乙酯、丙酯、膽甾醇酯、輔酶A酯、硝基苯基酯、萘酯、單甘油酯、二甘油酯和三甘油酯、脂肪醇、脂肪醇乙酸酯等)、脂多糖、糖脂和鞘脂(例如神經(jīng)酰胺、腦苷脂、半乳糖甘油二酯、神經(jīng)節(jié)苷脂、乳糖腦甙脂、溶血硫苷酯(lysosulfatides)、鞘氨醇半乳糖苷、鞘髓磷脂、鞘氨醇、硫苷脂)、發(fā)色類脂(中性類脂、磷脂、腦苷脂、鞘磷脂)、膽固醇和膽固醇衍生物、正烷基苯基聚氧乙烯醚(Tergitol XD、聚乙二醇對-壬基苯基醚)、正烷基聚氧乙烯醚(例如TritonTM)、山梨聚糖酯(例如SpanTM)、聚二醇醚表面活性劑(TergitolTM)、聚氧乙烯山梨聚糖(例如TweenTM)、聚山梨醇酯、聚氧乙基化的二醇單醚(例如BrijTM、聚氧乙烯9月桂醚、聚氧乙烯10醚、聚氧乙烯10十三烷基醚)、路比(lubrol)、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物(例如PluronicTM、Pluronic RTM、TetronicTM、PluradotTM)、烷基芳基聚醚醇(TyloxapolTM)、全氟烷基聚氧基化的酰氨、N，N-二[3-D-葡糖酰氨基-丙基]膽酰胺、癸酰基-N-甲基葡糖酰胺、正癸基-α-D-吡喃葡糖苷(glucopyranozide)、正癸基-β-D-吡喃葡糖苷、正癸基-β-D-吡喃麥芽糖苷(maltopyranozide)、正十二烷基-β-D-吡喃葡糖苷、正十一烷基-β-D-吡喃葡糖苷、正庚基-β-D-吡喃葡糖苷、正庚基-β-D-硫代吡喃葡糖苷(thioglucopyranozide)、正己基-β-D-吡喃葡糖苷、正壬?；?β-D-吡喃葡糖苷1-單油烯基-rac-丙三醇、壬酰基-N-甲基葡糖酰胺、正十二烷基-α-D-麥芽苷、正十二烷基-β-D-麥芽苷、N，N-二[3-葡糖酰胺丙基]脫氧膽酰胺、二甘醇單戊基醚、毛地黃皂苷、庚?；?N-甲基葡糖酰胺、庚酰基-N-甲基葡糖酰胺、辛?；?N-甲基葡糖酰胺、正辛基-β-D-吡喃葡糖苷、正辛基-α-D-吡喃葡糖苷、正辛基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(thiogalactopyranozide)、正辛基-β-D-硫代吡喃葡糖苷、甜菜堿(R1R2R3N+R′CO2-，其中R1R2R3R′是烴鏈)、磺基甜菜堿(R1R2R3N+R′SO3-)、磷類脂(phoshoplipids)(例如二烷基磷脂酰膽堿)、3-[(3-膽酰氨基丙基)-二甲基胺基]-2-羥基-1-丙磺酸酯、3-[(3-膽酰氨基丙基)-二甲基胺基]-1-丙磺酸酯、N-癸基-N，N-二甲基-3-胺基-1-丙磺酸酯、N-十二烷基-N，N-二甲基-3-胺基-1-丙磺酸酯、N-十六烷基-N，N-二甲基-3-胺基-1-丙磺酸酯、N-十八烷基-N，N-二甲基-3-胺基-1-丙磺酸酯、N-辛基-N，N-二甲基-3-胺基-1-丙磺酸酯、N-十四烷基-N，N-二甲基-3-胺基-1-丙磺酸酯和二烷基磷脂?；?phosphatitidyl)-乙醇胺。
可用于本發(fā)明的其它賦形劑包括三苯乙烯基苯酚乙氧基化物，硫酸和磷酸或其Na鹽或NH4鹽；蓖麻油乙氧化物基，乙氧基化范圍為4-60；山梨聚糖單烷基、二烷基和三烷基乙氧化物；甘油基三烷基化物；烷基乙氧基化物；烷基芳基磺酸的Na鹽或Ca鹽；山梨聚糖油酸酯；和烷基多聚葡糖苷。
控制有害物的方法 在另一方面，本發(fā)明涉及控制有害物的方法，包括向這類有害物的場所施用農(nóng)藥有效量的所述農(nóng)藥組合物。這類場所可以是有害物存在或可能存在的地方。
在施用本發(fā)明組合物中，無論該組合物是單獨配制還是與其它農(nóng)用化學(xué)物一起配制，都理所當然使用有效量和濃度的活性化合物；該量可以在例如約0.001-3千克/公頃、優(yōu)選約0.03-2千克/公頃的范圍內(nèi)變化。對于存在農(nóng)藥損失的田地應(yīng)用，可能要采用更高的施用率(例如，上述施用率的四倍)。
本發(fā)明的農(nóng)藥組合物可以作為水稀釋的噴霧或粉塵或顆粒施用到需要抑制有害物的區(qū)域。這些制劑可含有0.1重量％至35重量％或更多的農(nóng)藥。濃縮物可以用水稀釋，例如稀釋100-1000倍，形成穩(wěn)定的水分散體，例如，能穩(wěn)定24小時。在稀釋時，聚集體的平均粒度優(yōu)選小于約50微米，更優(yōu)選小于約20微米，以有利于通過噴嘴施用。
本發(fā)明的組合物可以配制為粉塵。該粉塵是本發(fā)明的農(nóng)藥組合物與細碎固體的能自由流動的混合物，所述細碎固體為例如滑石、天然粘土、硅藻土、面粉(例如胡桃殼和棉籽粉)以及其它用作農(nóng)藥分散劑和載體的有機和無機固體。這些細碎固體的平均粒度小于約50微米。可用于本發(fā)明的典型的粉塵制劑含1.0份或更少的農(nóng)藥組合物和99.0份的滑石。
根據(jù)目標有害物(例如雜草、菌類或昆蟲)以及要處理的農(nóng)作物的類型，農(nóng)藥制劑可以采用不同的施用方法。農(nóng)藥的施用方法可以是噴灑細碎農(nóng)藥復(fù)合物的溶液、乳液或分散體，以在整個處理區(qū)域或目標上獲得準確且均勻的濃度。通常，在噴霧混合物中用于稀釋農(nóng)藥組合物的水的量接近5-80加侖/英畝，活性成分的量約為20-1000克/英畝。
還可以用機器廣泛鋪撒顆粒制劑來施用農(nóng)藥，從而在整個目標上獲得均勻的分布?？梢允褂谜持鴦?其它表面活性劑、聚合物溶液或乳膠)將農(nóng)藥粘附在惰性載體上，從而將農(nóng)藥聚集體結(jié)合到顆粒制劑中。其它顆粒制劑可通過將粉末農(nóng)藥復(fù)合物與惰性粉末組分、水、粘合劑和分散劑一起擠出形成基本干燥的顆粒來制備。預(yù)形成的顆粒載體常用于吸收液體農(nóng)藥或農(nóng)藥溶液。
這些類型的制劑常用于在農(nóng)作物長出之前將農(nóng)藥遞送到土壤。目標可以是雜草種子或土壤中不同深度駐扎的蟲子。在本發(fā)明的組合物的配制和施用中使用兩類水。第一類是稀釋濃縮物以便于施用的水。第二類水是在施用后與復(fù)合物相互作用的水。這種水包括來自環(huán)境的水(例如雨水)或來自灌溉系統(tǒng)的水。農(nóng)藥穿越土壤的移動通常受降雨的影響和控制。通常，農(nóng)藥組合物溶解在來自噴灑溶液或降雨的水中。
聚集體的各組分在使用之前可以單獨運送或混合運送。各組分可以單獨運送，或者兩種組分混合然后一起運送。例如，聚合物和農(nóng)藥可以混合，與表面活性劑分開運送?？梢栽谑┯们安痪脤⒈砻婊钚詣┘尤氲骄酆衔锖娃r(nóng)藥的混合物中，形成聚集體?；蛘?，聚集體可以在施用完成之后現(xiàn)場形成。
應(yīng)用形式 乳液(EW)是農(nóng)藥聚集體在水中形成的乳液。如果使用的是固體形式的農(nóng)藥聚集體，則該農(nóng)藥聚集體在水中乳化之前先溶解在與水不混溶的溶劑中。農(nóng)藥含量范圍為2-20％w/w。它們是液體，可以傾倒，并且在藥包中穩(wěn)定不會沉降。環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物可用于制備該乳液，并且用作穩(wěn)定劑以防止發(fā)生絮凝。還可以使用Atlox梳型聚合物。
微膠囊懸浮液(CS)是在溶劑中的農(nóng)藥聚集體懸浮顆粒或農(nóng)藥聚集體小滴，它們包封在水不溶性材料的殼中，所述水不溶性材料例如是交聯(lián)聚合物，通常是分散在水中的阻止聚集的帶電荷的分散劑或穩(wěn)定劑。殼通常是通過界面聚合形成的交聯(lián)聚合物，但是其它方法也是已知的。聚合物用作分散劑(聚乙烯醇、木質(zhì)素磺酸鹽和接枝了丁基的PVP)，也用作穩(wěn)定劑。黃原膠用作增稠劑以防止發(fā)生沉降。
噴霧干燥的制劑。這些制劑通常是粉末或顆粒狀的干燥產(chǎn)品。各種液體制劑可適于進行噴霧干燥(或者可形成特別設(shè)計的制劑以適應(yīng)噴霧干燥處理)。例如，SC制劑可噴霧干燥為干粉末。EW制劑可用水溶性聚合物改性，進行噴霧干燥。這樣得到乳液液滴在水溶性聚合物基質(zhì)(matrix)中的基質(zhì)顆粒。粉末隨著聚合物溶解而分散在水中?？捎米骰|(zhì)的聚合物是聚丙烯酸鹽、葡聚糖、麥芽糖糊精、淀粉和糖。
可用于農(nóng)藥應(yīng)用的制劑包括農(nóng)藥復(fù)合物在它們完全能以所需濃度溶解的溶劑中形成的簡單溶液，所述溶劑例如是丙二醇或碳酸亞丙酯或它們與水的混合物。其它可用的制劑包括農(nóng)藥聚集體在揮發(fā)性較弱的溶劑中形成的懸浮液，所述溶劑例如是水、玉米油、煤油、丙二醇或其它合適的溶劑。其中農(nóng)藥聚集體負載在較粗的顆粒上的顆粒制劑特別適合用于空投分散(aerial distribution)或穿透覆蓋作物的株冠。還可以使用加壓噴霧，通常是其中農(nóng)藥聚集體由于低沸點分散溶劑載體的揮發(fā)而以細碎形式分散的氣溶膠。水溶性或水分散性顆粒能自由流動，不起塵，并且容易溶于水或與水混溶。在由農(nóng)民用于田地中時，顆粒制劑、可乳化濃縮物、可流動濃縮物、水性乳液、溶液等可用水稀釋，使農(nóng)藥濃度在例如0.2-2％的范圍內(nèi)。
實施例 以下實施例進一步說明本發(fā)明，但是不應(yīng)理解為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實施例描述了制備本發(fā)明的復(fù)合物的方案，列出了一系列這樣配制的產(chǎn)物，并且陳述了表明這類聚集體效力的來自經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷囊恍?shù)據(jù)。
實施例1和對比實驗A和B 將甲磺草胺溶解在1當量氫氧化鈉溶液中，攪拌過夜，制得10％的甲磺草胺溶液。將3.87克(1當量)該溶液形式的甲磺草胺放入20毫升小玻璃瓶中，加入0.94克Sokalan PA-15(線型聚丙烯酸鈉鹽，低分子量1200克/摩爾)。使用漩渦混合器將該混合物在室溫下攪拌。加入2當量(6.9克)Arquad 18/50十八烷基三甲基氯化銨(水性異丙醇溶液)，使用漩渦混合器攪拌混合物?；旌详栯x子表面活性劑與陰離子聚合物和陰離子農(nóng)藥，導(dǎo)致形成沉淀物，該沉淀物經(jīng)計算含73％甲磺草胺(按照實施例2中所述的方法計算)。
重復(fù)上述實施例1的過程，不同的是僅僅將1當量甲磺草胺和1當量Sokalan PA-15混合(對比例A)。在無陽離子表面活性劑時無沉淀形成。
重復(fù)上述實施例1的過程，不同的是僅僅將1當量甲磺草胺和1當量Arquad 18/50混合(對比例B)。即使農(nóng)藥是陰離子型且表面活性劑是陽離子型的，也無沉淀形成。
對比實驗C.甲磺草胺與陽離子聚合物的混合物 甲磺草胺與陽離子聚合物聚季銨鹽7即聚[(N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨)]反應(yīng)。將0.39毫升甲磺草胺溶液(10％，pH 11)與0.7毫升10％的聚季銨鹽7的溶液混合。所得混合物保持澄清，沒有觀察到相分離。在λ＝261nm，對甲磺草胺采用16750mol-1cm-1L的摩爾消光系數(shù)，使用紫外光譜測量混合物中甲磺草胺的濃度。制備具有相同濃度甲磺草胺但是不加入聚合物的空白溶液作為對照。對于紫外測量，對照和空白溶液都要稀釋到甲磺草胺的濃度為0.002％w/w，記錄它們的紫外吸收光譜。所有加入到混合物中的甲磺草胺在溶液中定量地保持為未結(jié)合形式。
該對比實驗表明即使農(nóng)藥是陰離子型且聚合物是陽離子型的，也無聚集體形成。
對比實驗D.甲磺草胺+聚合物，無表面活性劑 甲磺草胺與Sokalan PA 110S即線型聚丙烯酸鈉鹽(高分子量250000克/摩爾)反應(yīng)。將0.5毫升甲磺草胺溶液(2％，pH11)與0.26毫升Sokalan PA110S水溶液(1％，pH 8.5)混合。所得混合物保持澄清，沒有觀察到相分離。在λ＝261nm，對甲磺草胺采用16750mol-1cm-1L的摩爾消光系數(shù)，使用紫外光譜測量混合物中甲磺草胺的濃度。制備具有相同濃度甲磺草胺但是不加入聚合物的空白溶液作為對照。對于紫外測量，對照和空白溶液都要稀釋到甲磺草胺的濃度為0.002％w/w，記錄它們的紫外吸收光譜。所有加入到混合物中的甲磺草胺在溶液中定量地保持為未結(jié)合形式。
該對比實驗表明在無陽離子表面活性劑時無聚集體形成。
實施例2.制備Atlox Metasperse、甲磺草胺和十四烷基三甲基溴化銨的聚集體 將0.125毫升Atlox Metasperse 550S(10％)即疏水化的聚丙烯酸鈉鹽的水溶液與4.45毫升甲磺草胺溶液(1％，pH 11.6)和3.84毫升水混合。所得混合物的pH約為10。在攪拌下向制備的堿性混合物中加入0.69毫升十四烷基三甲基溴化銨溶液(10％)。攪拌約3小時后，白色沉淀完全凝聚，溶液變得澄清。通過在15,000g離心5分鐘，使含聚合物、表面活性劑和甲磺草胺的三元復(fù)合物的濕沉淀物分離。在λ＝261nm，對甲磺草胺采用16750mol-1cm-1L的摩爾消光系數(shù)，使用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。對于紫外測量，對照和空白溶液都要稀釋到甲磺草胺的濃度為0.002％w/w，記錄它們的紫外吸收光譜。
依據(jù)方程式(1)，使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺進入聚集體中的提取率(uptake)
即加入的甲磺草胺的初始濃度(C(SFT)初始)與上層清液中甲磺草胺的最終濃度(C(SFT)上層清液r)之間的差異，表示為相對于初始濃度的百分數(shù)。甲磺草胺進入Atlox Metasperse 550S/十四烷基三甲基溴化銨聚集體中的提取率經(jīng)過計算為62％。
負載(L)定義為聚集體中甲磺草胺的w/w％，依據(jù)以下方程式計算 其中m(SFT)prec是結(jié)合到聚集體中的甲磺草胺的重量，即加入到反應(yīng)溶液中甲磺草胺的量與上層清液中保留的甲磺草胺的量之間的差值，m(Atlox)是聚合物的重量，m(C14NBr)是表面活性劑的重量，m(Na+)和m(Br-)是在形成聚集體時釋放的抗衡離子的重量。聚集體中甲磺草胺的負載為30w/w％。在1周內(nèi)觀察到甲磺草胺負載無變化。
該實施例證實了可通過混合丙烯酸鹽聚合物、農(nóng)藥和表面活性劑可以形成穩(wěn)定的聚集體。
實施例3.在不同的聚合物和表面活性劑濃度條件下制備AtloxMetasperse 550S、甲磺草胺和十四烷基三甲基溴化銨的聚集體 使用Atlox Metasperse 550S聚合物和十四烷基三甲基溴化銨混合物制備甲磺草胺的聚集體?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛缺３趾愣?.5％。改變混合物中聚合物和表面活性劑的濃度，獲得甲磺草胺提取率最高的聚集體。下表1中列出了混合物中各試劑的濃度，以重量％計。獲得聚集體，并且按照實施例2所述的方法進行分離。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表1中。這些數(shù)據(jù)表明混合物中聚合物/表面活性劑含量的增加會導(dǎo)致結(jié)合到聚集體中的甲磺草胺的量增加。
表1 實施例4.制備Carbopol 71G、甲磺草胺和十四烷基三甲基溴化銨的聚集體 將1毫升Carbopol 71G即輕度交聯(lián)的高分子量聚丙烯酸的0.1％水溶液與0.12毫升氫氧化鈉溶液(0.1M)混合，加入1.5毫升甲磺草胺溶液(0.5％，pH11)。所得混合物的pH約為10。在攪拌下向制備的堿性混合物中加入0.09毫升十四烷基三甲基溴化銨溶液(10％)。攪拌約3小時后，白色沉淀完全凝聚，溶液變得澄清。通過在15,000g離心5分鐘，使含聚合物、表面活性劑和甲磺草胺的三元聚集體的濕沉淀物分離。如實施例2中所述采用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。三元聚集體中甲磺草胺的負載為38.5w/w％。
這些結(jié)果表明可以形成交聯(lián)的丙烯酸鹽共聚物、農(nóng)藥和表面活性劑的聚集體。
實施例5.制備Carbopol Aqua 30、甲磺草胺和十四烷基三甲基溴化銨的聚集體 使用Carbopol Aqua 30聚合物和十四烷基三甲基溴化銨混合物制備甲磺草胺的聚集體。Carbopol Aqua 30是通過反相乳液聚合制備的交聯(lián)聚丙烯酸，其作為粒徑100-500納米的溶脹聚合物顆粒的分散體存在，所述粒徑取決于pH。將0.06毫升Carbopol Aqua 30的水溶液與0.088毫升氫氧化鈉溶液(0.1M)混合，加入0.75毫升甲磺草胺溶液(2％，pH 11)。所得混合物的pH約為10。在攪拌下向制備的堿性混合物中加入0.225毫升十四烷基三甲基溴化銨溶液(10％)和0.377毫升水。如實施例2中所述分離聚集體沉淀物和分析上層清液。甲磺草胺進入不溶性Carbopol Aqua 30/十四烷基三甲基溴化銨聚集體中的提取率經(jīng)過計算為90％。
該實施例表明交聯(lián)聚合物可用于形成本發(fā)明的聚集體。
實施例6.制備不同分子量聚合物、甲磺草胺和十四烷基三甲基溴化銨的聚集體 使用線型聚丙烯酸鈉鹽和十四烷基三甲基溴化銨混合物制備甲磺草胺的聚集體。使用一系列不同分子量的聚合物(Sokalan PA系列，來自巴斯夫(BASF)公司)。將0.06毫升相應(yīng)Sokalan聚合物的水溶液(10％)與0.75毫升甲磺草胺溶液(2％，pH 11)混合。所得混合物的pH約為10。在攪拌下向制備的堿性混合物中加入0.225毫升十四烷基三甲基溴化銨溶液(10％)和0.377毫升水?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛缺３趾愣?％。按照實施例2所述的方法獲得聚集體并進行分離。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表2中。
表2 該實施例表明了使用的聚合物的分子量與聚集體中農(nóng)藥的提取率之間的關(guān)系。分子量越小導(dǎo)致進入聚集體的甲磺草胺的提取率越高。
實施例7.制備聚丙烯酸、甲磺草胺和十四烷基三甲基溴化銨的聚集體 使用線型聚丙烯酸(分子量250,000，西格馬(Sigma))和十四烷基三甲基溴化銨表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體。將0.037毫升聚丙烯酸的水溶液(1.94％)與0.05毫升氫氧化鈉溶液(0.2M)和0.456毫升甲磺草胺溶液(1.3％，pH 11.7)混合。所得混合物的pH約為10。在攪拌下向制備的堿性混合物中加入0.02毫升十四烷基三甲基溴化銨溶液(18.3％)和1.437毫升水。形成聚集體，并且按照實施例2所述的方法進行分離。使用紫外光譜測試上層清液中甲磺草胺的濃度。聚集體中甲磺草胺提取率和負載的計算值分別為58.75％和43.3％。
該實施例表明其它更大的聚合物(例如線型丙烯酸)中甲磺草胺提取率的數(shù)值。
實施例8.制備不同濃度的磺化木質(zhì)素聚合物、甲磺草胺和十四烷基三甲基溴化銨的聚集體 使用REAX 88B聚合物和十四烷基三甲基溴化銨表面活性劑(C14NBr)制備甲磺草胺的聚集體。REAX 88B是低分子量、高度磺化的牛皮紙木質(zhì)素聚合物的鈉鹽?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛缺３趾愣?.5％。改變混合物中聚合物和表面活性劑的濃度，獲得甲磺草胺提取率最高的聚集體。下表3中列出了混合物中各試劑的濃度，以重量％計。按照實施例2所述的方法獲得聚集體并進行分離。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表3中。
表3 這些數(shù)據(jù)表明混合物中聚合物/表面活性劑含量的增加會導(dǎo)致結(jié)合到聚集體中的甲磺草胺的量增加。
實施例9.制備聚合物、甲磺草胺和十六烷基三甲基溴化銨的聚集體 使用十六烷基三甲基溴化銨作為表面活性劑組分并使用AtloxMetasperse 550S或Carbopol Aqua 30作為聚合物組分制備甲磺草胺的聚集體。混合物中甲磺草胺的濃度保持恒定為0.5％。混合物中聚合物和表面活性劑的濃度分別為0.2％和0.8％。使表面活性劑的儲備溶液升溫，以確保在混合之前表面活性劑完全溶解。按照實施例2所述的方法獲得聚集體并進行分離。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表4中。
表4

該實施例表明使用不同的聚合物，無論是交聯(lián)還是未交聯(lián)的，都可以獲得聚集體中甲磺草胺的高提取率。
實施例10.制備Atlox Metasperse 550S、甲磺草胺和不同表面活性劑的聚集體 使用Atlox Metasperse 550S和各種Ethoquad表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體。使用一系列化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的Ethoquad表面活性劑(阿澤諾貝(Akzo Nobel))。Ethoquad表面活性劑是可商購的具有不同鏈長的單甲基烷基和不同抗衡離子的二-乙氧基化的季銨鹽(表5)?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛缺３趾愣?.5％。在所有情況中Atlox Metasperse 550S的濃度都為0.15％。改變混合物中相應(yīng)表面活性劑的濃度，獲得甲磺草胺提取率最高的聚集體。按照實施例2所述的方法獲得聚集體并進行分離。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表5中。
表5 該數(shù)據(jù)表明甲磺草胺的提取率隨著使用的表面活性劑的不同而變化。
實施例11.制備Sokalan PA-15、甲磺草胺和不同表面活性劑的聚集體 使用Sokalan PA-15即線型聚丙烯酸鈉鹽(低分子量1200克/摩爾)和不同Arquad表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體。使用一系列化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的Arquad表面活性劑(阿澤諾貝(Akzo Nobel))。Arquad表面活性劑是可商購的具有不同烷基鏈長的烷基三甲基氯化季銨(表6)?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛缺３趾愣?.5％。在所有情況中Sokalan濃度都為0.2％。改變混合物中相應(yīng)表面活性劑的濃度，獲得甲磺草胺提取率最高的聚集體。按照實施例2所述的方法獲得聚集體并進行分離。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表6中。
表6 這組實施例表明存在的溶劑和表面活性劑疏水基團的長度將影響用未交聯(lián)的線型聚合物制備的聚集體中甲磺草胺的提取率。疏水基團越長，將獲得越高的甲磺草胺提取率。
實施例12.制備Carbopol Aqua 30、甲磺草胺和不同表面活性劑的聚集體 使用Carbopol Aqua 30和各種Arquad表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體，其中Carbopol Aqua 30是交聯(lián)聚丙烯酸溶脹顆粒的分散體(表7)?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛缺３趾愣?.5％。在所有情況中Carbopol Aqua 30濃度都為0.2％。改變混合物中相應(yīng)表面活性劑的濃度，獲得甲磺草胺提取率最高的聚集體。按照實施例2所述的方法獲得沉淀形式的聚集體并進行分離。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表7中。
表7 這組實施例表明存在的溶劑和表面活性劑疏水基團的長度將影響用交聯(lián)聚合物制備的聚集體中甲磺草胺的提取率。疏水基團越短，將獲得越高的甲磺草胺提取率，混合溶劑將導(dǎo)致更大的甲磺草胺提取率。
實驗室釋放研究 實施例13.除草劑從Atlox聚合物/表面活性劑聚集體中的釋放 6天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從聚合物/表面活性劑聚集體釋放到不同組成和pH值的介質(zhì)中的情況。按照實施例2所述的方法使用Atlox Metasperse550S聚合物和十四烷基三甲基溴化銨(C 14NBr)混合物制得聚集體，并且進行分離。混合物中各試劑的濃度(重量％)分別為0.4％Atlox 550S，1％甲磺草胺和1.5％C14NBr。甲磺草胺進入Atlox 550S/C14NBr聚集體中的提取率經(jīng)過計算為90％。通過用1.5毫升洗液替換上層清液來啟動釋放研究。使用以下水溶液作為洗液自來水；0.01M Tris/HCl緩沖液，pH＝7.0；和0.01M Tris/HCl緩沖液，pH＝9.0。
將樣品振搖24小時，通過超離心分離上層清液和沉淀物，使用紫外光譜測量甲磺草胺的濃度。然后，再重復(fù)洗滌步驟。依據(jù)方程式(3)，使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺從聚集體中的釋放率
其中C(SFT)洗液是洗液中甲磺草胺的濃度，C(SFT)復(fù)合物是初始結(jié)合到聚集體中的甲磺草胺的濃度。從Atlox 550S/C14NBr聚集體中釋放的甲磺草胺的計算值總結(jié)在表8中。
表8
該實施例顯示帶電荷的農(nóng)藥從聚集體中控釋的情況，以及pH對釋放的影響，在此情況中pH較高則釋放率較低。這與游離甲磺草胺的溶解度隨著pH從7升高到9急劇增加相反。
實施例14.除草劑從REAX 88B聚合物/表面活性劑聚集體中的釋放 7天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從REAX 88B/十四烷基三甲基溴化銨(C14NBr)聚集體釋放到不同組成和pH值的介質(zhì)中的情況。按照實施例8所述的方法制得甲磺草胺/REAX 88B/C14NBr聚集體8C，并且進行分離。通過用1.5毫升洗液替換上層清液來啟動釋放研究。將自來水和0.01MTris/HCl緩沖液(pH＝9.0)用作洗液。
將樣品振搖24小時，通過超離心分離上層清液和沉淀物，使用紫外光譜測量甲磺草胺的濃度。然后，再重復(fù)洗滌步驟。按照實施例13所述使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺從聚集體中的釋放率，計算值總結(jié)在表9中。
表9
該實施例同樣顯示帶電荷的農(nóng)藥從聚集體中控釋的情況，以及pH對釋放的影響。與上述實施例中相同，pH越高釋放率越低。
實施例15.甲磺草胺從Sokalan聚合物/表面活性劑聚集體中的釋放 按照實施例6中所述，使用線型聚丙烯酸鈉鹽(Sokalan PA系列，來自巴斯夫)和十四烷基三甲基溴化銨(C14NBr)混合物制備甲磺草胺的聚集體。6天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從聚集體釋放到自來水中的情況。通過用1.5毫升自來水替換上層清液來啟動釋放研究。將樣品振搖24小時，通過超離心分離上層清液和沉淀物。使用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。然后，再重復(fù)洗滌步驟。按照實施例13所述使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺從聚集體中的釋放率，計算值總結(jié)在表10中。
表10

該數(shù)據(jù)表明帶電荷的農(nóng)藥的總釋放率通常隨著聚合物分子量的增加而增加。
實施例16.甲磺草胺從Carbopol Aqua 30/表面活性劑聚集體中的釋放 6天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從甲磺草胺/Carbopol Aqua 30/十四烷基三甲基溴化銨(C14NBr)聚集體中釋放到自來水中的情況。通過向沉淀物中加入1.5毫升自來水來啟動釋放研究，然后振搖24小時。通過超離心將上層清液與沉淀物分離。使用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。然后，再重復(fù)洗滌步驟。按照實施例13所述使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺從聚集體中的釋放率，計算值總結(jié)在表11中。
表11
該實施例表明帶電荷的農(nóng)藥從使用交聯(lián)聚合物的聚集體中釋放的情況。
實施例17.甲磺草胺從不同聚合物/表面活性劑聚集體中的釋放 使用Ethoquad O/12PG(油烯基甲基[乙氧基化(2)]-氯化銨，阿澤(Akzo))作為表面活性劑和各種含羧酸根的聚合物制備甲磺草胺的聚集體(表12)。在所有情況中保持反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變，分別為1％甲磺草胺，0.4％聚合物和1.7％Ethoquad O/12PG。5天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從聚集體釋放到自來水和pH9.0的Tris/HCl緩沖液的情況。通過用1.5毫升洗液替換上層清液來啟動釋放研究。將樣品振搖24小時，通過超離心分離上層清液和沉淀物。使用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。然后，再重復(fù)洗滌步驟。按照實施例13所述使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺從聚集體中的釋放率，計算值總結(jié)在表12A和12B中。
表12A.甲磺草胺向自來水的釋放
表12B.甲磺草胺向pH＝9.0的Tris/HCl緩沖液的釋放
該數(shù)據(jù)表明甲磺草胺從含Sokalan聚合物的三元聚集體中釋放的總釋放率。
實施例18.甲磺草胺從聚合物/不同表面活性劑聚集體中的釋放 按照實施例11所述，使用Sokalan PA-15即線型聚丙烯酸鈉鹽(低分子量1200克/摩爾)和不同Arquad表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體。6天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從這類聚集體向自來水釋放的情況。通過用1.5毫升水替換上層清液來啟動釋放研究。振搖樣品24小時。通過超離心將上層清液與沉淀物分離。使用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。然后，再重復(fù)洗滌步驟。按照實施例13所述使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺從聚集體中的釋放率，計算值總結(jié)在表13中。
表13

該數(shù)據(jù)表明當使用疏水鏈較長的表面活性劑時，釋放率較低。
實施例19.甲磺草胺從不同聚合物/表面活性劑聚集體中的釋放 按照實施例11所述，使用Sokalan PA-15即線型聚丙烯酸鈉鹽(低分子量1200克/摩爾)和不同Arquad表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體。5天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從聚集體向pH9.0的Tris/HCl緩沖液釋放的情況。通過用1.5毫升洗液替換上層清液來啟動釋放研究。將樣品振搖24小時，通過超離心分離上層清液和沉淀物。使用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。然后，再重復(fù)洗滌步驟。按照實施例13所述使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺從聚集體中的釋放率，計算值總結(jié)在表14中。
表14
該數(shù)據(jù)與實施例18的數(shù)據(jù)相比，表明在較高的pH下，甲磺草胺的釋放率隨時間增大。
土柱應(yīng)用的實施例 現(xiàn)在描述通過使用土柱(soil columns)評價本發(fā)明的農(nóng)藥聚集體的土壤遷移遷移性的一般方法。使用了干土柱和濕土柱。
對干土柱給藥的步驟如下。向24孔長尖頭(tip)聚丙烯板(Whatman，24孔，10毫升天然聚丙烯濾板，具有GF/C，Cat#7700-9901)前三排的各孔中加入10克土壤。第四排中不加入土壤。輕拍板的側(cè)面，使各孔中的土壤顆粒的填充最小。各制劑的給藥重復(fù)4次，三次給予含土壤的孔中(前三排)，一次給予無土壤的孔中(第四排)。對各孔(有土壤或無土壤)給予等量的制劑(固體或液體溶液)。對各孔給予的制劑(溶液或固體)量應(yīng)使得遞送約500微克農(nóng)藥到土柱頂部。使加入土壤的等分樣干燥(假設(shè)給藥制劑是液體)。如果給藥制劑是固體，則立即啟動洗脫處理。將經(jīng)過填充和給藥的24孔濾板(Whatman，24孔，10毫升天然聚丙烯濾板，具有GF/C，Cat#7700-9901)放在收集板(Whatman Uniplate，24孔，10毫升天然聚丙烯圓底收集板，Cat#7701-5102)上。通過多通道移液槍向各孔中加入1.0毫升等分的蒸餾水，同時確保對各孔上土壤的最小干擾。對于干柱，直到向各柱中已經(jīng)加入了約3-4毫升水時，洗脫液才會在24孔收集板中累積。以1.0毫升的等分樣收集餾分，用HPLC進行分析。對結(jié)果進行適當?shù)臍w一化，確定農(nóng)藥從土柱中洗脫的速率。
對濕土柱給藥的步驟如下。向24孔長尖頭聚丙烯板(Whatman，24孔，10毫升天然聚丙烯濾板，具有GF/C，Cat#7700-9901)前三排的各孔中加入10克土壤。第四排中不加入土壤。輕拍板的側(cè)面，使各孔中土壤顆粒的填充最小。將收集板(Whatman Uniplate，24孔，10毫升天然聚丙烯圓底收集板，Cat#7701-5102)放在填充了土壤的濾板下。向各柱中緩慢加入蒸餾水(3-4毫升)，以最大程度地降低對土柱頂部的干擾，或者直到收集板中開始出現(xiàn)水滴。使?jié)裢林胃?drain)。接著進行與干柱中一樣的給藥步驟和其余步驟。
HPLC條件HPLC系統(tǒng)是Waters Alliance 2695。色譜柱是PhenomenexProdigy 5μODS(2)，4.5mmx150mm。流速為1.0毫升/分鐘。溶劑A是乙腈。溶劑B是水(0.025％TFA)。檢測器是Waters 2996光電二極管陣列，在230納米定量。梯度條件如表15所示。
表15.梯度條件 實施例20.使用干土柱進行評價的甲磺草胺聚集體的制備 稱取濃度為0.5-5％的甲磺草胺水溶液，放入合適尺寸的容器中。向該容器中加入聚丙烯酸或改性聚丙烯酸。這些化合物可以是酸形式或中和形式。向含酸性聚丙烯酸的樣品中加入額外的NaOH，以保持堿性pH。此階段混合物的pH為10-12.4。根據(jù)聚丙烯酸的類型，此階段混合物可以是溶液(線型聚合物)或半透明分散體(交聯(lián)聚合物)。最后，可以制造商提供的形式或水溶液的形式加入季銨鹽。優(yōu)選邊混合邊加入季銨鹽。聚集體作為白色沉淀物形成，它們可以沉降，或者作為粘性不透明分散體保持懸浮。然后使用實驗室高速混合器(Ultra-Turrax T-25)對含聚集體混合物的容器進行高速均化。然后加入Tergitol XD(乳化劑，環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物)，提高均化器的速度，保持約1分鐘。該步驟的產(chǎn)物是半透明流體分散體。用于制備該實施例的聚集體的各組分的量如表16所示。
表16.用于實施例的組分的用量表 按照如下所述進一步處理部分樣品。一部分混合物在50℃干燥過夜至恒重。殘余物是透明無色膜。將0.14克干殘余物溶解在1.886克氯仿中。溶液澄清，為淺黃色，檢測含3.1％甲磺草胺。
使用干土柱方法評價聚集體中甲磺草胺的遷移性。該測試的結(jié)果示于
圖1中。該數(shù)據(jù)表明通過本發(fā)明的聚集體而不是游離甲磺草胺可以控制農(nóng)藥在土壤中的洗脫。
實施例21.使用聚丙烯酸鈉和季胺制備放射標記的甲磺草胺聚集體制劑 使用以下步驟評價在施用于土壤的放射標記制劑中，在固定(大約)甲磺草胺負載下，聚丙烯酸和氯化季銨之間的不同比率。
通過在200毫升瓶中混合5.0克工業(yè)級甲磺草胺、94克去離子水和6克10％w/w的氫氧化鈉溶液并邊攪拌邊加熱到60℃來制備pH 12.4的甲磺草胺5％w/w活性水溶液。在溶解時，將溶液冷卻，加入去離子水至總重為100克。向該溶液中加入所需量的放射標記的甲磺草胺的甲醇溶液，使溶液保持澄清。在劇烈攪拌下，用去離子水將相當于10克聚丙烯酸的一定體積的Sokalan PA-15(45.4％聚丙烯酸鈉，供貨形式，巴斯夫(BASF))稀釋到100克，以使該聚酸溶解或分散。溶液為澄清至半透明，無可見顆粒物。
可購自阿澤(AKZO)的烷基三甲基氯化銨(Arquads)(注意C14烷基產(chǎn)品不是商品，但是已經(jīng)用作標準的較純產(chǎn)品，Arquad C16/29是29％的C 16烷基三甲基氯化銨的溶液)以供貨形式使用。
將甲磺草胺溶液、Sokalan PA-15(聚丙烯酸鈉)溶液和水在20毫升玻璃瓶中合并，在漩渦器上混合形成澄清溶液。邊攪拌邊緩慢加入季胺溶液?；旌衔锏慕M成如表17所示。在加入約一半溶液后，開始形成沉淀。繼續(xù)混合30分鐘，完成沉淀過程。將小瓶包裹在聚乙烯袋中，以防止放射標記物泄漏。
表17 圖2顯示了游離甲磺草胺從聚集體中的釋放。圖2顯示了與標準甲磺草胺工業(yè)級溶液(右柱)相比，使用土壤作為介質(zhì)，在用水洗脫后，放射標記的甲磺草胺聚集體在TLC板上的移動(左柱)。甲磺草胺的濃度用放射痕跡中陰影的深度表示。右邊的通道顯示工業(yè)級甲磺草胺已經(jīng)離開施用點，在接近通道遠端的位置形成帶。實際上在中間區(qū)域無甲磺草胺。左邊的通道顯示聚集體中部分甲磺草胺幾乎不移動，但是相當多的甲磺草胺沿著土壤通道的整個長度方向分布。這些數(shù)據(jù)表明聚集體形式的甲磺草胺顯示較小的土壤移動并分布在土壤中，以最大程度地減少浸出，在長根區(qū)域提供有效的濃度。
本發(fā)明的其它組合物的制備和分析 實施例22.制備Geropone、甲磺草胺和不同表面活性劑的聚集體 使用Geropone EGPM和各種Arquad表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體，Geropone EGPM是含馬來酸的聚合物(羅迪阿(Rhodia))?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛缺３趾愣?.5％。在所有情況中Geropone濃度都為1.5％?；旌衔镏邢鄳?yīng)表面活性劑的濃度為2.2％。在所有情況中都觀察到形成白色片狀的無粘性沉淀物。按照實施例2所述的方法分離聚集體。通過紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。制備的聚集體中甲磺草胺提取率的計算值總結(jié)在表18中。
表18 該數(shù)據(jù)表明聚集體中甲磺草胺的提取率和負載隨著表面活性劑中疏水性基團長度的增加而增加。
實施例23.甲磺草胺從Geropone/Arquad聚集體中的釋放 如實施例22所述使用Geropone EGPM和各種Arquad表面活性劑制備甲磺草胺的聚集體，Geropone EGPM是含馬來酸的聚合物(羅迪阿(Rhodia))。按照實施例17所述的方法，5天內(nèi)每天檢測甲磺草胺從聚集體向自來水或pH9.0的Tris/HCl緩沖液釋放的情況。釋放的甲磺草胺的計算值總結(jié)在表19中。
表19
該數(shù)據(jù)表明甲磺草胺的釋放受到控制，在較高的pH下，總釋放率較高。
使用帶相反電荷的農(nóng)藥和聚合物制備聚集體 實施例24.制備甲磺草胺、聚(N，N-二烯丙基-N，N-二甲基氯化銨)和十二烷基硫酸鈉的聚集體 使用陽離子聚電解質(zhì)-聚(N，N-二烯丙基-N，N-二甲基氯化銨)(PDADMAC)和陰離子表面活性劑-十二烷基硫酸鈉(SDS)制備甲磺草胺的聚集體。將0.32毫升甲磺草胺溶液(1.3％，pH 11.7)與0.456毫升SDS水溶液(5.76％)混合，保持1天，然后在攪拌下加入1毫升PDADMAC溶液(0.67％)中。按照實施例2所述的方法形成聚集體并進行分離。使用紫外光譜測量上層清液中甲磺草胺的濃度。聚集體中甲磺草胺提取率和負載的計算值分別為8％和3.5％。
實施例25.制備甲磺草胺、聚季銨鹽7和Stepwet DF-90的聚集體 將甲磺草胺溶解在1當量氫氧化鈉溶液中，攪拌過夜，制得10％的甲磺草胺溶液。將3.87克該溶液形式的甲磺草胺放入20毫升小玻璃瓶中，加入7.24克(1當量)10％的聚季銨鹽7聚[(N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨)]的溶液。使用漩渦混合器將該混合物在室溫下攪拌。加入2.06克(2當量)Stepwet DF-90(烷基苯磺酸鈉)，使用漩渦混合器攪拌混合物?；旌详庪x子表面活性劑與陽離子聚合物和陰離子農(nóng)藥，導(dǎo)致形成沉淀物。使用實施例2所述的方法，經(jīng)過計算聚集體僅含最少量的農(nóng)藥。
實施例26.制備甲磺草胺、聚季銨鹽7和Agnique PE TDA-6的聚集體 重復(fù)上述實施例25的過程，不同的是5.65克(2當量)Agnique PETDA-6(三苯乙烯基苯酚的磷酸酯)用于替代Stepwet DF-90?；旌详庪x子表面活性劑與陽離子聚合物和陰離子農(nóng)藥，導(dǎo)致形成沉淀物。使用實施例2所述的方法，經(jīng)過計算聚集體僅含最少量的農(nóng)藥。
實施例24-26的結(jié)果顯示盡管可以使用與農(nóng)藥帶相反電荷的聚合物形成聚集體，但是這些實施方式并不優(yōu)選，因為該聚集體中的農(nóng)藥的提取率低于由帶相反電荷的聚合物和農(nóng)藥生產(chǎn)的聚集體中的農(nóng)藥提取率。
實施例27.使用陽離子聚合物和陰離子表面活性劑制備聚集體 通過用蒸餾水稀釋Gramoxone Max制備10％的百草枯溶液，百草枯是帶正電荷的農(nóng)藥。將1.29克百草枯(1當量)放入20毫升小玻璃瓶中。將1當量10％的氫氧化鈉溶液與3.62克(1當量)聚季銨鹽7聚[(N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨)]一起加入。使用漩渦混合器將該混合物在室溫下攪拌。加入4.12克(2當量)10％的Stepwet DF-90(烷基苯磺酸鈉)溶液，攪拌混合物。形成沉淀。使用實施例2所述的方法，經(jīng)過計算所得聚集體中包含47％的農(nóng)藥。
實施例27表明可以使用陽離子農(nóng)藥制得聚集體。
實施例28.制備含其它農(nóng)藥的聚集體 將100克所列的活性成分放入20毫升小瓶中，加入1當量1摩爾濃度(molar)的氫氧化鈉溶液。攪拌該混合物，直到活性成分溶解(如果需要，加入0.5或1.0克去離子水)。加入1當量Sokalan PA-15(線型聚丙烯酸鈉鹽，低分子量1200克/摩爾)，混合該混合物。加入2當量Arquad 18/50十八烷基三甲基氯化銨(水性異丙醇溶液)，使用漩渦混合器攪拌混合物。使用類似于實施例2所述的方法，測量結(jié)合到聚集體中的農(nóng)藥的量。該測試的結(jié)果總結(jié)在表20中。
表20 上述結(jié)果表明許多帶電荷的農(nóng)藥可以結(jié)合到本發(fā)明的聚集體中。
實施例29.制備Ethacryl M、聯(lián)苯菊酯和Arquad表面活性劑的聚集體 使用Ethacryl M(一種具有梳形支化結(jié)構(gòu)的包含多元醇側(cè)基的聚丙烯酸共聚物的鈉鹽(李德爾(Lyondell)))和十八烷基三甲基氯化銨(Arquad 18-50，阿澤諾貝(Akzo Nobel))表面活性劑混合物制備聯(lián)苯菊酯(bifenthrin)的聚集體，聯(lián)苯菊酯不帶電荷，特征是辛醇/水分配系數(shù)log P＞6。將0.224毫升4％的Arquad 18-50的乙醇溶液與0.14毫升Ethacryl M的乙醇溶液(4％)和0.005毫升的NaOH水溶液(4％)混合。按照表21所列，向混合物中加入不同量的0.5％的聯(lián)苯菊酯的乙醇溶液。徹底混合該混合物，然后蒸發(fā)乙醇，直到小瓶中留下白色粉末狀殘余物。各固體組合物在攪拌下在2.5毫升水中重新水合，在所有情況中都形成乳色的分散體。通過紫外光譜，利用聯(lián)苯菊酯校準曲線的方程式(吸光度＝0.0125+4.3694C聯(lián)苯菊酯，r2＝0.999)確定分散體中聯(lián)苯菊酯的含量。使用含0-0.58毫克/毫升聯(lián)苯菊酯的乙醇標準溶液，通過Perkin-Elmer Lambda 25分光光度計測量的在260納米的吸光度，獲得校準曲線。所有聯(lián)苯菊酯結(jié)合到形成的分散體中。負載了聯(lián)苯菊酯的復(fù)合物顆粒的粒度約為1微米，該粒度是使用“ZetaPlus”ζ電勢分析儀(布漢儀器公司(Brookhaven Instrument Co.))，通過動態(tài)光散射測得的。含0.4毫克/毫升聯(lián)苯菊酯的分散體至少能穩(wěn)定24小時，然后形成聯(lián)苯菊酯的細小晶體。BF濃度＜0.2毫克/毫升的分散體能穩(wěn)定2天，聯(lián)苯菊酯含量為0.12毫克/毫升的分散體至少能穩(wěn)定3天而沒有可見的聯(lián)苯菊酯沉淀。
表21
該數(shù)據(jù)表明可以用疏水性農(nóng)藥制備聚集體。
對比實驗E.聯(lián)苯菊酯+Ethacryl M，無表面活性劑 將聯(lián)苯菊酯與Ethacryl M混合，聯(lián)苯菊酯是不帶電荷且辛醇/水分配系數(shù)log P＞6的農(nóng)藥，Ethacryl M是一種具有梳形支化結(jié)構(gòu)的包含多元醇側(cè)基的聚丙烯酸共聚物的鈉鹽(李德爾(Lyondell)))，該步驟中不存在表面活性劑。將0.06毫升0.5％的聯(lián)苯菊酯的乙醇溶液與0.14毫升Ethacryl M的乙醇溶液(4％)和0.005摩爾NaOH水溶液(4％)混合，然后蒸發(fā)乙醇，直到小瓶中留下粉末狀殘余物。在攪拌下使固體組合物在2.5毫升水中再水合。形成無聚集體但是含有聯(lián)苯菊酯的細小晶體的澄清溶液。將所得混合物在15,000g離心5分鐘，分離上層水清液。通過紫外光譜，利用聯(lián)苯菊酯校準曲線的方程式(吸光度＝0.0125+4.3694C聯(lián)苯菊酯，r2＝0.999)確定上層清液中聯(lián)苯菊酯的含量。使用含0-0.58毫克/毫升聯(lián)苯菊酯的乙醇標準溶液，通過Perkin-Elmer Lambda 25分光光度計測量的在260納米的吸光度，獲得校準曲線。在溶液中未檢測到聯(lián)苯菊酯。
實施例30.制備Ethacryl M、甲磺草胺和Arquad表面活性劑的聚集體 使用Ethacryl M和十八烷基三甲基氯化銨(Arquad 18-50，阿澤諾貝(Akzo Nobel))表面活性劑混合物制備甲磺草胺的聚集體，Ethacryl M是一種具有梳形支化結(jié)構(gòu)的包含多元醇側(cè)基的聚丙烯酸共聚物的鈉鹽(李德爾(Lyondell))。將0.125毫升甲磺草胺溶液(2％，pH 11.6)與0.176毫升EthacrylM溶液(4％)和0.149毫升水混合。沒有觀察到聚集體形成。在攪拌下向制備的混合物中加入0.05毫升Arquad 18-50溶液(10％)，立即觀察到形成乳色分散體。使用Microcon離心過濾器裝置YM-10(標稱分子量限值(NMWL)為10,000道爾頓的膜)離心(10分鐘，在10,000g下)復(fù)合物分散體的等分樣，在λ＝261nm，對甲磺草胺采用16750mol-1cm-1L的摩爾消光系數(shù)，使用紫外光譜測量澄清濾液中未與復(fù)合物結(jié)合的甲磺草胺的濃度。對于紫外測量，對照和空白溶液都要稀釋到甲磺草胺的濃度為0.002％w/w，記錄它們的紫外吸收光譜。依據(jù)方程式(4)，使用吸光度數(shù)據(jù)計算甲磺草胺進入聚集體中的提取率
即加入的甲磺草胺的初始濃度(C(SFT)初始)與濾液中甲磺草胺的最終濃度(C(SFT)濾液)之間的差異，表示為相對于初始濃度的百分數(shù)。確定甲磺草胺從溶液中的提取率約為95％。分散體中聚集體的粒度約為250納米，該粒度是使用“ZetaPlus”ζ電勢分析儀(布漢儀器公司(Brookhaven InstrumentCo.))，通過動態(tài)光散射測得的。至少3天內(nèi)在分散體中沒有觀察到可見的沉淀物。
實施例31.制備Ethacryl M、麥草畏和Arquad表面活性劑的聚集體 使用Ethacryl M和Arquad表面活性劑混合物制備麥草畏(3，6-二氯-o-茴香酸二甲基胺鹽)的聚集體，Ethacryl M是一種具有梳形支化結(jié)構(gòu)的包含多元醇側(cè)基的聚丙烯酸共聚物的鈉鹽(李德爾(Lyondell))。將0.075毫升麥草畏溶液(10％)與0.184毫升Ethacryl M溶液(4％)和0.149毫升水混合。沒有觀察到聚集體形成?；旌衔镏宣湶菸返臐舛缺３趾愣?.5％。在所有情況中Ethacryl M濃度都為0.5％。改變混合物中相應(yīng)表面活性劑的濃度，獲得麥草畏提取率最高的聚集體。在向聚合物/麥草畏混合物中加入表面活性劑溶液后，立即觀察到形成乳色分散體。使用Microcon離心過濾器裝置YM-10(標稱分子量限值(NMWL)為10,000道爾頓的膜)離心(10分鐘，在10,000g下)聚集體分散體的等分樣，在λ＝275nm，對麥草畏采用1.84mg-1cm-1L的消光系數(shù)，使用紫外光譜測量澄清濾液中未與聚集體結(jié)合的麥草畏的濃度。對于紫外測量，對照和空白溶液都要稀釋到麥草畏的濃度為0.05％w/w，記錄它們的紫外吸收光譜。依據(jù)方程式(5)，使用吸光度數(shù)據(jù)計算麥草畏進入聚集體中的提取率
即加入的麥草畏的初始濃度(C(DC)初始)與濾液中麥草畏的最終濃度(C(DC)濾液)之間的差異，表示為相對于初始濃度的百分數(shù)。麥草畏從溶液中的提取率約為70％或更低。分散體中顆粒的粒度約為560納米，該粒度是使用“ZetaPlus”ζ電勢分析儀(布漢儀器公司(Brookhaven Instrument Co.))，通過動態(tài)光散射測得的。至少3天內(nèi)在分散體中沒有觀察到可見的沉淀物。
表22 實施例32.制備Ethacryl M、二甲戊靈和Arquad表面活性劑的聚集體 使用Ethacryl M(一種具有梳形支化結(jié)構(gòu)的包含多元醇側(cè)基的聚丙烯酸共聚物的鈉鹽(李德爾(Lyondell)))和動物脂烷基三甲基氯化銨(ArquadT-50，阿澤諾貝(Akzo Nobel))表面活性劑混合物制備二甲戊靈的聚集體，二甲戊靈是不帶電荷且辛醇/水分配系數(shù)log P＝5.2的除草劑。將0.032毫升5.1％的Arquad T-50的乙醇溶液與0.2毫升Ethacryl M的乙醇溶液(4％)、0.005毫升的NaOH水溶液(4％)和0.L毫升2％的二甲戊靈的乙腈溶液混合。徹底混合該混合物，然后蒸發(fā)有機溶劑，直到小瓶中留下黃色粉末狀殘余物。固體組合物在攪拌下在2毫升水中重新水合，形成乳色的分散體。通過紫外可見光譜，利用二甲戊靈校準曲線的方程式(吸光度＝-0.002+14.119C二甲戊靈，r2＝0.999)確定分散體中二甲戊靈的含量。使用含0-0.06毫克/毫升二甲戊靈的乙醇標準溶液，通過Perkin-Elmer Lambda 25分光光度計測量在428.8納米的吸光度，獲得校準曲線。所有二甲戊靈都結(jié)合到形成的分散體中。負載了二甲戊靈的復(fù)合物顆粒的粒度約為220納米，該粒度是使用“ZetaPlus”ζ電勢分析儀(布漢儀器公司(Brookhaven InstrumentCo.))，通過動態(tài)光散射測得的。含2毫克/毫升二甲戊靈的分散體至少在2天內(nèi)是穩(wěn)定的，無可見的二甲戊靈的沉淀物。
實施例33.制備戊唑醇、Ethacryl M和Arquad T-50的聚集體 將8.0克Ethacryl M加入12.0克Arquad T-50[動物脂烷基三甲基氯化銨(水性異丙醇溶液)]中，混合組分形成澄清溶液。加入2.0克工業(yè)級戊唑醇(95％)，將該混合物在35℃磁力攪拌2小時，形成澄清的淺黃色制劑。該制劑很容易用水稀釋到農(nóng)業(yè)應(yīng)用所需的濃度，通常為500-1000ppm活性成分，形成適合噴灑施用的澄清組合物。在25℃用50毫升去離子水稀釋0.50克制劑，一部分被稀釋的組合物還在2℃保持24小時。兩種制劑都保持無晶體。保持在25℃的稀釋組合物至少3天保持無晶體。測得的制劑的ζ電勢為+62.4mV，表明含戊唑醇的聚集體是帶正電荷的。
實施例34.制備戊唑醇、Ethacryl M和Arquad T-50的聚集體 使用與實施例34完全相同的方法，采用下表23中所示的組分量，形成Ethacryl M、Arquad T-50和戊唑醇的另外幾種聚集體。
表23 制劑34A-34D都表現(xiàn)為澄清，制劑34E觀察到沉淀物。在用50毫升去離子水稀釋后，對制劑34A-34D沒有觀察到結(jié)晶，而制劑6E觀察到結(jié)晶。這些實施例說明改變聚合物∶表面活性劑的比例會影響該具體制劑的穩(wěn)定性。
實施例35.制備Ethacryl M、Sokalan PA15、甲磺草胺和Arquad表面活性劑的聚集體 使用Ethacryl M和Sokalan PA15制備甲磺草胺的聚集體，Ethacryl M是一種具有梳形支化結(jié)構(gòu)的包含多元醇側(cè)基的聚丙烯酸共聚物的鈉鹽(李德爾(Lyondell))，Sokalan PA15是低分子量1200克/摩爾的線型聚丙烯酸鈉鹽。使用一系列化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的Arquad表面活性劑(阿澤諾貝(Akzo Nobel))作為聚集體的表面活性劑組分(表24)。
表24 按照實施例34所述制備聚集體?；旌衔镏芯酆衔?Ethacryl M和SokalanP 15)的摩爾比為1∶2.3(摩爾/摩爾)。徹底混合該混合物，然后蒸發(fā)溶劑，直到小瓶中留下白色粉末狀殘余物。各固體組合物在攪拌下在水中重新水合，制得甲磺草胺最終濃度為1毫克/毫升的分散體。在所有情況中都形成混濁的分散體。使用Saturn DigiSizer 5200分析儀(微粒學(xué)公司(Micromeritics))，通過動態(tài)光散射測量分散體中顆粒的粒度，結(jié)果示于表25中。至少24小時內(nèi)在分散體中沒有觀察到可見的沉淀物。
表25 實施例36.制備戊唑醇、聚合物混合物和Arquad表面活性劑的聚集體 使用Ethacryl M和PPEM的混合物制備戊唑醇的聚集體，Ethacryl M是一種具有梳形支化結(jié)構(gòu)的包含多元醇側(cè)基的聚丙烯酸共聚物的鈉鹽(李德爾(Lyondell)，PPEM是具有梳形結(jié)構(gòu)的包含C14-C16脂族疏水側(cè)基的乙氧基化的陰離子含羧酸根共聚物(阿澤諾貝(Akzo Nobel))，戊唑醇是不帶電荷且辛醇/水分配系數(shù)log P＝3.7的殺真菌劑。使用動物脂烷基三甲基氯化銨Arquad T-50(阿澤諾貝(Akzo Nobel))作為聚集體的表面活性劑組分。將0.04毫升12.8％的Arquad T-50的乙醇溶液與0.14毫升Ethacryl M的乙醇溶液(4％)、0.074毫升的PPEM溶液(10％，在乙醇中)、0.02毫升NaOH水溶液(4％)和0.3毫升1％的戊唑醇的乙腈溶液混合。混合物中聚合物Ethacryl M和PPEM的摩爾比為2.3∶1。充分攪拌該混合物，然后蒸發(fā)有機溶劑，直到小瓶中留下白色蠟狀殘余物。固體組合物在攪拌下在1毫升水中重新水合，形成混濁分散體。分散體中戊唑醇的含量為3毫克/毫升。分散體中聚合物/表面活性劑組分的總濃度約為1.8％。相對于戊唑醇的聚集體負載容量為14w/w％。負載了戊唑醇的聚集體顆粒的粒度約為220納米，該粒度是使用“ZetaPlus”ζ電勢分析儀(布漢儀器公司(Brookhaven Instrument Co.))，通過動態(tài)光散射測得的。含3毫克/毫升戊唑醇的分散體至少在48小時內(nèi)是穩(wěn)定的，無可見的戊唑醇的沉淀物。
實施例37.制備聚(N-乙基-4-乙烯基溴化吡啶鎓)-b-聚(環(huán)氧乙烷)、戊唑醇和陰離子表面活性劑的聚集體 使用陽離子聚合物聚(環(huán)氧乙烷)-嵌段-聚(N-乙基-4-乙烯基溴化吡啶鎓)(PEO-b-PEVP)Ethacryl M和陰離子表面活性劑-十二烷基硫酸鈉(SDS)制備戊唑醇的聚集體，戊唑醇是不帶電荷且辛醇/水分配系數(shù)log P＝3.7的殺真菌劑。PEO-b-PEVP的嵌段長度為110個PEO和200個PEVP。將0.33毫升1％的PEO-b-PEVP的乙醇溶液、0.1毫升SDS溶液(1％，在乙醇中)和0.3毫升1％的戊唑醇的乙腈溶液混合在一起。充分攪拌該混合物，然后蒸發(fā)有機溶劑，直到小瓶中留下白色粉末狀殘余物。固體組合物在攪拌下在1毫升水中重新水合，形成淺乳色的分散體。分散體中戊唑醇的含量為1毫克/毫升。分散體中聚合物/表面活性劑組分的總濃度約為1.3％。相對于戊唑醇的復(fù)合物負載容量為7.4w/w％。負載了戊唑醇的分散的聚集體顆粒的粒度約為120納米，該粒度是使用“ZetaPlus”ζ電勢分析儀(布漢儀器公司(Brookhaven Instrument Co.))，通過動態(tài)光散射測得的。該分散體至少在24小時內(nèi)是穩(wěn)定的，無可見的戊唑醇的沉淀物。
實施例38.制備甲磺草胺、Arquad 16/29和梳形結(jié)構(gòu)聚合物的聚集體 按照表26所列的量(克)和順序，混合甲磺草胺、Arquad 16/29(十六烷基三甲基硫酸銨)和各種梳形結(jié)構(gòu)的聚合體，制得分散體形式的聚集體。Akzo PPEM 9376是具有乙氧基化側(cè)鏈的梳形聚合物。
表26 所有三種混合物都產(chǎn)生澄清的淺黃色制劑。將0.50克各聚集體加入在奈斯勒比色管中的20毫升去離子水中，通過翻轉(zhuǎn)該管進行混合。在10次翻轉(zhuǎn)后，都形成澄清透明的制劑，它們在4小時后仍然保持穩(wěn)定。稀釋溶液的顯微鏡檢查顯示無可見聚集體，表明它們的粒度小于1微米。
實施例39.制備殺線威、Sokolan PA-15和Arquad 18/50的聚集體 將0.105克工業(yè)級殺線威、0.456克4％的NaOH溶液、0.48克SokalanPA-15(10％溶液)和0.65克Arquad 18/50放入小瓶中，在振搖器上劇烈攪拌，產(chǎn)生澄清制劑。將0.03克制劑與3毫升去離子水混合，形成白色沉淀物。
實施例40.Sokalan PA-15、甲磺草胺和十六烷基三甲基氫氧化銨的聚集體 使用酸形式的Sokalan PA-15即線型聚丙烯酸鈉鹽(低分子量1200克/摩爾)和十六烷基三甲基氫氧化銨制備甲磺草胺的聚集體?；旌衔镏屑谆遣莅返臐舛葹?.5％；Sokalan濃度為0.2％；表面活性劑濃度為0.5％。按照實施例2所述的方法形成聚集體并進行分離。
權(quán)利要求
1.一種由包含以下成分的混合物制備的基本上不溶于水的農(nóng)藥聚集體
(a)具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的聚合物；
(b)具有至少一個所帶電荷與聚合物相反的帶靜電電荷部分的兩性表面活性劑；和
(c)農(nóng)藥。
2.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，所述聚集體為沉淀物形式。
3.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，所述聚集體為膠體分散體形式。
4.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，所述農(nóng)藥包含至少一個帶靜電電荷的部分。
5.如權(quán)利要求4所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，所述農(nóng)藥的電荷與所述聚合物的電荷相同。
6.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，組分(c)是疏水性農(nóng)藥，組分(a)是具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的親水性聚合物。
7.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，組分(a)是聚陽離子聚合物，組分(b)是陰離子表面活性劑。
8.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，組分(a)是聚陰離子聚合物，組分(b)是陽離子表面活性劑。
9.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，農(nóng)藥組分(c)選自下組羥基芐腈、吡啶羧酸、三唑并嘧啶、苯甲酸，包括苯氧基羧酸、二苯醚、甘氨酸衍生物、苯甲酰脲、酰替苯胺、咪唑啉酮、三酮、磺酰脲、二硝基苯胺、苯氧基丙酸酯/鹽、季銨化合物、赤霉素、擬除蟲菊酯、三唑啉酮、乙酰苯胺、三嗪、苯甲酸、唑類、斯特瑞、取代苯、三唑、氨基甲酸酯/鹽和二硝基苯胺。
10.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，農(nóng)藥組分(c)選自下組2，4-D、溴苯腈、二氯吡啶酸、氯酯磺草胺、麥草畏、環(huán)酰菌胺、氟磺胺草醚、草甘膦、草銨膦、咪唑乙煙酸、甲基磺草酮、煙嘧磺隆、氨磺樂靈、百草枯、敵草快、精喹禾靈、甲磺草胺、虱螨脲、氟酰脲、赤霉素、聯(lián)苯菊酯、甲磺草胺、異丙草胺、莠去津、甲草胺、乙草胺、麥草畏、粉唑醇、嘧菌酯、百菌清、戊唑醇、殺線威和二甲戊靈。
11.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，表面活性劑組分(b)在美國環(huán)境保護局的“農(nóng)藥產(chǎn)品中的惰性(其它)農(nóng)藥成分”的列表中。
12.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，表面活性劑組分(b)選自下組烷基三甲基溴化銨、烷基三甲基氯化銨、烷基三甲基氫氧化銨、乙氧基化的季銨鹽、烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸鹽以及三苯乙烯基苯酚的磷酸酯。
13.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，表面活性劑組分(b)選自下組十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、椰油烷基三甲基氯化銨、動物脂烷基三甲基氯化銨、椰油烷基甲基[乙氧基化(2)]-硝酸銨、椰油烷基甲基[乙氧基化(2)]-氯化銨、椰油烷基甲基[乙氧基化(15)]-氯化銨、三(2-羥基乙基)動物脂烷基乙酸銨、油烯基甲基[乙氧基化(2)]-氯化銨、氫化的動物脂烷基(2-乙基己基)二甲基硫酸銨、二椰油烷基二甲基氯化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、三苯乙烯基苯酚的磷酸酯和月桂基硫酸鈉。
14.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，組分(a)在美國環(huán)境保護局的“農(nóng)藥產(chǎn)品中的惰性(其它)農(nóng)藥成分”的列表中。
15.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，聚合物組分(a)選自下組苯乙烯-丙烯酸類共聚物、季戊四醇醚交聯(lián)丙烯酸聚合物、水性丙烯酸類乳液、線型聚丙烯酸聚合物、磺化的牛皮紙木質(zhì)素聚合物、馬來酸酐/烯烴共聚物、聚苯乙烯磺酸聚合物、聚烯丙基烷基銨聚合物聚[N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨]、聚(環(huán)氧烷)-嵌段-聚(乙烯基吡啶鎓)共聚物、乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季銨化共聚物、乙烯基吡咯烷酮共聚物、甲基乙烯基醚馬來酸酐酯共聚物和聚醚聚羧酸酯以及它們的鹽。
16.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，聚合物組分(a)選自下組Metasperse 550S、Carbopol 71G、Carbopol Aqua 30、聚季銨鹽7、Sokalan PA 15、Sokalan PA 25 CLPN、Sokalan 30 CLPN、Sokalan PA 40、Sokalan PA 110、REAX 88B、Geropon EGPM、聚(N，N-二烯丙基-N，N-二甲基氯化銨)、聚季銨鹽11、聚(環(huán)氧乙烷)-嵌段-聚(N-乙基-4-乙烯基溴化吡啶鎓)、聚[N，N-二甲基-N-2-丙烯基-2-丙烯-1-氯化銨]、Akzo PPEM 9376、Ethacryl P、Ethacryl M、Ethacryl G和Ethacryl HF。
17.一種農(nóng)藥組合物，其包含如權(quán)利要求1所述的農(nóng)藥聚集體和農(nóng)學(xué)上可接受的載體。
18.如權(quán)利要求17所述的農(nóng)藥組合物，其特征在于，所述農(nóng)藥包含至少一個帶靜電電荷的部分。
19.如權(quán)利要求18所述的農(nóng)藥組合物，其特征在于，所述農(nóng)藥的電荷與所述聚合物的電荷相同。
20.如權(quán)利要求17所述的農(nóng)藥組合物，其特征在于，組分(c)是疏水性農(nóng)藥，組分(a)是具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的親水性聚合物。
21.如權(quán)利要求17所述的農(nóng)藥組合物，其特征在于，組分(a)是聚陽離子聚合物，組分(b)是陰離子表面活性劑。
22.如權(quán)利要求17所述的農(nóng)藥聚集體，其特征在于，組分(a)是聚陰離子聚合物，組分(b)是陽離子表面活性劑。
23.一種控制有害物的方法，其包括向這類有害物的場所施用農(nóng)藥有效量的如權(quán)利要求17所述的農(nóng)藥組合物。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述農(nóng)藥包含至少一個帶靜電電荷的部分。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述農(nóng)藥的電荷與所述聚合物的電荷相同。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，組分(c)是疏水性農(nóng)藥，組分(a)是具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的親水性聚合物。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，組分(a)是聚陽離子聚合物，組分(b)是陰離子表面活性劑。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，組分(a)是聚陰離子聚合物，組分(b)是陽離子表面活性劑。
全文摘要
在一方面，本發(fā)明涉及由包含以下成分的混合物制備的基本上不溶于水的農(nóng)藥聚集體(a)具有至少三個帶類似電荷的靜電部分的聚合物；(b)具有至少一個所帶電荷與聚合物相反的帶靜電電荷部分的兩性表面活性劑；和(c)農(nóng)藥。另一方面，本發(fā)明涉及包含這種農(nóng)藥聚集體和農(nóng)學(xué)上可接受的載體的農(nóng)藥組合物，以及使用這種農(nóng)藥組合物控制有害物的方法。
文檔編號A01N25/12GK101600344SQ200780046393
公開日2009年12月9日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者A·V·卡巴諾, M·卡拉斯, T·K·博尼奇, R·德克斯特 申請人:英諾瓦佛姆技術(shù)有限公司