JPH08502951A - 付着性デンプン顆粒 - Google Patents

付着性デンプン顆粒

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JPH08502951A
JPH08502951A JP6503555A JP50355594A JPH08502951A JP H08502951 A JPH08502951 A JP H08502951A JP 6503555 A JP6503555 A JP 6503555A JP 50355594 A JP50355594 A JP 50355594A JP H08502951 A JPH08502951 A JP H08502951A
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シャシャ,バルク・エス
マクガイアー,マイケル・アール
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、生物の耐病害虫性を増加させるのに用いられる方法および組成物を提供する。本発明は、特に、病害虫防除剤用の担体である、デンプンから製造された付着性顆粒を提供する。簡単で且つ経済的な方法を開発して該付着性顆粒を製造した。病害虫防除剤の徐放性能がある顆粒の組成物および特性を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 付着性デンプン顆粒関連出願のクロス・リファレンス 本発明は、その開示が本明細書中に参考として包含されている1991年7月 16日出願の米国特許出願第07/730,763号明細書の一部継続である。発明の技術分野 本発明は、付着性デンプン基剤顆粒、このような顆粒中に病害虫防除剤などの 生物学的または化学的物質を包含する方法および生物の病害虫集団を減少させる ための付着性顆粒の使用に関する。発明の背景 ミリアド(Myriad)アプローチは、病害虫を防除するために追及されて きた。多数のこれらの方法および組成物は、植物、特に商業的価値がある植物を 攻撃する病害虫の防除に関する。現在の農学的研究は病害虫防除を目的としてい るが、植物および植物生産物の病害虫撲滅はなお主要な問題である。 病害虫を殺す有害生物駆除剤、生物学的または化学的薬剤は、ホウ酸塩、カル シウムまたはキサンチドによって架橋されたデンプン中に封入され、それによっ て、所望の寸法および密度の顆粒に加工しうるマトリックスに製造されてきた( シャシャ(Shasha)ら、1987年;トリムネル(Trimnell)ら 、1982年;ウィング(Wing)ら、1983年)。しかしながら、これら の方法は、大部分の生物の生存にとって試薬および条件があまりに苛酷であるの で、それらに使用することはできない。 更に、デンプン基剤封入材料による制御放出は、化学的架橋反応を用いること なく達成することができる。米国特許第2,876,160号明細書において、 スコッチ(Schoch)らは、水不溶性材料を埋封するのに、修飾されたアミ ロース不含デンプンを最大65%までの濃度で用いる方法を開示している。 PCT国際出願第WO85/04074号明細書において、フラシンスキ(F lashinski)らは、殺虫剤を含むデンプンゲルマトリックスを製造 する二つの方法を開示している。殺虫剤をデンプンの希水性分散液と一緒に同時 押出するかまたは、デンプンを殺虫剤とコールドブレンディングする前に最初に 押出機中で部分加熱する。どちらの場合にも、生成物は回収され且つ水性ゲルと して用いられる。 米国特許第4,230,687号明細書において、セア(Sair)らは、あ る一定量の水の存在下において活性物質を化学修飾デンプン、ガムおよびタンパ ク質のエンベロープ用マトリックス中に分布させるために剪断応力、激しい機械 的作業および熱を用いることを開示している。タンパク質は、徐放性マトリック ス用に用いられ、修飾デンプンは急速放出用に用いられる。 同様に、米国特許第3,922,354号明細書において、ガルッツィ (Galuzzi)らは、部分ゲル化非修飾デンプンから製造された低水分高固 形分マトリックス中に活性物質を包含するために高剪断混合を用いることを開示 している。修飾デキストリン、モノおよびジグリセリドの混合物、褐変穀類固形 分および着色剤などの添加剤を用いて活性物質の放出を制御する。 米国特許第3,666,557号明細書において、ジェンセン(Jensen )らは、ビタミンおよび植物油などの感受性材料の個々の小ビーズをマイクロカ プセル封入するための低脂肪デンプン質材料の使用法を開示している。デンプン を88℃で30分間加熱することによって封入用に製造した後、ホモジナイザー を通過させて、分子を崩壊させることなく顆粒を破壊させる。 一つの一般的なアプローチは、昆虫防除剤用の担体を開発することであった。 昆虫防除剤を天然ポリマーマトリックス中に閉じ込めることによる制御放出シス テムはいくつかの利点を有する。例えば、水和ヒドロゲルカプセルは、線虫の殺 虫性有効量を包含するのに用いられた(米国特許第4,701,326号明細書 )。その特許でのカプセルは、乾燥保存させないように指示された。他の種類の 担体は顆粒であった。 殺虫剤は種々の顆粒担体上で配合されてきた(シネク(Synek)、198 3年;ファンデア・ホーフェン(Vander Hooven)、1983年) 。クレー顆粒は、昆虫病原体を封入するのに用いられてきた(ローン(Raun )ら、1966年)。これらの担体は、昆虫が摂食すべき餌として、または活性 物質を標的部分に運んだ後、環境因子に応じて該活性物質を給餌区域中に放出す るクレーまたはトウモロコシ穂軸などの不活性粒子として分類することができる 。餌は、グラスホッパー(grasshoppers)(ショットウェル (Shotwell)、1944年)に対する、より最近ではヨーロッパアワノ メイガ(corn borers)(マクガイア(McGuire)ら、199 0年)に対する防除作業において用いられてきた。餌は摂取される必要があるの で、それらは液体スプレーか、ダストかまたは不活性顆粒担体よりもはるかに特 効性である。 アリ(fire ant)などの地上に住む昆虫および選択的有害生物駆除剤 使用を必要とするある種のグラスホッパー種に対する吸収による病害虫管理プロ グラムは、これらの種類の餌の応用分野である。しかしながら、現在利用可能な 餌は、顆粒が給餌区域から容易に駆逐され、したがってそれらが標的病害虫に対 して無効になるので、葉を常食する病害虫の大部分を防除する有用性には限界が ある。更に、理論計算値は、1ポンド/エーカーの適用率において葉の面積の0 .01%未満が覆われることを示し、直径約1ミリメートル(mm)の粒度が推 定される(ケストラー(Koestler)、1980年)。昆虫が顆粒を発見 する可能性を最大限にするためには、揮発性誘引剤を製剤中に包含してよい(例 えば、マインケ(Meinke)ら、1989年;メトカーフ(Metcalf )およびランプマン(Lampmann)、1989年;ランス・アンド・スッ ター(Lance & Sutter)、1990年)。 昆虫防除剤用の顆粒担体は、概して、土壌性病害虫の防除にのみ適当であった 。それらは葉に対して粘着しにくいし、したがって、風、雨または他の妨害作用 によって除去されやすいので、植物に対する昆虫の葉の防除には有用ではなかっ た。葉の昆虫防除用の顆粒担体は有効でも経済的でもなかった。 デンプンマトリックス中に昆虫病原体を封入する方法が開発された。(デュン クレ(Dunkle)およびシャシャ、1988年並びに米国特許第4,859 ,377号明細書)。近年、一連の論文は、デュンクレ・アンド・シャシャ(1 988)技法を用いる可能性を検討してきた。これらのデンプンマトリックス中 に封入された薬剤の一つの種類は細菌、特に、ヨーロッパアワノメイガの防除用 のバチルス・トゥリンギエンシス・バーリナー(Bacillusthurin giensis Berliner)であった(マクガイアら、1990年)。 山地グラスホッパーの防除用のグラスホッパー昆虫ポックスウイルスも同様に処 方された(マクガイアら、1991年)。 もう一つの応用において、製剤を製造するためのデンプン封入法は、成体ディ アブロティカ種(Diabrotica spp.)を防除するのに用いられた (例えば、ラーンスおよびスッター、1990年;ワイスリング・アンド・マイ ンケ(Weissling & Meinke)、1991年)。製剤中の成分 には、誘引剤、摂食刺激剤(ククルビタシン)および少量の殺虫剤が含まれた。 先行試験結果は有望であったが、製剤は給餌区域中にとどまっていなかった。こ の餌アプローチを助けるために、新規の付着性顆粒の開発が必要である。重要な 問題は、概して、伝統的な餌が植物の葉に対して十分に粘着しないし、しかもす ぐに標的昆虫の給餌区域から消失してしまうことであり、絶えずおよび多大な費 用を要する補給が必要とされる。 有害生物駆除剤は、キサントゲン酸デンプンによって封入されたが、引火性お よび毒性成分のために製造法は望ましくなかった。他のデンプン基剤系がトリム ネルおよびシャシャ(1988)によって論評されている。これらは、それらの 商業的用途に厳しい制約が置かれる多数の工程を必要とした。 トリムネルおよびシャシャ(1988)によって、比較的少量の水を用いて担 体デンプン顆粒を生成する方法が開発された。トリムネルおよびシャシャの方法 においては、有害生物駆除剤を、プレゲル化デンプンまたはゲル化剤含有非ゲル 化デンプンと、顆粒を生成するのに十分な水と混合した。それらの方法の工程順 序は、最初に化学除草剤溶液および有機溶媒を混合した後に水を加えることであ った。この方法により、自由水との接触に対して有害生物駆除剤を封入した顆粒 が生成された。しかしながら、これらの顆粒は、それらの有用性を制限する更に 別の加工を必要とした。 デンプン顆粒の組成の不足に加えて、生きている昆虫病原体を用いて顆粒を製 造する方法は、更に、一層拡大された生産に更に反映される重大な制約を有する 。基本的な方法(シャシャおよびデュンクレ、米国特許第4,859,377号 明細書)は、水を修飾デンプンに対して少なくとも1:1の比率で加えてゼラチ ン状素材を製造することから成る。残念ながら、顆粒の大量生産を達成するよう に実験室手順を拡大した場合、高水分が問題となった。これを乾燥させるのに必 要な熱から昆虫病原体が生き残ることはなく、したがってそれらの効力が損なわ れるので、乾燥剤として熱を加えることはできなかった。永続的高水分は、ゼラ チン状デンプン素材を粉砕および乾燥させて、大部分の商業生産では実現不可能 な顆粒を製造するようになる。水分を単純に減少させると、素材中の水分が不均 一に分布する結果となる。 要約すると、病害虫防除のために提案された多数の方法および組成物にもかか わらず、表面、例えば、植物の葉の表面に適用された粒状病害虫防除剤の効力は 達成されていない。発明の簡単な概要 本発明は、一つの態様において、病害虫防除剤を包含する付着性デンプン基剤 顆粒の製造法であって、 (a)約5℃〜約100℃の温度において、有効包含量のプレゲル化デンプン、 有害生物駆除有効量の該病害虫防除剤、有効分散剤量の水分散剤および水を混合 して混合物を生成し; (b)該混合物をゲル化条件下および該混合物が付着性顆粒を生成するのに十 分な時間で保持し;そして (c)該顆粒を回収する 工程を含む上記方法を提供する。 好ましい実施態様において、混合は、有害生物駆除有効量の病害虫防除剤、有 効分散剤量の水分散剤および水を混合して混合物を生成した後、該混合物を有効 包含量のプレゲル化デンプン顆粒と混合して混合物を生成することを含み、ここ において該プレゲル化デンプン顆粒は該病害虫防除剤で被覆されている。 もう一つの好ましい実施態様において、混合は、有効包含量のプレゲル化デン プン、有害生物駆除有効量の病害虫防除剤および有効分散剤量の水分散剤と水と を混合して混合物を生成することを含み、ここにおいて該病害虫防除剤は該プレ ゲル化デンプン中に封入されている。 プレゲル化デンプンは、好ましくは、トウモロコシ粉末、パールコーンスター チ、ワクシーコーンスターチ、ジャガイモアミロペクチンまたはそれらの混合物 である。 病害虫防除剤は、生きている病原体、化学的有害生物駆除剤、病害虫誘引剤、 病害虫食刺激剤またはそれらの混合物を含む。好ましい生きている病原体は、B .トゥリンギエンシスなどの細菌、真菌、ウイルス、原生動物または線虫である 。好ましい病害虫誘引剤は、フェロモンまたは食刺激剤である。 水分散剤は、好ましくは、水混和性有機溶媒、無機塩、水吸収剤ポリマー、糖 、乾燥生物物質またはそれらの混合物である。水混和性有機溶媒は、C1〜C6ア ルコール、C3〜C6ケトンまたはジオキサンである。更に好ましくは、水混和性 有機溶媒は2−プロパノールまたはアセトンである。 無機塩は、好ましくは、ハロゲン化物、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩またはそれ らの混合物である。更に好ましくは、無機塩は、CaCl2、 (NH42SO4、Na2SO4、KI、FeCl3またはそれらの混合物である。 好ましい実施態様において、付着性顆粒は植物表面、更に好ましくは植物の葉 の表面に対して付着する。もう一つの好ましい実施態様において、付着性顆粒は 動物の外表面、好ましくは皮膚、毛皮または毛に対して付着する。 もう一つの態様において、本発明は、生物の病害虫集団を減少させる方法であ って、(a)病害虫防除剤を包含し且つ(b)生物の表面に付着するデンプン基 剤顆粒を該生物の外表面に対して供給することを含む上記方法を考察する。生物 が植物である場合、好ましくは、その外表面は葉の表面である。生物が動物であ る場合、好ましくは、その外表面は皮膚、毛または毛皮である。その方法におい て用いられる顆粒は、好ましくは、本発明の方法にしたがって製造される。 したがって、本発明は、生物の病害虫集団を減少させる方法であって、 (a)少なくとも1種類の病害虫防除剤を選択し; (b)該病害虫防除剤を、(i)約5℃〜約100℃の温度において、有害生 物駆除有効量の該病害虫防除剤、有効包含量のプレゲル化デンプン、有効分散剤 量の水分散剤および水を混合して混合物を生成し;(ii)該混合物をゲル化条 件下および該混合物が該生物の外表面に対して付着する顆粒を生成するのに十分 な時間で保持し;そして(iii)該顆粒を回収することによって付着性顆粒中 に包含し; (c)該顆粒を微粒子にし且つ篩分けし;そして (d)該顆粒を生物の外表面に供給する 工程を含む上記方法を考察する。 生物の病害虫集団を減少させる方法において用いられるデンプン、病害虫防除 剤および水分散剤は、上記と同様である。 もう一つの態様において、本発明は、病害虫防除剤を包含する付着性デンプン 基剤顆粒を考察する。好ましくは、デンプン基剤顆粒は本発明の方法によって製 造される。 本発明の方法および組成物は、従来の病害虫防除方法におけるかなり多数の問 題を解決する。本発明の顆粒は、他の種類の顆粒を駆逐する環境作用に対してこ れらの生物が暴露されたにもかかわらず、該生物の外表面に付着している。更に 、本発明は、このような顆粒を製造する新規のおよび改良された方法を提供する が、費用は低減し且つ有効性は増加する。図面の簡単な説明 明細書の一部分を構成する図面において、 図1は、付着性顆粒の製造法の工程図である。パネルAにおいて、病害虫防除 剤(3)を、水混和性有機溶媒(1)および水(2)と混合する。次に、デンプ ン(4)を他の成分と混合して、病害虫防除剤(3)を包含したゲル化デンプン 顆粒(5)を生成する。パネルBにおいて、デンプン(4)および病害虫防除剤 (3)を無機塩溶液(6)と混合して、病害虫防除剤(3)を包含したゲル化デ ンプン顆粒(5)を生成する。 図2は、ミラジェル(Miragel)(登録商標)製の顆粒の光学立体顕微 鏡写真を示す。 図3は、乾燥デンプン顆粒の走査型電子顕微鏡写真を示す。 図4は、湿潤させた後に乾燥させた後のデンプン顆粒の走査型電子顕微鏡写真 を示す。発明の詳細な説明 本発明は、化学的または生物学的材料、特に、病害虫防除剤を付着性デンプン 顆粒中並びにこのような顆粒の組成および構造に対して包含する方法を提供する 。本発明は、更に、生物の病害虫集団を減少させる方法を提供する。本発明の付 着性顆粒は、デンプン、水分散剤および生物学的または化学的物質、例えば、病 害虫防除剤を含む。 I.付着性顆粒の製造法 一つの態様において、本発明は、生物学的または化学的物質、特に、病害虫防 除剤を付着性デンプン顆粒中に包含する方法を提供する。このような包含方法は 、 (a)約5℃〜約100℃の温度において、有効包含量のプレゲル化デンプン、 有害生物駆除有効量の病害虫防除剤、有効分散剤量の水分散剤および水を混合し て混合物を生成し; (b)該混合物をゲル化条件下および該混合物が付着性顆粒を生成するのに十 分な時間で保持し;そして (c)該顆粒を回収する 工程を含む。 本明細書中で用いられる「付着性」という用語またはその文法上の同等物のい ずれも、顆粒が置かれている標的表面上に粘着する顆粒を意味する。本発明の顆 粒が付着する典型的な表面としては、生物の外表面およびガラス製、金属製、プ ラスチック製、木製等の表面がある。好ましい実施態様において、本発明の顆粒 は、植物または動物などの生物の外表面に対して付着する。生物が植物である場 合、好ましい外表面は葉の表面である。生物が動物である場合、好ましい外表面 は皮膚、毛皮または毛である。 本明細書中で用いられる「生物学的または化学的物質」という句は、本発明の 方法によって包含されるように十分に小さい寸法の任意の生物、天然に存在する または合成の分子を意味し、該物質はこのような方法にしたがって用いられる成 分のいずれにも悪影響を及ぼさない。典型的に、生物学的または化学的物質は約 0.5ミリメートル(mm)より小さい(最長寸法を有する)、好ましくは0. 2mmより小さい。好ましくは、生物学的または化学的物質は病害虫防除剤であ る。 本明細書中で用いられる「病害虫防除剤」とは、生物から病害虫を撃退し、病 害虫の成長、発生または破滅的活性を減少させるまたは阻害するのに役立つ物質 を示す。病害虫としては、昆虫、クモ、真菌、雑草、細菌および他の微生物があ る。本発明の方法において用いることができる病害虫防除剤は、化学的または生 きている病害虫防除剤である。 好ましくは、病害虫防除剤は、有害生物駆除剤;殺虫剤、例えば、ジミリン( N−−{[(4−クロロフェニル)アミノ}カルボニル}−2,6−ジフルオロ ベンズアミド)、マラチオン((ジメトキシホスフィノチオイル)チオ]ブタン ジオ酸ジエチルエステル)、カルバリル(1−ナフタレノールメチルカルバメー ト)およびダイアジノン(0,0−ジエチル0−[6−メチル−2−(1−メチ ルエチル)−4−ピリミジニル]ホスホロチオエート);殺カビ剤;除草剤、例 えば、2,4−D(2,4−ジクロロフェノキシ酢酸ナトリウム塩)、2,4− Dエステル(2,4−ジクロロフェノキシ酢酸イソプロピルエステル)およびメ トラクロル(2−クロロ−N−(2−エチル−6−メチルフェニル)−N−2− メトキシ−1−ベンゼンジカルボキシレート);抗微生物剤;抗生物質;または 昆虫病原体、例えば、細菌、ウイルス、真菌、線虫若しくはそれらの混合物を含 む。有害生物駆除剤、殺虫剤、除草剤、殺カビ剤、抗微生物剤、抗生物質および 昆虫病原体は商業的に入手可能である。このような物質の典型的なリストは、そ の開示が本明細書中に参考として包含されている米国特許第4,911,952 号明細書において見出される。 典型的な化学的病害虫防除剤としては、チオ炭酸塩、ジニトロアニリン、有機 リン酸塩およびアラクロルがある。典型的な生きている病害虫防除剤としては、 B.トゥリンギエンシスおよびバキュロウイルス科 (Baculoviridae)、例えば、オートグラファ・カリフオルニカ( Autographa californica)核多面性ウイルス症ウイルス 、原生動物、例えば、ノセマ属種(Nosema spp.)、真菌、例えば、 ハクキョウサン病菌属種(Beauveria spp.)、線虫および細菌、 例えば、細菌B.トゥリンギエンシスがある。 本明細書中で用いられる「有効量」という句は、所望の応答をもたらす(例え ば、病害虫を撃退するかまたは死滅させる)のに十分な病害虫防除剤の量を意味 する。「有害生物駆除有効量」とは、生物の外表面に供給された場合、その薬剤 で処理されていない生物に対して暴露された同一病害虫の死亡率と比較した場合 に有意の病害虫死亡率をもたらす量である。 病害虫防除剤は、更に、添加剤または補助薬、例えば、分散剤、食刺激剤(摂 食刺激剤)、誘引剤、紫外線防護剤、防腐剤および不活性充填剤を含む。このよ うな添加剤の例は、その開示が本明細書中に参考として包含されている米国特許 第4,911,952号明細書において見出される。 好ましい実施態様において、添加剤は誘引剤または食刺激剤である。誘引剤は 、好ましくは、病害虫を顆粒に対して誘引する水性、不溶性または疎水性物質で ある。食刺激剤は、顆粒の摂取を刺激する物質である。 好ましい誘引剤は、フェロモンまたは揮発性摂食誘引剤、例えば、p−メトキ シケイ皮アルデヒドである。典型的且つ好ましい食刺激剤は、バッファロー・ゴ ード(buffalo gourd)の粉末乾燥根から得られたククルビタシン 、または綿実粉、二糖類、植物性脂質油およびエトキシル化エステルを含む摂食 刺激剤であるコークス(Coax)(登録商標)(CCTコーポレーション(C orporation)、リッチフィールド・パーク、AZ)である。 水性溶媒中での再水和によってゲルを生成した後にアミラーゼ消化しうる任意 のプレゲル化デンプンを本発明の方法において用いることができる。 デンプンは、アミロースおよびアミロペクチンから成る容易に入手可能な天然 ポリマーであり、比較的安価であり、そして薄膜形成可能である。アミロースは 、本質的に、分子量が100,000〜500,000ダルトンの範囲の線状ポ リマーである。アミロペクチンは、分子量が最大数百万までの極めて分岐状のポ リマーである。デンプンが水中でゲル化し且つ冷却された場合、アミロースはア ミロペクチン部分よりはるかに大きく劣化する。 劣化とは、分散液中のデンプン鎖が会合し、不溶性になり、そして沈殿する現 象に対して用いられる用語である。劣化の速度および程度は、分散液の性質(p H、温度、濃度)および分散液中に存在するアミロースの量に依る。一般的なコ ーンスターチ(パール)は、約25%のアミロースおよび75%のアミロペクチ ンを含むが、ワクシーコーンスターチはアミロペクチンのみを含む。高アミロー スデンプンは最大75%までのアミロースを含む。 デンプンは、好ましくは、パールコーンスターチ、ジャガイモアミロペクチン 、ワクシーコーンスターチ、トウモロコシ粉末またはそれらの混合物である。プ レゲル化デンプンは、販売元から入手するかまたは当該技術分野において周知の 方法によって製造することができる。 100メッシュを通過するプレゲル化デンプンであるミラジェル(登録商標) は、ストリー・インコーポレーテッド(Staley inc.)、ディケータ ー、イリノイ州から入手可能である。粉末961および粉末980(イリノイス ・セリアル・ミルズ(Illinois Cereal Mills)、パリス 、IL)は、それぞれ60メッシュおよび+10−20メッシュを通過する部分 ゲル化トウモロコシ粉末である。このような部分ゲル化デンプン、更にはパール コーンスターチ(CPCインターナショナル(International)、 エングルウッド・クリフス、NJ)、ワクシーコーンスターチ(アメリカン・メ イズ.プロダクツ(American Maize Products)、ハモ ンド、IN)、ジャガイモアミロペクチンおよび「アミロン(Amylon)5 」(ナショナル・スターチ・アンド・ケミカル・カンパニー(National Starch and Chemical Co.)、NJ)並びに「スタコ (Staco)M」(ストリー・カンパニー)は、(1)デンプンを約70℃〜 約120℃の温度で、好ましくは約80℃で約5秒間〜約30分間、好ましくは 約10分間加熱し、そして(2)加熱されたデンプンを沈殿させることによって ゲル化することができる。 本明細書中で用いられる「水分散剤」という句は、プレゲル化デンプンおよび 水と混合された場合に、均一で且つ最大のデンプン顆粒生成を促進するように、 デンプン中の水の均一で且つ最大の分布を促進する薬剤を意味する。 本発明の方法において用いられる水分散剤は、水混和性有機溶媒、無機塩、水 吸収剤ポリマー、糖または乾燥(無水)生物物質である。好ましくは、水混和性 有機溶媒は水溶性である。好ましい実施態様において、水混和性有機溶媒は、 C1〜C6アルコール、C3〜C6ケトン、ジオキサンまたはそれらの混合物である 。典型的な有機溶媒は、2−プロパノール、メタノール、エタノール、n−ブタ ノール、アセトンおよび1,4−ジオキサンである。2−プロパノールが最も好 適である。水混和性有機溶媒は商業的に入手可能である。 本発明の方法によって用いられる無機塩は、ハロゲン化物、硫酸塩、リン酸塩 、炭酸塩またはそれらの混合物でありうる。塩の陽イオン成分は、アルカリ金属 (周期表のI族の任意のメンバー)、アルカリ土類金属(周期表のIIa族の最 も重いメンバー)または周期表の元素21〜29、39〜47および57〜79 から成る群より選択される遷移金属でありうる。無機塩は商業的に入手可能であ る。 典型的且つ好ましい塩としては、塩化カルシウム(CaCl2)、ヨウ化カリ ウム(KI)、硫酸アンモニウム[(NH42SO4]、硫酸ナトリウム (Na2SO4)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)および塩化第二鉄 (FeCl3)がある。 水吸収剤ポリマーは、水中で膨潤する任意の親水性または吸湿性高分子である 。このようなポリマーは、合成、天然に存在する、有機または無機ポリマーであ りうる。典型的なこのようなポリマーは、ガム、例えば、アラビアゴム、トラガ カントゴムまたはカラヤゴム;半合成樹脂、例えば、カルボキシメチルセルロー ス、メチルセルロースおよび修飾デンプン;並びに合成化合物、例えば、エチレ ンオキシドおよびポリビニルピロリジンである。他の水吸収剤ポリマーは、当該 技術分野において周知であり且つ商業的に入手可能である。 本明細書中で用いられる「乾燥生物物質」とは、生物(動物または植物)に由 来する物質の固形部分を意味する。乾燥生物物質は、生物物質(生物)を均一化 し且つ液体および固形部分を乾燥、遠心分離または他の適当な分離手段で分離す ることによって得ることができる。 水分散剤として用いることができる糖は、光合成の炭水化物産物である。典型 的な糖は、約1〜約50糖単位を有する単糖、オリゴ糖および多糖である。好ま しい実施態様において、糖は、スクロースなどの二糖または糖蜜である。 好ましくは、水分散剤は、水混和性有機溶媒、無機塩または乾燥生物物質であ る。 本発明の顆粒を製造するための水分散剤の使用は、生成された顆粒の水分を最 小限にし、デンプンと病害虫防除剤との凝集を促進し、そして顆粒の付着性を増 大させる。デンプンを水分散剤および水と混合することにより、離散顆粒が生成 される。いずれの特別な理論にも拘束されたくはないが、水分散剤を用いた場合 、水はデンプンに対して容易に接近できないということおよび分散剤とデンプン との間の水に対する競合はデンプンのゲル化を遅らせるということが考えられる (図1を参照されたい)。 混合は、約5℃〜約100℃の温度で、好ましくは約10℃〜約25℃の温度 で行なわれる。著しく対照的に、ドーン(Doane)らの封入法(米国特許第 4,911,952号明細書)は、約120℃を越える高温で混合する必要があ る。 デンプン、病害虫防除剤、水分散剤および水は、種々の順序で混合することが できる。混合が、病害虫防除剤、水分散剤および水を混合して混合物を生成した 後に、粉末980などのプレゲル化デンプン顆粒を加えて混合物を生成すること を含む場合、プレゲル化デンプン顆粒を病害虫防除剤で被覆する。 或いは、混合が、有効包含量のプレゲル化デンプン、有害生物駆除有効量の病 害虫防除剤および有効分散剤量の水分散剤と水とを混合して混合物を生成するこ とを含む場合、病害虫防除剤をプレゲル化デンプン中に封入する。 水分散剤が水混和性有機溶媒である場合、好ましくは、プレゲル化デンプンを 水および水混和性有機溶媒の溶液と混合する。デンプン、水および水混和性有機 溶媒の割合(比率)は、特に、デンプンおよび有機溶媒の性状によって変化する 。好ましい実施態様において、その比率は約10:7:3である。 典型的に、水対水混和性有機溶媒の比率は、デンプンと混合した場合に顆粒を 生成するように十分に大きく且つ単一ゼラチン状素材の生成を妨げるように十分 低い。好ましい実施態様において、水対水混和性有機溶媒の比率は約10:1〜 約10:10)更に好ましくは約10:3である。 その更に好ましい実施態様により、水混和性有機溶媒の水中30%(v/v) 溶液を、プレゲル化デンプンと約1:1の比率で混合する。デンプンと、水混和 性有機溶媒および水の溶液との混合は、溶媒蒸発を最小限にし、したがって、無 用なゼラチン状小塊を生成する可能性を減少させ、そして付着性顆粒を生成する 可能性を増加させる利点を有する。 デンプンと、水および水混和性有機溶媒の溶液との混合のもう一つの利点は、 共沸混合物の生成である。このような共沸混合物は、デンプン混合物からの水分 子の排除を促進する。 本明細書中で用いられるデンプンの「有効包含量」とは、病害虫防除剤をデン プン顆粒中に包含するのに十分なデンプンの量を意味する。典型的に、デンプン は、生成された混合物中のデンプン濃度が約30重量%〜約70重量%であるよ うな量で存在する。好ましくは、生成された混合物中のデンプン濃度は約50重 量%である。 混合物中のデンプン対水の重量%比は、典型的に、約10:2〜約10:13 、好ましくは約10:7である。 水分散剤が無機塩である場合、用いられる無機塩の量は、特に、選択されたデ ンプンおよび無機塩の性状に依る。 例として、 無機塩がCaCl2である場合、典型的に、その比率は約4:1〜約40:1 であり; 無機塩がKIである場合、典型的に、その比率は約6:1であり; 無機塩が(NH42SO4である場合、典型的に、その比率は約7:1〜約1 3:1であり; 無機塩がNa2SO4である場合、典型的に、その比率は約8:1であり; 無機塩がNa2CO3である場合、典型的に、その比率は約7:1であり; 無機塩がFeC13である場合、典型的に、その比率は約7:1であり;そし て 無機塩がNa2SO4およびNa2CO3の混合物である場合、典型的に、その比 率は約9:1である。 無機塩は、水と混合する前にまたは同時にデンプンと混合される。一つの実施 態様において、デンプンは、無機塩および水性溶媒を含む溶液と混合される。塩 を水性溶媒中溶液として加える場合、その溶液中の塩濃度は、最初に塩、デンプ ンおよび水を混合した際に単一ゼラチン状素材を生成させないように十分に大き く且つ溶液を塩で飽和させないように十分に低い。 一つの好ましい実施態様において、デンプンは、塩で約30%〜約99%、更 に好ましくは約50%飽和した無機塩溶液と混合される。本発明の方法とは対照 的に、エデン(Eden)らの封入法(米国特許第4,859,377号明細書 )は、飽和または過飽和塩溶液の使用を考察している。 無機塩と一緒に用いられる水性溶媒は、水および、場合により、上記に開示さ れたような水混和性有機溶媒を含む。好ましい有機溶媒、並びに水および水混和 性有機溶媒の好ましい比率は、前記に記載されたのと同様である。水性溶媒が水 混和性有機溶媒を含む場合、無機塩をデンプンと混合する前にこのような有機溶 媒と混合することができるしまたは塩およびデンプンを、有機溶媒を加える前に ドライブレンドすることができる。 もう一つの実施態様において、無機塩を水または水性溶媒と混合する前にデン プンと混合する。このような実施態様により、用いられる水性溶媒または水の量 は、無機塩の性状および配合に依る。用いられる水性溶媒または水の最小量は、 実質的に全部(約90%)のデンプンをゲル化させ且つ顆粒生成させるのに必要 な量である。 無機塩がCaCl2などの無水吸湿性塩である場合、ゲル化および顆粒生成に 十分な水は、無水塩によって吸収される大気中の水分によって供給される。この ような状況では、他の水分を加える必要がない。 例として、付着性顆粒は、デンプンおよび無水CaCl2を約8:2〜約39 :1の重量%比で混合し、そして空気中から水分を吸収させることによって生成 された。(以下の実施例3を参照されたい)CaCl2が6倍モル過剰の水を吸 収した場合[Hawley′s Condensed Chemical Dictionary ,第11版,N.I.サクス(Sax)およびR.J.ル イス・シニア(Lewis,Sr.)改訂、バン・ノストランド・ライホールド ・カンパニー(Van Nostrand Reihold Co.)、ニュー ヨーク(1987)]、デンプン、CaCl2および吸収された水を有する混合 物のデンプン対水の重量%比は、約10:1:6〜約10:0.2であった。 当業者は、デンプンを用いて顆粒を生成するのに必要とされるCaCl2以外 の無水塩の量を計算することができる。 デンプン、病害虫防除剤、水分散剤および水から生成された混合物は、顆粒生 成に十分な時間およびゲル化条件下で保持される。 ゲル化条件としては、温度、圧力および湿度がある。ゲル化条件の選択は、主 として、用いられるデンプン、病害虫防除剤および水分散剤の性状に依る。 典型的に、温度は、約5℃〜約70℃、好ましくは約20℃〜約30℃であり うる。圧力は、約0.5〜約1.5気圧(atm)、好ましくは約0.8〜約1 .2atmでありうる。約25℃の温度および約1.0atmの圧力での水蒸気 圧として表わされる湿度は、典型的に、約20mmHg〜約60mmHg)好ま しくは約30mmHg〜約50mmHgである。 ゲル化条件の唯一の制限は、これらの条件が、顆粒生成、顆粒構造、顆粒付着 性または包含された病害虫防除剤の有害生物駆除活性に悪影響を及ぼさないとい うことである。ある与えられた顆粒組成に対してゲル化条件を決定するための手 段は、当該技術分野において周知である。 いったん生成されたら、顆粒を回収する。回収は、離散した非凝集性粒子の生 成を含む。水分散剤が水混和性有機溶媒である場合、回収は溶媒の蒸発である。 水混和性有機溶媒の蒸発は、生成された顆粒を蒸発条件下で、その溶媒の除去に 十分な時間保持することによって達成される。蒸発条件としては、温度、圧力お よび湿度がある。 蒸発条件および時間の選択は、特に、溶媒の性状および封入された病害虫防除 剤の性状に依る。唯一の制限は、蒸発条件が、(1)顆粒の構造または付着性、 (2)封入された病害虫防除剤の有害生物駆除活性または(3)顆粒生成若しく は安定性に悪影響を及ぼさないということである。 典型的に、温度は、約20℃〜約100℃でありうる。更に好ましくは、温度 は約20℃〜約30℃である。圧力は、典型的に、約0.5atm〜約2.0a tm)好ましくは約0.8atm〜約1.2atmである。望ましい湿度の選択 は、選択された温度および圧力に依る。温度が約25℃であり且つ圧力が約1a tmである場合、(水蒸気圧として測定される)湿度は、好ましくは約20mm Hg〜約60mmHgである。特定の顆粒組成に対して時間および蒸発条件を決 定する手段は、当業者に周知であり且つ容易に明らかになる。 更に、当該技術分野において周知の標準的な手順を用いて顆粒を粉砕すること によって粒子を製造することができる。粉砕は、手動で若しくはブレンダーなど の機械的手段でまたは組合せて行なうことができる。 回収は、生成された粒子を篩分けして望ましい寸法の粒子を得ることを更に含 むことができる。篩分けは、種々のメッシュサイズのメッシュまたはスクリーン に粒子を通過させることによって達成される。例として、直径が約425μm〜 約850μmの粒子は、20メッシュを通過するが40メッシュを通過しない。 (以下の実施例2を参照されたい)典型的に、顆粒寸法が小さいほど、その顆粒 の付着性は大きい。 本発明の更にもう一つの変法において、前述の方法によってまたは当該技術分 野で知られる他の方法によって製造された顆粒デンプンに包含された薬剤は、プ レゲル化デンプンの追加の層で被覆することができる。この目的に対する一つの 適当なデンプンは、前述の「ミラジェル(登録商標)」である。もう一つの適当 なプレゲル化デンプンは、実質的にアミロース不含であり且つ商品名「ミラスパ ース(Mirasperse)」(A.E.ストリー・カンパニー、ディケータ ー、IL)として市販されているものである。コーティングは、最初に顆粒の外 側を水で湿潤させた後、湿潤した顆粒とプレゲル化デンプンとを接触させること によって容易に達成される。このようなコーティングの利点は、それが活性物質 の放出速度を要求通りにさせるのに役立ちうることである。更に、本発明の前述 の実施態様によって製造されたものと同様に本質的に付着性でないこれらの種類 の顆粒に対して、追加されたコーティングは、引き続き水と接触した場合にこの ような顆粒を付着性にする性質がある。 II.病害虫防除法 もう一つの態様において、本発明は、生物の病害虫集団を減少させる方法であ って、 (a)少なくとも1種類の病害虫防除剤を選択し; (b)該病害虫防除剤を本発明の方法によるデンプン基剤顆粒中に包含し; (c)得られた顆粒を微粒子にし且つ篩分けし;そして (d)有害生物駆除有効量の該顆粒を生物の外表面に供給する 工程を含む上記方法を考察する。 病害虫は、本明細書中において、昆虫、雑草、植物病原体、および生物に対し て有害な任意の他の物質を含むと定義される。この方法によって用いることがで きる病害虫防除剤は、付着性顆粒の製造法に関して上記に記載されたのと同様で ある。病害虫防除剤の選択は、防除すべき病害虫並びに保護すべき生物の性状に 依る。顆粒中に包含された有害生物駆除有効量の病害虫防除剤は、生物に対して 供給される。ある与えられた病害虫防除剤の有害生物駆除有効量を決定する手段 は当該技術分野において周知である。 好ましくは、病害虫防除剤は、バチルス・トゥリンギエンシス、昆虫ポックス ウイルス、化学殺虫剤および病害虫誘引剤の少なくとも一つを含む。更に好まし い実施態様において、病害虫防除剤は有害生物駆除剤および誘引剤を含み、その 目的は、病害虫防除剤を含む顆粒に対して病害虫を誘引することである。誘引剤 は、フェロモンのような揮発物でありうる。 好ましい実施態様において、顆粒はさらさらした微粒子として生物の外表面に 供給される。これらの顆粒と、その表面上に予め存在しているかまたは後で与え られた水との接触は、その表面に対する顆粒の付着性を促進する。水は、降雨、 夜露、露、噴霧または散水によって供給することができる。 本発明の付着性顆粒の使用には、供給された顆粒の環境条件による損失を最小 限にすることによって、ある一定部分の表面積を保護するのに必要な病害虫防除 剤の量を減少させる利点がある。環境上の妨害としては、風、雨および雪がある 。 他の方法によって製造された顆粒の使用における主要な問題は、この種の顆粒 が付着性でないことである。本発明においては、湿潤表面に対して適用され且つ 乾燥させた場合に、更に別の水分の存在下でもその表面に対して付着する顆粒が 製造される。 付着性顆粒の使用は、病害虫防除剤の一層早い適用を可能にし、しかも長期間 にわたって地面に入り込んでいることがある病害虫の経済的防除に必要な適用の 「窓」を広げる。 III.付着性顆粒 更にもう一つの態様において、本発明は、生物学的または化学的物質、好まし くは病害虫防除剤を包含している付着性デンプン基剤顆粒を考察する。本明細書 中において用いられる「デンプン基剤」という用語は、本発明の付着性顆粒が、 病害虫防除剤などの生物学的または化学的物質を包含するのに役立つデンプンを 含むことを示す。。付着性顆粒の基剤として役立つデンプンは、付着性顆粒の製 造法に関して上記に記載されたのと同様である。 本発明の付着性顆粒は、制限されないが、ガラス、金属、プラスチック、木、 プラスチックを含む種々の表面および動物または植物などの生物の外表面に対し て付着する。好ましい実施態様において、本発明の付着性顆粒は、植物または動 物の外表面に対して付着する。典型的且つ好ましい表面は、植物の葉の表面、動 物の皮膚、毛皮および毛である。好ましい実施態様において、本発明のデンプン 基剤顆粒は、本発明の方法によって製造される。 以下の実施例は、本発明の特定の実施態様を例証するが、いずれにせよ明細書 および特許請求の範囲を制限するものではない。 実施例 実施例1付着性アッセイ A.ガラススライドアッセイ 本発明の付帯的な態様は澱粉、水、水分散剤及び有害生物駆除剤から成る種々 な粒状製剤の付着性に関する検査方法に関する。この検査方法は生きている生物 の外面における実地試験の代わりにガラススライド上での実験室試験を用いるこ とによって種々な製剤を試験する費用を最小にするので、商業的有用性を有する 。費用が減少され、スペースと時間とが節約されるのみでなく、製剤が有効でな い場合にも生きている生物に対する危険性がないが、これに対して有効でない組 成物の実地試験はこれらの生物を有害生物の作用に無防備に晒すことになる。 本発明の検査方法によると、予め計量し、予め洗浄した顕微鏡ガラススライド に水を噴霧して湿らせる。この湿ったスライドに顆粒約20mgを供給して、同 スライドを乾燥させる(典型的には室温において)。顆粒が付着したスライドを 次に水ですすぎ洗いする。スライドは典型的にビューレットの供給先端から約2 cm下方に置く。ビューレットの先端を開き、水約40mlを約20ml/分の 速度でスライドに供給する。このすすぎ洗い操作中に水流下でスライドを前後に 動かす。すすぎ洗いしたスライドを次に乾燥させる(好ましくは、室温において 風乾させる)。このようなすすぎ洗いと乾燥とを4回繰り返す。最後の乾燥操作 後に、スライドを計量する。顆粒付着度(granule adherence )をスライド上に残留する顆粒のmgとして算出する。データを変動分析(AN OVA)と、適当な場合には、最小有意差を用いて統計的有意性に関して分析す る(Lund,1988)。 B.葉アッセイ(Leaf assay) ワタ(cotton plant)の葉20枚の各々の表面上に約33cm2 の面積を標識し、標識した面積を水で濡らす。濡れた標識面積に乾燥顆粒30m gを散布によって供給する。 10枚の葉を直ちに乾燥させる。これらの乾燥した葉を植物から採取し、顆粒 をこすり落とし、乾燥させて、計量する。 残りの葉10枚は、標識面積に約15psiの圧力において水約5mlを散布 することによって、7日間にわたって3回濡らす。7日後に、これらの葉10枚 を乾燥させ、顆粒をこすり落とし、乾燥させて、計量する。 データを前述したように統計的有意性に関して分析する。実施例2有機溶剤による研究 A.顆粒の付着性に対する溶剤種類の影響 Miragel(登録商標)約50gに、水35mlと水混合可能な有機溶剤 15mlとを含む水性溶剤50mlを混合することによって、顆粒を製造した。 ゲル化素材を粒状化させた後に、この素材をブレンダー中で破壊するか又は粉砕 して、20メッシュを通過するが40メッシュを通過しない(425μm〜約8 50μm)顆粒を製造した。形成された顆粒を顕微鏡検査した。これらの顆粒の 顕微鏡ガラススライドとワタの葉とへの付着性を実施例1の操作に従って測定し た。 1.顕微鏡検査 2−プロパノールを用いて製造した乾燥顆粒は、2−プロパノールなしに製造 した顆粒よりも不透明であった(図2を参照のこと)。さらに、非ゲル化澱粉粒 子が2−プロパノールを用いて製造した顆粒上に観察されたが、水のみで製造し た顆粒上にはこのような粒子は観察されなかった(図3、パネルAとBを参照の こと)。さらに、平滑な表面が観察され、このことは粒子の一部がゲル化したこ とを実証した。2−プロパノールを用いて製造した顆粒の内部には無数の小孔が 観察されたが、水のみで製造した顆粒内にはこのような孔は観察されなかった (700倍率で撮影した顕微鏡写真)。 湿潤後に、両方の種類の顆粒は透明になり、両方の種類の顆粒の相違はあまり 明白ではなくなった。2−プロパノールを用いて製造した顆粒の表面は、非ゲル 化澱粉粒子が水との接触時にゲル化するので、非常に平滑になった(図4、パネ ルBを参照のこと)。これらの顆粒の内部の小孔は消失し、これらの顆粒は水の みで製造した顆粒に類似した(図4、パネルCとDとを参照のこと)。水のみで 製造した顆粒は湿潤後に外観の変化を示さなかった(図4、パネルAとCとを参 照のこと)(顕微鏡写真は250倍率で撮影)。 2−プロパノールを用いて製造した顆粒は相互に付着したばかりでなくガラス スライドにも付着したが、水のみで製造した顆粒は個別に分離して留まり、湿潤 する前の顆粒と同様な外観であった。 2.付着性 顆粒付着性に対する有機溶剤の影響を下記表1に要約する。 a Miragel(登録商標)約50gに、水35mlと有機溶剤15mlと を混合することによって、顆粒を製造した。 b 欄内に同じ文字を伴う平均値は有意差を示さない(最小有意差P<0.05 )。 表1のデータは有機溶剤を用いて製造した顆粒が、このような溶剤を用いずに 製造した顆粒に比べたときに、初期(0日)(ANOVA,F=12.87;d f=6.63;P<0.001)と7日後(ANOVA,F=10.49;df =6.63;P<0.001)の両方において、ワタの葉に対する強化された付 着性を有することを示す。 B.顆粒付着性に対する澱粉の種類の影響 プレゼラチン化澱粉約25gに水(A)25ml、又は水17.5mlと2− プロパノール7.5ml(B)を含む水性溶剤25mlを混合することによって 、顆粒を製造した。ゲル化素材を粒状化させた後に、この素材をブレンダー中で 破壊するか又は粉砕して、20メッシュを通過するが40メッシュを通過しない (425μm〜約850μm)顆粒を製造した。形成された顆粒の顕微鏡ガラス スライドとワタの葉の両方への付着性を実施例1の操作に従って測定した。 Miragel(登録商標)、完全にプレゼラチン化したコーンスターチはS taley Inc.(イリノイ州,デカツール)から入手した。“Flour 961”(Illinois Cereal Mills,イリノイ州,パリス )、パールコンスターチ(CPC International,ニュージャー シー州,イングルウッドクリフス)、ワクシーコーンスターチ(America n Maize Products,インディアナ州,ハモンド)、ジャガイモ アミロペクチンと“Amylon5”(National Starch an d Chemical Co.,ニュージャージー州)及び“Staco M” (Staley Inc.)は、当該技術分野で周知の標準方法を用いてゼラチ ン化した。 簡単に説明すると、澱粉約100gを水約1リットルに加えて、混合物を形成 し、この混合物を約80℃において約10分間加熱して(cooked)、ゼラ チン化させた。この混合物を約50℃に冷却した。劣化(retrograda tion)が生ずる前に、冷却した混合物をブレンダー内で95%(v/v)エ タノール約3リットルによって沈殿させることによって、ゼラチン化澱粉を回収 した。沈殿を濾過によって回収し、無水エタノールによって洗浄し、乾燥させた 。 顆粒付着性に対する澱粉の種類の影響を下記表2に要約する。 このデータは、2−プロパノールが供試澱粉の全てに関してガラススライドへ の顆粒の付着性を高めることを示す(変動分析、F=1268.25、df=1 .56、P<0.001)。澱粉の種類によって付着性に有意差が存在した(F =142.88、df=6.56、P<0.001)。さらに、有意な相互作用 効果(F=102.52、df=6.56、P<0.001)は、2−プロパノ ールの添加に関して、全ての澱粉が同じ挙動を示すとは限らないことを実証した 。例えば、Miragel(登録商標)とゼラチン化パール澱粉とによって製造 した顆粒は、2−プロパノールを用いて製造した場合には、ガラススライドへの 最大レベルの付着性を示した。ゼラチン化“Amylon5”又はゼラチン化“ Staco M”から製造した顆粒は、2−プロパノールと混合した場合に、ガ ラスへの付着性を示さなかった。他の澱粉製品(ゼラチン化ワクシーとゼラチン 化ジャガイモアミロペクチン)は付着性に関して中間の性質を示した。 澱粉の種類も、2−プロパノールを用いて製造した顆粒と用いないで製造した 顆粒とを比較した場合に、ワタの葉への顆粒の付着性に影響を与えた(変動分析 、F=30.89、df=6.126、P<0.001)。ゼラチン化“Amy lon5”を用いて製造した顆粒は良好に付着しなかった。Miragel(登 録商標)、ゼラチン化ワクシー及びゼラチン化パール澱粉を用いて製造した顆粒 は全て、非常に良好に付着した。ゼラチン化“Amylon5”を用いて製造し た顆粒を除いて、全ての澱粉顆粒の付着性に対して2−プロパノールは大きな影 響を及ぼすので、ガラススライドの場合と同様に、有意な相互作用が生じた(変 動分析、F=15.26、df=4.90、P<0.001)。 ガラススライドアッセイの結果と同様に、2−プロパノールは種々な澱粉顆粒 の7日後の付着性に対して有意な影響を及ぼした(変動分析、F=342.51 、df=1.126、P<0.001)。 C.B.トゥリンギエンシスによるバイオアッセイ B.トゥリンギエンシスの殺虫活性の残存に対する2−プロパノール使用の影 響を試験するために、実施例2Aの操作に従って30%(v/v)2−プロパノ ール溶液を用いて、但しB.トゥリンギエンシス テクニカルパウダー(tec hnical powder)(Abbott Laboratoriesから 提供)を乾燥成分1mgにつき1600国際単位の割合で加えて、顆粒を製造し た。対照として、顆粒を水のみを用いて製造し、両方の製剤をB.ツリンギエン シスなしに製造した。次に、これらの4種類の顆粒をヨーロッパアワノメイガ (オストリニア・ヌビラリス・ハブナー(Ostrinia nubilali Hubner)[Lepidptera:Pyralidae])幼虫(n eonate)に対する殺虫活性に関して評価した。α−アミラーゼ2mgを含 む蒸留水2ml中で37℃において顆粒100mgを1時間インキュベートする ことによって、アッセイを開始した。この懸濁液を水によって約8mlになるま で希釈し、Virtishear組織ホモジナイザー(Virtis)中で全出 力において10秒間均質化した。次に、緑色食用着色剤2mlを加えた。 アワノメイガ幼虫60匹に該懸濁液数滴を食べさせ(Hughes & Wo od 1981)、次にこれらの幼虫を人工食餌を含むプラスチックカップに個 別に移し入れた。2日後に死亡率を算出した。この研究からのデータを下記表3 に要約する。 *昆虫60匹/製剤を基準にする。 B.ツリンギエンシスと2−プロパノールとを用いて製造した顆粒は、O.ヌ ビラリスの死亡率(2回の試験において52%、42%)によって評価したとき に、同様にして、但し2−プロパノールなしで製造した顆粒(48%)と比べて 、活性の低下を殆ど又は全く示さなかった。 D.実地捕捉試験(field trapping test) 澱粉顆粒状製剤を試験して、これらの製剤がウェスターン・ハムシモドキ幼虫 (Western corn rootworm)、ディアブロティカ ヴアー ギフェラ ヴァーギフェラ レコンテ(Diabrotica virgife ra virgifera LeConte)を如何にうまく引き付けるかを評 価した。全ての顆粒はプレゼラチン化パール澱粉、水、2−プロパノール、カル バリール(carbaryl)(殺虫剤)及びバッファロ・ゴード(buffa lo gourd)根粉末(Curcurbita foetedissima H.B.K.、摂食刺激薬)を用いて製造し;一部の製剤には誘引剤として p−メトキシシンナムアルデヒド(PMCn;Schweizerhall,I nc.,ニュージャージー州,サウスプレインフィールド)を用いた。 プレゼラチン化パール澱粉約30gに30%(v/v) 2−プロパノール溶 液約30mlを混合することによって顆粒を製造した。ゼラチン化の前に、カル バリール(2%AI/乾量)と乾燥粉末状のバッファロ・ゴード根(Curcu rbita foetedissima H.B.K.、摂食刺激薬)(5%w t/wt)とを加えた。 揮発性誘引剤も封入して、しかも一定期間にわたって放出させることができる かどうかを判定するために、LampmanとMetcalf(1988)がD .v.ヴァーギフェラに対する誘引剤であると示したp−メトキシシンナムアル デヒド(Schweizerhall,Inc.,ニュージャージー州,サウス プレインフィールド)を2種類の方法の一つで製剤に加えた:即ち、該誘引剤を ゲル化前に乾燥成分に加えるか、又は予め製造した顆粒を誘引剤含有溶液中に浸 漬した。 顆粒の誘引性に対する誘引剤濃度の効果を評価するために、3種類の濃度(乾 量の約0.1、1.0及び10.0%)を用いた。顆粒を50%エタノール中に 浸漬して、Beckmann DU−50分光光度計において320nmでの吸 光度(absorption)を測定することによって、p−メトキシシンナム アルデヒドの実際の濃度を算出した。配合後に、顆粒100mgを固体底部を備 えたガラス瓶トラップ(vial trap)(Shaw等,1984)中に入 れ(Lance,1988)、1990年8月7日に飼料用トウモロコシ(fi eld corn)に耳の高さにおいて入れた。この実験は5ブロックによるラ ンダム化完全ブロック設計で設定した。ブロックは約10mの間隔を置いたガラ ス瓶付きトウモロコシの列から構成された。 10列毎にブロックを分離した。畑(field)に配置した後の3、6、9及び 12日目にトラップをサンプリングした。さらに、ガラス瓶の半数が6日後に新 鮮な顆粒を受容することができるように、充分なトラップを最初に確保した。そ れ故、各ブロックには合計14トラップが存在した;3トラップは封入されたp −メトキシシンナムアルデヒドを含み、6日後に交換せず、3トラップは顆粒中 に 吸収された誘引剤を含み、6日後に交換せず、同じ6種類の顆粒は6日後に交換 した。誘引剤を含まない対照顆粒の2種類の処理(1処理は6日後に交換し、他 方の処理は交換せず)も畑に配置した。 14種類の処理をそれそれ5回再現した。変動分析を主要効果としての日(d ay)と処理とに関する4x14要因分析で実施した。次に、対比を用いて、顆 粒交換、誘引剤添加及び誘引剤の濃度の相対的効果を毎日評価した。各3日間に 捕捉された甲虫(beetle)の平均数(下記表4)に対して、下記表5に示 す統計的対比を実施した。これらの分析の結果を下記表6に示す。 各日の結果は、誘引剤を含まない顆粒入りガラス瓶には誘引剤を加えたガラス 瓶におけるよりも少ない甲虫が捕捉されることを示した。これらの結果は12日 間にわたるp−メトキシシンナムアルデヒドの持続放出を示唆する(対比1)。 最初の3日間を除いて、誘引剤の添加法(position)(即ち、浸漬対封 入)又は顆粒交換の有無(対比2、3、6、7、8、9、10、11)による効 果は存在しなかった。誘引剤の濃度に関する有意な線形関係が存在し、このこと は用量効果を実証した(対比4、5、12、13)。遅いサンプリング期間中に は多い甲虫が捕捉されたので(表4)、捕捉日によって有意な効果が存在した( F=92.5、df=3.195、P<0.001)。このことは、ハムシモド キ幼虫(rootworm)の発生は8月中続くので、集団全体の増加を表す。 a/ 顆粒10mgを50%エタノール100ml中に1時間浸漬し、320nm における吸光度を読み取ることによってp−メトキシシンナムアルデヒドを分析 した。読取り値を標準曲線に比較した。 b/ p−メトキシシンナムアルデヒドをゼラチン化前に製剤に加えた(封入)又 は予め製造した顆粒をPMCn含有溶剤中に浸漬した。 a/ df=1.52実施例3無機塩による研究 A.顆粒付着性に対する無機塩の種類の影響 Miragel(登録商標)30gに1種類以上の無機塩と水との混合物を混 合することによって、顆粒を製造した。混合が進行するにつれて、個別の顆粒が 生成した。これらの顆粒を実施例1の操作に従って、顕微鏡ガラススライドへの 付着性に関して試験した。これらの研究結果を下記表7に要約する。 B.ワタの葉への顆粒の付着性 澱粉約26gに、水30ml中にCaCl2・2H2O約45gを溶解して製造 した水溶液約7mlを混合することによって顆粒を製造した。対照として、水2 5mlとMiragel(登録商標)25gとによって顆粒を製造した。顆粒約 30mgを予め濡らしたワタの葉30枚の各々に供給した。 供給後1日、7日又は14日目に、1処理につき葉10枚の各々から顆粒を回 収し、計量して、時間が経つにつれての付着性を評価した。さらに、3回のサン プリング期間の各々の間に各葉ディスクに水を供給した。 澱粉がMiragel(登録商標)である場合には、塩化カルシウムによって 製造した顆粒の全て(30mg)は1日目に存在したが、水によって製造した顆 粒では24mgのみが存在した。7日後に、塩化カルシウム顆粒の22mgが残 留したが、水顆粒では11mgのみが存在した。14日後に、塩化カルシウム顆 粒の13mgが残留したが、水顆粒では3mgのみが存在した。 澱粉がプレゼラチン化コーンフラワー(corn flour)961である 場合には、塩化カルシウムによって製造した顆粒21mgと水によって製造した 顆粒25mgとを1日目に回収した。7日後に、塩化カルシウム顆粒と水顆粒と の平均回収量はそれぞれ20mgと3mgであった。 C.顆粒サイズの効果 ワタの葉への付着性に対する粒度の効果を試験するために、澱粉約26gに水 30ml中にCaC12・2H2O約45gを溶解して製造した水溶液約7mlを 混合することによって顆粒を製造し、ワイヤメッシュによって所望のサイズ範囲 にふるい分けした。ワタの葉への付着性を実施例1の操作に従って1日後と7日 後に測定した。 20メッシュを通過するが40メッシュを通過しない顆粒(+20−40)2 6mgと20mgとが、1日後と7日後にそれぞれ回収された。+10−20サ イズ顆粒では20mgと16mgとが、1日後と7日後にそれぞれ回収された。 他の研究では、プレゼラチン化フラワー(flour)980(Illino is Cereal Millsから供給)とより低濃度のCaCl2(水30 ml中にCaCl2・2H2O 30g)とを用いたこと以外は、上記と同様に顆 粒を製造した。次に、これらの顆粒をワイヤメッシュによって所望のサイズ範囲 にふるい分けした。ワタの葉への付着性を実施例1の操作に従って1日後と7日 後に測定した。 +16−20サイズの顆粒の23mgと12mgとが、1日後と7日後にそれ ぞれ回収され、+10−16サイズの顆粒の17mgと8mgとが、同じ期間に 回収された。 これらの研究からのデータは、塩化カルシウムによって製造した顆粒はワタの 葉に付着したが、水のみで製造した顆粒は洗い落とされたことを示す。さらに、 一般に、小さい粒子は大きい顆粒よりも良好に付着し、フラワー961を用いて 製造した顆粒はフラワー980を用いて製造した顆粒よりも良好に付着した。 D.ヨーロッパアワノメイガによるバイオアッセイ 本発明の方法に従って製造して、用いた顆粒の実際の受容性(actuala cceptance)を試験するように、研究を設計した。固体を加える前の液 体部分にBtを加えたこと以外はC項において上述した操作に従って、Mira gel(登録商標)、コーンフラワー961及びCaCl2を用いて顆粒を製造 した。Bt活性を国際単位で測定し、顆粒の所望の活性を得るために充分なBt を加えた。一部の顆粒は、アワニメイガ幼虫が良好に反応する商業的に入手可能 な摂食刺激薬であるCoax((登録商標)を用いて製造した。 次に、グリシンエンベロープから顆粒を注意深く散布することによって、予め 標識した面積33cm2において濡れたワタの葉に顆粒を供給した。乾燥後に、 この葉の面積を取り出して、新生(新たに購化した)アワノメイガ幼虫10匹を 含む9cmプラスチックペトリ皿に入れた。3日後に、ペトリ皿を開けて、幼虫 の死亡率を得た。各処理に関して10回の反復を実施した。これらの研究結果を 下記表8に要約する、この表において太い線は個々の実験を分離する。 塩化カルシウムとCoax(登録商標)とを用いて製造した顆粒は、Coax (登録商標)を用いずに製造した顆粒よりも効果的であった。一般に、多量の顆 粒が多くの昆虫を殺し、高レベルのBtを含む顆粒もより多くの幼虫を殺した。 Flour961を用いて製造した顆粒は、使用前でさえも、凝集し、顆粒の あまり均一ではない分散を生じた。このような凝集は、葉表面の顆粒の均一な分 布に比べて、昆虫が凝塊を発見しやすいので、低い死亡率を生ずると思われる。 E.摂食選択性(feeding preference) これらの研究は、2種類の選択肢を与えた場合に、アワノメイガが1種類の顆 粒を優先的に食べるかどうかを判定するために設計して、実施した。上記C項で 開示したように、Miragel(登録商標)、コーンフラワー961又はコー ンフラワー980を用いて顆粒を製造した。当該技術分野において周知の標準方 法に従って、摂食選択性を判定した(Barlett等)。これらの研究結果を 下記表9に示す、表中で個々の実験は太い線で分離する。 このデータはフラワー961又はフラワー980を用いて製造した顆粒がMi ragel(登録商標)を用いて製造した顆粒と比べて選択させた場合に非常に 好まれたことを示す。幼虫はさらにいずれかのフラワーを用いて製造した顆粒を 、Miragel(登録商標)とCoax(登録商標)とを用いて製造した顆粒 に比べて選択させた場合に、好み、このことはフラワー中のタンパク質がCoa x(登録商標)の成分よりも良好な摂食刺激薬であることを示唆する。いずれか の フラワーを用いて製造した顆粒の間で選択させた場合に、Coax(登録商標) も存在するときには、幼虫は選択性を全く示さないか又は僅かに示すにすぎない が、Coax(登録商標)が存在しないときには、幼虫はフラワー980を好ん だ。 F.トウモロコシ中の顆粒のバイオアッセイ (1)コーンフラワー961約26gに、水30ml中にCaCl2・2H2O 約45gを溶解して製造した水溶液約7mlを、又は(2)プレゼラチン化フラ ワー980約26gに、水30ml中にCaC12・2H2O約30gを溶解して 製造した水溶液約7mlを混合することによって顆粒を製造した。顆粒を温室育 ちのトウモロコシの輪生体(whorl)に供給した。次に、卵塊(2/植物) 又は幼虫(25/植物)をトウモロコシに供給した。7日後に、植物を切開し、 生存幼虫を計数した。これらの研究からのデータを下記表10に示す、表中で個 々の実験は太い線で分離する。 顆粒は全て、植物の輪生体内においてアワノメイガに対して非常に有効であっ た。顆粒はアワノメイガが活発に餌を食べる輪生体内に濃縮される傾向があった 。それ故、幼虫が顆粒上に存在して、餌を食べるか又は顆粒(特に、フラワー9 80によって製造した顆粒)の外側を洗浄して、Btによって汚染された水を摂 取することが非常に考えられる。Btを含む種々な処理には有意差が見られなか った。実施例4有機溶剤と無機塩とによる研究 A.ガラススライドへの付着性 Miragel(登録商標)約30gに、水混和可能な有機溶剤と、無機塩を 含む水性溶剤とを混合することによって顆粒を製造した。実施例2の操作に従っ てゲル化素材から顆粒を製造した。形成した顆粒の付着性を実施例1の操作に従 って評価した。この研究からの要約データを下記表11に示す。 表9のデータは、水混和可能な有機溶剤[アセトン又はイソプロピルアルコー ル(IPOH)]と無機塩[FeCl3又は(NH4)2SO4]を用いて製造し た顆粒がガラススライドに付着することを示す。 B.ワタの葉への付着性 実施例2の操作に従って、Miragel(登録商標)(30g)、無機塩及 び水混和可能な有機溶剤を用いて顆粒を製造し、ワタの葉へのそれらの付着性を 実施例1の操作に従って評価した。これらの研究からの要約データを下記表12 に示す。 * 残留顆粒(mg) ** (NH42SO4は粉状であり、Miragel(登録商標)に直接加えた 。 表12のデータは、水混和可能な有機溶剤、無機塩又はこれらの混合物を用い て製造した顆粒が植物の葉の表面に付着することを示す。 C.B.トゥリンギエンシスによるバイオアッセイ Miragel(登録商標)と、昆虫病原体(entomopathogen )バチルス トゥリンギエンシス(Bacillus thuringiens is )(Bt)と、水、水混和可能な有機溶剤及び無機塩から成る種々な製剤と を用いて製造した。次に、顆粒をアミラーゼ酵素によって加水分解して、実施例 3に述べたようにオストリニア ヌビラリスの新生幼虫(nenonate)に 供給した。6種類の顆粒製剤を製造して、研究した。 製剤1では、Miragel(登録商標)43gに30%(v/v)2−プロ パノール溶液35mlを混合した。次に、Btテクニカルパウダー(Abbot t Laboratories 68,900IU/mg)1gを顆粒の外側に 塗布した。 製剤2では、Miragel(登録商標)43gに30%(v/v)2−プロ パノール溶液43mlを混合した。次に、Btテクニカルパウダー(Abbot t Laboratories 68,900IU/mg)1gを顆粒の外側に 塗布した。 製剤3では、Miragel(登録商標)43gにBt 1gを混合し、次に 30%(v/v)2−プロパノール溶液43mlを混合した。これによって、B tは顆粒全体に均一に分散した。 製剤4では、CaCl2・2H2O 90gを水60mlに溶解した。この溶液 4mlにMiragel(登録商標)30gを混合した。追加の4mlのCaC l2溶液を次に混合して、顆粒を形成した。次に、Bt975mgを顆粒上に塗 布した。 製剤5では、Bt975mgにMiragel(登録商標)30gを混合した 。この澱粉−Bt混合物にCaCl2溶液(CaCl2・2H2O 90gを水6 0mlに溶解した)約8mlを加えた。 製剤6では、Miragel(登録商標)30gにBt(1600 IU/m g)を混合してから、これを水30mlに加えた。数時間後に、この素材をWa ringブレンダー中で粉砕した。 これらの研究結果を下記表13に要約する。 * 昆虫60匹/製剤を基準にする。 表13のデータは、本発明の方法によって配合して用いた場合に、昆虫病原体 Btの殺虫活性が影響されないことを示す。実施例5他の水分散剤による研究 A.糖 水約20gに糖(糖密、スクロース又はStaleyデキストリン200)約 80gを混合することによって、糖溶液を製造した。この糖溶液約8mlにフラ ワー961約30gを加え、得られた混合物を混和した。形成した顆粒を次に乾 燥させて、過剰な水分を除去した。ガラススライドとワタの葉とに対する顆粒付 着性を実施例1の操作に従って測定した。 スクロース、糖密及びStaleyデキストリン200を用いて製造した顆粒 の61.2%、63%及び35.8%が、それぞれ、4回の洗浄/乾燥サイクル 後にガラススライドに付着した。 スクロース、糖密及びStaleyデキストリン200を用いて製造した顆粒 の13.9%、14.3%及び18.51%が、それぞれ、温室での7日間後に ワタの葉表面に残留した。 プレゼラチン化Flour961 15gに、2,4−D塩(2,4−ジクロ ロフェノキシアセテート・ナトリウム塩)1.5gと糖密(固形分74%)4g とを乳鉢と乳棒によって混合した。2.4−Dを2,4−Dエステル(2,4− ジクロロフェノキシアセテート・イソプロピルエステル)、メトラクロール(m etolachlor)(2−クロロ−N−(2−エチル−6−メチルフェニル )−N−(2−メトキシ−1−ベンゼンジカルボキシレート)、ジアジノン(0 ,0−ジエチル0−[6−メチル−2−(1−メチルエチル)−4−ピリミジニ ル]ホスホロチオエート)又はカルバリール(1−ナフタレニルメチルカルバメ ート)に代えた製剤も製造した。他の例では、ジミリン(Dimilin)(N −{[(4−クロロフェニル)アミノ}カルボニル}−2,6−ジフルオロベン ズアミド)11gを2−プロパノール50mlと水100ml中に懸濁させ、M iragel(登録商標)200gを混合した。上記サンプルの全ては予め濡ら した顕微鏡ガラススライドに良好に付着した。 B.乾燥した生物体物質 1.植物の葉方法 Waringブレンダー中で新鮮な植物の葉5gにプレゼラチン化フラワー9 61又はMiragel(登録商標)15gを混合した。このフラワーをゲル化 して、顆粒を形成するために充分な水分を植物組織が与えた。乾燥後に、物質1 6gが回収された。形成した顆粒のガラススライドとワタの葉とに対する付着性 を上述のように測定した。 ガラススライドアッセイでは、付着性はMiragel(登録商標)とトウモ ロコシの葉とを用いて製造した顆粒では90.3%、Miragel(登録商標 )とワタの葉とを用いて製造した顆粒では91.6%、フラワーとホースラディ シュの葉とを用いて製造した顆粒では83.1%、フラワーとワタの葉とを用い て製造した顆粒では75.6%であった。 フラワーとワタの葉とを用いて製造した顆粒22mgが7日後にワタの葉表面 に残留した。 2.昆虫方法 エントモポックスウィルスに感染した又は感染しない冷凍グラスホッパー(感 染グラスホッパー約12匹又は非感染グラスホッパー5匹)5gに、Warin gブレンダー中でプレゼラチン化フラワー961 15gを混合した。グラスホ ッパーの水分はゲル化と顆粒形成を生ずるために充分であった。乾燥後に、顆粒 18gが回収された。形成した顆粒のガラススライドとワタの葉とに対する付着 性 を上述のように測定した。 ガラススライド上に載せた顆粒の26%は4回の洗浄/乾燥サイクル後に保持 されたが、顆粒30mg/葉の供給後の7日目にワタの葉表面に顆粒16.3m gが残留した。 第3期〜第4期グラスホッパー約30匹を、下記のように、4種類の供試製剤 の1種類 1gと新鮮なライ麦苗木葉約20gとを含む円筒形マイラー管(my lar tube)(長さ30cm、直径10cm)中に入れた。1.エントモ ポックスウィルス感染グラスホッパーを用いて製造した顆粒 2.非感染グラスホッパーを用いて製造した顆粒 3.小麦ふすまに塗布したエントモポックスウィルス 4.対照小麦ふすま 3日後に、顆粒を取り出し、新鮮なライ麦を28日間供給した。グラスホッパ ーを死亡したときに回収し、標準方法を用いて、全てのグラスホッパーをウィル ス感染に関して検査した。 これらの研究からの結果を下記表14に要約する。 3.吸水性ポリマー 澱粉及び加水分解アクリロニトリルの吸収性ポリマー0.25gによって水5 gを吸収させ、Waringブレンダー中でフラワー961 20gに少量ずつ (portion wise)加えた。混合プロセス中に形成された顆粒を室温 において乾燥させた。形成した顆粒のガラススライドとワタの葉とに対する付着 性を上述のように測定した。 ガラススライド上に載せた顆粒の87%は4回の洗浄/乾燥サイクル後に保持 された。顆粒30mg/葉の供給後の7日目にワタの葉表面に顆粒21.02m gが残留した。 4.無水CaCl2 プレゼラチン化フラワー961にふるい分けした無水CaCl2(40メッシ ュ通過)を混合し、混和して、識別可能な顆粒を含まないダスト状混合物を形成 した。澱粉対CaCl2の重量%比は約8:2から約39:1まで変化した。形 成した顆粒のガラススライドとワタの葉とに対する付着性を実施例1の操作の変 更方法に従って測定した。 ガラススライド又はワタの葉を予め濡らす代わりに、このダストを乾燥表面に 直接供給し、大気から水和させた。次に、この表面を前記操作に従って洗浄した 。乾燥した葉に供給した後に、CaCl2が空気から水分を充分な量で吸収して 、フラワーを濡らし、葉表面で添加成分を直接配合すると思われる。 この製剤のガラススライドへの付着性は澱粉対CaCl2の比によって変化し た。この比が8:2である場合に、ガラススライド上の保持は36.6%であり ;この比が9:1の場合には16.3%であり;この比が19:1である場合に 3%であり;この比が39:1である場合に5.1%であった。 この製剤のワタの葉への付着性も澱粉対CaCl2の比によって変化した。こ の比が8:2である場合に、7日後のワタの葉上の保持は14.3mgであり; この比が19:1の場合には8.6mgであった。 ワタの葉ディスク上のヨーロッパアワノメイガに対する種々な製剤の効力を検 査する方法を開発した。一部の顆粒にBtを加えた以外は、上述したように、糖 、植物の葉、冷凍昆虫、吸水性ポリマー又は無水CaCl2を用いて顆粒を製造 した。温室で成長した、完全に広げたワタの葉上に予め標識した湿った33cm2 ディスクに、10〜30mgの顆粒を供給した。次に、このディスクを葉から 切り取り、新しく購化したアワノメイガ幼虫10匹と共にプラスチック皿に入れ た。この幼虫に3日間摂食させ、その後に皿を開け、生存幼虫と死亡幼虫とを計 数して、死亡率を得た。この研究からの結果を下記表15に要約する。 *乾燥した葉に顆粒を供給。実施例6被覆顆粒による研究 プレゼラチン化フラワー980(Illinois Cereal Mill sからの商業的コーンフラワー)(メッシュサイズ+10−16)20gに、等 量(wt/wt)のCaCl2・2H2Oと水とを混合して製造した塩溶液7ml 中に懸濁させたCondorテクニカル バチルス トゥリンギエンシス(Bt )(Ecogenから)570mgを混合した。これはBtによるフラワーの被 覆を生じた。室温における乾燥後に+10−16メッシュ物質26gを回収した 。 供給後1日目と7日目とのワタの葉から、それぞれ、平均16.6mgと8. 1mgとの顆粒を回収した。実施例1Bにおけるように、葉を7日間に全体で3 回水ですすぎ洗いした。メッシュサイズ+16−20によって製造した顆粒は、 ワタの葉への供給後の1日目と7日目にそれぞれ23mgと12mgの回収を生 じた。 実施例3Fの操作に従って、Btを含む又は含まない、上述のように製造した 顆粒をトウモロコシ輪生体に供給して、ヨーロッパアワノメイガ幼虫に感染させ た。7日後に、平均1.7匹のアワノメイガがBt顆粒で処理したトウモロコシ 上に計数されたが、Btなしで処理した植物からは平均13.8匹のアワノメイ ガが回収された。 このプロセスを拡大するために、フラワー980(メッシュサイズ+16−2 0)900gに、遊星形ミキサー中で、摂食刺激薬Coax(登録商標)100 gとテクニカルBt6.9gとを乾式混合した。混合しながら、塩化カルシウム 溶液300mlを少量ずつ加えた。風乾生成物はBt400 IU単位/物質m gを含み、磨砕せずにフラワーのオリジナル粒度を保持した。 フラワー980とフラワー961との組合せを用いても顆粒を製造することが できる。フラワー980(+10−16)125gに、フラワー961(+60 メッシュ)25gを混合した。テクニカルBt1.65gを含む塩化カルシウム 溶液15mlを混合しながら加えた。+10−16メッシュ粒子の回収量は風乾 後に168gであった。 これらの研究からのデータは、植物表面に付着するフラワー粒子上にBtを塗 布することができる、本発明の他の態様を実証する。実施例7他の表面への顆粒の付着性 実施例5B4におけるように2:1の比での粉状無水塩化カルシウムとフラワ ー961によって、吸着性粒子を製造し、乾燥表面に供給した。これらの粒子は 動物ヘア、鉄金属及びアルミニウムホイルに粘着した。 実施例3BにおけるようにFlour961に塩化カルシウム溶液を混合する ことによって顆粒を製造した。メッシュサイズ+20−40である顆粒を動物ヘ ア、サランラップ、アルミニウムホイル、パラフィン紙及びプロピレンの予め濡 らした表面に供給した。顆粒はこれらの面の全てに良好に付着し、前述のように 洗い落としに耐えた。 上記実施例は本発明の特定の実施態様を説明する。このような実施態様におい て本発明の本来の要旨及び範囲から逸脱せずに種々な修正、変更及び変化がなさ れうることは当業者に容易に明らかであろう。 参考文献 以下に記載する参考文献は本発明で使用する方法、手法、および/または組成 物を補充、説明、背景を説明、あるいは教示するために、参考文献として本明細 書に包含される。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1994年8月15日 【補正内容】差し替え用紙第51〜52頁の翻訳文:原翻訳文第51頁1行〜第57頁最終行 (請求の範囲・・・・・記載の顆粒。)と差し替える 請求の範囲 1. 病害虫防除剤を包含する付着性デンプン基剤顆粒の製造法であって、 (a)約5℃〜約100℃の温度において、有効包含量のプレゲル化デンプン; 有害生物駆除有効量の該病害虫防除剤;無機塩、水吸収剤ポリマー、糖および乾 燥生物物質から成る群より選択される有効分散剤量の水分散剤;並びに水を混合 して混合物を生成し; (b)該混合物をゲル化条件下および該混合物が付着性顆粒を生成するのに十 分な時間で保持し;そして (c)有害生物駆除有効量の該病害虫防除剤を含有する該顆粒を回収する工程 を含む上記方法。 2. 前記混合が、有効包含量のプレゲル化デンプン、有害生物駆除有効量の 該病害虫防除剤および有効分散剤量の水分散剤と水とを混合して混合物を生成す ることを含み、ここにおいて該病害虫防除剤は該プレゲル化デンプン中に封入さ れている請求項1に記載の方法。 3. 前記プレゲル化デンプンが、完全にプレゲル化されたパールコーンスタ ーチ、パールコーンスターチ、ワクシーコーンスターチ、トウモロコシ粉末、ジ ャガイモアミロペクチンまたはそれらの混合物である請求項1に記載の方法。 4. 前記病害虫防除剤が、生きている病原体、化学的有害生物駆除剤、病害 虫誘引剤、病害虫食刺激剤またはそれらの混合物である請求項1に記載の方法。 5. 前記生きている病原体が、細菌、真菌、ウイルス、原生動物または線虫 である請求項5に記載の方法。 6. 前記細菌がB.トゥリンギエンシス(thuringiensis)で ある請求項6に記載の方法。 7. 前記無機塩が、ハロゲン化物、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩またはそれら の混合物である請求項1に記載の方法。 8. 前記無機塩が、CaCl2、(NH42SO4、Na2SO4、KI、Fe Cl3またはそれらの混合物である請求項1に記載の方法。 9. 前記付着性顆粒が、植物表面に対して付着性である性質を特徴とする請 求項1に記載の方法。 10.前記植物表面が植物の葉の表面である請求項20に記載の方法。 11.前記付着性顆粒が、動物の外表面に対して付着性である性質を特徴とす る請求項1に記載の方法。 12.動物の前記外表面が、皮膚、毛皮または毛である請求項22に記載の方 法。 13.前記デンプン基剤顆粒を、請求項1に記載の方法によって製造する請求 項24に記載の方法。 14.請求項1に記載の方法によって製造されたデンプン基剤顆粒。 【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1994年9月8日 【補正内容】差し替え用紙第3頁の翻訳文:原翻訳文第3頁3行〜第4頁9行(餌は、・・・ ・・が含まれた。)と差し替える 餌は、グラスホッパー(grasshoppers)(ショットウェル(Sho twell)、1944年)に対する、より最近ではヨーロッパアワノメイガ( corn borers)(マクガイア(McGuire)ら、1990年)に 対する防除作業において用いられてきた。餌は摂取される必要があるので、それ らは液体スプレーか、ダストかまたは不活性顆粒担体よりもはるかに特効性であ る。 アリ(fire ant)などの地上に住む昆虫および選択的有害生物駆除剤 使用を必要とするある種のグラスホッパー種に対する吸収による病害虫管理プロ グラムは、これらの種類の餌の応用分野である。しかしながら、現在利用可能な 餌は、顆粒が給餌区域から容易に駆逐され、したがってそれらが標的病害虫に対 して無効になるので、葉を常食する病害虫の大部分を防除する有用性には限界が ある。更に、理論計算値は、1ポンド/エーカー(5.44kg/ヘクタール) の適用率において葉の面積の0.01%未満が覆われることを示し、直径約1ミ リメートル(mm)の粒度が推定される(ケストラー(Koestler)、1 980年)。昆虫が顆粒を発見する可能性を最大限にするためには、揮発性誘引 剤を製剤中に包含してよい(例えば、マインケ(Meinke)ら、1989年 ;メトカーフ(Metcalf)およびランプマン(Lampmann)、19 89年;ランス・アンド・スッター(Lance & Sutter)、199 0年)。 昆虫防除剤用の顆粒担体は、概して、土壌性病害虫の防除にのみ適当であった 。それらは葉に対して粘着しにくいし、したがって、風、雨または他の妨害作用 によって除去されやすいので、植物に対する昆虫の葉の防除には有用ではなかっ た。葉の昆虫防除用の顆粒担体は有効でも経済的でもなかった。 デンプンマトリックス中に昆虫病原体を封入する方法が開発された。(デュン クレ(Dunkle)およびシャシャ、1988年並びに米国特許第4,859 ,377号明細書)。近年、一連の論文は、デュンクレ・アンド・シャシャ(1 988)技法を用いる可能性を検討してきた。これらのデンプンマトリックス中 に封入された薬剤の一つの種類は細菌、特に、ヨーロッパアワノメイガの防除用 のバチルス・トゥリンギエンシス・バーリナー(Bacillus thuringiensis Berliner)であった(マクガイアら、1 990年)。山地グラスホッパーの防除用のグラスホッパー昆虫ポックスウイル スも同様に処方された(マクガイアら、1991年)。 もう一つの応用において、製剤を製造するためのデンプン封入法は、成体ディ アブロティカ種(Diabrotica spp.)を防除するのに用いられた (例えば、ラーンスおよびスッター、1990年;ワイスリング・アンド・マイ ンケ(Weissling & Meinke)、1991年)。製剤中の成分 には、誘引剤、摂食刺激剤(ククルビタシン)および少量の殺虫剤が含まれた。差し替え用紙第15頁の翻訳文:原翻訳文第15頁6行〜第16頁6行(本発明 の方法・・・・・保持される。)と差し替える 本発明の方法とは対照的に、エデン(Eden)らの封入法(米国特許第4,7 55,397号明細書)は、飽和または過飽和塩溶液の使用を考察している。 無機塩と一緒に用いられる水性溶媒は、水および、場合により、上記に開示さ れたような水混和性有機溶媒を含む。好ましい有機溶媒、並びに水および水混和 性有機溶媒の好ましい比率は、前記に記載されたのと同様である。水性溶媒が水 混和性有機溶媒を含む場合、無機塩をデンプンと混合する前にこのような有機溶 媒と混合することができるしまたは塩およびデンプンを、有機溶媒を加える前に ドライブレンドすることができる。 もう一つの実施態様において、無機塩を水または水性溶媒と混合する前にデン プンと混合する。このような実施態様により、用いられる水性溶媒または水の量 は、無機塩の性状および配合に依る。用いられる水性溶媒または水の最小量は、 実質的に全部(約90%)のデンプンをゲル化させ且つ顆粒生成させるのに必要 な量である。 無機塩がCaCl2などの無水吸湿性塩である場合、ゲル化および顆粒生成に 十分な水は、無水塩によって吸収される大気中の水分によって供給される。この ような状況では、他の水分を加える必要がない。 例として、付着性顆粒は、デンプンおよび無水CaCl2を約8:2〜約39 :1の重量%比で混合し、そして空気中から水分を吸収させることによって生成 された。(以下の実施例3を参照されたい)CaCl2が6倍モル過剰の水を吸 収した場合[Hawley′s Condensed Chemical Dictionary ,第11版,N.I.サクス(Sax)およびR.J.ル イス・シニア(Lewis,Sr.)改訂、バン・ノストランド・ライホールド ・カンパニー(Van Nostrand Reihold Co.)、ニュー ヨーク(1987)]、デンプン、CaCl2および吸収された水を有する混合 物のデンプン対水の重量%比は、約10:1.6〜約10:0.2であった。 当業者は、デンプンを用いて顆粒を生成するのに必要とされるCaCl2以外 の無水塩の量を計算することができる。 デンプン、病害虫防除剤、水分散剤および水から生成された混合物は、顆粒生 成に十分な時間およびゲル化条件下で保持される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI A01N 57/12 G 9155−4H 57/16 103 C 9155−4H

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 病害虫防除剤を包含する付着性デンプン基剤顆粒の製造法であって、 (a)約5℃〜約100℃の温度において、有効包含量のプレゲル化デンプン、 有害生物駆除有効量の該病害虫防除剤、有効分散剤量の水溶性揮発性有機溶媒以 外の水分散剤および水を混合して混合物を生成し; (b)該混合物をゲル化条件下および該混合物が付着性顆粒を生成するのに十 分な時間で保持し;そして (c)有害生物駆除有効量の該病害虫防除剤を含有する該顆粒を回収する工程 を含む上記方法。 2. 前記混合が、該病害虫防除剤、該水分散剤および該水を混合して混合物 を生成した後、該混合物をプレゲル化デンプン顆粒と混合して混合物を生成する ことを含み、ここにおいて該プレゲル化デンプン顆粒は該病害虫防除剤で被覆さ れている請求項1に記載の方法。 3. 前記混合が、有効包含量のプレゲル化デンプン、有害生物駆除有効量の 該病害虫防除剤および有効分散剤量の水分散剤と水とを混合して混合物を生成す ることを含み、ここにおいて該病害虫防除剤は該プレゲル化デンプン中に封入さ れている請求項1に記載の方法。 4. 前記プレゲル化デンプンが、完全にプレゲル化されたパールコーンスタ ーチ、パールコーンスターチ、ワクシーコーンスターチ、トウモロコシ粉末、ジ ャガイモアミロペクチンまたはそれらの混合物である請求項1に記載の方法。 5. 前記病害虫防除剤が、生きている病原体、化学的有害生物駆除剤、病害 虫誘引剤、病害虫食刺激剤またはそれらの混合物である請求項1に記載の方法。 6. 前記生きている病原体が、細菌、真菌、ウイルス、原生動物または線虫 である請求項5に記載の方法。 7. 前記細菌がB.トゥリンギエンシス(thuringiensis)で ある請求項6に記載の方法。 8. 前記病害虫誘引剤がフェロモンである請求項5に記載の方法。 9. 前記病害虫食刺激剤がククルビタシンである請求項5に記載の方法。 10.前記化学的有害生物駆除剤が化学殺虫剤である請求項5に記載の方法。 11.前記化学殺虫剤が、ジミリン、マラチオン、カルバリルまたはダイアジ ノンである請求項10に記載の方法。 12.前記化学的有害生物駆除剤が除草剤である請求項5に記載の方法。 13.前記除草剤が、2,4−Dまたはメタロクロルである請求項12に記載 の方法。 14.前記水分散剤が、無機塩、水吸収剤ポリマー、糖、乾燥生物物質または それらの混合物である請求項1に記載の方法。 15.前記水混和性有機溶媒が、C1〜C6アルコール、C3〜C6ケトンまたは ジオキサンである請求項14に記載の方法。 16.前記C1〜C6アルコールが2−プロパノールである請求項15に記載の 方法。 17.前記C3〜C6ケトンがアセトンである請求項15に記載の方法。 18.前記無機塩が、ハロゲン化物、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩またはそれら の混合物である請求項14に記載の方法。 19.前記無機塩が、CaCl2、(NH42SO4、Na2SO4、KI、Fe Cl3またはそれらの混合物である請求項14に記載の方法。 20.前記付着性顆粒が、植物表面に対して付着性である性質を特徴とする請 求項1に記載の方法。 21.前記植物表面が植物の葉の表面である請求項20に記載の方法。 22.前記付着性顆粒が、動物の外表面に対して付着性である性質を特徴とす る請求項1に記載の方法。 23.動物の前記外表面が、皮膚、毛皮または毛である請求項22に記載の方 法。 24.生物の病害虫集団を減少させる方法であって、該生物の外表面に対して (a)病害虫防除剤を包含し且つ(b)該表面に対して付着するデンプン基剤顆 粒を供給することを含む上記方法。 25.前記生物が植物であり且つ前記外表面が葉の表面である請求項24に記 載の方法。 26.前記生物が動物であり且つ前記外表面が皮膚、毛または毛皮である請求 項24に記載の方法。 27.前記デンプン基剤顆粒を、請求項1に記載の方法によって製造する請求 項24に記載の方法。 28.生物の病害虫集団を減少させる方法であって、 (a)少なくとも1種類の病害虫防除剤を選択し; (b)該病害虫防除剤を、(i)約5℃〜約100℃の温度において、有害生 物駆除有効量の該病害虫防除剤、有効包含量のプレゲル化デンプン、有効分散剤 量の水分散剤および水を混合して混合物を生成し;(ii)該混合物をゲル化条 件下および該混合物が該生物の外表面に対して付着する顆粒を生成するのに十分 な時間で保持し;そして(iii)該顆粒を回収することによって付着性顆粒中 に包含し; (c)該顆粒を微粒子にし且つ篩分けし;そして (d)該顆粒を該生物の該外表面に供給する 工程を含む上記方法。 29.前記混合が、該病害虫防除剤、該水分散剤および該水を混合して混合物 を生成した後、該混合物をプレゲル化デンプン顆粒と混合して混合物を生成する ことを含み、ここにおいて該プレゲル化デンプン顆粒は該病害虫防除剤で被覆さ れている請求項28に記載の方法。 30.前記混合が、封入量のプレゲル化デンプン、有害生物駆除有効量の該病 害虫防除剤および有効分散剤量の水分散剤と水とを混合して混合物を生成するこ とを含み、ここにおいて該病害虫防除剤は該プレゲル化デンプン中に封入されて いる請求項28に記載の方法。 31.前記生物が植物であり且つ前記外表面が葉の表面である請求項28に記 載の方法。 32.前記生物が動物であり且つ前記外表面が皮膚、毛または毛皮である請求 項28に記載の方法。 33.前記プレゲル化デンプンが、完全にプレゲル化されたパールコーンスタ ーチ、パールコーンスターチ、ワクシーコーンスターチ、トウモロコシ粉末、ジ ャガイモアミロペクチンまたはそれらの混合物である請求項27に記載の方法。 34.前記病害虫防除剤が、生きている病原体、化学的有害生物駆除剤、病害 虫誘引剤、病害虫食刺激剤またはそれらの混合物を含む請求項28に記載の方法 。 35.前記生きている病原体が、細菌、真菌、ウイルス、原生動物または線虫 である請求項34に記載の方法。 36.前記細菌がB.トゥリンギエンシスである請求項35に記載の方法。 37.前記病害虫誘引剤がフェロモンである請求項34に記載の方法。 38.前記病害虫食刺激剤がククルビタシンである請求項34に記載の方法。 39.前記化学的有害生物駆除剤が化学殺虫剤である請求項34に記載の方法 。 40.前記化学殺虫剤が、ジミリン、マラチオン、カルバリルまたはダイアジ ノンである請求項39に記載の方法。 41.前記化学的有害生物駆除剤が除草剤である請求項34に記載の方法。 42.前記除草剤が、2,4−Dまたはメタラクロルである請求項38に記載 の方法。 43.前記水分散剤が、水混和性有機溶媒、無機塩、水吸収剤ポリマー、糖、 乾燥生物物質またはそれらの混合物である請求項28に記載の方法。 44.前記水混和性有機溶媒が、C1〜C6アルコール、C3〜C6ケトンまたは ジオキサンである請求項43に記載の方法。 45.前記C1〜C6アルコールが2−プロパノールである請求項44に記載の 方法。 46.前記C3〜C6ケトンがアセトンである請求項44に記載の方法。 47.前記無機塩が、ハロゲン化物、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩またはそれら の混合物である請求項43に記載の方法。 48.前記無機塩が、CaCl、(NH42SO4、Na2SO4、KI、F eCl3またはそれらの混合物である請求項43に記載の方法。 49.請求項1に記載の方法によって製造されたデンプン基剤顆粒。 50.病害虫防除剤を包含する付着性デンプン基剤顆粒。 51.前記デンプンが、完全にプレゲル化されたパールコーンスターチ、パー ルコーンスターチ、トウモロコシ粉末、ワクシーコーンスターチ、ジャガイモア ミロペクチンまたはそれらの混合物である請求項50に記載の顆粒。 52.前記病害虫防除剤が、生きている病原体、化学的有害生物駆除剤、病害 虫誘引剤、病害虫食刺激剤またはそれらの混合物を含む請求項50に記載の顆粒 。
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