177190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a hatóanyag szabályozható sebességgel történő leadását biztosító növényvédőszer granulátumok előállítására
177190 4 használhatók, amikoris a hatástartamra az illékonyság a mérvadó, s azt egyéb környezeti tényezők nem befolyásolják. A 186811 számú szovjet szabadalmi leírás szerint úgy állítható elő nyújtott hatású herbicid granulátum, hogy a herbicid hatóanyagból és bentonitból porkeveréket készítenek, majd ezt karbamid-formaldehid gyanta előkondenzátum vizes oldatával összegyúrják, s utána granulátummá sajtolják és szárítják. Az eljárást elsősorban Simazin (2-klór-4,6-bisz-etilamino-l ,3,5-triazin) hatóanyagra ajánlják. Bár ez az eljárás kétségtelenül nyújtott hatástartamot eredményez, ez azonban a környezeti tényezőktől függően erősen változó és időtartama tervszerűen nem szabályozható. Az 509 748 számú svájci szabadalmi leírás polimer hordozós növényvédőszer granulátumokat ismertet. Az eljárás szerint elkészítik a karbamid-formaldehid kondenzátumból, vagy poliakrilnitrilből a granulátumot, majd erre viszik fel oldatból a hatóanyagot. Eljárhatnak úgy is, hogy a műgyantát és a hatóanyagot sajtolással együttesen lemezzé alakítják, majd ezt aprítással granulálják. Az eljárás már kész műgyanta hordozót használ, s a felhozott példák szerint a hatástartam a hordozó fajlagos felületétől, mint meghatározó tinyezőtől függ. A 3223513 számú USA szabadalmi leírás olyan peszticid gyantaformulációt ismertet, amelynél valamilyen hatóanyagot összekevernek egy monomer amido és egy monomer aldehid vegyülettel, majd sav katalizátor és hőmérséklet hatására a kondenzáció lejátszódik és gyanta képződik, mely megszilárdul, s utána megőrlik. A kapott poralakú anyagot ezután a vízzel történő kipermetezhetőség érdekében inert hordozóval és adott esetben valamilyen tenziddel keverik. Kétségtelen, hogy az eljárással előállított termékből a térhálósítással kondenzált gyantába bezárt hatóanyag felszabadulása időben elnyúlik, azonban a hatástartam szabályozására ez csak korlátozott lehetőséget biztosít az egyetlen befolyásoló paraméter, a kondenzálás mértékének változtatásával. Hátránya az eljárásnak, hogy a kiszórhatóság érdekében utólag keverik a por alakú anyagot inert hordozóval és tenziddel (amelyek nem befolyásolhatják éppen ezért a hatástartamot), valamint az, hogy savas hidrolízisre érzékeny hatóanyagok esetében nem alkalmazható. Az ismertetett megoldások mindegyike kétségtelenül a hatástartam megnyújtását eredményezi, azonban annak tervszerű szabályozását, melyet a környezeti tényezők változóan befolyásolnak, nem teszik lehetővé. Adott hatóanyagok és adott környezeti feltételek esetén a hatástartamot (azt az időtartamot, ameddig a talajban legalább a hatáshoz szükséges minimális hatóanyag koncentráció megvan) a formált állapotban kijuttatott növér.yvédőszer aktív állapotba kerülésének (kibocsájtás, kioldás) és az aktív állapotban lévő hatóanyag koncentráció csökkenésének (bomlás, inaktiválódás) üteme szabja meg. Ha— azonos kezdő dózist és azonos csökkenési ütemet, tehát azonos talajt tételezve fel — a kibocsájtási sebesség nagy, úgy a szer gyorsan eléri, sőt tetemesen túl is haladja a hatáshoz szükséges minimális koncentrációt, ugyanakkor a kialakuló koncentráció hamar le is csökken a hatásos szint alá: a hatás-tartam tehát rövid lesz, a hatóanyag szükségtelenül nagy mennyiségben lesz jelen a talajban, a felhasználás gazdaságtalan, eltekintve a túladagolás egyéb káros következményeitől. Ha viszont a kibocsájtási sebesség túl kicsi, akkor a hatáshoz szükséges minimális koncentrációt el sem lehet érni, hatás tehát nincs, csak a környezet szennyezése. A fentiekkel összhangban a kibocsájtás sebességét tehát tervszerűen úgy kell szabályozni, hogy az képes legyen kompenzálni a csökkenést,tehát tartósan biztosítsa a hatékony koncentráció jelenlétét, s ezáltal a tartós hatást. Ha a kompenzálás kellő mértékű, úgy azonos hatástartam biztosítása mellett mód nyílhat az egyébként szokásos kezdő dózis csökkentésére is, hiszen a kibocsájtás sebességének szabályozásával a túladagolás elkerülhető. Mivel a lassított kibocsájtás a hatás kezdetének időpontját eltolja, s a szernek a hatáshoz szükséges minimális koncentrációja csak később alakul ki, a mindenkor alkalmazásra kerülő dózist célszerűen meg kell osztani egy nagy kibocsájtási sebességű kisebb részre, amely a minimális hatásos koncentráció gyors elérését biztosítja, s egy nagyobb, viszonylag kisebb kibocsájtási sebességű részre, amely a már elért koncentráció fenntartását biztosítja. Ez a megoldás a humán gyógyászatban az úgynevezett nyújtott hatású gyógyszerkészítmények esetében már ismert és alkalmazott. A hasonló igényeket kielégítő növényvédőszer készítmény előállítása azonban csak akkor sikerülhet, ha a hatóanyagok kibocsájtási sebességét valamilyen technológiai megoldással módunkban van bizonyos határok között a megkívánt mértékben tervszerűen szabályozni. Kutatásaink során azt találtuk, hogy ha azonos mennyiségű hatóanyagot tartalmazó karbamid-formaldehid illetve karbamid-tiokarbamid-formaldehid gyanta előkondenzátummal, mint kötőanyaggal, valamilyen nem feltétlen adszorptív tulajdonságú töltő és vázanyaggal, valamint valamely felületaktív anyaggal granulátumot készítünk úgy, hogy a felsorolt komponensek egymáshoz viszonyított arányát szisztematikusan változtatjuk, akkor a granulátumból a hatóanyag kibocsájtási sebességét szabályozhatjuk. A hatóanyag kibocsájtási sebességének szabályozása azt eredményezi, hogy alkalmazkodva a környezeti tényezőkhöz olyan készítményt van módunkban előállítani, melynek, hitástartama tervszerűen irányítható és az adott hatóanyag esetében optimális hatástartamot képes biztosítani. Mód van például olyan, különböző kibocsájtási sebességet eredményező granulátumok keverék formájában történő előállítására, amelyeknek egy része azonnali, gyors kezdeti hatást biztosít, míg a másik része lassú hatóanyagleadással a hatás eléréséhez szükséges állandó utánpótlást biztosítja. Különböző kibocsájtási sebességű granulátumok együttes alkalmazásával csökkenthető a hatástartam függése a környezeti tényezőktől a hatóanyag mennyiségének növelése nélkül a más granulálási eljárásokhoz viszonyítva. A szabályozott kibocsájtás csökkenti a túladagolás veszélyét és lehetővé teszi a kezdő dózis csökkentését, ezért előnyös a növényvédelem gazdaságossága és a környezetvédelem szempontjából egyaránt. A kibocsájtás tervszerű szabályozhatósága végső soron azt jelenti, hogy a szükséges hatástartamot minimális mennyiségű hatóanyaggal lehet elérni. A találmány szerinti eljárásnál a hatóanyag kibocsájtás szabályozását a következőkkel érjük el (illusztrálásul egyes esetekben hivatkozunk a példákban megadott jelű granulátumokra): I. a granulátum és az abban kialakult mikrokapillárisok, valamint a beágyazott anyagok nedvesedőképességét megfelelő felületaktív anyagok alkalmazásával változtatjuk, ezáltal a hozzáférhetőséget befolyásoljuk (KF Pr 20/T—0,5.. .KF Pr 20/T—2,5 jelű granulátumok). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
