專利名稱：環(huán)丙烯類化合物的給送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由分子封裝劑(encapsulation agents)(例如環(huán)糊精)和環(huán)丙烯以及它的衍生物(例如甲基環(huán)丙烯)形成的能抑制植物中乙烯效應(yīng)的絡(luò)合物。該絡(luò)合物為儲(chǔ)存和運(yùn)輸這些氣態(tài)的、高度不穩(wěn)定的(由于氧化和其它潛在的反應(yīng))化合物提供了一種便利的方法。為延長(zhǎng)上述化合物的保存期限，該絡(luò)合物提供了給送這些化合物到植物的便利方法。
眾所周知，乙烯通過(guò)和植物中的某些受體結(jié)合可以導(dǎo)致包括花、葉、果實(shí)和蔬菜的植物早死。它也促進(jìn)葉子變黃，妨礙植物生長(zhǎng)，使果實(shí)不成熟，花和葉子脫落。由于乙烯導(dǎo)致這些問(wèn)題，現(xiàn)在，阻止或減小乙烯對(duì)植物有害影響的研究是非?；钴S和深入的。美國(guó)專利No.5,518,988公開(kāi)了可使用環(huán)丙烯和它的衍生物(包括甲基環(huán)丙烯)作為乙烯同受體結(jié)合的有效阻斷劑。但是，使用這些化合物的主要問(wèn)題是該類化合物為典型的不穩(wěn)定氣體，這些氣體在壓縮時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。作為一個(gè)解決這些問(wèn)題的方法，美國(guó)專利(U.S.Patent)No.6,017,849公開(kāi)了一種方法，該方法把上述氣態(tài)化合物結(jié)合到分子封裝劑絡(luò)合物中，從而穩(wěn)定其反應(yīng)活性，由此提供一種便利和安全的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和把該活性化合物應(yīng)用或給送至植物的方法。對(duì)于美國(guó)專利No.5,518,988公開(kāi)的最活潑的環(huán)丙烯衍生物-1-甲基環(huán)丙烯來(lái)說(shuō)，環(huán)糊精是優(yōu)選的分子封裝劑，α-環(huán)糊精是最優(yōu)選的。然后，通過(guò)簡(jiǎn)單地加水于該分子封裝劑絡(luò)合物可實(shí)現(xiàn)上述活性化合物的應(yīng)用或釋放。根據(jù)美國(guó)專利No.6,017,849公開(kāi)的方法制備的絡(luò)合物提供的材料為粉末形式。
粉末形式具有許多缺點(diǎn)，包括例如塵污、確定小量困難(這要求將材料預(yù)先包裝)以及被封裝的物質(zhì)從粉末中釋放難于控制。上述提到的1-甲基環(huán)丙烯/α-環(huán)糊精絡(luò)合物釋放1-甲基環(huán)丙烯非?？??？刂?-甲基環(huán)丙烯的釋放使得該化合物在絡(luò)合物加入水后的前幾分鐘只有很少部分被釋放是有利的。這有助于防止1-甲基環(huán)丙烯在被密封前從處理區(qū)域散逸開(kāi)來(lái)，從而提高處理效率。
我們發(fā)現(xiàn)了美國(guó)專利No.6,017,849的封裝方法的改進(jìn)方法，該方法克服了基于α-環(huán)糊精的自由流動(dòng)粉末釋放體系的許多固有的缺點(diǎn)。由于在水存在下，1-甲基環(huán)丙烯非常容易地從α-環(huán)糊精絡(luò)合物中釋放出來(lái)，在本方法中通過(guò)不使用水來(lái)改進(jìn)給送系統(tǒng)。我們發(fā)現(xiàn)在加入或不加入助劑的條件下，可利用1-甲基環(huán)丙烯/α-環(huán)糊精絡(luò)合物的壓力聚結(jié)(pressure agglomeration)作用來(lái)形成片狀、薄片狀、丸狀、塊狀和類似的形式。這些給送系統(tǒng)減慢了1-甲基環(huán)丙烯的釋放而且可使它釋放完全。該方法可同等地應(yīng)用于其它的環(huán)丙烯/分子封裝劑絡(luò)合物。
因此，本發(fā)明的目的是組合物，它包含a)下式所示環(huán)丙烯 其中，R是氫或取代的或未取代的烷基，烯基，炔基，環(huán)烷基，環(huán)烷基烷基，苯基或萘基；其中所述取代基獨(dú)立地為鹵素，烷氧基，或取代的或未取代的苯氧基；b)封裝環(huán)丙烯的分子封裝劑，以及c)任選的一種或多種助劑。
其中所述組合物被壓力聚結(jié)。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“烷基”指(C1-C20)直鏈和支鏈基團(tuán)，包括例如甲基，乙基，正丙基，異丙基，1-乙基丙基，正丁基，叔丁基，異丁基，2，2-二甲基丙基，戊基，辛基和癸基。術(shù)語(yǔ)“烯基”和“炔基”指(C3-C20)烯基和(C3-C20)炔基，例如2-丙烯基，2-丁烯基，3-丁烯基，2-甲基-2-丙烯基和2-丙炔基。術(shù)語(yǔ)“環(huán)烷基烷基”指(C3-C6)環(huán)烷基取代的(C1-C15)烷基，例如環(huán)丙基甲基，環(huán)丙基乙基，環(huán)丁基甲基和環(huán)戊基乙基。術(shù)語(yǔ)“鹵代烷基”指其中一個(gè)或多個(gè)氫原子被鹵原子取代的烷基。術(shù)語(yǔ)鹵素指氟，氯，溴和碘。
優(yōu)選R為(C1-C10)烷基，更優(yōu)選R為(C1-C8)烷基，甚至更優(yōu)選R為(C1-C4)烷基，最優(yōu)選R為甲基。
優(yōu)選的封裝劑包括環(huán)糊精、冠醚、聚氧化烯、聚硅氧烷和沸石。更優(yōu)選的封裝劑包括α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精。最優(yōu)選封裝劑，特別是當(dāng)環(huán)丙烯為1-甲基環(huán)丙烯時(shí)，是α-環(huán)糊精。最優(yōu)選的封裝劑隨取代基R的大小而變化。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，按照本發(fā)明，也可以使用任何環(huán)糊精或環(huán)糊精的混合物、環(huán)糊精聚合物和改性環(huán)糊精。環(huán)糊精可從Wacker Biochem Inc.，Adrian，MI或Cerester USA，Hammond，IN以及其它經(jīng)銷商處購(gòu)得。
在本文中，所有百分比為重量百分比和所有等分?jǐn)?shù)為重量等分?jǐn)?shù)(除非另有說(shuō)明)，并且是包含端值在內(nèi)和可以結(jié)合的。所有比率為重量比和所有比率范圍均包含端值在內(nèi)并可以結(jié)合。所有的摩爾范圍均包含端值在內(nèi)并可以結(jié)合。
適用于本發(fā)明的環(huán)丙烯類化合物是已知原料，它可通過(guò)美國(guó)專利No.5,518,988和6,017,849公開(kāi)的方法制備。本發(fā)明中的環(huán)丙烯/分子封裝劑絡(luò)合物使用美國(guó)專利No.6,017,849公開(kāi)的一般方法通過(guò)將環(huán)丙烯和分子封裝劑的溶液或漿狀物接觸，然后分離絡(luò)合物來(lái)制備。
本發(fā)明的組合物中經(jīng)常是優(yōu)選包括一種或多種輔助劑，例如粘合劑、潤(rùn)滑劑、脫模劑、表面活性劑和/或分散劑、濕潤(rùn)劑、展著劑、分散劑、粘著劑、膠粘劑、消泡劑、增稠劑和乳化劑。這些本領(lǐng)域常用的輔助劑可從John W.McCutcheon，Inc.publication《洗滌劑和乳化劑年鑒)》Detergents and Emulsifiers，Annual，Allured Publishing Company，Ridgewood，New Jersey，U.S.A.中找到。一種或多種上述輔助劑可在聚結(jié)前加入組合物中或作為聚結(jié)物的涂層?？扇芜x在環(huán)丙烯釋放時(shí)將助劑加入到組合物中作為釋放過(guò)程的助劑。優(yōu)選的輔助劑包括；a)粘合劑，例如蔗糖、葡萄糖、糊精和其它的糖和淀粉、聚合物(例如聚乙烯醇和木素磺酸鹽)以及無(wú)機(jī)物(例如粘土和鹽)，b)潤(rùn)滑劑，例如滑石、硬脂酸鎂、硬脂酸、石墨和蠟，和c)脫模劑，例如表面活性劑，包括例如十二烷基硫酸鈉。
多種壓力聚結(jié)裝置可以用來(lái)聚結(jié)所述組合物，這些裝置包括，例如壓機(jī)、造粒機(jī)和擠出機(jī)。優(yōu)選的聚結(jié)裝置為高壓聚結(jié)裝置，例如壓丸機(jī)、壓片機(jī)和輥壓機(jī)。也可使用低到中壓裝置，例如盤(pán)式造粒機(jī)或擠出機(jī)(pangranulators or extruders)。然而，由于在擠出前通常需要使用液體(通常為水)來(lái)形成淤漿、捏塑體或糊狀物，在加工過(guò)程中環(huán)丙烯會(huì)從絡(luò)合物中解吸出來(lái)從而導(dǎo)致環(huán)丙烯的難以控制的大量損失。
使用這些壓力聚結(jié)裝置，可得到藥片狀、薄片狀、丸粒狀、團(tuán)塊狀和類似形狀的聚結(jié)的環(huán)丙烯/封裝劑絡(luò)合物，其大小范圍為從小于0.1mm到大于5cm，聚結(jié)物的大小優(yōu)選為0.5-2cm.。聚結(jié)物優(yōu)選為藥片狀或薄片狀，更優(yōu)選為藥片狀。
因?yàn)榄h(huán)糊精和環(huán)糊精/環(huán)丙烯絡(luò)合物本身具有粘合特性，本發(fā)明的組合物(其中環(huán)糊精為分子封裝劑)可在不加入另外的助劑的條件下制備。其它的封裝劑也可能具有上述的固有的粘合特性。
本發(fā)明的組合物可包含3-100％重量的環(huán)丙烯/封裝劑絡(luò)合物，0-97％重量的粘合劑和0-3％重量的潤(rùn)滑劑。
優(yōu)選，本發(fā)明的組合物包含1-甲基環(huán)丙烯/α-環(huán)糊精絡(luò)合物 25-60％粘合劑 40-74％潤(rùn)滑劑 1-2％更優(yōu)選，本發(fā)明的組合物包含1-甲基環(huán)丙烯/α-環(huán)糊精絡(luò)合物 45-55％粘合劑 45-55％潤(rùn)滑劑 0-2％最優(yōu)選，本發(fā)明的組合物包含1-甲基環(huán)丙烯/α-環(huán)糊精絡(luò)合物 50％粘合劑 50％潤(rùn)滑劑 0-1.5％在實(shí)踐中，簡(jiǎn)單地通過(guò)在環(huán)丙烯/α-環(huán)糊精絡(luò)合物中加入水或其它溶劑來(lái)使環(huán)丙烯從該絡(luò)合物中釋放出來(lái)。優(yōu)選，然后攪拌混合物以有助于環(huán)丙烯從混合物中釋放出來(lái)。
通過(guò)下面的實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明的一些實(shí)施方案。
實(shí)施例-1-甲基環(huán)丙烯從聚結(jié)和非聚結(jié)組合物中釋放的比較制備50％重量1-甲基環(huán)丙烯/α-環(huán)糊精(“1-MCP/α-CD”)絡(luò)合物粉末(根據(jù)美國(guó)專利No.6,017,849的方法制備)和50％重量葡萄糖粉末的干混物并且將其分成兩等分。第一等分作為對(duì)照，第二等分在DELTATM壓片機(jī)(Aldrich，Milwaukee，WI)中利用差動(dòng)螺紋壓縮(differentialscrew thread compression)進(jìn)行壓力聚結(jié)。所得片劑直徑為9mm、厚度為1mm以及重量各為0.10g。同1-MCP/α-CD絡(luò)合物的大約0.5g/cm3的堆積密度相比，所得片劑的密度為大約1.55g/cm3。聚結(jié)絡(luò)合物的堆積密度優(yōu)選大于0.6g/cm3，堆積密度更優(yōu)選為0.75-2.0g/cm3，堆積密度尤其優(yōu)選為1.0-1.75g/cm3，最優(yōu)選堆積密度為1.4-1.6g/cm3。
聚結(jié)和非聚結(jié)絡(luò)合物的環(huán)丙烯釋放特性如下測(cè)定于一個(gè)帶有隔膜的瓶中密封聚結(jié)物料的片劑，向瓶中注射入水，每七分鐘分析一次頂部空間的1-MCP。分析方法為使用下述參數(shù)的氣相色譜法。
儀器 Hewlett Packard(Agilent Technologies)6890檢測(cè)器 火焰電離檢測(cè)器檢測(cè)器溫度 150℃空氣流量 450ml/min.
氫氣流量 40ml/min.
配載氣流量 25ml/min柱 Chrompack CP-PoraPlot Q-HT尺寸10m×0.32mm i.d.
膜厚10微米載氣 氦氣流量 2.5ml/min.
柱壓頭 6psi進(jìn)樣器溫度 150℃起始溫度 35℃起始時(shí)間 0.5分鐘.
程序升溫速率1 20℃/min.
終點(diǎn)溫度 250℃終點(diǎn)時(shí)間 6.5min.
進(jìn)樣體積 1ml進(jìn)樣器 手動(dòng)/分流進(jìn)樣器[Manual/Splitless](1ml玻璃襯里入口(inlet glassliner))以相同的方式評(píng)價(jià)1-甲基環(huán)丙烯從等量的干混粉末對(duì)照物(非聚結(jié)的絡(luò)合物)中的釋放。表1顯示了由片劑和粉末給送體系的兩個(gè)獨(dú)立樣品的平均釋放分布特性。
非常明顯，同粉末相比，片劑顯著地降低了環(huán)丙烯的起始釋放速率，然而在35-42分鐘后，兩者的總釋放量是大體相同的。甚至在第一測(cè)量點(diǎn)(相當(dāng)于時(shí)間為零)，粉末已經(jīng)釋放出6.5％的活性物成分而片劑釋放的活性物成分少于1％。在7分鐘時(shí)，粉末釋放了43％的活性物成分而片劑僅釋放了12.5％的活性成分。同粉末對(duì)照物相比，除它們的釋放特性外，片劑是無(wú)粉塵的。
表權(quán)利要求
1.一種組合物，包含a)下式所示環(huán)丙烯 其中，R是氫或取代的或未取代的烷基，烯基，炔基，環(huán)烷基，環(huán)烷基烷基，苯基或萘基；其中所述取代基獨(dú)立地為鹵素，烷氧基，或取代或未取代的苯氧基；b)封裝環(huán)丙烯的封裝劑；以及c)任選的一種或多種輔助劑。其中，所述組合物被壓力聚結(jié)。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中R為(C1-C8)烷基。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中R為甲基。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述分子封裝劑為環(huán)糊精或環(huán)糊精的混合物。
5.權(quán)利要求1的成分，其中所述分子封裝劑為α-環(huán)糊精。
6.權(quán)利要求1的成分，其中所述任選的輔助劑為a)潤(rùn)滑劑；或b)脫模劑，或c)潤(rùn)滑劑和脫模劑的混合物。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物使用壓片機(jī)進(jìn)行壓力聚結(jié)。
8.一種制備封裝的環(huán)丙烯的組合物的方法，該方法包括壓力聚結(jié)包含下述組分的組合物a)下式所示環(huán)丙烯 其中，R是氫或取代的或未取代的烷基，烯基，炔基，環(huán)烷基，環(huán)烷基烷基，苯基或萘基；其中所述取代基獨(dú)立地為鹵素，烷氧基，或取代的或未取代的苯氧基；b)封裝環(huán)丙烯的封裝劑；以及c)任選的一或多種輔助劑。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述分子封裝劑為α-環(huán)糊精。
10.權(quán)利要求8的方法，其中所述任選的輔助劑為a)潤(rùn)滑劑；或b)釋放劑，或c)潤(rùn)滑劑和脫模劑的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及由分子封裝劑(例如環(huán)糊精)和環(huán)丙烯以及它的衍生物(例如甲基環(huán)丙烯)形成的能抑制植物中乙烯效應(yīng)的絡(luò)合物,其中該絡(luò)合物被加壓聚結(jié)。
文檔編號(hào)A01N27/00GK1349733SQ0114120
公開(kāi)日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月28日
發(fā)明者E·C·科斯坦賽克 申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司