Изобретение относится к области медицины, а также интенсивной агротехнологии, касается, в частности, создания инсектоакарицидной композиции для защиты человека и жилища от синантропных насекомых, в том числе кровососущих.
Известны и выпускаются промышленностью инсектоакарицидные композиции в виде порошков, таблеток, аэрозолей, паст, мелков, брусков, концентратов эмульсий и т.д.
Наиболее эффективными считаются препараты на твердых носителях. Сравнение осуществляется по дозе действующего вещества (д.в.). В качестве таких носителей используют белую глину, тальк, крахмал, карбонат кальция (мел), метилцеллюлозу, кукурузную муку и др. (DE, 664061, 820990 и др.). Так известны инсектоакарицидные композиции:
А. В виде порошка, содержащего пиретроид и носитель.
Б. В виде таблеток для последующего приготовления суспензии рабочего раствора, содержащей водорастворимые соли, пиретроид и носитель крахмал.
Известной формой инсектицидных средств являются мелки, состоящие преимущественно из инсектицидного д.в. инертного носителя и связующего, преимущественно гипса (Гладких С.Г. средства отпугивания кровососущих и клещей. М. Медицина, 1964 г.).
Известен также инсектицидный мелок на основе инсектицидного д.в. типа перметрин, содержащий в качестве связующего моноэтаноламид стеариновой кислоты (ЕР, 0046336).
Задачей изобретения является расширение ассортимента инсектоакарицидных средств повышенной эффективности и в достаточной степени экологически безопасных. До настоящего времени пестициды и экологическая безопасность - несовместимые понятия.
Для решения поставленной задачи созданы инсектоакарицидные композиции в виде порошков, мелков (карандашей), суспензий и таблеток. Предложены четыре варианта изобретения, объединенных общим изобретательским замыслом.
Инсектоакарицидная композиция, содержащая д.в. преимущественно класса пиретроидов и носитель, помимо того содержащая маслообразную добавку, а в качестве носителя ультрадисперсную древесину с размерами частиц 1-50 мкм (УДД) или тонкий помол природных растительных материалов (травы, листьев, коры и др. ), пищевых и кормовых продуктов (мука, крахмал, яичный порошок, костная, рыбная мука, комбикорм и др.), иных продуктов биологического происхождения (отходы пищевой промышленности, морепродуктов, легкой промышленности, биотехнологических производств и др.), других материалов с размером частиц 1-50 мкм и содержанием фракции частиц с размерами менее 10 мкм не ниже 5 вес. с удельной плотностью частиц близкой к 1 г/куб.см, но не более 1,7 г/куб.см, например почвы, богатые биоматериалом (черноземы, торфа, илы); или их смесь с минеральными инертными порошками мелом, тальком, тальком-магнезитом, каолином в соотношении 1:5 20 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.
Пиретроид 0,02-1,0
Маслообразная добавка 0,3-2,0
Носитель УДД или легкие тонкие порошки или их композиции с инертными минеральными порошками Остальное
Кроме того, предложен вариант инсектоакарицидной композиции, содержащей д. в. преимущественно класса пиретроидов, носитель, маслообразную добавку и дополнительно наполнитель, преимущественно мел, или для приготовления таблеток хлористый калий или смесь хлористого калия и крахмала в соотношении 1: 0,1-0,3, а в качестве носителя УДД или другие легкие порошки с удельным весом не более 1,7 г/см3, размерами частиц 1-50 мкм и содержанием фракции частиц с размерами менее 10 мкм не ниже 5 вес. при следующем соотношении компонентов, мас.
Пиретроид 0,02-1,0
Маслообразная добавка 0,3-2,0
УДД или легкие порошки 5-20
Наполнитель Остальное
Инсектоакарицидные композиции могут дополнительно содержать синергетическую добавку, преимущественно пиперонилбутоксид в количестве 1-3% В качестве маслообразной добавки они содержат преимущественно вазелиновое или силиконовое масло, жидкие нелетучие углеводороды. Для предотвращения окисления компонентов композиции при хранении они могут содержать антиоксиданты, преимущественно производные стерически затрудненных фенолов, в количествах фенолов, в количествах до 2 вес.
Инсектоакарицидные композиции могут состоять из суспензии носителя и раствора д. в. причем растворитель должен хорошо смешиваться с водой (спирты, низшие кетоны, многоядерные спирты и др.), носитель представляет собой тонкий порошок описанных выше материалов. Кроме того, композиция может содержать также нерастворимую в воде маслообразную добавку в растворенном состоянии, например ПАВы (ТВИН-20, -40, -80 и др.), синергисты. При выливании таких композиций в воду образуется суспензия инсектоакарицидного порошка в воде, которая наносится типовыми распылителями жидких материалов на обрабатываемую поверхность, на которой после высыхания образуется инсектоакарицидный порошок. Соотношение компонентов в композиции последнего типа, мас.
Пиретроид 1-10
Маслообразная добавка и/или ПАВ и/или синергист до 5
Носитель легкого порошка тонкого помола 5-20
Растворитель Остальное
Высокоактивный порошок инсектоакарицидного средства образуется на обработанной поверхности при использовании композиций других типов, выпускаемых и хранящихся в брикетированном виде (мелки, таблетки).
Композиция представляет собой варианты инсектоакарицидного средства в виде мелка, объединенные единым изобретательским замыслом, заключающимся в использовании при формовка мелка в качестве носителя УДД или другие описаннные выше легкие порошковые материалы или их смеси с другими носителями, такими как мел, каолин, другие легкоистираемые материалы при содержании легких порошков в количестве не менее 2 вес. Кроме того, мелки включают связующее гипс, цемент, каолин, другие глины, декстрины, другие органические клеи в количестве 2-40% и наполнитель легко истираемый материал (мел, каолин и др.).
Инсектоакарицидная композиция в виде мелка, содержащая д.в. носитель, связующее и наполнитель. При этом в качестве д.в. используется преимущественно пиретроид, носителя УДД или другой вышеописанный легкий порошок с ультрадисперсной фракцией, связующего гипс, цемент, белую глину, декстрины или другие органические клеи, наполнителя мел, каолин при следующем соотношении компонентов, мас.
Пиретроид 0,05-0,5
Носитель 2-30
Связующее 2-40
Наполнитель Остальное
Количество связующего зависит от его типа: декстрины и клеи используются в количестве 2-10% гипс, цемент 5-20% каолин 10-40%
Инсектоакарицидная композиция, содержащая д. в. носитель и связующее, причем в качестве д.в. преимущественно пиретроид, в качестве носителя УДД и/или другой из вышеперечисленных легких порошков с ультрадисперсной фракцией, а также мел, каолин или другой легкоистираемый материал в соотношении 1-10: 20, в качестве связующего гипс, каолин или органические клеи при следующем соотношении компонентов, мас.
Пиретроид 0,05-0,5
Смесь носителей с малым удельным весом и минерального порошка 80-98
Связующее 2-20
Описанные композиции имеют новизну в части новых носителей, из дисперсного состава, их сочетания с маслообразными добавками, что в сочетании с высокоэффективными д. в. позволяет получать композиции, имеющие существенны преимущества перед аналогами по способу применения по биологической эффективности.
Например, типовые нормы расхода порошкообразных инсектицидных препаратов на пиретроидны д.в. для уничтожения рыжих тараканов Blatella germanica 3-15 г порошка на 1 м2 (5-60 мг д.в.) при времени контакта 30 с 5 мин. При таких условиях достигается 80-100%-ная гибель тараканов чистой линии.
В табл.1 приведены данные сравнительных испытаний, однозначно свидетельствующие, что типовые рецептуры порошков на минеральных носителях с низкими содержанием маслообразных компонент или без них резко уступают в эффективности рецептурам на легких порошках аналогичной степени дисперсности с рекомендуемым нами содержанием маслообразных добавок: Для однозначности трактовки результатов все композиции содержат одно и то же д.в. альфаметрин.
Во всех указанных в таблице рецептурах доля фракции носителя с размерами частиц менее 10 мкм превышала 5 вес.
Удельный вес частиц МУКИ, травяной муки, пищевых порошков около 1,0 г/см3, УДД -1,1 г/см3, лигнина 1,2 г/см3, торфяная почва 1,6 г/см3, мела более 2 г/см3.
В качестве маслообразной добавки использовались вазелиновое, силиконовое и индустриальное (машинное) масло.
Реализация в одной рецептуре всех положительных факторов тонкий помол носителя с содержанием ультрадисперсной фракции менее 10 мкм не ниже 5 вес. низкий удельный вес, носителя, введение маслообразной добавки в количестве до 2 вес. позволяет снизить расход д.в. на единицу площади в 5-30 раз без потери биологической эффективности. Другие компоненты рецептур имеют биологическое происхождение или не агрессивны к окружающей среде. В целом предлагаемые рецептуры в наибольшей степени соответствуют понятиям экологической безопасности и, возможно, экологической чистоты.
Показано, что разработанные нами рецептуры уничтожают типовых членистоногих вредителей пищевых запасов в нормах, рекомендуемых Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в качестве допустимых остаточных количеств пиретроидов в пище человека. Для циансодержащих пиретроидов это как правило 0,1-2,0 мг/кг продукта. Если в качестве носителя и наполнителя применять приемлемые в пищевом использовании материалы (тонкие помолы пищевых продуктов, безвредных трав, древесины, листьев, хвои), безвредные маслообразные добавки (вазелиновое, пищевые масла), то такими композициями возможна обработка пищевых продуктов без последующего удаления препарата. Принципиально возможна обработка пищевых запасов в профилактических целях при закладке на хранение. В практике применяют как правило обработку зараженных вредителями продуктов с последующим удалением погибщих насекомых. В случае зерна и круп такое удаление осуществляют струей воздуха. При этом удаляется и большая часть инсектоакарицидного порошка, что позволяет проводить обработку в нормах, в 2-4 раза превышающих нормы ВОЗ по остаточным количествам д.в.
Способ зашиты пищевых продуктов безопасным количеством инсектоакарицидного порошка имеет новизну и включен в формулу изобретения настоящего патента. Его эффективность на примере композиции на УДД, альфаметрине и вазелиновом масле демонстрируется данными приведенными в табл.2
Норма ВОЗ по альфаметрину в зерне 0,1-0,5 мг/кг.
Количества УДД не превышают 1 г/кг зерна. С учетом того, что после уничтожения насекомых следует операция по удалению их остатков из зерна, зерно затем перерабатывается в муку или крупу. В этих операциях количество УДД резко уменьшается. Таким образом, УДД можно считать приемлемым в пищевом отношении материалом. Очень удобен и способ внесения и усреднения препарата по объему добавка порошка в струю зерна или крупы при их засыпке в места складирования или транспортировке, при котором происходит интенсивное перемешивание массы.
Традиционные методы уничтожения насекомых вредителей запасов - фумигация или применение газов (бромистого метила или фосфина). При фумигации не достижима полная обработка всех зерен, продукты термолиза накапливаются в оболочке семян. При газовой обработке большая часть газа уходит в атмосферу, неблагоприятно воздействуя на экологию. При достижении верхних слоев атмосферы газы разрушают озоновый слой.
Описанные выше факторы повышения эффективности инсектоакарицидных композиций применимы не только для порошков, но и для других препаративных форм, которые в нанесенном состоянии после использования представляют из себя порошки.
Таблетированные формы инcектоакарицидов удобны для фасовки, транспортирования и хранения. Применяются такие препаративные формы в виде водных суспензий или эмульсий после разведения таблетки в воде путем разбрызгивания рабочего раствора жидкостными распылителями. Если инсектоакарицидный порошок, полученный по описанным выше рецептурам, смешать с соответствующим водорастворимым наполнителем и затаблетировать, получим новую разновидность высокоэффективной рецептуры. Отличие таких рецептур от вышеописанных порошковых форм помимо наполнителя заключаются в более высокой концентрации д.в. и маслообразной добавки относительно концентрации легкого высокодисперсного порошка. Эффективность использования д.в. и в рецептуре таблетки также существенно повышается.
Сравним рецептуры на альфаметрине. Рекомендуемые нормы расхода одного из лучших препаратов на альфаметрине Доминекс-Таблетс в помещении против тараканов соответствуют расходу 50-100 г д.в. на 1 га. Расход рецептуры на основе таблетки с 20-40% УДД, 5-10% д.в. 1-5% маслообразной добавки с наполнителем хлористым калием соответствует 16-30 г д.в. на 1 га. Одна из дополнительных возможных причин повышения эффективности низкая впитываемость порошков на материалах жилых помещений.
Из-за последней причины жидкие концентраты эмульсий редко рекомендуются для применения с целью уничтожения бытовых насекомых. Деревянные, пластиковые и другие пористые поверхности впитывают основную массу рабочего раствора, что требует резкого повышения норм расхода для достижения эффективного результата. Так, лучшие жидкие концентраты, имеющие норму расхода против листогрызущих вредителей 7-10 г д.в. на 1 га, при обработке помещений рекомендуются в нормах 50 г на 1 га в соответствующем пересчете. Жидкие концентраты как правило содержат жидкие ПАВы, которые можно считать аналогами маслообразных добавок. При разбавлении концентрата водой ПАВы превращаются в маслообразную фазу. Поэтому, если добавить в жидкий концентрат легкий порошок малой дисперсности, то при приготовлении рабочего раствора образуется суспензия высокоэффективного инсектоакарицидного порошка. Удельный вес частиц близкий к 1 г/см3 позволяет без особых усилий получать равномерно суспензию, а малый размер частиц порошка не препятствует применению типовых распылителей для жидкостей. Получаемые таким методом инсектоакарицидные порошки практически не впитываются пористыми поверхностями и эффективность использования д.в. резко возрастает - см. табл.З.
Близкий подход к повышению эффективности оправдал себя и при создании инсектоакарицидных средств в виде мелков. Однако для мелков (карандашей) маслообразные добавки в композицию практически не влияют на эффективность. Причина в том, что порошок мелком наносится в виде уплотненной барьерной полосы, а маслообразная добавка играет роль пластификатора, дополнительно уплотняя полосу. Насекомые, пересекая более плотную и пластичную полосу, выбивают из нее меньшее число частиц инсектицидного порошка, что, по-видимому, не компенсирует их относительно лучшую эффективность (табл.4).
Парафин создает вязкую пленку на поверхности кристаллов альфаметрина, препятствуя его контакту в насекомым. Полосы от мелков с вазелиновым маслом более плотные, практически не осыпаются с вертикальных поверхностей.
Меловой порошок один из лучших неорганических носителей для инсектоакарицидных препаратов (ср. данные по мелу и тальку). Однако добавление в рецептуру носителя УДД значительно увеличивает эффективность д.в. (табл.5).
Снижение концентрация д.в. и носителя во второй рецептуре привело к усилению биологической эффективности, что еще раз демонстрирует преимущества легких порошков в качестве носителей. В опытах с нимфами клещей Amblyomma herbaerum также продемонстрировано значительное усиление рецептуры в результате введения в рецептуру в качестве добавки к носителю 5 мас. ультрадисперсной фракции УДД со средним размером частиц 15-18 мкм (сравнение эффективности осуществлялось по среднему времени наступления нокдауна, как первой стадии гибели нимфы) (табл.6).
Нами найдены и другие преимущества УДД и других легких порошков как компонентов мелков (карандашей). Частицы УДД большей пастью имеют игольчатый вид с сечением 10-20 мкм и длиной 20-50 мкм. Для массы мелка они выполняют армирующую функцию, повышая сопротивляемость на излом. Другие легкие порошки имеют большую пластичность, чем мел, и играют роль пластификатора, препятствуя излому. В нанесенном виде в виде барьерной полосы толщиной 30-50 мкм частицы таких порошков, особенно УДД, не имеющие свойств к послойному истиранию, создают неоднородную структуру, разрыхляют полосу. Насекомое, таким образом, при контакте с полосой более легко ее разрушает и контактирует с большим числом частиц инсектоакарицидного средства.
Принципы создания высокоэффективного мелка имеют свои особенности:
максимально технологически возможное количество легкого порошка, содержащего фракцию повышенной дисперсности, однако при обязательном сохранении истираемости и рисуемости;
ограниченное количество маслообразных компонент (не более 0,5 вес.), включая собственно действующие вещества в маслообразном виде, поскольку большие количества масел снижают эффективность использования д.в.
Примеры предлагаемых инсектоакарицидных композиций в виде порошков, суспензий, таблеток, мелков (карандашей).
Пример 1 порошок мас.
Твердый пиретроид альфаметрин 0,02-1,0
Вазелиновое масло 0,3-2,0
Носитель УДД Остальное
Пример 2 порошок мас.
Альфаметрин 0,02-1,0
Вазелиновое масло 0,3-8,0
Носитель УДД/мел в соотношении 1:4-20 Остальное
Пример 3 порошок мас.
Твердый пиретроид дельтаметрин 0,02-1,0
Вазелиновое масло 0,3-2,0
Носитель УДД 5-20
Наполнитель мел Остальное
Пример 4 порошок мас.
Жидкий пиретроид циперметрин 0,2-1,0
Носитель помол почвы с торфом усредненный размер 8-10 мкм Остальное
Пример 5 порошок
Жидкий пиретроид зетаметрин 0,02-1,0
Носитель пшеничная мука тонкого помола Остальное
Пример 6 порошок
Альфаметрин 0,02-1,0
Вазелиновое масло 0,3-2,0
Носитель тонкий помол лигнина Остальное
Пример 7 порошок
Жидкий пиретроид циперметрин 0,1-1,0
Синергист пиперонилбутоксид 0,3-3,0
Носитель тонкие помолы пищевых продуктов (сахарная пудра, крахмал, кукурузная, гречневая мука и др.) или их смеси Остальное
Пример 8 порошок
Пиретроид цигалотрин 0,02-1,0
Вазелиновое масло 0,3-1,5
Носитель костная или рыбная мука, пылевидные отходы комбикормового производства Остальное
Пример 9 порошок
Пиретроид флуметрин 0,02-1,0
Вазелиновое масло 0,3-2,0
Стабилизатор окисления ирганокс 1010 0,5-1,0
Носитель травяная мука 20-40
Наполнитель каолин Остальное
Пример 10 порошок
Пиретроид зетаметрин 0,02-1,0
Растительное масло рафинированное 0,3-1,5
Носитель пылевидные отходы или помол отходов кожевенного производства - 20-40
Наполнитель обводненный гипс Остальное
Пример 11 порошок
Пиретроид циперметрин 0,3-1,0
Синергист пиперонилбутоксид 1,0-3,0
Носитель помол ила Остальное
Пример 12 таблетка мас.
Альфаметрин 0,02-1,0
Силиконовое масло 0,3-2,0
Носитель УДД 5-2O 5-20
Наполнитель хлористый калий Остальное
Пример 13 таблетка
Дельтаметрин 0,2-1,0
Индустриальное масло 0,5-2,0
Носитель помол чернозема 5-20
Наполнитель смесь хлористый калий-крахмал 1:0,1-0,3 Остальное
Пример 14 таблетка
Цигалотрин 0,1-1,0
Синерист пиперонилбутоксид (масло) 0,3-3,0
Носитель травяная мука 5-20
Наполнитель хлористый калий остальное
Пример 15 суспензия
Альфаметрин 2-10%
ПАВ ТВИН-80 (масло) 0,1-1
Носитель УДД 5-15
Растворитель метил-этилкетон Остальное
Пример 16 суспензия
Дельтаметрин 2-10
ПАВ поливиниловый спирт (масло) 0,1-1
Носитель травяная мука 5-15
Растворитель изопропиловый спирт Остальное
Пример 17 суспензия
Пиретоид флуметрин 2-10
ПАВ ТВИН-80 (масло) 0,1-1
Носитель помол коры 5-15
Растворитель глицерин Остальное
Пример 18 суспензия
Циперметрин 5-15
Носитель аэросил 10-20
Растворитель N-метилпирролидон Остальное
Пример 19 мелок
Альфаметрин 0,05-0,5
Носитель УДД 5-40
Связующее гипс 5-20
Наполнитель обводненный гипс Остальное
Пример 20
Дельтаметрин 0,05-0,5
Носитель травяная мука 5-30
Вазелиновое масло до 0,5
Связующее крахмал (клейстер) 3-10
Наполнитель мел Остальное
Пример 21
Жидкий пиретроид циперметрин 0,1-0,5
Носитель лигнин 50-70
Связующее каолин Остальное
Изобретение относится к области медицинской дезинсекции, интенсивных агротехнологий. Касается борьбы с синантропными членистоногими и паразитами, сельскохозяйственного вредителями, вредителями запасов. Сформулированы принципы и приведены примеры инсектоакарицидных композиций повышенной эффективности с нормами расхода по действующему веществу (д.в.) 1,5-5 г/га. По вредителями запасов семян продемонстрирована 100% эффективность в нормах, разрешенных санитарными органами в качестве остаточных количеств по д.в. в пищевых продуктах, причем в композиции используются другие компоненты, приемлемые для использования в пищевых продуктах. Композиции в наибольшей степени соответствуют понятиям экологической безопасности. Ключевыми принципами таких композиций являются: высокоэффективное д.в., тонкий порошок носителя с небольшим удельным весом и с долей фракции частиц с размерами менее 10 мкм не менее 5 вес.%, маслообразная добавка в концентрации 0,3-2 вес.%, Композиция может содержать синергист до 3%, наполнитель до 90%, антиоксидант до 2%, связующее до 50%. Композиция может представлять собой порошок, таблетку, мелок, суспензию носителя в растворе д.в. Объединяющий принцип - получение порошковой формы препарата в нанесенном виде на обработанной поверхности. 4 с. и 10 з.п.ф-лы, 6 табл.
Действующее вещество 0,02 1,0
Маслообразующая добавка 0,3 2,0
Наполнитель и/или носитель До 100
при этом при совместном использовании наполнителя и носителя доля последнего не ниже 5 мас.
Действующее вещество 0,02 1,0
Маслообразующая добавка 0,3 3,0
Носитель 5 20
Наполнитель, преимущественно хлористый калий с добавками крахмала и без них Остальное
8. Композиция по пп.1 4, отличающаяся тем, что она представляет собой раствор компонентов в водорастворимом растворителе, а носитель в виде суспензии при следующем соотношении компонентов, мас.
Действующее вещество 2 15
Маслообразная добавка До 1
Носитель 5 20
Растворитель Остальное
9. Композиция по п.8, отличающаяся тем, что в качестве растворителя она содержит низшие спирты с углеродной цепочкой С1 С3, гликоли, многоатомные спирты, низшие кетоны, алкиламиды органических кислот, включающая их циклические производные диалкилсульфоксиды, включая их циклические производные, сульфолан и его структурные аналоги с другим углеродным скелетом, а в качестве носителя ультрадисперсные неорганические материалы типа аэросила.
Действующее вещество 0,05 0,5
Маслообразующая добавка До 0,5
Связующее 2 50
Наполнитель и/или носитель Остальное
13. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит гипс или цемент, каолин, органические клеи при следующем их соотношении, мас.
Гипс или цемент 5 20
Органические клеи 2 10
Каолин Остальное
14. Композиция по пп.1 5, отличающаяся тем, что она содержит синергетическую добавку по п. 3 и/или стабилизатор окисления по п.4 при следующем соотношении компонентов, мас.
Действующее вещество 0,02 1,0
Маслообразная добавка 0,3 2,0
Синергист и/или стабилизатор окисления До 3,0 и до 2,0 соответственно
Наполнитель и/или носители До 100з
| Гладких С.Г | |||
| Средства отпугивания кровососущих и клещей | |||
| - М.: Медицина, 1964. |
