Биоцидная композиция и способы обработки растений и животных с ее использованием Российский патент 2017 года по МПК A01N47/42 A01N31/02 A01N33/08 

Область техники

Группа изобретений относится биоцидным композициям и способам их применения для лечения, профилактики и защиты растений и теплокровных животных (в т.ч. человека) от грибных (грибковых) и бактериальных заболеваний.

Уровень техники

Защита, лечение и профилактика растений и животных от бактериальных и грибных заболеваний является важнейшим и неотъемлемым звеном технологии их выращивания, поскольку позволяет получить конечную продукцию в необходимом количестве и требуемого качества, а также обеспечить рентабельность производства. Одним из решений данной задачи является применение биоцидных композиций для фунгицидной и антибактериальной обработки тканей растений или животных.

Из уровня техники известно применение в качестве биоцидов различных солей тиурония, проявляющих антибактериальные и фунгицидные свойства.

Например, в публикации международной заявки WO 0179359, 25.10.2001 раскрыт противообрастающий агент, содержащий соль изотиурония.

В патенте США US 4435381, 06.03.1984 раскрыто применение фосфатов тиурония для зубной гигиены животных, а также упоминается использование бромидов тиурония в качестве фунгицидов для обработки растений.

В патенте США US 2547356, 03.04.1951 описано применение в качестве антибактериальных агентов солей тиурония, содержащих фенильные группы.

В патенте США US 2980578, 18.04.1961 раскрыт способ фунгицидной обработки растений с использованием раствора хлоридов и бромидов изотиурония.

Наиболее близким аналогом рассматриваемого изобретения является биоцидная композиция и способ ее использования, раскрытые в патенте Великобритании GB 1551224, 30.08.1979. Композиция представляет собой водный раствор, содержащий 0,001-10 мас. % s-замещенной соли тиурония, а также неионогенные или катионные ПАВ. В качестве соли тиурония используют соединение следующей формулы:

где R₀ - аралкил, алканоид, аралканоил, ароил и аллил, а X – галоген.

В указанном аналоге также раскрыт способ антибактериальной обработки кожных покровов человека, включающий нанесение указанной композиции.

Однако известная композиция имеет ряд недостатков. Описанные соли тиурония галогенидов в составе радикальной группы содержат бензольное или фенольное кольцо. Циклические ароматические соединения при нагревании в присутствии галогенов (таких как хлор или бром) и кислорода воздуха могут образовывать опасные для здоровья живых организмов (растений, животных, человека) соединения из группы диоксинов и диоксиноподобные соединения. Соответственно, существует риск образования указанных соединений при синтезе солей, что требует особого контроля при производстве и тщательной очистке вещества.

Раскрытие изобретения

Задачей заявленной группы изобретений является создание эффективной, безопасной для растений и животных и простой в производстве биоцидной композиции.

Техническим результатом изобретений является повышение фунгицидных и антибактериальных свойств композиции, повышение эффективности и безопасности биоцидной обработки для тканей растений и животных, а также упрощение способа ее производства и применения.

Указанный технический результат достигается в биоцидной композиции для обработки тканей живых организмов за счет того, что она содержит соль тиурония и растворитель, при этом в качестве соли тиурония она содержит s-нонил тиуроний бромид при следующем соотношении компонентов, мас. %: s-нонил тиуроний бромид 0,001-5, растворитель - остальное.

При этом согласно частным вариантам реализации композиции:

- в качестве растворителя использована вода или раствор этилового спирта, - композиция дополнительно содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей поверхностно активные вещества, соединения серы, меди, железа, известь, соединения из группы азолов, стробилуринов, бензимидазолов, фениламидов, анилидопиримидинов, пиримидинилкарбинолы, дитианолы, фосфанаты, фталамиды, антибиотики, буферные вещества, консерванты, антиоксиданты, смачивающие реагенты, антипенные вещества, загустители и увлажнители в количестве 0,001-40 мас. %.

Указанный технический результат достигается в способе биоцидной обработки растений за счет того, что он включает обеспечение контактирования ткани растения или его части с упомянутой биоцидной композицией. При этом обеспечение контактирования растения с композицией может быть реализовано путем: опрыскивания композицией поверхности растения, замачивания в композиции корней растения, нанесения композиции на поверхность семян, инъекций композиции в стебель растения, внесения композиции в почву.

Указанный технический результат достигается в способе биоцидной обработки животных за счет того, что он включает нанесение на наружные ткани животного упомянутой биоцидной композиции.

Осуществление изобретения

В качестве основного действующего компонента заявленной композиции использован S-нонил тиуроний бромид, который имеет следующие преимущества по сравнению с известными аналогами.

1. В отличие от ближайшего аналога S-нонил тиуроний бромид, так же, как и соединения, используемые для его синтеза, не содержит циклические, ароматические радикалы, что исключает риски образования опасных для растений и животных соединений из группы диоксинов и диоксиноподобных соединений.

2. В отличие от ближайшего аналога S-нонил тиуроний бромид обладает не только бактерицидной, но и фунгицидной активностью, что многократно расширяет область его применения. Вещество проявляет бактерицидный и фунгицидный эффект против широкого спектра вредоносных бактерий и грибов - возбудителей болезней растений и животных, например бактерий из рода Xanthomonas, наносящих большой урон сельскохозяйственным растениям.

3. В отличие от известных аналогов S-нонил тиуроний бромид обладает значительно более высокой активностью, поскольку обеспечивает гибель вредоносных микроорганизмов в концентрации от 0,0005 мг/мл.

4. S-нонил тиуроний бромид обладает хорошей растворимостью в воде и в других безопасных растворителях.

5. S-нонил тиуроний бромид обладает низким уровнем опасности для растений и теплокровных животных, в т.ч. человека. Это, в свою очередь, позволяет повысить уровень безопасности применения заявленной композиции при биоцидной обработке тканей растений или животных при любой концентрации активного компонента.

6. Вещества данного класса ранее не использовались для обработки растений и животных, что определяет не только новизну предлагаемого изобретения, но и также эффективность биоцидной композиции в связи с наличием явления устойчивости вредоносных бактерий и грибов к ряду препаратов, традиционно применяемых для их подавления и уничтожения. Это явление возникает в результате длительного применения веществ одного химического класса. При этом происходит естественный отбор и появление новых штаммов вредоносных микроорганизмов, устойчивых к данному классу веществ. В результате защита, лечение и профилактика могут быть и нередко бывают неэффективными, происходят потери урожайности, качества, ухудшение здоровья животных или их падеж. Появление вещества из нового класса с новым механизмом действия позволяет не только уничтожать вредоносные, устойчивые к другим ранее использовавшимся веществам, но и составить систему защиты, лечения и профилактики, предотвращающую появление новых устойчивых штаммов.

S-нонил тиуроний бромид имеет химическую формулу C₁₀H₂₃N₂SBr и структурную формулу:

Вещество представляет собой кристаллы белого цвета с температурой плавления 98-100°С, хорошо растворимые в воде. S-нонил тиуроний бромид может быть синтезирован путем нагрева смеси тиомочевины, бромистого нонила и этанола.

Биоцидная композиция для обработки растений и животных включает 0,001-20 мас. % s-нонил тиурония бромида и растворитель (остальное). При содержаниях s-нонил тиурония бромида менее 0,001 мас. % композиция не обладает требуемой эффективностью, при этом содержание более 20 мас. % нецелесообразно по экономическим соображениям (наиболее оптимально содержание до 5 мас. %). В качестве растворителя предпочтительно используется вода. Однако возможно применять и другие приемлемые для контакта с тканями растений и животных растворители, например раствор этилового спирта и др.

Композиция может также содержать дополнительные компоненты, такие как ПАВ, соединения серы (молотая и коллоидная сера), меди (медный купорос, хлорокись меди), железа (железный купорос), известь, соединения из группы азолов, стробилуринов, бензимидазолов, фениламидов, анилидопиримидинов, пиримидинилкарбинолы, дитианолы, фосфанаты, фталамиды, антибиотики, буферные вещества, консерванты, антиоксиданты, смачивающие реагенты, антипенные вещества, загустители, увлажнители. Указанные вспомогательные компоненты могут быть введены в состав композиции в количестве 0,001-40 мас. %.

Способ биоцидной обработки растений включает обеспечение контактирования ткани части или всего растения с указанной биоцидной композицией. Обработка может осуществляться путем опрыскивания поверхности растения, замачивания корней, нанесения на поверхность семян, инъекций в стебель или внесения композиции в почву.

Способ биоцидной обработки животных включает нанесение композиции на их кожный покров.

Концентрация s-нонил тиуроний бромида для каждого случая подбирается индивидуально в зависимости от цели обработки (лечение, профилактика, защита и т.д.) и вида микроорганизма.

Ниже приведены конкретные примеры использования биоцидной композиции.

Пример 1.

В лабораторных условиях проводили анализ фунгицидной активности биоцидной композиции в отношении гриба рода Verticillium - возбудителя заболеваний у культурных и дикорастущих растений, таких как овощные культуры: томаты, перец и другие пасленовые, хлопчатник, клен, виды декоративных растений. В таблицах 1 и 2 представлены данные испытаний по токсичности композиции при анализе конидиального потомства колоний, выращенных на среде с различными концентрациями S-нонил тиуроний бромида, а также полулетальной дозе (ЛД₅₀)

Результаты показывают, что заявленная композиция обладает сильным фунгитоксическим действием.

Пример 2.

В полевых условиях проводили испытания фунгицидной активности заявленной композиции в отношении гриба Peronoplasmopara (Pseudoperonospora) cubensis - возбудителя заболевания ложная мучнистая роса у растений семейства тыквенные, в том числе огурец, кабачок, тыква и другие. Осуществляли опрыскивание посадок огурца в период вегетации водным раствором, содержащим 0,01 мас. % S-нонил тиуроний бромида, для защиты от вышеуказанного заболевания. Опрыскивание проводилось на площади 25 га полевым опрыскивателем с нормой расхода рабочей жидкости 400 л/га.

В таблице 3 представлены результаты по эффективности композиции.

Результаты показывают, что заявленная композиция обладает ярко выраженным защитным эффектом.

Пример 3

В полевых условиях проводили анализ бактерицидной активности композиции в отношении бактерии Pseudomonas syringae pv. lachrymans - возбудителя заболевания угловатая пятнистость листьев у огурца. Осуществляли опрыскивание посадок огурца в период вегетации водным раствором, содержащим 0,01 мас. % S-нонил тиуроний бромида, для защиты от вышеуказанного заболевания. Опрыскивание проводилось на площади 18 га полевым опрыскивателем с нормой расхода рабочей жидкости 400 л/га.

В таблице 4 показаны результаты по эффективности композиции.

Результаты показывают, что заявленная композиция обладает ярко выраженным защитным бактерицидным эффектом.

Пример 4

Осуществляли испытания фунгицидной активности заявленной композиции в отношении трихофитии у собак. Заболевание трихофития, известное также под названием стригущий лишай, вызывается грибами Trichophyton, Microsporum и Epidermophyton и может поражать домашних и сельскохозяйственных животных, а также человека. До начала применения композиции у собаки были выраженные симптомы заболевания - поражения 15-20% поверхности тела, проявляющиеся в виде выпадения шерсти, покраснения и шелушения кожных покровов. После ежедневного двухкратного применения композиции в виде 0,05% водного раствора S-нонил тиуроний бромида путем смазывания пораженных участков и областей кожи к ним прилегающих, через неделю после начала применения отмечалось резкое ослабление симптомов заболевания, а через две недели - полное их исчезновение, что выражалось в нормализации окраски и состояния кожных покровов и начале отрастания шерсти на пораженных участках.

Таким образом, заявленная композиция обладает высокой фунгицидной и антибактериальной активностью и может быть эффективно и безопасно использована для защиты, профилактики и лечения растений и животных от грибных (грибковых) и бактериальных заболеваний.

Изобретение относится к биоцидным композициям и способам их применения. Биоцидная композиция содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: s-нонил тиуроний бромид 0,001-20, растворитель - остальное. Способ биоцидной обработки растений включает обеспечение контактирования ткани растения или его части с биоцидной композицией. Способ биоцидной обработки животных включает нанесение упомянутой композиции на наружные ткани животного. Предлагаемая биоцидная композиция обладает повышенными фунгицидными и антибактериальными свойствами, способ её применения обеспечивает повышение эффективности и безопасности биоцидной обработки для тканей растений и животных, а также упрощение способа производства и применения композиции. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

1. Биоцидная композиция для обработки тканей живых организмов, содержащая соль тиурония и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве соли тиурония она содержит s-нонил тиурония бромид при следующем соотношении компонентов, мас. %:

s-нонил тиуроний бромид 0,001-20 растворитель остальное

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве растворителя использована вода или раствор этилового спирта.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей поверхностно активные вещества, соединения серы, меди, железа, известь, соединения из группы азолов, стробилуринов, бензимидазолов, фениламидов, анилидопиримидинов, пиримидинилкарбинолы, дитианолы, фосфанаты, фталамиды, антибиотики, буферные вещества, консерванты, антиоксиданты, смачивающие реагенты, антипенные вещества, загустители и увлажнители, в количестве 0,001-40 мас. %.

4. Способ биоцидной обработки растений, включающий обеспечение контактирования ткани растения или его части с биоцидной композицией по любому из пп. 1-3.

5. Способ по п. 4, в котором обеспечение контактирования растения с композицией осуществляют по меньшей мере одним методом, выбранным из группы, включающей опрыскивание композицией поверхности растения, замачивание в композиции корней растения, нанесение композиции на поверхность семян, инъекций композиции в стебель растения, внесение композиции в почву.

6. Способ биоцидной обработки животных, включающий нанесение на наружные ткани животного биоцидной композиции по любому из пп. 1-3.