背景技术：
1.技术领域
本公开涉及一种包含至少一种水溶性活性成分和至少一种渗透增强剂的改进制剂。本公开还涉及包含至少一种水溶性活性成分和至少一种渗透增强剂的改进制剂通过树木注射用于预防、对抗或控制害虫，特别是昆虫感染的用途。
2.相关技术的描述
将某些水溶性活性成分配制成悬浮剂(sc)制剂是本领域已知的。通常，sc制剂是环境友好的制剂，但sc制剂中的水溶性活性成分通常不稳定并且容易降解。所述活性成分通常还容易聚集并结晶。此外，sc制剂不适用于树木注射，这是因为注射装置(例如，arborjettreeivtm微输注系统(马萨诸塞州沃本阿博杰特公司(arborjet,inc.woburn,mass.)))的针和树木导管系统可能因活性成分聚集而阻塞。
乳油(ec)制剂中的活性成分通常比sc制剂中的活性成分更稳定。但是，可注射的ec制剂的缺点是它可能非常粘稠。ec制剂的高粘度增加了向树木注射所述制剂所需的时间。向树木注射ec制剂所花费的时间是在指定时间段内可以处理多少树木的决定性因素。此外，通过注射处理树木的显著成本之一是劳力成本。制剂注入树木花费的时间越长，劳力成本越高。此外，ec制剂的高粘度使其更容易粘附注射装置，在注射装置上留下残留物并堵塞注射装置。因此需要额外的工作，包括清洁和频繁地固定设备。额外的工作进一步增加了劳力成本并且耗时。
因此，需要一种用于控制害虫，特别是控制昆虫感染的稳定的无残留物的制剂，该制剂能被树木快速吸收而不聚集。
我们惊奇地发现本公开的sl制剂特别稳定，无残留物，与其他制剂相比能被树木较快地吸收并分布于植物和/或植物部分而不聚集。
技术实现要素：
本公开涉及一种包含至少一种水溶性活性成分和至少一种渗透增强剂的改进制剂的实施方式。
本公开还涉及包含至少一种水溶性活性成分和至少一种渗透增强剂的改进制剂通过树木注射用于预防、对抗或控制害虫，特别是昆虫感染的用途。
本公开还涉及一种通过向用于预防、对抗或控制害虫、特别是昆虫感染的组合物掺入至少一种渗透增强剂在通过注射给予该组合物时增加植物、特别是树木吸收所述组合物的方法。
具体实施方式描述
在本文中，术语“约”与数值或数值范围结合使用时，表示略大于或略小于所述数值或数值范围，与所述数值或数值范围端点的偏差为±10％。
本文中所用的"植物"，指的是所有植物和植物种群，例如需要或不需要的野生植物或作物。
本文所用的"植物部分"，指的是植物的所有部分和器官，例如枝条、叶、针叶、茎、干、子实体、果实、种子、根、块茎和根茎。还包括收获的材料，以及无性繁殖材料和有性繁殖材料，例如，插枝、块茎、分生组织、根茎、侧枝、种子、单植物细胞和多植物细胞，以及任何其它植物组织。
本文所用的“围绕”指的是所述植物生长的地点，所述植物的植物繁殖材料播种的地点，或者所述植物的植物繁殖材料将被播种的地点。
本文所用的“聚集”表示宏观可观察到的足量组分，特别是活性成分的结合或凝聚，直接观察到聚集体或结块，或观察到存在这种聚集体或结块的效果，如堵塞用于制备、分布、包装或施用所述组合物的设备的喷嘴或其他部件。所述组合物在升高的温度下存储之后，肉眼确定组合物的聚集程度。(根据联合国际农药分析委员会(cipac)mt46.3的方法)
如本文所述，所述水溶性活性成分包括一种或多种任意生物活性杀虫剂，杀虫活性成分或作物保护化学品，其在使用的浓度条件下是水溶性的(即，水溶性活性成分在田间施用率条件下是水溶性的)。这种水溶性活性成分可以是杀真菌剂；除草剂，如植物生长调节剂；和杀虫剂，包括杀线虫剂，抗蠕虫剂(anti-helmentic)和杀螨剂。可以在本发明中使用的示例性水溶性活性成分包括但不限于：杀真菌剂：杀稻瘟菌素-s(blasticidin-s)、春雷霉素(kasugamycin)和恶霉灵(hymexanol)；除草剂：氟羧草醚(acifluorfen)、草甘膦、草铵膦(glufosinate)；植物生长调节剂：赤霉酸(gibberellicacid)、马来酰肼(maleichydrazide)和敌草克(dikegulac)；和杀虫剂：乙酰甲胺磷(acephate)、甲氨基阿维菌素(emamectin)和甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐。具体地，优选的水溶性活性成分是甲氨基阿维菌素或其农业上可接受的盐，如与苯甲酸、水杨酸、没食子酸、苯磺酸、盐酸和柠檬酸形成的盐。优选地，所述水溶性活性成分是甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐。本领域技术人员容易理解这些活性成分具有良好的水溶性，即，当以标记的施用率与水混合时，所述活性成分将溶解。例如，乙酰甲胺磷商业标签上的施用率为最少3加仑(11.4l)水中最高达1.33lb(0.60kg)。乙酰甲胺磷的溶解度为1l水中650g。乙酰甲胺磷在标记的施用率时完全可溶于水。甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐在水中的溶解度为100ppm。因此，甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐(3.4g)的通常使用率是可溶于约34l水。
本发明优选的水溶性活性成分是甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐。美国专利第4,310,519号(1982年1月12日授权)公开了阿维菌素b1a/b1b化合物，其具有作为农业杀虫剂的活性，美国专利第4,874,749号(1989年10月17日授权)公开了具有杀虫性的化合物4″脱氧-4″-表-甲基氨基阿维菌素盐酸盐。美国专利第5,288,710号(1994年2月22日授权)公开了4″-脱氧-4″-表-甲基氨基阿维菌素b1a/b1b的稳定盐。
具体地，美国专利第5,288,710号公开了具有例如以下结构的4″-脱氧-4″-表-甲基氨基阿维菌素b1a/b1b的苯甲酸盐(即甲氨基阿维菌素苯甲酸盐)：
所述水溶性活性成分的量为所述制剂的约0.1重量％-约20重量％，优选为所述制剂的约4重量％。具体地，甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐的量为所述制剂的约0.1重量％-约20重量％，优选为所述制剂的约4重量％。
本公开的sl制剂特别稳定，无聚集并且无残留物。sl制剂利用有机溶剂的性质。例如，酮(如丙酮和环己酮)、醇(如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、甲基戊醇、环己醇、2-乙基己醇、糠醇、四氢糠醇和d-柠檬烯)、二醇酯(如单乙二醇、二乙二醇、丙二醇或其甲基、乙基、正丙基、正丁基或叔丁基醚)和酰胺(如链烷醇酰胺、乙氧基化链烷醇酰胺、亚乙基双酰胺)。所述溶剂优选是醇，更优选四氢糠醇。所述溶剂的量为所述制剂的约10重量％至约90重量％。
在某些情况下，本文公开的组合物实施方式中使用的渗透增强剂在本领域中可称为“润湿剂”。令人惊讶的是，本文公开的制剂实施方式中使用的渗透增强剂不仅向所述制剂提供润湿性，还能促进植物和/或植物部分特别是树木对组合物中活性成分的吸收(当通过注射向植物给予时)。
本文公开的组合物实施方式中使用的渗透增强剂可以选自某些非离子型表面活性剂，某些阴离子型表面活性剂及其混合物。
所述非离子型表面活性剂可以是选自下组的一种或多种表面活性剂：醇烷氧基化物(oxyalkylate)、烷基酚烷氧基化物、非离子型酯如去水山梨糖醇酯和去水山梨糖醇酯的烷氧基化物。合适的非离子型表面活性剂的例子包括但不限于蓖麻油烷氧基化物、脂肪酸烷氧基化物、月桂醇烷氧基化物、壬基酚烷氧基化物、辛基酚烷氧基化物、十三烷基醇烷氧基化物，如poe-10壬基酚乙氧基化物、poe-100壬基酚乙氧基化物、poe-12壬基酚乙氧基化物、poe-12辛基酚乙氧基化物、poe-12十三烷基醇乙氧基化物、poe-14壬基酚乙氧基化物、poe-15壬基酚乙氧基化物、poe-18十三烷基醇乙氧基化物、poe-20壬基酚乙氧基化物、poe-20油醇乙氧基化物、poe-20硬脂酸乙氧基化物、poe-3十三烷基醇乙氧基化物、poe-30壬基酚乙氧基化物、poe-30辛基酚乙氧基化物、poe-34壬基酚乙氧基化物、poe-4壬基酚乙氧基化物、poe-40蓖麻油乙氧基化物、poe-40壬基酚乙氧基化物、poe-40辛基酚乙氧基化物、poe-50壬基酚乙氧基化物、poe-50十三烷基醇乙氧基化物、poe-6壬基酚乙氧基化物、poe-6十三烷基醇乙氧基化物、poe-8壬基酚乙氧基化物、poe-9辛基酚乙氧基化物、二缩甘露醇单油酸酯、去水山梨醇异硬脂酸酯、去水山梨醇月桂酸酯、去水山梨醇单异硬脂酸酯、去水山梨醇单月桂酸酯、去水山梨醇单油酸酯、去水山梨醇单棕榈酸酯、去水山梨醇单硬脂酸酯、去水山梨醇油酸酯、去水山梨醇棕榈酸酯、去水山梨醇倍半油酸酯、去水山梨醇硬脂酸酯、去水山梨醇三油酸酯、去水山梨醇三硬脂酸酯、poe-20去水山梨醇单异硬脂酸酯乙氧基化物、poe-20去水山梨醇单月桂酸酯乙氧基化物、poe-20去水山梨醇单油酸酯乙氧基化物、poe-20去水山梨醇单棕榈酸酯乙氧基化物、poe-20去水山梨醇单硬脂酸酯乙氧基化物、poe-20去水山梨醇三油酸酯乙氧基化物、poe-20去水山梨醇三硬脂酸酯乙氧基化物、poe-30去水山梨醇四油酸酯乙氧基化物、poe-40去水山梨醇四油酸酯乙氧基化物、poe-6去水山梨醇六硬脂酸酯乙氧基化物、poe-6去水山梨醇单硬脂酸酯乙氧基化物、poe-6去水山梨醇四油酸酯乙氧基化物、和/或poe-60去水山梨醇四硬脂酸酯乙氧基化物。
优选的非离子型表面活性剂包括醇烷氧基化物，如poe-23月桂醇和烷基酚乙氧基化物，如poe(20)壬基苯基醚。在一些实施方式中，所述渗透增强剂是poe-20去水山梨醇单硬脂酸酯乙氧基化物。
所述阴离子型表面活性剂可以是选自下组的一种或多种表面活性剂：n-甲基-n-油烯基牛磺酸钠、n-甲基-n-棕榈基牛磺酸钠、n-甲基-n-油酰基牛磺酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠和其他的烷基磺基琥珀酸钠、月桂基硫酸钠、具有平均8-12摩尔环氧乙烷的α-(对-壬基苯基)-ω-羟基聚(氧乙烯)和具有平均7-12摩尔环氧乙烷的α-(对-辛基苯基)-ω-羟基聚(氧乙烯)、十二烷基硫酸钠、亚甲基二萘二磺酸钠、二丁基萘磺酸盐。在一些实施方式中，所述渗透增强剂是n-甲基-n-油烯基牛磺酸钠。
渗透增强剂通常的量为所述制剂的约0.01重量％至约7重量％，优选约1重量％至约5重量％。
本文所用的“水溶性填料”包括可用于稀释活性成分或调节制剂中活性成分浓度的任意水溶性材料。这些材料可以是可溶于水的固体，或与水混溶的液体，包括水本身。优选的一组水溶性填料是生物衍生或生物获得的那些材料。合适的水溶性填料包括水、乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、甘露醇、蔗糖，如糖粉(confectioner'ssugar)、黑糖、红糖、软红糖、其他糖或多糖、微结晶纤维素、粉末状纤维素、磷酸钙、无机水溶性盐等及其混合物。乳糖的例子包括氢化α-乳糖，无水α-乳糖，氢化β-乳糖，无水β-乳糖等及其混合物。在一些实施方式中，所述水溶性填料是水。所述水溶性填料的量为所述制剂的约10重量％至约30重量％。
“染料”可以是无机颜料(例如氧化铁、氧化钛和普鲁士蓝)，有机染料(如fd&c蓝1号，茜素染料、偶氮染料和金属酞菁染料)和痕量营养素(如铁、锰、硼、酮、钴、钼和锌的盐)。在一些实施方式中，使用染料时，优选的染料是fd&c蓝1号。所述染料的量为所述制剂的约0重量％至约0.05重量％，优选约0.02重量％。
在一些实施方式中，sl制剂不需要包含常规乳化剂、增稠剂、抗氧化剂，所述组合物可以排除这些组分中的一种或全部，或者仅以杂质的量包含在组合物中，例如，小于组合物的0.005重量％，更具体地，小于组合物的0.001重量％。
在一些实施方式中，改进的制剂包含：
(i)至少一种水溶性活性成分；
(ii)有机溶剂；
(iii)至少一种渗透增强剂；和
(iv)水溶性填料。
在某些实施方式中，改进的制剂包含：
(i)至少一种水溶性活性成分；
(ii)有机溶剂；
(iii)至少一种渗透增强剂；
(iv)水溶性填料；和
(v)染料。
在一些实施方式中，改进的制剂包含：
(i)甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐，作为至少一种水溶性活性成分；
(ii)四氢糠醇，作为有机溶剂；
(iii)至少一种渗透增强剂；和
(iv)水溶性填料。
在某些实施方式中，改进的制剂包含：
(i)甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐；
(ii)四氢糠醇；
(iii)至少一种渗透增强剂；
(iv)水溶性填料；和
(v)染料。
在一些实施方式中，改进的制剂包含：
(i)约0.1％至约20％的甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐；
(i)约10％至约90％的四氢糠醇；
(iii)约0.01％至约7％，更具体地，约1％至约5％的渗透增强剂，其优选地选自poe-20去水山梨醇单硬脂酸酯乙氧基化物或n-甲基-n-油烯基牛磺酸钠；和
(iv)约10％至30％的水溶性填料，优选水，以所述制剂的重量计。
在某些实施方式中，改进的制剂包含：
(i)约4％的甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐；
(ii)约75％的四氢糠醇；
(iii)约1％的渗透增强剂，优选poe-20去水山梨醇单硬脂酸酯乙氧基化物或n-甲基-n-油烯基牛磺酸钠；
(iv)约19.98％的水；和
(v)约0.02％的染料，以所述制剂的重量计。
本领域技术人员应理解甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐、四氢糠醇、渗透增强剂、水和/或染料的比例之和不超过制剂的100重量％。根据存在的杂质，甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐、四氢糠醇、渗透增强剂、水和/或染料的具体浓度也可以变化。
此外，上述组合物可以是开放式的(即，术语“包含”可以解释为表示“包括”)，或封闭式的(即，术语“包含”可以解释为表示“由…组成”)，或部分开放和部分封闭式的(即，术语“包含”可以解释为表示“基本上由…组成”，任何影响组合物杀虫效果或影响水溶性活性成分被给予该组合物的植物吸收的额外组分影响组合物的基本的和新颖的特征)。
本公开的sl制剂特别稳定，无聚集，具有低粘度并且无残留物。因此，本公开的sl制剂特别适用于通过注射使用注射装置(例如，彩虹树木护理q-连接微输注系统(rainbowtreecareq-connectmicroinfusionsystem)(明尼苏达州明内通卡的彩虹树木护理公司(rainbowtreecare,inc.minnetonka,mn))或arborjettreeivtm微输注系统(马萨诸塞州沃本阿博杰特公司(arborjet,inc.woburn,mass.)))向植物施加。这是因为设备的针和树木导管系统不会被活性成分聚集而堵塞，不容易粘附施用设备或在施用设备上留下残留物。
此外，本公开的sl制剂与其他制剂相比在树木注射和在植物和/或植物部分中分布的过程中和之后能在树木中被树木的内部毛细管/导管系统较快地吸收。因此，所述sl制剂能实现更高的功效。
本公开的sl制剂对于抵抗储存谷物的害虫如拟谷盗(triboliumsp.)、面粉甲虫(tenebriosp.)和农作物害虫如蛛螨(朱砂叶螨属(tetranychussp.))、蚜虫(蚜虫(acyrthiosiphonsp).)；迁徙性直翅目昆虫如蝗虫和生活在植物组织上的未成熟阶段昆虫是有用的。所述制剂可用作控制土壤线虫和植物寄生虫如根结线虫(meloidogynesp.)的杀线虫剂，这对农业来说是重要的。此外，所述制剂对其他植物害虫如南方军队蠕虫和墨西哥豆甲虫幼虫具有活性。
本公开的所述制剂通过注入植物和/或植物部分对于虫害也是有用的，例如松果蠕虫(梢斑螟属(dioryctriaspp.)),松果籽虫(pineconeseedbug)(在处理年份抑制叶足缘蝽(leptoglossus)和球果螟(tetyraspp.)),蚜虫,结草虫,秋结网毛虫,日本甲虫,舞毒蛾,合欢巢蛾(mimosawebworm),橡木,毒蛾,美洲斑潜蝇(leafminer)(例如鳞翅目(lepidoptera),鞘翅目(coleoptera),松针盾蚧(pineneedlescale),红棕螨(redpalmmite),叶蜂(如榆木,松木),天幕毛虫(如东天幕毛虫,森林天幕毛虫,太平洋天幕毛虫和西天幕毛虫),西部云杉,芽虫,冬蛾,吉丁虫(如青铜桦木螟成虫和幼虫，白蜡窄吉丁和双纹长吉丁虫),透翅蛾虫(如白蜡树和美洲杉松间距管蛾),食菌小蠹,天牛幼虫(roundheadedborer)(包括亚洲天牛),棘胫小囊(树皮甲虫)雕刻小蠹(lpsengraverbeetles),山松甲虫,南方松甲虫,云杉甲虫,西方松甲虫,瘿蜂，包括黑橡瘿,松木线虫,丁香花天牛,梣透翅蛾(紫丁香钻心虫(podosesiasyringae))等.
通过以下仅为示例性目的的实施例描述本发明的实施方式。
实施例
实施例1-制备sl制剂
在室温搅拌条件下通过混合表1的液体组分得到均一液体。剩余组分溶解在液体中。
表1.
实施例2-制备sl制剂
在室温搅拌条件下通过混合表2的液体组分得到均一液体。剩余组分溶解在液体中。
表2.
实施例3-制备ec制剂
在室温搅拌条件下通过混合表3的液体组分得到均一液体。然后将剩余组分溶解在液体中。
表3.
实施例4-制备sc制剂
在室温搅拌条件下通过混合表4的液体组分得到均一液体。然后将剩余组分溶解在液体中。
表4.
实施例5-12－制备sl制剂
实施例5-12通过以下方式进行制备：混合表5的液体组分得到均一液体，然后将剩余组分溶解在所述液体中。
表5.
实施例13-比较sl,ec和sc制剂的稳定性
实施例1，3和4制备的样品在54℃存储1个月、3个月和6个月。步骤根据cipacmt46.3进行。在各存储时间结束时通过hplc测试甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐的浓度。通过观察测定聚集情况。各制剂中甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐的初始浓度为4％。结果列于表6。
表6.
注释:“+”表示少量聚集。“+++++”表示大量聚集。“-”表示无聚集。
实施例14－sl制剂市售产品的比较
2013年6月12日、2013年9月12日和2013年9月26日选择明尼苏达州圣路易斯公园居住区街道右侧生长的三组五棵绿白蜡树，洋白蜡(fraxinuspennsylvanica),胸高(dbh)处直径为17-22(组1)，19.5-23(组2)和15-21.5(组3)英寸。使用arborjettreeivtm微输注系统(马萨诸塞州沃本阿博杰特公司(arborjet,inc.woburn,mass.))向同一棵树相对侧的根耀斑注射各处理剂，树每侧4个注射口。处理剂包括tree-龄4％甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐mec(tree-age4％emamectinbenzoatemec)(马萨诸塞州沃本阿博杰特公司)和实施例1制备的甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐4％sl。每棵树用3/8英寸高螺旋钻头钻孔，插入#4arborplug(马萨诸塞州沃本阿博杰特公司)。每棵树ivtm单元用150mltree-龄甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐mec或实施例1制备的4％甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐sl填充，并注入树中。记录从注射化学品开始至注射系统中观察不到化学品的施用时间，示于以下表7。
表7.
与4％甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐sl相比，注射tree-龄在组1中花费长40.6％的时间，组2中为9倍，组3中为2.4倍。本文公开的sl制剂与市售可注射的甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐制剂相比具有令人惊讶的更快的吸收。因此，所公开的sl制剂与市售的树木注射制剂相比令人惊讶地更适于通过注射给予树中，因此令人惊讶地以这种方式降低了处理树木的劳力成本。
实施例15－市售产品与sl制剂的比较
在2014年8月18日选择明尼苏达州圣路易斯公园地区均在公园生长的三棵蓝云杉树(灰绿垂枝北美云杉(piceapungens),胸高(dbh)直径13-17英寸)，三棵红橡树(北美红栎(quercusrubra)，胸高(dbh)直径8.5-9英寸)和三棵苏格兰松树(长白松(pinussylvestris)，胸高(dbh)直径10.5-18英寸)。使用q-连接微输注系统(明尼苏达州明内通卡的彩虹树木护理公司)将各处理剂注入树的根耀斑。q-连接在树直径的每2英寸处使用1个注射点。计算每棵树的总剂量，1/2剂用tree-龄4％甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐mec(马萨诸塞州沃本阿博杰特公司)制备，另一半用实施例1制备的4％甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐sl制备。处理在树周围的注射点之间交替进行，以减少树的一侧吸收产品比另一侧更快的可能性。各注射点用15/64英寸高的螺旋钻头钻孔。各q-连接单元用tree-龄甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐mec或实施例1制备的4％甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐sl填充，并注入树中。记录从注射化学品开始至注射系统中观察不到化学品的施用时间，示于以下表8。
表8.
与本文公开的4％甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐sl相比，市售制剂花费长13.5％-57.4％的时间。与市售的可注射甲氨基阿维菌素-苯甲酸盐制剂相比，本文公开的sl制剂令人惊讶地具有更快的吸收，更合适使用并且使用成本较低。
实施例16-渗透活性研究
2014年8月18日选择明尼苏达州圣路易斯公园地区公园中生长的三棵红橡树(北美红栎(quercusrubra)，胸高(dbh)直径8.5-9英寸)。使用q-连接微输注系统(明尼苏达州明内通卡的彩虹树木护理公司)将各处理剂注入树的根耀斑。q-连接在树直径的每2英寸处使用1个注射点。
计算各树的总剂量并列于下表。处理(实施例1，实施例5-12)在树周围的注射点之间交替进行，以减少树的一侧吸收产品比另一侧更快的可能性。各注射点用15/64英寸高的螺旋钻头钻孔。各q-连接单元用实施例1，实施例5-12的sl制剂填充，并注入树中。记录从注射化学品开始至系统中观察不到化学品的施用时间，示于以下表9。
表9.