專利名稱：持續釋放制劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種持續釋放制劑，它能使揮發性成分如信息素、拒斥劑、香料和殺蟲劑逐漸釋放出來并且尤其能有效地用作為控制害蟲的出現而釋放信息素的持續釋放給藥器(dispenser)。
過去一直需要開發使揮發性成分逐漸釋放出來以確保長期效果的藥物或農用藥給藥器。交配破壞方法必須滿足這一需要，這種方法通過在長時間內以預定的濃度釋放(例如)性信息素而用來控制農業上的害蟲。本文中的術語“交配破壞方法”指這樣一種方法，它包括1)在田野中以大致比害蟲本身釋放的濃度高的濃度造就一種性信息素漂移，2)因而降低了害蟲的聯絡能力如雄性或雌性昆蟲識別各自異性和證實其位置的能力，和3)從而干擾了昆蟲的交配。曾經將含有作為害蟲的生理活性物質的信息素的持續釋放給藥器用作聯絡干擾劑。這類持續釋放給藥器可以是各種形式的，例如，按照在US2,800,457,2,800,458和3,577,515中所公開的那樣包在微膠囊中；按照在US4,160,335中所公開的那樣由載體承載；按照US4,600,146和4,834,745中所公開的那樣裝在管中；或者按照在EP273,197中所公開的那樣裝在瓶狀容器中，裝在大容量容器即儲罐型容器中的持續釋放給藥器是它們當中的領先主流。
此類儲罐型持續釋放給藥器的容器一直是從各種依各自揮發性成分的物理性質選擇的塑料制得的。當使用此類儲罐型給藥器時，吸收在容器的塑料壁中液體和揮發性成分能夠自容器的外表面揮發并擴散入空氣中。因此，其釋放速度大約與吸收液體成分的儲罐的外表面積成正比。常常通過適當地選擇儲罐用的塑料和儲罐的形狀調節外表面積的大小來控制釋放速度。但是，正如在J.Economical Entomology，78，No.6,1985中所清楚描述的那樣，該儲罐型持續釋放給藥器會碰到這樣一種問題，其中隨著成分的釋放，保存在儲罐中的液體的量會減少，這使得通過吸收而被液體成分潤濕的表面積減少，因而在成分釋放的后半期藥物釋放的量減少了。
本發明著重解決常規技術所面臨的上述問題，因此，本發明的目的是提供一種持續釋放給藥器，即使保存在容器內的液體成分的量已減少，仍能在長時間內使揮發性成分均勻釋放。
根據本發明，通過提供一種持續釋放給藥器能有效地實現上述目的，該給藥器包括1)塑料容器，它具有液體和揮發性藥劑可滲透的外層和性能與外層相同的、可吸收液體的內層，和2)裝在該塑料容器內的液體和揮發性成分。


圖1是說明根據本發明的持續釋放給藥器實施方案的主要部分的截面透視圖；圖2是說明根據本發明的持續釋放給藥器另一實施方案的主要部分的截面透視圖；圖3是表明保存在管中的HDDA液體的高度隨時間變化的示圖；圖4是表明HDDA釋放量隨時間變化的示圖，和圖5是表明DDA釋放量隨時間變化的示圖。
從圖1中可看出，本發明的持續釋放給藥器包括塑料容器4，它具有液體和揮發性成分可滲透的外層1和性能與外層1相同的可吸收液體的內層3，和裝在該塑料容器4內的液體和揮發性成分2。
內層3是多孔層，這些孔相互連通。該內層3可通過擠出成型(其中在熔融塑料被擠出成型時將揮發性成分2引入該層)，或通過泡沫擠出成型制備的。
如圖2所示，根據本發明的持續釋放給藥器的另一實施方案包括容器6和裝在其中的揮發性成分2。從容器的內壁上的底端到頂端形成一個(或多個)槽溝。
用來制備塑料容器4和6的材料例如可以是聚烯烴類，如聚乙烯和聚丙烯；乙烯－乙酸乙烯共聚物；乙烯－丙烯酸酯共聚物；和乙烯－甲基丙烯酸酯共聚物。這些原料可以單獨使用或按任何結合物方式使用。通過擠出成型或吹塑，這些塑料均能形成管或瓶，它用作外層1。
揮發性成分2例如可以是性信息素。通過容器4或6釋放出性信息素，因而可控制任何農業上的害蟲的出現。
裝在容器4內的揮發性成分2通過內層3的細孔中的吸收作用滲透入整個內層3，然后通過內層滲透入外層1，最后自外層1的表面釋放到空氣中。即使隨著成分的釋放，裝在容器4中的成分2的液體水平降低，成分2仍能吸收在整個內層3中并進而滲透入整個外層1，所以，從容器4中釋放出的成分的量保持在恒定的水平。
另一方面，由于毛細管吸濕作用，容器6內的成分2沿槽溝5上升，被吸收在容器6中，然后從容器6的外表面釋放到空氣中。因此，即使隨著成分的不斷釋放，裝在容器6中的成分2的液體水平下降，成分2仍能沿槽溝5上升，同時吸收在容器6中，然后釋放在空氣中，所以，從容器6釋放出的成分的量也保持在恒定的水平。
本發明的優選實施方案在下文將更詳細地敘述，但本發明決不能限制到這些特定的實例。
圖1是說明根據本發明的持續釋放給藥器實施方案的主要部分的截面透視圖。該持續釋放給藥器通過如下制備將作為揮發性成分2的信息素裝入中空的管狀容器4中，該容器包括塑料外層1和塑料內層3，然后，通過加熱密封容器4，從而成分2包在其中。
內層3是多孔層，各孔相互聯通。該多孔層可通過以下方法制備。第一種方法包括在塑料擠出成型過程中將與塑料相容的揮發性成分2注入該多孔層的步驟。擠出成型的溫度隨塑料的類型變化而變化，但一般在大約130—300℃。為此，在本發明中可使用每一種沸點不低于170℃的信息素。在這一方法中，處在熔融狀態的塑料與信息素接觸的同時，塑料就硬化，因此，外層1和內層3是從同一種塑料制備的。該多孔層即內層3具有的厚度在大約0.02—0.05mm。這一方法使內層的模塑成型與信息素的加入同時進行，因此，它是大批量生產持續釋放給藥器的最適宜方法。
第二種方法是利用泡沫擠出技術的模塑方法。通過泡沫擠出的塑料方法包括同時擠出外層和內層的步驟，其方式能使得含發泡劑塑料成型為內層3和無發泡劑塑料成型為外層1。作為內層3的多孔層的厚度適當地在0.01—0.10mm。這里可使用的發泡劑例如可以是受熱可分解的化合物如偶氮化合物和揮發性溶劑如烴類。
就易制備和易處理而言，管的尺寸要求，優選具有0.5—4mm的內徑，0.1—2mm的厚度和不少于50mm的長度。在這一方面，如果金屬線與管平行固定到管上，該管則易彎曲和附在植物體上。這種金屬線可從那些易彎曲且通過彈性行為無回復的金屬線如鋁、銅和鐵線中選擇。
該管是通過模擠出熔融塑料，同時將空氣供入處在模中心位置的芯軸中而制備的。
瓶狀容器是以與管狀容器同樣的方式制備的。與管狀容器的表面積相比較而言，瓶狀容器的表面積少一些，因此，成分2的釋放速度相應地降低。為此，瓶狀容器適合裝揮發性較高的成分。瓶的厚度與上述管一樣在0.1—2mm，同時應考慮到例如成分的穩定釋放。瓶狀容器一般是通過吹塑技術成型的。
成分2吸收在內層3中，然后滲透入外層1，最后釋放在空氣中。吸收在內層3中的成分2如信息素本身滲透入外層1中。因此，管的潤濕面積沒有減少，因而成分釋放速度同樣沒有減慢。
圖2是說明根據本發明的持續釋放給藥器另一實施方案的主要部分的截面透視圖。根據這一實施方案的持續釋放給藥器是通過將揮發性成分2裝入中空管狀容器6(其中在它的內壁上形成許多槽溝5)中，然后將管6融合使成分2包在其中而制備的。
在容器內壁上存在的槽溝5可通過使用帶突起的芯棒而形成的。每一槽溝5的寬度和深度可隨容器的形狀變化而變化，但它們兩者在大約0.01—0.5mm范圍內。欲形成的槽溝5的數目優選盡可能地多，但至少一個可確保本發明所希望的效果。如果該容器進行熔融模塑成型，在槽溝5的尺寸減小的同時，該成型容器硬化。因此，突起的尺寸必須為最終槽溝5的尺寸的2—3倍。
揮發性成分2例如是信息素，容器的塑料是聚乙烯，對于圖1所示持續釋放給藥器的情況而言。絕大部分裝在管中的成分通過管的內層滲透入管的外層，然后釋放在空氣中，但一部分成分因毛細管吸濕作用沿槽溝5上升，然后以同樣的方式釋放列空氣中。因此，即使保存在管中的成分的量減少，該成分釋放速度沒有降低。
實施例1當高密度聚乙烯(下文簡稱“聚乙烯”)被擠出成型時，Z，Z/E—7，11—十六碳二烯乙酸酯(下文稱作“HDDA”)，它是一種棉紅鈴蟲的性信息素，被注射進去形成中空管(其內層是多孔層)。更具體地說，該方法按以下進行。
聚乙烯通過處在200℃下的模擠出，同時通過位于模中心的芯軸將保持在150℃下的HDDA注射進去，然后，將擠出的聚乙烯導入保溫在70℃的水浴中，從而連續地模塑出裝入HDDA的管，其內徑為0.80mm和厚度為0.32mm(包括厚度為0.02mm的多孔層)。所得到的管在200mm的同等長度密封，然后切成單獨的持續釋放給藥器，每一個有80mg HDDA包在其中。
將該給藥器放入溫度在40℃下的恒溫箱中測定給藥器的釋放成分質量。圖3是表示保存在管中的HDDA液體的高度隨時間變化的示圖和圖4是表示HDDA釋放量隨時間變化的示圖。從圖3中可看出，40天后在管中已沒有液體成分，但從圖4中可看出，甚至在60天后，該給藥器能很好地連續釋放HDA。這是因為少量HDDA仍吸收在多孔聚乙烯層中。60天后觀測，剩會HDDA的比例實測是7％。
對比實施例1HDDA被引入中空管中，管的內壁是光滑的且其內徑是0.80mm和厚度是0.30mm。制備該中空管的條件與在實施例1中所使用的條件相同，只是在擠出聚乙烯的過程中20℃的空氣取代實施例1中所使用的HDDA。HDDA在8kg/cm2的壓力下經3小時裝入該中空管中，將該管密封，然后切成200mm的長度。所制備的各持續釋放給藥器均有80mg HDDA包在其中。
以在實施例1中所使用的同樣方式檢查該給藥器的釋放成分質量。如此獲得的結果給在圖3和圖4中。從圖4中可看出，隨著時間的流逝，觀察到成分釋放速度的明顯降低。與此同時，從圖3中可看出，保存在管中的液體的減少(速度)逐漸變慢。60天后觀測，剩余HDDA的比例實測為25％。
實施例2在這一實施例中，HDDA被裝入帶有通過泡沫模塑成型形成的多孔內層的中空管。制備該中空管的條件與在對比實施例1中所使用的那些條件相同，只是在聚乙烯擠出的同時，將作為發泡劑的偶氮二酰胺被加入到作為內層的那一層中，以使形成的多孔層的厚度為0.05mm。所得管經測定，內徑為0.80mm和厚度為0.35mm(包括厚度為0.05mm的多孔層)。由在對比實施例1中所使用的同樣方法處理該中空管，獲得持續釋放給藥器，每一件的長度為200mm且有80mg HDDA包在其中。
以在實施例1中所使用的同樣方式測定該給藥器的釋放成分質量。如此得到的結果繪于圖3和圖4。從圖3和圖4可看出，該給藥器的釋放成分質量大約接近實施例1中所制備的給藥器的質量。60天后觀測，剩余HDDA的比例實測為10％。
實施例3通過擠出成型聚乙烯制備中空管，其方式能使得在所得管的內壁上形成槽溝和然后將HDDA加進去。制備該中空管的條件與在對比實施例1中所使的條件相同，只是使用在4個位置帶突起的芯棒進行擠出成型。因此，該中空管有4個槽溝。槽溝的寬度和深度都等于0.05mm。該管的內徑為0.80mm和厚度為0.35mm(包括內槽溝的深度(0.05mm))。由在對比實施例1中所使用的同樣方法處理該中空管，得到持續釋放給藥器，每一個的長度為200mm和有80mg HDDA包在其中。
以在實施例1中所使用的同樣方式檢查該給藥器的釋放成分質量，如此獲得的結果繪于圖3和圖4。從圖3和圖4可看出，該給藥器的釋放成分質量稍接近對比實施例1中制得的持續釋放給藥器的質量。60天后觀測，剩余HDDA的比例實測為15％。
實施例4將Z—8—十二碳烯乙酸酯(下文稱作“DDA”)，即水果害蟲布斯克氏梨小食心蟲(Grapholita molesta Busck)的性信息素，裝入聚乙烯瓶中，該瓶的內層是由泡沫模塑成型制備的多孔層。該瓶是圓柱型的，其外徑為7.0mm和長度為15.0mm，它是同時將含有作為發泡劑的偶氮二酰胺的內層聚乙烯和外層聚乙烯擠出模塑成型而制備的。所得的瓶的厚度為0.25mm(包括厚度為0.05mm的多孔層)。將240mg DDA裝入如此制得的0.50ml容積的瓶中，然后密封加料口，得到持續釋放給藥器。
將該給藥器放入溫度在40℃下的恒溫箱中，測定該給藥器的釋放成分質量。如此獲得的結果繪于圖5。圖5是表明DDA釋放量隨時間變化的示圖。在試驗的全過程中，沒有觀察到DDA釋放量的任何變化。60天后觀測，剩余DDA的比例實測為40％。
對比實施例2在內壁光滑的瓶中裝入DDA。制備該瓶的條件與在實施例4中使用的條件相同，只是使用不含任何發泡劑的聚乙烯進行擠出成型。在將240mg DDA加入到外徑為7.0mm、長度為15.0mm、厚度為0.20mm和容積為0.51ml的圓柱形瓶中之后，密封加料口得到持續釋放給藥器。
以在實施例4中使用的同樣方式檢查該給藥器的釋放成分質量。如此獲得的結果繪于圖5中。從圖5可看出，自試驗開始，成分釋放量就少，且隨時間變化還要減少。60天后觀測，剩余DA的比例實測為66％。
根據本發明的持續釋放給藥器，甚至在保存于容器中的液體成分的量減少時，它仍能在長時間內使揮發性液體成分均勻釋放。所以，使用該成分沒有浪費。該持續釋放給藥器在長時間內能確保均勻的釋放速度，因而有效地保證害蟲的交配破壞作用。
權利要求
1.一種持續釋放給藥器，它包括塑料容器，該容器具有液體和揮發性成分可滲透的外層和與外層有同樣材料的可吸收液體的內層，和裝在該塑料容器中的液體和揮發性成分。
2.按照權利要求1所要求的持續釋放給藥器，其中該塑料是至少一種選自聚烯烴、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物、乙烯－丙烯酸酯共聚物和乙烯－甲基丙烯酸酯共聚物的化合物。
3.按照權利要求1所要求的持續釋放給藥器，其中內層是多孔層，各孔相互聯通。
4.按照權利要求1所要求的持續釋放給藥器，其中揮發性成分是性信息素。
5.一種持續釋放給藥器，它包括塑料容器，從其內壁上的底端到頂端形成槽溝，和裝在該容器中的揮發性成分。
6.按照權利要求5所要求的持續釋放給藥器，其中塑料是至少一種選自聚烯烴、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物、乙烯－丙烯酸酯共聚物和乙烯－甲基丙烯酸酯共聚物的化合物。
7.按照權利要求5所要求的持續釋放給藥器，其中揮發性成分是性信息素。
全文摘要
本文公開的是一種持續釋放給藥器，甚至在保存于容器中的液體成分的量減少時，它仍能在長時間內均勻地釋放揮發性液體成分。根據一個實施方案，該持續釋放給藥器包括塑料容器4，它具有液體和揮發性成分可滲透的外層1和與外層1有同樣材料的、可吸收液體的內層3，和裝在塑料容器中的液體和揮發性成分2。根據另一實施方案，該持續釋放給藥器包括塑料容器6，其中在內壁上形成槽溝5，和裝在容器6中的揮發性成分2。
文檔編號B65D85/00GK1126028SQ9510654
公開日1996年7月10日 申請日期1995年5月23日 優先權日1994年5月24日
發明者小川欽也, 伊藤健一, 鈴木宏始 申請人:信越化學工業株式會社