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微膠囊化精油的應用.pdf

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微膠囊 精油 應用
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摘要
申請專利號:

CN201610411181.6

申請日:

20070215

公開號:

CN106070202A

公開日:

20161109

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01N25/28,A01N65/00,A01N65/12,A01N65/44,A01N65/08,A01N65/28,A01N47/34,A01N57/16,A01N47/18,A01N37/34,A01N43/90,A01N43/40,A01P1/00,A01P3/00,A01P7/04,A01P7/02,A01P5/00,A01P13/00,A01P17/00 主分類號: A01N25/28,A01N65/00,A01N65/12,A01N65/44,A01N65/08,A01N65/28,A01N47/34,A01N57/16,A01N47/18,A01N37/34,A01N43/90,A01N43/40,A01P1/00,A01P3/00,A01P7/04,A01P7/02,A01P5/00,A01P13/00,A01P17/00
申請人: 博塔諾凱普有限公司
發明人: 查爾斯·林德,阿里·馬庫斯,普尼納·斯特龍金
地址: 以色列阿什科龍
優先權: 60/773,313,60/873,939
專利代理機構: 北京安信方達知識產權代理有限公司 代理人: 蘇蕾;鄭霞
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610411181.6

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本申請涉及微膠囊化精油的應用。公開了一種制備微膠囊化精油的新方法。包含精油的微膠囊或包含其的制劑可用于多方面非農業應用。

權利要求書

1.微膠囊,其具有包圍包含至少一種精油的核芯的兩親性外殼,其中所述兩親性外殼為至少一種鏈烷酸的多價鹽形式。2.根據權利要求1所述的微膠囊,其中所述多價鹽包含Ca、Mg、Fe或Al。3.根據權利要求1所述的微膠囊,其中所述精油的量占所述微膠囊重量的60-95%。4.根據權利要求1所述的微膠囊,其中所述微膠囊的尺寸在0.1-100微米范圍內。5.根據權利要求1所述的微膠囊,其中所述鏈烷酸選自癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、11-十八碳烯酸、5,8,11,14-二十碳四烯酸和ω-3脂肪酸,其中所述ω-3脂肪酸選自[α]-亞麻酸(18:3-ω-3)、十八碳四烯酸(18:4-ω-3)、二十碳五烯酸(20:5-ω-3)、二十二碳六烯酸(22:6-ω-3)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3)、二十碳四烯酸(20:4-ω-3)、二十一碳五烯酸(21:5-ω-3)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3)及其任意衍生物,或者所述ω-3脂肪酸為上述兩種或更多種ω-3脂肪酸的混合物。6.根據權利要求1所述的微膠囊,其中所述核芯還包含至少一種選自下列的添加劑:昆蟲生長調節劑(IGR)、殺蟲劑、殺螨藥、殺真菌劑、殺線蟲藥和/或殺外寄生蟲藥。7.根據權利要求6所述的微膠囊,其中所述殺蟲劑或所述昆蟲生長調節劑(IGR)為雙苯氟脲。8.根據權利要求1所述的微膠囊,還包括非揮發性油。9.根據權利要求8所述的微膠囊,其中所述非揮發性油為除蟲菊。10.根據權利要求1所述的微膠囊,其中所述精油選自薄荷油、丁香油、桉樹油和熏衣草油;茴香精油、當歸精油、鳶尾精油、小茴香精油、橙精油、依蘭精油、蒿子精油、小豆蔻精油、愈創木精油、枯茗精油、烏藥精油、肉桂精油、香葉精油、苦配巴香脂精油、芫荽精油、紫蘇子精油、柏木精油、香茅精油、茉莉精油、玫瑰草索菲亞精油、雪松精油、留蘭香精油、西部薄荷精油、八角茴香精油、晚香玉精油、丁香精油、橙花精油、冬青精油、吐魯香脂精油、廣藿香精油、玫瑰精油、玫瑰草精油、日本扁柏精油、Hiba精油、檀香木精油、橙葉精油、月桂葉精油、香根草精油、香檸檬精油、秘魯香脂精油、玫瑰木精油、芳樟腦精油、橘子精油、桉樹精油、白檸檬精油、熏衣草精油、沉香精油、檸檬草精油、檸檬精油、迷迭香精油、日本薄荷精油和/或香料植物精油。

說明書

本申請是申請日為2007年02月15日,申請號為200780013591.4,發明名稱為“微膠囊化精油的應用”的申請的分案申請。

發明領域

本發明涉及適于非農業應用的微膠囊化的精油制劑。

發明背景

近年來,一些研究已集中于精油在微生物和不同的昆蟲害蟲中的生物學控制中的潛在應用。在環境中該精油比合成化合物更快地降解,且一些具有增強的有利于益蟲的特異性。它們對抗貯藏產品昆蟲的作用已被廣泛研究。盡管具有最吸引人的性質,但是關于精油的揮發性的問題、水溶性較差以及易于氧化性已經成為現實的問題,其使得精油制劑很難用作控制體系,并最終應用于目標環境。

發明概述

現已令人驚奇的發現,某些包含微膠囊化精油的單一或組合的制劑可用于各種非農業目的,特別是用于治療或預防某些目標的不安或對目標的傷害。

本領域的技術人員會認識到,對于要成功達到所需效果的制劑來說,需要進行大范圍的實驗工作。盡管某些類型的微膠囊化方法可提供對某些方面應用有益的微膠囊制劑,但在另一方面應用中其可能無效。類似地,盡管已知某些精油可具有某些活性,例如,抗微生物活性,并不能確保在每個抗微生物應用中有效。如技術人員會認識到,這些差別是由于多方面的因素造成的,如從微膠囊的釋放速率、滲透性的程度、濃度、緩慢釋放和少量的效率、微膠囊在目標上的分布、微膠囊外殼的失活作用、在微膠囊或含其的載體中存在的其他添加劑或助劑、在精油制劑應用前或之后目標的環境、保存期限、存在的各種添加劑等。

本申請公開了許多方面的精油微膠囊,其如下:

制劑

在本發明的第一方面中,提供了一種制備微膠囊的懸浮液的方法(這里稱之為“本發明的方法”),各自包含至少一種精油,所述方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合,得到懸浮液;和

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,從而得到包含所述至少一種精油的微膠囊的懸浮液。

在一個實施方案中,步驟(a)是在不需要任何溶劑的情況下進行的。

在另一個實施方案中,首先將所述至少一種鏈烷酸溶于或懸浮于溶劑,優選為水-不混溶的液體中。

在一個實施方案中,所述水-不混溶的液體為精油。

在另一個實施方案中,所述液體不為精油。當所述水-不混溶的液體不為精油時,其可選自水-不溶的有機溶劑,所述溶劑在該方法中使用的條件下不反應。此類水-不混溶的液體的非限制性實例為烷烴(如己烷和石油醚)、醚(如二乙基醚、丁基乙基醚)、醇和酮。

在另一個實施方案中,將該固體鏈烷酸熔融,然后將其加至所述精油或水-不混溶的載體中。

在步驟(b)中使用的堿性水溶液可以是單一的一價堿如NaOH的溶液或兩種或多種此類堿的混合物,例如,NaOH和KOH,或NaOH和Na2CO3。在一個實施方案中,該堿為無機堿。在另一個實施方案中,該堿為有機堿。

在優選的實施方案中,該一價堿為鈉或鉀的堿。

在另一個實施方案中,在步驟(b)中得到的懸浮液為微團的懸浮液。在另一個實施方案中,在步驟(b)中得到的懸浮液為澄清懸浮液。

在本發明方法的步驟(c)中加入的多價陽離子的鹽溶液為含具有高于+1的電荷的陽離子的無機金屬鹽的溶液。在一個實施方案中,該無機金屬陽離子為那些元素周期表中II族的離子。此類陽離子的非限制性實例為Ca、Mg、Fe和Al的多價陽離子。優選地,所述多價陽離子為Ca。

應當理解的是,當某些原子具有多個不同價態的陽離子時,所有的該陽離子都包括在本發明的范圍內。

在一個實施方案中,所述多價陽離子不是Ca。

在另一個實施方案中,所述多價陽離子不是Mg。

在另一個實施方案中,所述多價陽離子不是Fe。

在另一個實施方案中,所述多價陽離子不是Al。

在另一個實施方案中,所述多價陽離子不是Ca、Mg、Fe或Al中的任一個。

在另一個實施方案中,該步驟(c)的水性鹽溶液包含兩種或多種多價鹽的混合物。此類混合物可為具有不同的陽離子的鹽如CaCl2和MgCl2的混合物,或具有不同的反陰離子的鹽如CaCl2和Ca(OH)2的混合物,或具有不同價的陽離子的鹽如CaCl2和FeCl3的混合物。

多價陽離子的鹽溶液也可為具有大于+1的正電荷的有機分子離子,如上面公開的。多價有機陽離子非限制性實例為二胺或三胺或四胺的銨鹽,季銨化的多元胺等。同無機金屬鹽溶液一樣,該有機鹽溶液也可包含兩種或多種不同的有機鹽。

可將多價鹽添加至該反應混合物中,純的或作為水性溶液,例如,金屬鹽如Ca(OH)2、CaCl2、MgCl2或FeSO4的水溶液。

該至少一種“鏈烷酸”為通式R-COOH的有機羧酸,其中R為飽和和/或不飽和的脂肪族碳鏈,且-COOH為有機化學中已知的羧酸基團。在本發明的范圍內,術語鏈烷酸和脂肪酸可互換使用。

在一個實施方案中,該鏈烷酸為水-不混溶的化合物。典型地,R為具有10-45個碳原子的主鏈的脂肪族鏈。該主鏈可為取代的或未取代的。在優選的實施方案中,此類任選取代對碳鏈的疏水性并不影響。

在本發明的一個實施方案中,所述鏈烷酸選自具有熔點高于25℃的鏈烷酸。

可通過本發明方法膠囊化的不飽和鏈烷酸的非限制性實例為癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十二烷酸和二十四烷酸。

不飽和鏈烷酸的非限制性實例為11-十八碳烯酸、5,8,11,14-二十碳四烯酸、ω-3脂肪酸等等。

ω-3脂肪酸的非限制性實例包括α-亞麻酸(18:3-ω-3)、十八碳四烯酸(18:4-ω-3)、二十碳五烯酸(20:5-ω-3)(EPA)、二十二碳六烯酸(22:6-ω-3)(DHA)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3)(DPA)、二十碳四烯酸(20:4-ω-3)、二十一碳五烯酸(21:5-ω-3)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3),包括其任一衍生物。

在一個實施方案中,該ω-3脂肪酸為兩種或多種此類脂肪酸的混合物。

ω-3脂肪酸的可能的衍生物可包括酯衍生物,支鏈或非支鏈C1-C30烷基酯,支鏈或非支鏈C2-C30烯基酯,或支鏈或非支鏈C3-C30環烷基酯如植物甾醇酯。

在一個實施方案中,所述脂肪酸從下列天然源提取得到,該天然源包括,但不限于,水生生物如鳳尾魚(anchovies)、毛鱗魚(capelin)、大西洋鱈魚、大西洋青魚、大西洋鯖魚、大西洋鯡魚、鮭魚、沙丁魚、鯊魚和金槍魚;植物如亞麻和蔬菜;和微生物如真菌和藻類。

在本發明范圍內的術語“精油”也包括植物油和脂質。

精油的非限制性實例為芝麻油、除蟲菊、甘油-衍生的脂質或甘油脂肪酸衍生物、肉桂油、雪松油、丁香油、香葉油、檸檬草油、當歸油、薄荷油、姜黃油、冬青油、迷迭香油、小茴香油、小豆蔻油、蒿子油(caraway oil)、春黃菊油、芫荽油、愈創木油、枯茗油、蒔蘿油、薄荷油、歐芹油、羅勒油、樟腦油、依蘭油、香茅油、桉樹油、茴香油、姜油、苦配巴香脂油(copaiba balsam oil)、紫蘇子油、柏木油、茉莉油、玫瑰草索菲亞(palmarosa sofia)油、西部薄荷油、八角茴香油(star anis oil)、晚香玉油、橙花油、吐魯香脂油、廣藿香油、玫瑰草油、日本扁柏油(Chamaecyparis obtuse oil)、Hiba油、檀香木油、橙葉油、月桂葉油、香根草油、香檸檬油、秘魯香脂油、玫瑰木油(bois de rose oil)、葡萄柚油、檸檬油、橘子油、橙油、牛至油(oregano oil)、熏衣草油、烏藥油(Lindera oil)、松針油、胡椒油、玫瑰油、鳶尾油、甜橙油、紅橘油(tangerine oil)、茶樹油、茶籽油、百里香油、百里酚油、蒜油、薄荷油(peppermint oil)、洋蔥油、沉香油、日本薄荷油、留蘭香油,以及其他在此公開的。

在一個實施方案中,該精油為揮發性油。

在另一個實施方案中,該精油為香料植物(spice plant)精油。

在另一個實施方案中,該精油選自香茅油、香葉油、茶樹油、熏衣草油、康乃馨油(clove pine oil)、桉樹油、百里香油和牛至油。

本領域的技術人員會理解到,可根據具體的應用選擇特定的精油或精油的組合。

在一個實施方案中,從本發明方法得到的微膠囊化精油微膠囊為蠟狀或固體顆粒。

在另一個實施方案中,該微膠囊不與介質分離,并且該制劑也如此使用。

在另一個實施方案中,上述方法還包括過濾和收集微膠囊化精油微膠囊的步驟。當從水性介質中分離固體微膠囊時,少量的精油可能仍然未膠囊化。為了得到無油(oil-dry)的微膠囊,通常添加少量的能夠吸收過量的油的吸收劑。該吸收劑可選自,例如,纖維素、淀粉粉末或AerosilTM二氧化硅如AerosilTM200或300,其可從Degussa購得。在某些應用中,AerosilTM為優選的吸收劑。

在另一個實施方案中,本發明的方法還可包括添加至少一種表面活性劑的步驟。該表面活性劑可為離子型或非離子型的,并且可以以純物質的形式或溶液(例如水溶液)的形式加至溶液中或懸浮液中,可以在微膠囊的制造期間加入以促進或控制微膠囊的大小,或在微膠囊已經形成后加入以破碎由于微膠囊化造成的凝膠以及得到流動性的制劑。一種特別優選的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)。優選地,該表面活性劑以制劑的總重量的0.1-10%,且最優選0.5%-5%的濃度添加。

在另一個實施方案中,該方法還包括添加至少一種添加劑,優選在步驟(c)前添加。該至少一種添加劑可為固體、液體、溶液、懸浮液,或兩種或多種此類添加劑的混合物。

可以使用的各類添加劑非限制性實例為活性藥物、天然或合成的抗氧化劑、食品補劑、維生素、著色劑、芳香劑、油、脂肪、香料、非揮發性天然精油或其他分散劑或乳化劑。

可以使用的具體添加劑的非限制性實例為γ-亞麻酸、柑橘屬油(citrusoils)如橙油、營養補劑如維生素A、維生素E、維生素C,和維生素D、生育酚、生育三烯酚、植物甾醇、維生素K、β-胡蘿卜素、海洋油(marine oil)、ω-3脂肪酸、CoQ10、極性抗氧化劑的脂溶性衍生物、如抗壞血酸脂肪酸酯、植物提取物如迷迭香、鼠尾草和牛至油、藻類提取物,和合成的抗氧化劑如BHT、TBHQ、促長啉、烷基沒食子酸酯和氫醌或天然的抗氧化劑。

除了表面活性劑外,優選的添加劑的其他非限制性實例為空間阻透聚合物(steric barrier polymers),其有助于保持顆粒的分散。這些空間阻透聚合物可以選自,不限于,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯基醇(PVA)和聚(乙氧基)壬基苯酚。當必須調節最終微膠囊制劑的pH,例如在微膠囊懸浮液與其他殺蟲劑混合物時,可以使用常規的用于調節酸度和堿度的試劑。此類試劑可例如包括鹽酸、檸檬酸、氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉。

一旦制備,該液體或固體制劑可以保藏至使用其時。通常最方便的是瓶裝或罐裝包含膠囊化精油的懸浮液,在此情況下,傾向于在儲存前加入制劑助劑以改善懸浮液的穩定性和應用的簡易性。這些助劑可選自密度平衡劑(density balancing agents)、表面活性劑、增稠劑、殺生物劑、分散劑、防凍劑、鹽等。典型地,該助劑以約0.01%-約30%重量的濃度加入。

本發明也提供了包含多個微膠囊的微膠囊化精油制劑,各微膠囊包含至少一種精油,其中所述制劑或微膠囊化精油根據本發明的方法制備。

在本發明的范圍內,術語“制劑”是指微膠囊和任何其他試劑的組合,該微膠囊根據本發明的方法制備或由本發明的任一應用所使用,該試劑可為將微膠囊加入其中的介質。根據本發明的制劑也可包括如在此公開的任何添加劑。該術語也指微膠囊在介質(例如固體或液體)中的懸浮體或分散體。

本發明的制劑可通常根據本領域中已知的方法制備。參見Pharmaceutics和Pharmacy Practice,J.B.Lippincott Co.,Philadelphia,Pa.,Banker和Chalmers,eds.,第238-250頁(1982),和ASHP Handbook on Injectable Drugs,Toissel,4th ed.,第622-630頁(1986)。

通常而言,當該制劑要用作藥物制劑時,可能需要可藥用載體如媒介、助劑、賦形劑或稀釋劑。此類可藥用載體對于本領域的技術人員為熟知的,且對于公眾為易于得到的。優選的可藥用載體為對于精油或對于含于其中或在微膠囊的表面上的任何其他化合物為化學惰性的載體。可藥用載體的選擇可部分地通過具體精油,以及通過具體的對患者(動物或人)給藥該制劑所使用的方法來確定。

本發明的制劑,其適于動物或人使用,例如,驅蟲、抗微生物、食品添加劑,優選適于口服給藥或對患者的皮膚局部給藥。因此此類制劑可由以下構成:(a)液體懸浮液,如懸浮于載體如水、鹽水或橙汁中的有效量的精油微膠囊;(b)膠囊、藥袋(sachets)、片劑、錠劑和含片,各自包含預定量的活性成分,其為固體或顆粒;(c)粉末;和(d)合適的乳液。

液體制劑可包括稀釋劑,如水和醇,例如,乙醇、芐醇和聚乙二醇,用或不用添加可藥用表面活性劑、助懸劑或乳化劑。

膠囊形式可為普通的硬-或軟-殼明膠類型的膠囊,其包含,例如,表面活性劑、潤滑劑和惰性填料,如乳糖、蔗糖、磷酸鈣和玉米淀粉。

片劑形式可包括一種或多種乳糖、蔗糖、甘露醇、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、藻酸、微晶纖維素、阿拉伯膠、明膠、瓜爾膠、膠體二氧化硅、交聯羧甲基纖維素鈉滑石、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸,和其他賦形劑、著色劑、稀釋劑、緩沖劑、崩解劑、潤濕劑、防腐劑、芳香劑和藥理上相容的載體。

在本發明的另一方面,提供了根據下列方法制備的微膠囊:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液;和

(d)從該水性介質中收集所述微膠囊,從而得到了至少一種微膠囊化精油的多個微膠囊。

在一個實施方案中,該制備的微膠囊具有基本上包圍包含至少一種精油的核芯的兩親性(amphiphatic)外殼。

在另一個實施方案中,該兩親性外殼為至少一種鏈烷酸與多價陽離子的多價鏈烷酸鹽。

如本領域技術人員已知,兩親物(amphipile)為既具有疏水性又具有親水性基團的分子。在本發明方法中使用的鏈烷酸為兩親物。在如上定義的通式RCOOH的鏈烷酸中,R為具有具有疏水性質的脂肪鏈以及具有親水性質的基團–COOH或其鹽形式。不受理論的限制,該兩親性外殼是由嵌于該精油核芯的疏水性基團和其外部的親水性基團所構成,該親水性基團向外指向微膠囊的表面。

還提供了具有兩親性外殼包圍的包含至少一種精油的核芯的微膠囊,其中所述兩親性外殼為至少一種鏈烷酸的多價鹽形式。

所公開的微膠囊和/或包含他們的制劑可在廣泛應用范圍內使用。

在一個實施方案中,該制劑為由人患者以及非人患者使用的藥物制劑。該藥物制劑可例如用作抗微生物制劑。

在另一個實施方案中,該制劑為非-藥物的抗微生物制劑。

在另一個實施方案中,該制劑為防腐劑。

在另一個實施方案中,該制劑為驅蟲劑或殺蟲劑,其用于,例如,在家庭或環境中的昆蟲的驅除或消除。

在另一個實施方案中,該制劑用于將食品添加劑遞送至由人和/或動物消費的食品和飲料中。

本發明也提供包含本發明制劑的試劑盒或商用包裝套件。該試劑盒可為一組分試劑盒或兩組分試劑盒,其包括至少一種微膠囊微膠囊化的揮發性精油的懸浮液含于其中的第一容器,以及非揮發性的載體含于其中的第二容器。任選地,本發明的試劑盒也可包括如何將該兩組分施用至目標環境從而達到所需效果的說明書。

該試劑盒制劑或單個組分的制劑可以固體或液體形式且以濃縮的或稀釋的狀態存在,其可通過例如,手、預先吸附制劑的海綿或一塊布,獲通過手動噴灑來施用到目標。

本文中所公開的各種應用可使用相同或不同的微膠囊制劑。該制劑的選擇由幾方面因素所決定的,如精油或精油組合的物理、化學和/或生物性質;應用方式;以及制劑所使用至的目標的性質。

通常,本發明中使用的制劑包含至少一種膠囊化精油。制劑可為上述公開的新制劑或通過界面聚合制備的微膠囊制劑,其在下面詳細描述。不受本文中使用的類別的限制,在本發明中各個應用中使用的制劑可分為以下幾類:

1.均勻制劑-相同微膠囊的制劑,包含相同的精油或精油的相同混合物;

2.不均勻制劑-包括至少兩種不同類型微膠囊的制劑,各類型包含不同的精油或精油的不同混合物。不同的精油或其混合物的數目可根據應用來變化。

在一個實施方案中,該不均勻制劑包含兩種類型的微膠囊,第一種包含第一精油或第一精油混合物,以及第二種包含第二精油或第二精油混合物,其中所述第一精油或第一精油混合物分別與第二精油或與所述第二精油混合物不同。兩種類型微膠囊之間的比例,即第一和第二精油或第一和第二精油混合物之間的比例,可以變化且可分別為,例如1:1、1:2、1:5、1:10、1:100、2:1、5:1、10:1、100:1等。

第一不均勻制劑可以以1:1的比例包含僅含有桉樹油的微膠囊與僅含有牛至油的微膠囊。第二制劑可包含含有茶樹油的微膠囊與含有每個牛至油和桉樹油的混合物的微膠囊,其中該包含茶樹油的微膠囊與包含混合物的微膠囊之間的比例為1:2,且在所述混合物中牛至油與桉樹油的比例為1:1。

另外,該不均勻制劑可例如包含含有精油的微膠囊與含有非-精油試劑的微膠囊。

在另一個實施方案中,所述不均勻制劑包含至少兩種類型的微膠囊,一種包含精油且另一種包含如本文所定義的添加劑。

在另一個實施方案中,該制劑包含兩種不同的微膠囊,第一種包含精油且第二種包含精油和添加劑的混合物。

在另一個實施方案中,該制劑包含至少兩種類型的微膠囊,每種類型通過不同的方法制備,例如,一種通過界面聚合制備,另一種通過本發明的方法制備。

在另一個實施方案中,該制劑包含至少兩種類型的微膠囊,各自通過界面聚合使用不同的聚合物鏈來制備,例如,一種類型的微膠囊外殼為聚氨酯外殼且另一種類型具有聚脲外殼。

3.隔離物形成制劑(Barrier forming formulation)-是指當已施用至目標并變干后能夠形成物理隔離物,并在同時能夠顯示所需作用的制劑,所需作用例如,驅蟲作用、殺蟲、除草、殺真菌、殺細菌等作用。

隔離物形成制劑可根據其目標應用而變化,以形成各種厚度、滲透性、孔隙度、水溶性、熱穩定性,和其他可決定精油從其中釋放速率的物理參數的隔離物或膜。

在某些實施方案中,該形成的物理隔離物或膜對精油從所述微膠囊,或從微膠囊和聚合物膜的組合涂層中的釋放速率有影響,以致于當精油從微膠囊釋放后,其蒸發速率還可被聚合物涂層所降低。

在另一個實施方案中,該形成的物理隔離物對釋放速率沒有影響,且僅僅用作對各種微生物和/或污染(物理、生物或化學)的侵襲的屏障。在此類實施方案中,精油活性和涂層聚合物的隔離性質的組合對隨后的結果可具有加和或協同作用。

在其他的實施方案中,該微膠囊包含揮發性精油,和載體,該載體通常選自多種低-揮發性或非揮發性的在室溫下為液體或固體的精油。

在另一個實施方案中,該載體不為精油。

不受理論的限制,當膠囊化精油的制劑施用在目標上時,一接觸其變干并開始發揮其作用。初始作用通過媒介(載體)來實現,盡管該載體本質上任選為高沸點的,但初始作用還是由其來實現的。一旦精油開始從微膠囊釋放,觀察到膠囊化的和未-膠囊化的精油(或非-精油載體)的加和或協同作用。

當均勻和不均勻制劑之間的差別是根據微膠囊的內含物而不是載體來實現時,該膜形成制劑可在一定程度上依賴于載體的性質。如前所述,該膜形成制劑使得物理隔離物或膜形成,其包圍(engulf)治療的物體,從而阻止或降低了各種微生物和病原體的侵入或水和其他化學物質從目標的逸出(例如在收割后的水果和蔬菜的情況下,其在下面詳細描述)。隔離物的形成可通過在目標以一定濃度將其施用例如噴霧,隨著液體介質(例如微膠囊在其中制備的水,而不是載體)的蒸發,形成固體物質層,其優選為以凝聚膜的形狀。該膜的厚度取決于制劑的濃度、微膠囊的尺寸、載體(固體或液體)、在相同位點或物體上的應用次數、施用的方法和變干程度。

該膜也可以通過本發明制劑的初始應用來形成,該制劑除了膠囊化精油和載體外,還包含能夠與之后施用的試劑接觸時絡合和/或聚合的試劑。例如,本發明的制劑可含有或用脂肪酸如月桂酸處理,之后施用于目標表面上。在施用該制劑后,可在首先施用的位置施用絡合劑如氯化鈣的水溶液,從而使得微膠囊嵌入其中的膜的形成。

如在此使用的表達“膠囊化(encapsulated)精油”、“膠囊化(encapsulation)”或其任何其他語言上的變體是指任意形狀和大小的能夠在其中保持一種或多種精油的顆粒。

此類膠囊化的一個實例為微膠囊化。優選的微膠囊為具有其重量10-98%,或更優選60-95%的精油的微膠囊,且在一優選實施方案中根據本發明方法而制備。

在另一個實施方案中,與本發明微膠囊一起使用或代替本發明的微膠囊的為通過異氰酸酯的界面聚合得到的微膠囊。此類聚合提供了聚氨酯、聚脲或其組合的微膠囊化的外殼,如在例如WO 04/098767中所公開的。此類微膠囊通常平均尺寸介于0.1和100微米之間。其他合適的微膠囊可通過如在WO 94/13139、EP0252897、US5576009和US5925464中公開的方法制備。

膠囊化精油制劑可包含多種微膠囊,不僅根據其內含物,也根據其制備方法。因此,該制劑可包含多種大小、形狀、化學和物理參數的微膠囊。

本文所使用的術語“非揮發性載體”通常是指施用后與微膠囊停留在處理的目標上并優選顯示加和或協同效應的有機試劑。此類載體可為具有高沸點或高熔點的液體或固體(純物質或混合物),并且在施用于其上后其離開目標上的蒸發速度小于膠囊化精油的蒸發速度。此類媒介或載體可例如為非揮發性的精油、非揮發性的植物油、非揮發性的或固體萜烯類以及脂質。

通常,所述載體決不僅僅是水。然而,在各種實施方案中,可能必須使用水作為制劑的主要組分。在此示例性情況中,當在水溶液中制備微膠囊時,或者加入水以使得具有更好的流動性和噴霧性時,或者當制劑在水中包裝或存儲時,可以將非揮發性的載體添加至用作介質并且不會對制劑的驅蟲、殺蟲、除蟲、殺幼蟲或殺卵特征產生有益效果的水溶液。

該液體精油和脂質載體優選為那些沸點高于250℃,優選高于300℃的物質。此類高沸點精油可例如為除蟲菊酯類。脂質的實例是芝麻油或棉籽油。

術語“固體載體”是指其中混有微膠囊的固體試劑,以純物質形式或作為混合物固體,并且在對目標施用前其可溶解、懸浮或均勻分散在如液體介質如水中。固體載體可例如為粉末形式。

術語“液體載體”是指純液體、各種試劑(每一種試劑在混合前均可為固體、液體或氣體)的均勻液體混合物或此類試劑的非均勻混合物,例如其中懸浮有如微膠囊的所述微膠囊化精油的懸浮液。微膠囊在液體載體或在溶液(例如,其通過將固體載體溶解或分散在例如水中的合適的介質中來制備)中的懸浮液,應當不影響微膠囊中的揮發性精油的稠度、分布、物理狀態或濃度。另外此類載體是這樣的物質:即其中的所述微膠囊不會溶解、劣化、分解、浸出或經歷任何物理或化學變化。

術語“懸浮的”或其任何其他語言上的變體是指在載體中微膠囊的分散狀態;作為一個非限制性實例,所屬分散液為棉籽油與微膠囊在水中的分散液。根據微膠囊的大小,該術語還可指膠體狀態。

在其最通常形式中,根據具體的應用,本發明公開了一種精油或精油的混合物與各種添加劑的膠囊化。

該非揮發性的載體可為至少一種非揮發性的精油、至少一種非揮發性的植物油或其任意組合,其中至少一種精油具有實施所需效果必須的所需活性。例如,在制劑用作昆蟲的驅蟲劑的情況下,含于其中的一種精油具有驅蟲能力。

該組和可例如為但不限于下述組合:(a)兩種或多種不同的非揮發性的精油的組合;(b)兩種或多種不同的非揮發性的精油與至少一種植物油的組合;(c)一種非揮發性的精油與一種非揮發性的植物油的組合;(d)兩種不同的非揮發性的植物油的組合,等等。還可對任何一種特定的亞組(如脂質)進行類似的改變,也可對其任何一種具體的代表物(如不同的甘油三酸酯)進行類似的改變。

術語“揮發性的”、“中度揮發性的”和“非揮發性的”是指在環境溫度和壓力下化合物蒸發能力的程度。對本領域技術人員已知的是,特定化合物的沸點越低,其揮發性越大。關于精油,揮發性的低沸點油是那些被定義為沸點低于約250℃的油。中度揮發性的油是那些被定義為沸點在250℃和300℃之間的油。非揮發性的或較少揮發性的油是那些被定義為沸點高于300℃的油。

“植物油”是由植物制得的油的天然復雜混合物。“精油”是那些通常賦予植物其特有的氣味、香味或其他類似性質的物質。已在植物體的各個部分中(在種子、花、樹皮或葉子中)發現了植物油,并且所述植物油還在某些特定細胞或細胞組(腺體)中富集。一般來說,根據發現有精油的部分的性質,精油是可以通過各種方式由植物獲得的復合混合物。所述方法可為例如通過壓縮、通過利用蒸汽進行蒸餾、通過將油溶出(提取)或吸收它們,以及通過加壓和浸漬。該術語還指通過用一種或多種特定組分將天然獲得的植物油富集而制備的油混合物,所述特定組分例如單萜烯類、二萜烯類、三萜烯類、四萜烯類、倍半萜烯類,和其他的聚萜烯類以及有機醇、醛、酮、酸和酯。

盡管術語“精油”和“植物油”在不同的文獻來源中可交替使用,但在本發明的范圍內,后者是指包括脂質的更大的化合物族群。

本文所提及的“脂質”包括脂肪酸、甘油-衍生的脂質(包括脂肪和油以及磷脂)、鞘氨醇-衍生的脂質(包括神經酰胺,腦苷脂,神經節苷脂和鞘磷脂)、類固醇及其衍生物、萜烯類及其衍生物、某些芳香族化合物和長鏈醇和蠟。該術語還指脂蛋白(與蛋白質或碳水化合物結合的脂質)、脂多糖以及如脂溶性維生素的維生素。

在優選的實施方案中,該油選自芝麻油、除蟲菊(pyrethrum)、甘油-衍生的脂質或甘油脂肪酸衍生物且所述至少一種膠囊化精油選自肉桂油、雪松油、丁香油、香葉油、檸檬草油、薄荷油、芝麻油、百里香油、姜黃油、冬青油、迷迭香油、茴香油、小豆蔻油、春黃菊油、芫荽油、枯茗油、蒔蘿油、薄荷油、歐芹油、羅勒油、樟腦油、香茅油、桉樹油、茴香油、姜油、葡萄柚油、檸檬油、橘子油、橙油、松針油、胡椒油、玫瑰油、甜橙油、橘子油、茶樹油、茶籽油、熏衣草油、蒿子油、蒜油、薄荷油、洋蔥油和留蘭香油。

在一個實施方案中,該精油為揮發性油。在另一個實施方案中,該精油選自香茅油、香葉油、茶樹油、熏衣草油、康乃馨油、桉樹油、百里香油、牛至油,和其他香料植物精油。

在另一個實施方案中,該制劑也可包含添加劑如助劑、粘合劑、抗氧化劑、抗水劑、表面活性劑、阻止微膠囊聚集的空間阻透聚合物和凝膠-破碎劑,作為部分載體或在微膠囊內。

可以使用助劑以例如改善存儲壽命、可噴射性、和對底物的吸附。此類助劑可選自天然和合成的聚合物如聚乙烯基醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、乙烯或馬來酸酐共聚物、甲基乙烯基醚-馬來酸酐共聚物、水溶性纖維素、水溶性聚酰胺或聚酯、丙烯酸的共聚物或均聚物、水溶性淀粉和改性淀粉、天然膠如藻酸鹽、糊精和蛋白質如明膠和酪蛋白。

該制劑的物理狀態,亦即作為固體或液體,取決于非揮發性的載體為液體還是固體,或非揮發性的載體和微膠囊在不混溶的介質如水中是懸浮的還是分散的。不用考慮其物理狀態,該制劑可通過將其進一步形成所需的制劑形式來使用,如可乳化的濃縮物、可濕的粉末、顆粒可濕的粉末、可流動的制劑、懸浮液、顆粒、粉塵(dust)、熏蒸劑等。該制劑形式的性質可根據下列參數來決定:目標環境、施用方法、施用所進行的條件、非揮發性的載體中的微膠囊的相對濃度等。

雖然非揮發性的載體中的微膠囊的濃度是可以控制的,但是膠囊化精油的濃度可以根據貯藏、氣候條件、制劑形式、施用方法、施用的地點、要控制的目標昆蟲等而變化。制劑內揮發性精油的濃度可在0.01-90%,或優選0.1-25%之間變化。然而,施用后達到效果所需的精油的濃度是很低的。此濃度可合適地選自揮發性精油重量的0.1%的范圍,以及優選0.25%。

該制劑可適于微膠囊的兩種釋放曲線(profile),即(1)快速釋放曲線;(2)和持續或延遲釋放曲線;和(4)殘留曲線,其中在所謂的“快速釋放”之后跟隨著持續釋放曲線。

如前所述,所使用的制劑利用可通過公開的或本文所要求保護的任一方法制備的微膠囊。該微膠囊可從反應混合物中回收,并重新懸浮于非揮發性的載體或包含其的溶液中,例如,為了制備不均勻制劑的目的。或者,任何介質、水性或其它的,其包含微膠囊,可用至少一種非揮發性的載體處理而不用分離該微膠囊。

在優選將該微膠囊從初始介質中分離的情況下,可通過離心或過濾實現回收,這取決于微膠囊的大小。該經分離的微膠囊可用多份合適的溶劑如蒸餾水洗滌,以從表面除去游離的反應物。必要時該微膠囊也可在減壓下加熱以進一步從微膠囊內除去任何殘余的反應物。優選地,此步驟通過在高于構成微膠囊殼的聚合物的中值(median)玻璃化轉變溫度的溫度加熱微膠囊而進行。然后,這些微膠囊可分散或懸浮于所述非揮發性液體或固體載體。

前述的不均勻制劑可按如下制備:首先如上所述制備兩種或多種不同的微膠囊,例如每種類型包含不同的精油或混合物;從它們最初的介質中分離微膠囊;并以所需的比例將它們與介質混合,從而得到不均勻制劑。

在一些情況中,所述非揮發性的載體為顆粒狀固體,如粉末,為此優選通過混合有效量的干燥微膠囊來進行分散。在一些情況中,所述非揮發性的載體為液體,且懸浮液優選通過在所述載體中機械攪拌有效量的微膠囊來制備。在此使用的術語“有效量”是指根據經驗確定的量,該量可對目標環境施加如下而所述的所需效果。

“膠囊化揮發性精油的水性制劑”是利用本領域的技術人員所熟知的任何方法制備的制劑。優選所述膠囊化揮發性精油的水性制劑根據本發明的方法,或按照WO04/98767中公開和要求保護的方法來制備。

WO04/98767的方法主要包括將二異氰酸酯或多異氰酸酯(polyisocyanate)溶解于精油中,在包含二胺或多胺和/或二羥基化合物或多羥基化合物的水性溶液中乳化所得的混合物,從而通過界面聚合來實施所述精油的膠囊化,由此在所述精油液滴的周圍形成聚脲和/或聚氨酯膜,該膜能夠增加所述精油的穩定性、降低其蒸發速率并控制其在施用于底物時的釋放速率。

精油從微膠囊的釋放方式和對處理的目標的隨之的作用取決于該微膠囊的物理性質。通常,活性揮發性精油是由微膠囊外殼膠囊化的并由非揮發性的載體攜載的液體庫(liquid depot),所述非揮發性的載體可增強(加和或協同)其所發揮的作用。認為,由于在微膠囊的內部與外部之間存在揮發性精油的濃度梯度,因此在將制劑輸送至目標時,微膠囊的內容物開始釋放。該釋放過程及其動力學可受到下列因素的影響:(a)微膠囊的干燥;(b)與水性介質的接觸,例如水或雨水、如前討論的水庫,其可改變微膠囊化外殼的滲透性和/或造成外殼的緩慢分解;(c)溫度變化,特別是高溫;和(d)直射日光。然而,由于微膠囊的內容物可能自發而獨立地釋放,因此可能存在不需要上述任何條件或其不會產生任何影響的情況。

抗微生物制劑

背景-大范圍的乳畜群的有效的管理和維護和乳制品的制備已經成為主要的成就。造成顯著的經濟問題的一個健康問題涉及乳腺炎。乳腺炎為由細菌在哺乳動物(包括人)的乳房中的侵入和繁殖造成的輸乳管系統或乳腺組織的炎癥。一旦哺乳動物得了乳腺炎,其合成奶液的能力受到了炎癥的損害。亦即,該哺乳動物開始分泌異常的奶液,以及奶液中的體細胞如白細胞增加。同樣,乳腺的腺細胞受到損傷,從而它們隨著在結締組織中增加而開始衰退,導致了分泌乳液減少。

乳腺炎為影響世界范圍內15%-20%的產奶動物的疾病。在美國,認為有50%的母牛具有一個或多個感染的肢體(quarters)。在歐洲,據估計有30%-40%的獸醫介入是由于乳腺炎造成的。乳腺炎在婦女中也經常見到。

細菌感染,特別是牛的乳腺炎,是牧場主通常不得不處理的最耗錢和困難的問題。乳廠主面對兩種不同類型的乳腺炎感染,即傳染性的和環境性。傳染性的乳腺炎是在產奶過程期間,通過動物與可能攜帶乳腺炎病原體源的乳制品設備接觸來擴散的。環境性乳腺炎是由來自于下列場所的物質感染動物皮膚造成的:畜棚場環境、田野、畜棚內部等動物呆過的環境。

傳染性的乳腺炎通過產奶后乳頭的殺菌浸蘸組合物,從而很容易地得到控制。此類殺菌浸蘸殺滅從產奶儀器移到動物表面的細菌。環境性乳腺炎最好通過保護敏感組織免受感染的隔離物膜來治療。

乳腺炎可以各種級別強度存在,從觀察不到癥狀到乳頭的發炎,高燒,使動物虛弱并沮喪,缺少食欲。這些情況實際上造成了奶產量的急劇下降。

感染是由微生物造成的,但是對于它們來說,在進入乳腺并確立造成感染的位點中,涉及多方面的因素。存在多種此類因素(例如,衛生、畜棚條件、氣候、產奶儀器、飼料、基因)同時起作用。

在乳房的上面和內部存在大量的微生物。事實上,已經確證了與母牛的乳腺相關的137種和亞種微生物;其中的一些為正常菌群部分,且一般不會造成乳腺炎。相反,它們可保護乳房免受病原體細菌造成的感染。

然而,一些其他的微生物可在乳腺中引起感染。最常見的,那些引起大約90%的乳腺炎感染的為無乳鏈球菌(Streptococcus agalactiae)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)、停乳鏈球菌(Streptococcus Dysgalactiae)、乳房鏈球菌(Streptococcus uberis)、大腸桿菌(Escherischia coli)和化膿棒狀桿菌(Corynebacterium pyogenes)。

存在傳染性的微生物和環境性的微生物。被感染的母牛為傳染性的微生物的主要源頭,其在皮膚和乳頭傷口上存活和繁殖。它們由無乳鏈球菌(Streptococcus agalactiae)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)和停乳鏈球菌(Streptococcus dysgalactiae)組成。環境性微生物(大腸桿菌(Escherischia coli)和其他的大腸菌、乳房鏈球菌(Streptococcus uberis))并不殘留在乳頭上。然而,它們的存在指示出特別是由肥料造成的土壤、草墊和水的高度的污染。

已經使用多種防護方法用來在人患者和非人患者中避免疾病。其可包括為了洗掉或限制細菌和其它位于乳頭暴露部分的微生物的聚集而進行的產奶前高度的保持衛生,并因此可通過初乳(foremilk)等來清洗。

在治療和預防乳腺炎中使用的一類組合物是從水性涂覆體系中形成的。這些涂覆物通過活性殺生物劑的存在降低了動物被染的概率。然而,這些乳頭浸蘸物(dips)非常容易除去。例如,基于聚乙烯基醇的乳頭浸蘸物并不能提供足夠的防水性能。亦即,由于暴露于水,這些膜在大約3到4小時耗損了。在沒有足夠的隔離膜的情況下,該產奶動物易受環境性病原體的污染,其會促進牧群中的乳腺炎。

另一類涂覆物質的特征是通過在皮膚表面形成膜隔離物,從而避免易受損組織和環境之間的接觸。許多抗微生物物質與多種該類膜形成或聚合物質是不相容的。例如,抗微生物物質不能與乳膠有效地使用,是因為該抗微生物物質最終從乳膠沉淀出來。此外,乳膠并不能夠提供持續的包覆哺乳動物的皮膚的作用。近來開發的產品提供了對于乳頭形成膜隔離物以及含有抗微生物劑的涂覆物。此類涂覆物包括已溶解的液體、聚乙烯吡咯烷酮和其他乙烯基聚合物、蛋白質水解物(protein hydrozylate)、天然和合成的膠、水、乙醇、甲醇、異丙醇、可溶聚合物、不飽和脂肪油、纖維素衍生物、丙烯酸聚合物結構(lattice)等。

粘土泥罨,順勢療法、藥用植物和氧氣治療可作為對乳腺炎的有療效的方法。已有建議使用抗生素,以及用于治療患病的動物。然而,其離理想的解決方案還很遠。除了抗生素對奶品造成的問題(由抗生物殘余物造成的污染、與酸乳酪和奶酪加工中相關的問題,等等)外,抗生素并不會降低乳腺炎的概率,這是因為它們作為可能的溶液而引入。與抵抗或甚至無效相關的問題在由大腸菌和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)引起的乳腺炎的情況中是非常現實的。

Nitsas的US專利6,106,838公開了抗微生物組合物,其包括從Origanum vulgare ssp.hirtum得到的精油的活性成分,其包含百里酚和香芹酚作為其主要成份。該組合物用于治療由病原體微生物引起的多種疾病,包括由葡萄球菌屬(Staphylococcus)或鏈球菌屬(Streptococcus)引起的慢性乳腺炎或乳腺炎。

Ninkov的US專利6,649,660公開了藥物組合物,其包含了來自于Labiatae家族的植物的油萃取物,其用于治療微生物感染。Ninkov的US專利6,921,539也類似地公開了治療性抗微生物組合物和它們在治療如乳腺炎的疾病中的方法。

上述文獻并沒有公開具有預防和治療性質兩者的膠囊化精油制劑的使用。

內容-在產業中存在對于產奶前和產奶后的殺菌制劑的需求,其為用于預防乳腺炎的高度有效的皮膚消毒劑,并在同時對于以低頻率或高頻率產奶來說使得乳房和乳頭皮膚保持良好環境。另外,此類組合物會提供快速的殺滅造成乳腺炎的微生物,且其為水溶性的、無毒的和不過敏的。此類組合物有利于低頻率的產奶的牛奶場(dairies),并消除了為了進一步的高頻率產奶的牛奶場的實踐開發的障礙。

現已確定,包含通過本發明方法或界面聚合制備的膠囊化精油的制劑可用于對抗微生物感染如乳腺炎,并因此用于預防、控制和治療微生物-相關的疾病或病癥。

因此,提供了包含至少一種根據本發明新方法或如前所述的界面聚合制備的膠囊化精油微膠囊的抗微生物制劑,其中所述制劑在治療或預防與至少一種微生物病原體相關的疾病或病癥中有效。

在此使用的術語"治療"是指一定量的根據本發明的包含揮發性精油的制劑的使用,其有效改善不希望的與疾病或病癥相關的癥狀,預防在它們出現前的癥狀的表現,降低疾病或病癥的進展,降低與疾病或病癥相關的癥狀的惡化,降低由病原體造成的不可逆的損害,減輕疾病或病癥的嚴重度或痊愈,確保更加快速的恢復,或預防疾病形式發生或上述兩種或多種的組合。

在一個實施方案中,所述微生物病原體選自大腸桿菌(Escherichia coli)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)、微球菌屬CNS(Micrococcus CNS)、停乳鏈球菌(Streptococcus Dysgalactiae)、化膿隱秘桿菌(Areanobacterium Pyrogenes),和綠膿桿菌(Pseudomonas Aeruginos)。

在另一個實施方案中,所述抗微生物制劑用于治療或預防正在產奶的動物和人中的乳腺炎。

在另一個實施方案中,所述抗微生物制劑為防腐劑。

同樣提供一種在產奶動物中調控乳腺炎的方法,方法包括向所述動物的乳頭施用抗微生物精油制劑,所述制劑任選能夠形成隔離層,從而基本上防止了微生物向乳房的進入。

在此使用的術語"調控(modulating)"是指一定量的根據本發明的包含揮發性精油的制劑的使用,其有效改善不希望的與乳腺炎相關的癥狀,預防在它們出現前的癥狀的表現,降低乳腺炎的進展,降低與乳腺炎相關的癥狀的惡化,降低由病原體造成的不可逆的損害,減輕乳腺炎的嚴重度和痊愈,改善產奶或更加快速的恢復,或預防疾病形式發生或上述兩種或多種的組合。

也提供了一種降低表面或目標上的微生物種群的方法,所述方法包括向表面或目標施用抗微生物精油制劑,任選能夠形成抗微生物隔離層。

在一個實施方案中,所述表面或目標為產奶動物的乳頭。

術語“產奶動物”是指認為產奶動物的動物。此類動物可為牛、山羊、駱駝、羊駝等。然而,此類制劑也可有效地治療產奶動物中的乳腺炎,在產奶動物中其奶品通常并不是人飲食的部分。該術語也指人。

所用的制劑可為不均勻的或均勻的。另外,該微膠囊化精油可與高沸點(活性或非活性)載體一起施向目標,如在本發明作者在US申請11/040,102中所公開的,在此整個引入作為參考。

在另一個實施方案中,所述制劑包含至少一種膠囊化抗微生物精油和至少一種未-膠囊化精油,作為載體。優選地,所述抗微生物精油為一種或多種牛至油、羅勒油、迷迭香油、桉樹油、茶樹油或百里香油。

其他可膠囊化的精油為那些從唇形科(Lamiaceae)、唇形科(Labiatae)或馬鞭草科(Verbenaceae)得到的精油。

能夠形成隔離層的制劑還可包含聚合物,其在施用至動物皮膚上后變干形成所述的隔離物。或者,該制劑可包含至少一種單體,其一旦變干或在引發劑的存在下聚合形成聚合物隔離物。

在一個實施方案中,在使用本發明的制劑后形成的抗微生物隔離物為基于含于該精油制劑中的聚合物或單體。在另一個實施方案中,該聚合物或單體并不含于制劑中,而是在施用前,在施用該精油制劑后緊接著將其施用在皮膚上,或在施用前以現配的混合物施用。

該精油制劑,其用于調控微生物-相關的疾病如乳腺炎或用于降低微生物種群,還可包含其它通常用于控制或治療疾病如乳腺炎的抗細菌劑。此類組合可導致更加有效的抗微生物活性,其也可顯示對更廣泛圍的微生物的作用延長或作用廣泛。另外,此類組合可顯著地降低所述抗細菌制劑的有效濃度。因此,此類制劑可用于調控傳染性的的環境性的乳腺炎。

不希望在此受到限制,其他的抗微生物劑可選自穩定性氯(stabilized chlorine)如二氧化氯、雙氯苯雙胍己烷鹽、釋氯(chlorine release)化合物如堿金屬次氯酸鹽、氧化劑如過氧化氫和過酸;質子化羧酸(即脂肪酸)如庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸;酸陰離子(acid anionics)如烷基芳基磺酸;季銨鹽,和碘。

該方面的制劑可施用于產奶動物的乳頭,通過任何以知的方法如在乳頭上噴霧(spraying)、輕擦(brushing)、拭抹(swabbing)或起泡(foaming),以及在產奶期間的任何時間。該制劑可通過將乳頭浸蘸于包含本發明制劑的儲存器或容器中(稱為乳頭-浸蘸方法)來施用。

施用后,使得已經被制劑包覆的乳頭變干,在其上形成了抗微生物隔離物和預防性的屏障。

在一個實施方案中,可在擠奶后立即將該制劑噴霧在動物的乳房上,此時乳頭最容易受到感染,且可在下一次擠奶前從動物的乳房移除。該擠奶后施用可防止病原體在擠奶后立即進入乳頭中,由于乳頭-端括約肌(負責關閉乳頭-端)在擠奶后保持暴露大約30分鐘。

在另一個實施方案中,該抗乳腺炎制劑可在當不進行擠奶的不產乳期開始時和不產乳期期間施用。其也可在整個不產乳期周期性對乳房施用,以防止和控制乳腺炎。乳腺炎控制方案中的必要部分是不產乳療法(dry cow therapy)。不產乳療法為在分娩幼崽之前大約4至10周期間的母牛的治療。該期間也稱為非-泌乳期。盡管在此期間,哺乳動物并不暴露于潛在污染形式的擠奶機器,但是百分之四十至五十的乳頭感染發生在此期間。由于在不產乳期間哺乳動物的免疫反應被削弱,從而出現高比例的感染。另外,在不產乳期間乳頭膨脹,使得微生物對乳腺更容易侵入,且沒有泌乳流(flushing lactation),感染的幾率增加。因此,在不產乳期間治療產奶動物會減少感染的幾率。

本發明還涉及以下項目:

(1)一種制備微膠囊的懸浮液的方法,該微膠囊各自包含至少一種精油,所述方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;和

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,從而得到包含所述至少一種精油的微膠囊的懸浮液。

(2)根據項目(1)的方法,其中首先將所述至少一種鏈烷酸加至水-不混溶的液體中。

(3)根據項目(2)的方法,其中所述水-不混溶的液體為精油。

(4)根據項目(2)的方法,其中所述水-不混溶的液體載體選自烷烴、醇、醚和酮。

(5)根據項目(1)的方法,其中所述多價陽離子為無機金屬陽離子。

(6)根據項目(5)的方法,其中所述無機金屬陽離子為II族金屬陽離子。

(7)根據項目(5)的方法,其中所述無機金屬陽離子為選自Ca、Mg、Fe和Al原子的陽離子。

(8)根據項目(7)的方法,其中所述原子為Ca。

(9)根據項目(1)的方法,其中所述多價陽離子為有機陽離子。

(10)根據項目(1)的方法,其中所述至少一種多價陽離子的溶液為至少兩種不同的多價陽離子的混合物。

(11)根據項目(1)的方法,其中所述堿性水溶液為鈉或鉀的至少一種的水溶液。

(12)根據項目(11)的方法,其中所述鈉或鉀的至少一種的水溶液為NaOH和/或KOH。

(13)根據項目(1)的方法,其中所述鏈烷酸的熔點溫度高于25℃。

(14)根據項目(13)的方法,其中所述鏈烷酸選自具有10-45個碳原子的碳鏈的脂肪族酸。

(15)根據項目(14)的方法,其中所述鏈烷酸選自癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、11-十八碳烯酸、5,8,11,14-二十碳四烯酸和ω-3脂肪酸。

(16)根據項目(15)的方法,其中所述ω-3脂肪酸選自α-亞麻酸(18:3-ω-3)、十八碳四烯酸(18:4-ω-3)、二十碳五烯酸(20:5-ω-3)、二十二碳六烯酸(22:6-ω-3)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3)、二十碳四烯酸(20:4-ω-3)、二十一碳五烯酸(21:5-ω-3)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3),及其任一衍生物。

(17)根據項目(16)的方法,其中所述ω-3脂肪酸為兩種或多種ω-3脂肪酸的混合物。

(18)根據項目(1)的方法,其中所述精油選自薄荷油、丁香油、桉樹油、熏衣草油、茴香精油、當歸精油、鳶尾精油、小茴香精油、橙精油、依蘭精油、蒿子精油、小豆蔻精油、愈創木精油、枯茗精油、烏藥精油、肉桂精油、香葉精油、苦配巴香脂精油、芫荽精油、紫蘇子精油、柏木精油、香茅精油、茉莉精油、玫瑰草索菲亞精油、雪松精油、留蘭香精油、西部薄荷精油、八角茴香精油、晚香玉精油、丁香精油、橙花精油、冬青精油、吐魯香脂精油、廣藿香精油、玫瑰精油、玫瑰草精油、日本扁柏精油、Hiba精油、檀香木精油、橙葉精油、月桂葉精油、香根草精油、香檸檬精油、秘魯香脂精油、玫瑰木精油、芳樟腦精油、橘子精油、桉樹精油、白檸檬精油、熏衣草精油、沉香精油、檸檬草精油、檸檬精油、迷迭香精油和日本薄荷精油。

(19)根據項目(1)的方法,其中所述精油為香料植物精油。

(20)根據項目(19)的方法,其中所述精油選自香茅油、香葉油、茶樹油、熏衣草油、康乃馨油、桉樹油、百里香油和牛至油。

(21)根據項目(1)的方法,其還包括添加至少一種吸收劑的步驟。

(22)根據項目(21)的方法,其中所述至少一種吸收劑選自纖維素、淀粉粉末和Aerosil二氧化硅。

(23)根據項目(1)的方法,其還包括添加至少一種離子型或非離子型表面活性劑的步驟。

(24)根據項目(1)的方法,其還包括添加至少一種選自下列添加劑的步驟:活性藥物、天然或合成的抗氧化劑、食品補劑、維生素、著色劑、芳香劑、油類、脂肪、香料、非揮發性天然精油、分散劑和乳化劑。

(25)根據項目(24)的方法,其中所述添加劑選自γ-亞麻酸、柑橘屬油、營養補劑、維生素A、維生素E、維生素C、維生素D、生育酚、生育三烯酚、植物甾醇、維生素K、β-胡蘿卜素、海洋油、ω-3脂肪酸、CoQ10、極性抗氧化劑的脂溶性衍生物、植物提取物、藻類提取物、制劑助劑以及合成或天然的抗氧化劑。

(26)根據項目(25)的方法,其中所述制劑助劑選自密度平衡劑、表面活性劑、增稠劑、殺生物劑、分散劑、防凍劑和鹽。

(27)根據項目(1)至項目(26)中任一項方法制備的微膠囊化的精油制劑。

(28)微膠囊,其具有包圍含有至少一種精油的核芯的兩親性外殼,其中所述兩親性外殼為至少一種鏈烷酸的多價鹽形式。

(29)微膠囊,具有包含至少一種精油的核芯,所述微膠囊根據下述方法制備,該方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液;和

(d)從該水性介質中收集所述微膠囊,從而得到了至少一種微膠囊化精油的微膠囊。

(30)微膠囊化的精油制劑,其包含根據項目(29)的多個微膠囊,其中所述核芯基本上被兩親性外殼所包圍。

(31)根據項目(30)的制劑,其中所述兩親性外殼由至少一種兩親物構成,所述兩親物為鏈烷酸。

(32)根據項目(30)的制劑,其還包括載體。

(33)根據項目(32)的制劑,其中所述載體為液體或固體。

(34)根據項目(33)的制劑,其中所述液體或固體載體為非揮發性的。

(35)根據項目(30)的制劑,其還包含隔離層形成劑。

(36)根據項目(27)或項目(30)至項目(35)中任一項的制劑,其為藥物制劑。

(37)根據項目(27)或項目(30)至項目(35)中任一項的制劑,其為抗微生物劑。

(38)根據項目(37)的制劑,其中所述藥物制劑為抗微生物制劑。

(39)根據項目(27)或項目(30)至項目(35)中任一項的制劑,其為防腐劑。

(40)根據項目(27)或項目(30)至項目(35)中任一項的制劑,其為驅蟲劑或殺蟲制劑。

(41)根據項目(27)或項目(30)至項目(35)中任一項的制劑,其為人和/或動物用的食品添加劑制劑。

(42)抗微生物制劑,其包含微膠囊化的精油,其中所述制劑通過下述方法制備,所述方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;和

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,從而得到微膠囊化精油的微膠囊懸浮液。

(43)根據項目(42)的制劑,其中所述精油選自薄荷油、丁香油、桉樹油和熏衣草油;茴香精油、當歸精油、鳶尾精油、小茴香精油、橙精油、依蘭精油、蒿子精油、小豆蔻精油、愈創木精油、枯茗精油、烏藥精油、肉桂精油、香葉精油、苦配巴香脂精油、芫荽精油、紫蘇子精油、柏木精油、香茅精油、茉莉精油、玫瑰草索菲亞精油、雪松精油、留蘭香精油、西部薄荷精油、八角茴香精油、晚香玉精油、丁香精油、橙花精油、冬青精油、吐魯香脂精油、廣藿香精油、玫瑰精油、玫瑰草精油、日本扁柏精油、Hiba精油、檀香木精油、橙葉精油、月桂葉精油、香根草精油、香檸檬精油、秘魯香脂精油、玫瑰木精油、芳樟腦精油、橘子精油、桉樹精油、白檸檬精油、熏衣草精油、沉香精油、檸檬草精油、檸檬精油、迷迭香精油和日本薄荷精油。

(44)根據項目(43)的制劑,其中所述精油選自茶樹油、牛至油、羅勒油、迷迭香油、桉樹油和百里香油。

(45)根據項目(42)的制劑,其用于治療、預防或控制至少一種選自下列的病原體:大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、微球菌屬CNS、停乳鏈球菌、化膿隱秘桿菌和綠膿桿菌。

(46)根據項目(42)的制劑,其用于治療或預防乳腺炎。

(47)根據項目(46)的制劑,其用于治療或預防正在產奶的動物和人中的乳腺炎。

(48)一種在正在產奶動物中調控乳腺炎的方法,所述方法包括在所述動物的乳頭上施用抗微生物精油制劑,其中所述制劑任選能夠形成隔離層,從而基本上防止微生物進入乳房。

(49)一種在正在產奶動物乳頭上減少微生物種群的方法,所述方法包括在所述動物的乳頭上施用抗微生物精油制劑,其中所述制劑任選能夠形成抗微生物隔離層。

(50)根據項目(48)或項目(49)的方法,其中所述抗微生物精油制劑包含多個通過界面聚合制備的微膠囊化的精油微膠囊。

(51)根據項目(48)或項目(49)的方法,其中所述抗微生物精油制劑包含多個通過根據項目(1)的方法制備的微膠囊化的精油微膠囊。

(52)根據項目(48)至項目(51)中任一項的方法,其中所述正在產奶動物選自牛、山羊、駱駝、羊駝和人。

(53)根據項目(48)至項目(51)中任一項的方法,其中所述抗微生物精油制劑還包含未-膠囊化的隔離層形成劑。

(54)根據項目(53)的方法,其中所述隔離層形成劑為高沸點載體。

(55)根據項目(54)的方法,其中所述高沸點載體為精油。

(56)根據項目(54)的方法,其中所述載體不為精油。

(57)根據項目(48)至項目(56)中任一項的方法,其中所述抗微生物精油制劑還包含至少一種單體,其在干燥下或在引發劑存在下聚合以形成隔離物。

(58)根據項目(48)至項目(51)中任一項的方法,其中所述抗微生物精油制劑還包含至少一種抗乳腺炎藥物。

(59)根據項目(58)的方法,其中所述抗乳腺炎藥物選自穩定性氯、釋氯化合物、氧化劑、質子化羧酸、酸陰離子、季銨鹽和碘。

(60)根據項目(47)的制劑,其適于通過噴霧、輕擦、拭抹或起泡應用于動物的乳頭上。

(61)根據項目(60)的制劑,其用在正在產奶期間。

(62)根據項目(40)的制劑,其用于在處理的非農業環境中減少昆蟲的種群。

(63)根據項目(62)的制劑,其中所述昆蟲選自能夠對動物或人造成煩惱或傷害的昆蟲。

(64)根據項目(63)的制劑,其中所述昆蟲選自蚊子、虱類、蒼蠅、螞蟻和蟑螂。

(65)根據項目(62)的制劑,其中所述非農業環境選自畜牧業、苗圃、花棚、漁場、水產業、房間和其它人類住所、辦公室、建筑物內部、庭園、學校、托兒所、公共娛樂區域、運動場、交通設施、地鐵車站、機場候機樓、船、游艇、汽車、公交車和列車。

(66)根據項目(40)的制劑,其適于直接應用到動物或人的皮膚上。

(67)一種驅除或消除能夠對動物或人造成煩惱或傷害的昆蟲種群的方法,所述方法包括向非農業環境或向所述環境中的昆蟲種群施用包含至少一種膠囊化揮發性精油和非揮發性的載體的制劑,在所述非揮發性載體中攜帶所述至少一種揮發性精油。

(68)根據項目(67)的方法,其中包含至少一種膠囊化揮發性精油的所述制劑是根據項目(1)至項目(26)中任一項的方法制備的。

(69)根據項目(67)的方法,其中所述膠囊化揮發性精油是通過界面聚合制備的。

(70)根據項目(67)的方法,其中所述非揮發性的載體選自非揮發性的精油、非揮發性的植物油或其任意組合。

(71)根據項目(67)的方法,其中所述精油選自薄荷油、丁香油、桉樹油和熏衣草油;茴香精油、當歸精油、鳶尾精油、小茴香精油、橙精油、依蘭精油、蒿子精油、小豆蔻精油、愈創木精油、枯茗精油、烏藥精油、肉桂精油、香葉精油、苦配巴香脂精油、芫荽精油、紫蘇子精油、柏木精油、香茅精油、茉莉精油、玫瑰草索菲亞精油、雪松精油、留蘭香精油、西部薄荷精油、八角茴香精油、晚香玉精油、丁香精油、橙花精油、冬青精油、吐魯香脂精油、廣藿香精油、玫瑰精油、玫瑰草精油、日本扁柏精油、Hiba精油、檀香木精油、橙葉精油、月桂葉精油、香根草精油、香檸檬精油、秘魯香脂精油、玫瑰木精油、芳樟腦精油、橘子精油、桉樹精油、白檸檬精油、熏衣草精油、沉香精油、檸檬草精油、檸檬精油、迷迭香精油和日本薄荷精油。

(72)一種控制昆蟲種群的方法,所述方法包括向目標環境或向所述昆蟲種群或向其棲所,施用微膠囊化的精油制劑。

(73)根據項目(72)的方法,其中所述微膠囊化的精油制劑包含多個項目(1)至項目(26)中任一項的方法制備的微膠囊。

(74)根據項目(72)的方法,其中所述微膠囊化的精油制劑包含多個通過界面聚合制備的微膠囊。

(75)根據項目(72)的方法,其中所述環境選自房屋中的房間、工作辦公室、建筑物內部、庭園、學校、托兒所、公共娛樂區域、運動場、交通運輸領域如地鐵車站、機場候機樓、船、游艇、汽車、公交車、列車、地板、墻壁、天花板、家具、網、屏幕、草坪和水庫。

(76)根據項目(75)的方法,其中所述水庫選自供水系統、冷卻系統、泳池、天然和人造水庫、漁場、水箱和養魚池。

(77)一種控制昆蟲種群的方法,所述方法包括:

-向目標施用包含至少一種揮發性精油的微膠囊制劑,和

-向目標環境施用第二種包含非揮發性試劑的制劑。

(78)根據項目(77)的方法,其中所述制劑是根據項目(1)至項目(26)中任一項制備的。

(79)根據項目(77)的方法,其中所述制劑是通過界面聚合制備的。

(80)根據項目(41)的制劑,其還包含至少一種選自下列的油:動物油、植物油、礦物油、其衍生物或其混合物。

(81)根據項目(80)的制劑,其中所述動物油為魚油或海洋哺乳動物油。

(82)根據項目(81)的制劑,其中所述魚油選自大西洋魚油、太平洋魚油、地中海魚油、輕壓的魚油、堿處理的魚油、熱處理的魚油、輕和重棕色魚油、金槍魚油、黑鱸油、大比目魚油、旗魚油、梭魚油、鱈魚油、鯡魚油、沙丁魚油、鳳尾魚油、毛鱗魚油、大西洋鱈魚油、大西洋青魚油、大西洋鯖魚油、大西洋鯡魚油、鮭魚油和鯊魚油。

(83)根據項目(80)的制劑,其還包含至少一種選自下列的試劑:類胡蘿卜素、飽腹劑、調味化合物和藥物。

(84)根據項目(41)的制劑,其中所述動物選自小鼠、大鼠、牛、馬、羊、山羊、類人猿、黑猩猩、猩猩、魚、貝類、甲殼綱動物、鳥類、雛雞、公雞、狗和貓。

(85)根據項目(41)的制劑,其在食品中使用。

(86)根據項目(85)的制劑,其中所述食品選自烘烤食品、意大利面食、肉制品、冷凍奶制品、牛奶制品、奶酪制品、蛋制品、調味品、湯粉、點心、堅果制品、植物蛋白制品、硬糖果、軟糖果、家禽制品、加工的果汁、砂糖、沙司、肉汁、糖漿、營養棒、飲料、干飲料粉、果醬或果凍、魚制品和寵物喜愛的食品。

(87)根據項目(86)的制劑,其中所述食品選自面包、玉米粉圓餅、谷類食品、香腸、冰淇淋、酸乳酪、牛奶、色拉味調料、米糠、果汁、干飲料粉、面包卷、小甜餅、餅干、水果派或蛋糕。

(88)一種預防或延緩由微生物造成的食品酸敗或褪色的方法,所述方法包括在食品中添加根據項目(41)的制劑。

(89)一種預防或延緩由微生物造成的食品酸敗或褪色的方法,所述方法包括在食品中添加包含多個微膠囊化精油的制劑,所述制劑通過界面聚合來制備。

(90)根據項目(88)或項目(89)的方法,其中所述酸敗或褪色與一種或多種選自下列的微生物相關:單核細胞增生利斯特氏菌;腸沙門氏菌;金黃色葡萄球菌和抗萬古霉素腸球菌屬。

(91)一種制備可食用微膠囊的方法,所述方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,和

(d)從該水性介質中收集所述微膠囊,從而得到了至少一種微膠囊化精油的微膠囊。

(92)一種制備包含多個根據項目(91)制備的微膠囊的微膠囊制劑的方法,所述方法包括:

(a)得到多個微膠囊;和

(b)將所述微膠囊添加至所需的液體或固體介質中,從而得到多個微膠囊的制劑。

(93)根據項目(92)的方法,其還包括添加至少一種添加劑的步驟。

(94)一種制備包含多個微膠囊的微膠囊制劑的方法,該微膠囊各自具有包含至少一種精油的核芯和包圍所述核芯的外部殼層,所述方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;和

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,從而得到微膠囊化精油的微膠囊的水性懸浮液。

實施例1:

使用高速剪切混合器,將35g甲苯二異氰酸酯(TDI)混合有250g的精油(表1)的溶液加至含有5g聚乙烯基醇(PVA)的500g水中。向其中加入帶有55.6g聚乙二醇(PEG)4000的120ml水。混合在室溫下持續2小時。將得到的乳液用12g瓜爾膠和4g Nefocide處理。為了破壞乳液的水凝膠粘性,加入10g 1%的十二烷基硫酸鈉(SDS)。

為了評價其抗微生物效力,特別是治療乳腺炎,接下來在多種微生物上測試該制劑。

通常,發現該制劑為有效的抗微生物制劑,對所有測試的病原體都具有效力。

實施例2:

將溶于100g精油中的12g硬脂酸加至快速攪拌(高速剪切攪拌器)的含有2.5g聚乙烯基醇(PVA)的250ml H2O的溶液中。向其中,加入22.8g CaCl2六水合物于20ml H2O中的溶液,并攪拌2小時。然后,加入1.5g對羥苯甲酸甲酯,8ml Latron B 1956和3g瓜爾膠,并再繼續攪拌2小時。

類似地制備包含有其他精油的微膠囊:

1-茶樹油,在月桂酸中膠囊化,使用CaCl2;

2-百里香油,在硬脂酸中膠囊化,使用CaCl2;

3-桉樹油,在硬脂酸中膠囊化,使用CaCl2,含游離(with free)除蟲菊和芝麻油;

4-牛至油,在癸酸中膠囊化,使用CaCl2,含游離除蟲菊和芝麻油;

5-茶樹油,在癸酸中膠囊化,使用FeCl2;

6-香茅油,在月桂酸中膠囊化,使用MgCl2,含游離除蟲菊和芝麻油;

7-茶樹油,在癸酸中膠囊化,使用MgCl2。

體外測試:

使用對來自于Israeli Dairy Board(制備和銷售)的下列病原菌的樣本來測試上述制劑的效力:

a)大腸桿菌(Escherichia coli),

b)金黃色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus),

c)微球菌屬CNS(Micrococcus CNS),

d)停乳鏈球菌(Streptococcus Dysgalactiae)

e)化膿隱秘桿菌(Areanobacterium Pyrogenes),和

g)綠膿桿菌(Pseudomonas Aeruginos).

將每種不同的細菌在TSBA和羊血培養板上在37℃生長18小時。將化膿隱秘桿菌(Arcanobacterium Pyrogenes)在30℃下生長42小時。然后,將細菌用0.9N的無菌鹽水從培養板洗脫,并懸浮于無菌鹽水中。將細菌懸浮液的濃度調節至大約5x108CFU/ml。

向該懸浮液中,施用包含牛至油、茶樹油或百里香油的精油制劑。使用不同濃度的精油制劑,0.01%至1%。接種細菌與油制劑的通常體積為5ml。

將該接種物和精油制劑的混合物渦旋10分鐘后,將該混合物使用真空泵通過無菌玻璃微過濾器(GF/C 1.2微米,購自Whatman濾器公司)過濾。

將該液體濾液稀釋并轉移至TSBA和羊血培養板。將該板在最佳溫度下培養18-42小時;其后計數各個板上的細菌的菌落。

結果總結在下表1和2中:

表1:根據實施例1的方法膠囊化的精油的不同的制劑的抗菌效力的總結。

表2:根據實施例2的方法膠囊化的精油的不同的制劑的抗菌效力的總結。

實施例3:

精油如茶樹油、桉樹油、牛至油、從百里香得到的精油、從牛至屬植物(origanum)得到的草本植物得到的精油,和其他唇形科(Lamiaceae)、唇形科(Labiatae)或馬鞭草科(Verbenaceae)的植物屬的精油也根據實施例2的方法膠囊化。

這些精油也可通過如實施例1所公開的界面聚合來膠囊化。也制備了包含聚氨酯微膠囊和聚脲微膠囊的微膠囊的混合物,其各種微膠囊具有不同的釋放特性,以對于制劑給出較寬范圍的釋放特性。

昆蟲的驅除和消除

背景-與殺蟲劑那樣只有在昆蟲已經位于目標上后,刺痛并可能致使直接或延遲感染,才可能顯示他們的效力不同,昆蟲驅蟲劑阻止害蟲飛入或接觸以及阻止它們叮咬或吮吸對它們有吸引力的表面,例如動物和人的皮膚。在很多情況下,驅除叮咬、吸血以及其他騷擾昆蟲是非常急需的,因為它們部分也可傳播疾病。因此,用于驅除此類昆蟲的活性成份具有重要的清潔的、衛生的和化妝性功能以實現其作用。

昆蟲驅蟲劑在美國以及全世界廣發使用。在一些地區,昆蟲驅蟲劑的使用非常必要,從而用來避免或降低由昆蟲攜帶的疾病的出現。例如疾病控制中心(Centers for Disease Control,CDC)每年接到大約101,000例報告萊姆氏(Lyme)病(由鹿虱類傳播)和1,000例報告腦炎(由蚊子傳播)。

本領域中已知很多有效的驅蟲劑。這些其中的一個N,N-二乙基-間-甲苯酰胺(DEET)已經顯示出為極為有效的蚊子驅蟲劑,并且認為是目前最常用的之一。設計DEET以適用于患者的皮膚,并且驅逐而不是殺死昆蟲。包含此物質的許多組合物是可購得的,其用于人和動物上,例如以乳劑或氣霧劑組合物形式。

最近已經開始關注對兒童長期使用DEET和其他可用的害蟲驅蟲劑的毒性。目前,禁止對7歲以下的兒童使用DEET。最近US Environmental Protection Agency(EPA)確定不再允許在含DEET的產品的標簽上標有對兒童是安全的提示。此外,盡管DEET是有效的驅蟲劑,但是其具有雙重缺點,其必須以相對高濃度使用,以及,更重要的,其不能有效的提供持續的對抗害蟲超過約6小時的保護作用。

在時間控制釋放制劑中,已經報到了許多膠囊化昆蟲驅蟲劑。此類驅蟲劑體系的實例公開于Munteanu等人的U.S.專利4,548,764,和Rutherford的U.S.專利5,069,231。此類驅蟲劑膠囊化體系具有隨時間的非常有限的作用,且通常有效期小于1周。在可得的組合物中通常存在高度揮發性物質如酯、醚和醛,其使得這些組合物本質上不穩定,并因此需要化學穩定劑的存在。

對于從哺乳動物的皮膚、頭發或毛發驅除小的吸血害蟲的另一種可得的驅蟲劑為氰基(3-苯氧基苯基)甲基-4-氯-α-(1-甲基乙基)-苯乙酸酯。該活性化合物可方便地配制為適于局部施用于哺乳動物的皮膚、頭發或毛發的組合物(參見例如US專利號4,547,360)。

精油也已經在驅除昆蟲中使用。例如,使用熏衣草油用于保護兒童免受頭虱侵襲。最近胡椒醛(1,3-苯并二氧雜環戊烯(benzodioxol)-5-甲醛)在市場上作為驅蟲劑而引入。已經制造出了用于驅除昆蟲的香茅蠟燭,盡管顯示出了香茅油并不是非常有效的昆蟲驅蟲劑,即使當其從蠟燭釋放至空氣中時。包含香茅油的可購得的局部組合物并不是非常有效,如果患者出汗,可能是由于它們作用時間非常短,亦即,10-20分鐘或更小,并如果要完全的驅除作用,需要覆蓋整個身體。

已經報到了在農業中基于精油的制劑的使用。本發明的發明人的PCT公開號WO 04/098767公開了精油的微膠囊,其可用作殺蟲劑、昆蟲驅蟲劑和抗病毒或抗真菌劑等。當將微膠囊施用至給定的物質時,含于其中的精油以恒定的速率隨著時間釋放。此類微膠囊的效力取決于膠囊化物質的效能和微膠囊本身相關的參數,即,大小、膠囊化膜的厚度、含于其中的精油的持續釋放的能力等,且不取決于將它們攜帶之目標環境后立即變干的水性介質。

本發明的發明人的US專利申請11/040,102公開了膠囊化精油制劑,其包含至少一種膠囊化揮發性精油和非揮發性的載體,在載體中含有所述至少一種揮發性精油。此類制劑用于在農業環境中控制害蟲種群。

內容-現已發現如那些根據US申請11/040,102的方法或本發明的方法制造的精油制劑,可用于從動物或人的皮膚或表面和對它們有吸引力的可著落的目標上驅除或消除昆蟲。此類昆蟲為能夠對動物或人造成煩惱或傷害的,且可例如為蚊子、虱類、蒼蠅、螞蟻和蟑螂。還發現了此類制劑可直接施用于動物或人的皮膚或可與動物或人接觸或親密接觸的室內或室外表面上。

例如,US申請11/040,102的制劑,其包含膠囊化揮發性精油(例如,香茅)和非揮發性的精油作為載體(例如,除蟲菊),且其還可含有活性試劑如昆蟲生長調節劑、雙苯氟脲(Novaluron),(與膠囊化精油一起含有,在載體中,或兩者),已經證實它們從濕的或潮濕的環境如天然或人工水庫如魚塘、湖泊、養魚池、飲用水庫和其他水產業驅除或消除昆蟲的效力。

與現有的昆蟲驅蟲劑相比,對于類似的目的,已經確定了使用驅蟲劑/消除制劑可以到達一種或多種下列優點:

1.與那些市售可得的驅蟲劑相比,它們對于人皮膚的施用更加有效;

2.它們在所處理的區域內顯著地減少了昆蟲種群,因此消除或顯著地減低了皮膚接觸制劑的使用;

3.它們更加有效地降低了由蚊子和其它昆蟲造成的疾病或損害的擴散;

4.它們可在蚊子或昆蟲出沒嚴重的地方與皮膚制劑組合使用具有協同作用;

5.它們可用來在動物場所降低害蟲的種群,如狗棚、畜棚和馬戲團而不用對單個動物施用;和

6.它們可在兒童的附近施用,因此回避了直接接觸使用并確保了對兒童更甚于對成人的副作用。

因此,本發明的另一方面提供驅蟲劑或殺蟲制劑,用于降低在處理的非農業環境中的昆蟲的種群,所述制劑包含至少一種膠囊化揮發性精油和非揮發性的載體,該載體中攜帶所述至少一種揮發性精油。非揮發性的載體可為固體或液體載體。

在一個實施方案中,該膠囊化精油的制劑為根據本發明的方法所制備。在另一個實施方案中,該膠囊化精油的制劑通過界面聚合制備。

在另一個實施方案中,所述昆蟲為能夠對動物或人造成煩惱或傷害的昆蟲。此類昆蟲可,不限于此,選自蚊子、虱類、蒼蠅、螞蟻和蟑螂。

在另一個實施方案中,所述非揮發性的載體選自非揮發性的精油、非揮發性的植物油或其任意組合。

當制備該制劑適于直接施用于動物或人的皮膚上時,其還可以包含至少一種藥物或化妝試劑,當其施用至皮膚時,其可提供其它的優點(例如薄荷醇,香蘭素)。

為了動物或人使用,該精油可選自:薄荷油、丁香油、桉樹油和熏衣草油;小茴香油、當歸油、鳶尾油、茴香油、橙油、依蘭油、蒿子油、小豆蔻油、愈創木油、枯茗油、烏藥油、肉桂油、香葉油、苦配巴香脂油、芫荽油、紫蘇子油、柏木油、香茅油、茉莉油、玫瑰草索菲亞油、雪松油、留蘭香油、西部薄荷油、八角茴香油、晚香玉油、丁香油、橙花油、冬青油、吐魯香脂油、廣藿香油、玫瑰油、玫瑰草油、日本扁柏油、Hiba油、檀香木油、橙葉油、月桂葉油、香根草油、香檸檬油、秘魯香脂油、玫瑰木油、樟腦油、橘子油、桉樹油、白檸檬油、熏衣草油、沉香油、檸檬草油、檸檬油、迷迭香油和日本薄荷油。

可以在制劑中膠囊化并從動物或人皮膚驅除昆蟲的精油可選自苦杏仁油、小茴香油、羅勒油、月桂葉油、蒿子油、小豆蔻油、雪松油、芹菜油、春黃菊油、肉桂油、香茅油、丁香油、芫荽油、枯茗油、蒔蘿油、桉樹油、茴香油、姜油、葡萄柚油、檸檬油、白檸檬油、薄荷油、歐芹油、薄荷油、胡椒油、玫瑰油、留蘭香油(薄荷醇)、甜橙油、百里香油、姜黃油,和冬青的油。

精油中活性成份的實例為:香茅醛、水楊酸甲酯、水楊酸乙酯、水楊酸丙酯、香茅醇、黃樟油精,和檸檬油精、Organo、香茅和熏衣草、香葉油、迷迭香油和薄荷油、留蘭香油、松針油和桉樹油。不太適合,但仍有效的為檸檬油、葡萄柚油、雜熏衣草油、肉桂油、丁香油、百里香油、冬青油、雪松油、檸檬草油、橘子油、紅橘油、橙油、柑桔屬油、白檸檬油、芫荽油、石榴油、胡桃油、花生油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、芝麻油、亞麻子油、紅花油和橄欖油。

其可在制劑中使用用作殺幼蟲劑和殺蟲劑且其適于人和動物用的精油可選自松樹除蟲菊、茶樹、百里香以及來自于下列家族的精油:α-萜品醇、戊基肉桂醛、水楊酸戊酯、大茴香醛、芐醇、乙酸芐酯、肉桂醛、肉桂醇、香芹酚、香芹醇、檸檬醛、香茅醛、香茅醇、二甲基水楊酸酯、桉油精(桉樹腦)、丁子香酚、異-丁子香酚、加樂麝香、香葉醇、愈瘡木酚、紫羅蘭酮、d-檸檬油精、薄荷醇、鄰氨基苯甲酸甲酯、甲基紫羅蘭酮、甲基水楊酸酯、α-水芹烯、薄荷類油、紫蘇子醛、1-或2-苯基乙基醇、1-或2-苯基乙基丙酸酯、胡椒醛、胡椒醇醋酸酯、胡椒基醇、D-胡薄荷酮、萜品烯-4-醇、乙酸萜品酯、4-叔丁基環己基乙酸酯、百里香油(白和紅)、百里酚、反-茴腦、香蘭素、乙基香蘭素等。

同樣有用的有迷迭香油和/或冬青油,其可與植物精油如百里香油、丁子香酚和2-苯乙基丙酸酯、香芹酚和衍生自羅漢柏(Thujopsis dolabrata var hondai)鋸末的β-苧側醇。

其它的試劑可選自助劑、抗氧化劑、UV吸收劑、表面活性劑、水溶性聚合物,和非-水溶性聚合物、溶劑(例如醇)等。

任何一種具體的制劑作為驅蟲劑或殺蟲劑的適用性取決于所使用的精油或精油的組合。一種精油組合可僅用于驅除昆蟲,而另一種可有效地消除它們。所使用的精油制劑的濃度也對于該制劑的驅除和消除能力具有影響。

術語"驅除"或任何語言上的變體是指將昆蟲驅逐出去而不確保殺死它們的動作。術語"消除"或任何語言上的變體將昆蟲種群的全部或其部分殺死的動作。術語“昆蟲”是指蚊子、虱類、蒼蠅、螞蟻和蟑螂以及其它昆蟲、線蟲類,其對動物或人造成煩惱或損害。

在此使用的術語"蚊子"指的是任何種類的蚊子,例如,瘧蚊、伊蚊和庫蚊,包括但不限于虎斑蚊、土著伊蚊(Aedes aborigines)、埃及伊蚊、白紋伊蚊、Aedes cantator、塞拉伊蚊、煩擾伊蚊(Aedes sollicitans)、鱗片伊蚊、叮刺伊蚊(Aedes sticticus)、刺擾伊蚊、四斑按蚊、尖音庫蚊和致乏庫蚊。

在此使用的術語"壁虱"包括任何種類的壁虱,包括但不限于,鹿虱(deer ticks)、美國狗虱(變異革蜱)、Ornithodoros parkeri、毛白鈍緣蜱(O.moubata)和安氏矩頭蜱(Dermacentor andersoni)。在此使用的術語"蟑螂"是指任何種類的蟑螂,包括但不限于美國蟑螂(美洲大蠊)、德國蟑螂(德國小蠊)、東方蜚蠊(東方蜚蠊)、木蟑螂(賓夕法尼亞木蠊)、褐帶蠊(brownbanded cockroach)(長須蜚蠊(Supella longipalpa))和煙色大蠊(smokybrown cockroach)(黑胸大蠊(Periplaneta fuliginosa))。

通過驅除或消除能夠造成目標環境損害的昆蟲的種群,該制劑也可通過限制由昆蟲載體傳播的病毒,從而有助于降低由病毒引起的損害。

該制劑可制備為各種形式,其取決于應用、處理的環境、施用制劑的濃度和覆蓋的程度(例如施用至全部皮膚或涵蓋具體器官的皮膚)。此類制劑形式可,不限于此,選自乳化的濃縮物(emulsified concentrate)、可濕性粉劑、粒狀可濕性粉劑、可流動制劑、懸浮液、顆粒劑、粉劑、薰劑、溶液、噴霧制劑和水性溶液。

本發明還提供一種用于驅除或消除能夠對動物或人造成煩惱或傷害的昆蟲種群的方法,所述方法包括向非農業環境或向所述環境中的昆蟲種群施用制劑,該制劑包含至少一種膠囊化揮發性精油和非揮發性的載體,載體中攜帶所述至少一種揮發性精油。

在一個實施方案中,所述方法涉及直接在動物或人的皮膚上施用該制劑。

在另一個實施方案中,所述方法涉及將該制劑施用于表面如地板、墻壁、天花板、家具、網、屏幕、草坪、衣服、車輛座椅、動物畜棚的表面,和水產業。

在導致本申請發明的研究期間也已經發現,非揮發性的載體增強了通過揮發性精油施加的驅除效果,而揮發性精油增加了由非揮發性載體施加的效果。因此,本發明還提供各自包含有效量的本發明制劑的驅蟲劑制劑。

在另一個實施方案中,該制劑除了精油驅蟲劑外,也可包含至少一種選自下列的添加劑:昆蟲生長調節劑(IGR)、殺蟲劑、殺螨藥、殺真菌劑、殺線蟲藥、和/或殺外寄生蟲藥,在微膠囊內或作為載體的部分。優選地,所述制劑可含有至少一種殺蟲劑,其溶于所述至少一種膠囊化精油或溶于該非揮發性載體中。此類殺蟲劑可例如為氨基甲酸鹽、尿素、三嗪、三唑、尿嘧啶、有機磷酸鹽、嗎啉、二硝基苯胺、酰基丙氨酸、擬除蟲菊酯物,和有機氯。具體的實例為克百威、谷硫磷、甲磺草胺(sulfentrazone)、唑草酮(carfentrazone-ethyl)、氯氰菊酯、環丙三氨三嗪(cyromazine)、β-氟氯氰菊酯、硫丹、亞胺硫磷、氯溴隆(chlorobromuron)、枯草隆、綠麥隆、伏草隆、秀谷隆、噻氟隆、伏蟲脲、氟鈴脲、除蟲脲、氟蟲脲、八氟脲、定蟲隆、雙苯氟脲(novaluron)、二甲草胺、異丙草胺、丙草胺(pretilachlor)、2-氯-正-(1-甲基-2-甲氧基乙基)-乙酰基-2,6-二甲代苯胺、甲草胺、丁草胺、毒草胺、二甲酚噻草胺(dimethenamid)、甲羧除草醚、4-(4-戊炔-1-基氧基)二苯基醚、三氟羧草醚、乙氧氟草醚、乙羧氟草醚、氟黃胺草醚、順式,反式-(+)-2-乙基-5-(4-苯氧基苯氧基甲基)-1,3-二氧戊環、吡氟禾草靈、氟吡甲禾靈、氟吡乙禾靈、氟托吡克(fluorotopic)、唑禾草靈、喹禾靈、喔草酯、禾草靈、丁樂靈、烯氟靈、氯氟靈、異樂靈、二甲戊樂靈、環丙氟靈、氟樂靈、阿克拉菌靈(aclalanines furalaxyl)、甲霜靈、新燕靈、甲基麥草伏、苯醚甲環唑、乙環唑、丙環唑、1,2-(2,4-二氯苯基)-戊-1-基-1h-1,2,4-三唑、三唑酮、二氧威、呋喃硫威(furathiocarb)、涕滅威、苯菌靈、2-仲丁基苯基甲基氨基甲酸酯、木汾威(etiofencarb)、苯氧威、異丙威、殘殺威、長殺草(carbetamid)、丁草特、燕麥敵、撲草滅(eptc)、禾草特、禾草丹、野燕畏、滅草猛、戊草凈、莎稗磷、克蔓磷、甲基吡啶磷、殺螟威、敵敵畏、二嗪磷、殺撲磷、益棉磷、谷硫磷、毒死蜱、氯甲硫磷(chlorthiofos)、巴毒磷、殺螟腈、內吸磷、氯亞胺硫磷、樂果、乙拌磷、乙嘧硫磷、伐滅磷、氟硫地安(flusulfothion)、氟硫安(fluthion)、地蟲硫磷、安果、庚烯磷、異柳磷、唑磷、馬拉硫磷、惡唑禾草靈、速滅磷、二溴磷、砜吸磷、異砜磷、對硫磷、辛硫磷、甲基嘧啶磷(pyrimiphos methyl)、丙溴磷、丙蟲磷、胺丙畏、丙硫磷(prothiophos)、喹硫磷、硫丙磷、汾美磷(phemephos)、特丁硫磷、三唑磷、壤蟲磷、克線磷(fenamipos)、氯唑磷、仲-芐基-鄰,鄰-二異丙基硫逐膦酸酯(s-benzyl-o,o-diidopropylphosphorothioate)、依地磷(edinphos)和吡菌磷。

在另一個實施方案中,本發明的制劑可用于對抗能夠作為感染的病毒載體的傳播病毒的昆蟲。術語“病毒載體”是指任何如在此定義和在此示例的昆蟲,其為能夠攜帶和傳播造成疾病的植物病毒(plant virus disease-causing)的生物體。

在本發明的另一個方面中,提供了一種用于控制昆蟲種群的方法,所述方法包括向目標環境或向所述昆蟲種群或向其棲所施用如在此公開的微膠囊化精油制劑。

在此使用的術語“非農業目標環境”通常指不同于農業或園藝環境的環境。然而,該術語是指室內或室外環境,其中需要驅除或消除昆蟲。其可為房屋中的房間、工作辦公室、建筑物內部、公園、學校、托兒所、公共娛樂區域、運動場、交通運輸領域如地鐵車站、機場候機樓(airport terminals)、游艇、汽車、公交車、列車等。可噴霧的表面為地板、墻壁、天花板、家具、網、屏幕、草坪等。

由于大多數能夠對動物或人造成煩惱或傷害的昆蟲在鄰近或濕的環境如池塘中發現它們的棲所,存在從此類濕的環境(即水產業)中消滅存在的昆蟲種群或將它們驅除的需要。

事實上,已經發現本發明的制劑可施用于多種水庫(water reservoir),從而達到消滅此類已有的昆蟲的種群或從目標水庫中驅除機會性的昆蟲(opportunistic insect)。作為消遣或作為日常消費使用此類水庫,這避免了使用對環境和人和動物產生環境危害的有毒的且長期存在的化合物。

術語“水庫”或“濕的環境”在此是指,不限于此,供水系統、冷卻系統、泳池、天然和人造水庫、漁場、水箱、養魚池、灌溉系統和任何其他的水系。

在一個實施方案中,將該制劑以無水形式以足夠控制昆蟲種群的量加至水庫中。在另一個實施方案中,將其溶于合適的載體后,將該無水組合物加至水庫中。

在水庫中消滅害蟲用的制劑也可用于控制微生物以及防止對水源的,特別是灌溉管道的根系侵入(root intrusion)。

滴灌,從表面之上也從表面之下,通過一種稱之為地下或低流量灌溉的技術,為一種將水和營養物直接輸送至植物的根部區域的方法。此類水輸送提供了精確的灌溉控制和對有限的水資源的有效使用。該灌溉體系安裝簡易,安裝成本相對較低,使得對于私人或公共的消費者對于澆灌花園和公園均選擇地下灌溉溶液。

通過使用再生的水來澆灌植物,合適設計的和控制的地下滴灌技術體系提供了許多相對常規澆灌方法的優點,如地下灌溉通過在地下分配水,從而使與暴露于再生水相關的健康危險減少到最小。

為了長期應用,對于利用地下滴灌技術的一個主要的挑戰是灌溉體系的內部堵塞以及對滴灌管的外部根系侵入(root intrusion)的潛能。已經提出了很多解決方案,例如,一些使用氟樂靈以防止對發射體(emitters)的根系侵入,而另外一些將根系侵入隔離物直接摻入至管材本身。

盡管根系侵入滴灌管和沉淀物、懸浮的固體的沉積造成的內部堵塞,藻類和細菌粘液已通過良好的預處理、消毒過濾,和新的管道和發射器設計大大的減少了。存在對于統一方法的需求,其能夠既防止機會主義的根系的侵入,也會防止由于真菌和細菌的生長造成的沉積物的積聚。

在水產業生產和控制中一個最大的問題是水中的細菌和真菌,其快速繁殖并在幾小時或幾天內將魚和蝦殺死。向此類水產業施用在此公開的制劑有助于控制此類真菌和細菌,并從而有助于保持在活的和健康的狀態。

細菌和真菌感染可按如上討論控制。線蟲類也可通過向土壤施用本發明的包含天然精油的精油制劑來控制,其控制線蟲類和它們的卵。

現已發現向地下灌溉系統的水流引入包含膠囊化精油的制劑使得能夠長時間控制微生物并防止對管道的根系侵入。

因此,本發明也提供了制劑,其包含至少一種可選自具有抗微生物和/或殺真菌性質的精油,如在此所公開的,其用于控制微生物和防止其向灌溉管道的根系侵入。此類精油的實例為茶樹油、百里香油、丁香油、桉樹油、牛至油、香茅油、羅勒油、茴香油和小茴香油。

在一個實施方案中,這些精油可與合成除草劑的混合物一起使用用于根系控制。在另一個實施方案中,使用具有除草性質的精油。這些具有除草性質的精油或合成的除草劑可一起膠囊化或在不同的微膠囊中膠囊化。

具有除草性質的精油是那些包含6-元單環、碳環結構且被至少一種氧化的(oxygenated)或羥基官能團取代的精油。包括在此定義中的植物精油的實例包括,但不限于,選自醛C16(純)、戊基肉桂醛、水楊酸戊酯、大茴香醛、芐醇、乙酸芐酯、肉桂醛、肉桂醇、α-萜品醇、香芹酚、香芹醇、檸檬醛、香茅醛、香茅醇、對異丙基甲苯、鄰苯二甲酸二乙酯、二甲基水楊酸酯、一縮二丙二醇、桉油精(桉樹腦)、丁子香酚、異-丁子香酚、加樂麝香、香葉醇、愈瘡木酚、紫羅蘭酮、d-檸檬油精、薄荷醇、鄰氨基苯甲酸甲酯、甲基紫羅蘭酮、甲基水楊酸酯、α-水芹烯、薄荷類油、胡椒醛、1-或2-苯基乙基醇、1-或2-苯基乙基丙酸酯、胡椒醛、胡椒醇醋酸酯、胡椒基醇、D-胡薄荷酮、萜品烯-4-醇、乙酸萜品酯、4-叔丁基環己基乙酸酯、百里香油、百里酚、反-茴腦的代謝物、香蘭素、乙基香蘭素等。

這些精油也可以被用作用于具有抗微生物和殺真菌活性的膠囊化精油的隔離物。

用于抗微生物或/和殺真菌和/或除草的精油可一起在相同的微膠囊中膠囊化,或以獨立的微膠囊制造然后混合。

本發明的制劑可以作為單個制劑存在、存儲、包裝或施用,其中,膠囊化揮發性精油與非揮發性的載體預混合,或作為雙組分制劑,所述雙組分制劑包含膠囊化揮發性精油作為第一組分,例如在單獨的容器中或單獨施用,且非揮發性的載體作為第二組分。

因此,提供一種用于控制昆蟲種群的方法,所述方法包括:

-向目標施用包含至少一種揮發性精油的微膠囊制劑,和

-向目標環境施用包含非揮發性試劑的第二制劑。

所述第二制劑的施用可以在施用第一制劑后立即進行,或者在其施用后的任何時間進行。對于具體情況,本領域的技術人員能夠確定此處公開的用于控制昆蟲種群的兩種方法中的哪一種更適合。

在此公開的制劑可通過本領域的技術人員已知的任何方法輸送至目標。此類方法可包括如:(a)通過例如將用水稀釋或未用水稀釋的液體制劑施用于所述表面而將所述制劑人工或機械地施用于給定的表面;(b)將如粉劑或可濕性粉劑的顆粒劑施用于所述表面;(c)向許多附近的庭院或具體選定的區域由地面或空中噴霧液體制劑;(d)將制劑埋置在庭院的表土層中,等等。

A)用于驅除蚊子的制劑

使用下列制劑用于從各種表面以及室內或室外場所驅除蚊子:

制劑1:香茅油、熏衣草油、香葉油(geranium oil)以1:1:1的比例溶于杏仁油中,形成24%的油溶液(以商標名Di-TushTM,Tamar Ltd.,Israel購買),將該這些油通過下述實施例1中的方法在聚氨酯包膜(envelope)中微膠囊化。

制劑2:膠囊化的香茅油和未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑3:膠囊化的香茅油與雙苯氟脲(Novaluron)和未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑4:膠囊化的香茅油與雙苯氟脲和未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油和20mg雙苯氟脲。

制劑5:膠囊化的香茅油與雙苯氟脲和未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油和10mg雙苯氟脲。

制劑6:膠囊化的香茅油與雙苯氟脲和未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油和雙苯氟脲。

制劑7:膠囊化的茶樹油。

制劑8:膠囊化的茶樹和雙苯氟脲與未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑9:除蟲菊、香茅油、芝麻油在月桂酸中膠囊化,用CaCl2。

制劑10:膠囊化的茶樹和雙苯氟脲與未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油和雙苯氟脲。

制劑11:茶樹油在月桂酸中膠囊化,用CaCl2,與未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑12:茶樹油在月桂酸中膠囊化,用CaCl2,與未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑13:香茅油在硬脂酸中膠囊化,用CaCl2,與未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑14:茶樹油在硬脂酸中膠囊化,用CaCl2,與游離的除蟲菊和芝麻油。

制劑15:香茅油在癸酸中膠囊化,用CaCl2,與未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑16:茶樹油在癸酸中膠囊化,用CaCl2,與未-膠囊化的除蟲菊和芝麻油。

制劑17:香茅油在癸酸中膠囊化,用MgCl2,與游離的除蟲菊和芝麻油。

制劑18:茶樹油在癸酸中膠囊化,用MgCl2,與游離的除蟲菊和芝麻油。

制劑19:將上述每個制劑也使用脂肪酸與二價Ca或Mg鹽如Ca(OH)2或Mg(OH)2或與多種其他的二價或三價離子與各種反離子來膠囊化。

B)排斥性測試

實施例1:

將三種活性成分如香茅、熏衣草和香葉精油以1:1:1的比例的混合物溶于杏仁油中,形成24%的活性成分溶液,該溶液可實驗室制備或以商標名Di-TushTM(Tamar LTD,Israel)購買。

在此實施例中,將有24%的活性精油濃度的153g的Di-TushTM與19.8g的TDI混合,并分散在270g水和2.7g PVA的水溶液中。大約形成微膠囊5分鐘后,加入溶于75g水中的32.3g的PEG 4000,并繼續混合。在制備后期,加入2.4g Nefocide,0.7g Rodopol和足量的磷酸氫鈉以使得pH水平約為6。

以類似的方式,制備了具有48%活性濃度的制劑1。當噴霧在地板和墻上時,兩種制劑均顯示出良好的蚊子驅除性質。兩種制劑均顯示出比未-膠囊化的制劑更長的活性持續時間。

實施例2:

使用高速剪切混合器,將混入至250g具有6%活性成分的制劑1的35g TDI的溶液加至含有5g PVA的500g水中。向其中,加入120ml的水與55.6g PEG 4000。在室溫下持續混合2小時。向此分散物中加入12g瓜爾膠和4g的殺真菌劑(Nefocide)。為了破碎水凝膠,加入10g SDS(1%)。

當以50ml-1,000ml的0.05-1%的濃度在半英畝上,或以0.1%-0.5%的濃度在1英畝的鄰近住宅的土地上噴霧,其保持2周內沒有蚊子,而鄰近區域遭受嚴重的蟲災。此制劑顯示了比相同精油的未-膠囊化制劑或商購的未-膠囊化精油更長的活性持續時間。

實施例3:

將溶于100g香茅油的12g癸酸加至快速攪拌的(高速剪切攪拌器)含有2.5g PVA的250ml H2O的溶液中。向其中,加入于20ml H2O中的22.8g MgCl2六水合物,并攪拌2小時。然后,加入20g除蟲菊、2g芝麻油、1.5g對羥苯甲酸甲酯、8ml Latron B 1956和3g瓜爾膠,并繼續攪拌另外2小時。

實施例4:

重復實施例3,但是不用除蟲菊。當噴霧在表面如房間和辦公室的墻壁、地板、天花板、家具、網、屏幕、草坪、衣服、車輛座椅、動物蓄棚的表面和水產業時,制劑3和4均顯示良好的蚊子驅除性質。

實施例5:

類似于制劑1,使用93g香茅油、10g除蟲菊和1g芝麻油代替Di-Tush產品,制備制劑5。

實施例6:

類似于制劑1,使用香葉油作為膠囊化揮發性精油,代替Di-Tush產品,制備制劑6。

實施例7:

類似于制劑1,使用茶樹油作為膠囊化揮發性精油,代替Di-Tush產品,制備制劑7。

實施例8:

類似于制劑1,使用熏衣草油或丁香油作為膠囊化揮發性精油,代替Di-Tush產品,制備制劑8。

實施例9:

制劑9使用下列成分和量以基本上與對于制劑1所公開的相同的方法制備。使用下列成分代替Di-Tush產品:2.1g PVA、88g姜油、22g棉籽油、15.3g TDI、24.4g PEG 4000、1.8g Nefocide和0.5g Rodopol。

實施例10:

制備制劑作為對普通家蠅的驅蟲劑(Musca Domestica)。

將250克具有96%活性精油濃度的Di-Tush與35g的TDI混合,并分散在含有5.0g PVA的500ml水的水溶液中。形成微膠囊大約5分鐘后,

加入溶于120ml水中的55.6g的PEG 4000,并持續分散直到形成均勻溶液(大約30分鐘至2小時)。在制備的末期,加入4.0g Nefocide和10g SDS(十二烷基硫酸鈉)。隨著繼續攪拌,加入12克瓜爾膠,到得到均勻的溶液。

為了確定該制劑的驅除性,在每一個一式雙份的測試中使用大約400只實驗室-生長的成熟蒼蠅。將該蒼蠅限制在封閉的環境中,并且在用制備的制劑噴霧和未噴霧的紙片上計數著陸的蒼蠅的數量。

可從下表3中可以看出,對于所有的重復實驗中,著陸在噴霧紙上的蒼蠅的數量比對照組的數量少很多。另外,在重復實驗1,48小時后,觀察到大約35%的死亡率。對于重復實驗2,1小時后,觀察到65%的死亡率,5小時后,觀察到91%的死亡率。24小時后,觀察整個種群死亡。

表3:實施例10的制劑的驅蟲劑對抗家蠅(Musca Domestica)的效果。

實施例11:

制備對抗螞蟻(Tapinoma simrothi)和蟑螂(Germanica Blatella)的殺蟲制劑。該制劑為如下制備的制劑A和B的組合:

制劑A:將112.5g的茶樹油和18.3g毒死蜱(pyrinex)與18.7g TDI混合。將該溶液分散在含有2.5g溶解的PVA(聚乙烯基醇)的250ml水的水溶液中。向其中,加入65ml水,和4.2g乙二胺和3.7g二亞乙基三胺,并繼續分散。當攪拌得到均勻分散液后,向其中加入1.7g Nefocide和6.0g瓜爾膠,并繼續攪拌。然后使用酸如檸檬酸將該溶液中和至pH 7。然后,加入5.15g芝麻油和51.5g除蟲菊,并繼續攪拌直到再次得到均勻的混合物。

制劑B:將112.5g的茶樹油和18.3g毒死蜱與17.5g的TDI混合,將其分散在含有2.5g溶解的PVA(聚乙烯基醇)的250ml水的水溶液中。向其中,加入70ml水與23.3g PEG 3350,并繼續分散混合,經過另外的攪拌后,形成均勻的分散液。然后,加入2.0g Nefocide,5.0g SDS和6.0g瓜爾膠,并繼續攪拌。最后,加入5.15g芝麻油和51.5g除蟲菊,并繼續攪拌直到得到均勻的混合物。

然后將制劑A和B以40g的A和20g的B的比例混合。為了測試該制劑的效力,在將螞蟻或蟑螂放置的限定的空間噴霧該組合,并確定死亡百分率。結果在下表4中給出。

表4:組合制劑對螞蟻(Tapinoma simrothi)和蟑螂(Germanica Blatella)的效力

實施例12:

在滴灌體系中使用的精油微膠囊可通過界面聚合和本發明的方法兩者來形成。

將17.5g TDI混入125g丁香油中,然后加至含2.5g PVA的250g水中,使用高速剪切混合氣。向其中,加入含27.8g PEG 4000的70ml水。在室溫下繼續混合2小時,得到分散液。向此分散液加入0.4g黃原膠(xanthane gum,rodopol)和2g的殺真菌劑(Nefocide)。為了破碎此乳液的水凝膠性質,加入5g SDS(十二烷基硫酸鈉,1%)。

當將此制劑給至該用于地下滴灌系統或地上滴灌系統地表的進水時,發現其在管道和系統的孔處有效地控制了細菌和真菌生長。

實施例13:

當將實施例1的膠囊化精油與除草劑一起配制時,該除草劑選自2,6-二氯苯甲腈(敵草腈)和甲基二硫代氨基甲酸鈉(sodium methyldithiocarbamate,Metam)、敵草快和百草枯,生長進水孔的根系以及細菌和真菌生長也被有效地控制。

實施例14:

重復實施例12,使用125g百里香油代替丁香油,在灌溉系統的管道和孔中,在有效控制細菌和真菌生長中得到相同的良好的結果。

實施例15:

重復實施例12,使用具有抗微生物和除草活性兩者的精油,如松樹油、茶樹油或桉樹油。制劑包含這些精油中的每一種或組合,其在有效控制灌溉系統的管道和孔中的細菌和真菌生長都顯示出了良好的結果。

在本發明的另一方面中,可將該制劑裝入包裝或包覆材料中,該材料如那些用于包含或容納各種物質、水果或蔬菜的制品或任何可被此類昆蟲襲擊的物體。該包裝或包覆材料可被設計為使得精油在存儲或運輸期間從包裝或容器中向包含于其中的制品的釋放減緩或控制釋放。該包裝或包覆材料可例如為袋狀、塑料或紙袋、尼龍片、聚酯片、紙包裝、塑料或其他密封容器、用于手工或機械包裝水果和蔬菜的紙或塑料材料,等等。

水果和蔬菜的特征在于高含水量。為了其能保持有用的產品,需要小量的水含量。因此,水果和蔬菜的脫水具有兩方面的影響:(1)其降低了產品的重量,從而降低其價值和(2)其改變了水果或蔬菜中的化學營養物質的濃度,從而可導致酸敗增加以及口感降低。在所有的情況中,此被認為是對銷售商或消費者巨大的經濟損失。因此,存在對于可在水果或植物表面形成涂層,從而降低水分蒸發和營養的損失的制劑的需要。此類制劑的使用可在保持水果或蔬菜存儲壽命和運向市場的時間方面具有顯著的作用。

另外,已知收獲后的水果和蔬菜易于受到此類微生物和昆蟲的侵害,它們由于各種原因刺穿水果和蔬菜的表皮。發現在本發明此方面使用的制劑能用于保護收獲后的水果和蔬菜免受此類侵害,它通過在其上形成能夠驅除微生物和昆蟲的隔離層來作用。

因此,提供膜形成制劑,其能夠在收獲后的水果和蔬菜上形成涂層。一施用就形成的膜和含于微膠囊中的精油,或它們各自獨立地防止和控制由微生物和昆蟲造成的侵害,通過首先提供物理屏障,其次提供長期的殺蟲或抗-微生物保護。

施用后,使得已被該制劑覆蓋的水果和蔬菜變干,從而形成物理隔離物和預防性屏障。

隨此施用使用的制劑包含膠囊化精油,該精油可攜帶在水性介質中,在水性介質含有其他試劑如聚合物和表面活性劑,其存在是為了穩定該懸浮液。

在一優選實施方案中,該制劑還包含涂層試劑,其可以或可以不等同于穩定懸浮液的聚合物,并且其可在噴霧底物(即水果或蔬菜)上形成保護的涂層。

實施例16:

使用高速剪切混合器,將混入250g茶樹油的35g TDI溶液加至含5gPVA的500g水中。向其中加入含55.6g PEG 4000的120ml的水。在室溫下持續混合2小時。向此分散液加入12g瓜爾膠和4g的殺真菌劑(Nefocide)。為了破碎此乳液的水凝膠性質,加入10g SDS(十二烷基硫酸鈉,1%)。

標為N262的該制劑在洋蔥、胡蘿卜和馬鈴薯上測試對比對照(未處理)和其他名為HPP、Oxyfor、Shemer的商業制劑,以兩組參數表示:失重和腐敗,如在下表5和6詳述。

表5:收獲后紅和紫洋蔥“失重”測試(%)

表6:收獲后紅和紫洋蔥"腐敗"測試(%)

還進行了其他的實驗以確定制劑N262對儲藏的胡蘿卜的腐爛的影響。該實驗使用生長在Kibbutz Alumim的胡蘿卜進行。將胡蘿卜浸在不同的溶液中30秒,在0-1℃的儲存室中儲存1個月,以及在25℃下再進行另外6-天的貨架儲存期限。

按照下列步驟處理胡蘿卜:

使用幾組胡蘿卜:

1.對照組-未處理胡蘿卜(標記為C);

2.處理組-將胡蘿卜浸在病原體:核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)、鏈格孢(Alternaria alternate)、A.radicina的懸浮液中(標記為T);

3.商購的洗滌組-將胡蘿卜浸在150ppm氯+0.2%異丙定(iprodione)的溶液中(標記為Com);

4.處理組II-將已經在2組中處理的胡蘿卜,用商購的如3組進行洗滌(標記為Com+T);

5.N262組-將胡蘿卜浸在2%的N262溶液中(標記為EO1);

6.處理組III-將胡蘿卜按照2組處理,然后浸在2%的N262溶液中(標記為EO1+T);

7.N262組II-將胡蘿卜浸在4%的N262溶液中(標記為EO2);

8.處理組IV-將胡蘿卜按照2組處理,然后浸在4%的N262溶液中(標記為EO2+T);

9.N262組III-將胡蘿卜浸在6.6%的N262溶液中(標記為EO3);和

10.處理組V-將胡蘿卜按照2組處理,然后浸在6.6%的N262溶液中(標記為EO3+T)。

結果顯示在下表7中。可以總結出制劑N262在2%的濃度下相比其它的處理減少了胡蘿卜的腐敗,且可用作商購洗滌的替代品(如果目標是用友好性材料代替化學品的話)。

腐爛-總(%) 腐爛-混合(%) 由細菌造成的腐爛(%) 由真菌造成的腐爛(%) 處理 4.5 1.4 3.1 0 C 57 0 0 57 T 2.4 2.4 0 0 Com 11.9 2.8 0.3 8.8 Com+T 2.65 0.7 2.0 0 EO1 21.3 2.3 19 0 EO1+T 9.6 5.8 3.8 0 EO2 31.2 1.0 4.2 26 EO2+T 3.3 2.0 1.3 0 EO3 72.3 0.3 0 72 EO3+T

表7:N262對胡蘿卜暴露于病原體核盤菌(Sclerotinia sclerotiorum)、鏈格孢(Alternaria alternate)和A.radicina下的真菌和細菌腐爛的結果。

進行了另外的實驗以確定制劑N262對儲存的甘薯抗Resopous的腐爛和其他腐爛的作用。使用來自Agronomia Agriculture Company的甘薯進行實驗。將甘薯浸在不同的溶液中數秒,并在0-4℃的儲存室中儲存1個月。

按照下列步驟處理甘薯:將甘薯分為幾組:

1.對照組-未處理的甘薯(標記為C);

2.處理組-將甘薯浸在水中(標記為W);

3.處理組I-將已被0.5%的稱為B262的BotanoCap制劑處理的甘薯按照2組處理(標記為B1);和

4.處理組II-將已被3.0%的稱為B262的BotanoCap制劑處理的甘薯按照2組處理(標記為B2);然后用商品名為Magnet(Imazalil)的商購制劑按照3組和4組處理(標記為M)。

結果顯示在下表8中。可以總結出制劑B262在0.5%和3%的濃度下相比其它的處理減少了甘薯的腐敗,且可作為對抗Resopous的商購洗滌的替代品,特別是如果目標是用友好的材料代替化學品時。

1個月后,由Resopous和其他原因的腐爛(%) 處理 16.48 C 17.45 W 10.98 B1 12.33 B2 20.81 M

表8:在儲存室中B262對甘薯的Resopous和其他原因的腐爛的結果。

用于人和動物消費的食品添加劑

背景-食品工業在各種產品中使用不飽和脂肪酸,該產品適于下列動物的消耗:如小鼠、大鼠、奶牛或畜牛、馬、羊、山羊,和靈長類,包括類人猿、黑猩猩、猩猩、魚、貝類、甲殼綱動物、鳥類(例如雛雞、公雞等),人或馴養的動物(例如狗和貓)。此類脂肪酸可例如為二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、aracadonoic acid(ARA),和共軛的亞油酸和亞麻酸(CLA)。這些不飽和脂肪酸顯示出可影響它們加工、制造、儲存、氣味、相容性和氧化的性質。

這些脂肪酸的膠囊化可解決一些這些問題,并使得它們適于直接消耗或摻入到食品制品中。其他的食品成份,如維生素、營養補劑、礦物質、草本制品、食品添加劑、氨基酸,等等,包括,例如,β-胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素(zeazanthin)、鐵鹽、銅鹽、硒鹽、類黃酮、輔酶Q10、藥草、香料、食用香料和提取物(如蒜素或蒜提取物),也可用于膠囊化。

內容-使用的膠囊化精油制劑為基于膠囊化的膜和GRASS和/或FDA批準的精油。事實上,含于該微膠囊的所有的試劑或包含它們的制劑,對人和動物都無毒。此類制劑已使用其面公開的脂肪酸或鏈烷酸來制備了。簡言之,將酸溶于精油中,然后在水性溶液中乳化。然后將該酸通過溶于水性溶液內的多價陽離子如Ca或Mg或Fe或其他多價陽離子來交聯。

更具體地,該方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;和

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,從而得到微膠囊化精油的微膠囊的水性懸浮液。

在一個實施方案中,該方法還包括過濾和收集蠟狀或固體顆粒的步驟。

在另一個實施方案中,該顆粒不與液體載體分離,且該制劑照原樣使用。

當將固體微膠囊與水性介質分開時,少量的精油可能保持未膠囊化。為了得到無油的微膠囊,通常加入少量能夠吸收過量油的吸收劑。該吸收劑可選自,例如,纖維素、淀粉粉末或AerosilTM硅膠(silicas)如AerosilTM200或300,可從Degussa商購得到。在一些應用中,AerosilTM為優選的吸收劑。

本發明還提供了一種制備微膠囊制劑的方法,該微膠囊制劑包含多個可食用的微膠囊,每個具有包含至少一種精油核芯和包圍所述核芯的外殼,所述方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;和

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,從而得到微膠囊化精油的微膠囊的水性懸浮液。

在一個實施方案中,該包含至少一種精油核芯還包含至少一種添加劑,所述添加劑優選為食品增強添加劑。

在本發明的另一個實施方案中,在步驟(c)前,向該制劑加入添加劑。該添加劑可為固體形式或液體形式或兩種或多種此類試劑的懸浮液形式。此類添加劑可選自活性藥物、天然或合成的抗氧化劑、食品補劑、維生素、著色劑、芳香劑、油、脂肪、香料、非揮發性天然精油或其他分散劑或乳化劑。在一些具體實施方案中,該添加劑可選自γ-亞麻酸、柑橘屬油如橙油、營養補劑如維生素A、維生素E、維生素C,和維生素D、生育酚、生育三烯酚、植物甾醇、維生素K、β-胡蘿卜素、海洋油,和ω-3脂肪酸、CoQ10,極性更強的抗氧化劑的脂質可溶的衍生物,例如抗壞血酸(ascobyl)脂肪酸酯、植物提取物(例如,迷迭香、鼠尾草和牛至油)、藻類提取物,和合成的抗氧化劑(例如,BHT、TBHQ、乙氧基喹、沒食子酸烷基酯、對苯二酚、生育三烯酚)。

可以添加的油的具體實例包括,但不限于,動物油(例如,魚油、海洋哺乳動物油等)、植物油(例如,菜籽油(canola)或菜籽油(rapseed))、礦物油、其衍生物或混合物。

該添加劑可為純化的或部分純化的油狀物質如脂肪酸、甘油三酸酯或其酯,或其混合物。

在另一個實施方案中,該添加劑為至少一種類胡蘿卜素(例如,番茄紅素)、飽腹劑(satiety agent)、調味化合物、藥物(例如,水不溶性藥物)、顆粒、農藥化學品(例如,除草劑、殺蟲劑、肥料),或水產業成份(例如,飼料,色素)。

合適的魚油的具體實例包括,但不限于,大西洋魚油、太平洋魚油、地中海魚油、輕壓的(light pressed)魚油、堿處理的魚油、熱處理的魚油、輕和重棕色(light and heavy brown)魚油、金槍魚油、黑鱸油、大比目魚油、旗魚油(spearfishoil)、梭魚油、鱈魚油、鯡魚油、沙丁魚油、鳳尾魚油、毛鱗魚油、大西洋鱈魚油、大西洋青魚油、大西洋鯖魚油、大西洋鯡魚油、鮭魚油、鯊魚油等。

一旦油或水不混溶液體轉化為固體或蠟狀顆粒后,可將其過濾以回收在懸浮液中的固體,或者該懸浮液就如此使用。

當需要在使用前保存膠囊化油時,可向該制劑加入制劑助劑。它們改善了懸浮液的穩定性以及使用的簡易度。此類制劑助劑可選自,但不限于,密度平衡劑、表面活性劑、增稠劑、殺生物劑、分散劑、防凍劑、鹽以及其任意組合。該制劑助劑可以以膠囊化油產品的約0.01%-約30%重量的濃度加至該膠囊化油中。

為了保存物質,為了分離活性物質,為了降低物質的毒性,為了保護物質免受氧化,為了將物質輸送至具體的環境中和/或為了控制物質的釋放速率,可以使用本發明的方法用于將液體轉化為自由流動的粉末或壓縮的固體,該粉末或固體可用作在制造最終產品中的部件。

在本發明的另一個優選的實施方案中,可以使用膠囊化固體顆粒用于向患者遞送任何在此描述的負載的物質,所述患者可包括哺乳動物如小鼠、大鼠、奶牛或畜牛、馬、羊、山羊,和靈長類包括類人猿、黑猩猩、猩猩、魚、貝類、甲殼綱動物、鳥類(例如,雛雞、公雞等)、人或馴化的動物(例如,狗和貓)。

如前所公開的,在本發明方法中使用的鏈烷酸優選選自那些熔點高于25℃的鏈烷酸。另外,該鏈烷酸優選鏈長為10-45個碳。

適于此應用的此類酸的實例為選自下列(但不限于)的不飽和酸:11-十八碳烯酸或5,8,11,14-二十碳四烯酸和ω-3脂肪酸。ω-3脂肪酸的實例包括,但不限于,α-亞麻酸(18:3-ω-3)、十八碳四烯酸(18:4-ω-3)、二十碳五烯酸(20:5-ω-3)(EPA)、二十二碳六烯酸(22:6-ω-3)(DHA)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3)(DPA)、二十碳四烯酸(20:4-ω-3)、二十一碳五烯酸(21:5-ω-3)、二十二碳五烯酸(22:5-ω-3),包括其任意衍生物以及其任意組合。

ω-3脂肪酸的可能的衍生物可包括酯衍生物、支鏈或非支鏈C1-C30烷基酯、支鏈或非支鏈C2-C30鏈烯基酯,或支鏈或非支鏈C3-C30環烷基酯如植物甾醇酯和C1-C6烷基酯。

該脂肪酸可從天然源來提取,包括但不限于,水生生物(例如,鳳尾魚、毛鱗魚、大西洋鱈魚、大西洋青魚、大西洋鯖魚、大西洋鯡魚、鮭魚、沙丁魚、鯊魚、金槍魚等)和植物(例如,亞麻、蔬菜等)和微生物(例如,真菌和藻類)。

含于制劑內的油的濃度,為了在需要將油轉化為固體時的應用,可在0.01-90%之間變化,且優選為60%或更高,或對于水性制劑如膠囊化除蟲菊時,在25%的范圍內。

在本發明的優選實施方案中,得到的適于動物消耗的膠囊化物質為無水、自由流動的粉末形式。這些物質具有達到且保持一致的高活性劑水平,和/或出色的抗氧化性的優點。該使用本發明膠囊化劑制備的膠囊化物質一貫地達到且保持相對高含量的活性劑。該活性劑可以以基于膠囊化物質約5-90%(wt/wt)的量存在。在另一個實施方案中,所述活性劑以約15-60%(w/w)的量存在。需要高含量的活性劑來降低制備最終產品的成本,因為膠囊化試劑通常是非常昂貴的。此外,一些膠囊化試劑可對最終體系產生不利的或不需要的性質,因此需要降低使用的膠囊劑的量。

在某些試劑的膠囊化形式引入某些試劑也提供了克服與介質中試劑的不溶或低溶解性相關的問題。因此,膠囊化食品添加劑,例如維生素,提供了一種形式的添加劑,其可以以一定的濃度溶于或分散于食品中,該濃度為均勻的和可測量的。

不僅對于得到高含量的活性劑是重要的,同時保持其較長的存儲壽命也是重要的。為了進一步增加抗氧化性,可向油中加入抗氧化劑和/或還原劑。當作為粉末儲存時,該膠囊化的物質為穩定的,并且一旦暴露于濕氣中時其釋放活性劑。得到的膠囊化物質可在任何所需的水平使用,其量取決于要摻入的活性劑的量和要使用于其中的產品。

在一個其中在食品產品中使用膠囊化物質的實施方案中,該膠囊化物質以食品產品的約0.01-約10%重量的量使用,且在另一個實施方案中,其量高達約5%(w/w)。

本發明的固體膠囊化顆粒可在食品中使用。在此使用的術語"食品"是指可被受體人、動物或魚消費(例如,吃、引用或消化)的任何制品。

在一個實施方案中,本發明的固體膠囊化顆粒可對于食品用作營養補劑。在本發明的另一個實施方案中,該食品可為烘烤食品(baked good)、意大利面食、肉制品、冷凍奶制品、牛奶制品、奶酪制品、蛋制品、調味品、湯粉(soup mix)、點心(snack food)、堅果制品、植物蛋白制品、硬糖果、軟糖果、家禽制品、加工的果汁、砂糖(例如,白或棕)、沙司、肉汁、糖漿、營養棒(nutritional bar)、飲料、干飲料粉、果醬或果凍、魚制品或寵物喜愛的食品。在另一方面,該食品為面包、玉米粉圓餅、谷類食品、香腸、雞肉、冰淇淋、酸乳酪、牛奶、色拉味調料、米糠、果汁、干飲料粉、面包卷、小甜餅、餅干、水果派或蛋糕。

在另一個實施方案中,本發明的固體膠囊化顆粒可在藥物制劑中使用。藥物制劑也可包括其它的載體,以及增稠劑、稀釋劑、緩沖液、防腐劑、表面活性劑和其它的組分。藥物制劑也可包括一種或多種其它的活性成分,其本身可以或不可以為活性藥物如抗微生物劑、抗炎劑、麻醉劑等。

在本發明的另一個實施方案中,通過在此公開的任一種方法制備的固體膠囊化顆粒可在個人護理產品中使用,該個人護理產品包括止汗藥、除臭劑、肥皂、芳香劑和化妝品;頭發護理產品,如發膠、摩絲、香波、營養發水,和發膠;紙產品如尿布、衛生棉、紙巾、棉紙、手紙;動物護理產品如貓糞土;和家庭產品如地毯清潔劑和空氣清新劑。

向油中加入的脂肪酸(例如,癸酸,或硬脂酸或棕櫚酸)可作為表面活性劑以形成油在水性介質中的分散液。然而,可能需要離子型或非離子型表面活性劑。此類表面活性劑可在制造微膠囊期間加入,為了便利或控制微膠囊的大小,和/或在制造微膠囊后加入,為了破碎由微膠囊化形成的凝膠,而得到流動的非凝膠制劑。一種優選的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)。其可優選以0.1-10%的濃度加入,且最優選的濃度為0.5%-5%。

其它優選的添加劑的非限制性實例,除了表面活性劑外,還有硬脂隔離聚合物(stearic barrier polymer),其有助于保持顆粒分離,如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯基醇(PVA)和聚(乙氧基)壬基苯酚。在一些情況中,其需要調節制成的微膠囊制劑的pH,例如,當制成的微膠囊的溶液與其它殺蟲劑組合時。可以使用的用于調節酸性或堿性的常規的試劑,包括如,鹽酸、檸檬酸、氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉。可以加入的其它的穩定劑為藻酸鹽、黃原膠、羧甲基纖維素、鈉鹽、黃原膠、Karya膠和刺槐豆膠等。

可得的PVP有各種分子量,其范圍從約20,000-約90,000,且所有的這些都可以使用,但是優選約40,000MW的PVP。聚(乙氧基)壬基苯酚可以以商標名Igepal得到,其具有各種分子量,其取決于乙氧基鏈的長度。可以使用聚(乙氧基)壬基苯酚,但優選Igepal 630,其表明分子量為約630的聚(乙氧基)壬基苯酚。表面活性劑的其它實例包括聚醚嵌段共聚物,如Pluronic和Tetronic,脂肪醇的聚氧乙烯加合物,如Brij表面活性劑,和脂肪酸的酯,如硬脂酸酯、油酸酯等。此類脂肪酸的實例包括去水山梨糖醇單硬脂酸酯、去水山梨糖醇單油酸酯、去水山梨糖醇倍半油酸酯等。脂肪酯的醇部分的實例包括甘油,葡萄糖基等。脂肪酯通常作為Arlacel C.R表面活性劑商購得到。表面活性劑在它們的表面的活性性質上變化,且該表面活性劑性質影響所形成的微膠囊的大小。在其它條件相等的情況下,使用40,000MW的PVP會給出比Igepal 630更大的微膠囊。所使用的表面活性劑,以及搖動的程度和范圍,都影響得到的微膠囊的大小。總之,它們的大小可為約1-約100微米,這取決于所使用的環境。形成分散液和乳化劑的其它的表面活性劑也可以使用,如鈉、鉀、鎂和鈣或木質素磺酸酯的銨鹽。

如前所述,該膠囊化固體顆粒可從反應混合物中回收或在所述非揮發性的載體或在包含其的溶液中重新懸浮出來。或者,任何包含微膠囊的介質,水性的或非水性的,可被處理,而不用從其制造的介質(水)中與至少一種非揮發性的載體初始分離出來。在大多數的情況下,所述介質為水。在優選分離的情況下,可通過離心或過濾實現微膠囊的收集,其依賴于他們的大小,并用幾部分合適的溶劑如蒸餾水洗滌,從而從表面除去游離的反應物。

另外,這些顆粒可分散或懸浮于所述非揮發性的液體或固體載體中。在一些情況下,所述非揮發性的載體為顆粒狀固體,例如粉末,該分散優選通過混合有效量的干燥微膠囊與所述載體來制備。在一些情況下,所述非揮發性的載體為液體,該懸浮液優選通過在所述載體中機械攪拌有效量的微膠囊來制備。

因此,也提供一種制備可食用微膠囊的方法,所述方法包括:

(a)將至少一種鏈烷酸與至少一種精油混合;

(b)將步驟(a)的混合物與堿性水溶液混合以得到懸浮液;

(c)向步驟(b)的懸浮液混入包含至少一種多價陽離子的水性鹽溶液,和

(d)從該水性介質中收集所述微膠囊,從而得到了至少一種微膠囊化精油的微膠囊.

這些微膠囊可被加至食品制品(如香腸、撒拉米香腸(salamis)和普通處理過的肉、所有類型的奶酪等)中,以防止或延緩由微生物造成的酸敗或褪色。膠囊化精油制劑也可包含食品防腐劑,其包括,但不限于,苯甲酸、苯甲酸鈉,和丙酸鈣、對羥苯甲酸甲酯、對羥苯甲酸乙酯、對羥苯甲酸丙酯或對羥苯甲酸丁酯。

該防腐劑或食品添加劑微膠囊可包含0.01-5%或優選0.1%和1%的精油和0.1%的苯甲酸或對羥基苯甲酸酯。該成分可視需要分別或一起加至食品中。膠囊化精油可以以不影響口味或味道的水平下加入,或如果需要該精油的氣味或味道時,可以以較高含量加入。在一些情況下,使用膠囊化精油添加劑或防腐劑,從而使得其油、衍生物或活性成分的濃度介于0.01%和1%之間,以及苯甲酸或對羥基苯甲酸酯的濃度為0.01%-1%。

在本發明的一個實施方案中,該制劑包含小茴香油和對羥苯甲酸甲酯,其中該小茴香油以0.2%的濃度使用,以及該對羥苯甲酸甲酯以0.1%的濃度使用。

用作食品防腐劑的精油制劑可以有效地抑制許多微生物,如,且不限于此:單核細胞增生利斯特氏菌(Listeria monocytogenes);腸沙門氏菌(Salmonella enteriditis);金黃色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)和抗萬古霉素腸球菌屬(Enterococcus)。

該精油可選自那些在參考其它申請如前所公開的具有抗微生物和/或殺真菌劑性質的精油。可以使用的此類精油的實例為茶樹油、百里香油、丁香油、桉樹油和牛至油、香茅油、羅勒油、茴香油和小茴香油。

實施例1:

將癸酸(12gr)溶于茶樹油(100gr)中。將得到的溶液加至快速攪拌的(高速剪切攪拌器)250ml含有PVA(2.5gr)的H2O的溶液中。向其中,加入溶于H2O(20ml)中的MgCl2六水合物(22.8gr),并將溶液攪拌2小時,其后加入瓜爾膠(3gr),其繼續攪拌另外2小時。

當將該制劑加至香腸時,其阻止了細菌和真菌的生長。

實施例2:

重復實施例1,將茶樹油用125g丁香油代替。將得到的溶液在白色和黃色奶酪制造期間加至白色和黃色奶酪兩者中,有效控制細菌和真菌生長。

實施例3:

按照下述步驟得到鱈魚肝油粉末的膠囊化:

溶液A通過在70-80℃下將25gr.的硬脂酸溶于75gr.的鱈魚肝油中來制備。

溶液B通過將3.5gr.的NaOH于30ml水中的溶液加至溶液A中,同時攪拌10分鐘來制備。

溶液C通過將7gr.的CaCl2·2H2O于70ml水中的溶液加至溶液A+B的混合物中,同時攪拌10分鐘來制備。

將反應混合物通過布氏(Buchner)漏斗來過濾,并空氣干燥。然后將10gr干燥產品與2.5gr Aerosil 200或300混合,以吸收殘余的未-膠囊化油。最終產品含有60%鱈魚肝油作為活性成分。

該膠囊化的產品具有魚腥味。當將整個溶解和膠囊化步驟在氮氣氛圍下進行時,產品不再有魚腥味。

實施例4:

按照下述制備在制造動物飼料中使用的膠囊化的油:

溶液A通過在60℃下將25gr.的硬脂酸溶于75gr的植物油來制備。

溶液B通過在60℃和攪拌下將3.5gr的NaOH于30ml水的溶液加至溶液A中來制備。

溶液C通過在60℃下將7gr的CaCl2·2H2O于70ml水中的溶液加至溶液A+B的混合物中,同時攪拌10分鐘來制備。

將該反應混合物通過布氏漏斗過濾,并在室溫下空氣干燥。將10gr.干燥物質與2.5gr.Aerosil 200或300混合。最終產品含有60%的植物油作為活性成分。

實施例5:

按照如下步驟實現除蟲菊在硬脂酸/Ca鹽中的膠囊化:

溶液A通過在60℃下將15gr.的硬脂酸溶于50gr.的除蟲菊來制備。

溶液B通過將2.1gr.的NaOH于20ml水中的溶液加至溶液A中,同時攪拌10分鐘來制備。

溶液C通過將4.2gr.的CaCl2·2H2O于40ml水中的溶液加至溶液A和B的混合物中,同時攪拌10分鐘來制備。

溶液D通過將溶液A、B和C的混合物與10gr.SDS、0.4gr.Irganox1076、0.4gr.Tinuvin 770和850ml水混合來制備。將該反應混合物使用高速剪切混合器攪拌30分鐘。使用檸檬酸將pH調節至7。將反應混合物再攪拌30分鐘,此時加入3.5gr.Rodopol 24,并攪拌30分鐘。

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本文標題:微膠囊化精油的應用.pdf
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