MXPA01009757A

MXPA01009757A - Sistema de suministro para ciclopropenos.

Info

Publication number: MXPA01009757A
Application number: MXPA01009757A
Authority: MX
Inventors: Charles Kostansek Edward
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2002-04-15
Also published as: US20020058592A1; US6444619B1; DE60100313T2; CA2357894C; CN1206907C; CN1349733A; DE60100313D1; KR100864088B1; EP1192859B1; AR030754A1; TWI265783B; EP1192859A1; KR20020025716A; AU783226B2; AU7214101A; BR0104287A; JP2002145808A; ES2199917T3; NZ514235A; IL145477A0

Abstract

La presente invencion se refiere a complejos formados a partir de agentes moleculares de encapsulacion tales como ciclodextrina, y ciclopropeno y sus derivados tales como metilciclopropeno, que son capaces de inhibir la respuesta al etileno en plantas, en donde el complejo se aglomera a presion.

Description

SISTEMA DE SUMINISTRO PARA CICLOPROPENOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a compuestos formados a partir de agentes moleculares de encapsulación tales como ciclodextrina, y ciclopropeno y sus derivados tales como metilciclopropeno, que son capaces de inhibir la respuesta al etileno en plantas. Tales complejos proporcionan un medio conveniente para almacenar y transportar estos compuestos que son gases reactivos y altamente inestables debido a la oxidación y a otras reacciones potenciales. Tales complejos proporcionan también métodos convenientes para el suministro de estos compuestos a plantas a fin de extender su vida productiva. Se sabe bien que el etileno puede ocasionar la muerte prematura de plantas incluyendo flores, hojas, frutos y vegetales mediante la fijación con ciertos receptores en la planta. Puede promover también amarillamiento y falta de crecimiento en las hojas así como frutos prematuros, y la caida de flores y hojas. Debido a estos problemas inducidos por el etileno, actualmente la investigación muy activa e intensa se refiere a la investigación de formas para evitar o reducir los efectos nocivos del etileno en plantas. La Patente de los E.U. No. 5,518,988 describe el uso del ciclopropeno y sus derivados, incluyendo metilciclopropeno, como agentes efectivos de bloqueo para la fijación del etileno. Sin embargo, un gran problema con estos compuestos es que son típicamente gases inestables que presentan riesgos explosivos al comprimirse. Como solución a estos problemas, la Patente de los E.U. No. 6,017,849 describe un método para incorporar estos compuestos gaseosos en un complejo de agente molecular de encapsulación a fin de estabilizar su reactividad y proporcionar por tanto un medio conveniente y seguro para almacenar, transportar y aplicar o suministrar los compuestos activos a plantas . Para el derivado de ciclopropeno mas activo descrito en la Patente de los E.U. No. 5,518,988, 1-metilciclopropeno, el agente molecular de encapsulación preferido es una ciclodextrina siendo de mayor preferencia la a-ciclodextrina. La aplicación o suministro de estos compuestos activos se realiza entonces simplemente agregando agua al complejo de agente molecular de encapsulación. El complejo preparado de acuerdo con los métodos descritos en la Patente de los E.U. No. 6,017,849 proporciona el material en forma de un polvo. Las formulaciones en polvo sufren de varias deficiencias que incluyen, por ejemplo, empolvamiento, dificultad en la medición de cantidades pequeñas (lo cual puede requerir que el material se empaque previamente) , y dificultad para controlar la liberación del material encapsulado del polvo. El compuesto 1-metilciclopropeno/a-ciclodextrina arriba mencionado libera muy rápidamente el 1-metilciclopropeno. Sería ventajoso moderar la liberación del 1-metilciclopropeno de modo que se liberara muy poco durante los primeros minutos después que el complejo se agrega al agua. Esto ayudaría a evitar el escape del 1-metilciclopropeno del área de tratamiento antes de poder sellarlo y, en consecuencia, aumentaría la eficacia del tratamiento. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Hemos descubierto una modificación al método de encapsulación de la Patente de los E.U. No. 6,017,849 que supera muchas deficiencias inherentes en un sistema de suministro de polvo de base a-ciclodextrina de paso libre. Debido a que el 1-metilciclopropeno se libera del complejo de a-ciclodextrina tan fácilmente en presencia del agua, no se utiliza agua en el proceso presente para ejecutar el sistema mejorado de suministro. Hemos encontrado que la aglomeración de presión del complejo 1-metilciclopropeno/a-ciclodextrina puede utilizarse para formar tabletas, pastillas, pildoras, comprimidos, y formas similares, con o sin adyuvantes adicionales. Estos sistemas de suministro retardan la liberación del 1-metilciclopropeno permitiendo sin embargo su completa liberación. Este mismo proceso puede aplicarse igualmente a otros complejos de agente ciclopropeno/molecular de encapsulación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es, por lo tanto, una composición que comprende: a) un ciclopropeno de la fórmula en donde R es hidrógeno o un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo, fenilo, o naftilo sustituido o no sustituido; en donde los sustituyentes son independientemente halógeno, alcoxi, o fenoxi sustituido o no sustituido,- b) un agente molecular de encapsulación dentro del cual se encapsula al ciclopropeno; y c) opcionalmente uno o más adyuvantes; en donde la composición se aglomera a presión. Como aquí se utiliza en la presente, el término "alquilo" se refiere tanto a radicales de cadena recta como ramificada (C?-C2o) que incluyen, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, 1-etilpropilo, n-butilo, tert-butilo, isobutilo, 2, 2-dimetilpropilo, pentilo, octilo, y decilo. Los términos "alquenilo" y "alquinilo" se refieren a grupos alquenilo (C3-C20) y alquinilo (C3-C20) tales como, por ejemplo, 2-propenilo, 2-butenilo, 3-butenilo, 2-metil-2-propenilo, y 2-propinilo. El término "cicloalquilalquilo" se refiere a un grupo alquilo (C1-C15) sustituido con un grupo - cicloalquilo (C3-C6) tal como, por ejemplo, ciclopropilmetilo, ciclopropiletilo, ciclobutilmetilo, y ciclopentiletilo. El término "haloalquilo" se refiere a un radical alquilo en donde uno o más de los átomos de hidrógeno se han reemplazado por un átomo de halógeno. El término "halógeno" se refiere a flúor, cloro, bromo, y yodo. De preferencia, R es alquilo (Ci-Cio) . Más preferentemente, R es alquilo (C?-C8) . Aún más preferentemente R es alquilo (C?-C ) . De mayor preferencia, R es metilo. Los agentes de encapsulación preferentes incluyen ciclodextrina, éteres de corona, polioxialquilenos, polisiloxanos, y zeolitas. Los agentes de encapsulación más preferentes incluyen a—ciclodextrina, ß-ciclodextrina, y ?-ciclodextrina. El agente de encapsulación de mayor preferencia, particularmente cuando el ciclopropeno es 1-metilciclopropeno es a-ciclodextrina. El agente de encapsulación de mayor preferencia varía dependiendo de la dimensión del sustituyente R. Sin embargo, como apreciará el experto en la técnica, puede utilizarse también cualquier ciclodextrina o mezcla de ciclodextrinas, polímeros de ciclodextrina así como ciclodextrinas modificadas conforme a la presente invención. Las ciclodextrinas se encuentran disponibles de Wacker Biochem Inc.,Adrián, MI o Cerestar USA, Hammond, IN, así como de otros proveedores.

- Como aquí se utilizan, todos los porcentajes son porcentajes por peso y todas las partes son partes por peso, a menos que se especifique lo contrario, y son inclusivos y combinables . Todas las proporciones son por peso y todos los rangos de proporción son inclusivos y combinables. Todos los rangos molares son inclusivos y combinables. Los ciclopropenos aplicables a esta invención son materiales conocidos preparados utilizando los procesos descritos en las Patentes de los E.U. No. 5,518,988 y 6,017,849. Los complejos de agente ciclopropeno/molecular de encapsulación de la presente invención se preparan al poner en contacto el ciclopropeno con una solución o mezcla del agente molecular de encapsulación y después aislando el complejo, utilizando de nuevo los procesos generales descritos en la Patente de los E.U. No. 6,017,849. Con frecuencia es deseable incluir en la composición de esta invención uno o más adyuvantes, tales como, por ejemplo, fijadores, lubricantes, agentes de liberación, surfactantes y/o dispersantes, agentes humidificadores, agentes de difusión, agentes de dispersión, agentes adherentes, adhesivos, desespumantes, espesadores, y emulsificantes. Tales adyuvantes comúnmente utilizados en la técnica pueden encontrarse en la publicación de John W. McCutcheon, Inc. Detergents and Emulsifiers, Annual, Allured Publishing Company, Ridgewood, New Jersey, E.U.A. Uno o más - de estos adyuvantes puede agregarse a la composición previo a la aglomeración o como un recubrimiento sobre el material aglomerado. Opcionalmente, pueden agregarse adyuvantes a la composición al momento en que se libera el ciclopropeno como ayuda al proceso de liberación. Los adyuvantes preferidos incluyen; a) fijadores tales como, por ejemplo, sacarosa, dextrosa, dextrinas, y otros azúcares y almidones, polímeros tales como alcohol polivinilo y lignosulfonatos, e inorgánicos tales como arcillas y sales, b) lubricantes tales como, por ejemplo, talco, estearato de magnesio, ácido esteárico, grafito, y ceras, y c) agentes de liberación tales como surfactantes incluyendo, por ejemplo, dodecil sulfato de sodio. Se encuentra disponible una amplia variedad de equipos de aglomeración a presión y pueden utilizarse para aglomerar la composición. Estos incluyen, por ejemplo, prensas, granuladores y extrusores. Los equipos de aglomeración preferentes son aquellos considerados aglomeradores de alta presión tales como, por ejemplo, prensas para pellets, prensas para tabletas, y prensas de rodillos. También pueden utilizarse equipos de presión baja a media tales como granuladores o prensa de extrusión. Sin embargo, debido a que típicamente requieren el uso de líquidos, comúnmente agua, para formar una mezcla, masa, o pasta previo a la extrusión, durante el proceso puede ocurrir una incontrolable y significativa pérdida del ciclopropeno dada la desorción del complejo. Utilizando tal equipo de aglomeración a presión, las tabletas, pastillas, pellets, comprimidos, y formas similares de complejos de agente de encapsulación/ciclopropeno aglomerado pueden fluctuar desde menos de 0.1 mm en dimensión hasta más de 5 cm. De preferencia el material aglomerado es de 0.5 a 2 cm de dimensión. De preferencia, el material aglomerado es una tableta o pastilla. Más preferentemente, el material aglomerado es una tableta. Debido a que las ciclodextrinas, así como los complejos de ciclopropeno/ciclodextrina, poseen sus propias características de fijación, las composiciones de esta invención, en las cuales el agente molecular de encapsulación es una ciclodextrina, pueden prepararse sin adyuvantes adicionales. Otros agentes de encapsulación pueden poseer también tales características inherentes de fijación. Las composiciones de esta invención pueden comprender desde 3 por ciento hasta 100 por ciento por peso, del complejo de agente de encapsulación/ciclopropeno, 0 por ciento a 97 por ciento por peso del fijador, y desde 0 por ciento hasta 3 por ciento por peso del lubricante. De preferencia, las composiciones de esta invención comprenden: complejo 1-metilciclopropeno/a-ciclodextrina 25-60% Fijador: 40-74% Lubricante: 1-2% Más preferentemente, las composiciones de esta invención comprenden: complejo 1-metilciclopropeno/a-ciclodextrina 45-55% Fijador: 45-55% Lubricante: 0-2% De mayor preferencia, las composiciones de esta invención comprenden: complejo 1-metilciclopropeno/a-ciclodextrina 50% Fijador: 50% Lubricante: 0-1.5% En la práctica, la liberación del ciclopropeno desde el complejo ciclopropeno/a-ciclodextrina se logra simplemente agregando agua, u otro solvente, al complejo. De preferencia, la mezcla se agita entonces para ayudar a la evolución del ciclopropeno de la mezcla. Algunas modalidades de esta invención se ilustran mediante el siguiente ejemplo: EJEMPLO - Comparación de la Liberación de 1-Metilciclopropeno a partir de Composiciones Aglomeradas y No Aglomeradas Una mezcla seca de mixtura de 50% por peso del complejo en polvo 1-metilciclopropeno/a-ciclodextrina ("1-MCP/a-CD") preparada de acuerdo con el proceso de la Patente de los E.U. No. 6,017,849, y 50% por peso de dextrosa en polvo se prepararon y se dividieron en dos alícuotas. La primera se conservó como un control y la segunda se aglomeró por compresión en una prensa para tableta DELTA™ (Aldrich, Milwaukee, Wl) utilizando compresión diferencial de rosca. Las tabletas resultantes midieron 9 mm de diámetro por 1 mm de grosor y pesaron 0.10 gramos cada una. La densidad lograda en la tableta fue de aproximadamente 1.55 g/cm3 comparada con la densidad en masa de aproximadamente 0.50 g/cm3 del complejo en polvo de 1-MCP/a-CD. De preferencia, la densidad en masa del complejo aglomerado será mayor que 0.6 g/cm3; más preferentemente, la densidad en masa será de desde 0.75 hasta 2.0 g/cm3; aún más preferentemente, la densidad en masa será de desde 1.0 hasta 1.75 g/cm3; y de mayor preferencia, la densidad en masa será de desde 1.4 hasta 1.6 g/cm3. Las características de liberación del 1-metilciclopropeno de los complejos aglomerados contra los no aglomerados se determinaron sellando una tableta del material aglomerado en una botella equipada con un septum, inyectando agua dentro de la botella, y analizando el espacio de tope para el 1-MCP en intervalos de tiempo de 7 minutos. El método de análisis fue cromatografía de gas utilizando los siguientes parámetros: Instrumento: Hewlett Packard (Agilent (Technologies) 6890 Detector.- Ionización de Flama Temperatura del detector: 150 grados C Velocidad del Flujo de Aire: 450 ml/min. Velocidad del Flujo de Hidrógeno: 40 ml/min. Velocidad del Flujo de Gas de Relleno: 25 ml/min. Columna : Chrompack CP-PoraPlot Q-HT Dimensiones: lOm x 0.32mm i.d Grosor de Película: 10 mieras Gas Portador: Helio Velocidad de Flujo: 2.5 ml/min. Presión de Tope de Columna: 6 psi Temperatura del puerto de Inyección: 150 grados C Temperatura Inicial : 35 grados C Tiempo Inicial : 0.5 min. Velocidad del Programa 1 : 20 grados C/min. Temperatura Final : 250 grados C Tiempo Final : 6.5 min . Volumen de Inyección: 1 ml Inyector : Manual/Sin División (revestimiento vitreo de 1 ml de entrada) La liberación de 1-metilciclopropeno a partir de una cantidad equivalente del control en polvo seco mezclado (complejo no aglomerado) se evaluó de la misma manera. La Tabla 1 muestra los perfiles promedio de liberación resultantes producidos a partir de dos muestras separadas de los sistemas de suministro en tableta y en polvo. Claramente, la tableta tuvo una relación inicial de liberación significativamente reducida comparada con el polvo, no obstante la cantidad total liberada fue aproximadamente la misma después de 35-42 minutos. Incluso en el primer punto de medición (equivalente a tiempo cero) , el polvo ya había liberado el 6.5% del ingrediente activo mientras que la tableta había liberado menos del 1%. A los 7 minutos, el polvo había liberado el 43% del ingrediente activo contra solo 12.5% para la tableta. Además de las características de liberación, las tabletas fueron no polvosas comparadas con el control en polvo . Tabla 1

Claims

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REIVINDICACIONES 1. Una composición que comprende: a) un ciclopropeno de la fórmula: en donde R es hidrógeno o un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo, fenilo, o naftilo sustituido o no sustituido; en donde los sustituyentes son independientemente halógeno, alcoxi, o fenoxi sustituido o no sustituido; b) un agente molecular de encapsulación dentro del cual se encapsula al ciclopropeno; y c) opcionalmente uno o más adyuvantes; en donde la composición se aglomera a presión. 2. La composición de la reivindicación 1, en donde R es alquilo (C?-C8) .
3. La composición de la reivindicación 1, en donde R es metilo.
4. La composición de la reivindicación 1, en donde el agente molecular de encapsulación es una ciclodextrina o una mezcla de ciclodextrinas.
5. La composición de la reivindicación 1, en donde el agente molecular de encapsulación es a-ciclodextrina .
6. La composición de la reivindicación 1, en donde el adyuvante opcional es: a) un lubricante; o b) un agente de liberación, o c) una mezcla de un lubricante y un agente de liberación.
7. La composición de la reivindicación 1, en donde la "composición se aglomera a presión utilizando una prensa para tabletas.
8. Un método para preparar una composición de un ciclopropeno encapsulado que comprende aglomerar a presión una composición que comprende: a) un ciclopropeno de la fórmula en donde R es hidrógeno o un grupo alquilo, alquenilo, alquinilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo, fenilo, o naftilo sustituido o no sustituido; en donde los sustituyentes son independientemente halógeno, alcoxi, o fenoxi sustituido o no sustituido; b) un agente molecular de encapsulación dentro del cual se encapsula al ciclopropeno; y - c) opcionalmente uno o más adyuvantes;
9. El método de la reivindicación 8, en donde el agente molecular de encapsulación es a-ciclodextrina.
10. El método de la reivindicación 8, en donde el adyuvante opcional es : a) un lubricante; o b) un agente de liberación, o c) una mezcla de un lubricante y un agente de liberación.