[发明专利]用于将挥发性化合物双重封装的组合物和方法

说明书

背景技术

乙烯是一种用于植物生长、发育、衰老和环境压力的重要调节剂，其主要影响植物成熟、花衰老和叶脱落的相关过程。在环境压力下的植物生长期间或植物保存和运输期间，通常产生大量的乙烯。因此，在收获之前，在高温或干旱的压力下，植物例如水果和农作物的产率将降低。新鲜植物例如蔬菜、水果和花在收获之后的商业价值由过量的乙烯气体降低，其中该乙烯气体加速水果成熟、花衰老和叶子过早脱落。

为了防止乙烯的不利影响，使用1-甲基环丙烯(1-MCP)担任乙烯接收体，从而抑制乙烯的结合和引出作用。1-MCP与接收体的亲合力是乙烯与接收体的亲和力的约10倍。1-MCP同样通过反馈抑制影响一些物种的生物合成。因此，1-MCP广泛用于收获之后的新鲜保存和收获之前的植物保护。

但是由于1-MCP是具有高化学活性的气体，因此难以处理。为了解决这个问题，通过含有溶解在内部油相中的1-MCP气体的水包油型乳液，已经成功将该1-MCP气体包封，但是1-MCP在最终产品中的浓度仍然较低(<50ppm)。

在另一个目前用于农业应用的解决该问题的方法中，将1-MCP与环糊精复合形成粉末。当将粉末溶于水时，1-MCP可以作为气体从复合物中释放出来。粉末产品远比气体形式的产品使用起来方便，但是粉末仍然存在以下缺点，包括：(1)当在田地或封闭空间内处理粉末时，其并不便于用户操作；(2)粉末形式不能稳定和均匀地悬浮在水中，这导致不能将1-MCP均匀地递送到植物以及植物的不均匀的成熟响应；和(3)在与水接触后，1-MCP在短时间内彻底释放，这远比在许多应用中所需的要早，导致1-MCP的一些或全部损失在环境中。因此，不能适当地配制1-MCP粉末产品用于水中从而适用于延迟田地里植物成熟。

解决上述问题的一个方法包括：将1-MCP复合物粉末与其它粉末混合从而形成固体材料混合物，然后将该混合物加工成泡腾片剂的形式或将该混合物封装入不渗水的容器中。但是这些改性的组合物仍然存在以下缺点，包括：(1)类似于粉末的限制，它们的应用仍然受限，是因为它们通常需要空气循环从而确保1-MCP的均匀分布，而这不能用于田地应用；和(2)它们不能通过喷射用于田地。

因此，仍然需要进一步开发没有上述以及其它缺点的用于递送包括环丙烯或其它植物生长调节剂的化合物的组合物。本申请解决了该需求。

发明内容

本发明涉及将环丙烯或其它活性成分递送至植物的组合物、方法和材料。本申请提供了包含双重封装的颗粒的组合物，所述双重封装的颗粒具有蜡涂料并且包埋在树脂基质中。这样的双重封装的颗粒进一步涂布有Pickering颗粒且悬浮在油中。双重封装的颗粒包含挥发性化合物(例如，1-MCP复合物粉末)作为活性成分。本申请也提供了用于制备该组合物的方法和使用该组合物的方法。

一方面，本申请提供了悬浮在油介质中的双重封装的颗粒的集合，其中双重封装的颗粒各自包含(a)具有第一熔点的树脂基质；(b)在具有第二熔点的蜡状化合物中涂布的分子复合物，其中涂布的分子复合物包埋在树脂基质中，和(c)包含Pickering颗粒的涂料。

在一种实施方式中，分子复合物包含挥发性化合物和分子包封剂。在进一步的实施方式中，挥发性化合物包括环丙烯。

在各种实施方式中，组合物具有本申请以下描述的较特别特征中的任何特征。在一种实施方式中，该环丙烯具有下式：

其中R是取代或未取代的烷基、烯基、炔基、环烷基、环烷基烷基、苯基或萘基；其中所述取代基独立地为卤素、烷氧基、或取代或未取代的苯氧基。在另一种实施方式中，R是C_1-8烷基。在另一种实施方式中，R是甲基。

在另一种实施方式中，环丙烯具有下式：

其中R¹是取代或未取代的C₁-C₄烷基、C₁-C₄烯基、C₁-C₄炔基、C₁-C₄环烷基、环烷基烷基、苯基或萘基；R²、R³和R⁴是氢。在另一种实施方式中，环丙烯包含1-甲基环丙烯(1-MCP)。