[发明专利]腐殖质包封的颗粒、组合物以及制备它们的方法

说明书

本发明涉及用于制备腐殖质包被的生物活性化合物的方法、腐殖酸包封的生物活性化合物颗粒以及包含腐殖酸包封的生物活性化合物颗粒的组合物。本发明主要应用于农业领域。

技术领域

本发明涉及用于制备腐殖质包被的生物活性化合物的方法、腐殖酸包封的生物活性化合物颗粒以及包含腐殖酸包封的生物活性化合物颗粒的组合物。本发明主要应用于农业领域。

背景技术

生物活性化合物(例如农用化学品、营养保健品(neutraceuticals)或药品)通常用于包括农业、食品工业和医药在内的多个领域。

在农业中，农用化学组合物(例如肥料)的使用广泛用于满足植物营养需求以及提高作物产量。农用化学组合物改善了土壤的物理、化学和生物学性质，因此改善了植物的发育。

农用化学组合物的使用产生的主要问题之一是生物活性化合物在土壤中快速降解。由于诸如土壤固定或氧化的物理化学过程和微生物活性，农用化学组合物倾向于迅速丧失其性质。因此，可用于植物的生物活性化合物的量随着时间的推移急剧下降，增加了营养缺乏的风险和/或增加了发展疾病的风险。为了克服这些缺点，农民可以提高农用化学组合物的施用率或增加农用化学组合物的量。然而，农用化学组合物的重复施用和农用化学组合物的量的增加引起了经济和环境问题。

从经济角度来看，提供大量农用化学组合物意味着显著的成本。从环境角度来看，提供大量农用化学组合物可能严重破坏环境。农用化学组合物的过量使用导致生物活性化合物最终进入湖泊、溪流、河流和海洋。农用化学组合物的过量使用对植物本身也可能是有毒的。

因此，农用化学工业开发了包含包封(在活性成分通过弱吸引力连接在大分子或超分子内部的情况下)或包被(在活性成分的分子表面被膜覆盖而因此影响其释放到介质中的动力学的情况下)的生物活性化合物的农用化学组合物，以限制生物活性化合物的降解。例如，树脂类聚合物和聚烯烃材料已被用作包被试剂(M.E.Trenkel，Slow-andControlled-release and stabilized fertilizers，2010；RW Baker，Controlledrelease of biologically active agents，1987)。然而，此类包封试剂或包被试剂几乎不可生物降解，并且可能对环境造成风险。此外，已知的包被或包封的生物活性化合物的释放动力学不受植物活性及需要的支配。从经济角度来看，已知的包被试剂通常很昂贵，因此意味着重大的投资。

此外，包被或包封的生物活性物质的制备在技术上具有挑战性，因为包被试剂或包封试剂必须有效地保护生物活性化合物免于蚀变而不损害土壤。

因此，需要提供一种有效、廉价且环境友好的包含包被或包封的生物活性化合物的农用化学组合物。

在这方面，本发明人惊奇地发现腐殖质具有包封生物活性化合物的能力。因此，本发明人成功地开发了制备包含腐殖质包封的生物活性化合物的组合物的方法。

发明内容

在第一方面，本发明涉及用于制备包含腐殖质包封的生物活性化合物的组合物的方法，所述方法包括制备包含腐殖质和生物活性化合物的溶液，所述溶液的pH小于或等于pH 4，优选pH小于或等于pH 3、pH 2，优选pH 1至pH 2。

在第二方面，本发明涉及用于制备包含腐殖质包封的生物活性化合物的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：

a)制备包含腐殖质和生物活性化合物的溶液，所述溶液的pH大于或等于pH 4，优选大于或等于pH 5、pH 6、pH 7、pH 8，优选pH 8至pH 10；以及

b)将所述溶液的pH降低至pH小于或等于pH 4，优选pH降低至小于或等于pH 3，优选pH 1至pH 2。

在第三方面，本发明涉及用于制备包含腐殖质包封的生物活性化合物的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：