MX2008006199A - Composicion de material absorbente para la liberacion controlada de aceites esenciales. - Google Patents

Abstract

Una composición de material absorbente que actúa como vehículo para un ingrediente activo. El ingrediente activo es liberado por el vehículo en forma gradual y controlada que es compatible con el ambiente y las tendencias actuales que se enfocan hacia el uso de productos orgánicos y biodegradables. El vehículo se caracteriza por ser de partículas obtenidas de la molienda, separación, lavado con aire y clasificación de las diferentes fracciones obtenidas del olote de maíz. El ingrediente activo es, por ejemplo, un aceite esencial como el aceite o extracto de ajo que puede estar combinado con otros aceites esenciales para lograr un efecto sinérgico que tenga como resultado insecticida y/o fungicida mejorado que se natural y no contenga aditivos químicos. Como alternativa, se puede usar un sustituto de origen sintético, por ejemplo, el isotiocianato de alilo (AITC) para el aceite semilla de mostaza.

Description

COMPOSICIÓN DE MATERIAL ABSORBENTE PARA LA LIBERACIÓN CONTROLADA DE ACEITES ESENCIALES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con una composición de material absorbente destinada a liberar en forma gradual un ingrediente activo, por ejemplo, un pesticida natural elaborado con aceites esenciales, utilizado para inhibir el crecimiento de bacterias, hongos y erradicar plagas de insectos.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Los insecticidas comerciales, incluidos los de uso doméstico, comúnmente contienen ingredientes activos o "venenosos" que no sólo son tóxicos para las plagas de insectos, sino que al aplicarse en ambientes relativamente confinados y en forma de rocíos en aerosol, pueden llegar a una concentración tal que también sean tóxicos para las personas y las mascotas. Los efectos secundarios indeseables son varios y pueden incluir reacciones neurotóxicas inmediatas o retardadas y/o sofoco. Incluso, el olor nocivo de estos materiales puede ocasionar cefaleas o molestias estomacales en algunos individuos. Estos efectos secundarios adversos se acentúan cuando estas composiciones entran en contacto con personas hipersensibles o de pequeña masa corporal como los niños y los bebés . Por algún tiempo se han hecho intentos para desarrollar composiciones insecticidas, en particular las destinadas a uso residencial en forma de aerosol, que sean eficaces para exterminar plagas de insectos en forma rápida y total, pero que no sean tóxicas para las personas y las mascotas. La Agencia de Protección Ambiental (EPA o Environ ental Protection Agency) regula el uso de ingredientes potencialmente tóxicos en las composiciones pesticidas en conformidad con el Acta Federal de Insecticidas, Fungicidas y Roedoricidas {Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act) . Algunos materiales, considerados activos o materiales inertes por la EPA, se han liberado de la regulación o se han identificado como sustancia "segura" aceptable que presenta un riesgo mínimo durante el uso normal . Otros materiales se encuentran actualmente en investigación y puede ser que se liberen a su debido tiempo. Por lo general, las sustancias libres de regulación son consideradas por el consumidor como no venenosas. De este modo, el término "no venenoso" en el sentido que se utiliza en la presente se refiere a una composición que aun cuando es bastante eficaz para exterminar determinadas plagas de insectos, su uso en el entorno de las personas es seguro, en particular para los niños pequeños y las mascotas . Desafortunadamente, hasta el momento las composiciones comerciales disponibles que incorporan como ingrediente activo materiales no regulados han tenido eficacia limitada. Los intentos para usar aceites esenciales no regulados como ingrediente activo en estos insecticidas, aunque tienen algo de éxito, por lo general son prohibitivos en cuanto al costo, insuficientemente letales para controlar una gama de especies de insectos o tienen una acción demasiado lenta que no permite al usuario confirmar que los insectos están muertos y desecharlos para evitar así la contaminación del entorno. Muchos productos comerciales contienen componentes que ejercen un efecto benéfico durante un tiempo limitado después de aplicarlos en el ambiente elegido, con rapidez se consumen, metabolizan o vaporizan o se pierden de alguna otra forma. Para tener eficacia continua estos productos tienen que reaplicarse a intervalos, provocando un exceso indeseable y tal vez peligroso en los momentos de la reaplicación y niveles apenas adecuados al pasar el tiempo. Las técnicas de microencapsulacion resuelven el problema de la liberación controlada al alojar el componente transitorio dentro de cápsulas huecas de diferente tamaño y espesor de pared, que se disuelven o se rompen de alguna otra forma a diferentes intervalos de tiempo y permiten un suministro más o menos estable. Las cápsulas temporales de microencapsulación se pueden sustituir por cápsulas de mayor permanencia y semipermeables que permiten la salida a través de la pared sin destrucción de la cápsula o toda la microcápsula se puede sustituir con un vehículo homogéneo semipermeable que contiene el ingrediente activo como un soluto o precipitado puro que se impregna. En este último proceso, el vehículo hospedero permite que el ingrediente activo no se aloje dentro de una pared y sirve como un vehículo del cual el ingrediente activo se libera sólo lentamente por solución, difusión, evaporación o algún otro proceso de velocidad limitada. La utilidad como vehículo de un material hospedero particular, depende de propiedades como contenido de líquido, tamaño de poro, compatibilidad con varios medios, energía de superficie y humectabilidad, susceptibilidad a modificaciones de propiedades posteriores a la impregnación y facilidad de fabricación en formas físicas adecuadas. La explotación comercial de vehículos de liberación lenta, requiere la disponibilidad de materiales porosos inertes que se impregnen con facilidad y con una variedad de sustancias que tengan porosidad controlable y propiedades físicas aceptables. Se ha reportado que el ajo (Allium sativum Linn.) y su extracto tienen propiedades antibacterianas y antifúngicas . Se sabe que la alicina aislada de los dientes de ajo tienen propiedades antibacterianas contra bacterias Gram positivas y Gram negativas. Por otra parte, se ha reportado que los extractos acuosos de ajo inhiben el crecimiento de varios hongos tipo levaduras en los géneros Candida, Cryptococcus , Rhudotoruto, Torulopsis y Trichosporon . También se ha reportado con anterioridad que el extracto y los fragmentos de ajo inhiben el crecimiento de hongos como Candida albicans, ñspergillus fumígatus y Aspergilus parasiticus . Por sus propiedades antibacterianas y antifúngicas , el ajo y su extracto se han utilizado como pesticidas para controlar enfermedades como el mildiú en las plantas. También se han usado como insecticidas para controlar en las plantas insectos como el gusano guerrero, áfidos y escarabajos de la papa. Recientemente, el extracto de ajo en agua se ha utilizado como repelente de mosquitos. Por lo tanto, existe en la técnica la necesidad de una composición de material absorbente que permita la liberación en tiempo controlado de una sustancia aromática, por ejemplo, un aceite esencial o una combinación de aceites esenciales. Un uso de los aceites esenciales es repeler plagas de insectos en el hogar y también de otros insectos perjudiciales para los cultivos agrícolas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN El concepto del nuevo producto de la presente invención es amplio en cuanto a sus aplicaciones. Por ejemplo, son posibles los usos en la agricultura, el hogar y la industria al combinar sus cualidades para que liberen en forma gradual una sustancia aromática que repele plagas de insectos como cucarachas en la cocina o mosquitos y otros insectos perjudiciales para los cultivos agrícolas. Se obtienen buenos resultados al combinar ajo o extracto de ajo, que se sabe tienen cualidades como repelentes para insectos nocivos para la agricultura o los jardines, y aceites esenciales como eugenol, con este vehículo absorbente . Además, el vehículo absorbente tiene la capacidad de liberar en forma gradual estas formas de aromas repelentes y formar un producto de larga duración; en caso de haber mal olor también se absorbe total o parcialmente. Por el contrario, se pueden usar sustancias atrayentes cuya aplicación es muy útil en animales domésticos, por ejemplo, el uso de un aroma o fragancia atrayente en la fabricación de cajas de arena para gatos. Por otra parte, la composición del material de la presente invención permite la liberación en tiempo controlado de diferentes ingredientes activos, por ejemplo, un pesticida natural aplicado según la modalidad preferida (partículas de olote de maíz) . El aceite esencial se define como un líquido volátil y ligero obtenido de plantas y semillas o sustitutos obtenidos de manera artificial, por ejemplo, isotiocianato de alilo (AITC) como sustituto del aceite de semilla de mostaza. El ajo o el extracto de ajo se definen como cualquier líquido extraído de los dientes de ajo y por lo tanto puede incluir el aceite de ajo en agua. Los términos extracto de ajo y jugo de ajo se usan indistintamente . En un aspecto de la invención, un material absorbente constituye un vehículo formado por partículas obtenidas del anillo leñoso y del tamo del olote de maíz; y un ingrediente activo mezclado con el vehículo, en donde el ingrediente activo esta constituido por un aceite esencial.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra la relación entre la supervivencia de maleza y la tasa de aplicación de una formulación de liberación lenta que contiene 85% de aceite de ajo y 15% de aceite de mostaza, en un experimento en microparcelas con alegrías {impatiens) . La Figura 2 muestra la relación entre el número de nemátodos y la tasa de aplicación de una formulación de liberación lenta que contiene 85% de aceite de ajo y 15% de aceite de mostaza, en un experimento en microparcelas con alegrías (impatiens) .

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La modalidad preferida del producto objeto de la presente invención, consta de dos elementos básicos: primero, un vehículo caracterizado por su gran capacidad de absorción de olor y malos olores y de liberación gradual de otras sustancias activas en el aire o la atmósfera circundante; segundo, una o más sustancias químicas naturales o sintéticas que adicionadas al vehículo desempeñan diversas funciones, según los resultados deseados (perfumar el ambiente circundante, reaccionar con sustancias indeseables presentes en el aire, liberar agentes químicos terapéuticos, repelentes o atrayentes) . El vehículo que constituye la modalidad preferida del producto en la presente invención, es un material obtenido de la mazorca de maíz {Zea Maíz) desgranada [threshed ear of corn) cuyas especiales cualidades físicas y químicas permiten las funciones ya descritas de absorción y liberación gradual. Para obtener los diferentes componentes que tiene la mazorca de maíz desgranada, se necesita un proceso industrial que es muy conocido en la técnica y que consiste en la separación, clasificación y obtención del tamaño de partícula de cada uno de los componentes que constituyen el olote. La mazorca de maíz desgranada ( threshed ear of corn) , también conocida en México como "olote", "espiga de maíz" en castellano, corncob en inglés, "sabugo" en portugués y "baile de mais" en francés, si se corta transversalmente , está constituida por tres anillos concéntricos. Comenzando con el anillo interior, se conocen como médula (pith) , anillo leñoso (woody ring) y tamo {chaff) . El material de la presente invención usa la porción leñosa y el tamo. El anillo leñoso y la porción del tamo tienen características similares, los dos se pueden usar como vehículos para ingredientes activos, tal como se especifica en la descripción de la presente invención. Las principales diferencias se encuentran en su capacidad de absorción y la dureza de las partículas. Hay otras diferencias que se describen más adelante. Para que el anillo leñoso cumpla con los requisitos de la presente invención debe tener las siguientes características: el anillo leñoso debe estar en un 99% libre de otras partículas de olote, no debe tener más de 1% de polvo o finos (el producto debe estar lavado con aire) . Por definición, los finos son las partículas que pueden pasar a través de un tamiz estándar (EUA) de 400 (37 mieras) . Tiene que estar sometido a un tratamiento con calor que garantice el contenido microbiológico y los niveles de humedad por debajo de 10%. Para tener una correcta funcionalidad, el tamaño de partícula debe ser uniforme y los intervalos no deberán exceder de un máximo de 3987 mieras y un mínimo de 42 mieras. El anillo leñoso de la mazorca se caracteriza por lo siguiente: dureza de 4.5 en la escala de Mohs , rápida absorbencia de aceite (por ejemplo, de aceite de soya) de 1 a 1 con base en el peso, y la estructura molecular típica de una fibra natural. Idealmente, el tamaño de partícula para la presente invención debe estar en los siguientes intervalos: 1) retenido o más grande respecto a una malla de 3987 mieras, 2) partículas entre 3987 y 1191 mieras, 3) partículas entre 1191 y 841 mieras, 4) partículas entre 841 y 42 mieras. La principal característica del tamaño de partícula es el área superficial que representa cada una; por ejemplo, las partículas entre 1410 y 841 mieras tienen un área superficial promedio de 5.88 metros cuadrados por gramo. Las partículas entre 841 y 420 mieras tienen un área superficial de 7.20 metros cuadrados por gramo. Esta característica es decisiva en las cualidades de absorción de diferentes sustancias en cuanto a la parte del vehículo que constituye el objeto de la presente invención. Cabe resaltar que las partículas del anillo leñoso se caracterizan por tener una estructura que al observarla con microscopio electrónico se asemeja a la de una esponja. Se puede inferir que este tipo de estructura tiene capacidad para admitir y retener sustancias de tamaño molecular grande y pequeño. Esto permite mejores cualidades de absorción en comparación con otros productos como la ciclodextrina, de la cual es bien sabido en la técnica actual que sólo admite moléculas malolientes de tamaño pequeño . Los tamaños separados y clasificados del anillo leñoso tienen cualidades extraordinarias para la absorción de aromas en el aire al entrar en contacto con ellos. Para ilustrar esto, varios laboratorios hicieron pruebas obteniendo los siguientes resultados sorprendentes: Ejemplo #1: 100 gramos de queso Camembert maduro, una porción de 20 gramos de tocino y un plato de 10 cm que contenía 25 gramos de partículas de anillo leñoso con tamaño de partícula entre 1410 y 841 mieras, se colocaron en un recipiente hermético de vidrio. Como muestra de control también se preparó otro recipiente de vidrio con los mismos componentes excepto las partículas de anillo leñoso. Los dos recipientes se revisaron a intervalos de 24 h, 3, 5 y 8 días; el recipiente con el material absorbente casi no manifestó el olor característico de la descomposición de los productos contenidos, mientras que el recipiente de vidrio control presentó olores potentes y desagradables . Ejemplo #2: 10 gramos de tabaco se incineraron en dos recipientes de vidrio herméticos. Uno de los recipientes tenía un plato de 10 cm de diámetro que contenía 10 gramos de partículas anillo leñoso con tamaño de partícula entre 1410 y 841 mieras. El otro recipiente se quedó como muestra de control. Después de 24 horas se abrieron los dos recipientes. El recipiente con las partículas de anillo leñoso absorbentes no presentó el olor característico de tabaco, mientras que la muestra de control presentó fuertes aromas característicos del humo de tabaco . En las dos pruebas, la evaluación de los olores o aromas la hicieron los autores de la presente invención y también un perfumista profesional cuya educada percepción del aroma le permitió dar una objetiva opinión de estas pruebas . Las características de la porción de tamo del olote son similares a las de la porción de anillo leñoso en cuanto a su capacidad para funcionar como vehículo de fragancias y otros ingredientes activos. Las diferencias más distintivas son: 1) mayor absorción; entre 1.5 y 3 veces su peso en aceite, 2) tamaño de partícula entre 841 y 73 mieras y 3) menos fluidez de las partículas. Las partículas del anillo leñoso son de forma más redonda que las de tamo y por lo tanto fluyen mejor. Esta diferencia física entre las partículas de anillo leñoso y las partículas de tamo se traduce en diferencias funcionales en cuanto a su capacidad para absorber aromas indeseables en el aire. Por otra parte, la forma granular de las partículas del anillo leñoso permite que haya más espacio entre las partículas para el flujo del aire. Mientras que las partículas de tamo más pequeñas y más juntas permiten menos flujo del aire. Tanto el anillo leñoso como el tamo se caracterizan por tener un pH casi neutro, del orden de 6. Esta cualidad los hace un vehículo inerte ideal para todo tipo de sustancias ya que no reacciona con los ingredientes activos. Algunos otros tipos de vehículos primero se tienen que desactivar para neutralizar su valor de pH. Las características físicas y químicas del olote no son favorables para el desarrollo de microorganismos, así que no propician un medio fértil para el crecimiento de bacterias y hongos que a su vez causen mal olor o aromas desagradables. Es sabido en la técnica que el olote completo se puede almacenar sin cubrir durante periodos de un año. Las diferencias funcionales entre la porción del anillo leñoso (facilidad de flujo y mayor espacio entre partículas) y la del tamo (mayor absorción) permiten una gran diversidad de aplicaciones y usos. Estas fracciones de olote se pueden usar en forma combinada o por separado en diferentes aplicaciones, que se describen para el vehículo absorbente que constituye el objetivo de la presente invención. Por ejemplo, si el objetivo funcional es la absorción de una sustancia activa para que sea liberada lentamente al aire y al mismo tiempo permita que se absorba el flujo de aire con mal olor, el producto adecuado es el que se obtiene del anillo leñoso. Si por el contrario, el objetivo funcional es lograr la absorción de una sustancia activa para que se libere lentamente al aire y no es importante la absorción de los malos olores o aromas, el producto elegible sería la porción del tamo. Otros enfoques para seleccionar la fracción del olote pueden ser: la conveniencia de no tener polvos o finos. Un ejemplo de una aplicación de este tipo es la integración del agente absorbente para activar sistemas de filtración en los que es más adecuado el uso del producto obtenido del anillo leñoso. Si el ingrediente activo requerido es viscoso o si tiene que moldearse como un objeto tridimensional (que incluye la formación de pellets) la selección se inclinaría a la porción de tamo. Por otra parte, un elemento sustancial de la composición del material objeto de la presente invención, son las sustancias activas o ingredientes que se van a usar. Estos pueden ser aromas, perfumes, sabores u otros agentes naturales o químicos que se integran al producto derivado de la composición de la materia de la presente invención. En general, estas sustancias se presentan en estado líquido, de polvo o granular y dependiendo de la constitución química de los agentes activos son solubles en agua o aceite. En estas condiciones, el vehículo absorbente, dependiendo del tipo de ingredientes activos utilizados, puede absorber cantidades mayores o menores de la sustancia. Esto depende sobre todo del tamaño de la molécula del ingrediente activo; la liberación gradual a partir de los vehículos absorbentes también dependerá de su tamaño molecular. La absorción del mal olor o de los aromas se da en forma simultánea. La intensidad, duración y brillantez del aroma de las fragancias, dependerá de factores que se derivan de la composición del ingrediente o agente activo. Por ejemplo, un tamaño molecular más grande equivale a mayor duración, mientras que la presencia de tamaños moleculares más pequeños como los de un éster, se evaporan con más rapidez . Algunos ejemplos de la formulación del vehículo absorbente con sustancias activas en estado líquido son: EJEMPLO #1: Para fragancias, perfumes y aromas terapéuticos, que por lo general usan una base de polivinil glicol, aceite mineral ligero o una base granular o de polvo microencapsulado, la concentración del ingrediente activo en peso de anillo leñoso es de 0.01% a 18%. Una cantidad mayor satura el vehículo absorbente y la fluidez del producto se reduce mucho. La concentración de ingrediente activo en peso de la porción de tamo es de 0.01% a 36% . EJEMPLO #2: Para repelentes y atrayentes, por lo general en bases oleaginosas o en gránulos o polvo microencapsulados , como los productos Givaudan Flavor Burst®, los intervalos de concentración recomendados para las porciones de anillo leñoso y tamo, son similares a los del ejemplo anterior. Las concentraciones dependen del ingrediente activo o del agente usado y de la funcionalidad deseada en el producto final. EJEMPLO #3 : Para oxidantes y reductores o neutralizadores químicos, por lo general en una base líquida o en gránulos o polvo microencapsulados, los intervalos de concentración en peso, para el anillo leñoso y para el tamo, son de 0.05% a 5% de ingrediente o sustancia activa. El factor determinante no es la capacidad de absorción del vehículo sino más bien la capacidad de permanecer estable e inerte frente a la sustancia activa. EJEMPLO #4: Para antibacterianos y fungicidas, cuando estos están en base acuosa, oleaginosa o en gránulos o polvos microencapsulados, la proporción de ingrediente o agente activo en peso de vehículo absorbente, es igual que la del Ejemplo #1. Si el ingrediente activo utiliza agua como base, las concentraciones en peso pueden variar de 0.01% a 25% con la fracción de anillo leñoso y de 0.01% a 50% con el tamo. La concentración a elegir será determinada con base en la experiencia de quien prepare las formulaciones según el estado de la técnica. Además, como ya se mencionó en ejemplos anteriores, la formulación de la composición del material o producto objeto de la invención, se puede hacer usando ingredientes activos de base líquida adicionados al vehículo absorbente. También existe la posibilidad de usar materiales sólidos como ingredientes activos, por lo general, en forma de productos puros o microencapsulados. Esta variación permite más flexibilidad en las aplicaciones de vehículos absorbentes . También se pueden aprovechar las ventajas de factores como las concentraciones más altas de ingredientes activos. Muchas sustancias puras se presentan en forma sólida; el uso de un líquido como diluyente o dispersante de la sustancia pura implica una reducción se su concentración o su potencia. Por ejemplo, la sal de mesa o NaCl es más intensa al paladar que su versión diluida en agua, comúnmente denominada salmuera. Por otra parte, el uso de ingredientes activos en estado sólido que pueden adherirse y/o adsorberse a la superficie del vehículo de olote absorbente, permiten a éste usar una mayor proporción de su capacidad absorbente interna para los malos olores y otras aplicaciones. Lo contrario sucede cuando se usan ingredientes activos en estado líquido ya que estos ocupan más de la capacidad absorbente de olores de los vehículos de olote y por ello reducen parcialmente su habilidad para absorber un olor indeseable . La opción de utilizar ingredientes activos en estado sólido en lugar de líquido, es posible con la concurrencia de 4 elementos básicos: un vehículo absorbente, constituido por una fracción derivada del olote, un ingrediente o agente activo que está en estado líquido o sólido, una combinación resultante de la mezcla de un vehículo orgánico o mineral con un ingrediente activo de base líquida y por último, una sustancia que asegure que los ingredientes activos se absorben o adsorben en el vehículo de olote (evitando la separación entre los vehículos o agentes y asegurando la correcta homogeneidad, funcionalidad y dispersión) . Para ejemplificar lo mencionado anteriormente, describimos dos ejemplos prácticos. Los resultados se obtuvieron utilizando dos tipos de ingredientes activos uno en forma líquida y el otro en forma sólida, los dos dispersos en el vehículo de olote; se usó la porción del anillo leñoso con un tamaño de partícula entre 1410 y 841 mieras. El ingrediente activo líquido es una fragancia floral concentrada que usa polivinilglicol como vehículo. EJEMPLO #5: Vehículo de olote mezclado con un ingrediente activo en base líquida. La densidad del ingrediente activo determinó un punto de saturación de 18% con base en el peso de los gránulos de olote. 180 gramos de ingrediente activo se mezclaron con un kilogramo de vehículo de olote. Esta proporción mantiene la fluidez del vehículo, la absorción de los olores y la lenta liberación del ingrediente activo (fragancia) . Resultados: El ingrediente activo de perfume se liberó en forma gradual y la percepción del aroma duró 30 días. El vehículo de olote continuó absorbiendo los aromas del aire después de 30 días. EJEMPLO #6: Dos ingredientes activos, uno es un ingrediente activo encapsulado, comercial, por ejemplo, un sabor o aroma de Givaudan, en forma de polvo y el otro es una muestra de laboratorio, obtenida al mezclar dióxido de silicio (Si02) en proporción de 1 a 4 de ingrediente activo líquido con respecto al dióxido de silicio, con base en el peso. El vehículo de olote absorbente se impregnó con un recubrimiento adherente que en este caso consistía de 0.5% en peso de una solución espumante de surfactante aniónico en agua. Una vez que el vehículo de olote se mezcló con la espuma, se formó un recubrimiento adherente de espuma sobre los gránulos de olote. Inmediatamente después, se adicionaron los ingredientes activos en forma sólida. Las partículas de ingrediente activo se adhirieron al recubrimiento y quedó una mezcla homogénea sin separarse. Resultados: En los dos casos, la adhesión de las partículas sólidas a los gránulos de olote permitió una duración más prolongada e intensa del aroma fragante, que se liberó lentamente durante un periodo de 60 días, en comparación con los 30 días del Ejemplo #5 obtenidos con la mezcla directa del ingrediente activo de perfume con los gránulos de olote. En los dos casos, el olote absorbió los olores del aire aun después de 60 días. Los dos ejemplos, uno con el ingrediente activo líquido y el otro con el ingrediente activo sólido, se hicieron la mismo tiempo. El nuevo producto se expuso al aire colocándolo en un plato de 40 cm x 5 cm. El producto se colocó en dos salones separados con dimensiones de 3 m x 4 m x 2.4 m. Los adherentes utilizados para formar el recubrimiento sobre las partículas de olote tienen las siguientes características: EJEMPLO #7 : Uso de surfactantes como recubrimientos adherentes: se pueden usar aniónicos, catiónicos y anfoteros . La formulación es: espuma obtenida al adicionar agua en una proporción de 0.02% a 5% de surfactante en peso. La cantidad de espuma con base en el peso de la fracción de anillo leñoso de olote (vehículo) es de 0.5% a 3.5%. Las proporciones mayores no permiten un mezclado adecuado cuando se adicionan ingredientes activos en forma sólida. EJEMPLO #8: Uso de aceites minerales como recubrimiento adherente; deben ser muy refinados y de preferencia inodoros e incoloros; la viscosidad en la escala Saybolt (SUS/210 F) debe ser entre 40 y 300. La concentración de aceite mineral en peso de anillo leñoso es entre 0.5% y 18%. EJEMPLO #9: Para pesticidas naturales, que por lo general usan una base de aceite esencial o gránulos o polvo microencapsulados, la concentración del ingrediente activo es de 0.01% a 18% con base en el peso del anillo leñoso. Una cantidad mayor satura el vehículo absorbente y la fluidez del producto se reduce mucho. La concentración del ingrediente activo es de 0.01% a 36% con base en el peso del tamo. Se realizaron pruebas para determinar la eficacia de la composición absorbente utilizada como vehículo para el ingrediente activo constituido por un aceite esencial de extracto de ajo y/o isotiocianato de alilo (AITC) para la liberación controlada del extracto de ajo contra el nemátodo dorado en papa alfa. El tratamiento consistió en la aplicación de 7 kg/hectárea, 10 kg/hectárea y 15 kg/hectárea del vehículo con el aceite esencial. Los resultados indican que los nemátodos dorados se redujeron en forma considerable en comparación con un control y la productividad aumentó en forma importante. En otra prueba, la eficacia de la composición absorbente se utilizó como vehículo del aceite esencial de ajo y/o el AITC para la liberación controlada del ajo contra el nemátodo Meloidogyne incógnita. La tierra con M. incógnita se obtuvo de un rancho en México. El agricultor había reportado previamente la infestación con el nemátodo. El agricultor exporta principalmente jitomate y otros productos agrícolas a otros países. El vehículo y el ajo en forma de ajo en polvo se suspendieron en agua a una concentración de 10.0 ml/1. Los resultados indicaron que la cantidad de larva de Meloidogyne incógnita en 200 ce de tierra, estaba prácticamente eliminada. Otras pruebas realizadas en laboratorios y en invernaderos dieron resultados similares. EJEMPLO #10: Para nematocidas y/o fumigantes de suelos, por lo general, en bases oleaginosas o en polvos o gránulos microencapsulados como los productos Givaudan ENROBED® y FLAVORBURST®, los intervalos de concentración recomendados, tanto para la porción de anillo leñoso como la de tamo, son similares a los del ejemplo anterior. Las concentraciones dependen del ingrediente o agente activo utilizado y de la funcionalidad deseada en el producto final.

Experimento #1 Las actividades pesticidas de formulaciones de especialidades de liberación lenta con compuestos volátiles de origen vegetal, se estudiaron mediante experimentos en invernaderos y microparcelas . Los compuestos volátiles seleccionados fueron: sabor de tomillo natural (aceite 20%) ; sabor de romero natural (aceite 20%) ; sabor de eugenol natural (aceite 20%) ; ajo natural (10%) eugenol (20%); ajo natural (8.75%), eugenol (26.25%); sabor aldehido cinámico artificial (aceite 20%) ; sabor ajo natural y artificial (10%) aldehido cinámico (10%); sabor ajo natural (aceite 15%) ; sabor ajo natural y artificial (12.75%), mostaza (2.25%); sabor ajo natural y artificial (85%) , semilla de mostaza (aceite 15%) ; y ajo natural y artificial (17%) , mostaza (3%) . Los compuestos se encapsularon en microgránulos para formar formulaciones de liberación lenta. Todos estos materiales se usan comúnmente en las industrias de perfumes y alimentos y los vende Givaudan, Suiza.

En un experimento en invernadero con nemátodos , las formulaciones se aplicaron como suspensión (400 mg en gránulos/100 mi de agua) sobre la superficie de macetas (10 cm de diámetro, PVC) que contenían cada una 1 kg de tierra. La tierra era una arcilla limosa {silt loam) (pH 6.2; CEC <10 meq/100 g de tierra; materia orgánica <1.0%) de un campo de algodón infestado de nemátodos de los nodulos de las raíces (nemátodo root-knot) {Meloidogyne incógnita) , de espiral (Helicotylenchus dihystera) y nemátodos de la lesión de las raíces {Pratylenchus brachyrus) como principales especies fitopatogénicas . Inmediatamente después del tratamiento cada maceta se cubrió con una bolsa transparente de polietileno de baja densidad de 0.0381 mm (1.5 mils) de espesor ajustada a la pared exterior de la maceta con una banda de caucho. Cada tratamiento y control estuvo representado por 7 réplicas (macetas) dispuestas al azar en un diseño de bloques sobre la mesa de un invernadero. Ocho días después de la aplicación, las bolsas se retiraron y de cada maceta se recolectaron muestras de tierra (100 cm3) para el análisis nematológico (incubación en un tazón para ensalada) y entonces en las macetas se sembró soya "Hutcheson" (5 semillas/maceta). Después de siete semanas, las plantas se retiraron de las macetas y se registraron los datos del crecimiento de la planta. Se incubaron muestras finales de tierra y raíces para determinar el número de nemátodos . Las poblaciones del nemátodo de los nodulos de las raíces, en la tierra y las raíces, se redujeron de manera significativa por las aplicaciones de tomillo, romero y eugenol solos y en las combinaciones con ajo. También, algunas combinaciones de ajo con mostaza, sobre todo la proporción 85-15 de ajo a mostaza, fueron muy activas contra el nemátodo, mientras que las formulaciones con aldehido cinámico solo o con ajo, en general, fueron ineficaces. El número más bajo de nemátodos de espiral en las raíces, se dio en las plantas de macetas tratadas con combinaciones de ajo con mostaza o con tomillo. Los tratamientos con romero aumentaron las poblaciones en raíces del nemátodo de lesión mientras que los otros tratamientos no tuvieron efecto sobre este nemátodo. Los tratamientos sin mostaza dieron como resultado las plantas más altas y las raíces y retoños más pesados. La inclusión de mostaza en las formulaciones o bien no produjo cambios en la altura de los retoños o dio lugar a pequeños aumentos en el peso de las raíces y los brotes, en comparación con las otras formulaciones .

Experimento #2 La acción fungicida de las formulaciones de liberación lenta del Experimento #1 se evaluó en un experimento con una mezcla de arena para mascotas infestada con un aislado virulento de Rhizoctonia solana obtenido a partir de plántulas de algodón enfermas. La aplicación de los granulos de liberación lenta se hizo mezclándolos directamente con la mezcla de arena de mascotas contenida en macetas (1 kg de mezcla) . Las macetas se cubrieron con bolsas de polietileno y se colocaron en un cuarto frío (20°C) durante 4 días, después de los cuales las bolsas se retiraron y se esparcieron 30 semillas de maravilla (Jpomea spp.) sobre la superficie de la arena de mascotas. Las macetas se regresaron al cuarto frío durante dos días más y luego se transfirieron a una mesa de invernadero. Se describió el diseño estadístico para el experimento con nemátodos . El número de plantas de maravilla se determinó a las 10, 12, 14 y 17 días después de la aplicación de las formulaciones. Después del último conteo, las plantas se separaron del medio de arena y se lavaron y pesaron. Visualmente, se evaluó el estado de los sistemas radiculares utilizando una escala de 1 a 5 en donde el 1 representaba a las raíces perfectamente sanas y el 5 a raíces con un sistema radicular restringido y con graves necrosis y lesiones causadas por los hongos . Para la eficacia se tomó como base el cálculo del área bajo la curva que define el número de plantas de maravilla por maceta (eje Y) y los días de tratamiento para el periodo entre 10 y 12 días después de la aplicación (eje X) . La R. solana se eliminó en más de 70% de las futuras plantas de maravilla. La enfermedad se combatió mejor con formulaciones que contenían aceite de ajo. Las composiciones menos activas fueron aquellas que contenían aldehido cinámico, romero y tomillo, en orden creciente de eficacia. Los gránulos con eugenol fueron los más eficaces entre las formulaciones de un solo componente. Las formulaciones con el compuesto más eficaz fueron aquellas que contenían ajo + eugenol 8.75-26.26% y ajo + mostaza 12.75-2.25%; estas formulaciones fueron las únicas con mayor actividad fungicida con respecto a las obtenidas con el ajo solo. Las actividades herbicida y nematocida de una formulación de lenta liberación que contenía 15% de aceite de mostaza y 85% de aceite de ajo, se evaluaron en un experimento en microparcelas (0.09 m2) y con tierra infestada de nemátodos de los nodulos de las raíces (M. incógnita) y una variedad de hierbas anuales. La formulación se aplicó depositando (0.4" hectáreas agua) en cantidades de 0 a 90.7 kg de ingrediente activo/0.4 hectáreas, luego, las microparcelas se cubrieron con polietileno transparente (1 mil (0.0254 mm) ) . Después de 10 días se sembraron en las microparcelas plántulas de alegrías {impatiens) de 4 semanas de edad. El control de la maleza fue directamente proporcional a la cantidad de ingrediente activo aplicado, como se muestra en la Figura 1. Las poblaciones finales de nemátodos microvijorous no se vio afectada por los tratamientos; sin embargo, los nemátodos juveniles de los nodulos de las raíces, se controlaron o eliminaron en proporciones >45.3 kg de i. a. /O.4 hectáreas, tal como se muestra en la Figura 2. La disminución en el número de nemátodos root-Jcnot juveniles con relación a las proporciones se describió adecuadamente con funciones exponenciales. Las poblaciones finales de nemátodos microviboro s no se vieron afectadas por los tratamientos . Los datos del estudio sugieren que la encapsulación puede ser útil para el desarrollo de formulaciones con actividades herbicidas, fungicidas y nematocidas que contengan compuestos naturales con presión de vapor elevada. Por otra parte, una combinación de extracto de ajo y aceite esencial tiene un efecto sinérgico que aumenta significativamente la eficacia del ajo y/o del extracto de ajo solos. La proporción ideal de ajo a aceite esencial es de 85% de ajo a 15% de aceite esencial, como eugenol, aceite de semilla de mostaza o lo similar. Por último, los ingredientes activos pueden ser polímeros, perfumes, oxidantes, atrayentes, repelentes, reductores, antibacteriales, etc., en forma sólida. Estos ingredientes se mezclan y se dispersan con el vehículo de olote granulado con tamaño de partícula entre 42 y 3987 mieras. La cantidad de ingrediente activo sólido disperso debe ser entre 0.01% y 40% en peso. En conclusión, la incorporación en las fracciones de olote mencionadas de ingredientes activos naturales o sintetizados químicamente, mejora las cualidades y funcionalidad que tienen los dos elementos por separado. Sin embargo, el uso de fracciones de olote como absorbente de sustancias odoríferas en el ambiente es también un concepto novedoso. Las formas de preparar la mezcla o integración de estos elementos, puede variar según las circunstancias. Los tipos de ingredientes activos que se usen depende del objetivo funcional que se persigue, del equipo disponible y de la experiencia que tengan los técnicos expertos . Aun cuando la invención se ha descrito de manera específica con relación a algunas modalidades específicas de la misma, se deberá entender que éstas tienen un propósito ilustrativo y no limitativo y que el alcance de las reivindicaciones adjuntas se deberá considerar tan ampliamente como la técnica anterior lo permita.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES : 1. Una composición de material absorbente para la liberación controlada de aceites esenciales, que contiene : un vehículo formado por partículas obtenidas de un anillo leñoso y un anillo de tamo del olote; y un ingrediente activo mezclado con el vehículo, en donde el ingrediente activo está constituido por un aceite esencial.
2. 2. La composición según la reivindicación 1, en donde el aceite esencial se selecciona a partir del grupo formado por aceite de ajo, romero, tomillo, eugenol, mostaza o cualquier combinación de los mismos.
3. 3. La composición según la reivindicación 1, en donde el vehículo tiene un contenido en peso menor de 1% de finos y un contenido de humedad inferior a 10%.
4. 4. La composición según la reivindicación 1, en donde las partículas del vehículo tienen un tamaño que varía entre 73 y 841 mieras.
5. 5. La composición según la reivindicación 1, en donde el aceite esencial contiene isotiocianato de alilo (AITC) .
6. 6. La composición según la reivindicación 1, en donde la concentración del ingrediente activo varía entre 0.01% y 50% en peso de tamo y de anillo leñoso del olote.
7. 7. La composición según la reivindicación 1, en donde la concentración del ingrediente activo varía entre 0.01% y 50% en peso del anillo de tamo del olote.
8. 8. La composición según la reivindicación 1, en donde el vehículo se impregna con una sustancia adherente .