用于包封和可扩展递送农用化学品的组合物和方法技术

技术编号:22757748 阅读:26 留言:0更新日期:2019-12-07 05:07
本公开总体上涉及用于包封和递送农业化合物的基于无核细胞的平台。本文公开了用于在无染色体和/或无核细胞内稳定靶向递送农业化合物的组合物。本公开还提供了改善无染色体和/或无核细胞中农业化合物的包封和保留的方法。

Compositions and methods for encapsulation and scalable delivery of agrochemicals

The present disclosure generally relates to a cell-free platform for encapsulation and delivery of agricultural compounds. A composition for stable targeted delivery of agricultural compounds in achromosomal and / or nucleophilic cells is disclosed. The present disclosure also provides methods for improving the encapsulation and retention of agricultural compounds in achromosomes and / or aneuclear cells.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包封和可扩展递送农用化学品的组合物和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月10日提交的美国临时申请第62/570,368号和2017年4月28日提交的美国临时申请第62/491,608号的优先权的权益,每个临时申请特此通过引用整体并入。
本公开总体上涉及用于将农业化合物包封在无染色体和/或无核细胞中的平台、组合物和方法。本公开提供了包封在无染色体和/或无核细胞中的农业化合物的可扩展递送(scalabledelivery)。同样,本文公开了用于包封农业化合物并以可扩展方式将其递送至靶标的方法。关于序列表的声明与本申请相关联的序列表以文本格式代替纸质副本提供,并特此通过引用并入本说明书中。含该序列表的文本文件的名称为AGRO_002_00WO_SeqList_ST25.txt。文本文件大约63.8KB,创建于2018年4月27日,并且经由EFS-Web以电子方式提交。
技术介绍
预计到2050年世界人口将增长超过90亿,人类社会将面临是否能够养活人民的最大挑战。联合国粮食及农业组织(FAO)估计,粮食生产必须增加80%才能与人口增长同步,预计将来自产量以及每年可以在同一块土地上种植作物的次数的增加。预计只有20%的新粮食生产将来自于农用地的扩张。为了迎接未来的挑战,需要全球努力增加未来的作物收成和粮食生产。灭害剂在农业和粮食生产方面起到重要作用用以防止大的农作物损失。灭害剂可以通过防治有害生物,诸如昆虫、啮齿动物、杂草、细菌、霉菌和真菌并且通过增加产量和每年可以在同一块土地上种植作物的次数来帮助生产粮食。然而,存在关于灭害剂对人类健康和周围环境的负面影响的持续关注。灭害剂对人类有潜在毒性并且根据人体暴露的量和方式,具有短期和长期健康影响。一些灭害剂可以在土壤和水中保留多年,这样可使环境污染加剧且更加有害。因暴露于灭害剂而面临最大健康风险的人是那些在工作时、在其家中或花园中接触灭害剂的人。不仅是灭害剂,而且更普遍的是,农用化学品诸如灭害剂、除草剂、杀昆虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂,都具有由于在喷洒时从植物上滴落或者由于在降雨期间冲刷引起的化学药品功效降低以及化学药品流失到土壤中的问题,这可能导致地下水污染、环境破坏、生物多样性的丧失、以及人类和动物健康的后果。因此,开发一种新的农用化学品递送系统以确保靶向递送农用化学品的需求尚未得到满足。同样,还非常需要农用化学品的包封和递送平台,以维持农用化学品的生物活性,并且以一种可扩展、靶向、有成本效益的方式实现预期目标。
技术实现思路
本公开涉及用于包封和递送农业化合物的基于无核细胞的平台以及该平台向预期位置诸如植物或有害生物的施加。在一些实施方案中,提供了用于包封和递送农业化合物的基于无核细胞的平台,其包括:a)完整的无核细胞,在所述细胞内具有至少一种非表达的农业化合物。在实施方案中,基于无核细胞的平台还包括:b)至少一种农业上可接受的载剂。在实施方案中,所述完整的无核细胞源自原核细胞。在实施方案中,所述完整的无核细胞是细菌来源的微细胞(minicell)。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由革兰氏阴性细菌属产生的。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌属产生的:埃希氏杆菌属(Escherichia)、沙门氏菌属(Salmonella)、志贺菌属(Shigella)、假单胞菌属(Pseudomonas)和土壤杆菌属(Agrobacterium)。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌种产生的:大肠杆菌(Escherichiacoli)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphimurium)、弗氏志贺菌(Shigellaflexneri)和铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由P678-54大肠杆菌亲本细菌细胞产生的。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由革兰氏阳性细菌属产生的。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌属产生的:芽孢杆菌属(Bacillus)、棒状杆菌属(Corynebacterium)和乳杆菌属(Lactobacillus)。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌种产生的:枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由WprA蛋白酶缺陷的亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由蛋白酶缺陷型枯草芽孢杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由蛋白酶缺陷型KO7枯草芽孢杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的蛋白酶缺陷型枯草芽孢杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞:(1)CU403,DIVIVA;(2)CU403,DIVIVB,SPO-;(3)CU403,DIVIVB;及(4)CU403,DIVIVB1,其中至少一个蛋白酶编码基因已经被抑制、缺失或沉默。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由蛋白酶缺陷型亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由有Lon和OmpT蛋白酶缺陷的亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。在实施方案中,所述完整的无核细胞是蛋白酶缺陷型大肠杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。在实施方案中,所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的蛋白酶缺陷型大肠杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞:BL21、BL21(DE3)、BL21-AI、LPS-修饰的BL21(DE3)和B8。在实施方案中,所述完整的无核细胞源自真核细胞。在一些实施方案中,提供了用于包封和递送农业化合物的基于无核细胞的平台,其包括完整的无核细胞,在所述细胞内具有至少一种非表达的农业化合物。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物选自由以下组成的组:灭害剂、除草剂、杀昆虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、肥料和激素或化学生长剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是灭害剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是除草剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是磺酰脲类除草剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是甲酰胺磺隆。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是杀昆虫剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是新烟碱类杀昆虫剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是噻虫胺。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是酮-烯醇类杀昆虫剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是螺虫乙酯。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是杀真菌剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是嗜球果伞素杀真菌剂。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是唑菌胺酯。在实施方案中,所述至少一种非表达的农业化合物是杀本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于包封和递送农业化合物的基于无核细胞的平台,其包含:/na.完整的无核细胞,在所述细胞内具有至少一种非表达的农业化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170428 US 62/491,608;20171010 US 62/570,3681.一种用于包封和递送农业化合物的基于无核细胞的平台,其包含:
a.完整的无核细胞,在所述细胞内具有至少一种非表达的农业化合物。


2.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其还包含:
b.至少一种农业上可接受的载剂。


3.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞源自原核细胞。


4.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是细菌来源的微细胞。


5.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由革兰氏阴性细菌属产生的。


6.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌属产生的:埃希氏杆菌属、沙门氏菌属、志贺菌属、假单胞菌属和土壤杆菌属。


7.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌种产生的:大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、弗氏志贺菌和铜绿假单胞菌。


8.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由P678-54大肠杆菌亲本细菌细胞产生的。


9.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由革兰氏阳性细菌属产生的。


10.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌属产生的:杆菌属、棒状杆菌属和乳杆菌属。


11.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的细菌种产生的:枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒状杆菌和嗜酸乳杆菌。


12.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由有WprA蛋白酶缺陷的亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。


13.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由蛋白酶缺陷型枯草芽孢杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。


14.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由蛋白酶缺陷型KO7枯草芽孢杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。


15.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的蛋白酶缺陷型枯草芽孢杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞:(1)CU403,DIVIVA;(2)CU403,DIVIVB,SPO-;(3)CU403,DIVIVB;及(4)CU403,DIVIVB1,其中至少一个蛋白酶编码基因已经被抑制、缺失或沉默。


16.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由蛋白酶缺陷型亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。


17.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由有Lon和OmpT蛋白酶缺陷的亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。


18.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由蛋白酶缺陷型大肠杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞。


19.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞是由选自由以下组成的组的蛋白酶缺陷型大肠杆菌亲本细菌细胞产生的细菌来源的微细胞:BL21、BL21(DE3)、BL21-AI、LPS-修饰的BL21(DE3)和B8。


20.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述完整的无核细胞源自真核细胞。


21.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物选自由以下组成的组:灭害剂、除草剂、杀昆虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、肥料和激素或化学生长剂。


22.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是灭害剂。


23.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是除草剂。


24.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是磺酰脲类除草剂。


25.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是甲酰胺磺隆。


26.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是杀昆虫剂。


27.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是新烟碱类杀昆虫剂。


28.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是噻虫胺。


29.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是酮-烯醇类杀昆虫剂。


30.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是螺虫乙酯。


31.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是杀真菌剂。


32.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是嗜球果伞素类杀真菌剂。


33.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是唑菌胺酯。


34.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是杀线虫剂。


35.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是肥料。


36.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是选自由以下组成的组的肥料:氮肥、磷肥和钾肥。


37.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是激素或化学生长剂。


38.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述至少一种非表达的农业化合物是选自由以下组成的组的激素或化学生长剂:脱落酸、生长素、细胞分裂素、乙烯、赤霉素、油菜素类固醇、水杨酸、茉莉酮酸酯、聚胺、一氧化氮、独脚金内酯、卡里金和三十烷醇。


39.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述无核细胞在其表面上表达多肽。


40.根据权利要求1所述的基于无核细胞的平台,其中所述无核细胞在其表面上表达异源多肽。


41.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·H·沙克尔S·佐莫罗迪J·T·弗兰克Z·G·戴维斯P·波尔塔赫里
申请(专利权)人:农业球体公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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