Elaboration d'un nouveau concept de libération contrôlée de composés phytopharmaceutiques par combinaison zéolithique

Developing a new concept of controlled release of plant protection compounds by combination with zeolites

• Auteur / Autrice : Marie-Anne Guglielmi
• Direction : Patrick Magnoux, Guy Joly, Jean-François Chollet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale et industrielle
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodisponibilité

Préparations-retard

Zéolites

Adsorption

Pesticides

Résumé

Le nombre de composés phytopharmaceutiques disponibles a considérablement diminué depuis quelques années et il importe d'utiliser ceux qui restent sur le marché d'une manière plus rationnelle, notamment en réduisant les impacts environnementaux. L'objectif de ce travail consiste à mettre au point une nouvelle formulation à libération contrôlée de composés phytopharmaceutiques systémiques xylémiens en les combinant à des zéolites. La première partie de ce projet a porté sur la mise au point de l'adsoption de composés phytosanitaires judicieusement choisis sur des zéolites faujasites. Cette étude a rapidement débouché sur l'utlisation préférentielle de zéolites hydrophobes afin d'obtenir un procédé repsectueux de l'environnement utilisant l'eau comme solvant. Cette adsorption est totalement maîtrisée en variant divers paramètres et permet la réalisation de combinaisons plus ou moins chargées. Après l'échelle du laboratoire, un procédé a été élaboré pour produire des quantités plus importantes en vue d'effectuer des tests de plein champ. L'étude des cinétiques de désorption des matières actives a été abordée au cours de la seconde partie de ce travail. L'importance de la charge et de la granulométrie de la zéolite sur la libération de la matière active a été démontrée. Enfin, des tests biologiques effectués avec les formulations ainsi réalisées ont fait l'objet d'une troisème partie au cours de laquelle l'efficacité des combinaisons zéolithiques a été prouvée tant en atmosphère contrôlée qu'en plein champ. Par ailleurs, la biodisponibilité de la formulation zéolithique s'est avérée meilleure que celle d'une formulation commerciale de la même matière active.

The number of available active substances to protect plants has decreased considerably for some years and it is important to use those which remain on the market in a more rational way, notably by reducing their environmental impact. The objective of this work lies in working out formulations for the controlled release of xylem systemic pesticidal compounds by combining them with zeolites. This will give the plant a systemic phytosanitary compound active over the necessary period for its protection, with minimal environmental impact (volatilisation or leaching). For this, the first part of the work has revolved around the adsorption of phytopharmaceutical compounds, judiciously chosen from the faujasite zeolites. This study quickly resulted in the preferential use of hydrophobic zeolites (raised correlation Si/Al), to find an environment-friendy procedure using water as solvant. In addition, this adsorption is totally controlled and allows for formulations at various concentrations (loads). The second part of this work revolved around the study of the kinetics of the desorption of the active ingredient. The importance of the load and the size distribution of the zeolite on the release of the active matter has thus been demonstrated. Biological tests on the formulations thus achieved, have resulted in the 3rd and last part, during the course of which the efficiency of the zeolitic combinations have been proven both in a controlled atmosphere as well as in the open field.