用于控制软体动物的化学剂和生物学剂的制作方法

文档序号:113984阅读:392来源:国知局
专利名称:用于控制软体动物的化学剂和生物学剂的制作方法
技术领域
用于控制软体动物例如贻贝和/或蜗牛和/或蛞蝓的组合物和方法,该组合物包括但不限于作为活性成分的包含内酯、内酰胺、氨基甲酸酯、酰胺和/或羧酸的化合物和/ 或源自微生物(例如,假单胞菌属O^eudomonas)和/或欧文氏菌属(Erwinia))的化合物。 还提供了用于在冷水条件下或固体表面在开放水域、发电厂和饮用水处理设施增加对软体动物例如贻贝和/或蜗牛和/或蛞蝓的化学控制和生物学控制的功效的方法和组合物。
背景技术
斑马纹贻贝(Dreissena polymorpha)最初生长在亚洲的里海和乌拉尔河。在十九世纪,它传播到西方,且现在出现在欧洲的大部分、独联体(前苏联)的西部和土耳其。在二十年以前,贻贝例如斑马纹贻贝(Dreissena po lymorpha)和斑驴贻贝(Dreissena bugensis)被引入到北美洲。它们通过内陆水体的广泛传播已经引起了在美国东部大部分地区的覆盖[U. S. Army Engineer Waterways Experiment Station. 1995. Zebra mussels Biology, Ecology, and Recommended Control Strategies. Technical Note. ZMR-1-01. Zebra Mussel Research Program,Vicksburg,MS(美国陆军工程师水道试验站· 1995. 斑马纹贻贝生物学、生态学和推荐的控制策略.技术备忘录.ZMR-1-01.斑马纹贻贝研究项目,Vicksburg, MS)]。同样地,沼蛤(Limnoperna fortune)影响到亚洲和南美的国家(Golden Mussel-Limnoperna fortune)。河虫见(Corbicula fluminea)几乎传播了所有亚洲国家禾口美国[Non-indigenous species information bulletin :Asian clam, Corbicula fluminea(MulIer, 1774) (Mollusca =Corbiculidae)(非本土物种信息公告河蚬Corbicula fluminea(Milller,1774)(软体动物蚬科))]。且诸如珠蛘贻贝等的其他贻贝存在于美国和其他国家。贻贝快速在新的区域繁殖、迅速达到高的密度以及结合到任何硬的基层(例如, 岩石、木头、水生植物、本土贻贝的壳以及小龙虾的外甲、塑料、混凝土、木、玻璃纤维、由铁和聚氯乙烯制成的管和由常规油漆覆盖的表面)的能力使得它们造成严重的不良后果。这些后果包括水相关的基础设施的损坏、增加数百万美元的操作费用和生态系统的严重破坏
以及在收入损失方面耗费上亿美元的生产力降低(Connelly,N. Α.,C. R. 0' Neill, Jr等人(2007), "Economic impacts of Zebra mussels on drinking water treatment and electric power generation facilities (斑马纹贻贝对饮用水处理和发电设施的经济影口向),,,Environmental Management 90:10。Economic impacts of Zebra mussels on drinking water treatment and electric power generation facilities (斑马纹贝台贝对饮用水处理和发电设施的经济影响).Environmental Management 40:105-112)。另外,这些侵入性贻贝快速侵入水生生态系统已经造成地方性珠蛘贻贝的丰度和多度(abundance) 的下降,这是生物多样性的一个重要的部分(Ricciardi,A, Neves, R.J.,Rasmussen, J. B. 1998. Impending extinctions of North American freshwater mussels (Unionidae) following the zebra mussel(Dreissena polymorpha)invasion(在斑马纹贝台贝 (Dreissena polymorpha)侵入之后北美淡水贻贝(珠蛘科)的即将到来的灭绝).Journal of Animal Ecology 67 :613-619)。贻贝的管理对保护水相关的基础设施和水生态系统至关重要。存在许多减少贻贝种群的方式。这些方法包括预活化方法和反应性方法。反应性除去包括机械除去、捕食者除去以及化学的和生物化学的除去。例如,鱼、鸟、小龙虾、螃蟹、水蛭和哺乳动物已经证明捕食贻贝。然而,通过自然捕食来控制贻贝种群是不可能的,尤其在人造结构例如管或水泵装置中。应用软体动物杀灭剂是减少贻贝种群的另一个有效方式。例如,在欧洲、美国和加拿大,次氯酸钠是通常使用的控制剂。然而,贻贝通过关闭它们的壳可以经得起该处理达若干天,且由于氯的环境毒性,氯仅可以用在容纳压力传感设备或其他设备的管或管道中[U. S. Army Engineer Waterways Experiment Station. 1995. Zebra mussels Biology, Ecology, and Recommended Control Strategies. Technical Note. ZMR-1-01. Zebra Mussel Research Program, Vicksburg, MS (美国陆军工程师水道试验站.1995.斑马纹贻贝生物学、生态学和推荐的控制策略.技术备忘录.ZMR-1-01.斑马纹贻贝研究项目,Vicksburg,MS)]。此外,存在许多其他商业化的软体动物杀灭剂,例如表面活性剂铵盐、油漆中的丁基化羟基甲苯(BHT)、N-三苯基甲基-吗啉等。这些化学品在水生态系统中具有低的选择性或效果。例如,以Bayluscide (Bayer)销售的4-三氟乙基-4-硝基酚是用于控制这样的侵入性外来物种的可能的候选物。然而,这样的化学品的毒性机理是影响贻贝细胞呼吸,这实质上将限制它在贻贝和其他水生物种例如鱼之间的选择性[Karen Perry J^j John Lynn, Detecting physiological and pesticide-induced apoptosis in early developmental stages of invasive bivalves (在侵入性双壳类的早期发育阶段检测生理学的和杀虫剂诱导的细胞调亡),Hydrobiologia(2009)628 :153-164 ; I Takougang, J Meli, F Angwafo, Field trials of low dose Bayluscide on snail hosts of schistosome and selected non-target organisms in sahelian Cameroon( sahelian Cameroon低剂量贝螺杀对血吸虫的蜗牛宿主和所选择的非靶生物体的野外试验),Mem Inst Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro,2006,101(4) :355-358]。以安全的、环境友好的和廉价的方式来管理侵入性贻贝是至关重要的。为了找到毒性较低的方法来控制这些侵入性贻贝,纽约州博物馆的(NYSM)野外研究实验室筛选超过700种细菌分离物作为用于对抗斑马和斑驴贻贝的潜在的生物学控制剂。结果,他们发现,荧光假单胞菌O^seudomonas f luorescens)的菌株CL145A分离物对这些贻贝是致命的 (参见Molloy,D.P.美国专利第6,194,194号,2001年2月27号授权)。该细菌是全世界分布的且存在于所有北美水体中。实质上,该细菌是无害的细菌物种,其被发现保护植物的根免于腐烂和发霉。其是如此的普遍存在,以至于其是一般家用冰箱中的普通的食物腐败生物体[Daniel P. Molloy 禾口 Denise A. Mayer, Overview of a Novel Green Technology Biological Control of Zebra and Quagga Mussels with Pseudomonas fluorescens (新颖的绿色技术综述用荧光假单胞菌生物学控制斑马和斑驴贻贝),第6版2007年8月M 日更新]。内酯、内酰胺、氨基甲酸酯和酰胺内酯广泛分布在食物和饮料中,且还是动物(例如,海绵动物)和微生物(例如, 酵母、真菌)的次级代谢产物。一些内酯具有特殊的香味(例如,Y-癸内酯),导致食物工业中对天然产物的增加的需求,可以通过使用生物技术工艺来生产这些内酯[Mohamed Alchihab, Jacqueline Destain, Mario Aguedo, Lamia Majad, Hakim Ghalfi, Jean—Paul ffathelet, Philippe Thonart, Production of y-Decalactone by a Psychrophilic and a Mesophilic Strain of the Yeast Rhodotorula aurantiaca(
的嗜冷和嗜温菌株生产Y-癸内酯),Appl Biochem Biotechnol (2009) 158 :41-50]。不同的内酯的其他功能与以下活性相关抗菌活性[Ikuko Shimizu, Yasunori Isshiki, Hame Nomura, Keisuke Sakuda, Katsuya Sakuma, Seiichi Kondo, The Antibacterial Activity of Fragrance Ingredients against Legionella pneumophila(香料成分对抗嗜肺军团菌的抗菌活性),Biol. Pharm. Bull. 2009,32(6) 1114-1117]、保肝活性[Yumiko Itoh, Hiroshi Shimura, Mayumi Ito, Naoharu ffatanabe, Michio Yamagishi, Masaharu Tamai 禾口 Kazunori Hanada, novel hepatoprotective y-lactone, MH-031, I. Discovery, Isolation, Physical-Chemical properties and structural elucidation( M 白勺保肝药Y-内酯MH-031,I.发现、离析、物理化学性质和结构说明),The Journal of Antibiotics 1991,832-837]、抗痨活性[Ma,G. Y.等人,anti-tuberculosis constituents from the stem bark of Micromelum hirsutum(来自小芸香木属植物的茎皮的抗痨成分),Planta Med. 2005,71,261-267]、抗 HIV 活性[zhang 等人,sesquiterpenes and butenolides, natural anti-HIV constituents from Litse verticillata(来自轮叶木姜子的天然抗HIV成分,倍半萜和丁烯羟酸内酯),Planta Med, 2005, 71,452-457]、性信息素[J. H. Tumlinson, Identification of the Female Japanese Beetle Sex Pheromone Inhibition of Male Response by an Enantiomer(由对映体雄性响应识别雌性日本甲虫性信息素抑制),Science,1977,197,789-792]、细胞毒素活性[Fan, X.N.等人,Chemical Constituents of Heteroplexis micocephala(小花异裂菊的化学成分),J. Nat. Prod. 2009,72,1184-1190]、信号分子[Μ· K. Vinson 等人,Multiple N-acyl-L-homoserine lactone signal molecules regulate production of virulence determinants and secondary metabolites in Pseudomonas aeruginosa(f同參录{段单胞菌中白勺毒力决定子禾口次级代谢产物的多个N-酰基-L-高丝氨酸内酯信号分子调节生产),Proc. Natl. Acad. Sci. USA,1995,92,9427-9431]和杀虫活性[John A. Findlay 等人,Insect toxins from spruce endophytes (来自 spruce endophytes 的昆虫毒素),Can. J. Chem. 2003,81,284-292]。
虽然内酰胺存在于一些植物和海洋生物中,它们常常是真菌代谢产物。在最近的出版物中评述了许多生物学活性(例如,细胞毒素活性和抗癌活性、血管生长抑制、神经活性、抗感染活性)[Bastien Nay, Nassima Riache 禾口 Laurent Evanno, Chemistry and biology of non-tetramic ~hydroxy__lactams and-alkylidene__lactams from natural sources (来自天然源的非-四氨基Y -轻基-Y -内酰胺和Y -亚烷基-Y -内酰胺的化学和生物学),Natural Product reports, 2009,26,1044-1062]。氨基甲酸酯存在于植物、微生物和海绵动物中,但与内酯、酰胺相比,很少报道这些化合物的生物学活性,因为这些化合物中许多在水溶液中不稳定。具有天然的氨基甲酸酯的杀真菌活性的一个实例[Richard J. Clark 等人,Antifungal Alkyl Amino Alcohols from the Tropical Marine Sponge Haliclona n. sp.(来自热带海洋海绵云力物南海海绵物种的抗真菌烷基氨基醇),J. Nat. Prod. 2001,64,1568-1571] 0 ]。酰胺广泛分布在植物、微生物和海绵动物中。例如,来自海洋衍生的真菌桔青霉(Penicillium citrinum)的 Scalusamide A 展示抗菌活性和抗真菌活性[Masashi Tsuda 等人,Scalusamides A~C, New Pyrrolidine Alkaloids from the Marine-Derived Fungus Penicillium citrinum(来自海洋衍生的真菌桔青霉的新的吡咯烷生物碱kalusamides A-C),J. Nat. Prod. 2005,68, 273-276]。酰胺的另一个实例是植物衍生的称为假蒴亭碱的化合物,该化合物展示许多生物活性。如在2009年7月21日的申请系列第61/227,412号所描述的,在1987年首次从假蒴(Piper sarmentosum)的果实中离析出假蒴亭碱[Likhitwitayawuid, K., Ruangrungsi, N, Lange, G 禾口 Decicco, C. , Structural Elucidation and Synthesis of New Components isolated from Piper Samentosum( JAfi ^ M fJf^ §f M^ W 结构说明和合成),Tetrahedron 1987 (43) 3689-3694]且还在1988年从胡椒(Piper nigrum)离析出假If 亭碱[Kiuchi, F. , Nakamura, N. , Tsuda, Y. , Kondo, K 禾口 Yoshimura, H.Studies on Crude Drugs Effective on Visceral Larva Migrans. IV. Isolation and Identification of Larvicidal Principles in Pepper(对内脏幼虫移症有效的生药的研究.IV.胡椒中杀幼虫成分的离析和鉴定)Chemical and Pharmaceutical Bulletin 1988(36) :2452],且在 1995 年首次合成假蒴亭碱[Bernabeu, M.,Chinchilla, R.禾口 Najera, C. , (2E,4E)-5-Tosyl-2,4-pentadienamides :New Dienic Sulfones for the Stereoselective Synthesis of^2E,4E)-Dienamides (UE,4E) _5_ 甲苯磺酰基—2, 4-戊二烯酰胺用于0E,4E)_ 二烯酰胺的立体选择性合成的新的二烯砜),Tetrahedron Letter, 1995 (36) 3901-3904] 0假蒴亭碱已经被发现作为保护光老化皮肤的体内皮肤抗氧化剂[Cornacchione,S. ;Sadick,N. S. ;Neveu,Μ. ;Talbourdet,S. ;Lazou, K. ;Viron, C. ;Renimel, I. ;de Queral, D. ;Kurfurst, R. ;Schnebert, S. ;Heusele, C. ;Andre, P.; Perrier E. In vivo skin antioxidant effect of a new combination based on a specific Vitis vinifera shoots extract and a bio techno logical extract (基于具体的葡萄枝条提取物和生物技术提取物的新组合的体内皮肤抗氧化效果)。J. Drugs in Dermatol. 2007,6S,8-13],展示了抗血小板聚集活性[Li,C. Y. ;Tsai, W ;Damu, A. G. ;Lee, E. J. ;Wu, T. S. ;Dung. N. X. ;Thang, T. D. ;Thanh, L. Isolation and identification of antiplatelet aggregatory principles from the leaves of Piper lolot (来自罗洛古月椒的叶子的抗血小板聚集成分的离析和鉴定),J. Agric. Food Chem. 2007,55,9436-9442], 具有抗症原虫禾口抗分支杆菌活性[Tuntiwachwuttikul, P. ;Phansa, P. ;Pootaeng-on, Y.; Taylor, W. C. Chemical constituents of the roots of Piper Sarmentosum(假If 的根的化学成分),Chem. Pharm. Bull. 2006,54,149-151]和抗结核活性[Rukachaisirikul, Τ. ;Siriwattanakit, P. ;Sukcharoenpho1, K. ;ffongvein, C. ;Ruttanaweang, P.; Wongwattanavuch, P. ;Suksamrarn, A. Chemical constituents and bioactivity of Piper sarmentosum(假蒴的化学成分和生物活性),J. Ethnopharmacol.,2004,93, 173-176]。假蒴亭碱在化妆品和药物中用作疏水性化合物的增溶剂(St印hen,T. ;Andrew, H. Compositions comprising macromolecular assembles of lipid surfactant (包含月旨类表面活性剂的大分子集合物的组合物),PCT公布号W0/2008/06M51)。2009年7月21 日的申请系列第61/227,412号还公开了假蒴亭碱和其类似物可以用于控制植物害虫。发明简述本发明涉及用于控制软体动物,特别地腹足纲和/或双壳纲类的成员且更具体地贻贝、蜗牛和蛞蝓的化合物、组合物和方法。本发明涉及以下经离析的化合物可获自或源自(a)微生物,特别地,假单胞菌属物种,更具体地,荧光假单胞菌,或可选择地,具有假单胞菌属ATCC 55799的识别特征的生物体;(b)对选自由以下组成的组的软体动物类的成员有毒双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种(Biomphalaria sp.))和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园虫呙牛(brown garden snail)、白色花园虫呙牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Theba 物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmannia物种)、黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种),和温室蛞蝓(例如,Mi Iax 物种)和(c)具有选自由以下组成的组的分子量通过液相色谱法/质谱法(LC/MQ测定的约540-550和约1280-1335。这些组合物可以被配制成可以用于控制软体动物特别地腹足纲和/或双壳纲类的成员且更具体地贻贝、蜗牛和蛞蝓的组合物。在一个实施方式中,所述化合物(a)可从微生物,特别地假单胞菌属获得;(b)对选自由以下组成的组的软体动物类的成员有毒双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Theba物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmarmia物种)、 黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种);(c)具有通过液相色谱法/质谱法(LC/MS)测定的约1280-1310和更具体地1295的分子量;(d)具有δ 9. 25、 8. 36,8. 06,7. 82,7. 71,7. 52,7. 45,6. 82,6. 36,6. 08,5. 42,5. 39,5. 30,5. 14,4. 68,4. 42、 4. 31,4. 16,4. 11,4. 07,3. 95-3. 86,3. 83,3. 72,3. 66,3. 53,3. 48,3. 37,3. 17,3. 06,2. 56、 2. 53,2. 45,2. 32,2. 21,2. 02、1. 96、1. 84、1. 72、1. 65、1. 61,1. 51,1. 48-1. 37、1. 32、1. 12、 0. 94,0.91,0. 68的IH NMR值;(e)具有在使用2. 5mL/min流速的水乙腈(CH3CN)梯度溶剂系统(O-IOmin ;30-40%含水的 CH3CN, 10-20min ;40-60%含水的 CH3CN, 20_60min ;60-80% 含水的 CH3CN,60-65min ;80-100%含水的 CH3CN)和 2IOnm 的 UV 检测的反相 C-18HPLC(例如,Thermo Scientific,Hydersil Gold, 100X 10mm)柱上约 50-55 分钟,更具体地约 52 分钟和甚至更具体地约51. 66min的高压液相色谱法(HPLC)保留时间。
在另一个实施方式中,所述化合物具有以下特征(a)可获自微生物,特别地假单胞菌属;(b)对选自由以下组成的组的软体动物类的成员有毒双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Theba物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmarmia物种)、黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种);(c)具有通过LC/MS测定的约1310-1335和更具体地1321 的分子量;⑷具有在使用2. 5mL/min流速的乙腈水梯度使用水乙腈(CH3CN)梯度溶剂系统(O-IOmin ;30-40%含水的 CH3CN, 10-20min ;40-60%含水的 CH3CN, 20_60min ;60-80% 含水的 CH3CN,60-65min ;80-100%含水的 CH3CN)和 2IOnm 的 UV 检测的反相 C_18(Thermo Scientific,Hydersil Gold, 100X 10mm)HPLC 柱上约 55-60 分钟,更具体地约 60 分钟和甚至更具体地59. 61min的HPLC保留时间。在又一个实施方式中,本发明涉及具有以下特征的经离析的化合物(a)可获自微生物,特别地,假单胞菌属;(b)对选自由以下组成的组的软体动物类的成员有毒双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Theba物种),和/或蛞蝓, 包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmannia 物种)、黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种);(c)具有通过LC/MS测定的约540-550和更具体地约546的分子量;(d)具有在使用lOmL/min流速的水乙腈梯度溶剂系统(O-IOmin ;35-45%含水的CH3CN, 10-20min ;45-60%含水的CH3CN, 20-50min ;60-85%含水的 CH3CN, 50_60min ;85-100%含水的 CH3CN, 60_70min ;100% CH3CN) 和 210nm 的 UV 检测的反相 C-18HPLC 柱(Phenomenex,Iuna C18 (2) 10 μ,100 A Axia, A250X30mm)上约50-55分钟,更具体地约52分钟和甚至更具体地约51. 54min的HPLC保留时间。本发明还涉及用于获得本发明的化合物的方法,该方法包括(a)获得源自假单胞菌属物种的细胞的悬浮液和(b)通过色谱方法从所述悬浮液离析化合物。本发明还涉及包含所述化合物的组合物以及包含以lOmL/min流速的水乙腈溶剂系统(O-IOmin ;35-45 % 含水的 CH3CN, 10-20min ;45-60 % 含水的 CH3CN, 20-50min ; 60-85%含水的 CH3CN, 50-60min ;85-100%含水的 CH3CN, 60_70min ;100% CH3CN)和可通过 HPLC从假单胞菌属物种细胞悬浮液获得的具有约45-50min的保留时间的210nm UV检测级分的组合物,所述级分包含以下至少两种化合物(a)对选自由以下组成的组的软体动物类的成员有毒双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Theba物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmarmia物种)、 黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种);(b)具有通过LC/MS 测定的在约630-660之间和在约970-1000之间的分子量。本发明涉及一种用于在期望控制的位置中控制一种或多种软体动物的方法,该方法包括将以下中的至少一种引入所述位置(a)源自欧文氏菌属物种细胞的细胞悬浮液或提取物;(b) 一种或多种化合物,其中所述化合物是内酯、内酰胺、氨基甲酸酯、羧酸和/或酰胺化合物或包含所述化合物的组合物,条件是所述化合物不是Y-辛内酯、Y-壬内酯、 Y-癸内酯、Y-十一碳烷酸内酯、N-环戊基肉桂酰胺、N-(反式肉桂酰基)吡咯烷、N-(反式肉桂酰基)哌啶和N-(反式肉桂酰基)六亚甲基亚胺、4-羟基十二烷酸和十二烷酸,且条件是组合物不是假单胞菌属培养物、提取物或悬浮液;(c) 一种或多种化合物,其可获自或源自(i)假单胞菌属物种,( )对选自由以下组成的组的软体动物类的成员有毒双壳纲, 特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如, Cantareus物种、Cornu物种、Thel^a物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如, Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmannia物种)、黄褐色蛞蝓Gf^LLimacus 物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种)和(iii)具有通过液相色谱法/质谱法(LC/MS) 测定的选自由约540-550和约U80-1335组成的组的分子量;(d)组合物,其包含以IOmL/ min流速的水乙腈溶剂系统(O-IOmin ;35-45%含水的CH3CN, 10-20min ;45-60%含水的 CH3CN, 20-50min ;60-85%含水的 CH3CN, 50_60min ;85-100%含水的 CH3CN, 60_70min ;100% CH3CN)和可通过HPLC从假单胞菌属物种细胞悬浮液获得的具有约45-50min的保留时间的210nm UV检测级分,所述级分包含以在所述位置中有效控制所述软体动物的量的以下至少两种化合物(i)对选自由以下组成的组的软体动物类的成员有毒双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如, 贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus 物种、Cornu物种、Theba物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras 物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmarmia物种)、黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种) 和温室蛞蝓(例如,Milax物种);(ii)具有通过LC/MS测定的在约630-660之间和在约 970-1000之间的分子量。在一个实施方式中,该控制可以通过诱导一种或多种软体动物的死亡来实现,包括使所述软体动物与上面提出的化合物接触。软体动物可以在水体或固体表面被接触。同样地,本发明涉及上文提及的化合物、悬浮液和组合物用于配制用于在某位置控制软体动物类例如腹足纲和/或双壳纲的组合物的用途。在相关的方面,本发明还涉及用于在期望控制的位置控制一种或多种软体动物, 特别地贻贝和/或蜗牛(例如,白色花园蜗牛和/或褐色花园蜗牛、水生蜗牛)和/或蛞蝓和/或在所述位置诱导一种或多种软体动物,特别地贻贝和/或蜗牛(例如,白色花园蜗牛和/或褐色花园蜗牛、水生蜗牛)和/或蛞蝓的死亡的组合物,该组合物包含一种或多种内酯、内酰胺、氨基甲酸酯、羧酸和/或酰胺,此外条件是所述化合物不是Y-辛内酯、Y-壬内酯、Y-癸内酯、Y-十一碳烷酸内酯、N-环戊基肉桂酰胺、N-(反式肉桂酰基)吡咯烷、 N-(反式肉桂酰基)哌啶和N-(反式肉桂酰基)六亚甲基亚胺、4-羟基癸酸和癸酸,且条件是组合物不是假单胞菌属培养物、提取物或悬浮液。在一个特定的实施方式中,本发明涉及一种用于控制一种或多种软体动物,特别地贻贝和/或蜗牛(例如,白色花园蜗牛和/或褐色花园蜗牛、水生蜗牛)和/或蛞蝓的方法,所述方法包括以下步骤(a)制备源自欧文氏菌属物种细胞的细胞悬浮液或提取物;和 (b)将所述悬浮液或提取物以有效控制所述软体动物的量引入到期望控制的位置。欧文氏菌属提取物可以包含上文陈述的活性成分,例如内酯和酰胺。同样地,可以将源自欧文氏菌属物种细胞的细胞悬浮液或提取物配制成用于控制软体动物,特别地选自由以下组成的组的软体动物类的组合物双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和 /或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Thel3a物种), 和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如, Lehmannia物种)、黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种)。本发明还涉及一种组合物,所述组合物包含有效控制一种或多种软体动物,特别地选自由以下组成的组的软体动物类的至少一种或多种物质双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、 Cornu物种、Thel^a物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、 带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmarmia物种)、黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种);和优选地用于控制一种或多种软体动物的任选的惰性材料。此外,本发明涉及这些物质和本发明的其他化合物和组合物用于配制用于控制一种或多种软体动物,特别地选自由以下组成的组的软体动物类的组合物的用途双壳纲,特别地,贻贝 (例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Thel^a物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmarmia物种)、黄褐色蛞蝓(例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种)。物质可以源自氯或假单胞菌属物种,更具体地源自荧光假单胞菌或可选择地具有假单胞菌属ATCC 55799的识别特征的生物体(例如,假单胞菌属菌株)。在另一个特定的实施方式中,组合物可以包含是源自假单胞菌属物种(例如,荧光假单胞菌)的细胞悬浮液的物质,且甚至在一个更特定的实施方式中,细胞悬浮液可以包含具有假单胞菌属ATCC 55799的毒素产生特征的细胞。在又一个特定的实施方式中,所述组合物中的物质可以是源自假单胞菌属物种或可选择地源自具有假单胞菌属ATCC55799的识别特征的生物体的一种或多种毒素。组合物可以可选择地包含在上文陈述的本发明方法中使用的化合物以及上文陈述的本发明的化合物,且可以用于控制腹足纲和双壳纲类的成员。惰性材料可以是粘土矿物(高岭石、蒙脱石、绿坡缕石)。本发明还涉及一种用于在期望控制的位置控制一种或多种软体动物,特别地贻贝和/或蜗牛(例如,水生蜗牛、花园蜗牛和/或蛞蝓的方法,该方法包括在所述位置引入有效控制所述软体动物的物质和以在包含所述软体动物的所述位置处有效控制所述软体动物的量的任选的一种或多种惰性材料。 特别地,用于控制所述软体动物的物质以有效导致相对于未经处理的对照的至少约20%死亡率,通常约50-95%的量存在,且所述惰性材料以足以或有效增加用于控制所述软体动物的所述物质的死亡率至少约20%,通常25-40%的量存在。在一个特定的实施方式中,在引入用于控制所述软体动物的物质之前将惰性材料引入到所述位置中;在一个更特定的实施方式中,在引入所述物质之前至少约一个小时将惰性材料引入。在另一个特定的实施方式中,将惰性材料与上文陈述的用于控制软体动物,特别地贻贝、蜗牛和/或蛞蝓的物质同时地引入到所述位置中。在相关的方面,本发明涉及惰性材料在期望控制的位置中用于增加用于控制一种或多种软体动物,特别地选自由以下组成的组的软体动物类的一种或多种物质的功效的用途双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛(例如,Cantareus物种、Cornu物种、Thel^a物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓(例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmannia物种)、黄褐色蛞蝓 (例如,Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种)。位置可以是液体(例如,水体或油漆)或固体表面,例如塑料、混凝土、木、玻璃纤维、由铁和聚氯乙烯制成的管、覆盖有涂层材料和/或油漆的表面。特别地,本发明涉及一种用于增加用于控制所述软体动物中的一种或多种,特别地选自由以下组成的组的软体动物类的一种或多种物质的功效的方法 双壳纲,特别地,贻贝(例如,Dreissana物种)和/或腹足纲,特别地,蜗牛,包括但不限于水生蜗牛(例如,贝罗比属物种)和花园蜗牛,包括但不限于褐色花园蜗牛、白色花园蜗牛 (例如,Cantareus物种、Cornu物种、Theba物种),和/或蛞蝓,包括但不限于庭院灰蛞蝓 (例如,Deroceras物种)、带状的或三带蛞蝓(例如,Lehmarmia物种)、黄褐色蛞蝓(例如, Limacus物种)和温室蛞蝓(例如,Milax物种),该方法包括将当被引入所述位置时有效增加所述物质的功效的量的一种或多种惰性材料引入期望控制的位置。在一个特定的实施方式中,这些惰性材料增加所述物质的功效至少约20%。此外,本发明涉及包含在油漆载体中的抗生长性的、杀生物有效量的本发明组合物和化合物的防污油漆。本发明还涉及本发明化合物和组合物在配制这样的防污油漆中的用途。附图简述图Ia和图Ib示出在本发明方法中使用的天然产物的结构。图2示出用于离析活性级分的方案。图3示出用于从假单胞菌属细胞培养物获得本发明化合物的纯化方案的一个示意图。图4示出对于在生物盒(biobox)中用粘土和荧光假单胞菌生物杀虫剂产品处理的贻贝,死亡率随时间的发展。发明详细描述当提供值的范围时,应理解,除非上下文另外清楚地规定,否则在该范围的上限和下限之间的每一个插入值至下限单位的十分之一和在该所述范围内的任何其他所述值或插入值被包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小范围内也可以被包括在本发明内,取决于在所述范围内任何特别地被排除的极限。当所述范围包括极限中的一个或两个时,排除了那些被包括的极限中的两个的范围也被包括在本发明内。除非另外定义,否则本文使用的所有的技术术语和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。虽然在本发明的实践或测试中还可以使用与本文描述的那些方法和材料相似或等效的任何方法和材料,但现在描述优选的方法和材料。必须注意,如在本文和在所附的权利要求使用,除非上下文另外清楚地规定,否则单数形式“a ( —)”、“an ( —)”和“the (该)”包括复数对象。如本文所定义,“控制贻贝”意指通过杀死贻贝或使贻贝丧失能力来控制贻贝的卵、幼虫、面盘幼体和后期面盘幼体(post-veliger),使得它们不能在给定的位置拓殖 (colonize)0如本文所定义,“源自,,意指直接地从特定的源离析或获得或可选择地具有从特定的源离析或获得的物质或生物体的识别特征。如下文使用,术语“烷基”是指可以是直链或支链的饱和的烃基(例如,乙基、异丙基、叔戊基或2,5_ 二甲基己基等)。当该术语被单独使用时和当该术语用作化合物术语的一部分时,该定义都适用。术语“环烷基”和“环烯基”是指饱和的烃环且包括双环和多环。同样地,具有代替碳环原子的杂原子(例如,N、0或S)的环烷基和环烯基可以分别地被称为“杂环烷基”、 “杂环基”和“杂环烯基”。如本文使用的术语“烯基”是指包含为双键的一个或多个不饱和部位的如上所述的烷基。同样地,如本文使用的术语“炔基”是指包含为三键的一个或多个不饱和部位的如上所述的烷基。术语“烷氧基”是指还带有能够共价连接于另一个烃基的氧取代基的如上所述的烷基(例如,诸如甲氧基、乙氧基、芳氧基、和叔丁氧基)。术语“芳基”是指可以是单环或稠合在一起、共价地键合的或键合至共同的基团例如乙烯或亚甲基部分的多环的芳族碳环取代基。同样地,具有代替碳环原子的杂原子(例如,10或幻的芳基被称为“杂芳基”。术语“芳烷基”、“芳基烯基”和“芳氧基烷基”是指分别地直接连接于烷基、烯基或与烷基附接的氧原子的芳基。为了简洁,作为以上组合术语的一部分的芳基意指也包括杂方基。如在“包含杂原子的烷基”(即,“杂烷基”基团)或“包含杂原子的芳基”(即,“杂芳基”基团)中使用的术语“杂”是指其中一个或多个碳原子被不同于碳的原子例如氮、氧、 硫、磷或硅取代的分子、键合或取代基。如本文所定义,“源自”和“可获自”意指直接地从特定的源离析或获得的或可选择地具有从特定的源离析或获得的物质或生物体的识别特征。这些术语在整个说明书中可互换地使用。如本文所定义,“经离析的化合物”基本上不含其他化合物或物质,例如,如通过分析方法测定的至少约20%纯的,优选地至少约40%纯的,更优选地约60%纯的,甚至更优选地约80%纯的,最优选地约90%纯的,和甚至最优选地约95%纯的,所述分析方法包括但不限于色谱方法、电泳方法。化合物本发明的组合物和方法中使用的化合物可以是以下三个家族的成员。家族I化合物在一个特定的实施方式中,家族I具有以下化学结构
权利要求
1.一种具有以下特征的经离析的化合物(a)可从微生物获得;(b)对软体动物的腹足纲和/或双壳纲类的成员有毒和(c)具有选自由以下组成的组的分子量通过液相色谱法 /质谱法(LC/MS)测定的约540-550和约1280-1335。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物对贻贝、蜗牛和蛞蝓中的至少一种有毒。
3.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物具有(a)通过液相色谱法/质谱法(LC/MS)测定的约1280-1310,更具体地约1295的分子量;(b)具有δ 9. 25,8. 36,8. 06、 7. 82,7. 71,7. 52,7. 45,6. 82,6. 36,6. 08,5. 42,5. 39,5. 30,5. 14,4. 68,4. 42,4. 31,4. 16、 4. 11,4. 07,3. 95-3. 86,3. 83,3. 72,3. 66,3. 53,3. 48,3. 37,3. 17,3. 06,2. 56,2. 53,2. 45、 2. 32,2. 21,2. 02、1. 96、1. 84、1. 72、1. 65、1. 61、1. 51、1. 48-1. 37、1. 32、1. 12,0. 94,0. 91、 0. 68的IH NMR值和(c)在使用2. 5mL/min流速的水乙腈梯度溶剂系统(O-IOmin ;30-40% 含水的 CH3CN, 10-20min ;40-60%含水的 CH3CN, 20_60min ;60-80%含水的 CH3CN, 60_65min ; 80-100%含水的CH3CN)和2IOnm的UV检测的反相C-18HPLC柱上具有约50_55min的(高压液相色谱法)(HPLC)保留时间。
4.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物(a)具有通过LC/MS测定的约 1310-1335,更具体地约1321的分子量;(b)在使用2. 5mL/min流速的水乙腈梯度溶剂系统(O-IOmin ;30-40%含水的 CH3CN, 10-20min ;40-60%含水的 CH3CN, 20_60min ;60-80%含水的CH3CN, 60-65min ;80-100%含水的CH3CN)和2IOnm的UV检测的反相C-18HPLC柱上具有约55-60min的HPLC保留时间。
5.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物具有通过LC/MS测定的约M0-550, 更具体地约M6的分子量;(d)在使用lOmL/min流速的水乙腈溶剂系统(O-IOmin ; ;35-45% 含水的 CH3CN, 10-20min ;45-60% 含水的 CH3CN, 20_50min ;60-85% 含水的 CH3CN, 50-60min ;85-100 % 含水的 CH3CN, 60-70min ; 100 % CH3CN)和 2 IOnm 的 UV 检测的反相 C-18HPLC柱上具有约50-55min的HPLC保留时间。
6.一种组合物,包含以lOmL/min流速的水乙腈溶剂系统(O-IOmin ;35_45 %含水的 CH3CN, 10-20min ;45-60 % 含水的 CH3CN, 20-50min ;60-85 % 含水的 CH3CN, 50_60min ; 85-100%含水的CH3CN, 60-70min ;100% CH3CN)和可通过HPLC从假单胞菌属物种细胞悬浮液获得的具有约45-50min的保留时间的210nm UV检测级分,所述级分包含以下至少两种化合物(a)对腹足纲和/或双壳纲类的成员有毒;(b)具有通过LC/MS测定的在约630-660 之间,优选地约643和在约970-1000之间,优选地约984的分子量。
7.一种组合物,包含有效用于控制腹足纲和双壳纲类的成员的至少一种或多种物质和惰性材料,其中所述物质是从假单胞菌属物种衍生的或源自假单胞菌属物种的细胞悬浮液。
8.根据权利要求7所述的组合物,其中有效用于控制腹足纲和双壳纲类的成员的所述物质是具有以下特征的化合物(a)可从假单胞菌属物种获得;(b)对腹足纲和双壳纲类的成员有毒和(c)具有选自由以下组成的组的分子量通过液相色谱法/质谱法(LC/MS)测定的约 540-550 和约 1280-1335。
9.一种用于控制期望控制的位置中的一种或多种软体动物的方法,包括将以下中的至少一种引入到所述位置(a)源自欧文氏菌属物种细胞的细胞悬浮液或提取物;(b) —种或
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述软体动物通过诱导所述软体动物的死亡来控制。
11.根据权利要求9所述的方法,其中被引入到所述位置的所述化合物是内酯、内酰胺、氨基甲酸酯、羧酸和/或酰胺,且所述化合物是选自由以下组成的组的化合物家族的成员(a)家族I,其中家族I化合物具有以下化学结构其中X是碳;Y是氧;A和M是碳、氧、氮、硫且η是1至21,其中(R) ζ表示环上的基团R上的取代基的数量的数目Ζ,其中R和R上的所述取代基选自由以下组成的组氢、羟基、烷基羟基、烯基羟基、炔基羟基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、环烷基、环烯基、烷基、烯基、炔基、杂环基、杂芳基、芳族基团、芳基、NH-取代的基团和N,N-取代的基团;R链的长度是从1至25个原子,且Z是0、1、2、3 ; (b)家族II,其中家族II化合物具有以下化学结构
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述化合物是具有以下结构的假蒴亭碱类似物
13.根据权利要求9所述的方法,其中所述化合物是内酯并具有羟基化不饱和脂肪酸内酯结构,所述羟基化不饱和脂肪酸内酯结构包括是5元Y-内酯的至少一个内酯部分、至少一个不饱和部分和至少一个醇基团;在核结构中分子量从观5到约310 ;至少15个碳和至少3个氧;且所述化合物任选地具有以下结构
14.根据权利要求9所述的方法,其中所述化合物具有羟基化不饱和脂肪酸结构,所述羟基化不饱和脂肪酸结构包括至少一个羧酸部分、至少一个不饱和部分和至少一个醇基团;在核结构中从285到约310的分子量;至少15个碳和至少3个氧,且所述化合物任选地
15.根据权利要求9所述的方法,其中所述化合物选自由以下组成的组(a)


图1中陈述的化合物;(b)内酯,其选自由以下组成的组Y-十二内酯、δ-十三内酯、piliferolideA和 α-庚基-Y-丁内酉旨;(c)假蒴亭碱类似物,其选自由以下组成的组Ν-环戊基癸酰胺、N-(癸酰基)吡咯烷、 N-(癸酰基)哌啶、N-(癸酰基)六亚甲基亚胺、N-环戊基癸烯酰胺、(N-(癸烯酰基)吡咯烷、N-(癸烯酰基)哌啶、N-(癸烯酰基)六亚甲基亚胺和N-(癸烯酰基)哌啶;以及(d)11-羟基-12-烯-十八烷酸。
16.一种用于控制一种或多种软体动物的方法,包括在期望控制的位置以有效用于控制所述软体动物的量引入物质和一种或多种惰性材料,其中用于控制软体动物的所述物质任选地以导致相对于未经处理的对照的所述软体动物的至少约20%死亡率的量存在,且所述惰性材料以足以增加用于控制软体动物的所述物质的死亡率至少约20%的量存在,其中所述位置是液体,其中所述液体是水体或油漆,或其中所述位置是选自由以下组成的组的固体表面塑料、混凝土、木、玻璃纤维、由铁和聚氯乙烯制成的管、覆盖有涂层材料和/或油漆的表面。
17.一种用于增加用于控制软体动物的一种或多种物质的功效的方法,包括在期望控制的位置中以当被引入到所述位置时有效增加所述物质的功效的量引入一种或多种惰性材料,其中所述惰性材料任选地增加所述物质的所述功效至少约20 %,且其中所述惰性材料任选地源自粘土矿物。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述惰性材料是高岭石、蒙脱石、绿坡缕石或前述的组合。
19.一种用于在期望控制的位置中控制一种或多种软体动物和/或在一种或多种软体动物中诱导死亡的组合物,包含一种或多种内酯、内酰胺、氨基甲酸酯、羧酸和/或酰胺,此外条件是所述化合物不是Y-辛内酯、Y-壬内酯、Y-癸内酯、Y-十一碳烷酸内酯、N-环戊基肉桂酰胺、N-(反式肉桂酰基)吡咯烷、N-(反式肉桂酰基)哌啶和N-(反式肉桂酰基) 六亚甲基亚胺、4-羟基癸酸和癸酸,且条件是所述组合物不是假单胞菌属培养物、提取物或悬浮液。
20.一种用于控制一种或多种软体动物的方法,包括以下步骤(a)制备源自欧文氏菌属物种细胞的细胞悬浮液或提取物;和(b)将所述悬浮液或提取物以有效控制所述软体动物的量引入到期望控制的位置。
21.一种防污油漆,包含在油漆载体中的抗生长性的、杀生物有效量的权利要求1所述的化合物、权利要求6-7所述的组合物、权利要求19所述的组合物。
22.权利要求1所述的化合物或权利要求6-7所述的组合物、权利要求19所述的组合物用于配制用于控制软体动物的组合物和/或防污油漆的用途。
全文摘要
用于控制软体动物——腹足纲和双壳纲类的成员的组合物和方法,这些组合物包括但不限于作为活性成分的包含内酯、内酰胺、氨基甲酸酯、酰胺和/或羧酸的化合物和/或源自假单胞菌属和/或欧文氏菌属的化合物。还提供用于增加对在冷水条件下开放水域、发电厂和饮用水处理设施中的侵入性软体动物的化学控制和生物学控制的功效的方法和组合物。
文档编号A01P9/00GK102404993SQ201080017385
公开日2012年4月4日 申请日期2010年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者帕米拉·玛洛尼, 斯蒂芬妮·舒, 玛佳·考伊夫尤恩, 萨拉汉·雷克尔, 雷特那卡·阿索卡, 黄华章 申请人:马洛尼生物创新公司
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