专利名称：脂类载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过用以生物活性化合物配制的精细包被的金属颗粒污染害虫，使得污染通过接触传播到种群中的其他个体，来控制昆虫和其他节肢害虫如壁虱和螨的方法。该过程即通常所说的自动传播，类似于致病微生物在人类中通过接触的传播。
该方法尤其适合于飞行或爬行昆虫、螨和壁虱，包括农业、园艺、林业和公共卫生中所遇到的害虫。该害虫(其中)包括蚂蚁和白蚁、鳞翅目害虫(蛾)、蝇类(例如果蝇、舌蝇、刺蝇(biting flies)、家蝇和蚊子)，蟑螂和鞘翅类害虫(例如林业种植园的甲虫害虫)。
背景技术：
农作物保护中化学农药的广泛使用导致了多种昆虫对宽范围的农药的抗性的发展，并且这种抗性仍在继续发展。为了试图阻遏这种抗性，过度使用农药及所导致的环境和农作物的污染以及对益虫的致命性还导致了越来越多的常用农药在全世界范围被撤消注册，特别在欧洲共同体和北美。这些因素使得需要发展新的控制措施，该方法对农民、消费者和环境带来的危害更小、有效地针对害虫物种且使农药物质使用量最小化。
WO 94/00980介绍了一种控制害虫如昆虫的方法，该方法涉及到静电充电粉末的应用，其中粉末用来粘附至昆虫表皮，并且还作为农药或其他生物活性化合物的载体。
静电充电颗粒的主要缺点是在将它们应用于害虫前必须首先充电，例如通过摩擦充电。另一个缺点是由于风或摇动会将颗粒从诱饵表面去除或除掉。颗粒的静电电荷在高湿度条件和形成潮湿膜时还会被破坏。
WO 00/01236描述了一种通过诱捕和/或杀灭来控制害虫如昆虫的方法，其中将害虫暴露于一种含有颗粒的组合物，该颗粒包含或由至少一种磁性材料构成。所述申请还描述了具有惰性核的颗粒，该惰性核作为生物活性材料的载体，该核由永磁性材料所包被。
如WO 00/01236中所描述形式的磁性材料的应用具有以下缺点。首先，磁性表面对活性成分具有非常差的保持性，尤其是像通常情况下，活性成分非常易挥发的时候。其次，包含在磁性包被颗粒的内核中的活性成分不容易到达害虫表面。第三，在例如螺线管中所使用的“软”磁体从磁场或电场中移开时磁性立即消失，与这种“软”磁体相反，磁性颗粒是可以保持它们的磁力的“硬”磁体。硬磁颗粒由于在碾磨时会失去磁性，因此很难以特定的尺寸范围、重量或形状来生产。第四，由于硬磁颗粒唯一经济的来源是来自采矿作业的精炼物，有毒金属盐可能会作为污染物而存在，因此不希望将这些物质引入到农作物环境中。
发明内容
我们现在开发出的控制害虫的方法和设备涉及到使用金属颗粒，该颗粒起初并未磁化，但是当受到诸如由昆虫身体提供的大致接近该颗粒的电场时，该颗粒能够变得磁性极化。该颗粒将不受湿气和湿度的影响，并且当锚定在传导或磁性表面上时将在原位长期保存。因此本发明与WO00/01236中所介绍的不同，后者明确地排除了使用金属颗粒或非磁性极化材料如亚铁的可能性，除非它们与硬磁材料混合并因此而预磁化。
因此，本发明提供了一种控制害虫的方法，该方法包括将害虫的表面暴露于微粒组合物中，所述组合物包含起初未磁化材料的颗粒，所述颗粒在受到电场或磁场作用时能够磁性极化，所述颗粒与至少一种农药或行为调节化学品相结合。
本文所使用的术语“农药”是指杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、昆虫生长调节剂、化学不育剂、细菌、真菌或病毒。
另一方面，本发明提供了一种微粒状的农药组合物，所述组合物包含起初未磁化的材料的颗粒，所述颗粒当暴露于电场或磁场时能够磁性极化，所述颗粒与至少一种农药或行为调节化学品相结合。
可以将颗粒碾磨到优选尺寸范围、重量或形状，使得如果需要，它们可以容易地从昆虫的接触表面分离。另外，所述颗粒可以由金属铁制备，例如，不含有可能的污染物的金属铁。
本发明优选方面是包被有材料的金属颗粒的用途，所述材料作为农药或行为调节化合物(如信息素)或具有类似作用的化合物(化学信息素)的载体。适当的载体材料是脂类，包括脂肪酸及其酯，例如硬脂酸、硬脂酸酯、棕榈酸和棕榈酸酯等，它们在颗粒上形成包被层，并允许任何具有某种脂溶性的活性成分进入其中。以此方式，当包被颗粒停留在昆虫表皮上时，活性成分直接与昆虫表面接触。
由于昆虫表皮是驻极体，即它是永久电极化的，因此静电充电颗粒的粘着功效和力度取决于它们粘附到昆虫表皮的能力。某种金属颗粒粘附到表皮的效力据认为是由于它们与昆虫体内离子运动所产生的弱电场的相互作用的性能。在本发明中，在活昆虫表面电场的存在下金属颗粒变得磁性极化，这用来使金属颗粒保持在昆虫表皮上。重要的是应注意颗粒只有在与昆虫外表面接触时才获得其粘附性能，此时昆虫外表面起到微型螺线管的作用。这是一种与WO 00/01236中所介绍的截然不同的作用模式，在后者中颗粒是预磁化的。
附着在颗粒上的脂类包被层中的农药随后扩散到昆虫表皮的脂类层中并进入到昆虫体内。用挥发性化学信息素配制的颗粒保留在昆虫表面，作为发射源，生物病原长期锚定在昆虫身体上，由此便于它们入侵身体组织。
本发明另一优选方面是选定尺寸和质量的粉末的用途，所述质量足以低至当颗粒静止时不能克服昆虫表面的磁性引力，但是足以高到当与第二昆虫接触时能够分离并转移。以此方式适量的颗粒转移将出现在昆虫之间，而当昆虫在行走或飞行的时候几乎没有颗粒脱落。
用来影响昆虫的控制的生物活性化合物包括传统的化学杀虫剂、生物杀虫剂、天然杀虫剂和行为调节化合物，包括引诱剂。
化学杀虫剂优选为缓慢作用的，从而使昆虫暴露在此材料下能够存活足够长的时间以向一个或多个其他昆虫传递此颗粒。天然杀虫剂包括诸如植物提取物和精油等材料，包括百里香油、迷迭香油、桧油、印度楝提取物、樟脑油、春黄菊油等。据认为生物杀虫剂包括如病毒、细菌(即苏云金杆菌杀虫剂)和菌孢(如绿僵菌类(Metarhizium)和白僵菌类(Beauvaria))等昆虫病原微生物。行为调节化合物也称为化学信息素。
化学信息素是影响生物行为的化学品。在相同物种的成员的交流中所使用的化学信息素称为信息素，在不同物种的成员的交流中涉及到的那些被分类为化感素。化感素可以涉及到例如不同动物物种之间、或植物与动物之间的交流。化学信息素对行为可以是吸引的或排斥的，或具有其他效果。昆虫信息素可以是例如可以用来把昆虫吸引到诱饵的可以用来干扰寻偶的物种特异性性信息素、聚集信息素和警报信息素。
在化学杀虫剂或天然杀虫剂或除螨剂的应用中，颗粒中所配制的活性成分量的范围是0.001重量％～20重量％。根据所涉及的病原体生物的大小，在昆虫病原微生物的应用中，其量可以更大，达到最高40重量％。在化学信息素应用中，当微粒材料停留在身体表面时，从昆虫感觉器官对某些化学信息素的极高的敏感性的角度看，影响生物行为所需材料的量可以极低。化学信息素的量从0.1皮克每颗粒到1微克每颗粒就会影响行为，其中总体上颗粒平均为0.1微米～50微米。
金属颗粒上的优选包被层实际上是一种不会赋予强静电性能的脂类材料，活性成分可以被吸收至所述材料中或吸附到所述材料上。由于这些原因，脂类包被层，包括脂肪酸、它们的盐和酯，是非常适合的。可用的其他材料包括树脂和具有弱摩擦充电(tribocharging)性能的聚合物，如丙烯酸聚合物。包被层厚度必须满足使金属核与昆虫表皮尽可能近的要求，并满足足够厚以隔开所需量的活性成分的要求。通常，包被层厚度在100纳米到5微米之间。活性成分的物理化学性质也可能使包被层的应用没有必要，例如油性材料可以直接应用到金属颗粒。
优选地，金属材料由软铁制成。在自然状态它不具有磁性，只有当放置在磁场或电场中时才变得磁性极化。在本发明中，颗粒是未磁化的，当它们通过接触转移到昆虫表面上时，它们受到穿过表皮的弱电场的作用并因此变得弱极化。软铁是能够被磁化的一组材料中的一种，该组材料还包括镍和钴。金属镍和钴颗粒也可以用在本发明中，但是它们对电磁场的数量级不敏感，因此不优选。
铁的质量非常高，因此大尺寸的颗粒将不会停留在害虫上。所以颗粒必须具有与直径为0.1微米～50微米的球相当的较低的单位重量。然而，球形并非必须，同样体积的细薄片是优选的，因为它们可以提供与表皮表面更大的接触面积，更可能容纳在节肢动物柔韧的节膜的褶皱中。
本发明的方法的应用模式根据害虫种类而不同，但在所有情况下均依赖于害虫身体与包被表面上的粉末材料相接触的部分。
在本发明的范围内还包括捕虫器或散发器，其中至少其一个表面包被有本发明的农药组合物。
为了控制家庭中的昆虫害虫如蟑螂、蚂蚁和白蚁，需要将昆虫引诱到类似饵料场所(bait station)的散发器中，昆虫在其中可以容易地出入，并且在其中暴露于包被有金属粉末的表面。对于飞行昆虫如蛾、甲虫、臭虫和各种蝇类，可以将粉末放置在昆虫容易进出的容器中，但当它们在容器中时，将与脂类包被颗粒的层或包被层相接触。
本发明将参照附图进行进一步说明，其中图1A是用于控制爬行昆虫的装置的透视图；图1B是图1A中装置想象移去了容器上表面的平面图；图2是用于控制飞行害虫的装置的透视图；图3是用于控制飞行害虫的另一装置的透视图；图4是在图1A和1B中所述的装置中用根据本发明生物磁性组合物与残杀威饵料场所(Baygon bait station)中2％的毒死蜱相比较对德国蟑螂(德国小蠊)累积死亡率进行评价的实验所得结果的示意图。
图5是用本发明的组合物和其他农药处理后在不同时间间隔对德国小蠊胸部的粉末覆盖进行评价的实验所得结果的示意图；以及图6是对本发明的组合物由经处理的昆虫到未处理的昆虫的二次传播的实验所得结果的示意图。
具体实施例方式
参照图1A和图1B，将浅容器1顶部关闭附着至底板2上，该容器具有四个独立的开口3，各个开口均作为爬行昆虫如蚂蚁或蟑螂的入口和出口。入口通过容器中的过道4通向中心区域5，所述中心区域5包被有粉末，该粉末包含包被有脂类材料的软铁颗粒，所述脂类材料浸渍有缓慢作用的杀虫剂。通过在中心区域5中加入具有传导性或磁性的材料使铁颗粒吸引在其上，将软铁颗粒保持在原位。用化学或食物类引诱剂将昆虫如蟑螂引诱到容器中，并且在探索过程中其足部或身上将沾上软铁颗粒。然后个体蟑螂返回到其泊地并通过相互接触向泊地的其他蟑螂传播粉末。由此将颗粒脂类层中的缓慢作用的杀虫剂在整个蟑螂群体中传播开来。
本发明的第二方面如图2中所说明。为了控制飞行昆虫害虫如蛾或果蝇，将散发器放置在蛾或果蝇为害虫的农作物中，散发器包含浅盘10，其上附着交叉叶片12，在交叉叶片12上方放置盖子13以使雨水或碎屑不能落在盘上。散发器通过挂钩14悬挂在树枝或其他合适的支持物上，将物种的性吸引信息素源15粘贴在交叉叶片12上，叶片12包被有具有非常低摩擦系数的软材料。盘10包含数克用物种的性信息素配制的包被铁颗粒的层16。
被信息素源引诱的昆虫试图落在交叉叶片12上，却因其光滑表面而无法做到。它们落在盘10中，因此在起飞前得到了粉末接种物。昆虫身体上的信息素发射源的存在干扰了其通过定位雌性产生的空中信息素的踪迹而发现同物种的雌性的能力，使交配不能实现。干扰的机理可以包括对感观接受器的过度刺激或刺激的失调，以及由雄性发射雌性信号导致的同时对雄性和雌性产生的混淆效果。
可选地，盘10中所包含的软铁颗粒16可以用缓慢作用的杀虫剂配制。雄性飞行昆虫害虫物种被信息素源所引诱落在盘10上，并在起飞前身上沾上了用杀虫剂配制的软铁颗粒16。在交配中大量粉末被传播到同物种的其他昆虫上，用软铁颗粒配制的缓慢作用的杀虫剂将在局部物种中广泛传播。
本发明的第三方面如图3所示。同样为了控制飞行昆虫如蛾或果蝇，将散发器放置在蛾和果蝇为害虫的农作物中。散发器包含具有传导性和磁性的条状材料20，其上包被有软铁颗粒21。软铁颗粒由条20的传导性和磁性效果而锚定。将盖子22放置或悬挂在条的上方以转移雨水或碎屑。散发器通过挂钩23悬挂在树枝或其他合适的支持物上，将物种的性吸引信息素源粘贴在条24上，锚定在条21上的软铁颗粒用物种的性信息素配制。
被信息素源引诱的物种的雄性落在条20上，并在起飞前身上沾上了用信息素21配制的粉末。昆虫身体上的信息素发射源的存在干扰了其通过定位雌性产生的空中信息素的踪迹而发现同物种的雌性的能力，使交配不能实现。
可选地，锚定在条20上的软铁颗粒21可以用缓慢作用的杀虫剂配制。被信息素源引诱的飞行昆虫害虫物种的雄性落在条20上，并在起飞前身上沾上了用缓慢作用杀虫剂21配制的软铁颗粒。在交配中大量粉末被传播到同物种的其他昆虫上，用软铁颗粒配制的缓慢作用的杀虫剂将在局部物种中广泛传播。
本领域技术人员应当理解，考虑到希望控制的害虫间行为的不同，可以对参考图1A、1B、2和3所述的装置进行改进。另外，将害虫引诱到装置中的方法不局限于化学引诱或信息素。取决于信号对相关害虫的引诱力，它们可以包括食物源、光、色彩、视觉图案、红外线源和声源或感官信号的组合。
实施例a)在包含5到20微米铁片的用生物磁性粉末确定德国蟑螂累积死亡率的实验中，对于对照和测试项目，均装配十个各自包含10个成年德国蟑螂(德国小蠊(L.))的平行测定的金属平台(50cm×50cm×30cm)。将0.5g毒死蜱+生物磁性粉末配制品(0.01g ai)放置在DPD中心的磁性材料上(所述术语DPD表示如图1A和1B所示的不连续放置的装置)。DPD以放在单元中的AgriSense引诱片为饵。对于五个处理平行测定中的每一个，均将DPD放在平台的左下角。对于五个标准参考平行测定，将加入0.125g毒死蜱的残杀威饵料场所放在左手边较低的平台。每隔24小时对蟑螂的状况进行评定。
该实验的结果说明了参考图1A和1B利用前述设备的生物磁性组合物与加入了毒死蜱的残杀威饵料场所的比较。尽管只使用0.01的本发明的组合物与在残杀威饵料场所中所使用的0.125g毒死蜱相比，但还是获得了相当的结果。
b)在确定处理后不同时间间隔德国小蠊胸部粉末覆盖的实验中，将50个成年德国小蠊放在含有5ml待测粉末的10ml容器中。然后将容器轻轻搅拌30秒。移出成年德国小蠊并分10组放在培养笼中。在每一特定时间段，取10个个体样本并检查表皮粉末量。图5所示结果比较了本发明的生物磁性组合物与铁硅酸盐和铁酸锶在昆虫上的粉末保持力。它们说明了本发明的起初未磁化的组合物比那些预磁化的颗粒优越。
c)进行实验以确定粉末(用农药或其他行为调节化学品未处理和处理过的)从经处理的昆虫到未处理的昆虫的二次传播。对于对照和检测项目，均装配六个各自包含24个成年德国蟑螂(德国小蠊(L.))的平行测定的平台(玻璃，100×100×30cm)。各个平台包含食物源(狗食饼干)、水源和使蟑螂聚集的纸板收容所。将2.5％w/w毒死蜱/生物磁性粉末配制品施用至成年蟑螂，在平台中对该蟑螂进行各种处理。对于三个对照的平行测定，使用包被在未配制的生物磁性粉末中的单个蟑螂。蟑螂的状况每隔24小时评定一次。结果说明粉末确实从处理过的昆虫传递到未处理过的昆虫上，确保了未处理或没有与原始散发装置接触的昆虫中的高死亡率。
权利要求
1.一种控制害虫的方法，该方法包括将害虫的表面暴露于微粒组合物中，所述组合物包含起初未磁化材料的颗粒，所述颗粒在受到电场或磁场作用时能够磁性极化，所述颗粒与至少一种农药或行为调节化学品相结合。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述颗粒包含金属铁、镍或钴、或其混合物。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述颗粒包被有作为农药或行为调节化学品载体的材料，或者直接包被有农药或行为调节化学品。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述载体包含脂类、树脂或聚合物。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述脂类是脂肪酸或者脂肪酸的酯或盐。
6.如前述任一权利要求所述的方法，其中所述颗粒具有与直径为0.1微米～50微米的球相当的单位重量。
7.如前述任一权利要求所述的方法，其中所述农药是杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、昆虫生长调节剂或化学不育剂。
8.如权利要求1～6任一项所述的方法，其中所述农药是细菌、真菌或病毒。
9.如权利要求1～6任一项所述的方法，其中所述行为调节化学品是信息素或化感素。
10.如权利要求1～8任一项所述的方法，其中所述农药是包含至多10重量％的微粒组合物的化学或天然杀虫剂或杀螨剂。
11.如权利要求1～6任一项或权利要求8所述的方法，其中所述农药是包含至多40重量％的微粒组合物的细菌、真菌或病毒。
12.如权利要求1～6任一项或权利要求9所述的方法，其中所述行为调节化学品的含量为从1皮克每颗粒到1微克每颗粒，所述颗粒的平均粒径为0.1微米～50微米。
13.如前述任一权利要求所述的方法，其中将害虫引诱到散发器，在所述散发器中一个或多个表面包被有所述微粒组合物。
14.如权利要求13所述的方法，其中通过化学引诱剂、生物引诱剂，食物源、光、色彩、视觉图案、红外线或声源或其组合将害虫引诱到所述散发器。
15.一种微粒形状的农药组合物，所述组合物包含起初未磁化的材料，所述颗粒在受到电场或磁场作用时能够磁性极化，所述颗粒与至少一种农药或行为调节化学品相结合。
16.如权利要求15所述的组合物，其中所述颗粒包含铁、镍或钴、或其混合物。
17.如权利要求15或16所述的组合物，其中所述颗粒包被有作为农药或行为调节化学品载体的材料，或者直接包被有农药或行为调节化学品。
18.如权利要求17所述的组合物，其中所述载体包含脂类、树脂或聚合物。
19.如权利要求18所述的组合物，其中所述脂类是脂肪酸或者脂肪酸的酯或盐。
20.如权利要求15～19任一项所述的组合物，其中所述颗粒具有与直径为0.1微米～50微米的球相当的单位重量。
21.如权利要求15～20任一项所述的组合物，其中所述农药是杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、昆虫生长调节剂或化学不育剂。
22.如权利要求15～20任一项所述的组合物，其中所述农药是细菌、真菌或病毒。
23.如权利要求15～20任一项所述的组合物，其中所述行为调节化学品是信息素或化感素。
24.一种捕虫器或散发器，其中至少一个表面包被有如权利要求15～23任一项所述的农药组合物。
全文摘要
本发明披露了一种控制害虫的方法，该方法包括将害虫的表面暴露于微粒组合物中，所述组合物包含起初未磁化材料的颗粒，所述颗粒在受到电场或磁场作用时能够磁性极化，所述颗粒与至少一种农药或行为调节化学品相结合。
文档编号A01N25/26GK1719976SQ200380105234
公开日2006年1月11日 申请日期2003年12月5日 优先权日2002年12月5日
发明者菲利普·豪斯, 卡伦·安德伍德 申请人:埃克索塞克特有限公司