加速蜕皮的化合物蜕皮甾类、其类似物和壳多糖合成抑制剂用于控制白蚁的用途的制作方法

专利名称：加速蜕皮的化合物蜕皮甾类、其类似物和壳多糖合成抑制剂用于控制白蚁的用途的制作方法
相关申请的交互参照本申请要求2004年2月19日提交的美国临时专利申请系列号60/546,356的优先权。
背景技术：
地下白蚁最常常从周围土壤进入建筑物以建筑物或建筑物内物体的木材，或其它纤维素材料为食。如果不加限制，白蚁可以引起巨大损害。结果，建立物理或化学屏障以防止白蚁进入建筑物或在白蚁侵入建筑物后消灭白蚁的努力证明对公众是巨大的费用。
地下白蚁在土壤下建造广大的觅食通道。一个蚁群可以含有几百万的白蚁，觅食地盘延伸到几百英尺(Su，N.Y.，R.H.ScheffrahnSociobiol.14(2)353-359)。由于地下白蚁是隐藏的生物，在发现一定损害、觅食隧道或活白蚁(诸如蚁群)之前，常常不知道它们的存在。
当前，有两种控制地下白蚁基本方法预防性控制和补救性控制。在美国的一些地区，在新建造的建筑物的地基下的土壤必须用杀虫剂(文中也称为杀白蚁剂)预处理以防止白蚁侵袭。然而，该屏障常常丧失它的连续性，并且当前可获得的土壤杀白蚁剂几年之后倾向于丧失它们的生物学活性。如果在建筑物之下或建筑物周围不应用额外化学品，土壤中定居的白蚁蚁群将可以侵入建筑物。
当房屋或其它建筑物受到地下白蚁侵袭时，一个选择是通过向混凝土地基下的土壤注入杀白蚁剂，在建筑物周边周围的土壤灌入杀白蚁剂，或两者的结合在建筑物地基周围导入杀白蚁剂。这种类型的建筑后处理费力并且不足以产生连续屏障。其它补救性处理包括点处理，诸如在建筑物的墙内撒入或注入杀白蚁剂(诸如三氧化二砷)。
具有较小环境影响并且显示出抗白蚁活性的一些毒药是已知的。然而，在1995年之前，这些毒药没有与将毒药有效率且和有成效地向目的害虫递送的方法结合使用。
1995年引进的第一种商业的白蚁诱饵系统SENTRICON彻底地改变了地下白蚁的控制实践。与以前的处理不同，监测诱饵程序诸如SENTRICON能消灭整个蚁群。参见WO93/23998、美国专利号6,370,812和美国专利号6,397,516。因为该靶标特异方法，所以仅仅需要几克氟铃脲就可以消灭包含几十万白蚁的蚁群(Su1994，J.Econ.Entomol.87389-397)。由于它的低环境影响，氟铃脲是在EPA降低杀虫剂危险行动(EPA′s Reduced Risk Pesticide Initiative)下注册的第一种化合物。SENTRICON系统是2000年EPA总统绿色化学奖(EPA′s Presidential Green Chemistry Award)的获得者。
仍然需要具有很少或无不利环境影响的额外白蚁毒药。例如，美国专利号5,753,249、6,214,364和5,558,862涉及通过施用破坏蜕皮甾类代谢途径的酶控制昆虫的方法。
昆虫具有保护它们免受外部因素诸如天气和天敌影响的外骨骼(主要由壳多糖和蛋白质构成)。然而，为了持续生长，不定期脱落外部角质层。内分泌产物，最显著地脑激素、保幼激素和蜕皮激素(


图1A)已知调节昆虫蜕皮(Chapman 1976)。蜕皮激素在释放到昆虫的血淋巴后快速转化为20-羟基蜕皮激素(或“20E，”
图1B)(Nation 2002)。倍半萜类化合物保幼激素(JH)的存在，保证昆虫保持幼态(即从较年幼的幼虫期蜕皮为下一幼虫期)。随着昆虫不断蜕皮，JH浓度降低并且可以甚至完全不存在最后幼虫龄期。不存在JH时，幼虫蜕皮成蛹或成虫期。
详细研究了JH、它的类似物(JHA)和模拟物(JHM)对白蚁的影响(Su和Scheffrahn 1990)。已知JHA和JHM(称为保幼激素类似物)产生大量兵蚁，所述兵蚁的功能是蚁群防卫。因为兵蚁必须通过白蚁工蚁喂食，所以白蚁蚁群含有最适比例的兵蚁的(Wilson 1971，Haverty 1977)。认为可以用诱导过多兵蚁形成的保幼激素类似物破坏白蚁社会的完整性，导致整个蚁群的破坏(Haverty 1977，Hrdy和Krecek 1972，Hrdy 1973)。然而，研究还显示保幼激素类似物仅仅对具有较低天然兵蚁比例的白蚁种诸如散白蚁属(Reticulitermes)的种有效(Su和Scheffrahn 1990)。具有相对高比例兵蚁的乳白蚁属(Coptotermes)的种通常包括世界上很大比例的经济上重要的白蚁(Su 2003)。
地下白蚁控制的一个相对最近的发展是用含有壳多糖合成抑制剂(CSI)诸如氟铃脲或多氟脲(noviflumuron)的白蚁诱饵消灭地下白蚁的巨大蚁群(Su 1994，Su 2003)。为了消灭白蚁的整个蚁群，诱饵的活性成分(AI)必须是非驱虫的、缓慢作用的并且它的致死时间必须是依赖剂量的，以便在死亡开始前通过白蚁将AI分布到整个蚁群(Su和Scheffrahn 1998)。昆虫生长调节剂(IGR)诸如保幼激素类似物和CSI满足所有这三种需要。然而，许多IGR是种特异的(Su 2003)。CSI一般抑制壳多糖的生物合成，但是它的完整过程仍然是不清楚的(Nation 2002)。
美国专利号6,093,415涉及白蚁诱饵中保幼激素类似物杀虫剂和CSI之间的协同作用。没有谈及蜕皮激素和其类似物。
虽然很好研究了保幼激素类似物和CSI对于白蚁控制的潜力，但是甚至对于白蚁中蜕皮激素的正常功能也知之甚少。Lüscher和Karson(1958)和Lüscher(1960)在试图确定(如果存在)蜕皮激素在白蚁的正常生物学中所起的作用(不是为了控制白蚁)时，报道单独注射蜕皮激素或与JH联合注射蜕皮激素诱导低等白蚁欧洲木白蚁(Kalotermes flavicollis)的正常pseudogate蜕皮。自他们的研究后，没有蜕皮激素在白蚁中或白蚁上影响的已知研究。
已经用合成的蜕皮甾类控制农业重要性的一些昆虫害虫，但不是白蚁。这些类似物一般模拟20E的活性以引起过早蜕皮(Wing等人1988)。在正常条件下蜕皮结束时，20E降解并分泌，因此完成羽化(Nation 2002)。然而，该类似物比20E更稳定且不容易降解或分泌(Wing等人1998)。结果，它们在昆虫血淋巴持续存在，干扰了完全蜕皮和引起超蜕皮作用(过早蜕皮而没有成功结束)。因此，可以将这些类似物称为蜕皮甾类激动剂(Dhadialla等人1998)。
美国专利号6,123,756和6,248,159涉及用于保护木材免受破坏干木材的昆虫诸如家希天牛(Hylotrupes bajulus)、木蛀虫(Anobium punctatum)和树皮甲虫(Lyctus brunneus)破坏的木材防腐剂。那些专利涉及用保幼激素和蜕皮激素激动剂的组合处理木材(而不是昆虫诱饵)。地下白蚁与干木材白蚁不同，它们不是破坏干木材的昆虫，并且在那些专利中没有谈及或提出。参见，例如，美国专利号5,027,546，所述专利描述了通过用液氮冷冻白蚁预期用于地上白蚁，即干木材白蚁的系统。
对一些昆虫物种检测蜕皮甾类激动剂RH-5849时获得了阳性结果(Darvas等人1992)，但是获得的关于蜕皮甾类激动剂对白蚁的潜在作用的信息有限。Raina等人(2003)报道一种此类激动剂特丁苯酰肼可以影响台湾乳白蚁(C.formosanus)的有翅若虫的生殖生理。然而，对于在诱饵中用来消灭地下白蚁蚁群，诱饵中的活性成分必须对组成蚁群大多数的白蚁工蚁是致命的。组成仅仅小部分蚁群的有翅若虫最后离开巢，在某处开始新的蚁群。然而，它们不象白蚁工蚁一样觅食。因此，消灭年幼的有翅若虫不影响总的蚁群和它的损害潜力。
特丁苯酰肼是Dow AgroSciences拥有的几种加速蜕皮的化合物(MAC)的一种。特丁苯酰肼对鳞翅目(Lepidoptera)和一些鞘翅目(Coleoptera)种有活性。在城市害虫控制商业中，特丁苯酰肼当前在美国以商品名MACH2TM注册，用于在住宅和商业草坪和高尔夫球场控制白蛴螬和表面喂食的鳞翅目。
检测特丁苯酰肼对白蚁的作用的报导有限。例如，来自佛罗里达昆虫学会(Florida Entomological Society)2002年会(Monteagudo & Su)的摘要涉及为检查昆虫生长调节诱饵特丁苯酰肼对北美散白蚁(Reticulitermes flavipes)的白蚁工蚁的偏爱性、阻碍性和致死率进行的选择试验的初步结果。相应的“10分钟论文”谈及在选择试验中评估了特丁苯酰肼作为对北美散白蚁的有毒诱饵的潜力。将由木屑组成的喂食块用不同浓度的特丁苯酰肼真空浸泡，在浓度大于4,000ppm时发生喂食阻碍性。USDA内部备忘录也谈及RH-0345(a.k.a.特丁苯酰肼)对台湾乳白蚁有翅和若虫的卵巢发育具有显著影响。然而，在试验中使用的低剂量的效果是暂时的。那个备忘录也讨论了用保幼激素类似物诱导突变兵蚁的形成。新奥尔良的USDA白蚁计划也检查了台湾乳白蚁中特丁苯酰肼的潜在杀卵作用并且在美国昆虫学会的2001年大会的10分钟口头发言中提出了结果(论文0269)。
对于白蚁控制，除了特丁苯酰肼外，关于检测蜕皮甾类或其类似物没有已知的报导。此外，关于CSI+MAC(或蜕皮甾类)类化学品的组合对昆虫，包括白蚁的作用没有已知的试验。
发明概述本发明部分涉及通过用壳多糖合成抑制剂(CSI)，诸如氟铃脲和/或多氟脲，和蜕皮甾类(和其类似物)或加速蜕皮的化合物(MAC)，诸如特丁苯酰肼控制白蚁。本发明也涉及包含这两种活性成分的混合物。MAC/蜕皮甾类类似物在白蚁工蚁中诱导初步的蜕皮事件，然后所述蜕皮事件使CSI破坏蜕皮和引起死亡。与单独每组化合物相比，引起加速蜕皮和抑制壳多糖合成的这些活性成分的组合在文中令人惊奇地表现出增强抗白蚁的活性。
本发明部分涉及向觅食的地下白蚁工蚁经口施用蜕皮甾类和其类似物。在进食本发明的蜕皮甾类后，诱导白蚁蜕皮。然而，它们不能完全蜕皮并最终死亡。这是第一次证实蜕皮激素对白蚁的致死作用。根据本发明使用的优选的蜕皮甾类是例如，蜕皮激素、其类似物和20-羟基蜕皮激素。与根据本发明的CSI使用时，该组合物令人惊奇地提供了比单独每组杀虫剂对白蚁更快(和更完全)的效力。
本发明包括任意给定的MAC杀虫剂(诸如特丁苯酰肼和/或双苯酰肼)与任意给定CSI一起所有的组合用于控制所有白蚁种。本发明也包括任意多种类型的剂型和递送系统(例如，诱饵、粉剂(dust)和液体剂型)。
附图简述
图1A显示蜕皮激素的化学结构。
图1B显示它的活性激素20-羟基蜕皮激素。
图2A显示蜕皮激素类似物双苯酰肼的化学结构。图2B显示特丁苯酰肼的化学结构。
图3图解了特丁苯酰肼和氟铃脲对北美散白蚁的作用。
图4图解了特丁苯酰肼和多氟脲对北美散白蚁的作用。
发明详述本发明部分涉及通过用壳多糖合成抑制剂(CSI)，诸如氟铃脲和/或多氟脲，和蜕皮甾类(和其类似物)或加速蜕皮的化合物(MAC)，诸如特丁苯酰肼控制白蚁。本发明也涉及包含这两种活性成分的混合物。MAC/蜕皮甾类类似物在白蚁工蚁中诱导初步的蜕皮事件，然后所述蜕皮事件使CSI破坏蜕皮和引起死亡。与单独每组化合物相比，引起加速蜕皮和抑制壳多糖合成的这些活性成分的组合在文中令人惊奇地显示出增强抗白蚁的活性。
本发明包括任意给定的MAC杀虫剂(诸如特丁苯酰肼和/或双苯酰肼)与任意给定CSI一起的所有组合用于控制所有白蚁种。本发明也包括任意多种类型的剂型和递送系统(例如，诱饵、粉剂和液体剂型)。
本发明也部分涉及经口施用蜕皮甾类和其类似物用于控制地下白蚁。当暴露于(进食或摄入)本发明的蜕皮甾类时，诱导白蚁蜕皮。然而，它们不能完成蜕皮并最终死亡。这是蜕皮甾类对白蚁的致死作用的第一次已知的报道。
也可以用本发明的组合物引起对目的白蚁的其它不利(但是所希望的)作用，诸如在受影响的白蚁中停止进食和明显毒性。此外，可以用有效量的蜕皮甾类诱导蜕皮；如文中讨论地，当用以“协同”或增强CSI的作用时，这是有帮助的。本发明提供了用于抑制白蚁(即，杀死它们和优选杀死整个蚁群，使它们生病、阻止它们进食木制建筑物，等等)的令人兴奋的新的选择。
根据本发明使用的优选的蜕皮甾类是例如，蜕皮激素、其类似物和20-羟基蜕皮激素(“20E”或“20E-蜕皮激素”；一般在昆虫内产生的蜕皮激素的副产物)。然而，如在以下更详细解释地，除了蜕皮激素和20E外，可以向白蚁喂食(和/或在食物中施用、在诱饵中提供，等等)其它蜕皮甾类。当根据本发明与CSI使用时，该组合令人惊奇地提供了比单独每组杀虫剂对白蚁的更快(和更完全)的效力。
相当令人惊奇地发现蜕皮激素和其类似物提供了极好的白蚁控制。这个发现完全出乎意料和令人惊奇，特别是注意到以前研究中，向白蚁注射蜕皮激素只引起成功蜕皮而没有任何有害作用时(Lüscher和Karson 1958；Lüscher 1960)。因此，在本发明的一些实施方案中，可以用蜕皮甾类组分而没有CSI组分。特丁苯酰肼，也称为RH-0345，是双苯酰肼的鞘翅类昆虫特异的变体。在用蜕皮甾类(或类似物)而不用CSI的实施方案中，此类实施方案排除特丁苯酰肼。注意到这一点后，文中所用的“加速蜕皮的化合物”包括天然和合成的化合物、蜕皮甾类、其类似物、特丁苯酰肼和有用的并且可以用于诱导白蚁中加速蜕皮和/或过早蜕皮的所有相关杀虫剂。
总结文中报道的一些其它结果，进行了一系列的实验室试验以确定在用特丁苯酰肼进行的经口摄入选择试验中北美散白蚁(EST)北美散白蚁(Kollar)的存活和进食反应。也进行了试验以评估当与壳多糖合成抑制剂氟铃脲或多氟脲组合时，(不同浓度)特丁苯酰肼的潜在加性/协同作用。当与每一类型的杀虫剂单独比较时，特丁苯酰肼加上CSI杀虫剂的组合引起增强的效力。虽然特丁苯酰肼与多氟脲组合活性速度增大，但是当与氟铃脲组合时，特丁苯酰肼的效果似乎更大。对于5000-ppm的氟铃脲，需要浓度为5000-ppm的特丁苯酰肼以在26天内引起显著的加性效应。较低浓度的特丁苯酰肼(2500-1250ppm)在14天内增强5000-ppm的多氟脲。对白蚁Amitemes wheeleri进行的较小规模的研究也表明与CSI杀虫剂组合时，特丁苯酰肼可以增强效力。
根据本发明使用(或适合使用)的蜕皮甾类类似物的其它实例包括最初设计用于控制鳞翅目害虫的杀虫剂双苯酰肼。它不影响用于控制其它昆虫害虫的有益的捕食性和寄生性昆虫的天然群体。图2A显示了来自1996Farm Chemicals Handbook的双苯酰肼的化学结构。RH-5849(1，2-二苯甲酰-1-叔丁基肼)是双苯酰肼的甲虫特异的备选杀虫剂。特丁苯酰肼，也称为RH-0345，是双苯酰肼的鞘翅目特异的变体。特丁苯酰肼也是与根据本发明的CSI使用的优选的MAC。图2B显示特丁苯酰肼的化学结构。一些其它蜕皮甾类激动剂包括甲氧苯酰肼和环虫酰肼(chromafenozide)。因此，本发明可以包括双苯酰肼、双苯酰肼类似物、RH-5849和环虫酰肼的用途。另一可能性是甲氧苯酰肼或RH-2485。
应当注意尽管术语“MAC”在本说明书中全文中使用，但是还可以认为MAC是抑制蜕皮的化合物。如文中别处描述地，虽然MAC可以诱导蜕皮，但是蜕皮没有完成。因此，术语“抑制蜕皮”也是适当的。
“第二种”活性成分(AI)(“第一种”AI是本发明的MAC、蜕皮甾类、或类似物)可以优选包含干扰外角质层形成的化学物质，诸如壳多糖合成抑制剂(CSI)。虽然已知CSI干扰壳多糖合成步骤，但是直到在预定的天然生物钟下昆虫产生蜕皮激素时才发生此种步骤。因此，CSI必须被动地等待发生天然蜕皮。当与CSI组合协同地使用时，蜕皮甾类或蜕皮甾类激动剂可以诱导白蚁蜕皮(经口摄入后)，甚至当白蚁摄入亚致死剂量(可以不引起超蜕皮作用但开始蜕皮的剂量)，然后蜕皮过程受到CSI的抑制。如以上谈及地，优选的第二种AI的实例是氟铃脲、多氟脲、氟脲杀、氟虫脲、定虫隆、双三氟虫脲(bistrifluron)、艾扎丁、氟丙氧脲和其它丙烯基脲，它们例如在制备含有毒药的基质期间，可以浸透或掺入到纤维素材料。
本蜕皮甾类或类似物“AI”(活性成分)可以与其它毒药或AI(例如，“第三种”AI)联合使用。本蜕皮激素型AI和其它优选的AI是缓慢作用的、在不排斥目标昆虫的浓度下是致死的并且能与以上描述的基质组合。
预计直接接触或摄入本毒药的害虫不会立即被杀死，而是行走到它们的群体和/或通过它们的群体召集巢内同伴到达毒药，因此导致控制大量的群体成员。优选害虫在遇到本发明的毒药后几天、几周或甚至几个月后死亡。
根据本发明使用的化合物可以在SENTRICON-样的试验站、地上试验站和密封诱饵的诱饵基质中使用。可以将本化合物投给觅食的地下白蚁工蚁并通过它们递送到同蚁群的巢内同伴。(除非另外注明，一般当文中提及“白蚁”时，是指地下白蚁。地下白蚁与干木材白蚁是不同的。)诱饵监测系统(如SENTRICON)和CSI是地下白蚁控制中相对近期的发展。含有壳多糖合成抑制剂(CSI)，诸如氟铃脲或多氟脲的白蚁诱饵可以有益地用于消灭大蚁群的地下白蚁(Su 1994，Su 2003)，所述消灭是常规的液体杀虫剂不能完成的。诱饵的活性成分(AI)必须是非排斥性的、缓慢作用的并且它的致死时间是依赖剂量的以便在死亡发生前，通过白蚁将AI分布到整个蚁群(Su和Scheffrahn 1998)。
虽然CSI对白蚁的缓慢作用的特征对于将AI完全分布到大蚁群用于消灭该蚁群是所希望的，但是在一些情况下氟铃脲诱饵杀死蚁群需要的漫长时间可能成为它的缺点。可以将此类白蚁诱饵消灭蚁群的时间期限分为三个阶段1)白蚁发现诱饵试验站(station)需要的时间，2)白蚁摄入致死剂量需要的时间，和3)白蚁开始蜕皮需要的时间(因此使摄入的CSI干扰成功的蜕皮，导致个体死亡)。多氟脲的相对更近期的使用缩短了第2阶段(摄入致死剂量需要的时间)。多氟脲比氟铃脲有更强的致死性，并且需要较小的量(因此摄入致死剂量需要的时间)来达到致死剂量。因为蜕皮过程开始前不发生CSI的作用，当使用CSI时第三个时间段保持相同。
在本发明中，第一次描述了蜕皮激素和20E对北美散白蚁和台湾乳白蚁的超蜕皮作用。这两种白蚁种代表世界上经济上最重要的白蚁属。根据本发明，在诱饵基质中可以用蜕皮甾类和蜕皮甾类激动剂以引起白蚁工蚁的致死延迟，导致蚁群的消灭。使用蜕皮甾类或这些蜕皮甾类激动剂比用CSI有益，因为蜕皮甾类在发生效应前主动诱导蜕皮而不是被动等待白蚁蜕皮。因此，本发明有益地(和令人惊奇地)除去(或缩短)消灭白蚁蚁群需要的第三个时间段。蜕皮甾类或本蜕皮甾类激动剂也可以与诱饵中的CSI协同地组合使用以诱导暴露于亚致死剂量的白蚁蜕皮，然而该蜕皮过程受到CSI的抑制。
某些蜕皮激素类似物是生长调节剂，对某些种的白蚁更有效。许多昆虫生长调节剂(IGR)也是种特异的。因此，对于给定情况，可以对它们进行选择和优化。在本发明公开之前，除特丁苯酰肼外，没有研究蜕皮甾类和其类似物控制白蚁的能力。然而，按照本发明的公开，现在将考虑蜕皮甾类，诸如蜕皮激素、其类似物和其副产物在白蚁控制计划中的用途。与本发明之前的现有技术状况相比，天然激素蜕皮激素和20E显示阳性结果这一事实现在将使本领域技术人员相信和预期现在可以用其它蜕皮激素激动剂，特别是具有所希望的结构特征的蜕皮激素激动剂来有益地控制白蚁。在优选的实施方案中，可以用诱饵中的蜕皮激素和20E在觅食工蚁级(和通过交哺的非觅食白蚁)的地下白蚁中诱导超蜕皮作用。
通过上述考虑，用本方法可以靶定(选择性)的白蚁种的实例包括台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus)、北美散白蚁(Reticulitermes flavipes)、西美散白蚁(R.hesperus)、美小黑散白蚁(R.virginicus)、美黑胫散白蚁(R.tibialis)和金黄异白蚁(Heterotermes aureus)，以及澳白蚁科(Mastotermitidae)(澳白蚁属(Mastotermes))、Hodotermididae(旱白蚁属(Anacanthotermes)、古白蚁属(Zootermopsis))、鼻白蚁科(Rhinotermitidae)(乳白蚁属(Coptotermes)、异白蚁属(Heterotermes)、散白蚁属(Reticulitermes)、漠白蚁属(Psammotermes)、原鼻白蚁属(Prorhinotermes)、长鼻白蚁属(Schedorhinotermes))、木白蚁科(Kalotermitidae)(树白蚁属(Glyptotermes)、新白蚁属(Neotermes)、砂白蚁属(Cryptotermes)、楹白蚁属(Incisitermes)、木白蚁属(Kalotermes)、缘木白蚁属(Marginitermes))、齿白蚁科(Serritermitidae)和白蚁科(Termitidae)(近扭白蚁属(Pericapritermes)、奇齿白蚁属(Allodontermes)、小白蚁属(Microtermes)、土白蚁属(Odontotermes)、象白蚁属(Nasutitermes)、白蚁属(Termes)、弓白蚁属(Amitermes)、球白蚁属(Globitermes)、锯白蚁属(Microcerotermes))、原白蚁科(Termopsidae)(原白蚁属(Hodotermopsis)、古白蚁属(Zootermopsis))的白蚁物种(和害虫属)，和白蚁的其它害虫物种。优选地，用本发明的方法靶定地下白蚁。
可以以多种方式实践本发明。在WO 93/23998、美国专利号6,370,812和美国专利号6,397,516中描述了一些优选的装置。本发明的一些实施方案可以包括外罩(housing)，其设计成封装监视装置和/或含有毒药的基质。这个外罩用于保护监视装置和/或含有毒药的基质免受环境影响。在外罩中可以以如此方式封装监视装置或者基质使得将它们移动到觅食白蚁时产生最小的破坏。这个外罩优选由耐久的、非生物降解性材料制造。优选地，一旦受到白蚁侵入，就可以将监视装置从土壤或从试验站房屋(利用试验站房屋以将觅食隧道的破坏降到最低是有利的)轻轻移走。除去监视装置后，可以将包含蜕皮甾类或其类似物(如果需要，和CSI)的含有毒药的基质置于试验站房屋中。监视装置和毒药基质优选包含纤维素。
如果需要，可以用多种材料包住含有毒药的基质。也可以用这个包装含有毒药的基质的方法产生“剂量包装”，其精确提供合适量的毒药。可以施用“有效量”的本蜕皮甾类毒药，所述“有效量”足够杀死白蚁、导致白蚁发病和/或防止白蚁喂食被保护的建筑物或地区。“有效量”也区别于可以在自然中发现的蜕皮激素或其类似物的天然存在(相对非常低)的水平。用于白蚁控制的“有效量”也可以区分于引起正常白蚁蜕皮过程的蜕皮激素的天然或非经口施用的量。
取决于使用的MAC和CSI(或如果用CSI)和对于给定应用的总体情况，可以以低于10,000ppm、7,500ppm或低于7,500ppm、5,000ppm或低于5,000ppm和1,000ppm或低于1,000ppm的浓度向觅食白蚁工蚁施用/使得它们可以接触本发明的蜕皮甾类(在毒药基质中存在)。也优选低于4,000ppm的浓度。考虑到这些样品“上限”，可以确定样品的“下限”并且其包括文中特别示例的任意浓度。例如，对于使用特丁苯酰肼的实施方案，优选的浓度范围(并且取决于使用的CSI)是2500-5000ppm。
此外，可以用多种方法和装置来实践本发明。可以选择精确方法和装置用于最佳控制特定目标害虫和环境背景。使用文中提供的教导，此类应用对本领域技术人员是显而易见的。例如，对于白蚁的特别“胆怯”的种，可以相应地选择本发明的毒药并用于WO 03/082000、US-2003-0177689-A1和美国专利号6,857,223中描述的密封诱饵。(一般地和/或特别地)通过使用WO 03/092376和US-2003-0180343-A1中的信息素和化学信息素和非纤维素聚合物递送装置也可以使得使用本毒药的诱饵站对白蚁更“诱人”。在本发明的一些实施方案中也可以利用电子监测。参见例如美国专利号6,404,210、6,052,066和5,815,090。
本发明包括一种或多种类型MAC/蜕皮甾类(和类似物)的组合和混合物与一种或多种类型CSI(例如氟铃脲和多氟脲)的组合和混合物。此外，不需要共同施用或正好在同时提供本发明的两种(或多种)活性成分(“AI”)。本发明包括顺序施用至少一种AI，接着，在允许本发明的增强作用的有效时限内，施用至少一种其它类别的AI。例如，可以首先提供MAC。在希望的时间(例如，当经过足够的时间以允许开始蜕皮时)后，可以提供CSI。也可以首先提供CSI(例如，允许在群体中分散)。然后可以提供MAC/蜕皮甾类/蜕皮甾类类似物(例如，以开始蜕皮和增强白蚁的杀灭/控制)。根据本发明，可以优化诸如时间和剂量的因素(例如，以实现一个或多个完整群体的控制，以保证充足分散到群体，等等)。
文中所提及或引用的所有专利、专利申请、临时申请和出版物都完整引用作为参考直至它们与本说明书的明显教导不一致的程度。
以下是阐明用于实践本发明步骤的实施例。不应将这些实施例理解为限定。除非另外说明，所有百分数都是按重量计并且所有溶剂混合物比例都是按体积计的。
实施例1-用于向地下白蚁喂食蜕皮激素和确定其效果的方案从三个蚁群收集白蚁，使用前，每种台湾乳白蚁和北美散白蚁在实验室保持在26℃±1℃和98±2％RH。在甲醇中溶解工业级的蜕皮激素并通过连续稀释获得0.1、1、10、100和1,000-ppm的溶液。用甲醇溶液(例如，0ppm AI)作为未处理的对照。将每种浓度的溶液(0.2ml)移液到固定在5-cm直径的玻璃培养皿的55-mm直径的Whatman 1号滤纸上并允许蒸发过夜。
这张滤纸作为25只白蚁，加上北美散白蚁的1只兵蚁或台湾乳白蚁的3只兵蚁的纤维素食物来源，所述白蚁是在用0.175ml的去离子水湿润滤纸后引入每个培养皿的。对于每个种，对于每种浓度，三个蚁群的每一个用两个子样本，总共72个实验单位。生物测定单位保持在26±1℃。每日观察，持续12天。对显示不完全蜕皮症状的白蚁进行计数，并将死亡的白蚁从每个单位除去。因为受影响的白蚁不会恢复，所以死亡率数据中包括受影响的白蚁数。对于每种处理和种组合，第12天将浓度中显示不完全蜕皮症状和死亡的白蚁的平均百分数进行反正弦根转换并进行方差分析(ANOVA)。用Fisher′s最小显著差数(LSD)检验(SAS Institute 1999)分离浓度中的显著差异(α＝0.05)。
实施例2-向地下白蚁喂食蜕皮激素的结果暴露于1,000ppm的蜕皮激素后，两种白蚁种的超蜕皮作用(不完全蜕皮)的症状是明显的(表I)。暴露大约7天后，由于不完全蜕皮，一些白蚁显示“弯曲”(jackknife)体位。如Su & Scheffrahn(1993)报导的，该症状与暴露于壳多糖合成抑制剂氟铃脲的症状相似，或与用蜕皮激素激动剂处理时从鞘翅目昆虫和鳞翅目幼虫观察到的症状(其中开始过早蜕皮但是没有终止后发生的死亡)相似(Dhadialla等人1998)。这是仅仅第二次从白蚁记录到此类不完全蜕皮症状(第一次是通过CSI引起的症状)。使用CSI，在预设的生物学时间表下蜕皮激素启动天然蜕皮后，白蚁蜕皮受到抑制。利用如在这个实验中描述的蜕皮激素暴露，人工诱导白蚁过早蜕皮而不成功结束。这是为什么不完全蜕皮症状在蜕皮激素(7天)中快于在CSI(4-8周)中出现的原因。第12天对暴露于＞100ppm蜕皮激素的两种白蚁种记录了显著死亡率(表I)，大部分北美散白蚁显示超蜕皮作用的症状。令人惊奇地，从暴露于100-ppm蜕皮激素的台湾乳白蚁中记录了100％死亡率。台湾乳白蚁通常对IGR的反应低于对北美散白蚁的反应，但对于蜕皮激素，这似乎是颠倒的。
列中的平均数跟着相同字母的不是显著差异的(α＝0.05；ANOVA[SASInstitute 1999])。
实施例3-用于向地下白蚁喂食20-羟基蜕皮激素和确定其效果的方案20-羟基蜕皮激素是蜕皮激素的副产物。如以上实施例1中讨论地，以与蜕皮激素相同的方式将工业级的20-羟基蜕皮激素(20E)溶解和使用。以下实施例中给出了结果。
实施例4-向地下白蚁喂食20-羟基蜕皮激素的结果暴露于1,000ppm的20E后，两种白蚁种超蜕皮作用的症状是显而易见的(表II)。暴露大约7天后，如以上在实施例2中讨论地，由于不完全蜕皮，一些白蚁显示“弯曲”体位。对于蜕皮激素，20E也以快于CSI的速度引起不完全蜕皮。
记录了暴露于＞100ppm 20E的北美散白蚁的显著死亡率，暴露于1,000ppm的北美散白蚁的死亡率为100％(表II)。台湾乳白蚁对20E的反应低于北美散白蚁，在1,000ppm下显示大约75％的死亡率。虽然如此，蜕皮激素和20E的结果更好于特丁苯酰肼，当在相似条件下检测时，10,000ppm的特丁苯酰肼导致台湾乳白蚁的死亡率仅仅为50％(Monteagudo和Su 2002)。
列中的平均数跟着相同字母的不是显著差异的(α＝0.05；ANOVA[SASInstitute 1999])。
实施例5-与壳多糖合成抑制剂(氟铃脲和多氟脲)组合并用北美散白蚁(EST)在喂食选择试验中测试时MAC杀虫剂特丁苯酰肼的加性效应这个实施例概述了用特丁苯酰肼进行的经口摄入选择试验中，确定北美散白蚁(EST)、北美散白蚁(Kollar)生存和进食反应的一系列实验室试验。也进行了检测以评估当与壳多糖合成抑制剂氟铃脲或多氟脲组合时，(不同浓度的)特丁苯酰肼的潜在加性/协同作用。
试验#1选择喂食诱饵试验，特丁苯酰肼+氟铃脲。进行了配对选择喂食试验以比较在滤纸(丙酮载体)上处理的工业级特丁苯酰肼和氟铃脲的不同组合引起的进行反应和所得死亡率。试验装置由与7-cm长的2.5-mm直径(ID)的聚乙烯(tygon)管连接的两个圆形塑料容器组成。将已知数目的白蚁工蚁导入到含有大约1∶1∶1蛭石/沙/水混合物的中央停泊室(有通风盖的5.5cm圆形容器)。中央停泊室通过聚乙烯管与含有配对进行选择的诱饵觅食室(无沙/蛭石基质)连接。
对EST给予在未处理的南方黄松(SYP)木块和处理的滤纸之间进食的机会。在1250、2500和5000ppm的浓度单独检测特丁苯酰肼。在5000ppm检测氟铃脲，并且也与每种前述浓度的特丁苯酰肼组合检测。为了比较，也检测5000ppm的工业级多氟脲。12天后，将所有处理移去，烘干，并称重以测量消耗。将滤纸置于所有生物测定单位再保持14天。然后对每种一式两份的存活白蚁计数。因此，在最初暴露于毒药后26天对存活的白蚁进行计数。每种处理重复4次，每次重复使用50只白蚁。
EST对滤纸(FP)上的所有处理显示出明显的阳性或中性进食反应(表III)。作为单一处理，26天后，5000-ppm多氟脲引起的效力显著大于5000-ppm特丁苯酰肼或5000-ppm氟铃脲，而5000-ppm特丁苯酰肼比5000ppm氟铃脲明显更有效。当与每种处理单独比较时，5000ppm特丁苯酰肼+5000ppm氟铃脲的组合导致显著较低水平的存活。此外，特丁苯酰肼+氟铃脲的组合与通过5000ppm多氟脲提供的效力水平相等。注意5000ppm氟铃脲与较低浓度的特丁苯酰肼组合相对于单独用5000ppm氟铃脲处理不导致显著增强的效力。参见图3，其图示了来自表III的数据。
a每种选择试验重复4次(50只白蚁/重复)b每个选择试验中，后面跟着相同字母的对不是显著差异的(LSD；p＞0.10)c后面是相同字母的平均数不是显著差异的(LSD；p＞0.10)试验#2选择喂食诱饵试验，特丁苯酰肼+多氟脲。用试验#中描述的相同方法进行标准的配对选择喂食试验来比较在滤纸(丙酮载体)上处理的工业级特丁苯酰肼和多氟脲的不同组合引起的进食反应和所得死亡率。对EST给予在未处理的南方黄松(SYP)木块和处理的滤纸之间进食的机会。在浓度5000ppm单独检测特丁苯酰肼和多氟脲。也检测与1250、2500或5000ppm特丁苯酰肼组合的五千ppm(5000-ppm)的多氟脲。14天后，将所有处理除去，烘干，并称重用于测量消耗。因为多氟脲的快速活性，所以在仅仅喂食14天后，对每个重复中存活的白蚁进行计数。每种处理重复4次，每次重复使用50只白蚁。
与试验#1的结果相似，虽然对于5000-ppm特丁苯酰肼处理的FP有数字上较小的接受性，但是对于任何处理没有观察到显著的排斥性(表IV)。仅仅14天后，5000ppm多氟脲已经提供了十分显著的效力(仅仅27％存活)。27天后，5000-ppm特丁苯酰肼单一处理也对存活产生显著影响。然而，向多氟脲加入特丁苯酰肼似乎进一步提高活性速度，特别是当加入两种最低浓度的特丁苯酰肼时。这在图4的图解中也可以看到。最有效的组合是5000ppm多氟脲+2500ppm特丁苯酰肼，该组合引起显著高于单独测试的5000ppm多氟脲或特丁苯酰肼的效力。
a每种选择试验重复4次(50只白蚁/重复)b每个选择试验中，后面跟着相同字母的对不是显著差异的(LSD；p＞0.10)c后面跟着相同字母的平均数不是显著差异的(LSD；p＞0.10)总结这些研究的结果表明特丁苯酰肼加上CSI杀虫剂的组合与单独每种类型的杀虫剂相比，可以引起增强的活性。当与氟铃脲组合时特丁苯酰肼的影响看起来较大，但是与多氟脲组合时也看到活性速度增加。对于5000-ppm的氟铃脲，需要5000-ppm浓度的特丁苯酰肼以在26天内引起显著的加性效应。较低浓度的特丁苯酰肼(2500-1250ppm)在14天内增强5000-ppm多氟脲。虽然与氟铃脲或多氟脲单独比较时，特丁苯酰肼具有引起较低的白蚁诱饵接受性的趋势，但是对于在这个研究中任意浓度的特丁苯酰肼都没有观察到显著的排斥性。
实施例6-当与多氟脲组合并在用美普弓白蚁(Amitermes wheeleri)进行的强制进食试验中检测时MAC杀虫剂特丁苯酰肼的加性效应这个实施例概述了用特丁苯酰肼、多氟脲和这两种活性成分的组合进行的经口摄入选择试验中确定美普弓白蚁的存活和进食反应的实验室试验。美普弓白蚁属于白蚁科，与实施例5中的北美散白蚁(鼻白蚁科)是不同的类别。
进行了强制进食试验以比较在纯化的纤维素诱饵上处理的不同活性成分引起的死亡率。检测装置与在实施例5中描述的相同。在5000-ppm浓度的诱饵上检测了多氟脲，并且也与5000-ppm特丁苯酰肼组合进行检测。也检测了空白诱饵。在最初暴露于毒药后28天，也对存活的白蚁进行计数。与空白对照相比，多氟脲将白蚁存活率降低一半。然而，多氟脲和特丁苯酰肼的组合引起100％死亡，再一次表明特丁苯酰肼可以增强对CSI杀虫剂的效力速度。
参考文献Chapman，R.F.1976.The insects.Structure and function.Elsevier，New York.
Darvas，B.，L.Polgár，M.H.Tag El-Din，K.Erss & K.D.Wing.1992.Developmentaldisturbances in different insect orders caused by an ecdysteroid agonist，RH 5849.J.Econ.Entomol.852107-2112.
Dhadialla，T.S.，G.R.Carlson & D.P.Le.1998.New insecticides with ecdysteroidal andjuvenile hormone activity.Annu.Rev.Entomol.43545-569.
Haverty，M.I.1977.The proportion of soldiers in termite coloniesa list and a bibliography(Isoptera).Sociobiology 2199-216 I.1973.Effect of juvenoids on termites and honeybees.Proc.7th Int′l.Congr.IUSSI，London 1973，pp.158-161. I.& J. 1972.Development of superfluous soldiers induced byjuvenile hormoneanalogues in the termite，Reticulitermes lucifugus santonensis.Insectes Soc.19105-109.
Lüscher，M.1960.Hormonal control of caste differentiation in termites.Ann.New YorkAcad.Sci.89549-563.
Lüscher，M.& P.Karlson.1958.Experimentelle auslsung von hutungen bei der termiteKalotermes flavicollis(Fabr.).J.Insect Physiol.1341-345.
Monteagudo，E.，and N.-Y.Su.2002.Evaluation of halofenozide as a bait toxicant againsteastem subterranean termite(IsopteraRhinotermitidae).Annual Mtng.Entomol.Soc.America，Ft.Lauderdale，FL.Nov.17-20.
Nation，J.L.2002.Insect Physiology and Biochemistry.CRC Press，Boca Raton，FL.
Raina，A.K.，Y.I.Park & Z.Hruska.2003.Ecdysone agonist halofenozide affects corporaallata and reproductive physiology of the Formosan subterranean termite，Coptotermesformosanus.J.Insect Physiol.49677-683.
SAS Institute.1999.SAS/STAT guide for personal computers，8th ed.SAS Institute，Cary，NC.
Su，N.-Y.1994.Field evaluation of a hexaflumuron bait for population suppression ofsubterranean termites(IsopteraRhinotermitidae).J.Econ.Entomol.87389-397.
Su，N.-Y.2003.Baits as a tool for population control of the Formosan subterranean termite.Sociobiology 41177-192.
Su，N.-Y.，& R.H.Scheffrahn.1990.Potential ofinsect growth regulators as termiticidesAreview.Sociobiology 17313-328.
Su，N.-Y.，& R.H.Scheffrahn.1993.Laboratory evaluation of two chitin synthesis inhibitors，hexaflumuron and diflubenzuron，as bait toxicants against Formnosan and easternsubterranean termites(IsopteraRhinotermitidae).J.Econ.Entomol.861453-1457.
Su，N.-Y.，& R.H.Scheffrahn.1998.A review of subterranean termite control practices andprospects for integrated pest management programs.Integrated Pest ManagementReviews 31-13.
Wilson，E.O.1971.The Insect Societies.Belknap Press，Cambridge，MA.
Wing，K.D.，R.A.Slawecki & G.R.Carlson.1988.RH 5849，a nonsteroidal ecdysoneagonistEffects on larval Lepidoptera.Science 241470-472.
权利要求
1.用于控制白蚁的组合物，其中所述组合物包含加速蜕皮的化合物和壳多糖合成抑制剂。
2.用于保护地区免受白蚁损害的方法，其中所述方法包括向白蚁提供供摄取的蜕皮甾类，和向所述白蚁提供供摄取的壳多糖合成抑制剂。
3.权利要求2的方法，其中所述蜕皮甾类是加速蜕皮的化合物。
4.权利要求1的组合物，其中所述加速蜕皮的化合物是蜕皮甾类。
5.权利要求1的组合物，其中所述加速蜕皮的化合物是蜕皮甾类类似物。
6.权利要求2的方法，其中所述蜕皮甾类选自蜕皮激素、蜕皮激素类似物和20-羟基蜕皮激素。
7.权利要求1的组合物，其中所述加速蜕皮的化合物是特丁苯酰肼。
8.权利要求1的组合物，其中所述加速蜕皮的化合物选自双苯酰肼、RH-5849、环虫酰肼和甲氧苯酰肼(RH-2485)。
9.权利要求1的组合物，其中所述壳多糖合成抑制剂选自氟铃脲、多氟脲、氟脲杀、艾扎丁、氟虫脲、定虫隆、双三氟虫脲和氟丙氧脲。
10.权利要求1的组合物，其中所述组合物为选自纤维素诱饵、粉剂和液体剂型的形式。
11.权利要求1的组合物，其中所述组合物存在于耐久外罩中的诱饵中。
12.权利要求1的组合物，其中所述组合物存在于密封的诱饵中。
13.权利要求2的方法，其中在诱饵中提供蜕皮甾类和所述壳多糖合成抑制剂，所述诱饵包含所述蜕皮甾类和所述壳多糖合成抑制剂。
14.权利要求2的方法，其中顺序提供所述蜕皮甾类和所述壳多糖合成抑制剂。
15.权利要求2的方法，其中所述白蚁选自北美散白蚁和台湾乳白蚁。
16.权利要求2的方法，其中向已知的所述白蚁侵袭地区提供所述蜕皮甾类和所述壳多糖合成抑制剂并且所述白蚁属于白蚁科。
17.权利要求2的方法，其中所述地区是包含木材的建筑物。
18.权利要求2的方法，其中所述地区是森林。
19.用于控制白蚁的方法，其中所述方法包括向白蚁提供供摄取的加速蜕皮的化合物，其中所述加速蜕皮的化合物不是特丁苯酰肼。
20.权利要求19的方法，其中所述加速蜕皮的化合物是蜕皮甾类。
21.权利要求19的方法，其中所述加速蜕皮的化合物是蜕皮甾类类似物。
22.权利要求19的方法，其中所述加速蜕皮的化合物选自蜕皮激素、蜕皮激素类似物和20-羟基蜕皮激素。
全文摘要
本发明部分涉及经口施用蜕皮甾类用于控制地下白蚁。根据本发明使用的优选的蜕皮甾类是例如，蜕皮激素、某些蜕皮激素类似物和20－羟基蜕皮激素。在一些优选的实施方案中，在白蚁诱饵中联合使用一种或多种这些化合物与一种或多种壳多糖合成抑制剂。因此，本发明还部分涉及通过用壳多糖合成抑制剂(CSI)如氟铃脲和/或多氟脲，与蜕皮甾类(和其类似物)或加速蜕皮的化合物(MAC)，诸如特丁苯酰肼一起控制白蚁。本发明还涉及包含这两种活性成分的混合物。MAC/蜕皮甾类类似物在白蚁工蚁诱导最初的蜕皮事件(它们不能完成蜕皮)，然后所述蜕皮事件使CSI进一步破坏蜕皮并引起死亡。与单独的每组化合物比较，引起加速蜕皮与壳多糖合成抑制的这些活性成分的组合在文中令人惊奇地表现出增强抗白蚁的活性。
文档编号A01N25/02GK1921756SQ200580005424
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月17日 优先权日2004年2月19日
发明者苏南耀, J·E·金, P·A·尼塞 申请人:佛罗里达大学研究基金公司, 美国陶氏益农公司