用作杀虫剂之芳香醛及其于杀蜘蛛上的应用的制作方法

专利名称：用作杀虫剂之芳香醛及其于杀蜘蛛上的应用的制作方法
技术范围本发明系关于以类黄酮醛作为生物控制昆虫及蜘蛛的方法。本方法可以生物控制双斑蜘蛛虱螨，苍蝇，跳蚤，蜱，蟑螂，西部穴居白蚁，蚂蚁，蚊子，虱子，叮人的小虫蠼蝬所采用的是具有肉桂醛或α-己基肉桂醛组合物为实施例加以说明。
背景有机物质，包含腐败之有机物，为孕育许多有机生物之温床，其中许多种类之有机生物需依靠一些特别的有机物质为养分的来源。寄居之有机生物包含许多种类的昆虫与蜘蛛，某些种类会传播疾病及/或破坏及所寄居之物质。寄居于某一特定有机物质之昆虫和蜘蛛包含那些与细菌共生的品种，例如蟑螂，跳蚤，白蚁及蜘蛛虱状螨；有机体寄主缺乏共生菌时便无法生存。这些定居的生物体也包括这些哺乳动物的病媒，且包括有蜱，螨，跳蚤，和蚊子以及各类吸食汁液之昆虫，它们均为植物疾病之病媒，且包括蚜虫和thrips。Prostigmata包括吸食汁液的植物寄生虫，最重要的是瘿螨和spider mite，其引起了边界范围内农用和园艺植物的损伤。
大部分蜱目中包含那些医学上重要的种类。单是其吸血的习性便会引进宿主的刺激及不适。然而，蜱在作为带原者及传播人类疾病微生物上所扮演的角色才是医学界所关心的。微生物，主要为病毒，立克次体和螺旋杆菌，借着蜱进食时之唾液而传染，任何一种微生物均可被一系列不同种类的蜱携带而传播。由病毒引进出血性热或脑炎，其栖息地在加拿大，美国，马来西亚，印度，以及东北和西欧均有病例。由蜱引起的不同型之疾病通常以病例第一次被发现的地区来命名(例如，Omsk出血性热)。
另一种具有地理性传播风险的疾病为Lyme疾病(LD)。LD为一种多重系统之发炎性疾病在早期会区域性的影响皮肤，及关节，神经系统和，程度稍为轻微的，则是影响其它有机系统。象病毒一样，立克次体仅在活细胞内出现人类之立克次体感染主要为斑疹热，蜱热及斑疹伤寒，最著名的例子为落矶山热，位于美国西部借木蜱而传播。螺旋杆菌，引进人类特征性回归热乃借鸟蜱属(Ornithodoros)而传播。这些均发生于非洲及美洲。
在牛身上，革状鸟蜱(Ornithodorod coriaceus)已经被研究以期发现其和牛流产之关系。流行性牛流产Epizootic Bovine Abortion(EBA)在加州地区已被公认为最主要防碍牛群生产数目之原因，不同年龄和品种的牛均对该病敏感，最高达到40％之流产率并非不寻常。革状鸟蜱(O.coriaceus)经测定为病媒之能力乃在加州EBA流行动物地区所发现的。在转运至实验室并经过对实验室环境的适应后，借着血液喂食令牛heifers接触EBA。一个介于血液喂食革状鸟蜱及随后引之疾病的因果关系于是被建立进来。此类软蜱疾病代表加州地区每年三千万至五千万的问题，大灾祸时则造成每年一亿元的损失。另一感染牛的病媒是软蜱，软蜱同时也是许多节足动物媒病毒(arboviruses)的病媒。
属于Trombiculidae科之蜱幼虫，通常被称为秋螨或红虫，大多数为靠脊椎动物淋巴液为食之体外寄生虫。约有20种会引起皮肤炎(瘙痒症)，乃由于秋螨之唾液所造成之过敏反应，或散播人类疾病之有机体。后者中有最重要的螨疾病，丛林型斑疹伤寒或日本秋螨病，发生在东亚和东南亚许多地区。感染人类最著名之螨为痂螨或疥虫。痂螨，已知其对牛也会造成极大的刺激，具有高度感染力且其影向范围可由皮肤过敏至死亡。最喜爱之感染部位为手及腕部；通常导致严重的搔痒及皮疹。
家尘螨会引起以气喘及鼻炎形式存在之人体过敏反应。数种食品中的虱子造成处理污染食品之人皮肤发炎包括杂货商痒症，乃由四种蜱所引进。角虱(crab louse)，头虱(人虱，Pediculus humans)及耻骨虱(阴虱，Phthirius pubic)，都会造成人体的不适。虱是疹伤寒之病媒，一种由斑疹伤寒立克次体(Rickettsia Prowazaki)所引起之疾病。数以百万计的人因此疾病而死亡。在家畜疾病中以及，更重要的，由于刺激造成的体重减轻，均为虱子所引起。
蚊子，由于不仅只是携带病原微生物甚至孕育它们，因此是人类健康上的一种重要的威协。它们已经特化成适于传播病毒性疾病，因此被公认为是线虫及原虫之媒介。蚊子之种类中与人们最密切的是黑斑蚊属(genus Aedus)。在北美洲即有150种属于此属之蚊子--其一，(Aedesvexans)蚊，内陆洪水蚊，以其刺痛之叮咬而闻名。对造成人类健康困扰方面而言，最重要的黑斑蚊种类为黄热斑蚊(A.aegypti)乃是小脑活树病毒(arbovirus)的媒介在人体引起黄热病。
其它与小脑活树病毒相关之黑斑蚊种类包含那些引起登革热；东方及西方脑炎，委内瑞拉马脑炎；圣路易脑炎；chikungunya；oroponehe和bunyamidera。由于其疾病范围的宽广，因此对于新近发现(1985)之白线斑蚊(A.albopictus)的关切乃是理所当然的。已知白线斑蚊为登革热之媒介并且也是一些脑炎，出血性热和黄热病之可能的媒介。库列蚊属(genus Culex)含各个种类包括常见之家蚊(C.pipiens)。在北美洲，它被认为与传播各式脑炎及由丝虫(Wucherevia banufti或马来亚Brugia氏丝虫(Brugia malayi)引起之脑炎的媒介。蚊子同时也可是艾波拉(Ebola)的媒介，由丝病毒(filovirus)所引起。
在疟蚊属(genus Anopheles)中，全球共约有300种，其中有15种在北美洲。许多蚊种以人血为食，但全球大多数的蚊种则不；对它们来说吸食人血并不愉快且它们较喜欢其它的脊椎动物，并在其宿主身上造成疾病。某类疟蚊可作为在血液循环之病原微生物的媒介。其中有传播原虫之疟原虫属(genus Plasmodium)，在人体引起疟疾使二亿至三亿人口受苦且每年导致至少两百万人死亡。人类受苦于该属四种蚊间日疟原虫(P.vivax)，卵圆疟虫(P.ovale)，四日疟原虫(P.malariae)及镰状疟虫(P.folciparum)。
其它能作为病原媒介之害虫包含蟑螂。蟑螂一直是分布最广造成最多麻烦之家庭及商业上之害虫，尽管杀虫剂之使用已经非常广泛。在加州地区最具传染性的蟑螂为Blattella germanic(L)，德国蟑螂。此类蟑螂可在杂货店，餐厅，医院，监狱，旅馆，公寓，家庭，特别是任何储存食物的地方。大部分时后是与卫生程度之不足有关因此和数种病原微生物的散播相关。蟑螂之分泌物或表皮会对人体引起荨麻疹或皮疹，咳嗽，喷涕以及接触或吸入性过敏反应。定期喷洒杀虫剂乃是一般防制蟑螂的方法。常见的策略为喷洒曾看见昆虫或其可能躲藏的区域。蟑螂快速扩展其族群的能力，其与人类及食物的密切关系，以及其能躲藏在无法接近的区域使得欲有效的消灭蟑螂成为一件困难的工作。
许多制剂被用来作控制昆虫及蜘蛛害虫。使用的制剂包含下列物质有机磷例如马拉松(malathion)和ditrom；非有机磷例如除虫菊(pyrethrum)和pyrethroids(合成除虫菊synthetic pyrethrum)；矿物油；油；(methoprene)；bacillus thuriengiensis israelensis结晶蛋白质。然而，广泛使用杀虫剂造成具抗性之害虫的发育及演化，同时也带来关于杀虫剂应用的环境及健康的忧虑。举一个例子，马拉松在EPA之注册过程中被取消，DDT的注册也同样因类似的环境及健康的理由被注消。一个高度可见的生态-环境团体及公共管理单位造成在美国愈来愈少杀虫剂的注册以及，随之而来，愈来愈少的相关研究及发展。因此研究及或发展，“生物合理的”制剂对动物及环境具有低毒性但又能有效的控制昆虫及蜘蛛害虫的兴趣是众所关切的。
相关文献一种保护农作物不受害虫包括昆虫侵袭之方法使用含肉桂醛之组合物并须抗氧化物之使用已在美国专利案号4,978,686中被注消。借由喷洒一含肉桂醛组合物之溶液来保护农作物不受害虫侵袭之法国专利案号2529755已被注消。美国专利案号2,465,854中描述了一种组合物含肉桂醛衍生物之杀虫剂。
美国专利案号4,978,686描述了在活的人体及动物有机体中借蒸汽方式使用由芳香植物中提炼之萜烯将病毒去活性之方法。所提到的萜烯有黑胡椒油，肉桂粉油，白豆蔻油(cardamon oil)，乙酸沉香酯(linallyacetate)，肉桂醛，黄樟素(safrol)，香芹酮(carvon)以及顺/反柠檬醛(cis/trans citraol)。抗霉菌-抗细菌之清洁液含肉桂物质在美国专利案号4,477,361中被提到。
本发明之摘要本发明提供一种借着使用类黄酮醛而由营养控制昆虫及蜘蛛族群的方法。本方法步骤包含让靶害虫接触足够控制其生长之类黄酮醛。类黄酮醛可由各类之制剂提供，包括陷井内的成分且选择性的添加了具有该害虫之化学吸引物。调控生长之物质具有如(1)所示之化学式。
其中R表示-CH2OH或-CHO；n是一0至3之整数；每一个R1单独代表基OH或一含1到10个碳原子及0到5个杂原子之有机取代物，其中全部碳原子和杂原子的数目在所有R1取代基上不得大于15，R4代表氢或含有1至10个碳原子的有机取代基。感兴趣的还有α取代的醛基，例如α-己基肉桂醛。这些物质包含天然化合物如肉桂醛，松柏醛以及与其相关之化合物。本发明在控制受害地区，或容易受害地区害虫族群上相当有效。本方法对杀死靶害虫族群相当有效。具体实施例的简要描述借由类黄酮醛的使用来达到一个地区之生物控制所提出的方法及组合物乃是为了得到和/或保持一个地区没有害虫的存在例如昆虫及蜘蛛。“生物控制”的意思是指借着杀虫剂对特定害虫的直接效用或寄居于特定害虫体内共生菌之抗菌作用来完成其间接效用。特定害虫居住的地区必须与天然物质接触。“寄居”的意思是指害虫居住的地区必须能够提供有机物质做为其营养的来源，典型的必需营养如氨基酸，特别是甲硫氨酸。“天然物质”的意思是指天然来源的有机物质对一有机体而言是独一无二的，或是对一小群与其密切相关的有机体而言是很平常的，包括由此有机物质所提供的次级代谢物。天然物质可由天然的来源中加以分离，也可部分或全部由合成而来，或借由重组技术而得。所提供之天然物质，可直接加入有害虫居住的有机物质内或当成诱饵，将视受害程度及所使用物质到某种程度而定因此须借着实验来求得最佳结果。
本发明主题之组合物及方法提供了几个优于现行组合物及方法得的优点，包括在其所使用的浓度使用时对人体，动物及食品均无害。此外，其组合物可注入有机物质中做为害虫之以及/或结合在固体支持物上但其本身对动物无害，包括人体制剂的残留性亦可以被控制。当短期残留对于就相关昆虫采取的害虫控制方法是有益时，这一点是有益的。另外，该制剂对于对其他化学剂具有抗性的害虫是有效的，对于多种靶生物体是有效的，包括对于传统处理方法具有抗性的昆虫。这消减了对于生物防治多于一种靶害虫施用多种化学剂的需要。再次进入时间亦不成问题。一般地，制剂对靶生物体快速致死；当与无再次进入时间相偶合时，这是一个特别有价值的特性。另一个优点是，芳香醛，特别是具有肯定性的器官感觉和嗅觉特性的，可以改进处理地区的气味。例如HCA的气味被描述为花香或茉莉花香，具有植物特征(技术资料)。
当施用于动物时(包括人类)，在使用浓度下，本制剂对皮肤无毒性和刺激性。例如，α-己基肉桂醛对大鼠的LD50是3.1g/kg其皮肤LD50大于3g/kg(Moreno，O.M.Report to RIFM，1971年3月24日。在occluson条件下(Moreno)，发现HCA以纯化合物的形式施用于完好或磨损兔皮肤时，具有温和的刺激性(Moreno)。当以12％的浓度溶于石油时，HCA在紧密贴敷48小时之后，对人类受试者不产生刺激，在25个人类受试者进行的最大量试验表明不产生敏感性。(Kligman(1966)J.Invest.Dermatol 47393)。在100个人类受试者中进行的重复的贴敷测试时，在二乙基phthalate中的浓度为20％的HCA不产生阳性反应。在豚鼠中进行的最大值测试研究中，Senma其及同事报道了一种趋势，当在肉桂醛中取代α-氢的C原子数升高时，敏感性反应的比例降低。
本发明制剂如上化学式(1)所示。较适宜之制剂如下列化学式(2)所示。
其中R1代表甲醇-CHO；R2代表-OH或一含1至10个碳原子及之有机取代基；R3代表甲氧基或一含1到10个碳原子及之有机取代基R4代表H或一含有1至10个碳原子的有机取代基。其中比较有兴趣的是类黄酮醛，特别是芳香族醛类。在本发明中使用的芳香族醛类的实施例为肉桂醛((3)如下列)。
以及松柏醛((4)如下列)
其他感兴趣的化合物包括式(1)化合物的类似物例如在α位上用烷基，例如己基，或分枝烷基例如戊基取代的化合物。一般地，在α位的基团是从C-5至C-10。这一化合物包括α己基肉桂醛和α戊基肉桂醛。α-己基肉桂醛的化学结构如(5)所示(见下)
化学文摘服务(CAS)名称是2-(苯基亚甲基)octanal，CAS注册号是[101-86-0]，该化合物亦由化学名称2-己基-3-苯基-2-propenal描述。该化合物的式是C15H20O，分子量是216.3。HCA可由Firmenich获得，产物主要由(E)-顺式异构物，(93.8％最大值)，和(Z)-反式异构物(6％最大值)。其少量成分是octanal的自身3-羟基丁醛缩合产物(1-1.5％(私人通信，Jane Barkhardt，Firmenich，Plaisboro.，New Jersey)。
某些芳香族和脂肪族醛在本发明中很有效，例如苯甲醛，乙醛，肉桂醛，胡椒醛以及香草醛通常被认为是很安全的(GRAS)合成风味添加物(21CFR§172.515)。这些物质之化学式如述化学式(1)在这些化合物中50年代以前HCA已被公众所用，今天被广泛用于消费制品(香皂，去垢剂，乳液，浴液，香水)(Monographs on fragrance rawmaterials。Food Cosmet Toxicol.12suppl.，915，1974)。HCA被FEMA(Flavoring Extract Manufacturers’Association。香味成分使用水平之调查。No.2569.Fd.Technol.，Champaign，19(part 2，155，1965)于1965年批准为GRAS(普遍承认其安全性)地位、被美国FDA批准用于食品(21CFR 121，1164)。欧洲委员会(1970)(欧洲委员会，天然及人工香味物质。在社会和公众健康方面被部分同意。Strasbarg，List A(1)，Series1，No.129，P55，1970)将HCA包括在允许其水平达1ppm的人工香味物质。另外，可用作类黄酮化合物的表面活性剂，包括吐温已被用作食品添加剂，例如皂草苷(已具有GRAS资格)。
本发明中之芳香族和脂肪族醛可经由已知之各种合成方法加以制备。例如，参阅J.March，ed.，Appendix B，Advanced Organic ChemistryReactions，Mechanism，and Structure，2nd Ed.，McGraw-Hill，New York，1977。肉桂醛可由合成方法加以制备，例如，借肉桂醇氧化(Trayneliset al.，J.Am.Chem.Soc.(1964)86298)或苯乙烯与甲酰甲基苯氨之缩合反应而得(英国专利案号504，125)。亦可由天然来源中分离纯化出此醛类。例如，肉桂醛可由木蛀霉菌，中分离出来。Birkirshaw et al.，Biochem.J.(1957)66188。
HCA可以如，例如USPN 5,055,621所描述而合成。在实验室规模，HCA可以通过将醛和Octanal反应在氮气氛(3-羟基丁醛缩合)下反应而合成。(私人通信，Eric Walborsky，Firmanich Chemical ManufacturingCenter，Port Newark，New Jersey)。反应在充满甲醇，309ppm二苄醇，氢氧化钾和苯基醛的搅拌烧瓶中进行。慢慢加入octanal之后，用乙酸将反应物pH调至7.5-9.5。蒸发甲醇、用水洗涤反应混合物之后，将有机相转移到蒸馏器中，大约20-24％的罐内物(pot-Charge)作为苯基醛和“轻馏分”被移去。而保留的结晶构成了α-己基肉桂醛“核心馏分”。“核心馏分”经另一次级分分离，1-5％(重量比)的材料在“轻馏分”中被移去，这取决于香味评价。商业过程不同于实验室规模方法因为二苯氨被专利催化剂所替代。终产物是浅黄色油状物，20℃的比重是0.955-0.965，20℃时折光率是1.548-1.562，一个大气压下沸点是305℃，熔点是26℃。商业产品因加入0.04％2，6-二-叔-丁基-正-甲酚(丁基化羟基甲苯或BHT)而稳定化，其用作抗氧化剂(技术资料表，己基肉桂醛907600，Revision 853，Firmenich Inc，Plainsboro，New Jersey)。HCA亦可从水稻中分离，其被报告为在水稻中天然存在(Givaudan-Roure Index，Givaudan-Roure Corporation，Clifton，New Jersey，1994，P，89)。
HCA是一低到中挥发性化合物，25℃其蒸气压是70×10-5mmHg，其母核化合物肉桂醛的蒸气压几乎比其高40倍(25℃时2970×10-5mm)，出于比较，昆虫拒斥剂N，N-二乙基-间-toluamine具有略高蒸气压(167×10-5mm Hg，25℃)(Reiferath，W.G.(1995)Valatile Substance.Cosmetics and Toiletries，11085-93)。
其它有兴趣之相关物质包括具化学式(1)物质之类似化合物如在a位置以一烷基取代之物质，例如己烷基，或有支链的烷基如戊烷基。通常在a位置之取代基含五至十个碳原子。这类化合物包括取代在a位置之己烷肉桂醛和在取代a位置之戊烷肉桂醛。
一种合成类黄酮醛的方法是，通过重组技术，例如，微生物宿主而制备。所得的微生物可以被用于发酵系统中产生类黄酮醛，或于活的或非活体微生物制备物中天然产生类黄酮醛的系统。酵母是优选使用的生物体，尤其是啤酒酵母，因为它们已能被工程化以高度表达PAL基因(Faulkener，J.D.B.et al.，Gene 14313020，1994)，而且植物肉桂酸4-羟基化酶也能于酵母中产生功能(Urban，et al.(1994)Eur.J.Biochem.222843-850)。
PAL的基因表达可以把由苯丙氨酸产生肉桂酸的能力引入。由苯丙氨酸产生肉桂酸的过程需要另外两个酶反应步骤。于植物中，这些步骤的催化酶是肉桂酸CoA连接酶(CL)及肉桂酰CoA还原酶(CCoAR)，但是4-香豆酸CoA连接酶(4CL)也可以使用肉桂酸作为底物(Knobloch and Hahlbrock 1977，Arch.Biochem.Biophys.184237-248)。可以使用4CL而不用CL。超过20个克隆的PAL基因及超过6个4CL基因已有足够的资料可以参考(GenBank)，这些资料可以被应用于实施本发明。CCoAR基因可以利用标准的基因克隆技术获得。使用一个探针序列分离出一个cDNA克隆。这个探针序列是由一个氨基酸序列推断而得的。这个氨基酸序列可以是纯化蛋白质的N末端或肽片段。CCoAR是从大豆培养物中纯化或部分纯化而得(Wengenmayer et al.，(1976)Eur J.Biochem，65529-536；Luderitz，and Grisebach，Eur.J.Biochem，119115-124，1981)，也可以从sprucecambial sap(Luderitz and Grisebach，supra)、poplar木质部(Sarni，etal.，Eur.J.Biochem，139259-265，1984)及Eucalyptus gunnii的分化中的木质部纯化而得(Goffner，et al.，Plant Physiol.106625-632，1994)。纯化作用优选的方法是如Goggner et al.(supra)所述，因为它可以在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中形成一个蛋白质带。其可以用于蛋白质序列分析。
把克隆基因引入到标准基因表达载体，并用于转化微生物宿主，优选的宿主是酵母，所用的方法是标准的转化技术，例如电穿孔法(Becker，and Guarante，Methods in Enzymol，194182-187，1991)。标准的酶测定法是用于确认工程化基因有功能性的表达，并且使用类黄酮醛测定法来筛选具有最佳生产量的菌种。因为类黄酮醛是具有抗微生物性质，优选的是使用一些能够仅在生长周期后期对化学诱发剂的刺激才表达引入基因的基因表达载体。此外优选的是把微生物宿主于固化完整细胞反应器中生长(例如，Evans，et al.，Biotechnology and Bioengineering 301067-1067-1072，1987)来防止醛类在培养液中累积。
除了上述四种具有式(1)，(2)，(3)、(4)和(5)之具体化合物外，任何一种上述物质之衍生物经生物系统作用后被鉴定具有如上之化学式之前体物均应认定为相当于本发明之化合物。因此在能代谢此前驱物生成经鉴定如上述之化合物的害虫上使用前驱物亦应被认定为相当于本发明之实施。前驱物经生物转化成类黄酮醛之方法已被详加描述，例如，美国专利案号5,149715。参考文献Casey and Dobb，EnzymeMicrob，Techol.(1992)14739-747。
其它成分(除有化学式(1)之物质)可加入制剂中去调制制剂中至少一种其它化合物之效果借由合并其效果大于没有添加其它组合物时且最好是与制剂中有化学式(1)之物质有协同效果。协同是指添加其它组合物时制剂的活性与未添加时之制剂相较大于将两者相加时所期盼的效果。
较适宜之添加物为皂草苷saponins。皂草苷为一类化合物，每一种均含有一个皂角苷配基sapogenin及一个糖的部分。皂角苷配基可以是类固醇或三萜烯triterpene而糖的部分可以是葡萄糖，半乳糖，五碳糖，或甲基五碳糖。S.Budavaui，ed.，The Merk Index，11th ed.，Merk&Co.，Inc.，Rahway，N.J.，1990，P.1328。本发明制剂中所使用之皂草苷含普遍存于植物中的脂类糖苷，其中每一皂草苷含一皂角苷配基及至少一种糖基。皂角苷配基为一个类固醇或三萜烯而糖的部分为葡萄糖，半乳糖，五碳糖，或甲基五碳糖。较适宜本发明制剂中使用之皂草苷乃源自丝兰属(yucca)植物，最适合的是yucca schidigera或Y.valida。
优选的附加成分包括皂草苷。皂草苷是一大类的化合物，这些化合物是由皂草配基(sapogenin)和糖类部分。皂草配基可以是一种类固醇或三苫烯，而糖类部分可以是葡萄糖、半乳糖、或甲基戊糖。S.Budavari，ed.，The Merck Index，11th ed.，Merck & Co.，Inc.，Rahway，N.J.，1990，第1328页。使用于本发明中的皂草苷可以是由各种植物部分产生和/或分离出来的，这些植物部分包括果实、叶部、种子、和/或根部。取得的方法是此艺人士所熟知的。可以产生这些化合物的来源植物例如是yucca、皂树(quillaja)、龙舌兰(agave)、烟草、甘草(licorice)、大豆、人参、和芦(asparagus)以及芦荟植物等。使用于本发明的皂草苷优选是对人类和高等动物没有毒性的。使用于本发明的皂草苷更佳是非毒性食物品级，来源可以是yucca植物。甚至本发明的皂草苷更佳的是来自Yucca schidigera和Y.valida及其相等的植物。使用于本发明的皂草苷更佳是yucca植物，最佳是来自Yucca schidigera和Y.valida。由Yucca schidigera中分离之皂草苷含类固醇皂草苷其主要皂草苷为肌皂角苷及tigogenin。肌皂角苷或被水解成，sarasaponim(sarsasapogenim5-beta，20-betaF，22-deltaF，25-bet又已知为spirostan-3-beta-ol及pangenin，葡萄糖及半乳糖。sarsasapogenim之化学式为C27H44O3。Nobel，Park S.，Agaves，Oxford Univ.Press，New York，1994。据此而言，这些物质之衍生物构成一种制剂具有欲控制之害虫生长率之性质应被视为相当于本发明。皂草苷有多样的活性乃由于其化学上的修饰且最主要的是由于其来源的不同。例如，源自日本Camilla之皂草苷可控制蚊虫幼虫的生长。其它非源自丝兰属植物之皂草苷则是杀虫剂组合物中的活性成分。较适当的作法是选出一种皂草苷做为能够增加控制害虫生长速率的效果之制剂与不含皂草苷之制剂比较。
在制剂中，皂草苷的作为附加成分的效力按下列方式确定，或者混合加入不同量的皂草苷，或者与一定的类黄酮醛制剂相组合，单独施用不同量的皂草苷。制剂的效力通过检测对于具体昆虫带或不带系列稀释的皂草苷的每一制剂的易感性来确定。一般地，皂草苷的有效量在0.01至3％，最优选在0.25％v/v 10°brix皂草苷萃取物水溶液。brix度等于蔗糖溶液中的重量百分比。Hawley编，The Condensed ChemicalDictionary.第10版，Van Nostrand Reinhold，New York，1981，p.149。
其余之组合物如多元酸盐例如碳酸氢钠，硫酸钠，磷酸钠或二磷酸钠也可被使用于本制剂中，添加后能增加制剂之杀菌力和/或给与制剂其它下面的性质，例如使其在使用时坚固亦即与制剂接触时仍有残留在表面能为这也是所希望的。一般地，该制剂不加入具体的醛，如松柏醛所固有抗氧化剂特性之外的抗氧化而使用时，亦是有效的。
制剂在稳定性可用一系列方法来评价。包括将相关制剂在一定时间内，经高温处理而进行的加速实验。以一定的间隔取样，用本领域技术人员已知方法进行化学分析，以确定降解的速度和性质。例如，采用30米非极性聚二甲基硅烷毛细管柱(如，HP-l，Howlett-Packard，或SPB-1，Supelco)和离子火焰检测器进行HCA的气液色谱分析。用氦气作为载体气体(8ml/min)，柱温为大约240℃，(E)-顺式异构体(主要部分)的滞留时间为6.0分，(Z)-反式异构体(小量部分)的滞留时间大约是6.3分。
特别感兴趣的是向制剂中加入佐剂。“佐剂”意指加入到制剂中，帮助主要成份起作用的物质。在农用化学品的施用之中，喷雾佐剂起到这种功能。一种有效的喷雾佐剂被配制成含有一种或多种表面活性剂，溶剂和共溶剂。会有表面活性剂，水和油性成分的系统有很大的形成有序的相的可能性。表面活性剂可在穿透性油和水相的界面聚集，形成微滴状乳。一种优选的杀虫剂的表面活性剂是皂草苷。皂草苷可被用作佐剂和表面活性剂和用于降低植物毒性，为了植物毒性控制和毒理学安全性，优选的皂草苷来自Yucca spp。优选地，皂草苷不结合于包括来自于曲霉的胆甾醇。
此物质可单独使用或与其它具活性或不具活性之物质合并使用亦可以喷洒，浇灌，浸渍方式，以浓缩液，溶液，悬浮液，粉末及类似形式使用，只要含足够浓度之活性物质且适合手上之特定目的即可。使用形式可以是，例如，稀释之水溶液，于适当之溶剂中直接用于受感染区域或易受感染之区域。举例，作为清洁表面的方法，例如地毯，宠物的睡垫，宠物毛，衣服，皮肤，及其它类似物，虽然此醛类可被单独制剂成水溶液，它也能被制剂成肥皂或清洁剂。能使用之清洁剂含阴离子清洁剂如美国专利案号4,978,686中描述的。使用时这些化合物需以粉末的形式或以陷井的方式结合在一固定支持物上。举例，当制剂欲以陷井或诱饵的方式对某一特定害虫使用时，本发明之制剂可直接喷洒于受感染区域或结合在一固态支持物上或装填于一时间胶囊慢慢释出。使用之固态载体，避免使用会导致此醛类氧化之材质。能携带之系统之例子包括淀粉糊精，及其它类似物。有关之实施例及系统参阅Yuau et al.，Fundamental and Applied Toxicology(1993)2083-87。
本发明之害虫包括昆虫及蜘蛛，特别是那些定居于有机物质内的，更特别是那些能作为害虫引诱物吸引昆虫及蜘蛛来定居之有机物质。引诱物是指能提供害虫所需养分之有机物质。同样感兴趣的是害虫及有机物质或能提供害虫所需养分之栖息地如下。蝇，家蝇Muscara domestica(L.)和厩蝇(Stomoxys calcitranus(L.)，腐败之有机物质，特别之物质，包括正在腐烂的；跳蚤Aphaniptera(微翅虫目Siphonaptera)，吸血蜱；禽蜱属Argas(波斯蜱Persicargas.)arboreus(硬蜱类IxodoieaArgasidae)，硬蜱(蜱科family Ixodidae)，软蜱(family Argasidae)，视网膜科蜚蠊科DictyopteraBlattellidae，腐败之有机物质；白蚁IsopteraRhinotermitidae，有机物质，特别是含纤维素之有机物质；蚂蚁(formicidae)包括火蚁(Solenopsis invicta)，木匠蚁(Camponotuspennsylvanicus)，军蚁(Eciton)；蚊子(黄热斑蚊A.aeygpti)，血。另外较有兴趣的是牛蜱，为一种硬蜱在澳洲及其问题。通常，虱被分为两大目，Anoplura目(吸血虱)及
毛虱目Mallophaga(其余的，名象虱及咬噬虱)。
另外有兴趣的害虫是螨，如蜘蛛虱螨(arthropoda)，尘螨，感染蜜蜂之螨，及各类其它之螨，包括下列各目Cryptostygmata(甲虫螨)；Mesostigmata(鸡红螨)；Prostigmata(虫瘿螨，水螨，秋螨及红虫(毛囊螨，羽螨))；Astigmata(粉螨，家具螨，毛皮螨，痂螨或疥虫，fuschiamite和尘螨)。本发明之理论为许多易已本制剂处理之昆虫及蜘蛛其胆囊为共生菌藏匿的地方。据此而言，除了已提过提供共生菌藏匿的昆虫及蜘蛛也可受本制剂控制。
在使用时含杀虫剂之制剂被引入受感染的区域。举例说明，制剂以湿或干的方式喷洒于受特定害虫感染的有机物质，或易受特定害虫感染的有机物质上。或者，制剂以湿或干的方式喷洒于受特定害虫接触的感染的区域。
在某些情况下，缓释胶囊制剂也很有效，特别是用于动物身上，或易再感染的区域如动物之聚居地。当以固态或微胶囊形式使用时，典形使用剂量为以重量比为基准1％至35％，最大可装填之剂量由所选用之外壳来决定。分析化学之技术被用来决定最适宜之释放速率。为定性之目的，以气相色谱仪(GC)来决定所释放出之醛量。装填之样品(已变成药丸)在不同的时间内测量释放的量。或者，分析由制剂中所释放出之挥发性气体。测定喷雾或粉末之活性时也可以已知之气相色谱技术仪来评估制剂随时间改变之稳定性。制剂之甲醇或乙醇萃出物也可被制备并以高效液相色谱技术(HPLC)来评估。
醛类组合物能被连接至固体支持物上，可选择性的由连接物如纤维素，特别是微晶体纤维素加以连接。特定之纤维素连接部位已在美国专利案号5,340,731；5,202,247和5,166,317以及PCT应用案号WO94/24158中详加描述。醛类也可被连接至连接部位，在有或没有可断裂键存在下，以此领域中众所周知的技术进行。那些能被直接用来灌注物表之制剂含适当聚乙酰氨时，例如当物表为纤维素，如纸张或木材，则使用纤维素连接部位连接。例如，类黄酮醛-纤维素酶之连接部位可灌注在已受白蚁感染或易受白蚁感染之木材表面。在其它的应用上，醛类-纤维素酶之连接部位组合物可与纸张结合形成陷井或与微晶体纤维素结合其中之颗粒可被带回害虫之聚居地。或者，陷井或诱饵可额外添加特定害虫之化学吸引物，例如给苍蝇之正在腐败之物质或给蟑螂结合经纤维素连接部位连接之尸体。其余有关之化学吸引物均为此领域中众所周知的。
除了提供陷井或诱饵外，也可以粉末或清洁剂制剂处理使害虫感染，例如以清洁地毯液处理受尘螨和跳蚤以及其它可能感染之害虫的区域。本发明之制剂通常不会留下污渍且为处理的区域留下怡人的气味。制剂也可被做成乳化剂及凝胶用来处理受感染之动物或人体，包括跳蚤以及蜱感染。通常，制剂是安全可吸入的而且除此外，具有可传入五官及嗅觉器官之正面的性质。
为了能决定某一特定害虫对主题组合物的易感染度，可以如所举实施例中所描述的体内及体外测试来决定。较适宜之作法为，制剂亦需经皮肤之测试评估；因此至少一种针对特定害虫在动物宿主或可能接触经制剂处理区域表面的动物之毒性评估是很重要的以决定其会对皮肤影响之剂量。此种对皮肤性之测试可以此领域中众所周知的方法进行。在某些情况下，或许必需调整制剂以减少任何可能因治疗所带来的皮肤病的影响。
本发明的方法通过向靶害虫导入足够量的杀虫剂以损害靶害虫的生长和/或存活来完成，因而降低一个区域内的害虫的数目。将本发明的杀虫剂导入靶害虫的方法，可以是在陷井内由靶害虫直接吞吃，亦可以是用经杀虫剂处理的提供营养的有机物质饲喂害虫。在一些情况下，杀虫剂可以被害虫吸附，特别是，制剂提供用于害虫外部组织吸收时，特别是，害虫的幼虫或害虫的其他未成年形式，例如去垢剂制剂。在一些情况下，靶害虫的外骨骼与制剂接触时，基本溶解。就某些应用而言，将制剂运送到害虫栖息地可能是必需的。
本方法之实行至少部分视将被处理之害虫及其之进食习性，以及其繁殖和结巢之习性而定。下列为一些如何处理受特定之害虫感染区域的实施例。对蜘蛛虱螨及其近亲(以双斑蜘蛛虱螨Tetranychus urticae为例)，其生活周期包含卵，早期，六足未成熟期，以及八足未成熟期和成虫期。由于周围温暖的温度及低湿度，在十天这样少的时间内即可完成一个世代。典型之成虫母虫可在14至21天内每天产卵五个。
蜘蛛之成虫会刺穿植物细胞以其汁液为食。初期绕着进食小虫出现小斑点状的伤口，渐渐随着感染区域的扩大而有失色，及褐色出现。精力丧失且会发生提早性的落叶。覆盆子，玫瑰，豆类，黄瓜及金盏花为那些最平常且易受严重感染的植物。此外，双斑蜘蛛虱螨也是平常最容易感染温室作物及中间时期植物的品种。
蜘蛛虱螨非常难以杀虫剂控制，而常用之杀虫剂(例如，Sevin)反因会杀死其天敌而使问题扩大。Miticides如马拉松及orthene通常因蜘蛛虱螨已有了抗药性而无效。
蜱为Acari亚纲中最大的一群且为陆生脊椎动物之吸血性外寄生虫。某些种为家中牲口之害虫，其它种则会传播人类疾病。蜱被分为三料，除了一种属Ixodidae(硬蜱)外其余均属Argasidae(软蜱)。硬蜱由于其身体前上方之厚外壳(甲状软骨)而得名。它们拥有显著的高度发育的口器，因进食时用来维护自身在其流浪宿主上的安全而需要，通常须时数天。一种常见之硬蜱为世界性的棕色狗虱。本发明之化合物可以喷雾，粉末，细尘，洗发精及浸渍形式使用也可用来处理动物的项圈及睡垫。软蜱缺乏甲状软骨且其口器较弱，位于下方不显著之处。软蜱为栖息性蜱它们会留在宿主之栖息地并等待其回来。它们的口器并没有特别的武装，通常在宿主休息时进食。进食后，蜱会落至地面产卵或蜕皮。借着喷洒有效量之本发明中的化合物，可用来处理巢穴和住处，草地围场，栏槛以及其它类似处。
数种蚂蚁(Formicidae)是花园中，和屋内，特别是厨房中讨厌的东西。美国大部分之蚂蚁为生活在巢穴或群居地之群居性昆虫，巢穴中有负责产卵的蚁后，幼蚁，蛹及许多工蚁。工蚁为不孕之雌蚁，负责照顾巢穴及找寻食物并运回巢穴中。在春天或秋天，蚂蚁巢穴中会产生有翅膀会飞翔的雄蚁，交配，并产生一个新的族群。可设计诱饵让蚂蚁运回巢穴。
蚂蚁会建筑小冢或由颗粒状的泥土所形成之小丘可能会使附近之植物窒息。当草根附近的泥土由于挖掘及洞穴的影响而干燥时草也会被杀死。某些种类的蚂蚁经常切割草皮，建造蚁丘，包括小黑蚁(Monomorium minimum)，行道蚁(Tetramorium casepitum)，以及偷窃蚁(Solenopsis molesta)。借着喷洒有效量之本发明中的化合物可用来处理巢穴及蚁丘，以及可能形成这些之区域。其它种类的之蚂蚁可能出现在作物区和靠近草地的区域。黑木匠蚁(Camponotuspennsylvarnicus)以枯木，木材甚至家中之建木为巢穴。这些大，有翅膀，黑色的蚂蚁体长通常超过1mm。有翅膀之雄蚁和雌蚁偶而会聚集。可以诱饵和接触喷雾加以根除。
外来之红色火蚁(Solenopsis invicta)会建筑内含0.5×106工蚁之蜂窝状蚁冢。这些蚁冢可在牧场草地，路旁，田野边界，和家中之草地上发现。火蚁会在许多地区建筑蚁冢但较喜有阳光之处同时喜欢粘土胜过沙质土壤。火蚁在潮湿季节时会增加其蚁冢的大小以在潮湿地区中移动。借着喷洒有效量之本发明中的化合物可用来处理用于巢穴及蚁冢之泥土杀死工蚁及兵蚁来降低蚁冢的大小。
蚊子在其生活周期中会经过完全变态。水中繁殖的卵须要水分孵化(某些种类产卵在干燥的土地上，其它则直接在水中产卵)。幼虫的生长很快并且在4到10天内经四次脱皮。以单细胞之有机体及彼此为食。蛹不进食且在2到4天内成为成虫。本发明中的化合物可用来处理环境及易堆积死水之处(例如，停滞的池塘，废弃的轮胎，锅子、罐子以及其它)。在水鸟区(湿地池塘，湖泊，以及其它)，可调节制剂中有兴趣之化合物浓度来杀死后期之幼虫。延长幼虫的生命可提供水禽食物因有报导指出某些水禽以蚊子之幼虫为食(例如，鸭子)。蚊子之成虫可借着喷洒有效量之本发明中的化合物于表面或空中加以控制。
蟑螂在其生活周期中会经过一缓慢的变态过程。许多卵生的蛋生产时伴随有腺体的分泌，硬化后形成坚硬的保护性卵鞘，粘在载体上(通常被隐藏于碎屑中)或被携带于雌虫腹部尾端。尽可能直接喷洒有效量于幼虫及成虫上或其行经之路径(如，食物准备区，垃圾区，以及其它)来加以控制。或者，将有兴趣之化合物作成胶囊制剂外裹一具化学吸引物质之外壳置于陷井或其行径之路径上。
苍蝇在其生活周期中会经过完全变态。卵产于潮湿之栖息地因无脚的幼虫需要水分。寄生蝇在许多环境中大量存在且产卵于或很大范围的动物，昆虫及脊椎动物上。幼虫为访花类昆虫之天敌。可借着喷洒有效量之本发明中的化合物作为接触性杀虫剂来杀死苍蝇之成虫(例如，喷雾剂，捕蝇纸之陷井，其它类之陷井，及固态诱饵)。
跳蚤在其生活周期中会经过完全变态。幼虫无脚但有一发育了的头部。跳蚤为哺乳类动物之寄生虫且喜会筑巢，建筑，及水坝之宿主。幼虫以之宿主干燥之血液为食并于粪便中变为成虫。跳蚤受气候之影响很大(在干旱的气候中会干燥并且在一小滴水中即淹死)。因此限制跳蚤只能生长于某些环境下(巢，水坝及其它)。卵，幼虫及蛹(丝蛹)巢及宿主之栖息地内(例如，猫科动物之毛皮跳蚤大部分在巢(睡垫)上)自由发育。此外，跳蚤通常感染狗和猫，当其吮吸人血时，许多人感受到了疼痛刺激性的叮咬。跳蚤通常叮咬腿部，其特征经常是在一条线上叮咬二或三口。跳蚤更换宿主，通常寄养于不同的动物。猫跳蚤(Ctenocepalides felis，Bouche order Siphonaptera，family Pulicidae)可以被发现于狗和人，如同猫一样。可借着喷洒有效量之本发明中的化合物于宿主及其栖息地内并以喷雾，细尘，粉末或装填于不被消化之胶囊能通过反刍动物及单一肠道哺乳类动物之消化系统作为防制跳蚤之方法。
白蚁在其生活周期中会经过完全变态由卵至幼虫及成虫不经蛹期。幼虫与成虫相似。白蚁在其生活周期中大半为群居。在成虫之下部分肠道中，原虫经由粪便接触由成虫传给幼虫。高等白蚁有肠道细菌与氨基酸之供给有关。可借着喷洒适当之本发明中的制剂于幼虫与成虫上来防制跳蚤。木板表面白蚁接触的地方也可借着喷洒有效量之本发明制剂加以控制。也可借着本发明之胶囊制剂与白蚁接触，本发明中之化合物也可经由纤维素连接部位结合在木板表面。可使用本发明中之化合物做成有吸引物质之诱饵陷井。
棉或瓜蚜虫(Aphis gossypii Glover)一旦棉花吐叶便飞向棉花作物。这些小的软体的淡绿色植物寄生虫飞向植物并开始繁殖。在湿冷季节，其天敌不能作用于它们时，它们数量足够丰富，以使植物枯萎和变形。经常地，当炎热季节或夏季到临，它们便消失了。最重要的，生长于地上的种是棉或瓜蚜虫(Aphis gossypii Glover)。本发明的化合物可以用于控制蚜虫，方法是将蚜虫或其栖息地与有效量的含有本发明化合物的制剂相接触，制剂是喷雾剂，dust，粉剂或包装于可消化物质的胶囊。
毒蛛在动物中引起从温和的局部炎症到严重的全身反应的疾病。在北美，多数毒蛛，Black Widow Latrodectus mactans(Fabricius)和L.geomefvicus(Fabricus)引起了人类死亡率为0.2％左右。其他常见于北美的毒蛛是Brown Recluse蛛Laxoceles reclusa(Gertsch和Malaik)。雄性和雌性均叮咬。本发明的化合物可通过喷洒有效量而处理巢穴及类似地区。
痂螨(Scab mite)(或Psoroptic Scab)(Psoroptes eqai(Raispail)and P.ovis(Hering))例如cattle scab mite是一小型的微白的八条腿的螨，通过其尖利的口器穿刺皮肤而损伤动物。早期症状是小的红色丘疹，其分泌脓液。螨数量增加时，大面积覆盖着黄色的充满血清的痂覆盖。有螨的皮肤形成大的疮痂，头发大量脱落。牛疮痂病是隔离性疾病，本发明化合物可用于防治scab mite，其方法是将宿主或其栖息地与有效量的制剂接触，制剂含有喷雾剂，粉剂，粉末等形式的本发明的化合物。
common bed bug(Cimex lectularis)和其近亲(poultry bag)(Haematosiphon inodorus(Duges)，European pigeon bug(Cimexcolumbarius Jerjus)，和swallow bug(Oeciains vicarius Hrovath)，是养禽场常见的害虫。夜间若虫和成虫潜入母鸡身上，并吮其血。孵卵母鸡尤其身受其苦，被迫离开鸡体舍。臭虫亦攻击人，兔，豚鼠，马和牛。对于人类，叮咬在一周或更多时间内愈加疼痛。臭虫在拥挤和肮脏环境下繁衍。本发明化合物可用于防治bed bug，其方法是将宿主或其栖息地与有效量的制剂接触，制剂中含有本发明的化合物，为例如喷雾剂，粉剂，或粉末。
mealybug除其奇特外观之外，与蚜虫，psyllids，和phylloxera没有太多不同。其吸吮植物浆液并传播疾病。其分泌的蜜汁引起了Sootyfangus的生长，这些真菌干扰宿主植物的光合作用。本发明的化合物可用于防治mealy bug，方法是将mealy bug或其栖息地与有效的制剂接触，制剂中含有本发明的化合物，制剂是喷雾剂，粉剂，粉末或以可消化材料包装的胶囊形式液体。
下列之实施例乃提供作为说明之用本发明应不受下列范围之限制。
实施例材料及方法下列实施例使用之化学物质为由下列之来源获得肉桂醛，Spectrum chemical Company，N.J.；松柏醛，APIN Chemical，U.K.；Tween 80和碳酸氢钠，Spectrum chemical Company，Gardena，Ca.α己基肉桂醛，Firmenich Chemical Manufacturing Center，Port Newark，NJ。所示溶液之浓度为未经稀释之浓度。
实施例1制剂在蜘蛛虱螨上的效果肉桂醛和或松柏醛对双斑蜘蛛虱螨，Tetranychus urticae之效用以下列步骤决定。在双盲试验中，培养皿的内面(60mm直径)以100微毫升之测试制剂处理且令其于风干后1小时内使用。二十只蜘蛛虱螨之成虫被放入培养皿中且计算其与经处理之培养皿接触后24小时之死亡率。
表1蜘蛛虱螨蜘蛛虱螨制剂1死亡百分率CNMA (24小时)ppm25,000 99.212,500 98.65,000 66.42,500 78.0
100 56.01051.7对照组HPLC水 16.2载体249+对照组3100无对照组12.61肉桂醛于2％Tween 80之浓度6％碳酸氢钠22％Tween 80，6％碳酸氢钠3Sevin10ppm经过3小时与经处理之培养皿接触，与在只经水处理之培养皿之蜘蛛虱螨比较。
植物叶片之生物鉴定棉花种植于温室7.5mm之陶盆土壤内。当植物叶片达到3时，将其感染60只蜘蛛虱螨之成虫(重复6次)。让螨有充分的时间安定及进食。以含100至2000ppm(0.1至2克/升)测试制剂之约略体积喷洒植物。植物上复盖了一个高的塑料盒(5mm高×10mm直径)。喷洒了测试制剂之植物上蜘蛛虱螨之死亡率与只喷洒水之植物上蜘蛛螨之死亡率相比较。
实施例2制剂在苍蝇上的效果在含有空气1.5m×1.5m×1.5m之盒子中，150只苍蝇(Muscadomestica(1..)和Stomoxys calcitranus(1..))被释放于盒子中并喷洒了测试之产物。测试产物包含100至2000ppm之肉桂醛和或松柏醛之适当制剂。经15分钟的暴露，记下无法飞行之苍蝇的数目。将所有的苍蝇转移至内含新鲜空气之盒子中并让其休息恢复20小时。记下死亡之苍蝇的数目，每一制剂所杀死之苍蝇的百分率与未经制剂处理之苍蝇的百分率和已知会杀死70％苍蝇之制剂相较。
实施例3制剂在跳蚤上的效果培养皿之生物鉴定Aphanptera(Siphonaptera)之易感染度测试如下。培养皿的内面(60mm直径)以溶于水之特定剂量(100至2000ppm)处理，且令其风干。20个昆虫样本及20个昆虫之幼虫分别置于培养皿中(重复6次)。经过30小时接触经制剂处理之培养皿昆虫及幼虫之死亡率和只经稀释液处理之培养皿，以及经已知会杀死70％跳蚤之制剂处理后之培养皿昆虫及幼虫之死亡率相较。接触处理cat flea的处理(Ctenocepalides felis)采用含有α-己基肉桂醛的各种试剂如下进行。在一双盲实验中，可变浓度的制剂被用于测试针对cat flea的活性。最初的实验以5％，10％和20％的溶于6％吐温80的α己基肉桂醛完成。作为对照，一个含有6％吐温80的制剂空白和未加制剂的阴性对照被测试。跳蚤与制剂直接接触，死亡率通过肉眼观察和接触后72小时探查来评定。
于20PSI下大约11,356ml的每一制剂浓度喷洒到0.279平方米的毯块(DuPont)。风干之后(20min)，从每一处理的毯块上切下四块直径14cm的圆形小块(plug)。每一圆形小块重复处理，总共重复处理4次。就每一次处理和重复，在每一圆形小块引入25只跳蚤。将圆形小块卷起，放入一防逃的、通风的2升密器内、72小时后，评定死亡率。
所有使用的α-己基肉桂醛浓度的处理都产生了大于80％的跳蚤死亡率。而6％制剂空白则观察到14％的百分死亡率。见表2。
表2Cat Flea制剂 百分死亡率AHCNMA(％)*58410 9220 86对照6％吐温80 6未喷洒 3*AHCNMA＝α己基肉桂醛(％wt/vol)于6％吐温80中实施例4制剂在蜱上的效果在双盲试验中，滤纸(90mm)(Whatman)经1ml均匀含测试制剂之饱和溶液处理并放入90mm之培养皿内。每一培养皿中置入10只蜘蛛然后关上。死亡率之观察分别在30分钟，1小时，3小时，6小时，12小时，和24小时。肉桂醛在2％Tween 80，6％碳酸氢钠载体之浓度变化为10至50,000ppm之间。载体本身或水(HPLC)之影响也经过测试。在分开的实验中，载体本身组合物之影响也与水互相比较来加以评估。
在以硬蜱(Ixodea pacificus和Dermacentor albipietus)进行之前驱试验中，24小时内便达到100％之死亡率，其在载体中之浓度为2500ppm。在浓度低于2500ppm时，不影响死亡率。水或载体本身也没影响。
在软蜱(Ornithodoros coriaceus)进行之前驱试验中，在载体中之浓度低于12,5000ppm时(试验一)；以及在载体中之浓度为12,5000ppm时(试验二)便达到100％之死亡率。以水或载体本身试验时没有影响。参阅表二。
实施例5制剂在蟑螂上的效果借由上部涂抹之方式雄性蟑螂之成虫(Dictyoptera Balttelidae)被用来评估肉桂醛和或松柏醛之杀虫效果。
上部涂抹之生物鉴定二十只蟑螂被置于不锈钢之有盖的桶中(20升)。经过一星期供给食物，水和监禁后，以Gilmour喷雾瓶在一臂之距(大约一公尺)喷洒5ml之测试制剂。在5分钟，30分钟，1小时及12小时记下其死亡及垂死之蟑螂数目与未经处理(只以稀释液喷洒)之数目相较。以Raid(活性成分苄氯菊酯permethrin，除虫菊酯pyrethrins及PBO)作为对照组。五分钟内，所有经2％肉桂醛(20,000ppm)在水溶液载体(2％Tween80,6％碳酸氢钠)中处理后之蟑螂，以及以Raid处理后之蟑螂均全部死亡。百分之十只以载体处理后之蟑螂则在30分钟内死亡，12小时内其死亡率未再上升。
表3Ornithodoros coriaceus(软蜱)制剂1 24小时120小时 120小时(#/30) (#/30) (#/30)CNMA50,000NT3 NT 10/1045,000NT NT 10/1040,000NT NT 10/1035,000NT NT 10/1030,000NT NT 10/1025,0007/30 12/30 10/1012,5005/30 6/3010/105,000 2/30 6/30NT2,500 2/30 6/30NT100 00 NT1000 NT对照组HPLC水00 0载体2 00 01制剂为肉桂醛于2％Tween 80和6％碳酸氢钠载体内之量(ppm)Tween 80和6％碳酸氢钠
2 2％Tween 80，6％碳酸氢钠载体3 未定实施例6西南穴居白蚁(IsopteraRhinotermitridae)之处理实验室之生物鉴定托盘生物鉴定已灭菌之沙土以含组合物制剂之水溶性乳液处理每一制剂可提供500ppm之组合物物(对沙土重量比)。500克之样品沙均匀的铺在＜1mm厚度之金属盘上(50×30cm)并以空气刷在1,970克/每平方公分(28psi)均匀喷上65ml之水溶液乳液。每一制剂准备六分沙土样品。已处理之沙土在抽气柜中干燥30分钟且经处理之沙土中每一制剂内杀虫剂之活性借着将白蚁连续局限于经处理之沙土中24小时而定。在每一个五重复实验中让10只白蚁在培养皿(35×10mm)中暴露于2.5ml经处理之沙土中。白蚁和培养皿保持在以饱和硫酸钠溶液维持之93％湿度下。24小时后测定死亡之白蚁数或和死亡率。5分钟内无法较正自己之白蚁视为死亡。测试制剂之有效度与只经稀释液处理之白蚁或已知会杀死70％白蚁之制剂的结果相较而得。
实施例7制剂在蚂蚁上的效果肉桂醛在木匠蚁成虫(Camponotus pennsylvanicus)与阿根廷蚁成虫上的效果之评估如下。20蚂蚁成虫置于20升有盖之不锈钢铁桶中。制备之测试制剂于1小时内使用且在使用于昆虫前摇动均匀。8ml之测试液以非常细的喷嘴(Gilmour)喷射。在0.5，1，8和24小时时观察昆虫。肉桂醛(2％，20,000ppm)于Tween 80和6％碳酸氢钠水溶液中在所有测试时间点内其死亡率均为100％。
2载体于2％Tween 80，6％碳酸氢钠。Raid(活性成分苄氯菊脂permethrin，除虫菊酯pyrethrins及PBO)被用来做为正对照组且其造成之死亡率为在0.5小时及所有其它之测试时间点内均为100％。
实施例8制剂在蚊子上的效果成虫制剂对蚊子之毒性以由位于Kearney农业中心内加洲大学蚊虫防制研究实验室(University of Califonia Mosquito Control ResearchLaboratory at the Kearney Agricultural Center)所提供之黄热斑蚊(Aedesaegypti)成虫来测试。以双盲实验法进行。
在剪好能适合经室温下空气干燥2小时之硬管(84mm×23mm)的2号圆形Whatman滤纸(84mm×23mm)上加入1ml之测试制剂。在每一硬管内温和的加入20只大约4天大未吸血之雌蚊成虫。硬管之开口覆盖1mm尼龙网及由2号圆形Whatman滤纸剪出能完全覆盖开口之滤纸。硬管置于内含湿纸巾且绑的很松由聚乙烯制成之蚊袋(46cm×20cm)内。蚊袋内轻微的吹入空气并置于摄氏22度之培养箱24小时日照时间(14小时光10小时黑夜)。以未处理及水处理之纸做为对照组。测试制剂中溶于2％Tween 80，6％碳酸氢钠之各种浓度肉桂醛的效果，肉桂醛浓度由25,000ppm至10ppm之间有或没有添加皂草苷，以10度Brix溶液以1∶60稀释。加入滤纸之浓度低于100ppm时，100％的蚊子被杀死。加入滤纸之浓度为10ppm时，在皂草苷不存在下78％的蚊子被杀死，在皂草苷存在下则只有5％的蚊子被杀死。只加了2％Tween80,6％碳酸氢钠之滤纸有14％的蚊子被杀死而多加了以1∶60稀释10度Brix之皂草苷溶剂则有50％的蚊子被杀死。死亡率为三次实验的平均，以对照组之死亡率做修正。参阅表三。马拉松则用做阳性对照。
表4蚊子杀成虫剂制剂死亡百分率1(ppm)CNMA(PGXL)CNMA+SAP25,000 10010012,500 1001005,000 1001002,500 95 100100 10010010 78 51％为三次实验的平均以对照组之死亡率做修正。
蚊子之杀成虫剂(对照组)对照组死亡百分率-对照组10-对照组20空白 14FBI+SAP 501纸张2水幼虫各种浓度之测试制剂对杀死蚊子幼虫之效果以双盲生化试验在Culex quinquefasciatus蚊之幼虫上加以测试。25只第三龄之Culexquinquefasciatus蚊幼虫置于100×80mm Purex#3250玻璃容器内。加入250ml之蒸馏水。在每一玻璃容器内加入内含10至25,000ppm溶于载体(2％Tween 80,6％碳酸氢钠)之肉桂醛之测试液。空白对照组内则已1ml之水代替测试液。
所有处理和未处理之玻璃容器置于室温摄氏29度的房间内。每隔24小时测定一次幼虫之死亡率。记下死亡之幼虫数目。生化试验的结果参阅表三。肉桂醛浓度大于5,000 ppm时在24至48小时内之死亡率为90％。
表5幼虫(Culex quinquefasciatus)处理(ppm)死亡之百分率(时间)24小时 48小时10 0 0100 2 22,5004 45,0008 2012,50090 9025,000100 100水，对照组0 0实施例9虱子之处理毒性之测定尽可能均匀的在一半的滤纸盘上加入50ml内含各种浓度溶于载体(溶于2％Tween 80,6％碳酸氢钠)之肉桂醛之测试制剂。每一浓度准备两张滤纸。滤纸在流动的空气内加以干燥。每一张滤纸置于10cm之玻璃培养皿中间。每一玻璃培养皿中放入10只年青之雌虱成虫(充血后5至7小时)并加以覆盖。培养皿置于50％湿度32+2之培养箱内。
5分钟后，让虱子有充分的时间分散不再聚集，计算在经处理过那面的虱子数目。每隔2分钟重新检视培养皿连续4次。任何跌落在滤纸外的虱子即被排除于计数总数外并将其放回于下次检视时计数。五次重复实验在同一天进行。将总数相加，为虱子样品数之全部，并测定对照组之随机分布比例。以Schnek(1977)之公式计算药品之驱除性。
测定肉桂醛在所挑选之产卵虱之效果在9cm之圆形滤纸上撕出一个正方形以线(铅笔)平分成两个三角形。滤纸上之撕角可吸引虱子前来产卵。将一半的滤纸以200微毫升的水或制剂弄湿并让其干燥30分钟。将20只雌性成虫及20只雄性成虫在摄氏30+2度下培养24小时。计算所产卵数。在五天内重复一次实验所将每个区域产卵数相加。
实施例10在微生物系统中制造类黄酮醛借由六周龄之烟草茎部中萃取之RNA建立一个cDNA库，制备20微毫克之TolyA RNA并合成cDNA。部分之cDNA被克隆入lambda-ZAPII之载体(商业上可置到之载体)。已有至少500,000种之重组体经过以专为序列分析设计之oligoA探针筛选此探针乃由六周大之烟草茎部CCoAr蛋白质以Goffner，et al.，Plant Physiol.(1994)106625所提之方法纯化而来。选择有强烈杂交之克隆基因并以其来筛选cDNA库。所得之克隆基因经序列分析用来鉴定完整嵌入的cDNA并将适当之CCoAr基因插入酵母菌之载体pMTL8110内(Faulkner，et al.，(1994)Gene 14313-20.)。Rhodosporidium toruloides苯丙氨酸铵裂解酶(PAL；GeneBanklocus RHDPAL)及荷兰芹4-香豆酯CoA连接酶(4CL；GeneBanklocus PC4CLIAA)之密码顺序也以类似的方法带入相当的酵母菌之载体。用；PAL，4CL及CCoAR之装配体以已知之电穿孔法技术来转化啤酒酿酵母菌株(Becker，and Guarente，Methods in Enzymology194182-187，1991；Simon(1993)Methods in Enzymol，217478-483.)。以缺乏亮氨酸之最低营养要求培养基筛选转化后之菌株。选择带有所有基因装配体之转化菌株以PCR鉴定用于往后的实验。所有转化及未转化菌株之提取物以已知之技术用来测定PAL，4CL及CCoAR之酶活性。与对照组对照选择有较强PAL，4CL及CCoAR表现之菌株做往后的实验。以标准的程序分析所选菌株之类黄酮醛量而会产生大量肉桂醛之菌株则选用于发酵的情况下。
实施例11以肉桂醛及Tween 80和/或碳酸氢钠处理玉米根虫植物叶片之生物鉴定植物种植于温室7.5mm之陶盆土壤内。以玉米来养玉米根虫。当植物叶片达到3时，将其感染60只特定之anthropod(重复6次)。让玉米根虫有充分的时间安定及进食。以含100至2000ppm(0.1至2克/升)测试制剂之约略体积(大约5ml)喷洒植物。植物上覆盖了塑胶布防止制剂接触土壤。喷洒了测试制剂之植物上玉米根虫在3，5和7天之死亡率与只喷洒水和/或空白制剂之植物上玉米根虫之死亡率相比较。
实施例12以肉桂醛及Tween 80和/或碳酸氢钠处理俄国小麦蚜虫植物叶片之生物鉴定植物种植于温室7.5mm之陶盆土壤内。以小麦(Kansas品种)来养俄国小麦蚜虫。当植物叶片达到3时，将其感染60只特定之anthropod(重复6次)。让苏俄小麦蚜虫有充分的时间安定及进食。以含100至1000ppm(0.1至10克/升)测试制剂之约略体积(大约5ml)喷洒植物。植物上覆盖了塑胶布防止制剂接触土壤。喷洒了测试制剂之植物上苏俄小麦蚜虫在36小时，5和7天之死亡率与只喷洒水和/或空白制剂之植物上俄国小麦蚜虫之死亡率相比较。
实施例13以肉桂醛及Tween 80和/或碳酸氢钠处理Thysanoptera植物叶片之生物鉴定植物种植于温室7.5mm之陶盆土壤内。以各品种之玫瑰来养蚜虫。当植物叶片达到3时，将其感染60只特定之anthropod(重复6次)。让昆虫有充分的时间安定及进食。以含100至1000ppm(0.1至10克/升)测试制剂之约略体积(大约5ml)喷洒植物。植物上覆盖了塑胶布防止制剂接触土壤。喷洒了测试制剂之植物上蚜虫在36小时，5和7天之死亡率与只喷洒水和/或空白制剂之植物上蚜虫之死亡率相比较。
实施例14甜瓜蚜虫(melon aphid)的处理植物叶片之生物鉴定甜瓜蚜虫的处理如下完成(Aphis gossypii Glover)植物于温室中植于7.5mm盆的栽培土中。Chrysantemums(C.morifolum)用于melonaphid植物叶片生物鉴定。
A.用肉桂醛处理开花植入感染开花植物，并预先读数每一植物的种群大小，计算每一叶片的蚜虫幼虫的平均数目。将植物喷雾，消耗5ml的制剂水溶液，含有1,000ppm，3,000ppm和10,000ppm浓度肉桂醛，和只含有水的阴性对照。36小时后确定用特定测试试剂喷雾的叶片上的蚜虫数，并与用仅含阴性对照的水喷雾的叶片上的昆虫数相比较，就每一肉桂醛浓度而言，确定的每叶的平均蚜虫幼虫数目小于10，而预先计数为大约60，见表6表6甜瓜蚜虫制剂 每叶平均甜瓜蚜虫数CNMA(ppm)1,000 6±33,000 4±310,0001±1对照H2O 33±11预先计数 60*CNMA＝溶于水中的肉桂醛(ppm)B.用肉桂醛和皂草苷处理植物整株不开花的盆栽菊花植株用于测试甜瓜蚜虫。每种处理两株植物，两片叶子，一个来自于植物顶端，一个来自植物底部被取样以确定活和死的甜瓜蚜虫的数目。进行三种处理1.0％CNMA加0.5％皂草苷，0.5％CNMA加0.25％皂草苷，和仅含0.5％皂草苷。喷雾整株植物从浸湿叶子的正和背面。结果以发现死亡的蚜虫的比例给出。结果如下对照植物(仅含0.5％皂草苷)14.8％±4.5；0.5％CNMA 48.3±16.1；1.0％CNMA 72.0±11.2。
结果表明，直接施用CNMA本身或与皂草苷共同施用可杀死高比例的蚜虫。
实施例15处理蜘蛛接触处理为确定到制剂的接触活性，将测试的蜘蛛，Latrodectus spp和Laxosceles reclusa被直接喷雾。被处理的蜘蛛被小心的移走，放在未处理的培养皿或小瓶中。将制剂中每一活性成分的五个不同的浓度直接喷雾到测试蜘蛛上。测试了一个空白制剂和一阴性对照。用每一制剂和蜘蛛进行一式五份测试，在处理约24和48小时确定其平均死亡率。
实施例16痂螨(scab mite)的处理接触处理测试痂螨(或Psoroptic Scab)(Psoroptes equi(Raispail)和P.ovis(Hering))以确定本制剂的接触杀虫活性。用给定的测试制剂直接喷雾螨虫。移走处理的螨虫并放在未处理的培养皿或小瓶中。将制剂中每一活性成分的五个不同浓度直接喷雾到痂螨上。测试了一个空白制剂和一阴性对照。就每一制剂进行一式五份测试。在处理的24和48小时确定每一处理的平均死亡率。
实施例17处理臭虫为了确定肉桂醛(CNMA)和α-己基肉桂醛(AHCNMA)制剂接触活性，用给定的测试制剂直接喷雾臭虫。移走处理的臭虫并放在未处理的培养皿或小瓶中。将制剂中每一活性成分的五个不同浓度直接喷雾到臭虫上。作为对照，测试了一个制剂空白和一阴性对照(H2O)。在处理的24和48小时确定每一处理的平均死亡率。
实施例18肉桂醛和α-己基肉桂醛的残留活性(residual activity)两个独立的实验表明肉桂醛(CNMA)和α-已基肉桂醛(AHCNMA)具有残留活性。在第一个实验中，2ml两个浓度的CNMA(0.3和1％)被喷雾到滤纸上(Whatman)。作为阴性对照，2ml的水也被喷雾到滤纸上。24小时之后，2ml水被喷雾到处理和对照滤纸上，然后干燥滤纸30分钟。大约30只thrip昆虫(Frankliniellaoccidentalis)被引入处理的滤纸上，1小时后观察F.occidentalis的数量。计算每一处理的平均死亡率。72小时后，轻打处理的滤纸，仅将阴性对照滤纸和用1％CNMA处理的滤纸用2ml水喷雾使之干燥30分钟。大约30只thrip被引入两张处理滤纸上，观察F.occidentalis的死亡数，计算每一处理的平均死亡率。用AHCNMA进行同样的实验。经过一段时间后，再水化的滤纸比未经再水化的滤纸的平均死亡率要高。这些实验表明，再水化在处理滤纸与thrip接触的特续致死效应中起重要作用。
持续暴露实验为进一步确定CNMA和AHCNMA的残余活性，昆虫被局限在两个代表性表面的存放处(deposit)上。玻璃代表非多孔表面，滤纸代表多孔表面。2ml的制剂中每一活性成分的5个不同浓度被施用于滤纸圆片(9cm直径)或玻璃培养皿的底面(9cm直径)。作为对照，施用了2m1缺乏活性成分的制剂。在测试之前，将存放处干燥24小时。在7，14，28，和56天的时间间隔上，将一套盘子和滤纸用2ml水再水化，而平行的一套没有再水化。昆虫然后被持续地局限在存放处，有规律地计数在存放处被杀死的昆虫。假如存放处未能在48小时内杀死昆虫，这些处理将中断，不再进行进一步研究。
实施例19mealybug的防治接触处理为确定肉桂醛(CNMA)和α己基肉桂醛制剂的接触活性，用给定的测试制剂直接喷雾。移走处理的昆虫，且放置在无菌的未处理的培养皿或小瓶中。将制剂中活性成分的5个不同浓度直接喷雾到测试mealybug上。作为对照，还测试了制剂空白和阴性对照(H2O)。每一制剂进行一式五份测试。在每一处理的24和48小时，确定了平均死亡率。
上述结果证实含有类黄酮醛的制剂，例如肉桂醛，可有效地杀灭昆虫，包括携带疾病昆虫，昆虫和蜘蛛。
所有本文中提到的已发表文献及专利之应用乃是此领域中专精技术之摘要且与本发明相关。因此所有已发表文献及专利在本文中均并入参考文献内容内各别之已发表文献或专利应用也分别且单独的并入参考文献内。
本发明现已详细描述，它很明显的只是一个平凡的技术因此在不偏离其精神或所申请之专利范围内可做许多改变及修饰。
权利要求
1.一种防制昆虫或蜘蛛种群的方法，所述的方法包括将所述昆虫和蜘蛛种群与含有0.01g/l至25g/l一种或多种式(1)的化合物相接触，
其中R表示-CH2OH或-CHO；n是从0至3的整数；每一R1独立地表示OH或含有1至10个碳原子和0至5个杂原子的有机取代基，其中在所述化合物中所有R1取代基的碳原子和杂原子的总数不多于15；R4表示氢或含有1至10个碳原子的有机取代基。
2.根据权利要求1的方法，其中所述制剂含有2.5g/l至12.5g/l一种或多种式(1)的化合物。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述制剂含有式的化合物，其中R表示-CHO；R2表示-OH或含有1至10个碳原子的有机取代基；R3表示甲氧基或含有1至10个碳原子的有机取代基；R4表示氢或含有1至10个碳原子的有机取代基。
4.按权利要求1-3之任一的方法，其中所述的一种或多种化合物是式(3)，(4)和/或(5)的化合物
5.权利要求1-4之任一的方法，其中所述制剂提供了70％或更多的对于昆虫或蜘蛛种群的杀伤。
6.权利要求1-5之任一的方法，其中所述制剂不含除式(1)或(2)的化合物之固有抗氧化剂特性之外的抗氧化剂。
7.权利要求1-6之任一的方法，其中所述制剂含有足够量以乳化权利要求1所述的式1的一种或多种化合物的皂草苷。
8.一种杀虫剂组合物，其含有一种生长调制量的如权利要求1所述的一种或多种式(1)的化合物，以提供70％或更多的对于昆虫或蜘蛛种群的杀伤，以及可用于杀虫剂的载体和赋形剂。
9.权利要求7的组合物，其中所述的一种或多种化合物是权利要求3所述的式(2)，权利要求4所述的式(3)，式(4)或式(5)的化合物。
10.权利要求7或权利要求8的组合物，所述组合物不含有除式(1)或(2)的化合物固有的抗氧化剂特性之外的抗氧化剂。
11.权利要求7-9之任一的组合物，其中所述组合物含有皂苷作为乳化剂。
12.一种适用用作昆虫或蜘蛛诱饵的组合物，包含权利要求1所述式(1)的一种或多种化合物，其与固体支持物相联，任选地封闭在一个罩内(housing)，该罩具有供害虫进出的装置。
13.权利要求10组合物，其中所述害虫化学吸引剂与所述固体支特物相联。
14.权利要求1所述的式(1)的一种或多种化合物作为生长和/或存活损伤剂的应用。
全文摘要
以天然类黄酮醛为基础所提出之方法及组合物,可当做杀害虫之药剂使用。杀虫剂之使用被设计成许多方式,包括细尘,喷雾,洗发精及肥皂,且可结合在固态支持物的表面或提供为诱饵或直接注入已受特定害虫感染或易感染之有机物质内。可防治之害虫含蚊子,虱子,蚂蚁,蟑螂,虱及蜱。
文档编号A01N35/02GK1177279SQ95197742
公开日1998年3月25日 申请日期1995年12月29日 优先权日1994年12月30日
发明者R·W·爱默生, 小·B·G·克兰德尔 申请人:普罗嘉德公司