СПОСОБ БОРЬБЫ С ЧЛЕНИСТОНОГИМИ ВРЕДИТЕЛЯМИ, КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИНСЕКТИЦИДНОГО ИЛИ АРАХНИЦИДНОГО ПРИМЕНЕНИЯ, СПОСОБЫ БОРЬБЫ С ВШАМИ, МУХАМИ, КЛЕЩИКАМИ, ТАРАКАНАМИ Российский патент 2006 года по МПК A01N31/02 A01P7/02 A01P7/04 

Данное изобретение относится к применению гидроксизамещенных углеводородных соединений, в частности вицинальных диолов, таких как 1,2-алкилдиолы, для борьбы с членистоногими вредителями.

Предпосылки изобретения

Существует потребность в классе пестицидных средств, способных убивать широкий спектр обычных членистоногих вредителей человека, домашних животных и крупного рогатого скота и особенно вредителей филетических классов Arachinida (клещи и клещики) и Jnsecta (тараканы, блохи, мухи, чешуйница, вши). Ввиду тесной связи этих паразитов с организмами, на которых они паразитируют, т.е. людьми или животными, для выполнения любой практической задачи такие средства должны быть относительно нетоксичными для организма-хозяина. Кроме того, в сельском хозяйстве и садоводстве существует потребность в классе пестицидных средств, способных убивать широкий спектр членистоногих вредителей, обитающих на листве.

Преимущественно также, чтобы пестицид в любом случае был экологически благоприятным (то есть биоразлагаемым).

Разработано и поступает в продажу в качестве пестицидных средств большое количество химических соединений. Однако лишь немногие из них удовлетворяют трем критериям: (1) общая токсичность в отношении членистоногих вредителей; (2) сравнительно низкая токсичность в отношении человека и домашних животных; и (3) хорошая разлагаемость.

Объекты изобретения

Объектом данного изобретения являются альтернативные пестицидные средства, которые будут устранять или уменьшать, по меньшей мере, некоторые из недостатков коммерчески доступных в настоящее время препаратов. В частности, объектом данного изобретения является способ контроля членистоногих вредителей.

Краткое описание изобретения

В настоящее время установлено, что вицинальные диолы очень хорошо удовлетворяют желаемым критериям. В частности, проведенные в настоящее время исследования показали, что некоторые соединения класса вицинальных диолов химической формулы R(OH)₂, где гидроксильные группы занимают вицинальные положения и R представляет собой углеводородную цепь, которая необязательно дериватизирована или замещена, проявляют прекрасную эффективность в качестве пестицидов желаемого качества. Определяющим фактором данного изобретения является ограниченное количество атомов углерода в R группе. Однако хорошие результаты наблюдались в тех случаях, когда соединение содержит, по меньшей мере, одну углеводородную цепь длиной n+2 атомов, где значение n предпочтительно равно, по меньшей мере, 2 атомам углерода, и вицинальные гидроксильные группы занимают концевое положение, предпочтительно гидроксильные группы находятся в 1,2-положениях, так что диол образует головную группу и липофильную хвостовую часть. При изменении значения n наблюдаются различные активности. Это приводит к возникновению предпочтений среди них и отличиям в активности соединений с низшими алкильных группами по сравнению с соединениями с более высокими алкильными группами (С₆ и выше). Следовательно, n может иметь значение до 20, но соединения, в которых n имеет значение от 2 до 12 включительно, представляют наибольший интерес. Такие диолы имеют хиральную природу, причем, например, в случае 1,2-диолов второй углерод является хиральным центром. В данном изобретении может полезно применяться рацемическая смесь, однако отдельные оптические изомеры (энантиомеры) или смеси, содержащие большее количество одного или нескольких отдельных оптических изомеров, также могут быть полезны для целей данного изобретения. Например, показано, что эффективность обоих энантиомеров 1,2-декандиола в отношении вшей сопоставима с эффективностью рацемической смеси, результаты испытания которой приведены в таблицах ниже.

Применение 1,2-алкилдиолов для контроля бактериальной инфекции уже было описано. В заявке на патент Японии № JP 50-15925/ (публикация № 51-91327 Kazunori) раскрывается, что 1,2-алкилдиолы, в частности гомологи со средней цепью длины (n=5-9), являются эффективными бактериостатическими и фунгистатическими средствами общего применения. В патенте США № 4049830 (Pugliese) описывается применение 1,2-алкилдиолов для стерилизации сосков коровы в качестве обработки для профилактики бактериального мастита коровы. В патенте США № 6123953 (Greff) описывается местное применение 1,2-диолов для общего контроля бактерий, которые вызывают кожные заболевания, включая мастит, акнэ и перхоть. Кроме того, в европейской заявке на патент ЕР 0935960А1 (Agostini, Cupferman) описываются косметические препараты, содержащие 1,2-алкилдиол в качестве противобактериального средства.

В GB 687850 (Airs) описано применение некоторых вицинальных диолов в качестве репеллентов насекомых в сочетании с известными инсектицидами, не содержащими растворителя. Возможность применения вицинальных диолов в качестве активного ингредиента для контроля вредителей посредством их уничтожения или уничтожения их женских зародышевых клеток (ova) до этого времени не рассматривалась. В патенте США 4368207 (Lover, Singer et al.) описывается применение ряда одноатомных спиртов для борьбы со вшами и их яйцами и клещиками (mites). Аналогично, в патенте UK 1604856 (Lover, Singer et al.) описывается применение невицинальных диолов, в частности, 1,3-диолов. В указанном патенте предлагается применение таких соединений для контроля эктопаразитов и их женских зародышевых клеток.

В настоящее время установлено, что вицинальные диолы, в предпочтительном воплощении легко доступные 1,2-диолы, обладают удивительно повышенными пестицидными свойствами по сравнению с одноатомными спиртами или невицинальными диолами. 1,2-Алкилдиолы могут применяться для уничтожения широкого спектра обычных членистоногих вредителей, особенно паукообразных насекомых, таких как клещи и клещики, и насекомых, таких как мухи, тараканы, чешуйница, вши, и может быть показано действие против их женских зародышевых клеток. Кроме того, установлено, что они могут подвергаться разложению и в значительной мере приемлемы в качестве полезных пестицидов для применения в различных областях.

Хотя потенциальная возможность и эффективность самих вицинальных диолов доказаны, так что выбранные диолы сами по себе уже являются полезными, в большинстве случаев целевые вредители могут эффективно уничтожаться их разбавленными растворами, и для некоторых целей предпочтительные формы доставки будут предлагать дополнительные технические преимущества.

Таким образом, в соответствии с данным изобретением предлагаются также препараты, которые подходят для контактного применения таких вицинальных диолов или их производных, содержащие, по меньшей мере, один такой вицинальный диол в физиологически приемлемом носителе, для контроля специфических заболеваний человека и животных, опосредованных вредителями, включая заражение головными или платяными вшами, заражение ковровым клещиком, струп овцы, вызванный клещевой инфекцией (sheep-scab mite infection) и заражения, связанные с мясными мухами (blow-fly strike).

Обычно препараты будут содержать композиции только предпочтительных вицинальных диолов или в сочетании с подходящими вспомогательными добавками, когда необходимо, и носителем, подходящим для доставки эффективного количества вицинального(ных) диола(ов) в места заражения вредителями. Обычно носитель будет выбираться с целью обеспечения длительного контакта с целевым вредителем. В зависимости от целевого заражения носитель может представлять собой тонко измельченное твердое вещество или жидкость и может выбираться из порошка, смол и водных или органических жидкостей. Следовательно, подходящее для составления препарата вспомогательное вещество может быть выбрано из жидких наполнителей, твердых носителей, вспомогательных добавок, эмульгаторов, дисперсантов, смол, камедей, адгезивов, разбавителей и наполнителей.

Пестицидная композиция для доставки действующего вещества может быть подходящим образом приготовлена в форме препарата, выбранного из раствора, дисперсии, эмульсии, высокодисперсного порошка, пасты, аэрозоля, крема, пены, субстрата с покрытием, например, липкой бумаги, гранулы или блока, например, в виде приманки для ловушки. Квалифицированный специалист будет представлять необходимость подбора физиологически благоприятного или приемлемого носителя, когда вредитель должен уничтожаться непосредственно на живом организме-хозяине, и может выбрать такие носители из фармацевтически приемлемых носителей, в частности, предназначенных для местного применения, для получения кремов, гелей, паст и мазей, аэрированных (пенка/мусс) композиций или высокодисперсных порошков, например, талька.

Далее изобретение будет описано более подробно с помощью примера при необходимости со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фигура 1 представляет собой график значений LC₅₀ для ряда 1,2-диолов в отношении платяных вшей человека (Pediculus humanus).

Фигура 2 представляет собой график, показывающий зависимость активности кладки яиц вшами, обработанными диолами, от длины цепи диолов.

Представленные далее результаты будут служить для иллюстрации полезного действия выбранных вицинальных диолов в отношении ряда вредителей, но они не должны рассматриваться как предопределенное ограничение до их эффективности в отношении только этих или других организмов. Данные по эффективности выбранных вицинальных диолов в данном описании не предназначены для исключения из объема данного изобретения их аналогов за исключением конкретно указанных в данном описании, и следует обратить внимание на формулу изобретения, приведенную далее в описании, которая определяет объем данного изобретения.

Пример 1:

Эффективность в отношении Pediculus humanus

В данном примере показана пестицидная эффективность композиций данного изобретения в отношении платяных вшей человека (Pediculus humanus) с использованием вицинальных диолов в испытаниях в соответствии с общепринятыми методиками технических испытаний.

Данные, представленные в таблицах 1 и 2, иллюстрируют уникальную природу вицинальных диолов и значение их эффективности, где значения LC₅₀ некоторых диолов и одноатомных спиртов получены в испытаниях на вшах. Данные таблицы 1 показывают неожиданное превосходство вицинальных диолов по сравнению с 1,3- и другими невицинальными диолами. Например, 1,2-декандиол значительно превосходит 1,3-декандиол, и из таблицы видно преимущество вицинальных соединений во всех примерах с указанной длиной цепи.

Данные таблицы 2 также показывают превосходство вицинальных диолов над одноатомными спиртами и некоторыми триолами. Эффективность лучшего из испытанных одноатомных спиртов составляет лишь 36% эффективности 1,2-декандиола. Прекрасная эффективность вицинальных диолов обеспечивает полезное действие, которое может предоставлять эффективный контроль вредителя даже при применении в менее чем идеальным образом к целевым организмам. Еще одно преимущество данных соединений состоит в том, что они, как показано, могут легко метаболизироваться обычными почвенными бактериями, полученными из различных регионов, и поэтому будут легко деградировать при диспергировании в окружающую среду.

Таблица 2СоединениеЗначение LC₅₀ (мМоль)Показатель эффективности (%)1,2,3-ГексантриолНе вычисляетсяНе эффективен1,2,6-ГексантриолНе вычисляетсяНе эффективен2-Этил-1-гексанол30042-Этил-1,3-гександиол60201-Деканол35322-Деканол37344-Деканол18369-Децен-1-ол33361,2-декандиол121003-Этил-1,3-декандиол62203-Октил-1,2-декандиол97123-Этил-1,2-декандиолНе вычисляетсяНе эффективен*Показатель активности представляет процентное соотношение полученного значения LC₅₀ и значения LC₅₀ 1,2-декандиола (=100%).

Влияние длины цепи диола на активность показана на Фигуре 1, где представлен график значений LC₅₀ некоторых 1,2-диолов в отношении платяных вшей человека.

Данные результаты показывают, что 1,2-диолы обладают педикулицидной активностью, С₄-С₁₆ диолы являются активными, при этом предпочтительными являются С₈-С₁₄-диолы, и наиболее предпочтительны 1,2-октандиол, 1,2-декандиол и 1,2-додекандиол.

Фигура 2 показывает дополнительное полезное свойство объекта данного изобретения, а именно: ингибирование кладки яиц вшей, которое является важным признаком, поскольку при ингибировании или прекращении кладки яиц жизненный цикл целевого организма прерывается. Это видно из графика эффективности некоторых диолов, который показывает, что при повышении длины цепи диола активность кладки яиц обработанных вшей существенно снижается. 1,2-Октандиол особенно эффективен для профилактики откладывания яиц.

Наблюдается овицидная активность, но исследования этого аспекта активности продолжаются, и полученные результаты не включены в данное описание.

Пример 2:

Эффективность в отношении Dermatophagoides pteronyssinus

Полезное действие вицинальных диолов дополнительно иллюстрируется результатами испытаний на клещиках домашней пыли Dermatophagoides pteronyssinus в соответствии с общепринятыми методиками технических испытаний. Клещиков помещают в хлопковую обертку и погружают на короткое время (5 секунд) в разбавленные растворы (2,5%) выбранных диолов. Через 1 час после погружения оценивают состояние клещей и вычисляют смертность. Результаты представлены в таблице 3 ниже, где для сравнения представлены результаты испытания с использованием коврового шампуня, перметринового инсектицида и воды (в качестве контроля).

Таблица 3ОбработкаСмертность1,2-Октандиол651,2-Декандиол95Вода33% ковровый шампунь30,25% перметрин100

Пример 3

Эффективность в отношении Musca domestica

Дополнительный пример применения соединений данного изобретения представлен испытанием декан-1,2-диола против домашних мух в соответствии с общепринятой методикой технических испытаний инсектицидов. Через 24 часа после обработки наблюдают более 80% смертность, в то время как декан-1,10-диол не проявляет инсектицидной активности.

Пример 4:

Препарат и применение

Вицинальные диолы легко вводятся в состав водных систем с использованием нетоксичных сорастворителей, таких как изопропиловый спирт, или с помощью поверхностно-активных веществ, таких как Tween®. Это позволяет легко вводить их в большое количество препаратов для домашнего или промышленного применения, в пестициды или очищающие средства. В частности, они могут вводиться в фармацевтические препараты для применения у людей или животных. Результаты обработки вшей и тараканов препаратами, содержащими 1,2-октандиол или 1,2-декандиол, представлены в таблице 4 наряду с результатами испытания контрольных систем растворителя. В соответствии с общепринятой методикой технических испытаний, насекомых погружают на несколько секунд в испытываемые препараты и сушат промокательной бумагой. Смертность для вшей определяют через 24 часа, для тараканов - через 1 час.

Промышленная применимость

Исходя из указанных выше преимуществ и пестицидных свойств соединений, используемых в описанных в данном изобретении композициях, изобретение будет полезно применяться в областях, связанных с наличием вредителей, таких как сельское хозяйство, садоводство, санитария, гигиена и ветеринария.

Описывается способ борьбы с членистоногими вредителями, включающий применение в местах обитания вредителей или их зародышевых клеток эффективного количества, по меньшей мере, одного вицинального диола R(OH)₂, выбранного из группы, состоящей из диолов, в которой R представляет собой алифатическую углеводородную цепь, при условии, что в цепи атом углерода, следующий за функциональной группой диола, не является этилзамещенным, и основа этой цепи включает от 8 до 20 атомов, и композиция для инсектицидного или арахницидного применения, содержащая указанный выше диол R(OH)₂. Описываются также способ борьбы с вшами, способ борьбы с мухами, способ борьбы с клещиками, способ борьбы с тараканами, способ борьбы с вредителями из группы, состоящей из Pediculus humanus, Dermatophagoides pteronyssinus, и Musca domestica. Технический результат - вредители гибнут или становятся нежизнеспособными в результате обработки. 9 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 табл. 2 ил.

1. Способ борьбы с членистоногими вредителями, включающий применение в местах обитания вредителей или их зародышевых клеток эффективного количества, по меньшей мере, одного вицинального диола R(OH)₂, в результате чего вредители гибнут или становятся нежизнеспособными, где указанный вицинальный диол выбирают из группы, состоящей из диолов, в которых R представляет собой алифатическую углеводородную цепь, при условии, что в цепи атом углерода, следующий за функциональной группой диола, не является этилзамещенным, и основа этой цепи включает от 8 до 20 атомов.2. Способ по п.1, где вицинальный диол состоит из алифатической углеводородной цепи, содержащей n+2 атомов в ее основе, где гидроксилы вицинального диола занимают концевое положение, и таким образом гидроксильные группы диола и атомы углерода, к которым они присоединены, образуют головную группу, и n представляет целое число, равное, по меньшей мере, 6.3. Способ по п.2, где n имеет значение, не превышающее 12.4. Способ по п.2, где значение n представляет собой четное число.5. Способ по п.2, 3 или 4, где гидроксильные группы вицинального диола занимают 1,2-положения цепи.6. Способ по п.1, где углеводородная цепь является разветвленной.7. Способ по п.1, где указанные вицинальные диолы представляют собой 1,2-диолы.8. Способ по п. 7, где указанные вицинальные диолы выбирают из группы, состоящей из линейных алифатических 1,2-диолов с длиной цепи от 8 до 14 атомов углерода.9. Способ по п.7, где указанные вицинальные диолы выбирают из группы, состоящей из линейных алифатических 1,2-диолов с длиной цепи от 8 до 12 атомов углерода.10. Способ по п.7, где указанные вицинальные диолы выбирают из группы, состоящей из 1,2-октандиола, 1,2-декандиола и 1,2-додекандиола.11. Композиция для инсектицидного или арахницидного применения, в частности для подавления или уничтожения членистоногих эктопаразитов, где в качестве активного инсектицидного или арахницидного средства используют эффективное количество вицинального диола R(OH)₂, в котором R представляет собой алифатическую углеводородную цепь, при условии, что атом углерода в цепи, следующий за функциональной группой диола, не является этилзамещенным и основа цепи включает от 8 до 20 атомов, в сочетании с вспомогательным средством, выбранным из группы, состоящей из жидких наполнителей, твердых носителей, вспомогательных добавок, эмульгаторов, диспергаторов, смол, адгезивов, разбавителей и наполнителей.12. Композиция по п.11 в виде препарата для доставки, выбранного из группы, состоящей из раствора, дисперсии, эмульсии, высокодисперсного порошка, геля, пасты, аэрозоля, крема, пены, субстрата с покрытием, гранулы и блока.13. Композиция по п.11 или 12, где указанные вицинальные диолы представляют собой 1,2-диолы.14. Композиция по п.13, где указанные вицинальные диолы выбирают из группы, состоящей из линейных алифатических 1,2-диолов с длиной цепи от 8 до 14 атомов углерода.15. Композиция по п.13, где указанные вицинальные диолы выбирают из группы, состоящей из линейных алифатических 1,2-диолов с длиной цепи от 8 до 12 атомов углерода.16. Композиция по п.13, где указанные вицинальные диолы выбирают из группы, состоящей из 1,2-октандиола, 1,2-декандиола и 1,2-додекандиола.17. Композиция по п.13, где вицинальный диол представляет собой 1,2-декандиол.18. Способ борьбы с вшами, включающий применение композиции по п.11 или 12 в местах заражения вшами.19. Способ борьбы с вшами по п.18, где указанная композиция содержит эффективное количество 1,2-декандиола.20. Способ борьбы с мухами, включающий применение композиции по п.11 в очаге заражения.21. Способ борьбы с мухами, включающий введение в очаг заражения приманки или ловушки, обработанной композицией по п.11.22. Способ борьбы с клещиками, включающий применение композиции по п.11 в очаге заражения.23. Способ борьбы с тараканами, включающий применение композиции по п.11 в очаге заражения.24. Способ борьбы с тараканами, включающий введения в очаг заражения приманки или ловушки, обработанной композицией по п.11.25. Способ борьбы с вредителем, выбранным из группы, состоящей из Pediculus humanus, Dermatophagoides pteronyssinus и Musca domestica, включающий введение в очаг заражения вредителем композиции, содержащей в качестве активного ингредиента вицинальный диол, выбранный из группы, состоящей из 1,2-октандиола, 1,2-декандиола, 1,2-додекандиола.26. Способ по п.25, где диол вводят в виде препарата, выбранного из группы, состоящей из раствора, дисперсии, эмульсии, высокодисперсного порошка, геля, пасты, аэрозоля, крема, пены, субстрата с покрытием, гранулы и блока.