專利名稱：使用1－烯－3－醇(r)－(－)－異構(gòu)體的誘蚊方法及組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引誘蚊蟲從而將其捕捉和/或殺死的方法及組合物。更具體來說，本發(fā)明涉及在組合物和裝置中使用一些化合物來更有效地引誘蚊蟲。
背景技術(shù)：
保護(hù)人類免遭蚊蟲叮咬的化合物、組合物及制劑是本領(lǐng)域公知的。通常，這些化合物、組合物及制劑一般是基于局部或表面施用后其能夠在人體皮膚上持續(xù)存在足夠長(zhǎng)的時(shí)間以驅(qū)避蚊蟲，或是基于其能夠?qū)⑽孟x引誘至偏僻的地區(qū)，從而可以將其捕獲和/或殺死，以使蚊蟲不能叮咬人類或其他動(dòng)物。然而，盡管為了改善已知蚊蟲引誘劑的引誘活性已經(jīng)做了很多不同嘗試，但是這些嘗試大多沒有取得成功，幾乎使用引誘劑的所有人都可以證明這一點(diǎn)。
James Nolen等人的U.S.專利No.5,799,436公開了用于引誘和殺滅蚊蟲的裝置。該專利中所公開的用于所述裝置的引誘劑是與熱和二氧化碳結(jié)合使用的辛烯醇(1-辛烯-3-醇)。
然而，該專利中使用的1-辛烯-3-醇化合物和利用1-辛烯-3-醇進(jìn)行試驗(yàn)的商業(yè)化產(chǎn)品是1-烯-3-醇化合物的外消旋混合物(精確定義為(R)和(S)光學(xué)異構(gòu)體的50∶50混合物，其通過該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)合成方法獲得)，其是該申請(qǐng)的發(fā)明人從本發(fā)明人的公司Bedoukian Research Inc獲得的。
本領(lǐng)域一直在尋找新的且更有效的誘蚊劑。然而，對(duì)于更有效的誘蚊劑的尋找通常并不十分成功，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)誘蚊劑僅具有有限程度的引誘活性，并且通常不是十分有效的。因此，需要更有效的方法來引誘蚊蟲，以避免蚊蟲叮咬人類及其他目標(biāo)例如家畜。此外，由于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蚊蟲是重大疾病的攜帶者，通過蚊蟲咬目標(biāo)將疾病傳染給該目標(biāo)，這個(gè)需求最近變成更急切和緊迫。另一需求是能夠減少對(duì)環(huán)境不利的殺蟲劑的利用。
發(fā)明概述本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了在用于引誘蚊蟲的組合物和制劑以及方法和裝置中出乎意料、非常有用的化合物，主要的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體。當(dāng)在三圍空間中使用有效量的所述引誘劑化合物時(shí)，該化合物可以更有效地引誘蚊蟲，從而可以將其捕獲和/或殺死。
依據(jù)本發(fā)明，具有如下式所示的主要的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物作為蚊蟲引誘劑是特別有效的 其中R1是含有1-約12個(gè)碳原子的飽和脂族烴基，并且R2是氫。優(yōu)選R1是C5H11，其(R)-(-)-異構(gòu)體由下式表示 ((R)-(-)-1-辛烯-3-醇)可通過足以提供引誘有效量的引誘劑化合物的任何適當(dāng)方法將所述引誘劑化合物分配到三維空間中。這樣的分配方法包括例如，但不局限于，將引誘劑化合物從任何適當(dāng)?shù)慕M合物或制劑和裝置中蒸發(fā)、霧化和離子分散。這樣的組合物或制劑一般包括含有至少一種所述引誘劑化合物的基質(zhì)賦形劑。
發(fā)明詳述本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將有效量的至少一種選自下式所示的主要的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的引誘劑化合物1-烯-3-醇分配到三維環(huán)境空間的氣氛中時(shí)，蚊蟲將被更有效地吸引到所述的引誘劑化合物從而更易于將其捕獲和/或殺死
其中R1是含有1-約12個(gè)碳原子的飽和脂族烴基，并且R2是氫。
任何下式所示的主要的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體都可用于本發(fā)明方法、組合物和裝置， 其中R1和R2如上文所述定義。優(yōu)選合適的引誘劑化合物，例如，是1-丁烯-3-醇、1-戊烯-3-醇、1-己烯-3-醇、1-庚烯-3-醇、1-辛烯-3-醇、1-壬烯-3-醇、1-癸烯-3-醇、1-十一烯-3-醇和1-十二烯-3-醇的(R)-(-)-異構(gòu)體，并且最優(yōu)選1-辛烯-3-醇的(R)-(-)-異構(gòu)體。根據(jù)特定蚊蟲的種類，特定的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體可以提供最有效的釋放速率，和/或是更有效的，因而對(duì)于該種類的蚊蟲是優(yōu)選的。本發(fā)明的引誘劑化合物可單獨(dú)使用或作為兩種或多種這樣的化合物的混合物使用。而且，本發(fā)明的引誘劑化合物可以與其他的已知蚊蟲引誘劑結(jié)合使用，例如，與氨或產(chǎn)生氨的鹽、二氧化碳和/或加熱結(jié)合使用，特別是與氨或產(chǎn)生氨的鹽例如碳酸氫銨、碳酸銨或乳酸銨結(jié)合使用。術(shù)語(yǔ)“主要的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體”是指包含(R)-(-)-異構(gòu)體超過約51％的1-烯-3-醇光學(xué)異構(gòu)體化合物混合物，并優(yōu)選包含至少約75％或更多，更優(yōu)選至少90％，最優(yōu)選至少97-100％，以重量計(jì)。
本發(fā)明的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體可從商業(yè)來源得到，例如，從AldrichChemical Company，Milwaukee，Wisconsin，Acros Organics division of FisherScientific of Pittsburgh，PA和德國(guó)的Jülich Fine Chemicals GmbH ofJülich。(R)和(S)光學(xué)異構(gòu)體也可以根據(jù)下述文獻(xiàn)制備EnantiomericSynthesis of SecAllylalcohols by Catalytic Asymmetric Addition ofDivinylzinc to Aldehydes，Tetrahedron Letters，第29卷，第44期，第5645-5648頁(yè)(1988)。
可以使用任何合適的引誘有效量的所述引誘劑化合物。這樣的引誘有效量通常為約0.002mg/hr至約40mg/hr，優(yōu)選約0.01至約10mg/hr，進(jìn)一步優(yōu)選約0.01mg/hr至約5.0mg/hr，更進(jìn)一步優(yōu)選約0.02mg/hr至約2mg/hr，并且最優(yōu)選約0.02mg/hr至約1mg/hr。
本發(fā)明引誘劑化合物可以以適于分配引誘有效量的化合物的任何制劑的形式使用。該化合物一般以包括含有引誘劑化合物的適當(dāng)賦形劑或載體的制劑形式使用。例如，可在特殊配制的設(shè)計(jì)在室溫釋放所需量的揮發(fā)性引誘劑化合物的蠟介質(zhì)或賦形劑，例如，購(gòu)自Koster Keunen，Watertown，Connecticut的那些介質(zhì)或賦形劑中配制引誘劑化合物?？少?gòu)自Koster Keunen的這樣的蠟介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施例是Insect Repellent Wax Bar No.9，其是具有下述一般組成的蠟的混合物碳鏈長(zhǎng)度為C16-C22的脂肪酸、碳鏈長(zhǎng)度為C16-C22的脂肪醇、碳鏈長(zhǎng)度為C19-C47的鏈烷烴、碳鏈長(zhǎng)度為C23-C69的支鏈烴、蜂蠟和其他天然蠟例如小燭樹蠟和巴西棕櫚蠟。該蠟混合物通常與濃度為約20％-60％的本發(fā)明引誘劑化合物配制，并且制劑具有約75℃-約45℃的冷凝點(diǎn)。或者，可在適于釋放有效量的引誘劑化合物的多孔或聚合物介質(zhì)或賦形劑中配制所述引誘劑化合物。這樣的多孔或聚合物介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施例是具有微孔的聚酯膜材料，其中微孔將引誘劑化合物飽和的成塊纖維材料包起來，逐漸釋放引誘劑化合物，這樣引誘劑化合物透過微孔膜并釋放到外界環(huán)境中。稱為World of FragranceTM杯的這樣的微孔膜可購(gòu)自Waterbury Companies，Inc.，Waterbury，Connecticut。還可以使用從AgriSense-BCS Limited(AgriSense-BCS Limited，Taffs Mead Road，TreforestIndustrial Estate，Pontypridd，South Wales，CF37 5SU UK)獲得的聚合基質(zhì)。該介質(zhì)也可是蠟介質(zhì)例如蠟燭或石蠟類似物或蜂蠟類蠟材料。
可將制劑置于任意合適的用于分配引誘劑化合物的容器或裝置中，從而引誘或誘捕蚊蟲。例如，可將制劑置于合適的裝置中，以便可以，例如，使得引誘劑化合物從置于分散裝置內(nèi)的含有引誘劑化合物的多孔介質(zhì)或蠟狀介質(zhì)中蒸發(fā)出來?？商峒暗倪@樣的裝置的實(shí)例有在BioSensory Insect ControlCorporation和James Nolen & Company的US專利Nos.5,205,064、5,799,436和6,055,706中公開的裝置，在此所述的每一專利都引入本發(fā)明作為參考。還可以將制劑置于例如那些分散二氧化碳作為誘捕劑的瓶罐誘捕容器中。還可以將制劑置于“臭蟲殺滅”裝置中，以將被引誘到含有引誘劑幃劑的裝置中的蚊蟲電擊殺滅。
分配引誘劑化合物的另一合適的方法是將化合物作為適當(dāng)大小的帶正電荷的小滴從合適的用于任何合適的蚊蟲誘捕容器或裝置中的霧化或離子分散裝置，例如購(gòu)自Brandenburg，Ltd.of Brierey Hill，United Kingdom的IonicWindTM，霧化和/或離子分散出來。
本發(fā)明的引誘劑化合物可以有效地引誘在佛羅里達(dá)州和康涅狄格州發(fā)現(xiàn)的蚊蟲。
通過下述非限制性實(shí)施例來說明本發(fā)明的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體引誘劑化合物的應(yīng)用及其較之于(S)-(+)異構(gòu)體，或其中(R)-(-)-異構(gòu)體不多于50％的1-烯-3-醇外消旋混合物而言的大為增強(qiáng)的引誘活性。
實(shí)施例1下述實(shí)驗(yàn)是2004年9月在康涅狄格州進(jìn)行的。由John W.Hock Company(Gainesville，佛羅里達(dá)州)制造的蚊蟲誘捕模型1012用于本實(shí)驗(yàn)。該誘捕器利用朝向收集袋附近的CO2氣流，用風(fēng)扇將蚊蟲吹入袋中。將誘捕器的燈關(guān)閉。在Danbury，CT濕地的邊緣，誘捕器分別間隔65-70英尺，離其他任何建筑物至少25英尺。將(R)和(S)-1-辛烯-3-醇混入到BioSensory公司制造的蠟引誘劑中，并將其放置在CO2氣流附近，該氣流以大約140ml/分鐘的速率釋放。誘捕從大約下午4:00至第二天的上午9:00進(jìn)行操作。在試驗(yàn)期間，日間溫度為70-75。在試驗(yàn)期間，蠟引誘劑的平均重量消耗為約4mg/天，或0.17mg/小時(shí)。采用(R)-1-辛烯-3-醇、(S)-1-辛烯-3-醇或無上述化合物三種誘捕，三天一循環(huán)，在上述三種誘捕中輪流操作。進(jìn)行四個(gè)全部循環(huán)并將每個(gè)處理結(jié)果平均。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所述。無引誘劑的誘捕被認(rèn)為是蚊蟲的捕捉基值并將用異構(gòu)體的捕捉結(jié)果與該基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。1-辛烯-3-醇的(R)-(-)異構(gòu)體捕捉的蚊蟲比該基準(zhǔn)值多88％，然而，1-辛烯-3-醇的(S)-(+)異構(gòu)體捕捉的蚊蟲僅比該基準(zhǔn)值多35％，實(shí)例證明1-辛烯-3-醇(R)-(-)異構(gòu)體出乎意料的增強(qiáng)的效力。
實(shí)施例2試驗(yàn)是用American Biophysics Corp制造的Mosquito Magnet Liberty誘捕模型進(jìn)行。在Danbury，CT濕地的邊緣，誘捕器分別間隔65-70英尺，離任何建筑物至少25英尺。將1克實(shí)驗(yàn)化合物加入到潔凈的用于所述誘捕器的慣用類型的多孔燒結(jié)物中，釋放速率大約20-30mg/天。在第一次試驗(yàn)中，將外消旋的1-辛烯-3-醇和(R)-(-)-1-辛烯-3-醇在4個(gè)誘捕器中循環(huán)操作八天。在第二次試驗(yàn)中，在九天內(nèi)將(S)-(+)-1-辛烯-3-醇和無引誘劑情況在三個(gè)誘捕器中循環(huán)操作。
這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所述。在第-次實(shí)驗(yàn)中，使用(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體的誘捕與使用1-辛烯-3-醇50∶50外消旋混合物的誘捕相比多捕獲18％的蚊蟲，然而，在第二次試驗(yàn)中，使用(S)-(+)1-辛烯-3-醇異構(gòu)體的誘捕與使用無引誘劑的誘捕相比少捕獲37％的蚊蟲，實(shí)例再一次證明(R)-(-)異構(gòu)體出乎意料的增強(qiáng)的效力和(S)-(+)異構(gòu)體潛在的抑制作用。
實(shí)施例3下述試驗(yàn)闡明了(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體與產(chǎn)生氨的鹽結(jié)合使用來引誘蚊蟲的改進(jìn)效果。試驗(yàn)在佛羅里達(dá)州Gainesville，使用American BiophysicsCorp制造的Mosquito Magnet Pro蚊蟲誘捕器進(jìn)行，其產(chǎn)生二氧化碳和熱。該誘捕器裝有含有230mg(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體的引誘劑或230mg-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體和氨源結(jié)合的引誘劑，該氨源由包含在控釋聚合基質(zhì)中的碳酸氫銨的引誘劑來提供，控釋聚合基質(zhì)Bactrocera (Dacus) olae產(chǎn)品代碼BF L080，由AgriSense-BCS Limited，Taffs Mead Road，TreforestIndustrial Estate，Pontypridd，CF375SU，UK生產(chǎn)。誘捕在20天周期內(nèi)在特定區(qū)域之間循環(huán)進(jìn)行。使用(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體每天誘捕的蚊蟲平均為14，而結(jié)合使用(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體和氨誘捕的蚊蟲平均為19，這表明除(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體外結(jié)合使用氨時(shí)，誘捕效果可以增加36％。
實(shí)施例4在康涅狄格州的Redding，使用Mosquito Magnet Liberty誘捕器循環(huán)15天進(jìn)行類似于實(shí)施例3的試驗(yàn)。一個(gè)誘捕器裝有這樣的引誘劑，該引誘劑包括在蠟載體中的470mg(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體和由在控釋聚合基質(zhì)中含碳酸氫銨的引誘劑提供的5克碳酸氫銨，其中控釋聚合基質(zhì)由AgriSense-BCSLimited(AgriSense-BCS Limited Taffs Mead Road，，Treforest IndustrialEstate，Pontypridd，CF37 5SU UK)生產(chǎn)，第二個(gè)誘捕器裝有的引誘劑在蠟載體中含有800mg(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體。使用800mg(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體的誘捕器平均每天誘捕蚊蟲3.8只，而采用僅含470mg(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體和碳酸銨的誘捕器平均每天誘捕蚊蟲6.9只，平均增長(zhǎng)約82％。
實(shí)施例5在康涅狄格州的Danbury，實(shí)驗(yàn)比較了(S)-(+)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體的存在對(duì)(R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體的效力的影響。用鄰苯二甲酸二乙酯稀釋含有200mg 1-辛烯-3-醇(R)-(-)異構(gòu)體的誘捕劑將釋放速度減慢到低于1.7mg/天。另一誘捕劑同樣處理，只是其還含有200mg (S)-(+)-1-辛烯-3-醇(等于400mg外消旋1-辛烯-3-醇)。誘捕劑在兩個(gè)American Biophysics Mosquito MagnetLiberty誘捕模型間循環(huán)操作14天。含有200mg (R)-(-)-1-辛烯-3-醇異構(gòu)體和200mg (S)-(+)-1-辛烯-3-醇的誘捕劑每天平均誘捕蚊蟲5.6只，而含有200mg (R)-(-)-1-辛烯-3-醇每天平均誘捕蚊蟲8.1只，表明誘捕效果增加45％。
實(shí)施例6在康涅狄格州的Danbury使用由佛羅里達(dá)州Gainesville的John W.Hock公司生產(chǎn)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)-誘捕器和150毫升/分鐘的CO2進(jìn)行類似于實(shí)施例5的試驗(yàn)。為了比較大量外消旋1-辛烯-3-醇與少量(R)-(-)-1-辛烯-3-醇的誘捕效果，評(píng)價(jià)了含有稀釋于1.5毫升鄰苯二甲酸二乙酯中的50mg(R)-(-)-1-辛烯-3-醇的誘捕劑(其釋放速度為1.5mg/天或更低)相對(duì)于含有稀釋于1.5毫升鄰苯二甲酸二乙酯中的1660mg外消旋的1-辛烯-3-醇(每種異構(gòu)體各830mg)的誘捕劑(其釋放速度大約為40mg 1-辛烯-3-醇/天)的誘捕效果。兩個(gè)誘捕器循環(huán)操作14天后，含有1660mg外消旋辛烯醇的誘捕劑平均誘捕蚊蟲9.4只，而含有50mg 1-辛烯-3-醇(R)-(-)異構(gòu)體的誘捕劑平均誘捕蚊蟲11.8只，表明誘捕效果增加26％。
實(shí)施例7為了進(jìn)一步證明通常1-烯-3-醇的(R)構(gòu)型比(S)構(gòu)型的誘捕效果好，對(duì)1-癸烯-3-醇(R)-(-)異構(gòu)體相對(duì)于1-癸烯-3-醇(S)-(+)異構(gòu)體進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)在佛羅里達(dá)州使用American Biophysics生產(chǎn)的Mosquito Magnet Pro蚊蟲誘捕器進(jìn)行，誘捕劑在誘捕器之間循環(huán)操作9天的時(shí)間，在誘捕器中，在通常使用的纖維類誘捕劑中每種試驗(yàn)原料使用1克。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)(S)-(+)-1-癸烯-3-醇總共誘捕蚊蟲47只，而(R)-(-)-1-癸烯-3-醇總共誘捕蚊蟲89只，表明誘捕效果增加89％。
通過本發(fā)明上文中的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，可在不背離本發(fā)明精神的情況下將本發(fā)明做一些改變。因此，本發(fā)明范圍不限于所述的特定實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.用于在三維空間中引誘蚊蟲的組合物，所述組合物包括A)至少一種包含超過50％的下式所示的這種1-炔-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物 其中R1是含有1-約12個(gè)碳原子的飽和脂族烴基，并且R2是氫；及b)用于所述至少一種主要的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的載體。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中R1是C5H11。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中(R)-(-)-異構(gòu)體含有至少約75wt％的所述1-烯-3-醇。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中(R)-(-)-異構(gòu)體含有約97-100wt％的所述1-烯-3-醇。
5.權(quán)利要求2的組合物，其中(R)-(-)-異構(gòu)體含有約97-100wt％的所述1-烯-3-醇。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中還含有氨或產(chǎn)生氨的鹽。
7.權(quán)利要求6的組合物，其中產(chǎn)生氨的鹽是碳酸氫銨。
8.在三維空間中引誘蚊蟲的方法，所述方法包括在所述三維空間中釋放引誘有效量的至少一種包含超過50％的下式所示的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物 其中R1是含有1-約12個(gè)碳原子的飽和脂族烴基，并且R2是氫。
9.權(quán)利要求8的方法，其中R1是C5H11。
10.權(quán)利要求8的方法，其中引誘有效量為約0.002mg/hr至約40mg/hr。
11.權(quán)利要求8的方法，其中引誘有效量為約0.02mg/hr至約1.0mg/hr。
12.權(quán)利要求9的方法，其中引誘有效量為約0.02mg/hr至約1.0mg/hr。
13.權(quán)利要求8的方法，其中氨也與所述至少一種包含超過50％的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物同時(shí)釋放。
14.權(quán)利要求9的方法，其中氨也與所述至少一種包含超過50％的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物同時(shí)釋放。
15.權(quán)利要求8的方法，其中所述釋放包括蒸發(fā)、霧化或離子分散。
16.權(quán)利要求9的方法，其中所述釋放包括蒸發(fā)、霧化或離子分散。
17.權(quán)利要求8的方法，其中二氧化碳與所述至少一種包含超過50％的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物同時(shí)釋放。
18.權(quán)利要求9的方法，其中二氧化碳與所述至少一種包含超過50％的1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物同時(shí)釋放。
19.一種用于分散蚊蟲引誘有效量的蚊蟲引誘劑的制品，該制品包含其中已經(jīng)吸收有至少一種包含超過50％的下式所示1-烯-3-醇(R)-(-)-異構(gòu)體的1-烯-3-醇化合物的吸收材料 其中R1是含有1-約12個(gè)碳原子的飽和脂族烴基，并且R2是氫。
20.權(quán)利要求19的制品，其中R1是C5H11。
21.權(quán)利要求19的制品，其中所述吸收材料是纖維材料。
22.權(quán)利要求19的制品，其中所述吸收材料是蠟介質(zhì)或聚合物介質(zhì)。
全文摘要
如下式所示的1－烯－3－醇主要的(R)－(－)－異構(gòu)體是高效的蚊蟲引誘劑，其中R
文檔編號(hào)A01N25/18GK1846496SQ20061008209
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者R·H·貝多吉恩 申請(qǐng)人:貝多吉恩研究公司