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防治有害昆虫的组合物和方法 1.docx


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。防治有害昆虫的组合物和方法专利名称:防治有害昆虫的组合物和方法背景技术:本申请是1996年2月6日申请的共同未决的美国专利申请编号08/595,899的部分继续申请,而上述共同未决的美国申请是1994年8月17日申请的美国专利申请编号08/291,072,于1996年5月7日公开的美国专利5,514,681的部分继续申请。它们均并入本文作为参考。、贮存或排泄其含氮废物的有害昆虫的生长。它包含使有害昆虫与含有生长控制量的组合物的制剂接触,而上述组合物包含嘌呤、嘌呤代谢酶抑制剂和调节此途径的特异性辅因子生产的酶的抑制剂。背景技术:描述尽管如化学不育剂、外激素和以生态为基础的防治策略等先进的昆虫防治技术有了新的进展和很光明的前景,但化学杀虫剂的使用仍起着主要的作用。然而,公众对环境的关注、更严格的政府规章以及昆虫对常规方式不断增加的抗性,使得害虫防治产业转向寻求更安全替代方式来替代这些常规化学杀虫剂。人们曾试图鉴定和评价昆虫生长抑制剂的效力。然而,由于不断需要昆虫防治剂提高选择性和效果,人们希望研制出以对关键的昆虫营养与代谢途径的了解为基础的防治剂的合理制剂。发明概述众所周知,大多数昆虫是排尿酸的,即,它们以尿酸及尿酸分解的衍生物来排泄其过量的氮(Cochran(1975),“昆虫的排泄”于《昆虫生物化学与功能》,pp171-281)。尿酸是经示于图1中的嘌呤分解代谢途径来合成的,且尿酸有时是排泄到体外,有时由昆虫作为代谢贮备存起来。蜚蠊是尿酸的贮存-排泄基本特性的良好模式。例如,在德国蜚蠊中,尿酸的浆液在交配时,作为父体投入传递给雌虫。雌虫则向发育的卵投入尿酸供胚胎发生期间使用(Mullins和Keil(1980),自然283:567-569)。干扰此关键的循环,似乎对严重依赖尿酸贮存的蜚蠊种群的生长极其有害(Engebretson和Mullins(1986),:93-97;Suiter等(1992),经济昆虫学杂志(.),85(1):117-122)。在蜚蠊脂肪体中,尿酸的从头合成大部分是在营养细胞中通过嘌呤补救发生的,且尿酸是贮存在用于循环的特化的尿细胞中(Cochran(1985),昆虫学年评(.)30:29-49)。这是通过隔离在与尿细胞相邻的含菌细胞中的内共生体细菌将贮存的尿酸盐进行尿酸分解消化而实现的(Wren和Cochran(1987),比较生物化学与生理学88B:1023-1026)。在尿酸循环的这一部分,内共生体细菌使用黄嘌呤脱氢酶来将尿酸盐还原成黄嘌呤,且此系统的任一部分的破坏同样抑制种群生长。昆虫生理学的另一个基本方面是蜕皮周期,其时表皮上皮细胞增殖,并在蜕皮前合成一个新的更大的外骨架(Chapman(1982),昆虫的结构与功能。Cambridge,MA哈佛大学出版社;Hepburn(1985),“体壁”于《昆虫生理学基本原理》,,pp139-183。纽约JohnWiley&Sons,Inc.)。与之同时,许多体内组织在生长,正如在蜚蠊中,其中,例如,内部和外部繁殖器官随每一个虫期发育,在最后一次蜕皮时最终成为性成熟的成虫(Chapman(1982),昆虫的结构与功能,CambridgeMA哈佛大学出版社)。在此过程中,昆虫在很大程度上凭借其代谢贮备来实现所发生的细胞的迅速生长。嘌呤代谢途径是所有这些过程的中心,且因此,是昆虫体内平衡之中心。正如在任一已知的生化途径中一样,水解酶及其辅因子对嘌呤降解途径的功能是必不可少的。此途径也用来补救游离嘌呤碱,以便再使用于核苷酸和核酸生物合成(Lehninger(1970)生物化学细胞结构与功能的分子基础,第二版,-742)。此途径中涉及的二种酶是黄嘌呤氧化酶和二氢叶酸还原酶(也称作四氢叶酸脱氢酶)。黄嘌呤氧化酶()是一种钼铁硫黄素酶,它在从鸟苷单磷酸和肌苷单磷酸至黄嘌呤,最终至尿酸的嘌呤分解代谢的补救途径后期起作用。在此途径中,黄嘌呤氧化酶催化次黄嘌呤至黄嘌呤的转化,和黄嘌呤至尿酸的转化(Coughlan(1980),钼和含钼的酶,纽约PergamonPress)。作为黄嘌呤脱氢酶起作用,相同的酶在蜚蠊脂肪体中的内共生体细菌的尿酸分解途径中将尿酸还原成黄嘌呤(Wren&Cochran(1987),比较生物化学与生理学,88B:1023-1026)。二氢叶酸还原酶催化四氢叶酸的合成,而四氢叶酸是尿酸和嘌呤合成途径中的必需辅因子(Kycers&t(1979),“TrimethoprimandCotrimoxazole”(三甲氧苄二氨嘧啶和增效磺******异噁唑)于《抗生素的应用》,第三版,伦敦WilliamHeinemannMedicalBooks,Ltd.)。对这些昆虫体系(它依赖于其嘌呤的再循环和排泄)的了解导致本发明。本发明提供新颖的组合物和破坏昆虫体内平衡和抑制昆虫种群生长的方法。因此,在一个实施方案中,这些组合物包含(1)一种嘌呤如鸟嘌呤(2-氨基-1,7-二氢-6H-嘌呤-6-***);次黄嘌呤(1,7-二氢-6H-嘌呤-6-***);黄嘌呤(3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二***),或尿酸,及其混合物,和(2)黄嘌呤氧化酶抑制剂,优选吡唑并[3,4-d]嘧啶类之一,如羟基嘌呤醇(4,6-二羟基吡唑并[3,4-d]嘧啶);别嘌呤醇(4-羟基吡唑并[3,4-d]嘧啶);巯基别嘌呤醇(4-羟基-6-巯基吡唑并[3,4-d]嘧啶);4-巯基-6-羟基吡唑并[3,4-d]嘧啶;4,6-二巯基吡唑并[3,4-d]嘧啶;或4-氨基-6-羟基吡唑并[3,4-d]嘧啶及其混合物。在另一实施方案中,这些组合物包含(1)嘌呤;(2)黄嘌呤氧化酶抑制剂;和(3)二氢叶酸还原酶抑制剂如三甲氧苄二氨嘧啶(2,4-二氨基-5-(3,4,5-三甲氧基苄基)-嘧啶),氨甲蝶呤(N-[4-[[(2,4-二氨基-6-喋啶基)***]***氨基]苯甲酰基]-L-谷氨酸)或乙***嘧啶(5-(4-***苯基)-6-乙基-2,4-嘧啶二***),及其混合物。虽然利用来说明本发明的是特定的嘌呤与特定的酶抑制剂,但应当理解,图1中的途径中的任一种嘌呤和任一种酶抑制剂均可以用于本发明。再者,虽然利用来说明本发明的是蜚蠊、白蚁、蝼蛄、家蝇类和大黑蚁,但应当理解,本发明的组合物和方法可以用来调节任一种利用嘌呤代谢途径来补救、贮存或排泄其含氮废物至体外的有害昆虫的生长。本发明的另一实施方案包含昆虫毒饵或引诱制剂,其中含有昆虫生长调节有效量的本发明组合物。附图描述图1显示嘌呤的分解代谢途径。发明详述本发明是基于这样一种发现,即有害昆虫,特别是蜚蠊、白蚁、蝼蛄、家蝇类和大黑蚁摄食含有生长控制有效量的某种新颖组合物的制剂时,会破坏体内平衡并抑制种群生长。本发明组合物可以是制剂的单独活性成分或它们可以与一或多种另外的活性成分如其它的常规杀虫剂混合。本发明组合物可以与“毒饵”或“引诱剂”一起配制。为了描述本发明,这些术语是指任一种引诱有害昆虫而且昆虫将摄食的制剂。这些组合物是本领域技术人员所熟知的,且应当理解,任一种这样的相对于本发明组合物而言是惰性的材料均可以用来实施本发明。使用时,制剂可以施用于有害昆虫,有害昆虫之所在地,和/或有害昆虫之栖生地。下列实施例只用于说明之目的,而非旨在限定,除非另有说明。实施例1-一般步骤除非另有说明,来源于繁殖实验室“VPI”品种的德国小蠊(BlattellagermanicaL.)用来形成混合虫期的试验群体。除非另有说明,每一昆虫群体共42只昆虫,其中含有新形成的雄成虫和雌成虫各五只,第五龄若虫期的雄和雌若虫各八只,和第三龄若虫期的雄和雌若虫各八只。由同一备用群体小心选择出昆虫用于各实验区,且让每一群体在处理前适应24小时。将群体安置在一加仑玻璃电池缸中,缸中预备好纤维板平板,并由用棉花塞好的玻璃小瓶连续提供清洁的自来水。缸的边缘涂上一薄层凡士林,并用三层粗平布盖紧,用强力皮筋固定好。这些措施是为了防止试虫逃逸,以及被其它昆虫污染。每一试验包括“对照”群体,其中食物是未处理的,和“试验”群体,其中食物与用来试验的组合物混合,形成按重量计的百分浓度(w/w)。除非另有说明,食物是AgwayLabotatoryRatChow,且通过将此鼠食丸粒研磨成细粉,且对于试验的群体,用钵和杵,通过研磨,将试验组合物与鼠食掺混。在一些情况下,如在实施例中更全面说明的,试验组合物掺入由惰性饵料基组成的食物中,惰性饵料基是本领域技术人员已知的,或是50%(w/w)惰性饵料基+鼠食组合物。食物,无论是处理或未处理的,均预先在不锈钢圆片上称重,并与圆片一起放置在塑料杯中,以避免由于散落而损失。在试验期间,圆片每周称重一次,当需要时补充食物。接连几天开始重复的群体实验,所有的群体在培育期间均安置在室温(25℃)和湿度为相同条件下的繁殖实验室中。对照“空白群体”与对照群体相同,但是不包括昆虫,用于监测由于环境湿度的变化而造成的食物中水份的损失与增加。任何这类变化都被作为因素计入食物消耗的计算中。所有的死虫均留下记录,该记录是在食物称重时每周计数并区分性别。将死虫冰冻,并在进行全虫体尿酸试验前贮存在-4℃下。除非另有说明,每一群体的总虫数每三(3)周计数一次。当所有的昆虫,或所有的雌虫死亡或垂死时,该群体确定为不能生存且实验结束。所剩的昆虫通过冷冰杀死,并如上冰冷贮存,等待尿酸测定。在孵化若虫前,计算实验的前三(3)周的食物消耗,以毫克每一蜚蠊(ICmg)计。计算出每一群体的种群虫数的平均百分数变化(△%),以最初数目(42)代表100%。这些措施确定试验组合物是否被摄食,且是否组合物对抑制种群生长有效。实施例2-尿酸测定死亡蜚蠊的全虫体尿酸含量确定基本上根据标准的尿酸酶测定来进行(Cochran(1973)比较生物化学与生理学A46:409-419)。单个蜚蠊,将其翅膀与腿修剪掉,在60℃下干燥24-48小时,称重并研磨成细粉。在60℃下,连续震荡,%的碳酸锂水溶液从干燥组织中提取尿酸三(3)小时。将提取液离心,去除组织碎片。在与尿酸酶混合后,在292nm下分光光度确定最大吸收,并以μg尿酸/mg干组织为单位计算尿酸的浓度。实施例3-黄嘌呤食物组合物的评价在二项实验(3a)和(3b)中,研究向研磨鼠食的基本蜚蠊饮食中加入1%黄嘌呤[SigmaChemicalCo.]的效果。在每一实验中的群体按实施例1中描述的那样进行安排,其中饮食或是单独的鼠食(RC),或是鼠食+1%黄嘌呤(RCX)。每一项实验包括对每一条件设的三个重复群体(n=3)。在第6和9周(3a)或10和12周(3b)计数种群虫数,并计算平均种群数目的百分数变化(%)。由饮食重量数据计算处理的前三周的食物的平均单虫消耗(ICmg)。结果示于表la中。黄嘌呤的加入似乎既不抑制取食,也不会对种群生长存在不利影响。事实上,黄嘌呤似乎增加繁殖,因为黄嘌呤处理的群体的种群虫数比在那些取食单独的鼠食的要高。表1a在另外的实验(3c)中,来源于VPI品系的德国小蠊,和通常用来作为蜚蠊对照的已知对杀虫剂有抗性的Hawthorne品系的德国小蠊的群体,基本上按照实施例1中的描述预备好。所给的饮食或是鼠食+1%(w/w)黄嘌呤(RCX),或是50%(w/w)的鼠食和饵料基+1%黄嘌呤(RCBBX),或是饵料基+1%黄嘌呤(BBX)。结果示于表1b中。与实验3a和3b一样,加入黄嘌呤似乎既不抑制取食,也不会对种群生长存在不利影响。表1b实施例4-黄嘌吟-羟基嘌呤醇组合物的评价如上所述预备好德国小蠊群体。所给的食物是单独的鼠食(RC);二种浓度(w/w)的鼠食加羟基嘌呤醇[SigmaChemicalCo.](RC+OXY%);五种浓度(w/w)的的鼠食加1%黄嘌呤(RCX)和羟基嘌呤醇(+OXY%)。如前所述,确定平均单虫消耗(ICmg),群体虫数百分数变化,和全虫体尿酸浓度。计算出前三周的平均单虫消耗(ICmg),结果示于下文表2a中。单独加入羟基嘌呤醇造成在食物消耗上比取食未处理食物的对照组减少。加入黄嘌呤于饮食中,造成羟基嘌呤醇-处理的食物的消耗,%羟基嘌呤醇浓度的情况下增加35%,%羟基嘌呤醇浓度情况下增加56%。表2a如上所述,、6、7、9、10和12周的平均群体种群虫数的百分数变化(△%),其结果示于下文表2b中。单独向饮食中加入羟基嘌呤醇不抑制种群生长。加入黄嘌呤加上羟基黄嘌呤抑制种群生长至灭绝的程度。表2b全虫体尿酸浓度用对在处理5-9周期间死亡的蜚蠊进行标准尿酸酶测定来计算。同样对来源于德国小蠊VPI实验室品系的样本进行测定,显示处理前尿酸的典型“基线”水平。如下文表2c中所示,无论虫期如何,VPI品系的雌虫一般表现出比雄虫更高的尿酸水平。然而,如下文表2d-2f中所示,用黄嘌呤和羟基嘌呤醇喂养几周后,在所有的组中的全虫体尿酸浓度,无论其年龄与性别,均显著降低。表2c表2d表2e

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