專利名稱：作為白蟻誘餌毒劑的萘化合物的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及萘化合物作為控制白蟻的有效誘餌毒劑的應用。
據(jù)估計，每年美國由地白蟻所造成的損失超過十億美元。所有木質(zhì)或含木建筑都可能受到影響，包括住宅、附屬建筑物、籬笆、公用桿、鐵路枕木、船、橋、擋墻，甚至活樹。自從它們引入美國的最近半個世紀，臺灣家白蟻(FST)、家白蟻(Coptotermes formosanus)(Shiraki)已成為美國周邊最具破壞性的害蟲之一。其原因包括它們有數(shù)十億個體的龐大種群，進攻不同種類活樹的能力以及它們的高繁殖水平。
對控制地白蟻最成功的現(xiàn)有方法是預防性控制而非補救性控制。其包括對建筑物進行屏障處理和用化學物質(zhì)對木質(zhì)材料進行預處理以防治白蟻的侵害。然而，這些方法有其缺點。物理屏障對許多現(xiàn)存建筑的翻新不適合且不可能完全有效，而化學處理法僅部分有效且只能維持大約五年。
已表明利用生長調(diào)節(jié)劑的低毒誘餌已經(jīng)在減少由地白蟻引起的損失方面取得成功，用除蟲脲(diflubenzuron)和氟鈴脲(hexaflumuron)抑制家白蟻和散白蟻屬(Reticulitermes spp.)種群特別有效。用作誘餌的誘餌基質(zhì)由薄紙板、濾紙、松木、純纖維素構成，且最近使用營養(yǎng)基基質(zhì)。根據(jù)白蟻的品種，表明這些基質(zhì)是有效的毒劑載體。Chen等(Naphthalene in Formosan Termite Carton Nests；Journal Agricultural Food Chemistry，Vol.46，No.6，1998)公開了萘存在于白蟻紙盒巢中，并假設它可能成為針對家白蟻的獨特的化學防御策略。Grace等(Evaluation of the Termite Resistance of Wood Pressure Treated with CopperNaphthenate；Forest Products Journal，Vol.43，No.11/12，November/December 1993)指出環(huán)烷酸銅不僅對白蟻有毒且對它們有非常高的驅避性。
盡管已存在各種監(jiān)控和控制白蟻的方法和組合物，仍有創(chuàng)造改進本領域手段的需要。
因此，本發(fā)明的目的是提供作為用作白蟻毒劑的有效誘餌活性成分的可選化合物。
另一個目的是提供有效控制白蟻數(shù)量的組合物和方法。
發(fā)明概述我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過在基質(zhì)中使用相當?shù)蜐舛鹊妮粱衔锟筛行У目刂瓢紫仭＿@些化合物用作對白蟻有毒的化學系統(tǒng)的引誘劑。含有營養(yǎng)必需組分的白蟻基質(zhì)提高了其作為誘餌和白蟻聚集物的有效性。本發(fā)明以申請人發(fā)現(xiàn)的白蟻聚集且取食包含萘化合物的食物源為前提。
本發(fā)明的萘和萘衍生物起作用的白蟻包括屬于犀白蟻科和木白蟻科的所有白蟻種類，更優(yōu)選家白蟻、黃肢散白蟻(Kollar)和南方散白蟻(ReticulitermesVirginicus)。
為了破壞白蟻的實質(zhì)性數(shù)量并從而抑制白蟻對纖維質(zhì)材料，如建筑物和樹木的損害，營養(yǎng)基基質(zhì)也可以用作提高這些白蟻毒劑輸送的非常有效的載體。
本發(fā)明還提供制備白蟻喜愛的基質(zhì)方法，其包括混合不同成分以形成含毒劑的食物。
本發(fā)明還提供殺死白蟻的方法，其包括在白蟻喜愛取食的白蟻生活環(huán)境中，而非可獲得食物源的其他環(huán)境放置含毒基質(zhì)。所述方法優(yōu)選還包括在白蟻誘餌基質(zhì)中或在白蟻基質(zhì)鄰近區(qū)域內(nèi)放置水合的含水材料，在此也指保水劑，從而為鄰近區(qū)域提供一定的濕度，使其能被白蟻覺察到而成為誘引白蟻的第二方式。
還提供了包含在白蟻易接近容器內(nèi)的含有水合保水劑的白蟻聚合物。白蟻易接近容器指內(nèi)部保持濕度且白蟻可進入的容器或涂層。
發(fā)明詳述為了控制白蟻加到基于纖維素的基質(zhì)中的萘化合物已經(jīng)得到研究。在野外環(huán)境下，這些低濃度的化學品足以殺死天然和家白蟻種群。萘化合物是指任何具有萘基本結構的化合物。這些化學品可以在引誘系統(tǒng)中用作減少殺死白蟻所需有毒物量的新方法?；|(zhì)組合物包括纖維素、水、萘衍生物和白蟻喜愛的營養(yǎng)物。
只要不包括對白蟻有驅避性的化學品，可通過任何含纖維素材料，優(yōu)選含有至少50％至高于95％纖維素的方式供應纖維素。所述可用材料包括可商購的纖維素、木材、紙和薄紙板，且優(yōu)選以易與基質(zhì)其他成分混合的顆粒形式。鋸末可獲自任何植物源，但優(yōu)選獲自白蟻喜愛的木材，如白楊、北美云杉(sitkaspruce)、楓樹、樺樹、香楓和類似木材，或通過本領域熟知方法可測定的具有低含量的取食妨礙化學品的任何種類。由于化學品的驅避性或有毒作用，其它鋸末源盡管可用，但可能含有一定量的化學品，該化學品因其驅避性或毒性會降低所述鋸末的有用性。
使用本領域熟知的方法可以很容易確定與不含有特殊組分，或含有較多或較少量特殊組分相比，含有多少量的特殊組分會使得白蟻更喜愛某一食物。
基質(zhì)進一步包含約10ppm-約500ppm的萘化合物?？捎没衔锇∟-羥基萘酰胺(NHA)、1，8-萘酰胺及其鈉鹽、鎂鹽、鉀鹽和鈣鹽，以及環(huán)烷酸銅和環(huán)烷酸鋅。
地白蟻喜歡濕潤的食物。為了在環(huán)境中比其他可得食物更具吸引力，本發(fā)明的制劑應該優(yōu)選是濕潤的。甚至應該用水混合基質(zhì)材料，和/或完全水合微?；蚬腆w纖維素材料，并提供額外的水分以保持環(huán)境濕度。通常，以基質(zhì)重量計約四分之三應該是水，但含水量可從約20％到90％變化(以組合物重量計)。
使用能吸收水分并將其緩慢釋放到環(huán)境中的保水劑可用于確保基質(zhì)材料中合適的濕度水平，并可作為使白蟻聚集的另一個方式。所述材料的例子包括瓊脂和聚丙烯酰胺，且可包括不具備驅避效應的任何物質(zhì)。優(yōu)選的可用材料的例子包括聚丙烯酰胺接枝共聚物，如TerrawetT-400 Aquawet(Terrawet Company，San Diego，California)，其能吸收并保存高至自身重量一千倍的水分。在含水溶性萘衍生物，如NHA的水中，應該將這些材料以增加至少它們自身重量的三十倍水合，優(yōu)選全部水合。可將基質(zhì)與水合的保水材料混合。
發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)當白蟻覓食到高濕度環(huán)境，優(yōu)選至少約80％濕度，更優(yōu)選至少約90％濕度時被引誘。從而，如上所述的保濕材料優(yōu)選放置在誘餌基質(zhì)的鄰近環(huán)境中，從而提供易被白蟻察覺的濕度并引誘白蟻。在一個優(yōu)選的實施方案中，其中使用聚丙烯酰胺接枝共聚物，如Terrawet400 Aquawet作為保水劑，以引起聚集反應的有效量為施用比率，也就是以每平方英尺約1g-約10g(干重)將其放在白蟻誘餌點或監(jiān)測點。使用可商購的注射器通過壓力將水合的聚丙烯酰胺，優(yōu)選水合到NHA-水聚合物的重量比至少為約30∶1且NHA終濃度為900ppm，注射到誘餌點的周圍土壤中，優(yōu)選圍繞誘餌基質(zhì)的半徑至少約2.5cm或者將它放在誘餌點基部上或地面上誘餌點內(nèi)或白蟻易于侵襲的墻壁、樹木或其他場所的縫隙中?？蛇x擇使用上述其他保水劑，顯然，本領域技術人員很容易調(diào)節(jié)比率達到80％-90％濕度。誘餌容器由下述材料制成如石蠟、蜂蠟、聚氨酯泡沫、泡沫聚苯乙烯和纖維性套管。
萘化合物可用來延緩木制隔離物(wood interceptors)的過度損害，并將白蟻聚集到其鄰近環(huán)境以監(jiān)測白蟻種群的大小和存在，例如通過測量木制隔離物的消耗觀察白蟻并計算或估計存在的白蟻量。典型的監(jiān)測策略利用約每10-15英尺長一個誘餌點。相比于未處理松木，白蟻對處理過的松木具有顯著地更快反應，從而提高了監(jiān)測效力。此外，這些化學品可以單獨使用或與誘餌基質(zhì)中使用的第二活性毒劑，如硫酸鏈霉素、利福平、阿苯達唑、硫酸新霉素、山梨酸，抗真菌素、benzofenyl脲、吡蟲啉、羥基甲醇(hydroximethanon)、保幼激素仿制物組合使用，并用于優(yōu)選樹木中，如楓樹、北美云杉、樺樹、花旗松、赤桉樹、黃白楊、白松或黃松木，以延長監(jiān)測點的白蟻活動周期。
可將本發(fā)明的基質(zhì)材料裝入能保持水分而基本防止食物中水分蒸發(fā)的、但又能使蒸氣滲透到足夠的程度而使白蟻能察覺到來自基質(zhì)的氣味的材料或容器中。
實施例實施例1.NHA鈉鹽對于NHA鈉鹽最終濃度為250ppm或500ppm的誘餌基質(zhì)，使用下述步驟。使用Mettler天平分別稱取總量為25mg和50mg的NHA鈉鹽。將NHA鈉鹽絡合物放入50ml滅菌螺旋蓋錐形試管中(screw cap conical tube)(#62.547.004；Sarstedt，Newton，North Carolina)，并用公開于2000年8月26日的WO00/62610(在此作為參考)實施例2所描述的40ml營養(yǎng)液溶解。在無菌操作臺內(nèi)，在250ml滅菌玻璃瓶中將該產(chǎn)物與多于27ml的滅菌營養(yǎng)添加劑混合(其制備如M.G.Rojas和J.A.Morales-Ramos所報道，April 2001，″Bait matrix fordelivery of chitin synthesis inhibitors to the Formosan subterranean termite[IsopteraRhinotermitidae]，″J.Econ.Entomol.94(2)506-510)(在此作為參考)。將該瓶用螺旋蓋密封，并手動搖晃2分鐘。如Rojas和Morales-Ramos(2001)(見上)所報道的將組合物加入到33g滅菌纖維素中。使用不銹鋼調(diào)刀將混合物手動攪勻。如Rojas和Morales-Ramos(2001)(見上)所報道的，為包住該誘餌基質(zhì)，將由纖維性套管制成的管(#124B；L.E.M.產(chǎn)品，Inc.，Miamitown，Ohio)切成150mm長。將含有NHA鈉鹽的50g誘餌基質(zhì)壓入入口管一端，入口管開口端用橡皮圈封閉。將誘餌包裝放在與一塊10g松木相鄰的飼料盒內(nèi)部，并小心將其部分用沙土覆蓋。對照誘餌基質(zhì)不含NHA，并以與處理基質(zhì)相同的方式面對來自三種不同種群的家白蟻，每個地點兩個箱子，總共六個箱子2500只白蟻/處理(Rojas和Morales-Ramos見上)。所有的實驗箱子保存在陰暗、27±1℃、以及相對濕度為90±2％的條件下。每72小時記錄觀測資料，直到所有白蟻死亡。測量并記錄達到100％死亡率的時間。并對處理和對照之間的平均值進行比較。
表1.在喂食非驅避性致死濃度的NHA鈉鹽1個月，2個月和2.5個月后，2500只工蟻群體存活。
1個月后 2個月后 2.5個月后NHA鈉鹽a群體存活 群體存活 群體存活0(對照) 6 66250 4 30500 3 10a濃度(ppm)表1顯示在包含NHA的實驗群體中的所有白蟻在大約2.5個月后全部死亡，而在對照箱內(nèi)的白蟻至少在6個月后還存活。處理箱內(nèi)的死亡白蟻表皮發(fā)淡黃色并呈橡膠狀粘度。由于一些白蟻群體需要超過8小時來開始取食誘餌，當NHA濃度＞500ppm時，誘餌可接受性降低。這些化學劑產(chǎn)生了非常強烈地防御白蟻的效果，根據(jù)群體的健康和齡齡狀況，在約3周內(nèi)產(chǎn)生了2500只工蟻群體的死亡率。當NHA濃度大于10,000ppm時，誘餌味道變差，且NHA濃度大于20,000ppm時幾乎不存在誘餌的消耗。優(yōu)選劑量為500mg NHA/1000g誘餌基質(zhì)。
實施例2.N-羥基萘酰胺鈉鹽使用滅菌容器將商業(yè)上可購得的純化學品N-羥基萘酰胺(NHA)溶解在蒸餾水中；在濃度為500ppm時，在實驗室條件下，NHA作為誘餌活性成分平均耗時2.5個月有效殺死家白蟻。濃度為大于500至高至1500ppm時，仍然是有效的，但平均致死時間并無明顯差別。將購自Avocado Research ChemicalsLtd.(Massachusetts)的N-羥基萘酰胺(NHA)鈉鹽99％(產(chǎn)品編號A16027，CAS No.6207-89-2)分別加入到誘餌基質(zhì)(ARS誘餌基質(zhì))中，如公開于2000年8月26日的國際專利WO00/62610所描述的(在此作為參考)。注意上述實施例1為NHA鹽的制備。將稱量的1.25g卵磷脂(USB#18240)、0.450g麥角固醇(ergoesterol)(Sigma#E-6510)、3.75g 乙醇(Quantum MT#194A31)和650g飲用水(Barbe′s Dairy，West Wego，Louisiana)加入到1L玻璃瓶中，使用玻璃棒攪拌均勻來制備誘餌基質(zhì)。瓶子開口用泡沫塞子封閉，瓶蓋松弛地放置在塞子之上，且塞子用箔包覆。在120℃高壓滅菌20分鐘后，擰緊瓶子并冷卻。將稱量的350g纖維素粉(Bio-Serv#3425)放在3L不銹鋼碗中。將稱量的聚丙烯酰胺共聚物放入第二個1L玻璃燒杯中，加入蒸餾水，然后用箔封閉。在高壓滅菌后，擰緊瓶子并冷卻。燒杯用箔包緊，在120℃高壓滅菌20分鐘。
在無菌操作臺內(nèi)，用滅菌調(diào)刀將酵母水解產(chǎn)物(ICN Biomed.#103304)加入到含卵磷脂的混合物中，并晃動混合物直到酵母水解產(chǎn)物混入。擰緊瓶子。
用無菌調(diào)刀將含卵磷脂的混合物加入到纖維素中并混合均勻。最后，將聚丙烯酰胺共聚物加入到混合物中并攪勻。用箔和塑料包好燒杯，避免污染和水分流失。將混合物壓縮，分成每塊大約25-125g，濃度各為50、250、500ppm。用實施例1所述方法進行生物測定。測定NHA鈉鹽劑量為50、250、500ppm的初步實驗結果表明500ppm足以在約在2個月內(nèi)使白蟻死亡，而無任何驅避白蟻的跡象。當NHA鈉鹽劑量高于1500ppm時觀察到驅避性。
實施例3.大田測定在Past Christian，密西西比，周圍主要被松樹林環(huán)繞并受散白蟻屬嚴重侵害的20間房屋周圍，根據(jù)廠商指引設置地下Exterra誘餌測量點(Ensystex，F(xiàn)ayetteville，North Carolina)。距離房屋外墻5英尺遠，約相隔20英尺處設置測量點。每月進行檢查確定白蟻活動。一旦在測量點發(fā)現(xiàn)白蟻，就在實驗第一年將含有250ppmNHA的150gARS誘餌基質(zhì)(見實施例2)放在測量點。由于白蟻從林區(qū)到測量點的頻繁活動，第二年將劑量加大到500ppm。以如上所述方法制備誘餌基質(zhì)-NHA，并將其暴露于Exterra誘餌測量點所含的白蟻，每月連續(xù)進行檢查，根據(jù)需要添加誘餌基質(zhì)-NHA。記錄關于誘餌消耗，土壤溫度，以及殺死群體時間的數(shù)據(jù)。在觀測地點存在大量黃肢散白蟻。其侵襲分布是成片的。對于典型的侵襲房屋，在6個測量點中有3個發(fā)現(xiàn)了白蟻。對于這種類型的環(huán)境，需要600g誘餌基質(zhì)，相當于240mgNHA來殺死群體。通過對誘餌基質(zhì)容器和隔斷物表面出現(xiàn)的死白蟻的評定，誘餌基質(zhì)大約花費9個月(從9月-5月)時間顯示其有效性。表2顯示在密西西比的Past Christian不同誘餌劑量點的白蟻活動和誘餌消耗情況。我們認為時間的長短取決于群體大小以及由于在冬天白蟻覓食活動明顯降低而減少取食所致。
表2.在密西西比的Past Christian大田試驗中白蟻活動和誘餌消耗。
活動測量點 誘餌(累積重量，g)日期 數(shù)量 百分比*添加 消耗**09/2622 95.72,700 0.010/2710 43.53,600 60011/2010 41.74,650 1,20012/18833.34,950 1,50001/29624.05,100 1,50002/2612 50.05,550 1,50003/2713 56.56,450 1,50005/0116 55.27,650 3,15005/2911 36.78,400 3,75006/2616 50.09,450 4,80007/3112 33.310,800 6,00008/2817 47.212,000 7,20009/2521 52.513,950 7,95011/0218 42.915,900 10,80011/2713 28.917,250 11,25012/2913 28.917,850 11,85001/2911 24.417,850 11,85002/2615 33.318,750 12,600*以有白蟻活動的測量點占至監(jiān)測日有白蟻曾經(jīng)活動的總測量點的百分比來計算**以全部消耗誘餌袋數(shù)量計算實施例4.在木制隔斷物中的NHA鈉鹽作為木材防腐劑的NHA已經(jīng)被廣泛地研究了(F.Green III，T.A.Kuster，L.Ferge和T.L.Highley，1997.Protection of southern pine from fungal decay and termitedamage with N，NNaphthaloylhydroxylamine.Inter.Biodeter.and Biodeg.39(2-3)103-111；D.M.Crawford和F.Green III，1999.Protection of southern pine using N，N-NaphthaloylhydroxylamineField tests，soft-rot cellars and aquatic bioassay leachtesting.Internat.Res.Group on Wood Preserv.Doc.NoIRG/WP 99-30204)。在誘餌系統(tǒng)中通過利用由白楊、南方黃松、白楊樹或黃楊樹建造的木質(zhì)隔斷物進行監(jiān)測白蟻活性。在潮濕環(huán)境中，如美國東南部，由真菌引起的所述隔斷物降解問題頻繁發(fā)生。我們已經(jīng)注意到當將200-1000ppm低濃度的NHA加入到木質(zhì)材料中時，對延緩真菌的生長是適宜的，且在白蟻中無任何有害作用。對于誘餌的功效，當將化學制品浸漬到木片上，保持的濃度隨著功效的改變而改變。優(yōu)選將隔斷物用0.2-1000ppm NHA水溶液(F.Green III等，1997，見上；D.M.Crawford等，見上)加壓處理(S.T.Lebow和S.A.Halverson，1999.Effect of prestainon the treatability of western hemlock with chromated copper arsenate.ResNote FPL-RN-0269.Madison，WisconsinUSDA，F(xiàn)orest Service，F(xiàn)orest Products Laboratory5p.)。
如上Lebow和Halverson(見上)所述，將山楊木片(20×3.5×0.5cm)用NHA加壓處理，并放入安置在新奧爾良的緊鄰臺灣地白蟻侵襲樹木的6個地下Exterra誘餌測量點。該測量點還包括未處理山楊木片作為對照。每兩周進行觀測，并將白蟻損害的木片替換。在大田測試后，75-1000ppm是容許的，并且500ppm最佳。當應用到木材而非基質(zhì)上時，NHA劑量隨著每種木頭品種的浸漬特性改變。
實施例5.環(huán)烷酸銅的實驗室研究在90％溫熱乙醇中將5、100、200ppm三種不同濃度的環(huán)烷酸銅(產(chǎn)品編號PS-2028，Chem Service，West Chester，Pennsylvania)溶解。將乙醇溶液與ARS誘餌基質(zhì)(見實施例2)的液體部分混合，并制備誘餌，如上述實施例1所述以每種劑量有4個重復和一個對照將誘餌施與白蟻。觀察到當化學制品為50ppm時，約8周時50％箱內(nèi)的所有白蟻死亡；約10周時75％箱內(nèi)的白蟻死亡；當化學制品為100ppm時，8周時箱內(nèi)所有白蟻死亡，為200ppm時，8周時所有測試箱內(nèi)的所有白蟻死亡。處理中的所有白蟻12周時全部死亡。在200ppm劑量下觀察到誘餌的接受性和致死時間有很大的變化。結果如表3所示。
表3.在取食非驅避致死濃度的環(huán)烷酸銅8、10和12周后，2500只工蟻群體存活的百分比環(huán)烷酸銅a處理后的時間(周)8 10 120(對照)100 100 10050 5025 01000 002000 00a濃度(ppm)可以理解為，上述詳細描述僅作為舉例說明，且只要不背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍可以對本發(fā)明進行修改和改變。例如，利用本文所述教導在不需要過度實驗的基礎上，本領域技術人員很容易選擇基質(zhì)和木質(zhì)材料中的特定成分和其相對比例。
權利要求
1.一種白蟻誘餌基質(zhì)，其含有a)纖維素；b)水；和c)一種或多種萘化合物，其在白蟻基質(zhì)中的量足以殺死白蟻。
2.權利要求1所述的白蟻誘餌基質(zhì)，其中所述萘化合物選自N-羥基萘酰胺和其鈉鹽、鎂鹽、鉀鹽和鈣鹽，1，8-萘酰胺、環(huán)烷酸銅和環(huán)烷酸鋅。
3.權利要求1所述的白蟻誘餌基質(zhì)，其進一步含有保水劑。
4.權利要求3所述的白蟻誘餌基質(zhì)，其中所述保水劑的量高達約0.05g/kg。
5.權利要求1所述的白蟻誘餌基質(zhì)，其進一步含有白蟻毒劑。
6.權利要求5所述的白蟻誘餌基質(zhì)，其中所述白蟻毒劑選自硫酸鏈霉素、利福平、阿苯達唑、硫酸新霉素、山梨酸，抗真菌素、benzofenyl脲、吡蟲啉、羥基甲醇、保幼激素仿制物。
7.權利要求1所述的白蟻誘餌基質(zhì)，其包含在白蟻可接近的容器或涂層內(nèi)。
8.一種殺死白蟻的方法，其包括a)將權利要求1所述的白蟻誘餌基質(zhì)放置在白蟻生活環(huán)境中；和b)讓白蟻取食所述誘餌基質(zhì)。
9.一種在區(qū)域內(nèi)監(jiān)測白蟻活動的方法，其包括a)將權利要求1所述的白蟻誘餌基質(zhì)放置在所述區(qū)域內(nèi)；和b)確定在所述白蟻誘餌基質(zhì)位點白蟻的出現(xiàn)。
10.權利要求9所述的方法，其中所述白蟻誘餌基質(zhì)進一步包含保水劑。
11.權利要求10所述的方法，其中所述白蟻誘餌基質(zhì)包含在白蟻可接近的保水且蒸汽可滲透的涂層或容器內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種適合作為白蟻誘餌和引誘劑，混合在基質(zhì)中的白蟻食物。該白蟻食物包括纖維素、萘化合物、水和可能的其他白蟻喜愛的營養(yǎng)物。還提供了利用該基質(zhì)監(jiān)測白蟻存在的方法，和利用該基質(zhì)輸送白蟻毒素而控制白蟻的方法。
文檔編號A01N43/02GK1671284SQ03809612
公開日2005年9月21日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權日2002年4月30日
發(fā)明者M·G·羅亞斯, J·A·莫拉勒斯－拉莫斯, F·格林三世 申請人:美國政府農(nóng)業(yè)部