專利名稱：烷基卟啉作為殺蟲劑在光照和無(wú)光照條件下的作用的制作方法
在實(shí)驗(yàn)室和田間研究中，利用光化學(xué)過(guò)程作為工具來(lái)控制有害昆蟲的數(shù)量已經(jīng)取得了肯定的結(jié)果，已知這些有害昆蟲會(huì)嚴(yán)重?fù)p害農(nóng)作物并且會(huì)成為多種人類和動(dòng)物疾病的病原攜帶者。此項(xiàng)科技的發(fā)展歷史和技術(shù)現(xiàn)狀已有闡述，如Heita J.R，Photochem.Photobiol.65TPM-D1，1997；Ben Amor T.，Jori G..，Insect Biochem.Mol.Biol.30915，2000.大量已進(jìn)行的研究采用了光活化聚芳香環(huán)化合物，它們?cè)诮贤?360-400nm)和/或可見(jiàn)光(400-800nm)波段有吸收，如噻吩、苯醌和氧雜蒽的衍生物。與目前使用的對(duì)消費(fèi)者和環(huán)境有危害的昆蟲的化學(xué)毒劑相比，這些光敏性化合物具有一些優(yōu)越的特性(見(jiàn)Lemke L.A，，Koehler P.G.，Patterson R.S.，F(xiàn)eger M.B.，Eickhoff T.，LightActivated Pesticides中，Heitz J.R.和Dowrum K.R.編著，ACS，Washington，1997，99.156-167)。最近，卟啉型光敏劑被提出作為新型光致殺蟲試劑(Rebeiz C.A.，Reddy K.N.，Nandihall U.B.，Velu J.，Photochem.Photobiol.67206，1998)。事實(shí)上，作為光毒性殺蟲劑的卟啉被賦予了良好的性能。這些性能包括(a)在太陽(yáng)光譜的全部紫外和可見(jiàn)光波段基本具有吸收能力，因此，它們可以有效地被藍(lán)光(這是中午太陽(yáng)光中最強(qiáng)的部分)和紅光(這是黎明和日落時(shí)太陽(yáng)光的主要部分)所光活化；這使得使用卟啉所需的劑量可能會(huì)比其它類型的光敏劑要低。
(b)長(zhǎng)壽命的光激發(fā)電子激發(fā)態(tài)保證了在失活前卟啉能夠擴(kuò)散相對(duì)較遠(yuǎn)的距離，因此也增加了與合適靶點(diǎn)發(fā)生作用的可能，這些靶點(diǎn)對(duì)于細(xì)胞功能維持和生存來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。
(c)卟啉引發(fā)的光過(guò)程缺少誘導(dǎo)突變的潛力，因此，降低了抗光性昆蟲物種產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。
(d)卟啉基本不具有細(xì)胞毒性，這與其易水溶性和在可見(jiàn)光作用下逐漸光滅活的性質(zhì)相關(guān)，所有這些特征保證了即使廣泛應(yīng)用卟啉也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生可察覺(jué)的影響。
在專利申請(qǐng)WO97/29637中描述和討論了被選擇的幾種卟啉及其衍生物(如酞菁)的光致殺蟲性質(zhì)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供即使在無(wú)光條件下也具有對(duì)各種有害昆蟲有高毒性的卟啉。
本發(fā)明的另一目的是提供能對(duì)昆蟲產(chǎn)生過(guò)量光引發(fā)致命效果的卟啉，其引起相同程度昆蟲死亡所需的劑量至少要比目前傳統(tǒng)使用的卟啉劑量低十倍。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種殺蟲劑組合物，其特征在于包含至少一種四吡咯系列化合物，此化合物具有長(zhǎng)度為至少12個(gè)碳原子的至少一個(gè)烴基鏈作為外圍取代基。
更方便的是，上述化合物包含至少一個(gè)內(nèi)消旋取代的四陽(yáng)離子卟啉，其通用化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下 其中表示為R1、R2、R3、R4的至少一個(gè)外圍取代基取代基含有一條長(zhǎng)度為至少12個(gè)碳原子的飽和烴基鏈。
更方便的情況是R1＝R2＝R3＝R4＝碳原子數(shù)為從1到20的飽和烷基鏈。
典型的，R1＝R2＝R3＝CH3R4＝C12H23(C12)R1＝R2＝R3＝CH3R4＝C14H27(C14)R1＝R2＝R3＝CH3R4＝C18H35(C18)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明中的內(nèi)消旋取代的四陽(yáng)離子卟啉類物質(zhì)甚至在無(wú)光的條件下使用低于微摩爾的劑量即可表現(xiàn)出對(duì)各種有害昆蟲的高毒性，和使用傳統(tǒng)卟啉導(dǎo)致同等程度昆蟲致死的劑量相比，在低十倍的劑量下引起昆蟲廣泛的光致死。
本發(fā)明中典型的但不是唯一的特殊活性卟啉組合物是包含卟啉的組合物，所述的卟啉選自內(nèi)消旋-三(N-甲基-吡啶基)、單(N-四癸基-吡啶基)卟吩和它的單-C12、單-C18類似物，以及內(nèi)消旋-四(N-四癸基-吡啶基)卟吩。
在以下描述中，表述“害蟲控制”指對(duì)能夠?qū)θ祟?、有用的?dòng)物和農(nóng)作物，總而言之對(duì)經(jīng)濟(jì)造成損害的生物有機(jī)體進(jìn)行控制。術(shù)語(yǔ)“殺蟲劑”指對(duì)于控制植物病蟲害(農(nóng)作物保護(hù)組合物)以及其它種類令人討厭的生物有機(jī)體有效的組合物。植物害蟲包括昆蟲和/或其幼蟲。具體地說(shuō)，首要的害蟲包括蒼蠅、果蠅、臭蟲、蚊子或能夠向人和動(dòng)物傳播疾病的跳蚤，以及破壞儲(chǔ)藏物的害蟲，如蟑螂、甲殼蟲或蛀蟲等。
術(shù)語(yǔ)“卟啉”指內(nèi)消旋取代的四-N-烷基卟啉，配合合適的誘餌加入微摩爾劑量的此種化合物即可對(duì)害蟲產(chǎn)生致命影響，而且其殺蟲作用在大約350-800nm波長(zhǎng)范圍的光照射下會(huì)進(jìn)一步提高。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明注意到將卟啉與生物或化學(xué)引誘劑相聯(lián)系，此種引誘劑選自多種可獲取物質(zhì)，例如，一些命名為buminal、grandisol、bombykol、frontalin和信息素，如何選擇取決于要控制的具體害蟲。引誘劑使得害蟲接近含有光敏劑的食物源，并變得貪吃，以至吞下大量的卟啉。為了達(dá)到控制害蟲的目的，應(yīng)該采用合適的手段在環(huán)境中廣泛撒播殺蟲劑。例如，將殺蟲劑作為食物放置在待處理的農(nóng)作物地區(qū)；也可放置在誘捕害蟲的陷阱里，陷阱的位置應(yīng)在田間仔細(xì)選擇；或者可以采用水溶液的形式進(jìn)行噴灑。
隨著殺蟲劑被害蟲各自攝入體內(nèi)后，卟啉就會(huì)和各種組織細(xì)胞的膜系統(tǒng)結(jié)合，包括中腸壁和肌肉神經(jīng)鞘(見(jiàn)Ben Amor T.，Bortolotto L.，Jori G.，Photochem.Photobiol.68314，1998)。卟啉分子中長(zhǎng)的烴基臂似乎會(huì)干擾細(xì)胞膜脂質(zhì)區(qū)域的有機(jī)結(jié)構(gòu)，從而改變天然結(jié)構(gòu)，影響各種代謝過(guò)程?？偟男Ч梢钥偨Y(jié)為阻礙昆蟲攝食以及其飛行和運(yùn)動(dòng)的能力。當(dāng)光照這些昆蟲并使其攝入的卟啉吸收光波時(shí)，上述效果得到增強(qiáng)，記住可見(jiàn)光對(duì)大多數(shù)生物組織具有大約0.5-2厘米的穿透能力，這主要取決于光波長(zhǎng)和組織中色素累積的程度(Svaasand L.O.，Martinelli E.，Gomer C.J.，Profio A.E.，Proc.SPIE 12032，1990)。甚至位于深層組織的卟啉也能被光激發(fā)。光激發(fā)卟啉會(huì)向臨近的底物，特別是氧傳遞電子能量，產(chǎn)生超活性氧分子(如單線態(tài)氧、羥自由基)，使膜和其它亞細(xì)胞器發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的氧化變性。
表1是用來(lái)論證烷基卟啉的殺蟲作用的實(shí)驗(yàn)方案。
表1用于在實(shí)驗(yàn)室水平上測(cè)試烷基化卟啉的(光)殺蟲活性的實(shí)驗(yàn)方案。
卟啉a)內(nèi)消旋[三(N-甲基-吡啶基)、單(N-十二烷基-吡啶基)]卟啉(縮寫為C12)b)內(nèi)消旋[三(N-甲基-吡啶基)、單(N-十四烷基-吡啶基)]卟啉(縮寫為C14)c)內(nèi)消旋[三(N-甲基-吡啶基)、單(N-十八烷基-吡啶基)]卟啉(縮寫為C18)誘餌含10％蔗糖和1％自溶酵母的水溶液。
蒼蠅a)地中海實(shí)蠅Ceratitis capitata(果蠅)年齡1周；重量5-6毫克b)橄欖果實(shí)蠅Bactrocera oleae(橄欖蠅)年齡10天；重量4-4.5毫克c)廄螫蠅Stomoxis calcitrans(廄蠅)年齡10天；重量12毫克照射a)高壓鹵素?zé)簦溆屑t外和紫外濾光鏡，發(fā)射波長(zhǎng)360-800nm，可操作強(qiáng)度范圍760-2,000μE·s-1·m-2。
b)陽(yáng)光，六月中旬，緯度帕多瓦，平均強(qiáng)度1,500μE·s-1·m-2，最小值和最大值分別為950μE·s-1·m-2和1,380μE·s-1·m-2。
表2和3顯示卟啉在各類蒼蠅體內(nèi)累積量分別與卟啉濃度，以及蒼蠅暴露在卟啉/誘餌配方中的時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。
表2喂食24小時(shí)后蒼蠅體內(nèi)烷基卟啉的攝入量與餌料中卟啉濃度的函數(shù)關(guān)系。
表3蒼蠅體內(nèi)烷基卟啉的攝入量與蒼蠅暴露于含卟啉餌料的時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。
餌料中的卟啉濃度1.24μM
表4顯示蒼蠅體內(nèi)烷基卟啉的排出速度與昆蟲喂食餌料中斷后的時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。
表4已經(jīng)暴露于餌料中1.25μM卟啉的蒼蠅體內(nèi)烷基卟啉排出的時(shí)間依賴性。
表5顯示烷基卟啉濃度對(duì)喂食24小時(shí)的地中海實(shí)蠅的存活率的影響。為作對(duì)比，還列出了用存在于同樣餌料的、濃度為3.0和8.1μM的兩種傳統(tǒng)卟啉喂食蒼蠅24小時(shí)所得數(shù)據(jù)(在WO97/29637中公開(kāi))。在所有情況下，存活率均在將食物供應(yīng)從含卟啉餌料改為不含卟啉餌料12小時(shí)后確定。
表5烷基卟啉濃度對(duì)喂食含卟啉餌料24小時(shí)的地中海實(shí)蠅的存活率的影響。存活率在以不含卟啉餌料代替含卟啉餌料喂食12小時(shí)后測(cè)量。
Hp＝血卟啉C1＝內(nèi)消旋-四(N-甲基-吡啶基)卟吩表6顯示的實(shí)驗(yàn)與表5中所描述的相同，只是用橄欖果實(shí)蠅進(jìn)行。
表6烷基卟啉濃度對(duì)喂食含卟啉餌料24小時(shí)的橄欖果實(shí)蠅的存活率的影響。存活數(shù)在以不含卟啉餌料代替含卟啉餌料喂食12小時(shí)后測(cè)量。
表7顯示的實(shí)驗(yàn)與表5中所描述的相同，只是用廄螫蠅進(jìn)行。
表7烷基卟啉濃度對(duì)喂食含卟啉餌料24小時(shí)的廄螫蠅的存活率的影響。存活率在以不含卟啉餌料代替含卟啉餌料喂食12小時(shí)后測(cè)量。
圖2、3、4分別顯示餌料中烷基卟啉濃度對(duì)于用含卟啉的餌料喂食24小時(shí)后在可見(jiàn)光照射(1220μE·s-1·m-2)下地中海實(shí)蠅、橄欖果實(shí)蠅、廄螫蠅存活數(shù)的影響。照射過(guò)程進(jìn)行1小時(shí)，然后將蒼蠅置于暗光下監(jiān)視其存活率。喂食含卟啉餌料后的對(duì)照蒼蠅在相同條件下接受照射。
表8顯示為用含3μM烷基卟啉的餌料喂食蒼蠅24小時(shí)和進(jìn)行照射之間的間隔時(shí)間對(duì)于地中海實(shí)蠅存活率的影響。照射進(jìn)行1小時(shí)，光通量為1,220μE·s-1·m-2。結(jié)束照射10小時(shí)后評(píng)價(jià)存活率。為作對(duì)比，使用以前研究的兩種傳統(tǒng)卟啉(在WO97/29637中公開(kāi))進(jìn)行的平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也-并列出。卟啉的縮寫如下Hp血卟啉；C1內(nèi)消旋-四(N-甲基-吡啶基)卟吩。
表8施用含卟啉餌料和進(jìn)行照射之間的間隔時(shí)間對(duì)于地中海實(shí)蠅存活率的影響。
(a)烷基卟啉，3μM(b)傳統(tǒng)卟啉，8μM
表9顯示照射光通量率對(duì)于地中海實(shí)蠅存活率光致下降的影響，所述地中海實(shí)蠅在喂食含3μM烷基卟啉的餌料24小時(shí)后照射12小時(shí)。照射結(jié)束后10小時(shí)評(píng)價(jià)存活率。
表9照射光通量率對(duì)于喂食含卟啉餌料24小時(shí)的地中海實(shí)蠅存活率的影響。
(a)烷基卟啉，3μM(b)傳統(tǒng)卟啉，8μM
表10顯示照射時(shí)間對(duì)于地中海實(shí)蠅存活率的影響，所述的地中海實(shí)蠅在喂食含3μM的烷基卟啉餌料24小時(shí)后于陽(yáng)光(平均強(qiáng)度為1,150μE·s-1·m-2)下照射進(jìn)行12小時(shí)。照射結(jié)束后10小時(shí)評(píng)價(jià)存活率。
表10照射時(shí)間對(duì)于地中海實(shí)蠅的存活率的影響，所述的地中海實(shí)蠅在喂食含卟啉餌料24小時(shí)后于陽(yáng)光下照射12小時(shí)。
(a)烷基卟啉，3μM(b)傳統(tǒng)卟啉，8μM1.饑餓和喂食階段(表1)將合適數(shù)量的蒼蠅(每次實(shí)驗(yàn)50只)關(guān)入尺寸為115×55×70mm的有幾個(gè)孔洞(φ＝0.5mm)的樹(shù)脂玻璃(Plexiglas)籠內(nèi)并且餓上36小時(shí)。然后，按照每個(gè)特定實(shí)驗(yàn)所采用的方案，蒼蠅被喂食不含卟啉或含有預(yù)定濃度卟啉的餌料(含10％蔗糖和1％自溶酵母的中性水溶液)。這些蒼蠅將用于各種實(shí)驗(yàn)期。
2.蒼蠅攝入和排出卟啉的研究(表2、3、4)在預(yù)定時(shí)間將蒼蠅凍死，而后將死蒼蠅置于10ml 2％的十二烷基硫酸鈉(SDS)水溶液中并用Polytron勻漿機(jī)勻漿。懸浮液以2,000rpm離心分離10分鐘，棄去沉淀，將各份上清液用氯仿/甲醇二元混合液(1/2，v/v)進(jìn)行稀釋。卟啉濃度的測(cè)量方法為首先測(cè)出其在波長(zhǎng)為630nm處的熒光發(fā)射強(qiáng)度，再將發(fā)射強(qiáng)度插入已知含量卟啉的標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表示為每只蒼蠅回收的納摩爾卟啉。
顯然，蒼蠅體內(nèi)卟啉累積量隨餌料中卟啉濃度增高和餌料暴露于蒼蠅的時(shí)間的增加而增加。即使在最高卟啉濃度下也未觀察到飽和效應(yīng)。卟啉攝入的效率會(huì)隨烷基鏈長(zhǎng)度從12增加到18個(gè)碳原子而提高。這與疏水性卟啉對(duì)多種細(xì)胞表出更大的親和性的趨勢(shì)一致。而且，我們發(fā)現(xiàn)在中斷卟啉供應(yīng)48小時(shí)后在各類蒼蠅體內(nèi)依然存在可明顯測(cè)量到的卟啉濃度。這表明蒼蠅體內(nèi)卟啉的毒性效應(yīng)可持續(xù)存在很長(zhǎng)時(shí)間。
3.黑暗中烷基卟啉的殺蟲作用(表5、6、7)無(wú)光條件下蒼蠅對(duì)烷基卟啉處理的反應(yīng)取決于餌料中漸增的卟啉濃度(直到8.1μM)。在將含卟啉餌料替換為不含卟啉的餌料后12小時(shí)評(píng)價(jià)存活蒼蠅數(shù)目。對(duì)照蒼蠅(沒(méi)有喂食卟啉的蒼蠅，見(jiàn)0μM卟啉濃度的存活率)實(shí)驗(yàn)中均未觀察到死亡或明顯毒性效應(yīng)。
更令人驚訝和出乎意料的是所有三種烷基卟啉在劑量低至1.25-2.10μM時(shí)即可引起明顯可觀測(cè)到的昆蟲死亡，并且此現(xiàn)象明顯隨卟啉劑量增加而增強(qiáng)。毒性效應(yīng)在地中海實(shí)蠅和廄螯蠅的情況下表現(xiàn)特別明顯，當(dāng)然橄欖果實(shí)蠅也表現(xiàn)出很強(qiáng)的敏感性。這并不是卟啉的典型性質(zhì)，我們知道卟啉是一種光敏劑，也就是說(shuō)只有當(dāng)被可見(jiàn)光照射并激活時(shí)才會(huì)引起明顯的細(xì)胞毒性(例如，見(jiàn)Jori G.和Spikes J.D.，Photobiochemistry of prophyrins，Topics in Photomedicine中，Smith K.C.編著，Plenum出版社，紐約，1983，pp.183-319)。事實(shí)上，如表5所示，當(dāng)將在專利申請(qǐng)WO97/29637中公開(kāi)的兩種傳統(tǒng)類型卟啉(如HP和C1)用于地中海實(shí)蠅蒼蠅上時(shí)，甚至采用最大卟啉劑量也觀察不到蒼蠅的死亡。
四吡咯環(huán)外的長(zhǎng)烴基鏈很可能會(huì)象一只手臂一樣干擾細(xì)胞膜區(qū)域的天然三維結(jié)構(gòu)，從而損害一些重要的細(xì)胞功能。卟啉導(dǎo)致的致命效應(yīng)的程度從C12到C14到C18逐漸加強(qiáng)，也就是隨烴基鏈增長(zhǎng)而加強(qiáng)，這一觀察支持了上述假設(shè)。
無(wú)論如何，這種未預(yù)料到的烷基卟啉的“暗”毒性標(biāo)志著烷基卟啉比其它卟啉化合物更有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@使得殺蟲效應(yīng)超出了日照時(shí)間，延長(zhǎng)到每天24小時(shí)。從表4可以推知，停止供應(yīng)卟啉后12小時(shí)存在的卟啉的大約20-25％在48小時(shí)后仍存在于蒼蠅中。因此，似乎可以合理地假設(shè)烷基卟啉的毒性可以持續(xù)至少兩天。4.在可見(jiàn)光(或陽(yáng)光)照射下烷基卟啉的殺蟲作用(見(jiàn)表8、9、10和圖2、3、4)


圖1顯示餌料中烷基卟啉濃度對(duì)在可見(jiàn)光照射(1,220μE·s-1·m-2)下被喂食含卟啉餌料24小時(shí)的地中海實(shí)蠅的存活率的影響。照射進(jìn)行1小時(shí)，而后將蒼蠅置于暗光下觀察其存活率。對(duì)照蒼蠅在喂食不含卟啉的餌料后在相同條件下進(jìn)行照射。
圖2顯示餌料中烷基卟啉濃度對(duì)在可見(jiàn)光照射(1,220μE·s-1·m-2)下被喂食含卟啉餌料24小時(shí)的橄欖果實(shí)蠅的存活率的影響。照射進(jìn)行1小時(shí)，而后將蒼蠅置于暗光下觀察其存活率。對(duì)照蒼蠅在喂食不含卟啉的餌料后在相同條件下進(jìn)行照射。
圖3顯示餌料中烷基卟啉濃度對(duì)在可見(jiàn)光照射(1,220μE·s-1·m-2)下被喂食含卟啉餌料24小時(shí)的廄螯蠅蒼蠅的存活率的影響。照射進(jìn)行1小時(shí)，而后將蒼蠅置于暗光下觀察其存活率。對(duì)照蒼蠅在喂食不含卟啉的餌料后在相同條件下進(jìn)行照射。
正如所期望的那樣，所有三種烷基卟啉都保持了此類化合物典型的光敏活性，因此，喂食卟啉的蒼蠅在人造光源發(fā)射的全波段可見(jiàn)光和自然陽(yáng)光下，這些烷基卟啉所表現(xiàn)出來(lái)的殺蟲活性比在暗處時(shí)得到了進(jìn)一步地增強(qiáng)。所以，0.75μM濃度的烷基卟啉這個(gè)在暗處基本無(wú)效的劑量在光照射下卻可引起明顯可測(cè)的蒼蠅死亡。并且，在更大的卟啉劑量下光毒性效應(yīng)會(huì)更加顯著。C14具有最有效的殺蟲作用，盡管蒼蠅對(duì)C18卟啉的攝入量更大，但是卻觀察到總的光活性下降。這種明顯矛盾的情況可能和已知的烷基卟啉在極性介質(zhì)中的集聚趨勢(shì)有關(guān)，這會(huì)明顯降低其光敏效率(見(jiàn)Jori G.和Spikes J.D.，如上)。無(wú)論如何，在C14衍生物存在下，1小時(shí)的人造光或陽(yáng)光的照射之后，基本上所有的蒼蠅都在45分鐘內(nèi)死亡。這種光致殺蟲作用在蒼蠅被喂食烷基卟啉后至少48小時(shí)內(nèi)均可保持高水平，并且可以通過(guò)光強(qiáng)度(光通量率)來(lái)調(diào)節(jié)。使用大約1,220μE·s-1·m-2光通量率可以得到非常高的致死水平，所述光通量率相當(dāng)于在意大利北部緯度地區(qū)六月或九月中旬的典型陽(yáng)光強(qiáng)度。然而，在較低的光通量率下，如760μE·s-1·m-2，其光活性依然顯著。
相當(dāng)令人感興趣的是C12和C14表現(xiàn)出的光致殺蟲作用要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)卟啉，如Hp和C1。即使在3μM劑量下前兩種卟啉導(dǎo)致的蒼蠅存活率下降比8μM劑量下傳統(tǒng)卟啉所導(dǎo)致的還要大。在所有實(shí)驗(yàn)條件下我們都證實(shí)了烷基卟啉明顯增加的光毒性，特別是當(dāng)用陽(yáng)光來(lái)激活卟啉時(shí)。
由于多種卟啉的類似物，即都存在含卟啉的四吡咯環(huán)的化合物(如二氫卟酚、酞菁、萘菁(naphthalocyanine))不斷被指出在體內(nèi)和體外均具有相當(dāng)?shù)墓饷粜再|(zhì)(例如，可參見(jiàn)van Lier J.E.和Spikes J.D.《光敏化合物化學(xué)、生物學(xué)及臨床應(yīng)用》中，Wiley Publishing Co.，Chichester，1989，pp.17-32；Jori G.，光敏劑增加光動(dòng)力學(xué)作用的選擇性和效率的方法，J.Photochem.Photobiol.，BBiol.3687-93，1996；Spikes J.D.，卟啉的光生物學(xué)，《卟啉定位和腫瘤治療》中，Alan R.Liss，New York，1994，pp.19-39)?？梢院侠淼丶僭O(shè)在可見(jiàn)光下以及黑暗條件下，一種類似的外圍取代基模式都將賦予上述卟啉類似物高效的殺蟲作用。
事實(shí)上，酞菁結(jié)構(gòu)可以在不同的水平上進(jìn)行調(diào)整，即在大環(huán)中央插入不同的金屬離子、改變外圍取代基R的類型和數(shù)量(1-8)、為中央金屬離子引入軸向配位基L1和L2。以下為其分子結(jié)構(gòu)圖 M＝金屬離子R＝外圍取代基L＝軸向配位基我們驚奇地發(fā)現(xiàn)通過(guò)選擇合適的極性軸向配位基使分子具有雙親性質(zhì)(既親水又親油)，也可以賦予酞菁以有效的殺蟲活性。因此，選擇L1＝L2＝-O-Si-[O-CH2-CH2-CH2-CH2-N(CH3)+]3，可得到一種酞菁衍生物。蒼蠅在被喂食含3mM所述酞菁衍生物的餌料24小時(shí)后再經(jīng)1小時(shí)全波段可見(jiàn)光照射，可導(dǎo)致地中海實(shí)蠅存活率下降82％以及橄欖果實(shí)蠅的存活率下降50％。以上存活率在光照結(jié)束后12小時(shí)測(cè)定。因此，對(duì)于我們所研究的兩類蒼蠅來(lái)說(shuō)，具有上述結(jié)構(gòu)的酞菁至少與卟啉C12和C14一樣有活性。從表5、6中報(bào)道的數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)對(duì)比即可以得到以上推論。
上述發(fā)明在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)容許進(jìn)行大量改進(jìn)和更改。
權(quán)利要求
1.一種殺蟲劑組合物，其特征在于包含至少一種四吡咯系列化合物，此化合物具有長(zhǎng)度為至少12個(gè)碳原子的至少一個(gè)烴基鏈作為外圍取代基。
2.權(quán)利要求1中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于所述的四吡咯系列化合物選自卟啉、二氫卟酚、酞菁、萘菁。
3.權(quán)利要求1中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于其含有至少一個(gè)內(nèi)消旋取代的、具有下式通用化學(xué)結(jié)構(gòu)的四陽(yáng)離子卟啉， 其中外圍取代基R1、R2、R3、R4中至少一個(gè)取代基包含一條具有至少12個(gè)碳原子的飽和烴基鏈。
4.權(quán)利要求3中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于R1、R2、R3、R4為碳原子數(shù)為1至20的各種長(zhǎng)度的烷基鏈。
5.權(quán)利要求3或4中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于所述的卟啉選自內(nèi)消旋-三(4N-甲基-吡啶基)、單(4N-烷基-吡啶基)卟吩。
6.權(quán)利要求5中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于所述的烷基鏈包括12至23個(gè)碳原子。
7.權(quán)利要求5或6中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于R1＝R2＝R3＝CH3和R4＝C12H23。
8.權(quán)利要求5或6中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于R1＝R2＝R3＝CH3和R4＝C14H27。
9.權(quán)利要求5或6中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于R1＝R2＝R3＝CH3和R4＝C18H35。
10.權(quán)利要求1中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于其含有類卟啉化合物的混合物，選自血卟啉和Zn-酞菁。
11.權(quán)利要求10中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于類卟啉的濃度范圍在微摩爾級(jí)到毫摩爾級(jí)。
12.權(quán)利要求11中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于類卟啉的濃度為0.5-5毫摩爾之間。
13.權(quán)利要求2中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于至少含有一種具有下式通用化學(xué)結(jié)構(gòu)的酞菁， 其中M表示能夠提供六向配位的金屬離子，R是1-8之間任意數(shù)目的外圍取代基，其包括一條具有1-20個(gè)碳原子的飽和烴基鏈，L1和L2是軸向陽(yáng)離子型配位基，以季銨鹽形式存在。
14.權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的殺蟲劑組合物，其特征在于含有一種昆蟲或害蟲引誘劑。
15.權(quán)利要求14中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于所述的引誘劑具有生物特性。
16.權(quán)利要求15中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于所述的引誘劑是化學(xué)試劑。
17.權(quán)利要求14中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于所指的引誘劑是一種信息素。
18.權(quán)利要求17中所述的殺蟲劑組合物，其特征在于所述的信息素選自Bompycol、Brevicomin、Disparlur、Frontalin和Grandisol。
19.增強(qiáng)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述殺蟲劑的殺蟲作用的方法，其特征在于包括用可見(jiàn)光照射所述的殺蟲劑組合物。
20.權(quán)利要求19中所述的方法，其特征在于所述的可見(jiàn)光由人造光源提供。
21.權(quán)利要求19中所述的方法，其特征在于所述光源在500-2,000μEs-1m-2之間的光通量工作。
22.權(quán)利要求21中所述的方法，其特征在于光通量范圍在1,000-1,500μEs-1m-2之間。
23.權(quán)利要求20-22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述光源選自高壓氙燈、熒光燈和鎢燈。
24.權(quán)利要求21-23中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于照射由陽(yáng)光提供。
25.四吡咯衍生物作為殺蟲劑的新用途。
全文摘要
包含至少一種四吡咯系列化合物的殺蟲劑組合物，所述的四吡咯系列化合物具有長(zhǎng)度為至少12個(gè)碳原子的至少一個(gè)烴鏈作為外圍取代基，其中四吡咯系列的化合物選自卟啉、二氫卟酚、酞菁或萘菁(naphthalocyanine)。
文檔編號(hào)A01N43/40GK1764382SQ200480000117
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月12日
發(fā)明者朱利奧·約里 申請(qǐng)人:扎爾貝特有限公司