本発明は、それだけに限らないが、カメムシ、シンクイガ幼虫及びグラナリアコクゾウムシを含む半翅目、鱗翅目及び鞘翅目などの農業有害生物による作物の摂食を阻止する薬剤としての化合物の使用に関する。

本発明の活性摂食抑制剤は、半翅目、鱗翅目及び鞘翅目などの農業有害生物に対する有効な防除薬剤である。半翅目はセミ、アブラムシ及びクサギカメムシなどのカメムシを含む。鱗翅目はチョウ及びシンクイガなどのガ(蛾)を含む。鞘翅目はカブトムシであり、この目はグラナリアコクゾウムシを含有する。

それだけに限らないが、クサギカメムシ、シンクイガ及びグラナリアコクゾウムシを含む農業有害生物は、種々の作物を餌とし、果実、野菜及び他の植物に被害を与えることが知られている。この被害額が大きく、栽培者に苦難をもたらす。

クサギカメムシが定着しているアメリカ合衆国中部大西洋岸では、クサギカメムシが、データが入手可能な最新の年である2010年にリンゴ作物のみで推定3700万ドルの損害を引き起こした(Darryl Fears、「Stink bugs migrating to deep south」、Washington Post、2012年3月16日)。リンゴは別として、クサギカメムシはサクランボ、トマト、ブドウ、アオイマメ、ダイズ、ピーマン及びモモを含むほとんど何でも餌とする。

シンクイガ幼虫は、リンゴ及びナシに侵入し、芯までトンネルを掘り、赤褐色のもろい糞で満たされた穴を果実中に残す。防除されないままだと、幼虫は品種及び場所に応じて、通常果実の20〜90%を侵襲して実質的な被害を引き起こすおそれがある。晩生品種は早生品種よりも重度の被害を受ける可能性が高い(J.L.Caprile及びP.M.Vossen、Pest Notes:Codling Moth UC ANR Publication 7412、2011年5月)。

クルミでは、シンクイガ幼虫が仁を餌とする。木の実が極めて小さい、季節の初めに被害を受けた木の実は被害が生じたすぐ後に木から落ちる。季節の終わりに被害を受けた木の実は木の上に残っているが、その仁は食べられない。クルミはリンゴ及びナシほど好まれた宿主ではなく、未処理樹木は、品種及び場所に応じてごくわずかからわずかな被害(木の実の10〜15%)を受けるだろう(Pest Notes、2011年5月)。

ホスメット、フタルイミド由来非合成有機リン系殺虫剤が、シンクイガのリンゴへの被害を制御する主要な手段である。この物質は、極めて危険な物質の米国緊急時計画リスト上にあり、ミツバチに非常に毒性である。本特許出願に包含される物質は、幼虫を抑制し且つ蛾の侵襲を防除するはるかに穏やかな手段となるだろう。

グラナリアコクゾウムシは全ての種の穀物及び穀物製品に誘引され且つこれらを襲う。これらの製品は、コムギ、トウモロコシ、オオムギ又はイネのような材料を含む。貯蔵食品では、グラナリアコクゾウムシがマカロニ又はスパゲッティなどの材料内に見出され得る。成虫ゾウムシは幼虫と同じ食物を餌とする。しかしながら、成虫ゾウムシは幼虫のように全粒穀物の内側で発育する必要がないので、1つの穀物のみに限定されない、換言すれば、成虫ゾウムシは食餌が制限されない(http://www.pestmall.com/blog/pest−info/other−pests/granary−weevil−biology)。

ゾウムシは我々の食物源で生存及び繁殖するので、ゾウムシの防除は極めて困難である。ピレトリンの使用が選択肢であるが、食物に直接噴霧されるべきではない。本発明者らの材料の使用は、作物、種子、農業若しくは鑑賞用樹木、植物、植生、製造又は包装材料に直接噴霧され得るので、伝統的な殺虫剤の優れた代替品を提供する。

本発明によると、半翅目、鱗翅目及び鞘翅目などの農業有害生物による作物の摂食抑制は、これらの昆虫を構造(I)、

(式中、 Rは−OH、=O、−OC(O)R₄、−OR₆及び−(OR₆)₂から選択され、各R₆は独立に、1〜4個の炭素原子を含有するアルキル基から選択され、R₄は0〜2個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基であり; XはO又はCH₂であり、但し、XがOである場合、Rは=Oでしかあり得ず; 各Zは独立に、(CH)及び(CH₂)から選択され; yは1及び2から選択される数字であり; R₁はH或いは0〜2個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基から選択され; R₂はH並びに0〜3個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基から選択され; R₃はH、0〜3個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基、−(CH₂)_nOH、−C(O)OR₅、−CH₂C(O)OR₇、−CH₂C(O)R₈、−C(O)NR₉R₁₀及び−CH₂C(O)NR₁₁R₁₂から選択され、R₅、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁及びR₁₂の各々は独立に、H並びに0〜3個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基から選択され且つnは1〜12の整数であり; 環構造中の2位と3位との間の結合は単又は二重結合であり得;且つ 構造(I)の化合物は化合物中に9〜20個の総炭素原子を含有する) の化合物の少なくとも1種と接触させることにより得られる。本発明はまた、構造(I)の化合物の光学異性体、ジアステレオマー及びエナンチオマーも含む。したがって、立体化学が明示的に定義されていない全ての立体中心で、全ての可能なエピマーが想起される。

作物、種子、農業若しくは鑑賞用樹木、植物、植生、製造又は作物用包装材料に直接施用され得る本発明の摂食抑制化合物は、低い哺乳動物毒性を有し、香味/芳香用途に使用される天然材料に類似している。そのため、本発明の化合物は、農業者及び自家所有者に優れた防除法を提供する。さらに、本発明の摂食抑制化合物は、有機作物に使用される可能性を有する。

構造(I)の化合物は、それだけに限らないが、カメムシ、シンクイガ幼虫及びグラナリアコクゾウムシを含む半翅目、鱗翅目及び鞘翅目などの農業有害生物による摂食を延ばすために使用され得る。構造(I)の活性化合物は、それだけに限らないが、直接噴霧製剤、噴霧(fogger)製剤、マイクロカプセル化製剤、土壌処理製剤、種子処理製剤、植物に注射するための注射用製剤及び蒸発装置に使用するための製剤などの任意の適当な製剤で使用され得る。

それだけに限らないが、カメムシ、シンクイガ幼虫及びグラナリアコクゾウムシを含む半翅目、鱗翅目及び鞘翅目などの農業有害生物による摂食の抑制は、これらの昆虫を構造(I)、

(式中、 Rは−OH、=O、−OC(O)R₄、−OR₆及び−(OR₆)₂から選択され、各R₆は独立に、1〜4個の炭素原子を含有するアルキル基から選択され、R₄は0〜2個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基であり; XはO又はCH₂であり、但し、XがOである場合、Rは=Oでしかあり得ず; 各Zは独立に、(CH)及び(CH₂)から選択され; yは1及び2から選択される数字であり; R₁はH或いは0〜2個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基から選択され; R₂はH並びに0〜3個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基から選択され; R₃はH、0〜3個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基、−(CH₂)_nOH、−C(O)OR₅、−CH₂C(O)OR₇、−CH₂C(O)R₈、−C(O)NR₉R₁₀及び−CH₂C(O)NR₁₁R₁₂から選択され、R₅、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁及びR₁₂の各々は独立に、H並びに0〜3個の二重結合及び1〜15個の炭素原子を有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基から選択され且つnは1〜12のn整数であり; 環構造中の2位と3位との間の結合は単又は二重結合であり得;且つ 構造(I)の化合物は化合物中に11〜20個の総炭素原子を含有する) の化合物の少なくとも1種と接触させることにより得られる。本発明はまた、指定構造の光学異性体、ジアステレオマー及びエナンチオマーも含む。したがって、立体化学が明示的に定義されていない全ての立体中心で、全ての可能なエピマーが想起される。

摂食抑制化合物の好ましい群は、 Rが−OH及び=Oから選択され、XがCH₂であり、yが1又は2であり、各Zが(CH)及び(CH₂)から選択され、環中の2位と3位との間の結合が単結合であり、R₁及びR₂の一方がH又は−CH₃であり、R₁及びR₂の他方が9〜15個の炭素原子及び0〜3個の二重結合を含有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基であり、且つR₃がHである 構造(I)の化合物である。

摂食抑制化合物の別の好ましい群は、 Rが−OH及び=O、より好ましくは=Oから選択され、XがCH₂であり、yが1又は2、より好ましくは1であり、各Zが(CH)及び(CH₂)から選択され、環中の2位と3位との間の結合が単又は二重結合、より好ましくは単結合であり、R₁及びR₂の一方がHであり、R₁及びR₂の他方が9〜15個の炭素原子及び0〜3個の二重結合を含有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基であり、且つR₃が−C(O)OR₅及び−CH₂C(O)R₈から選択され、R₅及びR₈がそれぞれ、1〜6個の炭素原子、より好ましくは3〜5個の炭素原子を含有する直鎖又は分岐、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基から選択され、さらにより好ましくは−CH₃である 構造(I)の化合物である。

摂食抑制化合物の別の好ましい群は、 Rが=Oであり、XがOであり、yが1又は2であり、各Zが(CH)及び(CH₂)から選択され、環の2位と3位との間の結合が単又は二重結合、より好ましくは単結合であり、R₁及びR₂の一方がHであり、R₁及びR₂の他方が9〜15個の炭素原子及び0〜3個の二重結合を含有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和ヒドロカルビル基であり、且つR₃が−C(O)OR₅及び−CH₂C(O)R₈から選択され、R₅及びR₇がそれぞれ、1〜6個の炭素原子、より好ましくは3〜5個の炭素原子を含有するヒドロカルビル基から選択され、さらにより好ましくは−CH₃であり、且つ構造(I)の化合物中の炭素原子の総数が9〜20個、より好ましくは9〜14個の総炭素原子である 構造(I)の化合物である。

摂食抑制化合物の別の好ましい群は、 Rが=Oであり、XがOであり、yが1又は2であり、各Zが(CH)及び(CH₂)から選択され、環中の2位と3位との間の結合が単結合であり、R₁が5〜13個の炭素原子を含有する、分岐又は直鎖、飽和又は不飽和アルキル基であり、R₂がH又は−CH₃であり、R₃がHであり、より好ましくは構造(I)の化合物が11〜14個の総炭素原子を含有するようにR₁が5〜10個の炭素原子のアルキル基である 構造(I)の化合物である。

構造(I)の活性化合物は、それだけに限らないが、直接噴霧製剤、噴霧製剤、マイクロカプセル化製剤、土壌処理製剤、種子処理製剤、植物に注射するための注射用製剤及び蒸発装置に使用するための製剤などの任意の適当な製剤で使用され得る。活性化合物の製剤は、処理されている食品又は作物が約0.05〜約250mg/平方インチ、好ましくは約0.25〜約50mg/平方インチの活性化合物を有するようなものとなる。

構造(I)の化合物の代表的な例は、それだけに限らないが、

を含む。

構造(I)の好ましい化合物は、メチルアプリトーン、メチルジヒドロジャスモネート、プロピルジヒドロジャスモネート、γ−ドデカラクトン、γ−トリデカラクトン、γメチルドデカラクトン、γメチルトリデカラクトン、3−メチル−5−プロピル−2−シクロヘキセノン、3−メチル−5−イソブチル−2−シクロヘキセノン、3−メチル−5−イソブチル−2−シクロヘキセノール、3−メチル−5−ペンチル−2−シクロヘキセノン及び3−メチル−5−ヘプチル−2−シクロヘキセノンを含む。

クサギカメムシ(BMSB)で摂食抑制としての忌避を測定するように試験が設計された。試験の開始時に食物源(サヤインゲン)が付けられた処理濾紙を含む1枚の60mm×15mmペトリ皿を含有する試験アリーナに5連の5匹のBMSBが導入された。処理濾紙及び食物源を含有する小型ペトリ皿は、観察時間の合間に適したペトリ皿蓋で覆われ、カメムシが飽きるまで摂食するのを防ぐために各観察時間5分前に除去された。BMSBの分布が1時間毎に5時間観察及び記録された。

シンクイガ幼虫で摂食抑制としての忌避を測定するように別の試験が設計された。各化合物についてウェル(well、縦穴)を有するトレー中の専用の実験室媒体の表面に処理が施された。幼虫が液体としての媒体に暴露されないように媒体が30〜60分間乾燥させられた。次いで、1匹の初齢シンクイガ幼虫が処理媒体上に置かれた。逃げるのを防ぐためにカバーフィルムがトレー上に置かれた。57%エタノール溶液で処理された追加の10連が対照として取り扱うために調製された。幼虫が媒体に潜り込んだかどうかを確認するために幼虫が24時間で観察された。24時間の読取後、死亡率を記録するために幼虫が媒体から抜き出された。

死亡率観察も上記プロトコルで行われた。対照は57%エタノール:43%水溶液であった。

10連の30個のコムギ穀粒が試験化合物に浸漬され、24時間乾燥させられた。次いで、穀粒が試験容器に移され、10匹のグラナリアコクゾウムシが放たれた。試験容器は3週間固定され、放置された。この期間の最後に、コムギ穀粒は発育中の幼虫及び幼虫による被害について調査された。発育中の幼虫を含有する又は被害を示す穀粒の数が記録された。イソプロピルアルコールで処理された追加の10連が対照として取り扱うために調製された。

本発明の摂食抑制化合物は、それだけに限らないが、N,N−ジエチル−m−トルアミド(DEET(登録商標))及びp−メンタン−3,8−ジオール(PMD)を含む活性忌避剤又は毒物とブレンドされ得る。

本発明がその具体的な実施形態に関して本明細書で記載されているが、本明細書に開示される発明概念の精神及び範囲から逸脱することなく、変更、修正及び変形がなされ得ることが認識されるだろう。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲に入る全てのこのような変更、修正及び変形を包含することが意図されている。