CN1030790A - 有抗生作用的ksb-1939化合物、其制法及含有这类化合物的杀虫剂 - Google Patents
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Abstract
本文描述了由下述通式(I)表示的KSB-1939
化合物,其中R是
-(CH2)2CH3,或
这里n表示整数0~2,m表示整数0或1,R表
示甲基或乙基。本文还描述了制备KSB-1939化合
物的方法,和含一种KSB-1939化合物作为有效成
份的农药。
Description
本发明是关于一类新的、有生理活性的化合物;它们具有防治虫害的作用,包括杀昆虫,杀螨、杀线虫及驱肠虫作用。本发明还涉及这类化合物的制备方法。
众所周知,农用化学品对于稳定地保持农业高产是不可缺少的。但人们无法否认存在以下的可能,即农用化学品会留在作物体内,并造成毒害人体及污染环境等问题。因此人们需要更安全的农用化学品。发明人为研制出更加安全的农用化学品而进行了研究,研究中也注重开发防治虫害用产品。
已知可由微生物制得的杀虫物质有如下一些:由霉菌产生的腐败菌素制得的环肽(Agricultural Biological Chemistry,26,36(1962));结晶蛋白,如由杆菌属细菌产生的δ-内毒素(Annual Review of Entomolgy,12,289(1967));吡喃酮类,如由放线菌类产生的杀粉蝶菌素(Agricultural Biological Chemistry,30,517(1966));大环内酯类物质(其代表是杀螨霉素,它们属于电子传递抑制剂macro-tetrolides,含有吡咯烷酮核(The Journal of Antibiotics,24A,418(1971)),同本发明化合物结构相似的麦尔毕霉素(milbemycin)(日本专利公开32481号/1981;美国专利4,436,171),艾瓦美克亭(avermectin)(美国专利4,199,569);等等。
为了获得由微生物产生、具有生理活性的其它新物质,发明人从各种土壤中分离出各种微生物,并进一步研究了它们的代谢产物。结果发现,有一种活性物质是有很强的防治虫害作用,如杀虫、杀螨、杀线虫及驱肠虫作用。此物质是由KSB-1939菌株培养物产生的;该菌株是从某些土壤中新分离出来的。分离和收集该有效物质已获成功。
本发明一个方面是提供由以下通式(Ⅰ)表示的KSB-1939化合物:
R代表甲基或乙基。
本发明另一个方面是提供制备通式(Ⅰ)的KSB-1939化合物的方法;该方法包括培养产生KSB-1939化合物的链霉菌属菌株,然后由所得培养物收集KSB-1939化合物。
本发明再一个方面是还提供一种杀虫剂,其中含有通式(Ⅰ)的KSB-1939化合物作为有效成份。
本发明化合物具有杀虫及杀螨作用,对动物寄生虫还有驱虫作用。
根据以下的说明和所附权利要求,并参照附图,可以清楚地明了本发明的上述及其他目的、特点和优点。
在附图中:
图1是KSB-1939H2的紫外吸收光谱(以下简称为“紫外谱”)。图2是KSB-1939H2的红外吸收光谱(以下简称为:“红外谱”);图3是KSB-1939H2的核磁共振谱。
图4、图5和图6分别是KSB-1939H3的紫外、红外和核磁共振谱。
图7和图8分别是KSB-1939H4的紫外和红外谱;图9-A和图9-B分别是KSB-1939H4(E型)和KSB-1939H4(Z型)的核磁共振谱。
图10、图11和图12分别是KSB-1939H5的紫外、红外和核磁共振谱。
图13、14和15分别是KSB-1939S5的紫外、红外和核磁共振谱。
图16、17和18分别是KSB-1939L3α的紫外、红外和核磁共振谱。
图19、20和21分别是KSB-1939L3β的紫外、红外和核磁共振谱。
由于通式(Ⅰ)中R和R1的不同组合,本发明包括七种类型的KSB-1939化合物。如以下所述,培养产生KSB-1939的细菌可得到上述化合物的混合物。以下将此混合物称为“KSB-1939物质”,将能产生KSB-1939物质的细菌菌株称为“产生KSB-1939物质的菌株”。
本发明的KSB-1939物质是这样获得的:培养产生KSB-1939物质的链霉菌属菌株,由培养物分离活性成份,再纯化之。放线菌属的KSB-1939菌株是产生KSB-1939物质的菌株的一个实例;该菌株是从日本和歌山县新宫市地区的土壤中分离得到的。KSB-1939菌株的微生物学特征如下。
上述菌株可按国际链霉菌属计划(International StreptomycesPlan(ISP))方法和Waksman氏方法鉴别,以下仍给出ISP方法的几个例子。
(1)形态学特征:
附着层菌丝体生长时有分枝。观察不到菌丝体分裂。气生菌丝体兴旺地附着在葡糖一天冬酰胺琼脂培养基、燕麦粉琼脂培养基等等上,孢子形成良好。气生菌丝体延伸到大气中并分枝。在短的主轴和分支上以总状分枝式产生气生孢子链。气生孢子链通常呈线圈状螺线形。如果长时间培养,孢子链末端变为黑色、有粘性的球。在上述向黑色、粘性小球的转变继续进行的区域,气生菌丝全部变成深褐色、有粘性的球(在葡萄糖-天冬酰胺脂培养基,燕麦粉琼脂培养基上)。孢子链宽度范围是0.5~0.8微米,孢子表面具有瘤的外观。由于孢子分立性不太好,故其确切形状及各单个孢子的确切连接数目还是未知的,不过已观察到10个或10个以上孢子的孢子连接。此外,这些孢子未表现出迁移性,未观察到孢子囊、麦角菌硬粒等。
(2)二氨基庚二酸分析
分析全部细胞水解产物时找到了LL-二氨基庚二酸,这说明该菌株具有Ⅰ型细胞壁。
(3)用不同培养基培养时表现出的特性。
在不同培养基中培养3周,所表现出的特性归纳于表1中。
(4)生理性质:
(ⅰ)生长温度范围:20~40℃
最佳温度范围:25~35℃
(ⅱ)明胶液化:+
(ⅲ)淀粉水解:+
(ⅳ)脱脂乳凝固:+
脱脂乳胨化:+
(ⅴ)黑色素样色素的减少:
酪氨酸琼脂培养基 -
胨-酵母-铁琼脂培养基 -
酪氨酸-酵母液体培养基 -
(ⅵ)硝酸盐减少: +
(5)对各种碳源的利用
(在Plydham-Goldlieb琼脂培养基上):
下例碳源全部可以利用:L-阿拉伯糖、D-木糖、D-葡萄糖、D-果糖、蔗糖、L-鼠李糖、棉子糖、D-甘露糖醇和I-肌醇。
参考International Journal of Syotematic Bacteriology,22,307-311(1972),根据上述真菌学性质进行鉴别。发现KSB-1939菌株的基本性质(形状和在不同培养基上的生长状况)与吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)的基本性质完全一致,只是观察到在对蔗糖和棉子糖的利用上有微小的差别。发明人据此将上述菌株命名为“吸水链霉菌KSB-1939”,并在1987年6月26日储存了该菌株,储存号是FERM BP-1901。顺便提一下,象对于其他放线菌属细菌所观察到的那样,KSB-1939菌株的性质易受各种因素的影响。不仅可以使用KSB-1939菌株,而且可以使用本发明菌株的突变体(包括自发突变体和诱导突变体)、转化体和重组体,只要它们能产生KSB-1939化合物即可;并且它们的性状依赖于KSB-1939菌株。
培养KSB-1939菌株可采用含有为一般微生物能够同化的营养素的培养基。营养源可采用已用于培养放线菌属细菌的营养源。例如,碳源可采用葡萄糖、甘油、麦芽糖、乳糖、淀粉糖浆、糊精、淀粉、糖蜜、动物油和植物油等。氮源可采用干酵母、大豆粉、小麦胚、玉米浆、花生粉、棉子粉、胨、肉羹、酵母膏、硫酸铵、硝酸钠、尿素等等。另外,还可以加入所需要的钠、钾、钙、镁、钴的氯化物、磷酸盐和/或其它能提供离子的无机盐。还可以适当地加入一种或多种可以促进微生物生长并加速产生KSB-1939物质的有机和无机物质。在需氧条件下培养,尤其是桶式浸没培养(Submerged tank culture)是非常适宜的培养方法。适宜的培养温度范围是15℃~37℃,但在许多情况下培养是在26~30℃进行。无论是震荡培养还是桶式培养,KSB-1939物质的产量都是在第5~10天达到最高,这取决于依赖培养物及培养条件的各种因素。
所产生的KSB-1939物质可根据其物理化学性质从培养物中提取并纯化。尤其可按下述方法有效地提取和纯化KSB-1939物质。
由于大部分KSB-1939物质是在所培养的细胞体内产生的,因此可对培养物进行过滤或离心分离以收集细胞。细胞用丙酮或醇提取。减压浓缩提取液之后,用溶剂如乙酸乙酯或氯仿提取浓缩液。另一方法是用如上述的那些溶剂直接对培养物或浓缩液进行提取。所得溶液浓缩至干后,可得到含有KSB-1939物质的粉状或油状粗产品。
所制得的KSB-1939物质具有以下特征:
(1)其组成元素为碳、氢、氧、不含氮。
(2)紫外谱在238~242nm处有特征吸收峰。
(3)红外谱在1720~1740cm处有特征吸收峰,这是羰基的特征峰。
(4)在电子撞击质谱上相应于分子量526或540处有一个离子碎片峰。
(5)在1H-NMR(氢核磁共振)谱上,分别在4.6ppm和4.8ppm处有两个特征峰,相应于羟甲基。
(6)在13C-NMR(碳核磁共振)谱上,在63~65ppm位置有一个特征峰,它相应于羟甲基的亚甲基碳。
(7)在13C-NMR谱上,在160~180ppm位置有两个由羰基引起的特征峰。
也就是说,KSB-1939物质是一种称为“16员大环内酯”的大环内酯类物质,其紫外谱在238~242nm处有特征吸收峰,这是由大环内酯环所引起的特征吸收。另外,红外谱1720~1740cm-1处有羰基特征吸收峰。这是KSB-1939物质的另一个特点,即其C4侧链中含链烷酰氧甲基或链烯酰氧甲基。这就是说,KSB-1939物质不含构成象在麦尔毕霉素C,C2和F中所见到的吡咯环的氮元素。此外,KSB-1939的1H-NMR谱在4.6ppm和4.8ppm处有两个可归于羟甲基的特征峰,其13C-NMR谱在63~65ppm位置也有一个羟甲基的亚甲基碳的特征峰。由于共同包含在C4侧链中的羰基的羰基碳和大环内酯环,13C-NMR谱的160~180ppm处出现两个特征峰。另一方面,在电子撞击质谱的离子碎片分子量526或540处有一个特征峰,它对应于由于重排转移而分开的一个侧链。
上述KSB-1939物质并非单一化合物,而是含有以下7种化合物,它们代表了通式(Ⅰ)中R与R1的不同组合。
表2
在这些化合物中,KSB-1939H4包括由于基团R双键而产生的顺式异构体(Z型)与反式异构体(E型)两种立体异构体,它们分别记为KSB-1939H4Z和KSB-1939H4E。但大部分KSB-1939H4为E型。
在这些化合物中,特别优选的是R为 (m为整数0或1)的通式(Ⅰ)代表的化合物。
为了制得组成KSB-1939物质的各单一化合物,需使用脂溶性物质的已知常规纯化方法进行分级分离和纯化,例如在硅胶或氧化铝等载体上进行柱色谱分离。按照本发明,通过选择色谱条件,可以获得高产率、高纯度的KSB-1939物质。为得到更高纯度的产品,采用正相柱或反相柱,对纯化过的产品进行高效液相色谱分离是有效的。进行正相系统色谱分离时,构成KSB-1939物质的各个化合物通常按以下顺序被洗脱出来:
KSB-1939H4(Z型),H4(E型),H2,H3-H5混合物,S5,L3α和L3β;而进行反相系统色谱分离时,上述化合物一般按KSB-1939L3α-L3β混合物,H2,H3,H4(Z型)-H4(E型)混合物,S5和H5的顺序被洗脱出来。另外也可以采用凝胶过滤、利用吸附剂的分级分离、结晶等方法。
按上述方法得到的构成本发明KSB-1939物质的各单一化合物分别具有下述物理化学性质。
KSB-1939H2:
(1)颜色:无色
(2)元素分析数据:
C:69.01%;H:7.99%;O:23.00%
(3)分子式:C36H50O9
(4)分子量:626(FDMS)
(5)紫外谱:见表1
(6)红外谱:见表2
(7)NMR谱:见表3
(8)颜色反应(在薄硅胶层上):
碘反应: +
硫酸反应: +
茚三酮反应: -
茴香醛反应: -
三氯化铁反应: -
2,4-二硝基苯基肼反应: +
(9)溶解性:
不溶于水,可溶于甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和己烷。
(10)酸碱性:
中性
KSB-1939H3:
(1)颜色:无色
(2)元素分析数据:
C:68.79%;H:8.28%;O:22.93%
(3)分子式:C36H52O9
(4)分子量:628(FDMS)
(5)紫外谱:见表4
(6)红外谱:见表5
(7)NMR谱:见表6
(8)颜色反应(在薄硅胶层上):
碘反应: +
硫酸反应: +
茚三酮反应: -
茴香醛反应: -
三氯化铁反应: -
2,4-二硝基苯基肼反应: +
(9)溶解性:
不溶于水,可溶于甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿及己烷
(10)酸碱性:中性
KSB-1939H4:
(1)颜色:无色
(2)元素分析数据:
C:69.38%;H:8.12%;O:22.50%
(3)分子式:C37H52O9
(4)分子量:640(FDMS)
(5)紫外谱:见表7
(6)红外谱:见表8
(7)NMR谱:见表9-A和表9-B
(8)颜色反应(在薄硅胶层上):
碘反应: +
硫酸反应: +
茚三酮反应: -
茴香醛反应: -
三氯化铁反应: -
2,4-二硝基苯基肼反应: +
(9)溶解性
不溶于水,可溶于甲醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿和己烷。
(10)碱性,酸性或中性:中性
KSB-1939H5:
(1)化合物颜色:无色
(2)元素分析数据:
C:69.16%;H:8.41%;O:22.43%
(3)分子式:C37H59O9
(4)分子量:642(FDS)
(5)紫外光谱:见图10。
(6)红外光谱:见图11。
(7)核磁共振光谱:见图12。
(8)颜色反应(在硅胶薄板上):
碘反应: +
硫酸反应: +
茚三酮反应: -
茴香醛反应: -
三氯化铁反应: -
2,4-二硝基苯基肼反应: +
(9)溶解度
不溶于水。可溶于甲醇,丙酮,乙酸乙酯,氯仿和己烷。
(10)碱性,酸性或中性:中性。
KSB-1939S5:
(1)化合物颜色:无色
(2)元素分析数据:
C:69.38%;H:8.13%;O:22.50%
(3)分子式:C37H52O9
(4)分子量:640(FDMS)
(5)紫外光谱:见图13。
(6)红外光谱:见图14。
(7)核磁共振光谱:见图15。
(8)颜色反应(在硅胶薄板上):
碘反应: +
硫酸反应: +
茚三酮反应: -
茴香醛反应: -
三氯化铁反应: +
2,4-二硝基苯基肼反应: -
(9)溶解度:
不溶于水。可溶于甲醇,丙酮,乙酸乙酯,氯仿和己烷。
(10)碱性,酸性或中性:中性。
KSB-1939L3α:
(1)化合物颜色:无色
(2)元素分析数据:
C:68.40%;H:8.14%;O:23.45%
(3)分子式:C35H50O9
(4)分子量:614(FDMS)
(5)紫外光谱:见图16。
(6)红外光谱:见图17。
(7)核磁共振光谱:见图18。
(8)颜色反应(在硅胶薄板上):
碘反应: +
硫酸反应: +
茚三酮反应: -
茴香醛反应: -
三氯化铁反应: -
2,4-二硝基苯基肼反应: +
(9)溶解度:
不溶于水。可溶于甲醇,丙酮,乙酸乙酯,氯仿和己烷。
(10)碱性,酸性或中性:中性。
KSB-1939L3β:
(1)化合物颜色,无色
(2)元素分析数据:
C:68.40%;H:8.14%;O:23.45%
(3)分子式:C35H50O9
(4)分子量:614(FDMS)
(5)紫外光谱:见图19。
(6)红外光谱:见图20。
(7)核磁共振光谱:见图21。
(8)颜色反应(在硅胶薄板上
碘反应: +
硫酸反应: +
茚三酮反应: -
茴香醛反应: -
三氯化铁反应: -
2,4-二硝基苯基肼反应: +
(9)溶解度:
不溶于水。可溶于甲醇,丙酮,乙酸乙酯,氯仿和己烷。
(10)碱性,酸性或中性:中性。
从以上对本发明KSB-1939化合物的理化特性的分析,特别是从它们的紫外吸收光谱,红外吸收光谱,以及质子和碳原子核磁共振光谱看出,这些化合物是16元大环内酯化合物。没有一种已知的大环内酯化合物相当于根据其质量分析数据(EI和FAB)所确定的上述各化合物的分子量,因此它们的新颖性已得到证实。
作为可被认为是本发明化合物的结构类似物的大环内酯化合物,可提及的是麦尔毕霉素(milbemycins)和艾瓦美克亭(avamectins)。其中,到目前为止已总共报道过20种麦尔毕霉素(见“抗菌素杂志”29,76(1976))和31种艾瓦美克亭(见“抗微生物剂和化学治疗”,15,361(1979))。此外,在“化学会社化学通讯杂志”(1987)第402页上报道了4种由LL-F28249α产生的类似化合物。
它们都是链霉菌属的放线菌产生的物质,被称为“杀虫大环内酯”。至于它们的结构分析,可参见下列文章。关于麦尔毕霉素,见“对称化学天然产物18的论文摘要”(Abstract Papers,309-316,18th Symp.Chem.Natural Products,Kyoto,10月17~19日,1974年)和“四氢体”(Tetrahydron Letters,711-714(1975));关于艾瓦美克亭,见“美国化学会社杂志”(Journal of American Chemical Society,103,4216-4221(1981));关于LL-F28249,见上述文章。
将本发明KSB-1939化合物的各种数据与在这些文章中所示的结构分析数据作比较。结果发现本发明的KSB-1939化合物具有以下特征:
(1)它们是具有通式(Ⅰ)结构的化合物,含有在“抗菌素杂志(Journal Antibiotics,33,1121(1980))中所述的内酯环作为基本骨架;
(2)在大环内酯环的13-′位上不存在象在艾瓦美克亭中所看到的糖侧链;和
(3)在螺旋环的24-位上有一个甲基。
下例特征也可通过实施例来描述。
(4)KSB-1939H2-H5以及KSB-1939L3α和L3β在25-位上有一个甲基,而KSB-1939S5在25-位上含有一个乙基。
(5)KSB-1939H2的特征在于其侧链与4位碳原子相连,3-甲基-2-丁烯酰氧甲基与大环内酯环上的4位碳原子相连。
(6)KSB-1939H3的特征在于其侧链与4-位碳原子相连,3-甲基-2-丁烯酰氧甲基与大环内酯环上的4位碳原子相连。
(7)KSB-1939H4含有一个与大环内酯环上4位碳原子相连的3-甲基-2-戊烯酰氧甲基。
(8)KSB-1939H5含有一个与大环内酯环上4位碳原子相连的4-甲基-2-戊烯酰氧甲基。
(9)KSB-1939S5的特征在于其侧链与4位碳原子相连,3-甲基-2-丁烯酰氧甲基与大环内酯环上的4位碳原子相连。
(10)KSB-1939L3α的特征在于其侧链与4位碳原子相连,2-甲基-丙酰氧甲基与大环内酯环上的4位碳原子相连。
(11)KSB-1939L3β的特征在于其侧链与4位碳原子相连,丁酰氧甲基与大环内酯环上的4位碳原子相连。根据上述内容,本发明人已经确定KSB-1939化合物是以通式(Ⅰ)表示的新的化合物。
用上述方法所制得的本发明化合物具有杀虫和杀螨作用并对动物寄生虫具有驱虫活性。
本发明的KSB-1939化合物对昆虫和其它害虫是有效的,例如可提到的昆虫和其它害虫如下。
半翅目:
黑尾叶蝉(Nephotettix′ cincticeps uhler),稻褐飞虱(Nilapar vata lugens Stal),稻灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallen),白背飞虱(Sogatella furcifera Horuath),桃蚜(MyzuspersicaeSulzer),棉蚜(Aphis gossypii Glover),萝卜蚜(Lipaphis erysimi Kaltenbach),和温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum Westwood)。
鳞翅目:
小菜蛾(Plutella xylostella Linne),普通菜青虫(Pieris rapae crucivora Boisduval),斜纹夜蛾(Spodoptera Litura Fabricius),和二化螟(Chilo suppressalis Walker)。
鞘翅目:
稻象甲(Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel),绿豆象(Callo sobruchus Chinensis Linne),二十八星瓢虫(Henosepilachna vigintioctopunctata Fabricius),和日本丽金龟(Popillia japonica Newman)。
双翅目:
家蝇(Musca domestica Linne),库蚊(Culex pipiens pallens Coguillett),和种蝇(Hylemya platura Meigen)。
直翅目:
德国小蠊(Blattella germanica Linne),和美州大蠊(Periplaneta americana Linne)。
螨:
棉红蜘蛛(Teranychus urticae Koch),朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus Boisduval),Kanzawa叶螨(Tetranychus Kanzawai Kishida),桔全爪螨(Panonychus citri Mc Gregor),和苹果红蜘蛛(Panonychus ulmi Koch)。
线虫:
黄麻根瘤线虫(Meloidogyne incognia Kofoid et White),Cobb根损害线虫(Pratylenchus penetrans Cobb),和豆囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)。
其中,本发明的KSB-1939化合物最为有效,尤其是对半翅目(如稻褐飞虱,黑尾叶蝉),棉红蜘蛛,和Kanzawa叶螨特别有效。
当本发明化合物被用作杀虫和杀螨剂时,可以其自身形式使用。但将其制成制剂使用效果更佳,制剂的制备方法是将每种化合物与载体,表面活性剂,分散剂,辅助剂或类似物混合,然后将所得混合物用本领域已知的方法制成制剂,如粉剂,可湿性粉剂,乳剂或颗粒剂。合适的载体可提到固体载体(如粘土,滑石,润滑土,硅藻土,白炭,高岭土,蛭石,熟石灰,硅砂,硫酸铵和尿素)及液体载体(如二甲苯,甲苯,甲乙酮,异丙醇,(二)甲基萘和环己酮)。典型的表面活性剂和分散剂可包括金属烷基苯磺酸盐,聚氧乙烯烷基芳基醚,烷基磺酸钠,烷基萘磺酸钠,二萘甲磺酸钠,和木素磺酸钠。典型的辅助剂可提到羧甲基纤维素,聚乙二醇,阿拉伯树胶等。将这些制剂稀释至适宜的浓度后可喷洒或撒粉,也可不经稀释直接使用。
本发明各化合物的施用量取决于所含化合物的类型,欲处理的昆虫或害虫,虫害发生的性质,损害程度,环境条件,所用的制剂形式等。当最终以液体形式(如乳剂或可湿性粉剂)使用时,宜选择0.001~1,000ppm范围内的施用量,最好是0.1~100ppm。当使用粉剂或颗粒剂时,施用量可从每公亩施1-1,000g,最好是5-100g适当地选择。
由于本发明各化合物对线虫具有驱虫活性,特别是具有抗内寄生物活性和/或抗外寄生物活性,所以可用来治疗被内寄生物和/或外寄生物感染的动物和/或人。
内寄生物和外寄生物可感染人和各种动物,特别是广泛见于家畜(例如猪,牛,绵羊,山羊)和家禽(驯养的鸡和火鸡);马,兔;猎取的鸟;笼中的鸟;和室内动物(如狗,猫,豚鼠,小沙鼠,仓鼠)。家畜感染上寄生物,可引起贫血性营养不良和体重减轻,这是世界上经济损失的主要原因。
这种可感染动物和/或人的内寄生物的实例包括钩虫线虫属,蛔属,蛔虫属,Aspicularis,马来丝虫属,仰口属,毛细线虫属,Charbertia,库柏丝虫属,网尾线虫属,恶丝虫属,蛲虫属,血柔线虫属,异刺线虫属,罗阿线虫属,板口线虫属,细颈属,螺旋线虫属(Heligomoroides),钩虫属,结节线虫属,盘尾属,胃线虫属,尖尾线虫属,Parascaris,尖圆线虫属,圆线虫属,管状线虫属,弓蛔线虫属,弓蛔虫属,Trichonema,毛圆线虫属,毛线虫属,鞭虫属,三齿线虫属,钩虫属和吴策线虫属。
例如可感染动物和/或人的寄生物有寄生的节肢动物(如咀嚼昆虫,蚤,蜱,吸吮昆虫)和其它双翅目昆虫。
这种可感染动物和/或人的外寄生物的实例包括Ambyloma,牛蜱属,皮螨属,Culliphore,脂螨属,Damalinia,皮蝇属,胃蝇属,血蝇属,血虱属,Haemophysalis,璃眼蜱属,皮下蝇属,硬蜱属,长虱属,Luchilia,蜱蝇属,狂蝇属,耳蜱属,耳螨属,Psorergates,痒蜱属,扇头蜱属,疥螨属,螫蝇属和虻属。
业已发现本发明各化合物对各种体内和体外的内寄生物和外寄生物都是有效的。例如,可用本发明各化合物对犬恶丝虫的微丝蚴的活性证实其抗生素特性。特别是,已发现本发明各化合物具有抗线虫(如体内犬弓蛔虫)活性。
用体外实验测定了本发明各化合物杀犬恶丝虫微丝蚴的最低有效剂量(最低致死剂量)。已发现本发明的物质甚至在低于5μg/ml施用量时对线虫都是有效的。本发明化合物一般在生理上有效水平下是无毒性的。
当本发明各化合物用作驱虫药时,只需以适合于待治疗的宿主动物和欲驱逐的寄生物的种类的制剂形式施用。例如,可以胶囊剂,丸剂,片剂或水溶液形式口服或注射。这样的制剂可用通常的方法配制,即按照标准兽医和/或医学方法配制。可通过将有效成分与适宜的颗粒稀释剂或载体混合生产胶囊剂,丸剂或片剂,其中还可含有崩解剂和/或粘合剂(如淀粉,乳糖,滑石或硬脂酸镁。水溶液可通过将有效成分分散于含有分散剂或湿润剂的水溶液中制成。另外,注射剂可制成无菌溶液形式,它可以含有另一种物质,如缓冲盐或葡萄糖,其量应足以使溶液与血液等渗。有效成分在这些制剂中的重量取决于待治疗宿主动物的种类,感染的严重程度和感染类型及宿主动物重量。对于口服来说,当在1~5天内一次或分次服用时,每公斤动物大约0.01~10mg的剂量是足够的。不用说,比上述范围或高或低的剂量范围在某些情况下也是可行的。
另外,本发明各化合物可与动物饲料一起施用。为了将其与普通动物饲料混合可制成浓缩的饲料添加物或预混合物。
实施例
下面将用实施例更具体地描述本发明。但应记住本发明不受下列实施例所限。
实施例1
将一块KBS-1939菌株传代培养斜面转移到每个装有100ml种子培养基的500ml锥形瓶中,该培养基含有1.0%麦芽汁,0.4%酵母膏,0.4%葡萄糖和0.2%脱脂豆粉。种子培养在摇动器上,于28℃下进行3天。将20升生产培养基装在发酵罐中,该培养基含有3%葡萄糖,0.5%脱脂豆粉,0.2%酵母膏,0.2%磷酸氢二钾,0.05%硫酸镁和0.05%“Pronal 502”(商品名;Toho化学工业有限公司产品)。将生产培养基灭菌并冷却后,将5瓶上述种子培养物接种到生产培养基中。在通气率为20升/分钟,培养温度为30℃,搅拌速度为200转/分条件下培养9天。培养完成后,用C盐作助剂抽滤所得培养物,从而收集湿细胞。将湿细胞分散于10升甲醇中,并将所得分散液搅拌1小时得到萃取液。然后过滤回收清澈的甲醇溶液。减压浓缩萃取液至100ml终体积,然后加入100ml甲醇。用500ml己烷萃取所得混合物两次。减压浓缩己烷溶液,回收大约7g粗产物。将粗产物溶于少量15份丙酮与85份己烷混合制得的溶剂中。在内径为50mm,高为650mm的硅胶柱上对所制成的溶液用同样的溶剂进行层析,收集活性级分,然后减压浓缩至干,得到1.1g粗粉末混合物,其中含有25%KBS-1939H2,6%KBS-1939H,8%KBS-1939H4,3%KBS-1939H5,12%KBS-1939S5和3%KBS-1939L3α-KBS-1939L3β混合物。
实施例2
将250mg在实施例1中所制得的粗粉末混合物溶于5ml乙腈中。将1ml所得溶液注射到分馏高效液相色谱ODS柱上,柱的内径和长度分别为20mm和250mm。以10ml/分钟的流速加进80%乙腈,通过在240nm处的紫外吸收分级分离各个成分。将5次操作的层析级分合并,浓缩至干,从而以纯化形式得到下列成分。
纯度% 产率mg
KBS-1939H296 57
H398 11
H497 14
H597 4
S565 35
L3αβ混合物 80 6
将H2-H5的纯品溶于少量甲醇中,然后加入几滴水。回收所形成的沉淀并干燥之,从而分别得到45mgH2,7mgH3,10mgH4和3mgH5纯品。此外,S5和L3αβ混合物在内径为8mm,长度为250mm的硅胶柱上进行高效液相色谱分离,然后用98∶2的己烷和丙酮混合物(4ml/分钟)展开。收集有关的级分并浓缩至干,从而分别得到17mgS5,2mgL3α和2mgL3β纯品。
实施例3
将一块KSB-1939菌株的传代培养斜面转移到每个装有100ml种子培养基的500ml锥形瓶中,该培养基含有1.0%麦芽汁,0.4%酵母膏,0.4%葡萄糖和0.2%脱脂豆粉。种子培养在摇动器上,于28℃下进行3天。将20升生产培养基放在发酵罐中,该培养基含有3%淀粉,0.5%酵母膏,0.5%玉米浆,0.2%磷酸氢二钾,0.05%硫酸镁和0.05%“Pronal 502”(商品名;Toho化学工业有限公司产品)。将生产培养基灭菌并冷却后,将上述种子培养物接种到生产培养基中。在通气率为2升/分钟,培养温度为28℃和转速为150转/分的条件下培养9天。培养完成后,用C盐作助剂抽滤所得培养物,从而收集湿细胞。将湿细胞分散于10升丙酮中,并将所得分散液搅拌1小时得到萃取液。然后过滤回收澄清的丙酮溶液。
减压浓缩萃取液,蒸出丙酮。残物用200ml水洗涤后用500ml乙酸乙酯萃取两次。将50克无水硫酸加入到约1升由此制备的乙酸乙酯溶液中,以除去水。减压浓缩所得溶液,蒸出乙酸乙酯,回收到约6克油状物。将油状物溶于少量由5份丙酮和95份氯仿混合得到的展开剂中。用内径为50mm,高为650mm的硅胶柱对上面制备的溶液进行色谱分离。按20ml的份额收集洗脱物。收集活性组份并在减压下将其浓缩至干,分别得到650mg含KSB-1939H2,H3,H4和H5的经初步纯化的混合物和90mg含KSB-1939S5的经初步纯化的混合物。
实施例4:
将200mg由例3得到的含KSB-1939H2-H5的经初步纯化的粉状混合物溶于5ml乙腈中,将1ml所得溶液注入带有内径为20mm,长为250mm ODS柱的分级高效液相色谱中,80%乙腈洗脱剂以10ml/分的流速进入柱子,通过240nm紫外线吸收测定组成收集各种活性级分。各级分分别被浓缩至干,得到下列组分:
纯度% 产量mg
KSB-1939H296 18
H398 10
H497 11
H597 15
将H2至H5的纯化产物溶于少量甲醇中,再加入几滴水。回收所生成的沉淀并干燥之。由此分别得到纯化产物H2(10mg),H3(5mg),H4(6mg)和H5(9mg)。
实施例5
将50mg例3中得到的含KSB-1939S5的半纯品溶于2ml乙腈中。然后在例4的相同条件下对所得溶液进行高效液相色谱分离,得到纯度为65%的15mgKSB-1939S5。令其溶于1ml己烷中后注入装有直径为20mm,长为250mm硅胶柱的分级液相色谱,用98∶2的己烷和异丙醇混合物展开,收集KSB-1939S5级分,减压下干燥之,得到8.5mg KSB-1939S5纯品。
本发明将进一步参照制备实施例加以描述。无须赘言,本发明并不由下述例举的组合物限定。本发明可包括多种不同的组合物,下述制备例中的“份数”一词均指重量份数。
制备实施例1(粉剂)
研磨和混合0.5份KSB-1939H2、5份硅藻土和94.5份粘土,制成粉剂。
制备实施例2(可湿性粉剂)
将2份KSB-1939H353份硅藻土,40份粘土,2份二萘基甲二磺酸钠和3份木素磺酸钠研磨并混合制成可湿性粉剂)。
制备实施例3(乳剂)
将2份KSB-1939S5,85份油酸异丁酯和13份New Calgen D-405(商品名Takemoto油脂有限公司产品)均匀溶解,制成乳剂。
制备实施例4(乳剂)
均匀溶解2份KSB-1939H5,60份机油,20份环己酮和18份Sorpol KT(商品名,Toho化学有限公司产品),制成乳剂。
制备实施例5(粒剂)
将0.5份KSB-1939H4,2份十二烷基硫酸钠,5份木素磺酸钠,2份羧甲基纤维素和90.5份粘土研磨并混合之。向得到的混合物中加20份水捏合。捏合物由挤压成粒机制成14-32目的颗粒然后干燥之。
制备实例6(片剂)
KSB-1939L3α50.0mg
硬脂酸钙 5.0mg
加入微晶纤维素使每片片心的重量达75.0mg。
掺合KSB-1939L3α硬脂酸钙和微晶纤维素。将掺合物紧压成块后进入旋转成粒机,由此破碎为自由流动的颗粒。将颗粒压制成片。如果需要,可在含水或非水溶解体系中用羟丙甲基纤维素或类似的成膜材料将上述片状物包膜,成为包心片剂。在涂膜液体制剂中也可以加入增塑剂和/或适当的着色剂。
制备实施例7(片剂)
KSB-1939H2250.0mg
硬脂酸钙 5.0mg
玉米淀粉 25.0mg
羟基乙酸淀粉钠 10.0mg
十二烷基硫酸钠 5.0mg
加入微晶纤维素使每片片心重量为450mg。
向足够量的10%淀粉糊中加入KSB-1939H,制备出适于成粒的湿混合物。将湿混合物制成粒并在盘式或流化床干燥器上干燥。筛选成型的颗粒。然后将筛选出的颗粒与其余的组分混合,压制成片。
如果需要,将片状物包膜成为包心片剂。
制备实施例8(一次口服药剂)
重量/体积%
KSB-1939L3β0.5
多溶剂化物85 5.0
苄醇 3.0
聚乙烯吡咯烷酮K2530.0
可加入磷酸盐缓冲剂调节PH为6.0-6.5。加入水至总体积为100.0。
将KSB-1939L3β、多溶剂化物85(Polysolvate85)、苄醇和聚乙烯吡咯烷酮K25混合溶解。加入一部分水,如需要可调节溶液的PH为6.0-6.5,加入其余的水至上述总体积。将得到的药剂装满药剂瓶。
制备一次口服药剂时,活性组份的较好比例为0.01~5重量/体积%。
制备实施例9(口服糊剂)
重量/体积%
KSB-1939H210.0
糖精钠 25.0
多溶剂化物85 3.0
二硬脂酸铝 5.0
加入分馏过的椰子油至总体积为100.0
将二硬脂酸铝(Aluminun distearate)在加热下分散至分馏过的椰子油和多溶剂化物85中。得到的分散体被冷却至室温,再在得到的油状赋形剂中分散糖精钠。将KSB-1939H2与得到的分散体混合,然后装入塑料注射器内。
口服糊剂中活性组分的较好比例可以是1-3重量/体积%,
制备实施例10(肠胃外注射剂)
重量/体积%
KSB-1939H35.0
苄醇 2.0
甘油三乙酸酯 30.0
加入聚乙二醇300至总体积为100.0。将KSB-1939H3溶于苄醇和甘油三乙酸酯中,再加入聚乙二醇300至上述体积。由常规制药方法,如细菌过滤或高压釜进行巴氏消毒,无菌包装得到的药剂。
肠胃外注射剂中活性组分的较好的比例可以从0.1-10重量/体积%。
制备实施例11(烟雾喷剂)
重量/体积%。
KSB-1939H40.1
三氯乙烷 29.9
三氯氟甲烷 35.0
二氯二氟甲烷 35.0
将KSB-1939H4与三氯乙烷混合。得到的混合物装入烟雾剂瓶中,瓶顶部空间用气体发射剂清洗,并将阀门装在合适的位置上。然后根据需要在压力下通过该阀门装填液体发射剂。这里使用调节器和气门嘴帽。
烟雾喷剂中活性组分的较好比例可以是0.01-5重量/体积%。
通过下述试验描述本发明化合物的作用。
试验1(防治雌性棉红蜘蛛成虫的杀螨试验)
将每个直径为55mm的聚乙烯杯装满水并加盖,盖中心有一个直径为10mm的穿孔。将脱脂棉通过盖上的孔悬放其中,以吸收水。在盖上放一条过滤纸。在过滤纸上放两个豆叶片,这样可不保持不断供水。按每片叶10个螨的比例用笔刷移植棉红蜘蛛雌性成虫。24小时以后,取走反常的螨。将分别按制备例4至6的方法制备的可湿性粉分别稀释至预定浓度,并分别喷撒每种配制的农用化学品溶液至2mg/cm。做两次上述试验。用上述农用化学品溶液处理二天后,通过立体显微镜确定螨的死活。由下列方程计算校正过的螨死亡率。结果见表3。
校下过的螨死亡率(%)= (被处理组螨死亡率-未处理组螨死亡率)/(100-未处理组螨死亡率) ×100
表3
试验的 农用化学品 校正的螨死亡率
农用化学品 的浓度(ppm) (%)
KSB-1939H21 100
0.2 100
0.04 70.1
KSB-1939H35 100
1 100
0.2 100
KSB-1939H41 100
0.2 100
0.04 94.2
KSB-1939H55 100
1 100
KSB-1939S51 100
0.2 100
0.04 45.7
麦尔毕霉素 1 69.1
(A30%,A70%)0.2 15.0
试验2
按照试验1的程序,用Kanzawa螨和棉红蜘株进行试验,测定它们的LC50。结果示于表4中。麦尔毕霉素用于对比。
表4
试验的农用 LC50(ppm)
化学品
Kanzawa螨 棉红蜘蛛
KSB-1939H20.0465 0.0249
KSB-1939S50.0643 0.0339
麦尔毕霉素 0.485 0.339
(A30%,A70%)
试验3(对稻褐飞虱的杀虫试验)
将分别按制备例4-6方法得到的可湿性粉用水稀释至预定浓度。将稻茎和叶子浸在得到的溶液中,然后于空气中干燥。将它们放入试管内。每个试管中放10支稻褐飞虱的幼虫。用脱脂棉塞住试管,幼虫于25℃恒温室中养育5天。该试验做两次。养育后清点幼虫个数,由此计算稻褐飞虱的死亡率。结果见表5。
表5
试验的农用 农用化学品 稻褐飞虱
化学品 浓度(ppm) 死亡率(%)
KSB-1939H25 100
1 95
KSB-1939H325 100
5 65
KSB-1939H45 100
1 65
KSB-1939H525 95
KSB-1939S55 100
1 85
试验4(对小菜蛾的杀虫试验)
将分别按制备例4至6的方法制备的可湿性粉末用水稀释至预定浓度。将卷心菜叶浸在得到的溶液中,然后在空气中干燥,此后再放入直径为55mm的聚乙烯杯中。每支杯中放入10只三龄幼虫,并于25℃恒温室内养育该幼虫5天。重复该试验。养育后清点死虫数,由此计算小菜蛾的死亡率。结果见表6。
表6
试验的农用化学品 农用化学品浓度(ppm) 蛾的死亡率(%)
KSB-1939H325 100
KSB-1939H525 100
试验5(对二化螟的杀虫试验)
将分别按制备例4至6的方法制备的可湿性粉末用水稀释至预定浓度,将发芽的未去皮稻谷籽浸入上述溶液中,再于空气中干燥,谷籽分别放入直径为55mm的聚乙烯杯中。每杯中放入十只3龄二化螟幼虫。在25℃恒温室中养育幼虫5天。重复上述试验。清点养育后的死幼虫数,由此计算二化螟的死亡率。结果见表7。
表7
试验的农用化学品 农用化学品浓度(ppm) 二化螟死亡率(%)
KSB-1939H21 100
0.2 90
KSB-1939H41 100
0.2 90
KSB-1939S51 100
0.2 90
试验6(对微丝蚴的体外试验)
采用K.Ando在“日本寄生虫学杂志”[29,483,(1980)]中描述的体外培养方法,评价KSB-1939化合物对犬恶丝虫的微丝蚴的作用。将每种试验化合物溶于二甲亚砜中,得到含5mg/ml该化合物的农用化学品水剂,将该水剂注入培养室,其中二甲亚砜浓度不超过1%。从患微丝蚴病狗的静脉血中收集微丝蚴。培养后第10天的LD50数据列于表8中。
表8
农用化学品 LD50(μg/ml)
KSB-1939H23.40
KSB-1939H31.50
KSB-1939H43.30
KSB-1939H51.60
KSB-1939S53.50
KSB-1939L3αβ混合物 3.80
麦尔毕霉素D 7.50
试验7(对Caenorhabdit is elegans的体外试验)
采用K.G.Shimpkin和G.L.Coles在“寄生虫学”[79,19(1979)]中描述的体外选择试验,评价KSB-1939化合物对Caenorhab ditis elgants的作用。将每种试验化合物溶于二甲亚砜中,得到含5mg/ml该化合物的含水农业化学制剂。将上述制备的水剂注入试管进行评价,其中二甲亚砜的浓度应不超过1%。当试验化合物的浓度不低于10mg/ml时,观察到100%的杀虫效果。
试验8(对狗线虫的试验)
对本身已感染有犬钩虫或犬弓蛔虫的狗进行试验。用8条2月龄杂种狗,以0.1mg/公斤体重的剂量皮下注射或以0.5mg/公斤体重的剂量口服本发明化合物KSB-1939H2。仅一次用药。评价时将每条狗在处理前所排出粪便中含卵数与处理后的含卵数进行比较。观察到的作用率与剂量和服药途径无关,为100%。
试验9(对猫线虫的试验)
用已本身患有犬弓蛔虫的猫进行试验。对4只感染有线虫的杂种猫以0.05mg/公斤体重的剂量皮下注射或以0.1mg/公斤体重的剂量令其口服本发明化合物KSB-1939H2。评价时比较每只猫处理前与处理后排出粪便中的含卵数。观察到的作用率与剂量和服药途径无关,为100%。
试验10(对羊线虫的试验)
对感染有捻转血予线虫的羊进行试验。将本发明KSB-1939H4制成一次口服药剂。对已人工感染上述线虫的四只羊分别从其瘤胃注射该口服药,只处理一次,一次剂量为0.5mg/公斤体重或1.0mg/公斤体重。评价时比较处理前与处理后每只羊排出粪便中的虫卵数。当处理量为1.0mg/kg时,观察到对羊的作用率为100%,而处理量为0.5mg/kg时,对羊的作用率被认为是80~90%。
试验11(急性毒性试验)
对大鼠(雄性和雌性的,F344,7周龄)和小鼠(雄性和雌性的,B6C3F1,7周龄)研究本发明每种化合物的急性毒性(口服)。结果示于表9A和9B中。
表9A
LD50(ppm)
化学品
性别 大鼠
(M:雄;F:雌)
KSB-1939H2M >5000
F >5000
艾瓦美克亭* M 58.8
F 62.0
麦尔毕霉素D** M 1847.1
F 1609.5
*Dainippon药品有限公司:
Caldmeck药品研究组的数据
**日本兽医协会杂志,39,422-426(1986)
表9B
LD50(ppm)
化学品
性别 小鼠
(M:雄;F:雌)
KSB-1939H2M >5000
F >5000
KSB-1939H3M >5000
F >5000
KSB-1939S5M >5000
F >5000
艾瓦美克亭* M 58.2
F 59.7
麦尔毕霉素D** M 2467.0
F 2998.5
Claims (16)
8、权利要求1的KSB-1939化合物,通式(Ⅰ)中R是
,R′是甲基。
9、权利要求1的KSB-1939化合物,通式(Ⅰ)中R是 ,R′是甲基。
10、权利要求1的KSB-1939化合物,通式(Ⅰ)中R是-CH2CH2CH3,R′是甲基。
12、一种含有权利要求1定义的KSB-1939化合物做为活性组分的农药。
13、权利要求12的农药,它用作杀虫剂或杀螨剂。
14、权利要求12的农药,它用于农业和园林业。
15、权利要求12的农药,它用作杀线虫剂。
16、权利要求12的农药,它用作驱肠虫剂。
Applications Claiming Priority (6)
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