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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(a) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine akarizide (milbentötende) Zusammensetzung,
die aus Pflanzen isoliert wurde, und insbesondere eine akarizide
Zusammensetzung, die Rohextrakte aus Pflanzen und chemische Verbindungen
umfasst.
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(b) Beschreibung des Stands der Technik
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Milben
sind ein erheblicher Grund von Allergien, und sie verursachen insbesondere
bronchiales Asthma und Nasenentzündung
(Maunsell, K., D. C. Wratith und A. M. Cunnington. 1968. Mites and
house dust allergy in bronchial asthma. Lancet 1: 1267–1270).
Milben, die zur Pyroglyphidae Familie gehören, wohnen im Staub (Voorhorst,
R., M. I. A. Spieksma-Boezeman und F. Th. Spieksma. 1964. A mite
Dermatophagoides spp. is the Producer of the house dust allergen.
Allerg. Asthma 10(6): 329–334).
Dermatophagoides pteronyssinus, D. farinae, D. microceras und Euroglyphus
maynei verursachen atrophobe Symptome, wie z. B. bronchiales Asthma,
Nasenentzündung
und Ekzem (International Workshop Report. 1989. Dust mite allergens
and asthma – a
worldwide Problem. The Journal of Allergy and Clinical Immunology
83: 416–427;
International Workshop Report. 1992. Dust mite allergens and asthma;
Report of a second international Workshop. The Journal of Allergy
and Clinical Immunology 89: 1046–1060).
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Seit
kurzem haben Veränderungen
der Lebensumgebungen, wie z. B. der Anstieg der Anzahl von Appartement-Haushalten
mit installierter Zentralheizung, Raumheizung und Teppichen zu einer
optimalen Umgebung für
Milben beigetragen, womit sie sich schnell sehr stark vermehren
und die vier Jahreszeiten im Haus überleben können. In Korea wird von vier
Arten von Milben berichtet und die gängigsten sind Dermatophagoides
pteronyssinus und Dermatophagoides farinae.
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Man
hat Hausstaubmilben in Teppichen, Kleidern, Möbeln, Matratzen und Bettwäsche gefunden. Hausstaubmilben
sind nicht nur in temperierten Bereichen, sondern sind in nahezu
allen Plätzen
eines Hauses verteilt (de Boer, R. 1991. An indirect effect of cleaning
an house-dust mites (Dermatophagoides spp.) in carpets. The acari:
reproduction, development, and life history strategies. New York.
Chapman and Hall. p. 517–518).
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Hausstaubmilben
sind photophob und sie benötigen
eine geeignete Temperatur, Luftfeuchtigkeit und abgeschälte Hautschuppen
als eine Nahrungsquelle. Um Hausstaubmilben zu kontrollieren, existieren
Verfahren zum Staubreinigen von Häusern, zum Sterilisieren von
Möbeln,
Kleidungsstücken
und Teppichen, wobei Staub bis 70°C
existiert, oder zur Regulierung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit.
Diese Verfahren sind in ihrer Anwendung begrenzt und es ist schwierig,
die Milben aus einem Haus zu entfernen.
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Es
ist berichtet worden, dass Lindan, Pirimiphos-Methyl, Benzylbenzoat,
Dibutylphthalat und Diethyl-m-toluamid eine akarizide Wirkung haben
(Hellet-Haupt A. und J. R. Buseine. 1974. Tests of acaricides against
house dust mites (Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides
farinae). J. Med. Entomol. 2(5): 551–558). Lindan ist das wirksamste
und langlebigste Akarizid, aber aufgrund der Toxizität ist dessen
Verwendung für
Wohnungen beschränkt.
Die zweitbeste akarizide Verbindung unter den oben genannten Verbindungen,
Pirimiphos-Methyl,
hat eine geringe Toxizität
gegenüber
Säugetieren
und es ist in der Praxis verwendet worden, um Milben zu kontrollieren,
die in gelagertem Korn wohnen. Mitchell (Mitchell, E. B., S. Wilkins,
J. McCallum Deighton and T. A. E. Platts-Mills. 1985. Reduction
of house dust mite allergen levels in the home: use of the acaricide,
pirimiphos methyl. Clin. Allergy 15: 234–240) berichtete, dass Pirimiphos-Methyl
60% der Milben, die in Teppichen wohnen, und 50% der Milben, die
in Stühlen
wohnen, kontrollieren konnte.
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Seit
kurzem sind Verbindungen, die als Akarizide verwendet werden, Benzylbenzoat,
Paragerm, usw. (Penaud, A., J. Nourrit, P. Timon-David und J. Charpid.
1977. Results of a controlled trial of the acaricide paragerm an
Dermatophagoides spp. In dwelling houses. Clin. Allergy 7: 49–53; Schober,
G., G. Wetter, E. Bischoff, J. E. M. H. van Bronswijk and F. M.
Kniest. 1987. Control of house dust mites (Pyroglyphidae) with home disinfectants.
Exp. Appl. Acarol. 3: 179–189).
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Die
Kontrolle von Milben war zuallererst von chemischen Akariziden abhängig. Die
Verwendung dieser Akarizide hat jedoch eine Milbenresistenz verursacht,
und insbesondere sind Milben der Pyroglyphidae Spezies entdeckt
worden, die eine Resistenz gegenüber
sowohl DDT als auch Lindan gezeigt haben (Bronswijk, J. E. M. H.
van, J. M. C. P. Schonen, M. A. F. Berli and F. S. Lukoschus. 1971.
On the abundance of Dermatophagoides pteronyssinus (Trouessart.
1897) (Pyroglyphidae: Acarina) in house dust. Res. Popul. Ecol.
8: 67–79).
Deshalb ist auf der ganzen Welt Forschung unternommen worden, um
Alternativen für
diese Mittel zu finden. Um natürliche
Akarizide zu entwickeln, ist eine große Anstrengung auf pflanzliche
Materialien gerichtet worden, die für Volksheilmittel als auch
aromatische Verbindungen mit angenehmem Geruch verwendet wurden
(Miyazaki, Y., M. Yatagai und M. Takaoka. 1989. Jpn. J. Biometeor.
26: 105–108;
Watanabe, F., S. Tadaki, M. Takaoka, S. Ishino und I. Morimoto.
1989. Killing Activities of the volatiles emitted from essential
oils for Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae
and Tyrophagus putrescentiae. Syoyakugaku Zasshi 43: 163–168; Yatagai,
M. und S. Morita. 1991. Extractives from Yakusugi bogwood and their
termicidal activity and growth regulation effects an plant seeds.
Mokuzai Gakkishi J. Japan Wood Res. Soc. 37: 345–351; Morita, S., M. Yatagai
und T. Ohira. 1991. Antimite and antifungal activities of the hexane
extracts from Yakusugi bogwood. Journal of the Japan Wood Research
Soc. 37(4): 352–357).
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WO-A-01/00033 offenbart
eine Pestizidzusammensetzung zur Kontrolle von Hausstaubmilben,
die in einer Mischung mit einem geeigneten Träger mindestens eine essentielle
Pflanzenölverbindung
oder Derivate davon umfasst, die aus Amylzimtaldehyd, Zimtaldehyd
und Zimtalkohol und Ähnlichem
ausgewählt
werden.
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EP-A-0 428 276 offenbart
eine akarizide Zusammensetzung, die aus Alkylcinnamat, Allylcinnamat, Cinnamylacetat,
Cinnamylpropionat, Cinnamylbutyrat und Ähnlichem ausgewählt wird.
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CA,
AN:132:233050 &
JP-A-095604 offenbaren
eine akarizide Zusammensetzung, die eine ölige Duftsubstanz oder einen
Pflanzenextrakt auf sublimierbaren Trägern umfasst.
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CA,
AN:115:201141 &
JP-A-03 066602 offenbart
eine akarizide Aktivitätszusammensetzung,
die ein Zimtaldehyd und/oder 3-Phenylpropanal
umfasst.
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WPI,
AN 1999-210703 &
JP-A-11-049623 offenbart
einen akariziden, wasserabstoßenden
Stoff, der Zimtblattöl
als eine Hauptkomponente umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung bereitzustellen,
die aus drei Heilpflanzen und drei ätherischen Ölen mit akarizider Aktivität zusammengesetzt
ist.
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Für dieses
Ziel stellt die vorliegende Erfindung ein Akarizid bereit, das eine
oder mehrere Verbindungen umfasst, die aus der Gruppe, die aus Paeonia
suffruticosa, Cnidium officinale und Cinnamomum cassia besteht,
ausgewählt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Akarizid bereit, das
eine oder mehrere Verbindungen umfasst, die aus der Gruppe, die
aus Hexanextrakten oder Chloroformextrakten, die mit Methanol oder
Chloroform isoliert wurden, von Methanolextrakten von Cinnamomum
cassia besteht, ausgewählt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Akarizid bereit, das
eine oder mehrere Verbindungen umfasst, die aus der Gruppe, die
aus trans-Zimtaldehyd (Formel 1), Zimtalkohol (Formel 2) und Salicylaldehyd (Formel
3) besteht, ausgewählt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Akarizid bereit, das
eine oder mehrere Verbindungen umfasst, die aus der Gruppe, die
aus trans-Zimtaldehyd-Derivaten, Zimtalkohol- Derivaten und Salicylaldehyd-Derivaten
besteht, ausgewählt
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Flussdiagramm der Trennschritte, die die Akarizid-wirksamen
Verbindungen aus dem Hexanteil der Methanolextrakte von Cinnamomum
cassia isolieren.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder haben Pflanzen auf ihre akarizide Aktivität untersucht
und haben herausgefunden, dass Paeonia suffruticosa, Cnidium officinale
und Cinnamomum cassia akarizide Aktivität haben. Der hier verwendete
Begriff „akarizide
Aktivität" bedeutet, Milben
zu töten.
Die vorliegende Erfindung misst akarizide Aktivität gegenüber Dermatophagoides
pteronyssinus und Dermatophagoides farinae, welche die bedeutendsten
Milben in Korea als auch auf der ganzen Welt sind.
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Methanolextrakte
wurden von Paeonia suffruticosa, Cnidium officinale und Cinnamomum
cassia erhalten. Die oben genannten drei Materialien haben akarizide
Aktivität
für zwei
Spezies von Hausstaubmilben bestätigt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung zur Kontrolle
von Milben bereit. Es ist bevorzugt, dass die Zusammensetzung aus
der Gruppe, die aus Paeonia suffruticosa, Cnidium officinale und
Cinnamomum cassia besteht, ausgewählt wird. Das Cinnamomum cassia
kann durch Zimt ersetzt werden. Insbesondere beinhalten die Zusammensetzungen
ein oder mehrere Extrakte, die aus der Gruppe, die aus Methanolextrakten
von Paeonia suffruticosa, Methanolextrakten von Cnidium officinale
und Methanolextrakten von Cinnamomum cassia besteht, ausgewählt werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Akarizid zur Kontrolle
von Milben bereit, das aus den oben genannten Heilpflanzen, ätherischen Ölen und
Extrakten dieser Pflanzen hergestellt wird. Das Akarizid enthält ebenfalls
die Pflanzen- oder Methanolextrakte und kann Materialien enthalten,
die zu einem bekannten Insektizid hinzugegeben werden. Die Menge
der Methanolextrakte in dem Akarizid für Milben reicht von ungefähr 0.01%
bis 70%. Die Menge der Methanolextrakte wird aber bevorzugt für die Verwendung
angepasst, z. B. der Art des Akarizids und des Verfahrens zur Berieselung
des Akarizids. Das Akarizid der vorliegenden Erfindung kann als
ein Spray, eine Lösungssalbe
und ein Festsalbengel oder Rauch formuliert werden.
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Das
Methanolextrakt von Cinnamomum cassia wird ebenfalls weiter durch
Verwendung von Hexan, Chloroform, Ethylacetat und Butanol isoliert.
Es wurde bestätigt,
dass die Hexan- und Chloroform-Fraktionen akarizide Aktivität haben.
Somit können
Hexan- und Chloroform-Fraktionen in einer Zusammensetzung zur Kontrolle
von Milben und in einem Insektizid angewendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls trans-Zimtaldehyd, Zimtalkohol
und Salicylaldehyd bereit, die aus Cinnamomum cassia isoliert wurden.
Diese drei Fraktionen haben akarizide Aktivität. Das trans-Zimtaldehyd ist
die Verbindung nach Formel 1, der Zimtalkohol ist die Verbindung
nach Formel 2 und das Salicylaldehyd ist die Verbindung nach Formel
3.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Akarizid bereit. Es ist
möglich,
jeweils trans-Zimtaldehyd, Zimtalkohol und Salicylaldehyd alleine
oder alle zusammen zu verwenden. Die Mischung, die trans-Zimtaldehyd,
Zimtalkohol und Salicylaldehyd enthält, hat eine synergistische
Wirkung zur Kontrolle von Milben verglichen mit der alleinigen Verwendung
jeder Verbindung, deshalb ist es bevorzugt, eine Mischung von trans-Zimtaldehyd,
Zimtalkohol und Salicylaldehyd zu verwenden.
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Das
Akarizid der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls weiter andere
Materialien enthalten, die als gewöhnliche Insektizide angewendet
werden. Ein gut bekanntes, pyrethroides Akarizid ist ein synthetisches Derivat,
das aus einer Verbindung der Blume Chrysanthemum cinerariefolicum
hergestellt wird, und es hat eine geringere Photolysewirkung und
eine höhere
Toxizität
als das Ursprungsmaterial. Es ist bevorzugt, dass ein Akarizid eine
oder mehrere Verbindungen in einer Menge, die von 0.01% bis 70%
reicht, enthält,
die aus der Gruppe, die aus trans-Zimtaldehyd, Zimtalkohol und Salicylaldehyd
besteht, ausgewählt
werden. Es ist jedoch angemessen, die Menge an trans-Zimtaldehyd,
Zimtalkohol und Salicylaldehyd gemäß des Anwendungsverfahrens
des Akarizids und seiner Formulierung zu regulieren.
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In
der vorliegenden Erfindung werden trans-Zimtaldehyd, Zimtalkohol
und Salicylaldehyd ebenfalls als Substrate verwendet, um ein Derivat
mit gesteigerter akarizider Aktivität und einem Ausrottungsspotential
gegenüber
einer großen
Anzahl von Arthropoden durch Modifikation der Struktur von trans-Zimtaldehyd,
Zimtalkohol und Salicylaldehyd zu entwickeln. Die Derivate sind
neue Verbindungen, die durch Hinzufügen oder Entfernen von OH– oder
anderen chemischen Strukturen der bekannten Verbindungen, die spezielle
Aktivität
haben, erhalten werden, sie haben nicht die Probleme, die mit den
bekannten Verbindungen verbunden sind, und sie halten eine hohe
Aktivität
bei.
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Deshalb
stellt die vorliegende Erfindung ein Akarizid bereit, das trans-Zimtaldehyd-Derivate,
Zimtalkohol-Derivate oder Salicylaldehyd-Derivate umfasst.
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Das
Akarizid der vorliegenden Erfindung wird durch ein Räuchermittel
oder ein Kontaktverfahren auf Milben angewendet. Die Extrakte und
aktiven Verbindungen, die sich von Cinnamomum cassia ableiten, dessen
Derivate und aktive Verbindungen von Senföl und Meerrettichöl, können auf
gesundheitsschädliche
Arthropoden angewendet werden, um diese zu töten.
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Die
vorliegende Erfindung wird mit Bezugnahme auf die folgenden Beispiele
detaillierter beschrieben werden.
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[Beispiel 1] Herstellung einer Probe und
Pflanzen und Öle
mit akarizider Aktivität
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Die Methanol-Extrakte
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300
g Paeonia suffruticosa, Cnidium officinale und Cinnamomum cassia
wurden unter Verwendung eines Mixers fein gepulvert und das Resultat
wurde mit 500 ml Methanol für
3 Tage in einem 500 ml Erlenmeyerkolben gemischt und zweimal mit
Methanol bei Raumtemperatur extrahiert und gesammelt. Die vereinigten Filtrate
wurden im Vakuum bei 35°C
aufkonzentriert.
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[Test 1]
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Testmilben
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Zwei
Arten von Milben wurden für
die akarizide Aktivität
verwendet. Die amerikanische Hausstaubmilbe (Dermatophagoides farinae)
und die Europäische
Hausstaubmilbe (Dermatophagoides pteronyssinus) wurden bei 75 ± 5% RH
(relative Luftfeuchtigkeit) bei 25 ± 1°C gepflegt und ihnen wurde eine
Nahrungsmischung aus Fischmehl und Multivitaminen in einem Verhältnis von
1 zu 1 in einem 12.5 × 10.5 × 5 cm Behälter bereitgestellt.
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Test der akariziden Aktivität
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Die
Startkonzentration ist wichtig für
das erstmalige Screenen von bioaktiven Verbindungen von Pflanzenextrakten
und -ölen.
In der vorliegenden Erfindung wurden die Konzentrationen von Verbindungen
auf spezifische Verhältnisse
in einem 2 ml Mikroröhrchen
mit 1 mg der Verbindungen für
verschiedene Tests festgelegt, und die Milben wurden mit einem Mikroskop
beobachtet. 1 mg der Methanolextrakte oder -öle wurde mit 40 μl Methanol
suspendiert und wurde in ein farbloses Mikroröhrchen (2 ml) transferiert.
Das Mikroröhrchen wurde
vertikal mehrere Male geschüttelt,
um die Inhaltsstoffe an der Wand und dem Verschluss des Mikroröhrchens
zu dispergieren, und es wurde für
1 Stunde in einen Gefriertrockner gegeben, um das Lösungsmittel
zu verdampfen. Fünfundzwanzig
Milben wurden auf das präparierte
Mikroröhrchen
gegeben und alle Behandlungsgruppen wurden in einen Inkubator transferiert,
der bei 25 ± 1°C gehalten
wurde. Aktive Milben wurden nur mit einem feinen Pinsel unter einem
Mikroskop ausgewählt.
Die Sterblichkeiten wurden mit einem Mikroskop 24 Stunden und 48
Stunden nach der Behandlung bestimmt. Die Milben wurden als tot
angesehen, wenn sich die Extremitäten nicht bewegten, wenn sie
mit einem feinen Pinsel angestupst wurden. Alle Tests wurden vier
oder mehrere Male wiederholt. Der Sterblichkeitsprozentsatz wurde
bestimmt und zur Bestimmungen von Abweichungen (ANOVA) in arcsin-Quadratwurzel-Werte
transformiert. Die Behandlungsmittel wurden verglichen und durch
Scheffe's-Test bei
P = 0.05 getrennt (SAS Institute, 1996). Mittelwerte (± Standardabweichung) von
nicht transformierten Daten wurden angezeigt. Die Kontrollen erhielten
40 μl Methanol.
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Tabelle
1 zeigt die akarizide Aktivität
der Methanol-Extrakte und -öle. [Tabelle 1]
Pflanze | Sterblichkeit
(Durchschnittswert ± Standardabweichung,
%) |
| D. farinae | D. pteronyssinus |
24
Std. | 48
Std. | 24
Std. | 48
Std. |
Paeonia
suffruticosa | 98,3 ± 1,7 | 100 | 100 | - |
Cinnamomum
cassia | 100 | - | 100 | - |
Cnidium
officinale | 88,3 ± 6,0 | 95,5 ± 5,0 | 91,7 ± 4,4 | 98,3 ± 1,7 |
Zimtöl (C. cassia) | 100 | - | 100 | - |
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Durchschnittswert,
gefolgt von dem gleichen Buchstaben in der Spalte sind nicht signifikant
unterschiedlich (P = 0,05, Scheffe's-Test). Die Sterblichkeiten wurden
vor ANOVA in arcsin-Quadratwurzel-Werte transformiert. Durchschnittswerte
(± Standardabweichung)
von nicht transformierten Daten wurden angezeigt.
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Die
akarizide Aktivität,
die in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde aus der Behandlung mit 1 mg
der Methanolextrakte oder -öle
in einem 2 ml Mikroröhrchen
erhalten, und die Zeit ist die Zeit, die nach der Behandlung mit den
Methanolextrakten und -ölen
verstrichen ist. Die Tests der Tabelle 1 wurden fünfmal wiederholt.
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Alle
Methanolextrakte und -öle,
mit Ausnahme von Cnidium officinale, hatten 48 Stunden nach der
Behandlung eine starke akarizide Aktivität von 100% gegenüber zwei
Spezies von Hausstaubmilben. Insbesondere hatte Cinnamomum cassia
und Zimtöl
hatten 24 Stunde nach der Behandlung 100% akarizide Aktivität gegenüber Milben.
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[Beispiel 2]
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Die
Akarizid-Verbindungen der Methanolextrakte von Cinnamomum cassia,
die nach Beispiel 1 hergestellt wurden, wurden isoliert und gereinigt.
20 g der Methanolextrakte wurden in 800 ml destilliertem Wasser und
800 ml n-Hexan suspendiert. Die Mischung wurde in einen Scheidetrichter
(2 ml) transferiert, verschlossen und nach gutem Schütteln wurde
sie in einen Wasserteil und einen Hexanteil getrennt. Nach 30 min
wurde ein erster Hexanteil unter Verwendung eines anderen Scheidetrichters
getrennt. Der Wasserteil wurde mit 800 ml Hexan gemischt und in
einen zweiten Hexanteil auf die gleiche Art und Weise getrennt.
Der restliche Wasserteil wurde mit 800 ml Chloroform gemischt, verschlossen
und nach gutem Schütteln
wurde er in einen Wasserteil und einen Chloroformteil getrennt.
Nach 30 min wurde ein erster Chloroformteil abgetrennt. Der Wasserteil wurde
mit 800 ml Chloroform gemischt und auf die gleiche Art und Weise
wie beim Trennen des Hexanteils in einen zweiten Chloroformteil
getrennt. Der restliche Wasserteil wurde mit 800 ml Ethylacetat
gemischt und zweimal in einen Ethylacetatteil auf die gleiche Art
und Weise wie beim Trennen des Hexanteils getrennt. Der restliche
Wasserteil wurde mit 800 ml Butanol gemischt und auf die gleiche
Art und Weise in einen Butanolteil getrennt. Ein Hexanteil, ein
Chloroformteil, ein Ethylacetatteil, ein Butanolteil und ein Wasserteil
wurden durch das oben genannte Trennverfahren erhalten. Der Wasserteil
wurde in einem Gefriertrockner aufkonzentriert und der Hexanteil,
der Chloroformteil, der Ethylacetatteil und der Butanolteil wurden
in einem EYELA Autojack NAJ-160 (Japan) aufkonzentriert.
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Die
Sterblichkeit wurde bestimmt indem viermal Test 1 über den
konzentrierten Anteil durchgeführt wurde,
und ist in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 2]
Teil | Anzahl
der behandelten Milben | Sterblichkeit
(Durchschnittswert ± Standardabweichung,
%) |
| D. pteronyssinus | D. farinae |
24
Std. | 48
Std. | 24
Std. | 48
Std. |
Hexanteil | 100 | 100a | 100a | 100a | 100a |
Chloroformteil | 100 | 100a | 100a | 100a | 100a |
Ethylacetatteil | 100 | 2,7 ± 2,7b | 2,7 ± 2,7b | 4,0 ± 2,3b | 5,3 ± 1,3b |
Butanolteil | 100 | 5,3 ± 1,3b | 6,7 ± 1,3b | 6,7 ± 1,3b | 6,7 ± 1,3b |
Wasserteil | 100 | 2,7 ± 1,3b | 4,0 ± 0b | 2,7 ± 2,7b | 4,0 ± 2,3b |
Kontrolle | 100 | 0b | 0b | 0b | 0b |
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Durchschnittswerte
gefolgt von dem gleichen Buchstaben in der Spalte sind nicht signifikant
unterschiedlich (P = 0,05, Scheffe's-Test). Die Sterblichkeiten wurden
vor ANOVA in arcsin-Quadratwurzel-Werte transformiert. Durchschnittswerte
(± Standardabweichung)
von untransformierten Daten wurden angezeigt.
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Gemäß Tabelle
2 haben der Hexanteil und der Chloroformteil 100% akarizide Aktivität gegenüber zwei Arten
von Milben.
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[Beispiel 3] Isolierung einer akariziden
Verbindung
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Zwischen
dem Hexanteil und dem Chloroformteil, die nach Beispiel 2 hergestellt
wurden, wurden die akariziden Verbindungen aus dem Hexanteil isoliert. 1 zeigt
das Verfahren, das die aktiven Verbindungen des Hexanteils, der
sich von Cinnamomum cassia Borke ableitet, isoliert.
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1. Chromatographie
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Der
Hexanteil (10 g) wurde auf einer Silicagelsäule (Merck 70–230 Mesh,
600 g, 5,5 i. d. × 70
cm) chromatographiert und nacheinander mit einem schrittweisen Gradienten
von Hexan-Ethylacetat
eluiert. Die Verhältnisse
von Hexan zu Ethylacetat, die in dem schrittweisen Gradienten verwendet
wurden, waren 100:1, 99:1, 95:5, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50
und 0:100, und die Fraktionen eines jeden Verhältnisses wurden als H1, H2,
H3, H4, H5, H6, H7 bzw. H8 gesammelt. Die acht Fraktionen wurden
bezüglich
ihrer Milbenkontrollwirkungen durch den Akarizid-Test von Test 1
getestet und als ein Ergebnis wurden die drei Fraktionen H2 (40,1%
Ausbeute), H3 (4,2% Ausbeute) und H6 (8,8% Ausbeute), die akarizide
Aktivität
hatten, isoliert. Jede Fraktion wurde durch Dünnschichtchromatographie (TLC)
analysiert und Fraktionen mit einem vergleichbaren TLC-Muster wurden
gesammelt.
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2. Chromatographie
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Die
aktiven Fraktionen, die aus der 1. Silicagel-Chromatographie isoliert wurden, wurden
erneut chromatographiert.
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Die
H2, H3 und H6 Fraktionen wurden auf einem Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatograph
(Spectra System P2000, Thermo Separation Products, USA) isoliert.
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Die
H2 wurde mit Hexan-Ethylacetat (9:1) mit einer Flussrate von 4,0
ml/min eluiert. Die Säule
war eine μ Porasil
Silica (19 × 300
mm, Waters) und detektierte bei 260 nm. Die drei Fraktionen H21,
H22 und H23 wurden erhalten und man hat herausgefunden, dass die
H23 Fraktion die aktive Fraktion war, eine Verbindung I. Die H3
Fraktion wurde mit Hexan-Ethylacetat
(8:2) auf HPLC eluiert. H31, H32, H33 und H34 wurden erhalten und
man hat herausgefunden, dass die H32 Fraktion aktiv war.
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Die
H6 Fraktion wurde mit Hexan-Ethylacetat (7:3) auf HPLC eluiert.
H61, H62 und H63 wurden erhalten und man hat herausgefunden, dass
die H62 Fraktion eine Verbindung II war.
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3. Chromatographie
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Die
aktive H32 Fraktion, die durch die zweite Chromatographie hergestellt
wurde, wurde weiter isoliert.
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Die
H32 Fraktion wurde mit Hexan:Ethylacetat (10:1) durch eine Silicagel-Chromatographie
eluiert und die aktive Fraktion H322 und die inerten Fraktionen
H321, H322, H323 und H324 wurden isoliert.
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4. Chromatographie
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Die
aktive H322 Fraktion, die durch die dritte Chromatographie hergestellt
wurde, wurde weiter isoliert.
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Die
H322 Fraktion wurde mit Hexan:Ethylacetat (25:1) durch Silicagel-Chromatographie
eluiert und die aktive Fraktion H3223 und die inerten Fraktionen
H3221, H3222 wurden isoliert.
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5. Chromatographie
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Die
aktive H3223 Fraktion, die durch die vierte Chromatographie hergestellt
wurde, wurde weiter isoliert.
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Die
H3223 Fraktion wurde mit Chloroform:Methanol (5:1) durch Silicagel-Chromatographie
eluiert und die aktive Fraktion H32232 wurde isoliert.
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6. Chromatographie
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Die
aktive H32232 Fraktion, die durch die 5. Chromatographie hergestellt
wurde, wurde weiter isoliert.
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Die
H32232 Fraktion wurde mit Chloroform:Methanol (30:1) durch Silicagel-Chromatographie
eluiert und die aktive Fraktion H322322 wurde isoliert.
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Die
H322322 Fraktion wurde mit Hexan:Ethylacetat (100:1) auf Porasil
Silica (19 × 300
mm, Waters) mit einer Fließgeschwindigkeit
von 4,0 ml/min eluiert, wobei die Absorption bei 260 nm war. Die
drei Fraktionen H3223221, H3223222, H3223223 wurden erhalten und
man hat herausgefunden, dass die H3223223 Fraktion Verbindung III
war.
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Analyse der aktiven Verbindungen
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Die
strukturelle Bestimmung der aktiven Fraktionen (Verbindung I, Verbindung
II, Verbindung III), die aus Beispiel 3(a), (b) und (c) isoliert
wurden, wurde durch Spektralanalysen durchgeführt. 1H-
und 13C-NMR Spektren wurden in Deuterochloroform
mit einem Bruker AM-500 Spektrometer bei 400 bzw. 100 MHz aufgenommen.
EI-MS Spektren wurden auf einem JEOL JMS-DX 30 Spektrometer erhalten.
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[Test
2] Die aktiven Verbindungen von Beispiel 3 wurden unter der Verwendung
der direkten Kontaktanwendung gemessen.
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Akarizid-Test
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- (a) Die akarizide Aktivität von trans-Zimtaldehyd, Zimtalkohol
und Salicylaldehyd, die in Cinnamomum cassia enthalten sind, wurde
durch die direkte Kontaktanwendung bestimmt, und die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 und Tabelle 4 gezeigt.
-
[Tabelle 3]
Konz. (mg/Röhrchen) | Sterblichkeit
(Durchschnittswerte ± Standardabweichung,
%) |
| trans-Zimtaldehyd | Zimtalkohol | Salicylaldehyd |
24
Std. | 48
Std. | 24
Std. | 48
Std. | 24
Std. | 48
Std. |
1 | 100a | 100a | 99,0 ± 1,0a | 100a | 100a | 100a |
0,5 | 84,0 ± 5,2a | 94,0 ± 2,6a | 90,0 ± 2,6a | 97,0 ± 1,9a | 89,0 ± 5,2a | 92,0 ± 1,6a |
0,4 | 33,0 ± 2,5b | 42,0 ± 4,2b | 56,0 ± 2,8b | 62,0 ± 2,6b | 44,0 ± 2,8b | 46,0 ± 2,6b |
0,3 | 25,0 ± 2,5bc | 32,0 ± 2,8b | 35,0 ± 2,5c | 40,0 ± 3,7b | 22,0 ± 2,6c | 27,0 ± 2,5c |
0,25 | 9,0 ± 1,9cd | 10,0 ± 2,6bc | 15,0 ± 1,9d | 14,0 ± 2,6c | 7,0 ± 3,0d | 8,0 ± 2,8d |
0,2 | 7,0 ± 1,0cd | 9,0 ± 1,0c | 6,0 ± 1,2d | 10,0 ± 1,2c | 6,0 ± 1,1d | 9,0 ± 1,0d |
0,125 | 6,0 ± 3,5d | 9,0 ± 2,5c | 1,0 ± 1,0e | 3,0 ± 1,9d | 0e | 0e |
Kontrolle | 0e | 0d | 0e | 0d | 0e | 0e |
-
Durchschnittswerte
gefolgt von dem gleichen Buchstaben in der Spalte sind nicht signifikant
unterschiedlich (P = 0,05, Scheffe's-Test). Die Sterblichkeiten wurden
vor ANOVA in arcsin-Quadratwurzel-Werte transformiert. Durchschnittswerte
(± Standardabweichung)
von nicht transformierten Daten wurden angezeigt.
-
Tabelle
3 zeigt die akarizide Aktivität
gegenüber
D. pteronyssinus in dem Akarizid-Test bei 1,0 mg und die akarizide
Aktivität
aller aktiven Verbindungen war 100%, 48 Stunden nach der Behandlung.
Nach 24 Stunden hatte bei 0,5 mg trans-Zimtaldehyd 84% akarizide
Aktivität,
Zimtalkohol hatte 90% akarizide Aktivität und Salicylaldehyd hatte
89,0% akarizide Aktivität.
Aber bei 0,4 mg oder weniger gab es keine signifikante akarizide Aktivität. [Tabelle 4]
Konz. (mg/Röhrchen) | Sterblichkeit
(Durchschnittswerte ± Standardabweichung,
%) |
| trans-Zimtaldehyd | Zimtalkohol | Salicylaldehyd |
24
Std. | 48
Std. | 24
Std. | 48
Std. | 24
Std. | 48
Std. |
1 | 99,0ac | 100a | 99,0 ± 1,0a | 100a | 100a | 100a |
0,5 | 94,0 ± 2,6a | 96,0 ± 2,3a | 90,0 ± 2,6a | 97,0 ± 1,9a | 99,0 ± 1,0a | 100a |
0,4 | 41,0 ± 2,5b | 45,0 ± 2,5b | 58,0 ± 2,6b | 65,0 ± 1,9ab | 44,0 ± 2,8b | 48,0 ± 2,8b |
0,3 | 32,0 ± 1,6bc | 39,0 ± 2,5bc | 39,0 ± 2,6b | 45,0 ± 1,9b | 27,0 ± 1,9c | 37,0 ± 1,9bc |
0,25 | 21,0 ± 2,5cd | 30,0 ± 8,7bc | 10,0 ± 3,8c | 10,0 ± 4,1c | 26,0 ± 2,0c | 34,0 ± 2,6bc |
0,2 | 19,0 ± 2,5cd | 29,0 ± 1,9bc | 7,0 ± 1,0c | 7,0 ± 1,0c | 22,0 ± 1,2c | 28,0 ± 1,6c |
0,125 | 18,0 ± 2,6d | 23,0 ± 3,4c | 1,0 ± 1,0d | 2,0 ± 1,2c | 20,0 ± 1,6c | 27,0 ± 3,8c |
Kontrolle | 0e | 0d | 0d | 0d | 0d | 0d |
-
Durchschnittswerte
gefolgt von demselben Buchstaben in der Spalte sind nicht signifikant
unterschiedlich (P = 0,05, Scheffe's-Test). Die Sterblichkeiten wurden
vor ANOVA in arcsin-Quadratwurzel-Werte transformiert. Durchschnittswerte
(± Standardabweichung)
von nicht transformierten Daten wurden angezeigt.
-
Tabelle
4 zeigt die akarizide Aktivität
gegenüber
D. farinae. In dem akariziden Test bei 1 mg war die akarizide Aktivität aller
aktiven Verbindungen 100%, 48 Stunden nach der Behandlung. Bei 0,5
mg hatte nach 24 Stunden trans-Zimtaldehyd
94,0% akarizide Aktivität,
Zimtalkohol hatte 90,0% akarizide Aktivität und Salicylaldehyd hatte
99,0% akarizide Aktivität.
Aber bei 0,3 mg und weniger gab es keine signifikante akarizide Aktivität.
-
[Beispiel 4]
-
Um
den synergistischen Effekt für
die drei Arten von akariziden Verbindungen, die durch Beispiel 3 hergestellt
wurden, zu bestätigen,
wurde eine Konzentration, die keine akarizide Aktivität hatte,
bestimmt. Bis zu 0,25 mg gab es keine akarizide Aktivität für die beiden
Arten von Hausstaubmilben, wobei somit der synergistische Effekt
bei 0,25 mg gemessen wurde.
-
Eine
Mischung wurde durch Mischen in einem Verhältnis von 1 zu 1 von 0,25 mg
jeder aktiven Verbindung wie folgt hergestellt.
- (1)
trans-Zimtaldehyd + Zimtalkohol
- (2) trans-Zimtaldehyd + Salicylaldehyd
- (3) Salicylaldehyd + Zimtalkohol
- (4) trans-Zimtaldehyd + Zimtalkohol + Salicylaldehyd
-
Der
synergistische Effekt der Mischungen wurde für ihre akarizide Aktivität gegenüber D. farinae
und D. pteronyssinus getestet. Tabelle 7 zeigt die synergistischen
Effekte. [Tabelle 7]
Mischung | Konz.
(mg/ Röhrchen) | Sterblichkeit
(Durchschnittswerte ± Standardabweichung,
%) |
| | D. farinae | D. pteronyssinus |
| | 24
Std. | 48
Std. | 24
Std. | 48
Std. |
trans-Zimtaldehyd + Zimtalkohol | 0,25
+ 0,25 | 91,0 ± 3,4a | 98,0 ± 0a | 83,0 ± 1,0b | 100a |
trans-Zimtaldehyd + Salicylaldehyd | 0,25
+ 0,25 | 95,0 ± 1,9a | 99,0 ± 0a | 93,0 ± 2,5a | 100a |
Salicylaldehyd + Zimtalkohol | 0,25
+ 0,25 | 99,0 ± 1,0a | 100a | 95,0 ± 1,9a | 100a |
trans-Zimtaldehyd
+ Zimtalkohol + Salicylaldehyd | 0,25 + 0,25 + 0,25 | 100a | - | 99,2 ± 0,8a | 100a |
Benzylbenzoat | 0,25 | 100a | Nein | 88,8 ± 3,9b | Nein |
Dibutylphthalat | 0,25 | 92,0 ± 3,8a | Nein | 95,2 ± 1,5a | Nein |
DEET | 0,25 | 96,8 ± 3,2a | Nein | 16,8 ± 3,4c | Nein |
Kontrolle | 0b | 0b | 0d | 0b | 0b |
-
Durchschnittswerte
gefolgt von dem gleichen Buchstaben in der Spalte sind nicht signifikant
unterschiedlich (P = 0,05, Scheffe's-Test). Die Sterblichkeiten wurden
vor ANOVA in arcsin-Quadratwurzel-Werte transformiert. Durchschnittswerte
(± Standardabweichung)
von nicht transformierten Daten wurden angezeigt.
-
Nach
24 Stunden hatte jede der Mischungen eine starke akarizide Aktivität. Die Mischung
(trans-Zimtaldehyd + Zimtalkohol + Salicylaldehyd) hatte den stärksten synergistischen
Effekt gegenüber
zwei Arten von Milben, 24 Stunden nach der Behandlung, aber nach
48 Stunden gab es keinen signifikanten Unterschied, wenn mit anderen
Mischungen verglichen. Es wurde bestätigt, dass alle drei Arten
von akariziden Verbindungen synergistische Effekte hatten.
-
Die
aktiven Verbindungen wurden mit synthetischen organischen Verbindungen
(Benzylbenzoat, Dibutylphthalat und DEET) verglichen, welche eine
starke akarizide Aktivität
haben. 0,25 mg jeder synthetischen organischen Verbindung wurde
mit D. farinae und D. pteronyssinus behandelt und 24 Stunden nach
der Behandlung hatte Benzylbenzoat 100% und 88,8% Sterblichkeit,
hatte Dibutylphthalat 92,0% und 95,2% Sterblichkeit und hatte DEET
96,8% und 16,8% Sterblichkeit gegenüber D. farinae bzw. D. pteronyssinus.
Deshalb lässt
sich die akarizide Aktivität
der Verbindungen, die sich von Cinnamomum cassia ableiten, gut mit
der der synthetischen Verbindungen vergleichen.
-
Wie
oben beschrieben haben Paeonia suffruticosa, Cnidium officinale
und Cinnamomum cassia akarizide Aktivität.
-
Ebenso
haben trans-Zimtaldehyd, Zimtalkohol und Salicylaldehyd akarizide
Aktivität
und wenn sie gemischt werden, haben sie einen synergistischen Effekt.