JP2009530421A - テルペノイドから得られた天然物由来の忌避剤と、それに関する方法。 - Google Patents

Abstract

化合物は、効果的に忌避する量の、一種以上のモノテルペノイド類、一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類、または、媒体と組み合わせた一種以上のモノテルペノイドと一種以上の酸素含有セスキテルペノイドの混合物、を含み、化合物は標的範囲から標的害虫を追い払うように処方される。一実施形態では、一種以上のモノテルペノイド類、および／または一種以上のセスキテルペノイド類が、植物揮発性物質などの天然物由来の原料から得られる。そのような化合物は節足動物に対し、長時間忌避効果を含む忌避効果を有する。
【選択図】図11

Description

本願は、2000年8月4日出願のU.S. Application Serial No.09/635,030 の分割出願であり、現在、U.S. Patent No.6,524,605 として特許されている、2002年12月18日出願のU.S. Application Serial No. 10/323,100の一部継続出願である。U.S. Patent No. 6,524,605 は、1999年8月6日出願、現在では放棄の、U.S. Provisional Application Serial No.60/147,679 および、1999年8月20日出願、現在では放棄の、U.S. Provisional Application Serial No.60/150,051の、35 U.S.C. 119 (e) の下で、利得を請求する。

＜行政権の陳述＞
この発明は、USDA/SCREES（米農務省/農業研究助成研究・教育および促進事業） 2001-31100-06019; 2002-31100-06019; 2003-31100-01019; 2004-31100-06019 および 2005-31100-06019の下で、米国政府による援助が得られる。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
＜技術分野＞

本発明は忌避剤に関する。

昆虫用忌避剤の使用は世界中で広く受け入れられている。屋外で使用するための忌避剤に加えて、ゴキブリ、シロアリ、アリ、ノミなどの害虫を忌避するために、屋内での使用にも利用できる。昆虫用忌避剤の商業規格品として、N,N-diethyl-3-methylbenzamide (DEET) がある。米国環境保護庁（EPA）は、米国人口の38%を超える人々が、DEET系の防虫剤を、毎年使用しており、ならびに、全世界でのDEET系の防虫剤の使用は、年間200,000,000人を越えると予測している（米国環境保護庁、PBS1-207722, 1980）。しかしながら、DEETは、特に高濃度では、ヒトに重篤な健康への悪影響を引き起こすことが知られている（例えば、Qui et al., 1998, J. Am. Mosq. Control Assoc. 14(1):12-27; Millar, J.D., 1982, New Eng. J. Med. 307:1341-1342; Roland, et al., 1985, Can. J. Med. Assn. J. 132:155-156 参照）。

ここ数年にわたり、天然の忌避剤の開発に努力が向けられてきている。この初歩の努力の多くは、従来の忌避剤の毒性影響のみによるものではなく、害虫管理におけるある化学物質群の政府規制が厳しくなったことにもよる（例えば、DEET、ナフタレン、フタル酸ジメチルなど）。ならびに、従来の化学物質よりも環境への影響の少ない製品（product）の使用が望まれている。

自然から得られた天然物由来の忌避剤は、生物活性を持つ化学物質のグループとして調査されており、ヒトへの安全性もしくは環境に対する悪影響なしに、忌避効果もしくは殺虫効果を発揮する。多くの植物油および抽出物が昆虫の抑制剤、忌避剤、または毒素として同定されている。これらは、シトロネラ（コウスイガヤ）、シナモン、シーダー（ヒマラヤスギ）、ユーカリノキ、ミント、レモングラス、ゼラニウム、および大豆から抽出された化学物質を含む、植物性の昆虫用忌避剤を含む。インドセンダンの木（Azadirachta indica）から抽出されたニーム油は、Anopheles属の蚊の忌避効果が知られる、これらの他の天然の製品である。しかしながら、これらの製品は、DEETなどのような、標準品等量の残留管理を提供できない。例えば、シトロネラは、忌避効果が弱く、揮発性が高いことが知られている。シトロネラのろうそくは、あるとしてもごく僅かな効果のみが示される。

このように、毒性および環境的には懸念がないが、標的害虫に対して有効な忌避効果を
提供する、天然物由来の忌避剤が望まれている。

モノテルペノイド類および／またはセスキテルペノイド類が含まれる、忌避剤用化合物が開示される。効果のある量の一種以上のモノテルペノイド類および／または一種以上のセスキテルペノイド類を含む忌避剤用化合物は、標的害虫を標的範囲から追い払うために有効であり、一種以上のモノテルペノイド類および／または一種以上のセスキテルペノイド類の媒体（キャリア：carrier）との混合物が開示される。一実施形態では、酸素含有セスキテルペノイドおよびモノテルペノイドの、忌避効果のある量を含む忌避剤用化合物が、媒体との混合物に混合され、ここで、化合物は、標的害虫を標的範囲から追い払うように調剤（もしくは処方）される。一実施形態では、標的害虫を標的範囲から追い払うような、アミリス精油、シャムウッド精油、(E)-ネロリドール（(E)-nerolidol）、およびフォキエノール（fokienol）からなるグループから選択されたセスキテルペノイド（媒体と混合されている）の忌避効果のある量を含む忌避剤用化合物が開示される。

一実施形態では、一種以上のモノテルペノイド類および／または一種以上のセスキテルペノイド類は、植物揮発性物質などの天然物由来原料から得られる。具体的な実施形態では、植物揮発性物質は、イヌハッカ Nepeta cataria由来の、「ネぺタラクトン（nepetalactone）」（個々のネペタラクトン異性体、すなわちZ,E-nepetalactone および E,Z-nepetalactone）などの、モノテルペノイドである。一実施形態では、植物揮発性物質は、オーセージオレンジ（Maclura pomifera）の果実、シャムウッド（フッケンヒバ属）、または西インド産ビャクダン（Amyris balsamifera、「アミリス」としても知られる）由来の、セスキテルペノイド類の任意の一つ、または混合物である。

さらに他の実施形態は、一種以上のモノテルペノイド植物揮発性物質類および、一種以上のセスキテルペノイド植物揮発性物質類を含む。なおも他の実施形態では、p-メンタンジオール（p-menthan diol）、桂皮アルコール（cinnamic alcohol）、ヒメコウジ（wintergreen）、シトロネラおよびそれと同様の化合物が、一種以上のセスキテルペノイドと混合されて用いられる。

ここに開示される新規化合物は、ゴキブリ、蚊、ダニ、寄生バエ、クモ、などの節足動物に対する忌避効果を持つ。

本発明の実施形態は、適切な媒体と共に化合物を含む効果的な量の混合物を、標的範囲内または周辺に使用すること、ならびに、その混合物をヒト、動物（例えば、ペット、家畜）などに直接使用することを含む、標的害虫を標的範囲から追い払う方法をさらに含む。忌避剤は、植物、衣料品、テント、寝袋、枕、ベッドネット（bed net）、毛布、家屋などを含むが、これらに限定されない、他の標的範囲にも使用されうる。一実施形態では、標的範囲内または標的範囲周辺に、忌避効果のある量の混合物（モノテルペノイド／セスキテルペノイド混合物、または、セスキテルペノイドを含む）を使用することを含む、標的害虫を標的範囲から追い払う方法が開示される。一実施形態では、混合物は長期の忌避効果（すなわち、二(2)時間を越える）を示す。一実施形態では、忌避効果のある量の混合物（モノテルペノイドまたはセスキテルペノイド、および媒体を含む）を標的範囲内または標的範囲周辺に使用することを含む、標的範囲からの長期の忌避効果を提供する方法であって、標的害虫は二時間を越えて忌避される方法が開示される。

忌避剤応答化学物質受容体の応答は、チャバネゴキブリの触角でのみ示されることがわかっている。そのような化学物質受容体は、他の節足動物の触角にも同様に存在する。雄のゴキブリは一般的に、雌のゴキブリよりもにおいに敏感であることもわかっている。

以下の本発明に係る実施形態例の詳細な説明においては、本願の一部をなす、付随する図面を参照し、本発明が実施されうる具体的な実施形態が、例示としてのみ示される。他の実施形態が利用されても良く、本発明の範囲から逸脱することなく、構造的変更がなされてもよいことが理解されるべきである。それゆえ、以下の詳細な説明は限定する意味には取られず、本発明の範囲は、請求項が権利を与えられる均等物の全範囲を伴って、付随する請求項によってのみ、画定される。

節足動物に対する忌避効果に有効な混合物が開示される。始めに、さまざまな用語が定義され、モノテルペノイド類の好ましい原料（例えば、イヌハッカ）およびセスキテルペノイド類の好ましい原料（例えば、オーセージオレンジ、アミリス、およびビャクダン）の説明が続く。これらの化合物から得られた、さまざまな混合物の忌避効果が次に説明され、具体例が後に続く。

＜定義＞
本明細書で使用される、「施用する（apply）」という用語は、忌避効果のある量の植物揮発性物質を標的範囲に放射する適切な方法を含む。これは、揮発性物質を、標的範囲内または範囲周辺に、広く散布すること、または制限して局地的に散布すること、および、マイクロカプセル化した揮発性物質を利用してもしなくともよいが、揮発性物質を一種以上の放出制御局部放出源ディスペンサーで、範囲内または範囲周辺に放射すること、および、揮発性物質の放出を潅注技術（化学物質灌漑：chemigation）を用いて潅注すること、を含む。「施用する」はまた、液体または固体の忌避剤を、クリーム、液体ベース製品、粉体、などの使用によって放射することも言う。

本明細書で使用される、「天然物由来の（biorational）」という用語は、どんな生物学的に知られる化合物にも基づかない合成化学物質（例えば、DEET）とは対照的な、天然の害虫管理用作用物質、そうでない場合は、生物学的方法に基づく害虫管理用作用物質（植物由来生成物、昆虫ホルモン、フェロモン、など）を言う。これは、「植物性の」作用物質、例えば植物原料に直接由来する作用物質を含むだけでなく、これらの作用物質のアナログまたは誘導体をも含む。

本明細書で使用される、「媒体（carrier）」という用語は、忌避化合物と結合する際、標的害虫に忌避剤として到達しうるような混合物を生成する成分を言う。これは、油（キャノーラ油、大豆油などの任意の種類の植物油を含む）、ポリマー（緩放出ポリマーなど）、プラスティック、ワックス、木材、ゲル、コロイド（クリームまたはローション）、粒状物質（クレイおよび鉱物など、例えばバーミキュライト、ベントナイト）、粉末、粉体、散布、潅注手段、乳化濃縮（emulsifiable concentrates）などを含むが、これらに限定されない。これらは、ミストスプレー、またはエアロゾルスプレーと同様に、床磨き剤、シリコンコーキングなどの製品を含む。媒体の選択は、具体的な必要性、標的範囲の面積などを含むがこれらに限定されない、いくつかの要因に依存する。

本明細書で使用される、「放出制御局部放出源ディスペンサー（controlled release point -source dispenser）」という用語は、忌避化合物および媒体を含む混合物の送達手段の一種である。そのようなディスペンサーは、化合物が一点に集中している貯蔵源からの、揮発性化合物の放出速度を制御する、任意の適切な方法を含む。そのような方法は、揮発性物質を含浸させる、ゴム、皮、綿、木材または木材製品、ポリエチレン、ポリプロピレン、もしくはポリ塩化ビニルからなる、パッド、ビーズ、ロッド（棒状のもの：rod）、ボールを含むが、これらに限定されない。例えば、以下のようなものである。：一端が空いているマイクロキャピラリーチューブ。両端が封をされたポリエチレンチューブまたはポリプロピレンチューブ。揮発性物質とプラスティックの交互の層からなる積層物（
laminate）で、さまざまな大きさのフレークに切断されたり、もしくは、大きなリボン状またはシート状のものとして保存されているもの。揮発性物質の貯蔵庫として役立つ浸透性の無い容器を覆う、浸透性の膜、あるいは半透膜。大きな多孔性ビーズまたはスポンジ。マイクロカプセル。ポリエチレン、ポリプロピレン、紙、厚紙、または他の浸透性の材料でできた、封をされた包みまたは袋状のもの。揮発性物質の飛沫を大気中、植物表層中、土壌中、または、放出制御局部放出源ディスペンサー上部の任意の部分、に放出するためにポンプまたは圧力技術を利用する、任意の上記の方法で調節されたエアロゾルシステム。物質の調節された量を施用し、揮発することができる、エアロゾルでないマイクロポンプ技術。

「精油」という句として本明細書で使用されている「精の（essential）」という用語は、イヌハッカまたはオーセージオレンジなどの特定の植物に特徴的である、油の「エキス」または「香り」をいう。植物の「精油」は揮発性物質を含む。

本明細書で使用される「燻蒸（fumigation）」という用語は、害虫がつきやすい、すなわち、害虫が蔓延しやすい、保存ビン、建物、船舶、鉄道車両、保存用製品、有機物質（土壌、食品、動物用飼料、コンポストなど）、植物などの生物、または任意の閉鎖範囲（すなわち標的範囲）における害虫を管理するために、気体状の忌避剤を使用すること、もしくは、揮発性の固体または液体の忌避剤を使用することをいう。

本明細書で使用される、「成熟（mature）」または「成熟（ripe）」という用語は、典型的に、枝から離れ、地面に落ちた果実を言うが、いくつかの場合には、「熟した」果実は、まだ枝に付いているが、数日中に枝から離れるものを言う。「未成熟（unripe）」または「未成熟（immature）」な果実は、必ず枝に付いている果実であり、数日中には枝から離れないものである。いくつかの場合では、「成熟（maturity）」は、ある日付の後収穫された果実が「熟した」とみなされるように、暦によって決められうる。その日付より前に収穫された果実は、概して「未熟」である。例えば、北半球で9月30日付近より後に収穫されたオーセージオレンジの果実は、概して「成熟した」とみなされるのに対し、同じ北半球でこの日付より前に収穫された果実は、概して「未成熟」状態とみなされる。成長期は、明らかに年毎、および異なる緯度毎に変化しうる。例えば、幾年かは、「成熟した」オーセージオレンジ果実は、9月中旬という早さでもなお存在し、これに対し、「未成熟」なオーセージオレンジ果実が10月半ばにもまだ存在することもある。オーセージオレンジなどの多くの果実については、「未成熟」の果実と比較して、「成熟した」果実では化学物質の組成が異なることが明らかである。例えば、予備試験では、「成熟した」オーセージオレンジは有意な量のヘキサン酸ヘキシル（すなわち、約30%を越える揮発性画分）を含み、これに対し「未成熟」果実は、この化合物を痕跡量より多く含まないようであることが示されている。

本明細書で使用される、「モノテルペン（monoterpene）」という用語は、鎖状でない側鎖を持つ、炭素10個の炭素骨格を有する化合物を言う。モノテルペンは専門的には、先端と末端で結合する、二つのイソプレンユニットを持つ化合物を言う。「モノテルペノイド」という用語は、モノテルペン様物質を言い、本明細書では、モノテルペノイドのアナログと同様、モノテルペノイド誘導体を集合的に言うために、厳密でなく使用されうる。モノテルペノイドはそれゆえ、モノテルペン類、アルコール類、ケトン類、アルデヒド類、エステル類、エーテル類、酸類、酸素を含む官能基を持たない炭化水素類、などを含むことができる。機能が本質的にモノテルペノイドと同じであるので、オイゲノール（eugenol）、チモール（thymol）、およびカルバクロール（carvacrol）などのある一定のフェノール化合物をモノテルペノイド類と呼ぶことは、一般的な慣例である。しかしながら、これらの化合物は同一のイソプレン生合成経路で合成されず、チロシン由来のフェノールの生成によるので、専門的には「テルペノイド類（またはモノテルペン）」ではない。し
かしながら、ここでは、一般的な慣例に従う。

本明細書で使用される、「忌避する（repel）」という用語は、有効な非標的範囲または無処理範囲よりも、与えられた範囲（すなわち標的範囲）内で（害虫が）時間を費やさないことを意味する。「忌避する」は標的範囲内で、（害虫が）全く時間を費やさないことも意味する。そのように、害虫を「忌避すること（repelling）」は、標的範囲から害虫を遠ざけるのと同様に、標的範囲の残り部分から害虫を防ぐことを含む。いくつかの場合では、忌避剤と接触した後では、標的害虫の存在が標的範囲でのヒトまたは動物への害とはならないように、行動や反応が「遅くなる」ことがある。標的害虫の動きが遅くなることにより、他の手段で害虫を殺すことができる。範囲内での害虫の総数は、「忌避作用物質」または「忌避剤」を使用することにより、「抑制され（suppressed）」または、「排除され（eliminate）」ていると考えられうる。

本明細書で使用される、「セスキテルペン（sesquiterpene）」という用語は、非直鎖である側鎖を持つ、炭素15個の炭素骨格を有する化合物を言う。「セスキテルペン」という用語は、セスキテルペン様物質を言い、セスキテルペノイドのアナログと同様、セスキテルペノイド誘導体を集合的に言うために、厳密でなく使用されうる。セスキテルペノイドはセスキテルペン類、アルコール類、ケトン類、アルデヒド類、エーテル類、酸類、酸素を含む官能基を持たない炭化水素類、などを含むことができる。

本明細書で使用される、「抑制する（suppress）」という用語は、限られた時間に対してさえも、害虫の蔓延または害虫の活動の発生率や被害度を、減らしたり、限定したりすることを意味する。

本明細書で使用される、「標的範囲（target area）」という用語は、任意の種類の家屋を含む、標的害虫の存在が望ましくない任意の場所を含む。そのような場所は、庭園、芝地、テント、キャンプ用のベッドネット、キャンプ場などの屋外、または納屋、車庫、商業用建物、家などの屋内、または、船舶または貯蔵容器（例えば、袋、箱、密封梱包用箱）、荷造り材料、敷きわらなどの害虫が問題である任意の範囲、であってもよい。標的範囲はまた、生物の外側を覆うもの、例えば皮膚、毛皮、毛髪、または衣類をも含む。

本明細書で使用される、「揮発性（volatility）」という用語は、常温常圧で、低沸点、高蒸気圧である物質の性状と規定される。同様に、「揮発性物質（volatile）」という用語は、比較的低温で容易に気化しうる化合物を言うとみなされる。「僅かに揮発性の（slightly volatile）」物質は、約0.05 パスカル（Pa）から2 Pa の間の蒸気圧であるとみなされうる。僅かに揮発性の忌避剤は、ネペタラクトン、ネペタラクトン異性体、またはいくつかのセスキテルペノイド類を含む本発明の実施形態による、多くの好ましい忌避剤と同様に、DEET（蒸気圧、0.22 Pa）を含むとみなされる。「僅かな」揮発性は、害虫に対する付加的な曝露経路（すなわち燻蒸）を提供できるので、忌避剤にとって望ましい性状である。さらに、曝露が接触経路のみに限られる不揮発性忌避剤と比較して、そのような忌避剤は同量で、より広い標的範囲に効果がある。「高」揮発性は一般的に、忌避剤にとって望ましくない性状である。そのような忌避剤（例えば、シトロネラ）は通常、非常に早く消散するため、効果がないからである。植物の精油は、「揮発性」物質のみを含むと考えられる。同様に、本明細書で使用される、「植物揮発性物質（plant volatile）」という用語は、葉、根、花または花芽、果実、野菜、茎、などを含むが、これらに限定されない、植物の任意の部分から揮発する物質を言う。

本明細書で使用される、「長期忌避率（long term repellency）」という用語は、2時間を越える忌避効果を示す薬剤を言う。これは、多くの作用物質（agent）が20分未満の防護しか提供しない、周知の植物性忌避剤とは対照的である。Fradin, et al, Comparati
ve Efficacy of Insect Repellents Against Mosquito Bites, N. Engl. J. Med., Vol.347, No.1 (July 4, 2002) を参照されたい。

本明細書で使用される、「空間忌避率（spatial repellency）」、または「パーセント忌避率（percent repellency）」という用語は、忌避物質の蒸気によって引き起こされる忌避効果の程度である。実験的な試験では、処理チャンバの半分の無処理部分に置かれた標的害虫の割合（すなわち、処理した濾紙から遠ざけた半分）が、チャンバの処理した半分に置くように選ばれた数（すなわち、処理した濾紙に近い半分）と比較して、明示された。80%以上の空間忌避率を持つ忌避剤は、高い効果を持つとみなされる。少なくとも約70%以上の間の空間忌避率を持つ忌避剤は、非常によい空間忌避剤であるとみなされる。ならびに、少なくとも50%から約70%までの空間忌避率を持つ忌避剤は、よい空間忌避剤である。50%未満の空間忌避率では、使用しても適切な防護を提供せず、ならびに、そのような値が統計的に有意とみなされたとしても、よい空間忌避剤とは一般的にみなされない。

本明細書で使用される、「接触忌避率（contact repellency）」または、「接触刺激性（contact irritancy）」という用語は、標的害虫に直接忌避物質が接触することによって引き起こされる忌避率の程度である。接触忌避率は回避頻度として示される。有意性は、処理された濾紙上で静止している標的害虫とコントロールの標的害虫の数の有意差の程度を言う、「P」値として示される。それゆえ、接触忌避率／刺激性が非常に効果的な材料は、非常に小さなP値（例えば、<0.001 または <0.0001）を示す。接触忌避率／刺激性が効果的でない材料は、0.05より大きなP値を持ちうる。

本明細書で使用される、「残留忌避率（residual repellency）」という用語は、標的害虫が処理された表面（空間忌避剤または接触忌避剤のいずれによっても）から逃げている時間量を言う。

＜実施形態の記載＞
本発明の実施形態での有効な化合物は、揮発性テルペノイド類および揮発性テルペノイド類の混合物を含む。一実施形態では、化合物は、植物揮発性物質由来の、高揮発性および／または僅かに揮発性の化合物を含む。そのような化合物は、モノテルペノイド類（高揮発性）および、セスキテルペノイド類（僅かな揮発性）を含む。一実施形態では、化合物は、ネペタラクトンとして知られるモノテルペノイド類であり、これらは、Z,E- 異性体および E,Z- 異性体と命名され、一種以上のセスキテルペノイド類と混合している、二つの個々のネペタラクトン異性体を含む。一実施形態では、化合物は、アミリス精油（西インド産ビャクダン）、シャムウッド精油（すなわち、フッケンヒバ属、Vietnamese pemou 油）と同様に、表5から7に列挙されるようなセスキテルペノイドである。シャムウッド精油は、表1（Weyerstahl, et al., Constituents of Vietnamese pemou oil - a reinvestigation, Flavour Fragr. J., 14, 409-410 (1999) ）に列挙された、Vietnamese pemou 油で発見された個々の化合物を含み、ならびに、二つの主たる構成成分である、 (E)-ネロリドールおよびフォキエノールを含むが、これらに限定されない。一実施形態では、セスキテルペノイドは、任意の酸素含有セスキテルペノイドである。一実施形態では、セスキテルペノイドは、任意の環状セスキテルペノイドであるが、本発明はこれに限定されず、(E)-ネロリドールなどのある種の非環式セスキテルペノイドが、忌避剤の性状を提示するために示されている。他の具体的な好ましい化合物は、hedycaryol、elemene、elemol、alpha-cubebene、cadinene、などを含む。

これらの化合物は、適切な媒体や賦形剤と混合される場合、標的範囲（ヒト、ペット、家畜、戸棚、コンテナ、家屋、庭、庭園などを含む）での害虫の忌避剤として使用されうる。忌避剤は、ゴキブリ、蚊、ブユ、イエバエ、貯穀害虫（例えば、コクゾウムシ、コクヌストモドキ、ノコギリヒラタムシ、ノシメマダラメイガ）、衣蛾、寄生バエ、ダニ、ク
モ、その他の節足動物害虫類、などを含むさまざまな標的害虫に対して使用されうる。例において説明される多数の試験は、黄熱病媒介蚊（ネッタイシマカ、Aedes aegypti）の雌、またはアカイエカ（Culex pipiens）で行われた。両害虫はともに、病気媒介蚊であり、有害種として重要である。アカイエカはウェストナイルウィルスを媒介し、Aedes aegyptiは黄熱病を媒介する。試験に用いた他の蚊は、米国西部では他の多数の病気の中でウェストナイルウィルスを媒介するとして知られる、西部ウマ脳炎媒介蚊（Culex tarsalis）を含む。さらに他の試験はチャバネゴキブリで行われた。繰り返しになるが、本発明の実施形態における新規化合物は、いろいろな節足動物に対して効果的であることが予想される。

一実施形態では、本明細書で説明される新規化合物は、20分より長く、2時間までの忌避効果を示す。一実施形態では、化合物は長期間の忌避効果（すなわち、二(2)時間より長い）を示す。一実施形態では、化合物は約2時間から6時間の忌避効果を示す。一実施形態では、忌避効果は少なくとも6時間である。このことは、多くが20分未満の防護しか提供しない、既知の植物性忌避剤と対照的である（Fradin, et al, Comparative Efficacy of Insect Repellents Against Mosquito Bites, N. Engl. J. Med., Vol.347, No.1 (July 4, 2002) 参照）。

一実施形態では、アミリス精油または、アミリスから単離された個々の化合物（すなわち、存在する任意の異性体を含む、eudesmol、または、elemol）は、忌避剤混合物として使用される。繰り返しになるが、elemolはセスキテルペノイドであり、アミリス精油は主として、elemolおよびeudesmolと命名された、二種のセスキテルペノイド類からなる。elemolおよびeudesmolは、オーセージオレンジの主要成分である。
elemolは以下のような構造である。

eudesmolは以下のような構造である。

セスキテルペノイド類はほとんど揮発性がなく、例えばイヌハッカ油と比べると、空間忌避剤としての同等の効果はない。しかしながら、これらの化合物は接触忌避剤である。

一実施形態では、モノテルペノイド類とセスキテルペノイド類の混合物が使用される。イヌハッカ油とさまざまなセスキテルペノイド類の両方を含む混合物は、空間忌避と接触忌避の両方を実証するために示されている。例7から10を参照されたい。しかしながら、イヌハッカの個々の異性体（すなわち、E,Z-ネペタラクトン、およびZ,E-ネペタラクトン）は、有効な長期忌避率を生みだすために、任意の数のセスキテルペノイド類とも混合されうることが適当である。一実施形態では、elemolは、モノテルペノイド（イヌハッカ精油、および／また個々の異性体の一または両方）および、媒体と混合され、忌避剤として使用される。

一実施形態では、シャムウッド精油または、シャムウッド精油の任意の成分が忌避剤として使用される。一実施形態では、シャムウッド精油から発見された非環式セスキテルペノイドである、(E)-ネロリドールが使用される。他の実施形態では、シャムウッド精油から発見された環状セスキテルペノイドである、フォキエノールが使用される。

さらに他の実施形態では、p-menthan diol、桂皮アルコールなどの化合物、ヒメコウジ、および／またはシトロネラなどが、一種以上のセスキテルペノイド類と混合して使用される。

さまざまなテルペノイド化合物が、任意の原料から、任意の適切な方法によって単離、精製された。一実施形態では、植物、果実などの天然物由来の原料が使用される。一実施形態では、イヌハッカ（Nepeta cataria）がネペタラクトンの原料として使用されるが、本発明はこれに限定されるわけではない。ネペタラクトンは、昆虫から単離された、多くは防御分泌物の成分である、ある種のシクロペンタノイドモノテルペンと化学的に関連している（Eisner, T., 1964, Science. 146:1318）。具体的な実施形態では、ネペタラクトンの二つの異性体、すなわち、シス-トランスネペタラクトン（"Z,E-異性体”、または"Z,E-ネペタラクトン”）および、トランス-シスネペタラクトン（"E,Z-異性体”、または"E,Z-ネペタラクトン”）は、それぞれ個々に忌避混合物中の活性成分として利用されうる。一実施形態では、これらの異性体もまた、イヌハッカ精油から単離され、精製される。イヌハッカ精油は、モノテルペン由来のイリドイド化合物である、ネペタラクトン（5,6,7,7a-tetrahydro-4,7-dimethylcyclopenta[e]pyran-1-(4aH)-one）を含むとして知られる（McElvain et al, 1941, J. Am. Chem. Soc. 63:1558-1563）。これらの異性体および、Z,Z-異性体またはE,E-異性体などの他の異性体は、他の植物原料（Nepeta mussini、Nepeta grandiflora およびNepeta nuda）に由来しうると言ってもよい。このような植物原料はまた、ネペタラクトンの代替原料として使用されうる（Eisenbraun, et al., 1980, J. Am. Chem. Soc. 45, 3811-3814 参照）。

セスキテルペノイドもまた忌避剤として使用され、いくつかの天然物原料から発見されうる。一実施形態では、オーセージオレンジの果実（「hedge apple」と呼ばれることもある）は、セスキテルペノイドの原料として使用される。他の原料は、例えば、ある、γ-elemene異性体、β-elemene異性体、γ-copaeneおよびβ-selineneを含むことが知られる、Ocimum micranthum（ペルビアンバジル：Peruvian basil）を含む（Charles et al., 1990, J. Agric. Food Chem. 38(1):120-121）。芳香性の草本である、Bothriochloa pertusaは、α-selinene、τ-cadinene、δ-cadinene、elemolを含むことが知られる（Kaul and Vats, 1998, Biochem. Syst. Ecol. 26:347-356）。マンゴーは、酵素温浸の後、δ-cubebene、β-elemene、δ-selinene、およびγ-cadineneを含む（Sakho et al., 1998, J.Food Sci. 63(6):975-978）。いくつかの化合物が、β-copaene、δ-cadinene、およびヘキサン酸ヘキシルを含む、ネーブルオレンジから単離されている。cubebeneは、低木、Cleome monophylla 抽出物の少量成分として同定されている。cubebene/copaene、elemene、selinene、およびcadiene骨格を持つセスキテルペノイドは、Leptospermum scoparium およびKunzea ericoides の抗菌性抽出物から同定された（Porter and Wilkins, 1998, Photochemistry 50:407-415）。さらに他のセスキテルペノイド類原料は、シャムウッドおよびアミリスを含む。

単離されたテルペノイドは、任意の適切な純度（55%以上）を持ちうる。一実施形態では、純度は少なくとも約90%である。他の実施形態では、純度は90%より高い。さらに他の実施形態では、純度は99%を越える。

異なる製剤もしくは曝露経路を、さらにほかの使用方法に対して提供することができる。例えば、接触によって標的害虫に忌避剤を曝露すること、あるいは水を用いて曝露することに加え、これらの新規忌避剤のいくつかは、燻蒸剤としても使用できる。忌避効果を引き出すのに有効な量（「忌避」量）は、使用される具体的な施用技術に依り、ならびに、施用時におけるその範囲に固有な条件にも依る。そのような量は、当業者によって容易に決定されうる。チャバネゴキブリ、および、さらに適当な他の標的害虫に対する、感覚器投与（すなわち触角を介する）という施用手段による決定は、さまざまな施用に対する適正量を決定する手助けをする。

本明細書に説明された例によると、ネペタラクトンは、葉および茎を水蒸気蒸留に供することにより、イヌハッカから単離された。この方法では、99%を越える純度のネペタラクトンが得られた。結果として得られた抽出物は、「選択」試験アリーナ（arena）（すなわち接触を介する）における、チャバネゴキブリ（Blattella germanica）の雄に対する忌避効果が試験された。ネペタラクトンの二つの異性体もまた、分取薄層クロマトグラフィー（TLC）によって単離、精製され、ならびに、同様の方法で忌避効果が試験された。97%を越える純度のZ,E-異性体と、91%を越える純度のE,Z-異性体が得られた。（核磁気共鳴（NMR）試験もまた、十分に高い純度（すなわち約99%）を持つ異性体の追加検証のために使用されうる。）ネペタラクトン異性体は以下の構造を持つ。

観察結果間の分散を分析することによって処理形式間の有意差を検定するために、当分野で周知の統計方法である分散分析（ANOVA）を用いて、濃度による有意差が検出された。周知の最小二乗法分析によって反応が比較された。少量の異性体であるE,Z-ネペタラクトンが、主な異性体であるZ,E-ネペタラクトンよりも、有意に高い忌避効果を示した。さらに、最小濃度が試験され、E,Z-異性体は、ゴキブリ類に対して、最もよく知られた商業規格品であるDEETよりも、はるかに高い忌避効果を示した。ゴキブリ用「殺虫剤」はさまざまな有機リン類、カーバメート類、およびピレスロイド類を含むことに注意すべきである。しかしながら、よく知られた商業的に使用可能なゴキブリ用「忌避剤」がないため、本明細書ではDEETおよびナフタレンが、ゴキブリに対する比較用基準物質（standard）として使用されている（例1を参照のこと）。

オーセージオレンジ（Maclura pomifera、クワ科）の成熟果実および未成熟果実は、水蒸気蒸留、固相マイクロ抽出（SPME）、ヘキサンでの溶媒抽出、ヘキサンまたは塩化メチレンでのソックスレー抽出、を含むいくつかの方法を用いて抽出された。これらの各技術によって、多くのセスキテルペノイド類および他の化合物を含む精油が精製される。抽出化合物を同定するために、抽出物はガスクロマトグラフ質量分析（GC-MS）に供された。熟した果実と未熟な果実も、固相マイクロ抽出（SPME）を用いて比較された。「選択」実験アリーナでのゴキブリに対するオーセージオレンジ精油の試験に加えて、精油中の3つの同定された化合物、すなわち、elemol、alpha-cubebene、およびヘキサン酸ヘキシル（セスキテルペノイドでない）の忌避効果について、同様に試験を行っている。

シャムウッド精油は、Weyerstal, et al., supra.に記述された方法を含む、当技術分野で周知の任意の方法で抽出されうる。

アミリス精油もまた、水蒸気蒸留またはヘキサン抽出を含む周知の方法でアミリスから抽出されうる。一実施形態では、二つのイソフラボノイド類（セスキテルペノイドでない）、すなわちosajinおよびpomiferinが、精油中からではなくオーセージオレンジ中から発見され、モノテルペノイドと混合されたり、モノテルペノイド／セスキテルペノイド混合物と混合されたりして使用される。

日付を定めた結果、オーセージオレンジ中のセスキテルペノイド成分は、アミリスおよ
びシャムウッド中と同様、セスキテルペノイド類以外と比較して、害虫に対する優れた忌避効果を持つことが示された。セスキテルペノイドでないosajinは忌避効果は証明するが、揮発性を持たないため、接触忌避剤としてのみ使用されうる。セスキテルペノイド類はまた、他の商業規格昆虫忌避剤であるナフタレン（一般に防虫剤として使用される）よりも優れた効果を示す。オーセージオレンジ精油中の他のセスキテルペノイド類のいくつかは、シャムウッドおよびアミリス（もしくはこれらの組み合わせ）と同様に、同程度、もしくは多分よりよい忌避効果特性を証明すると考えられる。（例2を参照のこと。）

二種の蚊、すなわちAedes aegypti、およびCulex tarsalisでの予備試験では、モノテルペノイドおよびセスキテルペノイド化合物の致死量を決定した。（例5を参照のこと。）

例6に示される一連の実験は、一般の家庭害虫およびヒト衛生害虫に対する効果的な昆虫忌避剤としての、イヌハッカ精油、およびオーセージオレンジ精油、elemol、およびネペタラクトンの証拠を示す。静止空気装置内での蚊の行動反応調査は、イヌハッカ精油、およびelemolは、処理表面からの蚊の効果的な忌避剤として機能する。オーセージオレンジ中の天然物質の残留忌避効果を評価するため、ならびに忌避効果のメカニズムにおける違いを調査するために、さらなる研究が現在行われている。

具体的には、チャバネゴキブリ（Blattella germanica）および、イエバエ（Musca domestica）に対する、イヌハッカ精油と、その主要構成成分であるZ,E-ネペタラクトンとE,Z-ネペタラクトン、商業規格のN,N-diethyl-m-toluamide（DEET）の接触刺激性の比較が、例6に示される。両種とも、イヌハッカ精油および個々のネペタラクトン異性体で処理した濾紙に接触させた場合、高いパーセント忌避率を示した。二つのネペタラクトン異性体が評価され、チャバネゴキブリはE,Z異性体に対して最も敏感であった。イエバエは、イヌハッカ精油よりも強度な主要なイヌハッカ異性体である、Z,E-ネペタラクトンで処理された表面に反応して、接触刺激性でも同様の傾向を示した。これらの結果も例6に示される。

パーセント忌避率と接触忌避率を測定するために、二種の蚊のバイオアッセイが使用された。蚊は始め、イヌハッカ精油で処理された表面について高いパーセント忌避率で反応した。残留忌避率の調査から、イヌハッカ油による忌避率におけるこの傾向は、180分の試験時間を通して、かなり減少した。elemolおよびDEETは始め、イヌハッカ油より低いパーセント忌避率であったが、3時間のバイオアッセイを通して優れた忌避率を維持し、パーセント忌避率と時間の間に負の関連は見られなかった。elemolおよびDEETの溶液は、イヌハッカ精油と比較して接触忌避率ではより大きな有意性を示した。これらの結果は、イヌハッカ精油はよく効く蚊忌避剤であるが、商業規格のDEETと同等の残留効果は提供しないことを示す。オーセージオレンジ果実から抽出されたセスキテルペンであるelemolは、接触忌避率および残留忌避率におけるDEET比較活性では、蚊用忌避剤として優れた見込みを示す。これらの結果も例6に示される。

さまざまな他のセスキテルペノイドおよびセスキテルペノイド／モノテルペノイド混合物も、上述のように試験されている（例7-10）。上記のように、イヌハッカ精油は主として、どちらも揮発しやすい、モノテルペノイドネペタラクトンの幾何異性体からなる。結果として、イヌハッカ精油は有効な接触忌避剤ではないが、しかしながら、非常に強い空間忌避剤である。

シャムウッドおよびアミリス由来のセスキテルペノイドでの試験の結果は、これらの化合物もまた、単独、もしくはモノテルペノイド、イヌハッカ精油との混合のいずれの場合も、本明細書の忌避剤として有効である。例7-10を参照のこと。

実験は、節足動物がどのように忌避剤を検出するかを決定するために行われた。DEETは、おそらく蚊の触角にある乳酸受容体と相互作用することによって乳酸のにおいを隠すことができるので、蚊用の忌避剤として有効であることが知られている（E. Davis et al., 1976, J. Comp. Physiol. 150,43-54）。しかしながら、他の忌避剤が、蚊にどのように検出されるのかは知られておらず、蚊以外の害虫がどのように任意の種類の忌避剤を検出するかもまた、知られていない。蚊以外の節足動物が忌避剤を検出する場合、触角が役割を果たしているかどうかを決定するため、実験は何匹かのチャバネゴキブリの触角を除去することが必要であった。触角のないゴキブリは、以前の実験で活性を示した濃度の忌避剤にさらされた。全ての場合で、ゴキブリは忌避剤に反応がなく、濾紙の各片（すなわち、処理、未処理とも）上で、ほぼ同じ時間を費やした。これらのゴキブリは以前にこれらの忌避剤に遭遇したことは決してないため、この反応は学習したり慣れたりした行動であるとは考えなかった。この実験は結果的に、ゴキブリおよび触角を有する他の節足動物の多くは、その触角で忌避剤を検出することを示した（例3を参照のこと）。雌雄のゴキブリの間の差もまた評価された。雄のゴキブリは雌よりにおいに対して敏感であることが確認された。雌のゴキブリは、雄では決定的な反応を引き起こすDEET濃度について無反応であった。雌はオーセージオレンジ抽出物によっても雄より強く忌避されなかった。

本発明はさらに以下の例を参照して説明され、本発明のさまざまな実施形態をさらに例示するために提供される。しかしながら、多くの変化および変形例が、本発明の範囲内にとどまるようになされてもよいことが、理解されるべきである。

＜例１＞
〔昆虫〕チャバネゴキブリ（Blattella germanica）は、アイオワ州立大学（アイオワ州アムス）の昆虫学科でのコロニーから得られた。このコロニーは、数年前野生のゴキブリを捕獲することで確立された。ゴキブリは、Tanglefoot Company（Grand Rapids, Michigan）製の「Insect Trap Coating」で、およそ上部5 cmを覆った、20ガロンの魚用水槽で保存されている。次の5 cmは、ゴキブリをその致死的被覆剤に入らせることを防ぐのを助ける、伝統的なワセリンで覆った。水槽は、約7.5 cm（3 in）の穴のある一枚のプレクシグラスで覆われ、その中に仕切りが置かれている。ゴキブリが隠れるための場所を提供するように、小さな厚紙シェルターも、水槽内に保持される。歯科用ガーゼで閉じられた水筒が、ケージの底の任意の従来の種類のキャットフードと共に水槽内に保持される。通常約1/2カップの乾キャットフードがケージ内に保持される。水槽内にいるゴキブリは、通常、新しく捕獲したゴキブリと、存続しているゴキブリのコロニーの組み合わせである。週1回、1/4カップの追加のキャットフードが水槽に追加される。古いキャットフードは定期的に、具体的にはカビが発生した場合に、取り除かれ、交換される。新鮮な水もまた、定期的に水筒に追加される。水筒はガーゼにカビが発生した場合に交換される。およそ4から6ヶ月ごとに、きれいな水槽にコロニーを移した。

〔標準化合物および比較化合物〕DEETは、Aldrich Chemicals（Milwaukee, Wisconsin）から購入した。それぞれ99%を越える純度のアセトンおよびヘキサンは、Fischer Scientific. Inc（Pittsburgh, Pennsylvania）から購入した。

〔材料〕さまざまな開花段階の新鮮なイヌハッカが、アイオワ州立大学キャンパス（アイオワ州、アムス）の薬剤の散布されていない範囲から成長期間中に収集された。すぐに蒸留しない植物は、水蒸気蒸留に必要とされるまで、-80 ℃で凍結された。いくつかの場合、凍結植物は、新鮮なイヌハッカと共に使用された。葉と茎は一緒に、水蒸気蒸留の準備として、まだ凍っているうちに一緒に破砕されるか、そうでなければ、新鮮なうちに小片に切り刻まれた。破砕もしくは切り刻まれた葉と茎は 5 リッターの三つ口煮沸フラスコに入れられ、Pavia, et al, 1988, Introduction to Organic Laboratory Techniques,
3^rdedition, Harcourt Brace College Publishers, Fort Worth, Texas. に記載の方法にしたがって水蒸気蒸留された。収集された蒸留物は、分液漏斗に入れて各1体積のヘキサンで2回洗浄され、水層から有機層を分取した。ヘキサンは、500 mmHg減圧、25 ℃の条件でロータリーエバポレーション減圧蒸留を用いて留去した。

ロータリーエバポレーションで得られた液体の一部は約1 μl/ml のヘキサンで希釈され、クロマトグラフィー分析に供された。化合物の同定は、Varian Inc.,（Palo Alto, California）製のVarian Gas Chromatograph, series 3700, を用いて行われた。分析条件は以下のとおりである。：2 メーターパック 3% OV 101カラム、キャリアガス；窒素、FID-検出、注入温度250 ℃、注入量1.5 μl、初期カラム温度70 ℃。5 ℃/分.で勾配をかけ、150 ℃に到達後8 分間保持。Z,E-異性体は、リテンションタイム約10.75分、E,Z-異性体は、リテンションタイム約11.25分であった。E,Z-異性体に対するZ,E-異性体の比は約6:1であり、ピーク面積を計算することによって決定された。これらの異性体を合わせて、水蒸気蒸留の98%以上を構成した。少量成分は同定されなかった。

HPLCは、Hewlett Packard Inc. （xx city, xx state）製のHewlett Packard series 1100 HPLCを用いて行われた。分析条件は以下のとおりである。：Pirkle Covalent Phenylglycine hi-chrom preparative column (25 cm×10 mm I.D., 5 microns S5NH Modified Spherosorb)、注入量25 μl、移動相；ヘキサン：酢酸エチル= 9:1、流速約2.5 ml/分、検出；Spectroflow 757 UV-Detector (254 nm)

ネペタラクトンの二つの異性体は、シリカゲル分取TLCプレート（Whatman 20×20 cm、厚さ：1000 μm）を用いて、溶媒組成はヘキサン：酢酸エチル = 約19:1で分離された。プレートは7 分間展開し、各展開の間に完全に乾燥させた。結果として得られた、「幅の広い」バンドおよび「薄い」バンドを含むバンドは、254 nmのUV光線をそれぞれ照射した。その後、シリカゲルをプレートからかき取り、エーテルで3回洗浄した。結果として得られる溶液は、濾過され、溶媒であるエーテルはロータリーエバポレーションで留去した。純度はHPLCを用いて評価された。

水蒸気蒸留物および二つの異性体に対する、リテンションタイムおよび面積パーセンテージが表1および図1から図3に示される。

表1は、TLCプレート上の広いバンドは主にZ,E-異性体からなり、薄いバンドはE,Z-異性体のほとんどを構成すると測定されたことを示す。HPLCでは、図1に示すように、第二のピークがZ,E-異性体を表し、第一のピークがE,Z-異性体を表す。各バンドの面積を比較すると、HPLCグラフは、TLC処理が正確で、かつ二つの異性体の分離に有効であることを示している。図1は、水蒸気蒸留物の純度が約99%を越えることを示し、約25.2％のE,Z-異性体、および、約74.8%のZ,E-異性体が存在している。図2はE,Z-異性体の純度が少なくとも約91.3%であることを示す。残りの構成成分は、現在未知である。同様に、図3は、Z,E-異性体が少なくとも約97.5%の純度で分離され、残りの構成成分は約0.8%のE,Z-異性体と、約1.7%の未知化合物であることを示している。

ネペタラクトン異性体のガスクロマトグラフ質量分析は、Varian 3400 ガスクロマトグラフで、DB-5ms nonpolar 30-m column (0.25 mm ID, 0.25 mm film thickness) を用いても行われた。ガスクロマトグラフィーは、70 eVの電子衝突（electron impact）の、Finnigan TSQ triple quadrupole 質量分析計（San Jose, CA）と連結された。異性体の質量スペクトル解析では、二つの化合物は質量分析では区別がつかないほど近かった。これは異性体にて予期されるとおりである。Z,E-異性体は、2.26分でカラムから溶離し、m/z
166 [M^＋] (100%)、m/z 123 (78.5%)、m/z 109 (46.3%)、m/z 95 (58.8%)、m/z 81 (62.2%)、および、m/z 69 (46.7%)でイオンを示した。E,Z-異性体は、2.67分でカラムから溶離し、m/z 166 [M^＋] (100%)、m/z 166 99.9%)、m/z 109 (51.8%)、m/z 95 (66.6%)、m/z 81 (67.0%)、および、m/z 69 (50.2%)という質量スペクトルを示した。両ピークは本質的に同定可能な質量スペクトルを持ち、これらの結果は、化合物がネペタラクトンであり、それだけでなく二つの異性体を含むことをさらに示した。

〔試験手順〕忌避率バイオアッセイは、イヌハッカ水蒸気蒸留物（ネペタラクトン）、E,Z-ネペタラクトン、Z,E-ネペタラクトン、およびDEETを含む化合物のゴキブリに対する忌避特性を評価するために行われた。検証されたアセトンと検証されたヘキサンもまた、溶媒の効果を評価するために試験された。（DEETはヘキサンに溶解しないので、アセトンに溶解させた。ヘキサンがこれらの混合物を蒸留液から抽出するために使用した溶媒であったので、試験された化合物は、ヘキサンに溶解させた。）

Whatman 125-mm 円形濾紙を半分に切った。一面を1 mlの試験化合物で処理し、他の面を1 mlの溶媒で処理した。濾紙は、150-mmのペトリ皿アリーナに置かれる前に、換気フード内でおよそ2 分間乾燥した。ペトリ皿における処理面の相対位置（すなわち、右または左）は乱数表を用いて無作為化した。ペトリ皿の上部には、一匹のゴキブリを一定の時間に直接アリーナの中心に導入するために、中心に穴を空けた。穴は、昆虫が逃げないようテープの小片を用いてふさいだ。一匹のチャバネゴキブリ（Blattella germanica）雄成虫がコロニーから選択され、ペトリ皿のふたに予め形成された穴に落とした。ゴキブリを導入した後すぐに、300秒（5 分）間に、ゴキブリが処理面または無処理面上で過ごす秒数を、二つの異なるストップウォッチで記録した。各試験物質について、10回繰り返した。

〔結果〕平均値およびそれに関連する標準誤差（SEM）を用いて、選択されたサンプルの忌避率が表2に示すように決定された。濃度による有意性がANOVAを用いて決定された。各投与量に対する平均が、SAS（SAS Institute 1991）での最小平方平均分析を用いて、表3に示すように比較された。試験化合物間の比較は、当業者には周知の、「誤差」を示す、両側ペアt 検定（「ペアt 検定：paired t-test」）を用いて、表4に示すようになされた（「片側」検定と比較すると、両側検定は、より大きいか小さいかを示す）。

表2に示されるように、アセトンとヘキサンを含むコントロールバイオアッセイは有意な忌避率を示さなかった。10%（by volume）レベルのDEETを含む溶液は効果の高い忌避剤である。しかしながら、5% のDEETと5%（by volume）のイヌハッカ水蒸気蒸留物を比較すると、イヌハッカ精油はより効果的な忌避剤（2平均値間の差によって決定される）であることがわかる。さらに、1% のイヌハッカ水蒸気蒸留物は、ゴキブリを1% DEETよりよく忌避する。0.5% および0.1% 濃度レベルでは、E,Z-異性体は抽出物、DEET、Z,E-異性体（比較忌避率の降順）よりもかなりよく忌避した。

ゴキブリがアリーナの処理面上で消費した時間の平均数、正もしくは負の標準誤差（SEM）が表3に記録されている。濾紙の単位範囲当たりの試験物質の量は、表3に「μg/cm²」と示されている。表2に列挙される各化合物の重量当たりの割合（%）は、以下の式で「μg/cm²」に変換されうる：（化合物 μg /溶媒 1 ml）/ 濾紙の範囲 cm²。例えば、「5%」（by volume）で化合物を含む溶液は、およそ「800 μg/cm²」の濃度と等量である（例えば、5% DEETは、約800 μg/cm²濃度のDEETと等量）。同様に、1% のDEETは、およそ160μg/cm²濃度と等量である。

濃度による有意差は、両側ANOVAによって、DEET（F = 4.83, df = 5,54; P = 0.001）、Z,E-ネペタラクトン（F = 20.00, df = 4,45; P = 0.0001）および、E,Z-ネペタラクトン（F = 41.08, df = 2,27, P = 0.0001）について検定された。濃度による有意差は、0.05 両側有意差レベルでのイヌハッカ精油では見られなかったが、0.1 有意差レベル（F =
3.44, df = 3,36, P = 0.0267）では見られた。表3に示されるように、1600 μg/cm²より下の投与量で試験された全てのDEET濃度では、最小平方平均分析（α= 0.05）ではコントロールと有意な差がなかった。しかしながら、イヌハッカ精油は投与量800 μg/cm²で、コントロールと有意に異なっていた。さらに、Z,E-ネペタラクトンは、160 μg/cm²以上の投与量で、コントロールと有意に異なっていた。E,Z-ネペタラクトンもまた、試験された最小投与量であるおよそ16 μg/cm²を含む、試験された全ての投与量でコントロールと有意に異なっていた。

異なる化合物間の等量でのペアt 検定比較（α = 0.05, df = 9）が、以下の表4で行われ、示されている。

表4に示されるように、イヌハッカ精油は800 μg/cm²でのみDEETと異なり、これより下の投与量では異ならなかった。Z,E-ネペタラクトンは、80 μg/cm²より上で等投与量のDEETと異なった。しかしながら、E,Z-ネペタラクトンは試験された全ての濃度でDEETと異なった。約85%の精油からなるZ,E-ネペタラクトンは、試験された全ての濃度で、イヌハッカ精油とは異ならなかった。E,Z-ネペタラクトンは、80 μg/cm²でイヌハッカ精油よりも活性が高かった。Z,E-ネペタラクトンおよびE,Z-ネペタラクトンは共に、80および16 μg/cm²で比較された。E,Z-ネペタラクトンは、両濃度でZ,E-異性体よりも有意に活性が高かった。

〔結果〕粗水蒸気蒸留物（ネペタラクトン）は、ゴキブリが処理面上に留まる、非処理面と比較しておよそ2倍から3倍少ない最短時間量によって明らかなように、試験された全ての濃度で「大変良い（very good）」忌避率を示した。個々の異性体は「大変良い」から「非常に良い（excellent）」という結果を示した。例えば、5%のZ,E-異性体は、「非常に良い」忌避率を示し、ゴキブリは非処理面と比較して、約5倍短い時間しか処理面上で過ごさなかった。0.5%のE,Z-異性体は「非常に優れた（highly superior）」忌避率を示し、ゴキブリは非処理面と比較して、約8倍短い時間しか処理面上で過ごさなかった。忌避効果は他の値でも同様に高いと見込まれた。適切な媒体または放出手段と組み合わされたこのような化合物は、商業規格品（DEET）より優れたチャバネゴキブリに対する忌避率を示している。このような化合物はまた、他の節足動物についても同様の忌避率を示す。

＜例2＞〔昆虫〕例1に示したものと同じ供給源のゴキブリを使用した。

〔標準化合物および比較化合物〕99%を越える純度のナフタレンをFischer Scientific Inc. から入手した。試験を行う前にアセトンに溶解されたナフタレンは、衣蛾を忌避するために使用される製品で、防虫剤の一成分であり、標準化合物として使用された。（繰り返しになるが、ゴキブリに対する「忌避剤」それ自体の商業規格品は無く、ゴキブリ「殺虫剤」のみである。）99% を越える純度のヘキサンもFischer Scientific Inc. から入手した。

〔材料〕一連のGC-MS試験が、忌避試験の材料として使用される可能性のあるオーセージオレンジのさまざまな成分を決定するために行われた。この化合物は、固相マイクロ抽
出（SPME）（表7参照）と同様に、水蒸気蒸留、ソックスレー抽出、ヘキサン浸漬（soaking）（表5から表6参照）を含む、以下に記述された方法を用いて単離された。

いくつかの同定された成分は、少なくとも約95% に精製され、忌避効果試験に使用された。他の同定された成分はこれらの試験で使用するために購入された、これらの成分の全てが忌避率試験の前に溶媒に溶解された。具体的には、osajinおよびpomiferinはそれぞれ、およそ95% および98% に精製され、アセトンに溶解された。それぞれ97% および98% の純度であるヘキサン酸ヘキシルおよびα-cubebeneは、Fischer Scientific Inc. から購入し、ヘキサンに溶解させた。オーセージオレンジの主要成分として同定されたelemolもまた、購入され、ヘキサンに溶解させた。特に、高純度のelemolは試験の時間に間に合わなかったので、Augustus Oils LTD, Borden, Hampshire, UKのテクニカルグレードのelemol（分析値55%）が使用された。

〔分離方法〕水蒸気蒸留：水蒸気蒸留法は、Pavia et al., 1988, Introduction to Organic Laboratory Technics, 3d ed. に従った。7個の熟した果実を手動肉挽き器を用いてすりつぶし、5000 mlの三つ口丸底フラスコに入れた。果実の破片にかぶるように水を加え、3時間程度、すなわち、約500 mlの濃縮液が収集できるまで煮沸した。収集された水は250 mlのヘキサンで二回洗浄し、水は廃棄した。ヘキサン洗浄液は、脱水のために無水硫酸ナトリウムにくぐらせた。収集したヘキサン抽出物は、混合成分を単離するために、ガスクロマトグラフィーおよび、クロマトグラフィー／質量分析計で分析した。

メチレンクロライドおよびヘキサンでのソックスレー抽出：一つの果実を約2 cm³の大きさのいくつかの断片に切り分け、2つの別々のソックスレー抽出装置に入れた。一方の装置には500 mlのメチレンクロライドを加え、もう一方には500 mlのヘキサンを加えた。ソックスレー装置をそれぞれの溶媒の沸点まで熱し、およそ24時間循環させた。粒状物は減圧濾過によって溶媒から取り除かれ、水は無水硫酸ナトリウムと共に濾過することによって取り除かれた。収集された抽出物はさらなる精製または濃縮をすることなく、試験した。

ぶつ切りおよびすりつぶしヘキサン浸漬抽出：一つの果実を約2 cm³の大きさのいくつかの断片に切り分け、500 mlのヘキサンに24時間浸漬した。他の果実は手動肉挽き器を用いてすりつぶし、500 mlのヘキサンにおよそ24時間浸漬した。粒状物は減圧濾過によって溶媒から取り除かれ、水は無水硫酸ナトリウムと共に濾過することによって取り除かれた。

表5は、GC-MSと共に上述の分離方法を用いて、熟したオーセージオレンジを同定した成分を示す。図4および図5は、成熟および未熟のオーセージオレンジそれぞれに対する水蒸気蒸留単離法からの抽出物中の、しかるべく名前の付されたいくつかのピークとして、（GC-MSを用いて）同定された成分のグラフを示す。「近似割合相関領域（Approximate Percent Relative Area）」は、特定の成分の「ピーク」の下の領域、すなわち、分析中の検出器によって得られた全応答の割合、を言う。そのような割合は、試験溶液中の特定の成分の特定の体積や重量パーセントと直接的に等量ではない。さまざまな成分の実際の濃度は、これらの結果と、当分野で周知の「標準曲線」を作図することによる既知の標準物質の領域割合の相関関係を算定することによって決定される。いくつかの場合には、近似割合相関領域は報告されず、特定の抽出物中で成分が存在するかしないかが、「+」または「-」で示される。

いくつかの場合には、熟した水蒸気抽出物、ぶつ切りヘキサン浸漬、すりつぶしヘキサン浸漬、メチレンクロライドソックレー抽出、およびヘキサンソックスレー抽出の成分について、リテンションタイムおよび相関領域割合が、表5で見られる。オーセージオレン
ジの熟した水蒸気蒸留物のリテンションタイムおよび多数の成分が図4で見られる。一般的に、適合性が80% より高い場合に、成分は制限なく以下に列挙される。アスタリスクで印が付けられた成分は、80% 未満の適合性である。「適合性」は当分野で周知の用語であり、試験された化合物とデータベースに保存された既知の化合物のライブラリー間の基準（例えば、分子量、主要フラグメントの相同性など）の数に対する部分的重複のレベルを言う。表5に列挙されたさまざまな成分の質量分析間の適合性はかなり変化がある。それゆえ、低い適合性で列挙された化合物が正確に同定された可能性もあるが、これらの結果をより確かに立証するために、さらなる試験が行われるべきである。

表6は未熟な水蒸気蒸留物の成分を列挙する。未熟オーセージオレンジの水蒸気蒸留物中の成分のリテンションタイムおよび多数の成分が図5に見られる。

固相マイクロ抽出：他の方法によってオーセージオレンジから放出された揮発性物質を同定するために、成熟および未成熟果実を別々の1リッターのガラス容器内に入れた。この実施形態では、上部空間の揮発性物質は、およそ100 mのポリジメチルシロキサン（Supelco Co., Bellefonte, Pennsylvania）で覆われたポリマー繊維を含む、固相マイクロ抽出（SPME）装置を用いることによって室温で収集した。SPME繊維は、揮発性物質への曝露を介する揮発性物質の収集に先立ち、ガラス容器内で、隔壁を通して約250 ℃で約2時間プレコンディショニングした。収集過程の間、繊維は、流速約50 ml/分で炭素濾過された空気が供給されるガラス容器内の果実に曝し、且つ、果実上に置いた。収集は約30分から120分続けられ、熱脱着のためのGC-MSシステムのインジェクター内にSPME繊維を直ちに導入した。GC-MSシステムは、DB-5カラム（内径30 mm ×0.25 mm、J&W Scientific Co., Folsom, California）を備え付けたHewlett Packard 5890 Series II gas chromatography 、および、Hewlett Packard 5972 Mass Selective Detector (MSD)からなる。導入温度はおよそ250 ℃に設定した。スプリットバルブは導入の約1分後に開放した。カラム温度は、導入後約1分間、当初約40 ℃で、その後約15 ℃/分の割合で250 ℃まで勾配をかけた。マススペクトルは、70電子ボルト（eV）での電子衝突イオン化後、30 amu から550 amuまで記録した。

表7および図6と図7は、（GC-MSを用いた）SPME抽出物中での、グラフ内に名前の付されたいくつかのピークを持つ、成熟および未成熟オーセージオレンジで同定された成分を示す。

上記の結果は、未熟なオーセージオレンジと比較した、成熟すなわち熟したオーセージオレンジに存在する、異なる種類および量のさまざまな化合物を示す。しかしながら、成熟および未熟オーセージオレンジの両方に、まだ同定されていない多くの他の化合物がある。当技術分野で周知のこれらの技術および他の技術を使用して、これらの化合物を同定し、低い整合性である化合物の同定を立証するためのさらなる試験により、成熟および未熟オーセージオレンジ両方の完全な構成が最終的に明らかとなるであろう。

〔試験手順〕例1で説明した手順と同様の手順を使用した。

〔結果〕この試験の結果は以下の表8に示される。

未熟オーセージオレンジ水蒸気蒸留物試験溶液に対する精油の濃度は、約65 μg/1 mlとして測定したことに留意されたい。すなわち、GC-MSにより、オーセージオレンジの未熟水蒸気蒸留物中のエレモールの濃度は、約34 μg/mlであるとわかった。34 μg/mlは全未熟水蒸気蒸留物の約52%であるので、未熟水蒸気蒸留物中の精油の濃度は約65 μg/mlと推定した。未熟水蒸気蒸留物の1 mlがアッセイで濾紙に適用されたので、精油約65 μg/mlが装置に使用されたと推定した。これは濾紙上の精油の濃度が約1.06 μg/cm²であることを示している。

表8はチャバネゴキブリに対する忌避率を示すセスキテルペノイド類を示す。特にα-cubebeneは非常に優れた忌避率を示す。elemolもまた、大変良い忌避率を示す。しかしながら、テクニカルグレードのelemolはかなりの量のδ-cadineneを含むことが知られている。より高い純度のelemolを用いたさらなる忌避効果試験は、異なる結果をもたらすであろう。

pomiferinとヘキサン酸ヘキシルは、試験された濃度では、ゴキブリに対してこれらの化合物が無作用であることが示されるように、比較的乏しくしか機能しない非セスキテルペノイド化合物である。osajinはチャバネゴキブリに対して忌避効果を示し、おそらく、オーセージオレンジ中の揮発性セスキテルペノイド類の一種以上との組み合わせで、いくらかの効果を持つ。しかしながら、osajinは揮発性の成分ではないので、忌避効果は効率的でない。すなわち、接触経路のみである。

〔結論〕さまざまな成熟オーセージオレンジ成分の水蒸気蒸留物は他の手段で抽出された成分よりも良く機能することを試験データは示している。これは、osajinと同様、α-cubebene、elemolを含むが、これらに限定されない。さらに、オーセージオレンジのまだ試験されていない成分、特に揮発性セスキテルペノイドも効果的な忌避剤でありうる。適切な媒体を加えた、オーセージオレンジのさまざまな成分の組み合わせまたは混合は、個々の化合物が単独で到達しうるよりもよい忌避率を提供することもありうる。さまざまな濃度のDEETおよび、他の濃度のナフタレンを用いた、対照としてのさらなる試験も行われることが当然求められる。

＜例3＞この試験の目的は、例1で試験されたさまざまな化合物などの忌避剤が、昆虫によって検出される手段を決定することであった。

〔昆虫〕例1および例2と同じ供給源のゴキブリを使用した。

〔標準化合物および比較化合物〕Aldrich ChemicalsよりDEETを購入した。

〔材料〕例1で説明した、イヌハッカ（ネペタラクトン）の水蒸気蒸留物および精製した異性体を使用した。

〔試験手順〕かみそりの刃を用いて、できる限り頭部の近くで触角を除去するようにして、雄のゴキブリの触角をなくした。これらゴキブリは、例1で説明したバイオアッセイで試験化合物に曝露する24時間前までに、この手順を終わらせた。

〔結果〕処理面における試験化合物間の比較が、表9に示されるようにペアt検定を用いてなされた。

触角の無いゴキブリは、濾紙の両方の面でほぼ同等の時間量を費やしたように、試験された忌避剤に対して差がなかった。

〔結論〕この試験の結果は、化合物の忌避活性に反応できる化学物質受容体は、チャバネゴキブリの触角に位置することを明らかにする。そのような化学物質受容体は、触角を持つ他の節足動物の触角にも同様に位置するであろう。

＜例4＞この試験の目的は、DEETと同様に、雄ゴキブリが雌ゴキブリよりも試験化合物に対してより感受性が高いかどうか決定することであった。

〔試験方法および材料〕この実験では、例1で説明した手法と同様の手法で、イヌハッカおよびオーセージオレンジの水蒸気蒸留物に対して、雌のチャバネゴキブリを試験した。商業規格品DEETを用いる試験も対照として行った。雄ゴキブリは一般的に、DEETなどの忌避剤に対して雌ゴキブリよりも感受性が高い。

〔結果〕表10は、雌のチャバネゴキブリに対する、アセトンと比較した商業規格品DEETを示す。「L」および「R」は濾紙の左側および右側を示す。

見てわかるように、10% の割合では、処理面と非処理面の間に有意差がなかったことから、DEETは、上記で試験した雄ゴキブリと比較して、雌ゴキブリに対して弱まった忌避効果を示す。比較すると、例1に示されるように、同じ10% DEET処理で、処理面では63秒、非処理面では238秒の結果となる（表2を参照のこと）。

表11は、雌のチャバネゴキブリに対する、ヘキサンと比較したイヌハッカ精油の比較である。

表11に示された結果は、多くの試験で、イヌハッカ精油、すなわちネペタラクトンの、雌のチャバネゴキブリに対する非常に高い忌避効果を明らかにしている。しかしながら、雌のチャバネゴキブリに対して有意な効果のないDEETと異なり、イヌハッカの精油は約5%
という低い割合でも大変良い忌避効果を明らかにした。

表12は、雌のチャバネゴキブリに対する、成熟オーセージオレンジ精油のヘキサンとの比較である。

再び、多くの試験で、オーセージオレンジ精油は驚く程良い効果であり、雌のチャバネゴキブリに対して大変良い忌避効果を示す。

〔結論〕試験した化合物および抽出物の多くは、雌ゴキブリに対する忌避効果に関し、商業規格品DEETより良い効果であった。これらの試験は、雌ゴキブリはイヌハッカ精油およびオーセージオレンジ精油によって（雄と同程度ではないものの）忌避することができることを示す。これは、Scheffler and Dombrowski, 1992, Insecticides: Mechanism of
Reaction and Resistance, Andover, U.K. と一致している。これらの結果は、ネペタラクトンを含む混合物、または、elemolなどのオーセージオレンジの多くの成分と同様にそ
れらの異性体の一つが、チャバネゴキブリに対するように、節足動物の忌避剤としての利用に有効であることを示唆する。

＜例5＞この試験の目的は、例7で説明される活性チャンバで使用するために、二種の蚊のネペタラクトンの非致死投与量を決定することであった。

〔昆虫〕1999年にコスタリカで最初に収集した、性別混合の野生のAedes aegypti をこの試験に使用した。University of California at Berkeley, in Berkeleyから入手した性別混合の蚊、Culex tarsalis も試験した。両種の蚊は現在、アイオワ州立大学（アイオワ州、アムス）の昆虫学科で、次の飼育方法にしたがって維持されている。

〔Aedes aegypti〕蚊から得た卵は乾燥させ、冷蔵庫内のプラスティックの袋で数ヶ月間保存した。保存の日付は容器に書き留めた。その後、最も古い卵を含むペーパータオルの部分を脱酸素水中に置いた。幼虫は通常数分で発生する。幼虫が発生すると、それらを約2.5から3.7 cm（約1から1.5 インチ）の水を入れた平皿に置いた。2から3滴のTetramin
^TM mixを加え、平皿に適切な日付でラベルを付けた。Tetramin ^TM は、TetraWerke in Melle, Germany 製で、米国のTetra Co. in Blacksburg, Virginiaによって配送された。Tetramin ^TM mix 1滴を、幼虫が3齢に達するまで毎日加えた。幼虫は、その発達成長に依存する、毎日約1から3滴のTetramin ^TM mix で飼育した。成長が不十分な場合には、さらに滴下した。50匹の蛹を蒸留水で半分満たしたカップに集めた。カップは適切にラベルを付け、網目のあて布で封をし、蓋をした。ショ糖をしみ込ませたコットンボールを網目の上に置き、平らにした。カップから全ての蚊が発生した後、ラベルを付けたケージに蚊を開放した。開放から約6日から7日後、蚊に給餌するため、鎮静させた生きているウサギを15から20分間ケージの上に置いた。給餌の3日後、約半分の蒸留水で満たし、内側をペーパータオル（すなわち、産卵皿）で覆ったカップをケージ内に置いた。二日後、カップを取り出し、再びサイクルを始めるため、ペーパーを乾燥した。

〔Culex tarsalis〕5つの卵塊を約2.5から3.7 cm（約1から1.5 インチ）の水を入れた平皿に置いた。約2から3滴のTetramin ^TM mixを毎日加えた。孵化しているか、平皿を毎日確認した。通常、1齢幼虫が約2から3日で現れる。Tetramin ^TMmix 1滴を、幼虫が3齢に達するまで毎日加えた。幼虫は、その発達成長に依存する、毎日約1から3滴のTetramin ^TM mix で飼育した。50匹の蛹を蒸留水で半分満たしたカップに集めた。カップに、日付、種、蛹の数などで適切にラベルを付けた。その後カップに網目のあて布で封をし、蓋をした。（緑色のテープを吸血性を示すために使用し、赤色のテープを無吸血性に使用した。）ショ糖をしみ込ませたコットンボールを網目の上に置き、平らにした。カップから全ての蚊が発生した後、ラベルを付けたケージに蚊を開放した。開放から約6日から7日後、蚊に給餌するため、鎮静させたウズラを15から20分間ケージの上に置いた。ショ糖パッドは給餌の前に取り除いた。給餌の3日後、産卵皿（上述）をケージ内に置いた。二日後、皿を取り出し、再びサイクルを始めるため、卵塊を平皿に5つずつ分けた。必要であれば、産卵後3日から4日に再びウズラで蚊に給餌してもよい。

〔標準品および材料〕上述のように単離したイヌハッカ精油をこの試験に使用した。Fischer Scientific, Inc., から購入したヘキサンをコントロールとして使用した。

〔試験手順〕毒性試験は多数のガラス瓶の上の部分で行った。すなわち、各ガラス瓶を二つの部分に切断し、底部分は廃棄した。残っている上部分はおよそ175 mlの容積であった。上部分の上端はすりガラスの口を有する。7 cmの一枚の濾紙を汎用接着剤で固定し、開いている下の端部を覆った。接着剤を乾燥させ、余分な濾紙をかみそりの刃を用いて切り取った。1/2 mlのヘキサン溶媒を濾紙に適下した。およそ1分間、ヘキサンを乾燥させた。American National Can Co. in Chicago, Illinois 製のParafilm (R) ブランドの
パラフィン伸縮ラップフィルムを、濾紙の上から瓶の下を封するように瓶の外側に据えつけた。およそ5匹の蚊の成虫（性別混合）を瓶の口を通して中に入れた。その後、瓶の口を10% のショ糖液をしみ込ませたコットンボールで栓をした。死亡率は0.5、24、48、120時間で記録した。

〔結果〕この試験の結果は表13に示した。

上記の結果は、イヌハッカ精油と同様、イヌハッカの個々の異性体がそれぞれ、閉鎖系では蚊の成虫に有毒であることを明らかにしている。このような結果は燻蒸または接触毒性による可能性がある。

〔結論〕ネペタラクトンの亜致死濃度を決定するために行った研究は、接触／燻蒸バイオアッセイにおいて驚くべき高い毒性をもたらした。

＜例6＞この試験の目的は、非致死濃度での静止空気環境における、蚊、ハエ、ゴキブリの忌避効果を研究することであった。

〔昆虫〕Blattella germanica：チャバネゴキブリは例1と同じ供給源から入手した。

Musca domestica （イエバエ）：ハエは性別混合であり（Cornell 系統）、アイオワ州立大学（アイオワ州、アムス）の農薬毒性実験室（Pesticide Toxicology Laboratory）に存在するコロニーから収集した卵から飼育した。ハエ成虫には、湿らせた飼育培地上に卵を託すように24時間の産卵期間を与えた。この準備された飼育培地は、Fly Diet（LabDiet, St. Louis, Missouri）、酵母、糖、および蒸留水の混合物であった。産卵期間後、卵は、砂の入ったより大きな20”×7”の平皿（幼虫皿）に入れられ、飼育培地で満たした12”×5”の平皿に移動させた。この幼虫皿は、幼虫の成長および成熟の間の1週間、75
^OF のインキュベータで保管された。1週間の最後に、幼虫は飼育培地皿から出て、周辺の砂の中で蛹になる。その後、幼虫皿から飼育培地を取り出し、蛹を浮かべ、集めやすくするために水を加えた。およそ250匹の蛹を、水と餌である糖と粉ミルク（1:1）の混合物で満たした一つの12”×12”×12” の仕切りケージ（screened cage）に入れた。例えば、Clegern, Robert W., Population Dynamics and Environmental Stress Studies of House Flies in the Laboratory. PhD Thesis-University of Illinois at Urbana-Champaign. 1972. DNALDISS-73-9, 907, Ann Arbor, Michigan を参照のこと。

Culex pipiens （アカイエカ）：ここで試験した蚊は、アイオワ州アムスで収集した野生蚊から移した10世代コロニーから得られ、試験に使用した。コロニーは、コリンウズラ、Colinus virginianus の血液で給餌した。蚊から得た卵は乾燥させ、必要になるまでインキュベータで保管した。卵を脱酸素水に入れ、幼虫を飼育するために、すりつぶしたTetramin ^TM 魚餌の溶液を2から3滴水に加えた。蛹が現れたら、それらを幼虫皿から取り出し、網で覆った紙コップに入れた。成虫発生後、雌成虫を6日間以上試験した。蚊は、0.3
Mのショ糖溶液をしみ込ませたコットンボールで続けて給餌した。試験開始の1から2時間前にコットンボールを取り除き、26 ℃に設定したバイオアッセイ環境チャンバ内で、蚊を1から2時間予め調整した。

〔忌避率バイオアッセイ方法〕
チャバネゴキブリおよびイエバエのバイオアッセイ：二種のありふれた家屋害虫である、チャバネゴキブリ（Blattella germanica）およびイエバエ（Musca domestica）に対する、試験溶液の刺激性を評価するために選択試験アリーナを使用した。上記の例で説明し
たものと同じ供給源から入手したイヌハッカの水蒸気蒸留から得たイヌハッカ精油、および、この精油の二種の主要成分であるZ,E-ネペタラクトンおよびE,Z-ネペタラクトン（分取TLCによって精油から単離された）について、チャバネゴキブリに対する接触刺激性の行動的な影響を評価した。TLCは、McElvain, S. M. et al., J. Am. Chem. Soc., 1941, 63, 1558-1563. に開示されているように行った。イヌハッカ精油およびその主要成分であるZ,E-ネペタラクトンを、イエバエに対して試験した。N,N-diethyl-3-methylbenzamide (DEET) (Aldrich, St. Louis, MO) を、選択試験アリーナアッセイのポジティブコントロールとして、ならびに、現行の商業昆虫忌避剤から得られる昆虫の行動的な影響測定の比較点として役立てた。有効成分（a.i.）を10% から0.1% に変化させた試験溶液をアセトンに溶解し、溶媒を蒸発させるために濾紙にのせた。有効成分の、結果として得られた割合は1.63 mg/cm²、815 μg/cm²、163 μg/cm²、81.5 μg/cm²、および16.3 μg/cm²であった。チャバネゴキブリおよびイエバエに対する選択試験アリーナはプラスティックのペトリ皿で作成した。直径12.5 cmの濾紙の半分に1 mlの試験溶液を処理し、他方には1 mlの溶媒のみ処理した（コントロール）。両方の濾紙の半分を選択試験アリーナに入れた。処理した濾紙の位置は乱数表を用いて無作為にした。

個々のチャバネゴキブリまたはイエバエを、ペトリ皿の蓋の中央にある穴を介してそれぞれの選択試験アリーナに入れ、300秒間評価した。処理した濾紙および非処理の濾紙上で昆虫が過ごした時間量を記録し、パーセント忌避値：パーセント忌避率 = ((非処理濾紙での時間 −処理濾紙での時間)/300) ×100 を計算した。

各処理溶液の反復（もしくは複製：replicate）をチャバネゴキブリとイエバエの両方に対して試験した。このアッセイ設計の詳細およびいくつかの試験結果は以前に説明している（8、13参照）。

〔蚊の忌避率〕上述したものと同様の供給源から得たCulex pipiensのコロニーを使用した。

〔パーセント忌避率および接触忌避率のバイオアッセイ〕
上述のような静止空気選択試験装置をこの試験での昆虫の行動的な影響を決定するために使用した。装置は、9×60 cmのガラス管部分からなり、昆虫を中心に導入するために、長さに沿った中心点に開けた2 cmの穴を備えている。全ての試験は26 ℃の環境チャンバ内で行った。

処理は、本明細書および、Peterson, et al., J. Econ. Enttomol., 2002, 95, 377-380に開示した水蒸気蒸留によって得たイヌハッカ精油、Peterson, et al., J. Essential.
Oil Res., 2002, 14, 233-236に以前に開示された果実全体の水蒸気蒸留によって得られたオーセージオレンジ精油、elemol（Augustus Oils, New Hampshire, England）、およびDEET (Aldrich, St. Louis, MO) の1%、0.5%、0.1%の試験溶液を含む。試験溶液の溶媒であるヘキサンは、このアッセイのコントロール処理として役立てた。

溶液1 mlを、直径9 cmの円形濾紙（面積63.6 cm²）の半分に滴下し、試験の前に乾燥させた。結果として得られた以下の曝露の割合は、157、78.6、15.7 μg/cm²である。処理した濾紙を9 cmのガラスペトリ皿の蓋の内側に入れ、ガラス管の端部を覆って置いた。処理面の位置（右側か左側か）は乱数表を用いて選択した。およそ15匹の未交尾のメス成虫をCO₂で麻酔し、中央の2 cmの穴を通して、9×60 cmのガラス筒に導入した。蚊の導入の2分後に計時を始め、静止空気選択試験装置内部の蚊の分布を、各処理について80分以上観察した。蚊の分布（処理面および非処理面上の個体数）を15、30、60、90、120、および180分の計時点で記録した。

この試験によって生じたデータは、二つの蚊忌避率の測定、パーセント忌避率および接触忌避率、を考察するために使用した。パーセント忌避率は以下の式で計算した。：パーセント忌避率 = ((非処理の半面上の個体数 − 処理の半面上の個体数)/15) ×100

接触忌避率は、このアッセイでは、処理した濾紙の100% 回避（非接触）として定義した。15、30、60、90、120、および180分の計時点を個々の観察に対する接触忌避率を評価するために使用した。

実験設計は、各処理に3反復を用いて完全に無作為化した設計であった。分散分析は、処理および濃度によるパーセント忌避率の有意差を明らかにするため、SAS（PROC GLM; SAS Version 8）で行った。多重比較はTurkey法を用いて行った。各処理について観察した6つの計時点からのデータを含む、接触忌避率の処理対比較は、Fischer Exact（PROC FREQ; SAS Version 8）を用いて行った。

〔蚊の残留忌避率バイオアッセイ〕
時間の経過した、イヌハッカ精油、elemol、DEETおよびヘキサン（コントロール）の実施例を、上述したものと同じ条件の下、静止空気選択試験装置内で比較した。各試験溶液の0.5%および0.1%（wt/vol）溶液を、上記の蚊の忌避率バイオアッセイで使用した有効成分の割合と同じ割合で産生させた。処理した濾紙を個別にドラフトチャンバに入れ、設定した時間区を越えて揮発を起こさせるように、0、30、60、120、および180分間時間をおいた。指定した経過期間後、濾紙を9 cmのガラスペトリ皿の蓋の内側に入れ、ガラス管の端部を覆って置いた。処理面の位置は無作為にした。およそ18匹の未交尾の雌成虫をCO₂で麻酔し、中央の2 cmの穴を通して、9×60 cmのガラス筒に導入した。蚊の導入の2分後に計時を始め、パーセント忌避率（計算は、パーセント忌避率および接触忌避率のバイオアッセイに示される）の決定のための15分経過後、静止空気選択試験装置内部の蚊の分布（処理面および非処理面上の個体数）を記録した。実験設計は、時間の経過した試験溶液毎に3反復を用いて、完全に無作為化した。有効成分、濃度、経過期間に関連する有意差を明らかにするために分散分析を使用した。濾紙の時間経過（もしくは劣化）に関連するパーセント忌避率を考察するために回帰分析を使用した。

〔結果〕チャバネゴキブリおよびイエバエの忌避率：チャバネゴキブリおよびイエバエは共に、評価した各試験溶液の少なくとも1濃度に対して接触刺激性反応を示した（表14
）。チャバネゴキブリは、0.5% のE,Z-ネペタラクトン溶液に曝露した場合、最も高いパーセント忌避値を生じた。このパーセント忌避反応は、同濃度のZ,E-ネペタラクトンの試験で見られた反応の4倍以上であった。ゴキブリの試験では、Z,E-ネペタラクトンおよびE,Z-ネペタラクトンの両異性体は、DEET処理と比較して、低濃度の各有効成分において全体としてより高いパーセント忌避率を引き起こした。イエバエも試験溶液に対して同様の傾向で反応したが、E,Z異性体は試験しなかった。DEET（39%）と比較して、イヌハッカ精油およびZ,E-ネペタラクトンに曝露した結果の高いパーセント忌避値は、70から96% の範囲にわたった（表15）。

〔蚊の忌避率〕イヌハッカおよびオーセージオレンジ精油、エレモール、ならびにDEETの15分におけるパーセント忌避率を図8、9、および10に示す。同じ文字の付いた処理はα
= 0.05でのTukey分析で有意な差が無いものである。さらに、＋15% から−15% の忌避率（すなわち誘引力）を示す試験結果は、通常0からの有意差が無いため、定量できる影響を求めることができない。例えば、図8から10、および11から13でのコントロールの結果
を参照のこと。そのような0からの小さな分散は、昆虫の行動における実験誤差またはばらつきとして、本明細書では解釈した。図8は、アカイエカ、Culex pipiens の、静止空気忌避率チャンバでの、イヌハッカ精油、エレモール、DEET、オーセージオレンジ精油および溶媒コントロール157 μg/cm²施用（1% 濃度）に対するパーセント忌避率（15分）を示す。

図9は、アカイエカ、Culex pipiens の、静止空気忌避率チャンバでの、オーセージオレンジ精油だけでなく、イヌハッカ精油、エレモール、DEET、および溶媒コントロール78.6 μg/cm²施用（0.5% 濃度）に対する15分パーセント忌避率である。

図10は、アカイエカ、Culex pipiens の、静止空気忌避率チャンバでの、オーセージオレンジ精油だけでなく、イヌハッカ精油、エレモール、DEET、および溶媒コントロール15.7 μg/cm²施用（0.1% 濃度）に対する15分パーセント忌避率である。

試験された全ての化合物は、パーセント忌避率および接触忌避率においてさまざまなレベルの有意性を示した。全体にわたり、濃度の影響は有意ではなかった（P = 0.4569）。オーセージオレンジ精油は、パーセント忌避率において最も低い値（<60%）を示し、有意な接触忌避率を示さなかった（P = 0.1）。イヌハッカ精油は、試験された全濃度（100% から0.1% 濃度）の15分時間点において、最も高い値を含む、高パーセント忌避率を示した（図8）。これは、3濃度のイヌハッカ精油から得られた接触忌避率の最も有意な値（P<0.0001）でもある（表16）。他の濃度のイヌハッカ精油は、接触忌避率（0.5%）濃度はP = 0.5、1% 濃度はP = 0.02のばらつきであった。

elemol溶液は、81% から63% の範囲にわたる、試験溶液のパーセント忌避値の第二に高い傾向（set）を産みだした。これらの処理もまた、非常に有意な接触忌避率の結果による（表16）。蚊の忌避剤として、商業的に入手可能な標準品であるDEETもまた、高い有意差の接触忌避率に加え、63% から44% の範囲にわたる高パーセント忌避値を示した。

対照として、表17は、1%、0.5%、および0.1% 濃度（それぞれ、157 μg/cm²、78.6 μg/cm²、および15.7 μg/cm²等量）の空間忌避率のデータを示す。イヌハッカ精油は最も効果のある空間忌避剤である（15分、通常の時間期間試験）。elemolは次に効果的であり、DEET、それからオーセージオレンジ精油と続く。全てが統計的に有意なレベルでは忌避剤であるが、オーセージオレンジは1% 濃度でのみ忌避剤であった。全ての市販の忌避剤は、5% から50% という高い有効成分を含む製剤（スプレー、ローション、クリーム、溶液）として現在販売されているので、オーセージオレンジ精油の潜在能力はそれでも良いものである。

〔残留忌避率〕イヌハッカ精油、elemol、およびDEET溶液の、すぐに後に続けて試験表面に処理したパーセント忌避率は高かった（表16）。分散分析は3つの異なる溶液とコントロールの間に差があること（P<0.0001）、ならびに、処理溶液と時間の間に有意な相互作用があること（P = 0.0019）を示した。時間にわたってパーセント忌避率の有意な減少を示した処理溶液は、0.5% イヌハッカ精油（P = 0.02）、および0.1% イヌハッカ精油（P = 0.003）のみであり、データ中の51%の変動は、この線形関係で説明された。elemol、DEET、およびコントロール処理は、回帰分析において有意な傾向を示さず、elemolとDEETは3つの時間期間に亘り、忌避率の維持を示した。

〔結論〕選択試験アリーナでのバイオアッセイはゴキブリとイエバエの刺激性反応を評価するために使用した。抑止剤の使用は、特に総合害虫防除（IPM）プログラムで使用する場合に、害虫管理に対して価値のある手段である。筆者らの報告する研究においては、接触忌避率は抑止力の測定として役立ち、効果的な家屋用の保護剤として役立つかもしれない化合物を同定する手助けをする。個体を処理表面に5分間曝露するのみであり、短期間の反応の特性を現すことのみができる、この方法の限界に留意されたい。

チャバネゴキブリおよびイエバエは、評価した全溶液に対しネガティブ（陰性）に反応した。これらの結果はこのアッセイの有効性を証明し、昆虫忌避剤としてイヌハッカ精油を支持した。特に、ゴキブリは、精製したネペタラクトンの異性体である、Z,EとE,Zで処理した濾紙に最も高い忌避を示し、イエバエはZ,E-ネペタラクトンに最も高い忌避を示した。両ネペタラクトン異性体はチャバネゴキブリでの試験の間に比較され、その結果、E,Z-ネペタラクトンで処理した濾紙からより高いパーセント忌避率が得られた。Z,E-ネペタラクトンおよびE,Z-ネペタラクトンは、分子上の一つの結合にわたる官能基の配向が異なるだけの、非常に良く似た化合物であるため、これらの結果は構造活性関係研究の必要性を高めることとなった。Z,EおよびE,Z-ネペタラクトンにおける最小の構造の違いが、どのようにB. germanicaの重大な反応の差を引き起こすかについて結論を出す前に、抑止剤の作用機作に関するさらなる研究が要求される。

イヌハッカとオーセージオレンジ精油についての蚊の忌避率の最初の調査では、筆者らは現行の商業規格品であるDEETと直接比較し、さらなる分析により昆虫忌避剤としてのこれらの化合物の活性の違いの確認が促進された。現在、全ての忌避剤に当てはまる特徴は無く、また、どのように特定の化合物または混合物が昆虫に作用するかを説明する単一のメカニズムも無い。環境中の化学物質に対する昆虫の反応は、昆虫の生理状態と発達状態に依存するという研究が示されている（14）。この報告書に示された研究は、蚊の雌成虫ならびに、時間が超過したさまざまな割合のイヌハッカ、オーセージオレンジ精油、elemol、およびDEETに対するそれらの反応に注目している。蚊の忌避率アッセイの結果は、アカイエカは、15分後に、イヌハッカ精油（100%）で処理した濾紙表面から最も著しく忌避されたことを示している。DEETおよびelemol処理のパーセント忌避率は、イヌハッカ精油よりも低い範囲（81%から44%）という結果となったが、高い接触忌避率を示した。アッセイ中の観察では、イヌハッカ精油に曝露された個体は、DEETとelemolに曝露された個体よりも、処理された表面からさらに遠くに移動したことが示された。時間が超過すると、イヌハッカ精油では蚊が管を通って再分布するにつれてこの影響が減少し始め、結局、分布はコントロールと同様になる。

DEETとelemolに曝露した蚊は、接触忌避率の十分なレベルに達するよう、処理表面から十分遠くに離して置かれた。時間が超過すると減少する、始めは高い忌避反応を示すイヌハッカ精油とは異なり、時間が経過するにつれ、個体は180分の期間の終了まで継続的に処理表面を拒否する。DEETとelemolは、接触忌避率での高い有意性に証明されるように、イヌハッカ精油と比べ、より長い忌避率持続期間を示した。これらの差がどのようにして起こるかをより深く理解するためには、化学物質の揮発および行動期の蚊の宿主発見と容認を妨げることに関する研究を含む、さらなる研究が必要である。

蚊の第二のアッセイは、時間の経過したイヌハッカ精油、elemol、DEETの濾紙に対する、アカイエカの残留忌避率を定量することに注目した。0.5% と0.1% 試験溶液の全ての試験は、処理に続いた場合（すなわち、時間経過期間はない）、有意なパーセント忌避率を示した。この忌避効果は、イヌハッカ精油の両濃度において、時間が超過すると、ゆっくりと減少した（0.5%, P = 0.02, 0.1% P = 0.003）。DEETとelemolでは、パーセント忌避
率の有意な減損は無く、これは3 時間にわたる処理表面からの継続的な蚊の忌避率を説明する。嗅覚忌避率は接触忌避率とは異なり、ここで使用された方法は、二種類の間のいくつかの差を斟酌する。イヌハッカ精油の始めの高い空間忌避率は、3時間の期間にわたっては持続しないが、elemolとDEETはその時間点で残留忌避率を示す。

＜例7＞この試験の目的は、さまざまな天然物由来の化合物の、蚊、Aedes aegyptiに対する空間忌避率および接触忌避率を決定することであった。

〔昆虫〕ネッタイシマカYelow Fever Mosquito (Aedes aegypti)：2005年にウィスコンシン大学（Liverpool, England で創立）から入手した蚊を試験した。例5に示した方法と同じ方法で飼育した。

〔材料〕イヌハッカ：イヌハッカは例1に説明した供給源から入手した。
elemol：elemolはAugusta Chemical Limited (the United Kingdom) から入手した。
アミリス精油（Amylis balsamifera）：例7で試験するため、アミリス精油はPhoenix Natural Products (NP) (Middlesex , United Kingdom) から入手した。
コントロール：99%を超える純度のヘキサンをFischer Scientific Inc. (Pittsburgh, Pennsylvania) から購入した。ヘキサンは試験するさまざまな化合物とともに媒体（キャリア）としても使用した。
試験器具：この試験では、静止空気忌避チャンバを使用した。この装置は9×60 cmのガラス管部分からなり、昆虫を中心に導入するために、長さに沿った中心点に開けた2 cmの穴を備えている。全ての試験は周囲温度の環境チャンバ内で行った。
試験方法：空間忌避率用のデータを雌のネッタイシマカを静止空気忌避チャンバに導入した15分後に収集した。接触忌避率用のデータは3時間後に収集した。この試験に使用した濃度は、1% 溶液（直径9 cmの濾紙に溶液1 ml）である。媒体としてヘキサンを含む、1% (wt/vol) の忌避物質溶液1 mlを直径9 cmの濾紙に滴下し、濃度157 μg/cm²とした。所望の質量の試験化合物を含む溶液を所望の体積のヘキサンに加えた。例えば、1% のイヌハッカ精油溶液では、1 gを100 mlのヘキサンに加えた。

溶液1 mlを直径9 cm、面積63.6 cm²の円形濾紙の半分に適用し、試験前に乾燥させた。したがって、曝露量の割合は157 μg/cm²である。処理された濾紙を9 cmのペトリ皿の蓋の内部に入れ、ガラス管の端部を覆って置いた。処理面の位置（右側または左側）は乱数表を用いて選択した。およそ15匹の未交尾の蚊雌成虫をCO₂で麻酔し、中央の2 cmの穴を通して9×60 cmのガラス円筒に導入した。計時は蚊の導入の2分後から開始し、空間忌避率を決定するため、静止空気選択試験装置内での蚊の分布を各処理について15分間にわたって観察した。基本的に、非処理の半面の蚊の数が忌避されたとみなし、計数した。パーセント忌避率は次のようにした：（（非処理面での個体数−処理面の個体数）/15）×100。接触忌避率は、このアッセイでは、3時間後の処理濾紙の100% 回避として規定した。実験設計は各処理の6反復を使用した、完全に無作為化したものである。

〔結果〕表19は、イヌハッカ精油、アミリス精油、イヌハッカ精油／アミリス精油混合物、およびイヌハッカ精油／elemol混合物、157 μg/cm² (1% 溶液) に対する、ネッタイシマカ、Aedes aegypti 雌成虫の、静止空気忌避チャンバでの6反復測定の15分忌避率と接触忌避率を示す。

図11は、イヌハッカ精油、アミリス精油、イヌハッカ精油／アミリス精油混合物、およびイヌハッカ精油／elemol混合物、157 μg/cm² (1% 溶液) に対する、ネッタイシマカ、Aedes aegypti 雌成虫の、静止空気忌避チャンバでの6反復測定のパーセント忌避率（15分）を示す。

表19に示されるように、イヌハッカは15分の時間期間での大変良い空間忌避剤であるが、全ての3時間期間にわたる接触忌避剤としては有意な活性がない（P = 0.2186）。アミリス精油は、15分の時間期間での中等度に良い空間忌避剤（55.2%）であり、3時間期間にわたる接触忌避剤としては、非常に有意な効果を示す（P値<0.0001）。elemolはアミリス精油と同様の忌避率特性を持つ。アミリス精油は主な量のelemolと構造的に近いアナログであるeudesmolを含むので、この結果は驚くことでは無い。忌避剤の二つの混合物（イヌハッカ精油／elemol、およびイヌハッカ精油／アミリス精油、ともに化合物1:1比）についてもデータが示されている。これらの混合物は、イヌハッカ精油単独（77%）よりも強い、強空間忌避率（93% および82.6%）を示した。この二つの混合物はまた、コントロール処理との差からのP値<0.0001によって示されるように、非常に強い3時間期間にわたる接触忌避率を示した。この二つの混合物は、昆虫忌避剤活性の理想的な特性（例えば、空間忌避剤としての優れた効果および接触忌避剤としての優れた効果）を提供する。筆者らの実験室で得られた他のデータは、elemolとアミリス精油が6時間期間にわたる、良い空間忌避剤、かつ、非常に良い接触忌避剤であることを示している。筆者らは、eudesmol、イヌハッカ／elemol混合物、イヌハッカ／アミリス精油混合物、およびイヌハッカ／eudesmol混合物を、4混合物全てが6時間期間にわたる大変良い接触忌避剤であり、3混合物が空間忌避剤および接触忌避剤の両方として非常に効果的であるという予想に基づいて、6時間期間にわたり試験している。

試験した混合物は1:1の比率で混合されているが、他の比率でも機能するであろう。

＜例8＞より長い期間にわたる空間忌避率であることを除き、全ての試験方法が例6で説明した方法と同様である。

これらの結果は、アミリス精油、DEET、およびelemol全てが、より長い期間の忌避率を示すこと明らかにしている。

＜例9＞この試験の目的は、さまざまな天然物由来の化合物の、蚊、Aedes aegypti に対する空間忌避率および接触忌避率を決定することであった。

〔材料〕アミリス精油：Phoenix (NP) から入手したアミリス精油、およびEssencial Oil University (EOU) (Southall, Middlesex, United Kingdom) から入手したアミリス精油を試験した。アミリス精油は、オーセージオレンジ中の二つの主要忌避剤である、elemolとeudesmolを多量に含むことが報告されているので、試験用に購入した。しかしながら、elemolとeudesmol両方の個々の異性体も、アミリス精油中に存在している。当分野で周知である従来のガスクロマトグラフィー／質量分析法を用い、筆者らは、Phoenix NP 由来のアミリス精油中に、多量の両セスキテルペノイド（すなわち、精油の50重量%以上）を確認した。しかしながら、EOU由来のアミリス精油は異なる組成であることがわかった。
elemi：elemiはPhoenix NP から入手した。
コントロール：99%を超える純度のヘキサンをFischer Scientific Inc. から購入した。ヘキサンは試験するさまざまな化合物とともに媒体としても使用した。

〔試験方法〕濃度0.5% の試験溶液（直径9 cmの濾紙に1 ml）である以外は、例1で説明した試験方法を使用した。忌避剤材料の0.5% 溶液1 mlを前記の大きさの濾紙に滴下し、78.6 μg/cm²とした。また、6反復ではなく、3反復のみを使用した。

〔結果〕表21は、静止空気嗅覚計での、elemi精油、アミリス精油（Phoenix Natural Products Ltd.）、アミリス精油（Essential Oil University）、elemol（プラクティカルグレード）、および無処理表面（コントロール）に対する、Aedes aegyptiのパーセント忌避率および接触忌避率を示す。

図12は、静止空気忌避チャンバでの3反復測定における、elemi精油、アミリス精油（Phoenix Natural Products Ltd.）、アミリス精油（Essential Oil University）、elemol（プラクティカルグレード）、および無処理表面（コントロール）に対する、ネッタイシマカ、Aedes aegypti、雌成虫のパーセント忌避率（15分）を示す。

表21は、二つの精油が、表1で使用した濃度の半分の濃度、すなわち、78.6 μg/cm²（各材料の0.5% 溶液1 mlを濾紙に処理することによって得られた）で、効果的な空間忌避剤であることを示す。

Phoenix NP 由来のアミリス精油は、非常に効果的な空間忌避剤であった。elemolは有意な忌避剤であったが、Phoenix NP 由来のアミリス精油ほど強力ではなかった。elemi油は少量のelemolを含むので試験したが、この低濃度では有効ではなかった。しかしながら、例えば、ここで使用した濃度の約10倍等のより高濃度では、活性があるかもしれない。EOU由来のアミリス精油は、この濃度では有意な忌避剤ではなかった。試験した3つの材料は、接触忌避方式による有意な忌避剤であった。すなわち、アミリス精油およびelemolは接触による忌避剤であり、一方elemi油は接触忌避剤ではなかった。

これらの結果は、Phoenix NPのアミリス精油およびelemolは、低濃度でもなお有効であったことを示した。この化合物類は、より低濃度でさえも有効である可能性がある。しかしながら実使用では、標的範囲がこれらの試験で使用された標的範囲より概して広いので、より高い濃度が要求されそうである。

＜例10＞この試験の目的は、蚊、Culex pipiens に対する、さまざまな天然物由来化合物の空間忌避率および接触忌避率を決定するために行った。

〔蚊〕Culex pipiens：蚊は、上述した供給源と同じ供給源から入手した。

〔材料〕イヌハッカは、上述のように準備した。シャムウッドは、Oshadhi Limited（Petaluma, California）から入手した。

〔試験方法〕試験方法は例1で説明したとおりである。また、6反復ではなく、3反復のみを使用した。

〔結果〕表22は、シャムウッド精油、シャムウッド精油／イヌハッカ精油混合物、およびコントロールである溶媒のみに対する、15分忌避率と接触忌避率を示す。平均値およびそれらに関連する平均値標準誤差（SEM）を用いて、選択したサンプルの忌避率を表22に示すように決定した。

図13は、静止空気忌避チャンバでの3反復で測定した、シャムウッド精油、シャムウッド精油／イヌハッカ精油混合物、およびコントロールである溶媒のみに対する、ネッタイシマカ、Aedes aegypti、雌成虫のパーセント忌避率（15分）を示す。

表22に示すように、シャムウッド精油は蚊を忌避することについてかなり効果的であるが、イヌハッカ精油と混合した場合、よりいっそう忌避する。さらなる試験により、2種の主要化合物、すなわちネロリドールとフォキエノールを含む、シャムウッド精油の個々の成分の忌避率を決定するつもりである。さらに他の試験は、イヌハッカ精油の個々の成分、すなわち、Z,E-ネペタラクトンとZ,E-ネペタラクトンを含む。二つの化合物の割合を変化させた他の混合物もまた試験される。

〔結論〕全ての刊行物、特許、および特許文献が、参照によって個々に組み込まれるかのように、それぞれその全体として、参照によって個々に組み込まれるかのように、参照によって本明細書に組み込まれる。なんらかの矛盾がある場合には、いくつかの定義を含む本開示が優先する。

具体的な実施形態が、本明細書に例示され、説明されているが、当業者によって認識されるように、同じ成果を達成するために計画される任意の計画例が、示された具体的な実施形態に代わりうる。この応用例は本主題の任意の適用例、または変形例を含むように意図される。例えば、実施形態は忌避剤に注目しているが、忌避剤は殺虫剤としても効果的に機能するので、いくつかの実施形態は、標的害虫を殺すように処方することが可能である。それゆえ、本発明の実施形態は請求項およびその均等物によってのみ限定されることを明らかに意図するものである。

実施形態における、波長およそ254 nmでの、「時間」分（min）に対する「吸光度」ミリ吸光単位（mAu）に関する、イヌハッカの水蒸気蒸留物に含まれる精油の、高速液体クロマトグラフィー（「HPLC」）グラフを示す。 実施形態における、波長およそ254 nmでの、時間（min）に対する吸光度（mAu）に関する、図1で説明された水蒸気蒸留物から単離されたE,Z-ネペタラクトンのHPLCグラフを示す。 実施形態における、波長およそ254 nmでの、時間（min）に対する吸光度（mAu）に関する、図1で説明された水蒸気蒸留物から単離されたZ,E-ネペタラクトンのHPLCグラフを示す。 本発明の実施形態における、リテンションタイム（分）に対する存在量に関する、成熟オーセージオレンジの水蒸気蒸留から収集された揮発性物質群の、キャピラリーガスクトマトグラフィー（「GC」）のグラフを示す。名称のついたGCピークは、GCリテンションタイム指標に連結した質量分析計を用いて同定された揮発性成分を示す。 いくつかの実施形態における、リテンションタイム（分）に対する存在量に関する、未成熟オーセージオレンジの水蒸気蒸留から収集された揮発性物質群のGCのグラフを示す。名称のついたGCピークは、GCリテンションタイム指標に連結した質量分析計を用いて同定された揮発性成分を示す。 いくつかの実施形態における、リテンションタイムに対する存在量に関する、成熟オーセージオレンジの固相マイクロ抽出（SPME）から収集された揮発性物質群のGCのグラフを示す。名称のついたGCピークは、GCリテンションタイム指標に連結した質量分析計を用いて同定された揮発性成分を示す。 いくつかの実施形態における、リテンションタイムに対する存在量に関する、未成熟オーセージオレンジのSPMEから収集された揮発性物質群のGCのグラフを示す。名称のついたGCピークは、GCリテンションタイム指標に連結した質量分析計を用いて同定された揮発性成分を示す。 いくつかの実施形態における、静止空気忌避チャンバでの、イヌハッカ精油、elemol、DEET、オーセージオレンジ精油および溶媒コントロールの、157 μg/cm²施用（1% 濃度）に対する、アカイエカ、Culex pipiens のパーセント忌避率（15分）を示す。 いくつかの実施形態における、静止空気忌避チャンバでの、イヌハッカ精油、elemol、DEET、オーセージオレンジ精油および溶媒コントロールの、78.6 μg/cm²施用（0.5% 濃度）に対する、アカイエカ、Culex pipiens のパーセント忌避率（15分）を示す。 いくつかの実施形態における、静止空気忌避チャンバでの、イヌハッカ精油、elemol、DEET、オーセージオレンジ精油および溶媒コントロールの、15.7 μg/cm²施用（0.1% 濃度）に対する、アカイエカ、Culex pipiens のパーセント忌避率（15分）を示す。 いくつかの実施形態における、イヌハッカ精油、アミリス精油、イヌハッカ精油／アミリス精油混合物、およびイヌハッカ精油／elemol混合物157 μg/cm² (1% 溶液)についての、静止空気忌避チャンバでの6反復測定の、ネッタイシマカ、Aedes aegypti雌成虫のパーセント忌避率（15分）を示す。 いくつかの実施形態における、elemi精油、アミリス精油（Phoenix Natural Products Ltd.）、アミリス精油（Essential Oil University）、elemol（プラクティカルグレード）、および未処理表面（コントロール）についての、静止空気忌避チャンバでの3反復測定の、ネッタイシマカ、Aedes aegypti雌成虫のパーセント忌避率（15分）を示す。 いくつかの実施形態における、シャムウッド精油、シャムウッド精油／イヌハッカ精油混合物、および溶媒のみのコントロールについての、静止空気忌避チャンバでの3反復測定の、ネッタイシマカ、Aedes aegypti雌成虫のパーセント忌避率（15分）を示す。

Claims (32)

1. 効果的に忌避する量の、一種以上のセスキテルペノイド類および一種以上のモノテルペノイド類を、媒体と組み合わせて含む忌避化合物であって、前記化合物は標的範囲から標的害虫を追い払うように処方される、忌避化合物。
2. 前記一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類が、環状または非環式である、請求項1の化合物。
3. 前記一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類は、オーセージオレンジ精油、オーセージオレンジ精油の一種以上の個々の成分、アミリス精油、アミリス精油の一種以上の個々の成分、シャムウッド精油、シャムウッド精油の一種以上の個々の成分、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1の化合物。
4. 前記一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類は、elemol、β-elemol、β-eudesmol、(E)-nerolidol、fokienol、γ-eudesmol、α-muurolol、α-cadinol、α-eudesmol、dauca-8(14),11-dien-9-ol、1-ヘキサノール、hedycaryol、β-eudesmol、farnesol、myrtenol、globulol、Z,E-farsenol、1-ドデカノール、1-デカノール、ヘプタナール、4-メチルフェノール、2,6-ノナジエナール、E,Z-デカナール、elemol/hedycaryol、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から3いずれかの化合物。
5. 前記一種以上のモノテルペノイド類は、イヌハッカ精油、ネペタラクトン、Z,E-ネペタラクトン、E,Z-ネペタラクトン、Z,Z-ネペタラクトン、およびE,E-ネペタラクトン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から4いずれか一種の化合物。
6. 効果的に忌避する量の、媒体と組み合わせた一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類を含む忌避化合物であって、前記一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類は、アミリス精油、シャムウッド精油、(E)-nerolidol、fokienol、γ-eudesmol、α-muurolol、α-cadinol、α-eudesmol、dauca-8(14),11-dien-9-ol、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、ここで前記化合物は標的範囲から標的害虫を追い払うように処方される、忌避化合物。
7. 前記効果的に忌避する量は、前記標的害虫の何匹かもしくは全部を殺すのに十分な量である、請求項1から6いずれかの化合物。
8. p-menthane diol、桂皮アルコール、ヒメコウジ、シトロネラおよびそれらの組み合わせをさらに含む、請求項1から7いずれかの化合物。
9. 前記媒体は、固体、液体、または気体である、請求項1から8いずれかの化合物。
10. 前記媒体は、油、ポリマー、プラスティック、ワックス、木材、ゲル、コロイド、粒状物質、粉末、粉体、散布、潅注手段、乳化濃縮、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1から9いずれかの化合物。
11. 前記コロイドはクリームまたはローションであり、前記油は植物油であり、前記ポリマーは緩放出ポリマーであり、前記粒状物質はクレイまたは鉱物であり、前記乳化濃縮は床磨き剤、シリコンコーキング、エアロゾルスプレー、またはミストスプレーである、請求項10の化合物。
12. 前記標的範囲は、人間または動物である、請求項1から11いずれかの化合物。
13. 前記動物は、ペットもしくは家畜である、請求項12の化合物。
14. 前記標的範囲は、屋外または屋内である、請求項1から11いずれかの化合物。
15. 前記標的範囲は、衣料品である、請求項1から11いずれかの化合物。
16. 前記標的範囲は、庭園、庭、植物、キャンプ場、テント、ベッドネット、寝袋、水域、公園、地面、納屋、商業用建物、私用建物、家、戸棚、貯蔵容器、荷造り材料、敷きわらからなる群から選択される、請求項1から11いずれかの化合物。
17. 前記標的害虫は、アリ、ゴキブリ、蚊、ブユ、イエバエ、羽虫、貯穀害虫、蛾、寄生バエ、ダニ、クモからなる群から選択される節足動物である、請求項1から16のいずれか一つの化合物。
18. 前記貯穀害虫は、コクゾウムシ、コクヌストモドキ、ノコギリヒラタムシ、ノシメマダラメイガであり、前記蛾は衣蛾である、請求項17の化合物。
19. 前記蚊は、ネッタイシマカ、アカイエカ、または西部ウマ脳炎媒介蚊であり、前記ハエはイエバエであり、前記ゴキブリはチャバネゴキブリである、請求項18の化合物。
20. 効果的に忌避する量の化合物を標的範囲内または周囲に施用するステップを含む、標的範囲から標的害虫を忌避するための方法であって、前記化合物は、一種以上のモノテルペノイド類、および一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類、ならびに媒体の混合物を含むことを特徴とする、方法。
21. 効果的に忌避する量の化合物を標的範囲内または周囲に施用するステップを含む、長期間の忌避効果を提供するための方法であって、前記化合物は、一種以上のセスキテルペノイド類、または一種以上のモノテルペノイド類を含み、ここで、標的害虫は2時間を越えて忌避されることを特徴とする、方法。
22. 一種以上のセスキテルペノイド類のうち少なくとも一種、および一種以上のモノテルペノイド類のうち少なくとも一種は、天然物由来の原料に由来する、請求項20から21いずれかの方法。
23. 前記天然物由来の原料は、イヌハッカ、未成熟オーセージオレンジ、成熟オーセージオレンジ、ペルビアンバジル、Bothriochloa pertusa、マンゴー、ネーブルオレンジ、Cleome monophylla、Leptospermum scoparium、Kunzea erocoides、シャムウッド、アミリス、昆虫ホルモン、フェロモン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項22の方法。
24. 前記一種以上のモノテルペノイド類は、イヌハッカ精油、ネペタラクトン、Z,E-ネペタラクトン、E,Z-ネペタラクトン、Z,Z-ネペタラクトン、およびE,E-ネペタラクトン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項20から22いずれかの方法。
25. 前記一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類は、オーセージオレンジ精油、オーセージオレンジ精油の一種以上の個々の成分、アミリス精油、アミリス精油の一種以上の個々の成分、シャムウッド精油、シャムウッド精油の一種以上の個々の成分、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項20から22のいずれか、または請求項24の方
    法。
26. 前記シャムウッド精油の前記一種以上の個々の成分は、β-elemol、β-eudesmol、(E)-nerolidol、fokienol、γ-eudesmol、α-muurolol、α-cadinol、α-eudesmol、およびdauca-8(14),11-dien-9-ol を含む、請求項25の方法。
27. 前記アミリス精油の前記一種以上の個々の成分は、valerianol および10-epi-gamma eudesmol を含む、請求項25または26の方法。
28. 前記一種以上の酸素含有セスキテルペノイド類は、elemol、β-elemol、β-eudesmol、(E)-nerolidol、fokienol、γ-eudesmol、α-muurolol、α-cadinol、α-eudesmol、dauca-8(14),11-dien-9-ol、1-ヘキサノール、hedycaryol、β-eudesmol、farnesol、myrtenol、globulol、Z,E-farsenol、1-ドデカノール、1-デカノール、ヘプタール、4-メチルフェノール、2,6-ノナジエナール、E,Z-デカナール、elemol/hedycaryol、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項24の方法。
29. 標的害虫は、少なくとも6時間忌避される、請求項20から28いずれかの方法。
30. 前記標的害虫は、アリ、ゴキブリ、蚊、ブユ、イエバエ、羽虫、貯穀害虫、蛾、寄生バエ、ダニ、クモからなる群から選択される節足動物である、請求項20から29のいずれか一つの方法。
31. 前記標的害虫は、前記忌避化合物に、接触、燻蒸、水曝露、またはそれらの組み合わせによって曝露される、請求項20から30いずれかの方法。
32. 前記化合物は、前記標的範囲に、放出制御局部放出源ディスペンサーで届けられる、請求項20から31いずれかの方法。

Images