JP2013177341A

JP2013177341A - 昆虫防除剤

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Publication number: JP2013177341A
Application number: JP2012041791A
Authority: JP
Inventors: Naoko Saito; 菜穂子齋藤; Makiko Muroi; 麻紀子室井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-09
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: JP5840028B2

Abstract

【課題】有害な昆虫の防除に有用な昆虫防除剤の提供。
【解決手段】下記式（１）で示される化合物を有効成分とする昆虫防除剤（式中、Ｒ₁は、直鎖又は分枝鎖のＣ₂−Ｃ₄アルキル基であり、Ｒ₂は、水素又はメチル基であり、Ｒ₃は、Ｃ₁−Ｃ₂ヒドロキシアルキル基である）。
【化１】

【選択図】なし

Description

本発明は、昆虫防除剤に関する。

ヒトに有害な昆虫を忌避する素材としては、ＤＥＥＴ（N,N-ジエチル-m-トルアミド）が広く知られている。しかしながら、ＤＥＥＴは、連用が神経毒性を示すとの報告があり、近年乳幼児等への使用に注意喚起がなされている。そのため、安心安全な新規忌避剤の開発が求められている。

ＤＥＥＴの昆虫忌避メカニズムは長い間不明であったが、最近、ＤＥＥＴが昆虫の嗅覚に作用してその効果を発揮しているということがショウジョウバエおよび蚊を用いた実験により明らかとされた（非特許文献１）。つまり、昆虫の匂いによる誘引行動を抑制する素材は、新規の昆虫忌避剤になる可能性がある。

これまでに、忌避成分として揮散性の天然精油やその組成成分を利用しようとする提案がいくつかある。例えば、シトロネラ油やその主成分であるシトロネラールが蚊に対して忌避効果を示すことはよく知られている。しかしながら、シトロネラールは嗜好の分かれる独特の香りを有し、それ故に必ずしも満足な忌避剤とはいえない。

Mathias Ditzen et al.; Science 319, 1838-1842(2008)

本発明は、有害な昆虫の防除に有用な昆虫防除剤、及び当該剤を用いた昆虫防除方法に関する。

本発明者は、ショウジョウバエの行動を指標に化合物をスクリーニングした結果、昆虫防除効果を有する一連の化合物群を見出した。
すなわち、本発明は以下を提供する。
１）下記式（１）
（式中、Ｒ₁は、直鎖又は分枝鎖のＣ₂−Ｃ₄アルキル基であり、Ｒ₂は、水素又はメチル基であり、Ｒ₃は、Ｃ₁−Ｃ₂ヒドロキシアルキル基である）
で示される化合物を有効成分とする昆虫防除剤。
２）Ｒ₂が水素であり、Ｒ₃がヒドロキシメチルである１）記載の昆虫防除剤。
３）下記式（１）
（式中、Ｒ₁は、直鎖又は分枝鎖のＣ₂−Ｃ₄アルキル基であり、Ｒ₂は、水素又はメチル基であり、Ｒ₃は、Ｃ₁−Ｃ₂ヒドロキシアルキル基である）
で示される化合物に昆虫を曝露する工程を含む、昆虫防除方法。
４）Ｒ₂が水素であり、Ｒ₃がヒドロキシメチルである３）記載の方法。

本発明の昆虫防除剤で動植物の個体や環境を処理することにより、当該個体や環境における昆虫防除が可能になる。また、本発明の昆虫防除剤は、スズラン様の芳香を有するので、塗布や散布などさまざまな形態で好適に使用することができる。

実施例１で使用した実験装置の模式図。本発明の昆虫防除剤によるショウジョウバエの忌避効果。エラーバー＝SE。本発明の昆虫防除剤による蚊の忌避効果。エラーバー＝SE。

本発明の昆虫防除剤は、有効成分として下記式（１）で表される化合物（以下、式（１）化合物）を含有する。本発明の昆虫防除剤は、下記に挙げる式（１）化合物のいずれか１種を含有していればよいが、式（１）化合物の２種以上を任意の組み合わせで含有していてもよい。また本発明の昆虫防除剤は、本質的に、式（１）化合物のいずれか１種又は２種以上の組み合わせからなるものであってもよい。

上記式中、Ｒ₁は、直鎖又は分枝鎖のＣ₂−Ｃ₄アルキル基であり、好ましくはエチル基又は分枝Ｃ₃−Ｃ₄アルキル基である。Ｒ₂は、水素又はメチル基であり、好ましくは水素である。Ｒ₃は、Ｃ₁−Ｃ₂ヒドロキシアルキル基であり、好ましくはヒドロキシメチルである。

上記式（１）化合物は、Firmenich、Symrise等より購入することができる。また、特開２００８−１６６７号公報に記載の方法で合成することができ、または特開平１−２０７２５２号公報に記載の方法に従って、市販されているｐ−イソブチルベンズアルデヒド、ｐ−エチルベンズアルデヒドを出発原料として合成することができる。あるいは、特許第３７５６３３２号公報に記載の方法に従って、市販されているｐ−ブロモベンジルアルコールから（４−（ブトー２−エンー２−イル）シクロヘキシル）メタノールを合成し、次いで二重結合を還元することで合成することができる。

本発明の昆虫防除剤が適用される「昆虫」としては、あらゆる昆虫が挙げられるが、好ましくは、カ、ハエ、コバエ又はショウジョウバエ、ガ、チョウ、ゴキブリ等の飛翔昆虫であり、このうちカ、ハエ、コバエ又はショウジョウバエがより好ましい。

本発明の昆虫防除剤の適用対象としては、当該昆虫が存在し得る動物や植物、及び任意の環境であればよい。動物に適用する場合は、例えば、ヒト、家畜、ペット動物等の動物の毛や皮膚、衣服等に適用すればよい。植物に適用する場合は、例えば、農作物、庭木、花壇、インテリア植物等の植物の花、葉、茎、幹等に適用すればよい。環境としては、当該動物の生活する環境や植物の栽培場所等が挙げられ、例えば、住居、オフィス、食堂、倉庫、公共施設、公園、畑、庭、花壇等が挙げられる。

本明細書において、「昆虫防除」とは、昆虫の忌避、防虫、及び昆虫の駆除を含む概念である。本発明における「忌避効果」とは、本発明の昆虫防除剤を含有するか又は当該剤で処理された対象から、不含有又は未処理対象と比べて、より多くの昆虫が忌避する効果である。本発明における「防虫効果」及び「駆除効果」とは、本発明の昆虫防除剤を含有するか又は当該剤で処理された対象において、不含有又は未処理対象と比べて、昆虫の存在数が減少する効果である。
例えば、本発明における「忌避効果」とは、本発明の昆虫防除剤で処理された対象と未処理対象との間での、対象から忌避した昆虫数の差〔忌避率（％）＝(未処理対象に存在する昆虫数−本発明の昆虫防除剤で処理した対象に存在する昆虫数)/全昆虫数×100〕として求められ得る。例えば、「忌避効果」とは、少なくとも約２５％の忌避率で昆虫が忌避することであり得る。好ましくは、少なくとも約５０％の忌避率で昆虫が忌避することであり得る。より好ましくは、少なくとも約７０％の忌避率で昆虫が忌避することであり得る。

上記式（１）化合物は、昆虫の忌避行動を引き起こす化合物として見出された。よってこれら式（１）化合物は、昆虫の防除のために使用することができる。よって当該式（１）化合物は、昆虫防除のための有効成分であり得、または昆虫防除のための組成物に有効成分として含有され得る。あるいは、当該式（１）化合物は、昆虫防除剤又は昆虫防除のための組成物の製造のために使用することができる。

上記昆虫防除剤又は昆虫防除のための組成物は、式（１）化合物以外に、他の昆虫防除成分、例えばＤＥＥＴや、特表２００７−５０２８６０号公報に記載の昆虫防除効果のある精油等を含有していてもよい。さらに所望の効果や適用対象にあわせて、他の有効成分、例えば、殺虫剤、殺菌剤、殺鼠剤、抗菌剤、消毒剤、除草剤、植物成長促進剤、化粧成分、香料、矯臭剤、洗剤、柔軟剤等を含有していてもよい。例えば、動物の皮膚に適用する組成物であれば、式（１）化合物や他の昆虫防除成分に加えて、保湿剤、紫外線防止剤、抗菌剤、抗炎症剤、香料、矯臭剤等を含有することができる。

上記昆虫防除剤又は組成物の形態は特に限定されず、固形、半固形、ゲル、液体、スプレー等が挙げられる。当該昆虫防除剤又は組成物は、定法に従い、式（１）化合物や上記他の成分と、適切な担体とを混合することによって製造することができる。当該昆虫防除剤又は組成物における式（１）化合物の含有量は、例えば皮膚外用剤であれば、０．０００１〜５０質量％、好ましくは０．００１〜１０質量％であればよい。

また本発明は、上記式（１）化合物に昆虫を曝露する工程を含む、昆虫防除方法を提供する。例えば、本発明の方法においては、当該昆虫が存在するか又は存在する可能性があり、昆虫防除が所望される対象、例えば、上述の動物や植物及び任意の環境を式（１）化合物で処理し、当該式（１）化合物に昆虫を曝露させればよい。式（１）化合物に曝された昆虫は、当該化合物で処理された対象から忌避するので、当該対象を昆虫から防除することが可能になる。
上記式（１）化合物は、目的とする昆虫が忌避する有効量で、対象となる動植物や環境に適用されればよい。例えば、蚊やハエを防除するためにヒトの皮膚に塗布する場合には、０．０１〜１０００μｇ／ｃｍ²皮膚程度の量で使用されればよい。

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。

製造例化合物の合成
製造例１
（４−イソブチルシクロヘキシルメタノールの製造）
４−イソブチルシクロヘキシルメタノールは、特開平１−２０７２５２号公報に記載の方法に従って、市販されているｐ−イソブチルベンズアルデヒドを出発原料として合成することができる。得られる生成物は下記の通りに同定される。なお、スペクトルデータはシス体とトランス体の混合物の合計として表記している。
1H-NMR(CDCl₃, 400MHz,δppm): 0.85 (4H, d, J=6.4Hz), 0.86 (8H, d, J=6.4Hz), 1.04 (1.3H, t, J=7.2Hz), 1.11 (2.7H, t, J=7.2Hz), 1.21-1.83 (22H, m), 3.43 (1.3H, dd, 5.6Hz, 5.6Hz), 3.53 (2.7H, dd, 5.2Hz, 6.4Hz)
¹³C-NMR(CDCl₃, 100MHz,δppm): 23.3(2C), 23.3(2C), 25.2, 25.5, 25.8(2C), 29.4(2C), 29.9(2C), 32.9, 33.3(2C), 35.7, 38.8, 41.1, 43.8, 47.3, 66.7, 69.1

製造例２
（４−エチルシクロヘキシルメタノールの製造）
４−エチルシクロヘキシルメタノールは、製造例１と同様の方法を用い、出発原料をｐ−エチルベンズアルデヒドに変えることで合成することができる。得られる生成物は下記の通りに同定される。なお、スペクトルデータはシス体とトランス体の混合物の合計として表記している。
¹H-NMR(CDCl₃, 400MHz,δppm): 0.86 (2H, t, J=7.2Hz), 0.87 (4H, t, J=7.6Hz), 0.85-0.98, 1.07-1.11, 1.18-1.52, 1.62-1.68, 1.78-1.80 (24H, m), 3.43 (0.7H, t, J=6.0Hz), 3.43 (0.7H, t, J=6.0Hz), 3.52 (1.3H, t, J=7.2Hz), 3.52 (1.3H, t, J=5.2Hz)
¹³C-NMR(CDCl₃, 100MHz,δppm): 11.95, 12.33, 25.78(2C), 27.08, 28.82(2C), 29.91(2C), 30.37, 32.67(2C), 37.43, 38.75, 39.98, 41.08, 66.65, 69.06

製造例３
（４−ｓｅｃ−ブチルシクロヘキシルメタノールの製造）
４−ｓｅｃ−ブチルシクロヘキシルメタノールは、特許第３７５６３３２号公報に記載の方法に従って、市販されているｐ−ブロモベンジルアルコールから（４−（ブトー２−エンー２−イル）シクロヘキシル）メタノールを合成し、次いで二重結合を還元することで合成できる。得られる生成物は下記の通りに同定される。なお、スペクトルデータはシス体とトランス体の混合物の合計として表記している。
¹H-NMR(CDCl₃, 400MHz,δppm): 0.82 (6H, d, J=6.4Hz), 0.85 (6H, t, J=7.4Hz), 0.88-1.61 (24H, m), 1.63-1.85 (4H, m), 3.43 (1.2H, d, J=6.0Hz), 3.57 (2.8H, t, J=7.2Hz)
¹³C-NMR(CDCl₃, 100MHz,δppm): 12.01, 12.39, 16.16, 16.40, 24.96, 26.30, 26.70, 26.83, 27.00, 27.13, 28.29, 30.13, 30.24, 30.36, 37.56, 37.65, 39.99, 41.16, 41.41, 42.75, 65.51, 69.12

製造例４
（４−イソプロピル−１−メチル−シクロヘキシル）−メタノールの製造）
特開２００８−１６６７号公報に記載の方法で合成した。

実施例１ショウジョウバエに対する忌避効果評価
（ショウジョウバエの準備）
ショウジョウバエはCanton Sを使用した。ショウジョウバエの餌は次のように作製した。コーンミール（オリエンタル）70g/L、乾燥ビール酵母（アサヒフードアンドヘルスケア）40g/L、グルコース（シグマ）100g/L、アガロース0.53 g/Lを水600mLと混合し、攪拌しながら９３℃まで加熱し、そのまま１０分間攪拌した。その後10%ボーキニン（WAKO、70%エタノールにて溶解）5mL/L、プロピオン酸（WAKO）5mL/Lを添加後、ショウジョウバエ飼育用フラスコ（サーモフィッシャーサイエンティフィック）に適当量分注し、フラスコにスポンジ栓（サーモフィッシャーサイエンティフィック）をした状態で室温下１日乾燥させ、その後ビニール袋内で室温保管し、１ヶ月以内に使用した。
ショウジョウバエの継代は、羽化後１週間以内程度の雄、雌各２０匹を新しいフラスコに移し、約１０日後、蛹が多数形成されたころを見計らって親をフラスコから除くことにより行った。継代、実験操作などで必要な場合にはＣＯ₂を用いて麻酔を行った。

（実験装置）
ショウジョウバエの行動を評価する装置を、図１のとおり作製した。縦５１ｍｍ、横１０８ｍｍ、高さ３０ｍｍ程度の蓋付アクリルケースに、バイアル（ＭＫＣ−３０：ハイテック）の直径と同じ大きさである２２ｍｍの穴を下部に２箇所、上部に１箇所開けたもの（三力製作所）を用意した。このケースの上部の穴はスポンジ栓で栓をし、麻酔操作などの際に使用した。下部の穴には、各々、餌入りバイアルをスポンジ栓（ハイテック）を用いて連結し、さらにこの連結部のスポンジ栓に８ｍｍパンチバイオプシを用いて中心に穴を開け、１ｍＬ用広口チップ（ワイドボアチップ：フナコシ）を挿入した。チップの上端内側には、エタノール、又はエタノールを用いて評価濃度に調製した試験化合物５０μＬを浸漬させた濾紙（２ｃｍ×２ｃｍ）を設置した。
餌入りバイアルは、以下のとおり作製した。グレープフルーツジュース（Welch's、カルピス社）50mLとアガロース0.36gを電子レンジで加熱溶解した後、バイアルに適当量（5mmくらいの厚さになるように）分注した。
水アガロースバイアルは、以下のとおり作製した。水50mLとアガロース0.6gを電子レンジで加熱溶解した後、バイアルに適当量（5mmくらいの厚さになるように）分注した。

（行動評価試験）
ショウジョウバエ（雌）６０匹ずつを、水アガロースバイアル中で２５℃、暗条件で一晩飼育し、飢餓状態とした。飢餓状態のショウジョウバエを図１で示した実験装置のアクリルケースに入れ、２５℃、暗条件下で一晩飼育し、次の日、エタノール処理バイアル及び試験化合物処理バイアル中のハエの数、ならびにアクリルケース中に残ったハエの数を計測した。実験はｎ＝３で行った。
計測したハエの数から、下記式のとおり忌避率を計算した。

忌避率（％）
＝(EtOH処理バイアル中のハエ数−試験化合物処理バイアル中のハエ数)/全ハエ数×100

結果を表１及び図２に示す。表１記載の化合物は、ショウジョウバエに忌避行動を誘導した。

実施例２蚊に対する忌避効果評価
蚊に対する忌避試験は、有限会社モストップ（〒276-0029千葉県八千代市村上南2-6-15-302）にて行った。
被験者の試験物質を塗布する側の前腕を、無香料石鹸を用いて洗浄した。約１０分後、被験者の洗浄した前腕に、スプレー容器に入れた試験物質を、伸側及び屈側に計７５回噴霧（約2.5mL）し、乾燥させた。試験物質としては、50%エタノール（溶媒）、3% ４−エチルシクロヘキシルメタノール（製造例２）／50%エタノール溶液、又は6% DEET／50%エタノール溶液（positive control）を用いた。
２０頭の蚊（ヒトスジシマカ、メス、成虫）が入ったナイロンゴーズ袖付き透明アクリル製容器（300mm×300mm×300mm）を３個準備し、試験物質を塗布した腕を１個の容器に挿入し、３分間静置した。腕を抜き取った後、吸血した蚊の数を記録した。続いて腕を２個目の容器に挿入して同様に測定を行った後、さらに続いて３個目の容器に腕を挿入し同様に測定を行った。３回の測定が終了した後、被験者は試験物質を塗布した前腕を、無香料石鹸を用いて洗浄した。約１５分後、同様の手順で異なる試験物質について測定を行った。全ての試験は、新しく準備した蚊及びアクリル製容器を用いて行った。
各試験物質について、３回の測定における吸血した蚊の数の平均値から、下記式のとおり吸血率を計算した。求めた吸血率について、Fisher PLSD法により溶媒に対する有意差検定を行った。

吸血率（％）＝吸血した蚊の数/20×100

結果を図３に示す。４−エチルシクロヘキシルメタノール及びDEETは、溶媒と比較して有意に吸血率を抑制した。

Claims

下記式（１）
（式中、Ｒ₁は、直鎖又は分枝鎖のＣ₂−Ｃ₄アルキル基であり、Ｒ₂は、水素又はメチル基であり、Ｒ₃は、Ｃ₁−Ｃ₂ヒドロキシアルキル基である）
で示される化合物を有効成分とする昆虫防除剤。
Ｒ₂が水素であり、Ｒ₃がヒドロキシメチルである請求項１記載の昆虫防除剤。
下記式（１）
（式中、Ｒ₁は、直鎖又は分枝鎖のＣ₂−Ｃ₄アルキル基であり、Ｒ₂は、水素又はメチル基であり、Ｒ₃は、Ｃ₁−Ｃ₂ヒドロキシアルキル基である）
で示される化合物に昆虫を曝露する工程を含む、昆虫防除方法。
Ｒ₂が水素であり、Ｒ₃がヒドロキシメチルである請求項３記載の方法。