JP2017145263A - 昆虫忌避剤 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた忌避活性を有し且つ安全性の高い、昆虫忌避剤の提供。【解決手段】２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を有効成分とする昆虫忌避剤。【選択図】なし

Description

本発明は昆虫に対して忌避活性を有する昆虫忌避剤に関する。

多くの吸血性の昆虫は、人や動物に病原体を媒介して感染症を引き起こしたり、皮膚の炎症を引き起こす。特に、蚊は、デング熱、ジカ熱、黄熱病、脳炎、マラリアなど人に深刻な疾病を媒介しているため、衛生学的に非常に有害な昆虫である。

これらの昆虫は、動物の体温を感知する温熱センサー、味を感知する味覚受容体、体臭などの揮発性物質を感知する嗅覚受容体、高揮発性物質である二酸化炭素を感知する二酸化炭素受容体等の優れた化学受容システムを保有し、多様な行動をとっている。例えば、メス蚊は、産卵前に血を求めて、動物が呼吸によって吐き出す二酸化炭素や体臭を辿って動物に近づき、温熱センサーによって体温を感知して目標の動物を探知し、吸血することが知られている。

近年、斯かる昆虫が有する化学受容システムに変化を与えて昆虫の認知感覚を無力化することにより、当該昆虫を忌避する手段が考案され、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−メチルベンズアミド(ＤＥＥＴ)や、ｐ−メンタン−３，８−ジオール（ＰＭＤ）といった嗅覚受容体に作用する物質が忌避剤として用いられている。
しかし、ＤＥＥＴには不愉快なにおいがあり、また皮膚浸透力が高いことから幼児や敏感性皮膚の人に対しては使用が制限され、また持続時間も２〜３時間であると云う問題がある。

また、レモンユーカリ油、レモングラス油、オレンジ油、カシア油等の天然精油に飛翔昆虫忌避効果があること（例えば特許文献１）等が報告されているが、それらの忌避効果は必ずしも十分であるとはいえず、その実用性に問題がある。

特開２００２−１７３４０７号公報

本発明は、優れた忌避活性を有し且つ安全性の高い、昆虫忌避剤を提供することに関する。

本発明者は、昆虫の二酸化炭素刺激に対する神経応答を抑制する素材を、電気生理学的手法を用いて探索した結果、特定の香料化合物に優れた二酸化炭素応答抑制活性があり、昆虫忌避剤として有用であることを見出した。

すなわち、本発明は、以下の１）〜３）に係るものである。
１）２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を有効成分とする昆虫忌避剤。
２）２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を有効成分とする昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
３）２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を哺乳動物の皮膚に塗布する昆虫忌避方法。

本発明によれば、昆虫の二酸化炭素応答を抑制することによって優れた忌避効果を示し、ＤＥＥＴやＰＭＤといった汎用されている忌避剤とはメカニズムが異なり、且つ安全性の高い昆虫忌避剤を提供することができる。

本発明の２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニル（以下「本発明の化合物」とも称する）は、何れも香料として知られている化合物であり、以下のとおり市販されている。
・２−メトキシ−４−プロピルフェノール：シグマアルドリッチ（SIGMA-ALDRICH）社
・９−デセン−１−オール：シグマアルドリッチ（SIGMA-ALDRICH）社
・１−オクテン−３−オール：シグマアルドリッチ（SIGMA-ALDRICH）社
・１−デカノール：シグマアルドリッチ（SIGMA-ALDRICH）社
・２−エチルヘキサン酸エチル（イロチル）：花王社
・酢酸 トランス−２−ヘキセニル：シグマアルドリッチ（SIGMA-ALDRICH）社
・２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル（ポワレネート）：花王社
・フェニル酢酸エチル：東京化成工業社
・２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール（イソシクロゲラニオール）：インターナショナル フレーバーズ アンド フラグランシズ （International Flavors and Fragrances：IFF）社
本発明において、斯かる化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

本発明において、対象となる昆虫としては、二酸化炭素受容応答システムを備えたものであれば特に限定されず、吸血性又は非吸血性の何れでもよい。例えば、アカイエカ、コガタアカイエカ、ネッタイシマカ、ヒトスジシマカ、シナハマダラカ等の蚊（メス）類、イエバエ、オオイエバエ、ヒメイエバエ、クロバエ、ニクバエ、タネバエ、タマネギバエ、ミバエ、ショウジョウバエ、チョウバエ、チェチェバエ等のハエ類、アブ類、ブユ類、サシバエ類、ヌカカ類、ユスリカ科等が挙げられ、このうち、蚊類、ハエ類、ブユ類、サシバエ類が好ましい。

後記実施例に示すように、本発明の化合物はヒトスジシマカの二酸化炭素応答を神経レベルで抑制し、蚊の人体への誘引行動を抑制する。したがって、本発明の化合物は、昆虫忌避剤及び昆虫の二酸化炭素応答抑制剤（以下、「二酸化炭素応答抑制剤」と略記する）となり得、また、昆虫忌避剤及び二酸化炭素応答抑制剤を製造するために使用することができる。すなわち、本発明の化合物は、昆虫忌避又は二酸化炭素応答抑制のために使用することができる。
ここで、「昆虫忌避」とは、昆虫を対象物へ寄せ付けないこと、或いは昆虫が対象物へ寄り付かないことを意味し、「昆虫の二酸化炭素応答抑制」とは、昆虫が有する二酸化炭素受容応答を無力化又は低減化して、二酸化炭素に対する認知感覚を制御し、二酸化炭素源への誘引行動を抑制することを意味し、昆虫に対して殺虫力を有し、昆虫を駆除するものとは異なる。
尚、昆虫の二酸化炭素応答は、公知の単一感覚毛記録法（Nature 461, 277-281 (10 September 2009)）を用いて、電極を感覚毛に刺入後、二酸化炭素刺激に対する神経発火パターンを確認することにより測定することができる。

本発明の昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤は、人を始めとする哺乳動物の皮膚に塗布する、当該皮膚に直接又は間接的に接触する服、付随品等のアパレル物品に付着又は保持させる、あるいは室内、車内等の一定の空間に散布（蒸散又は揮散させる場合を含む）する等の手段によって、昆虫を忌避することが可能であり、使用態様に応じて、適宜溶剤や各種製剤添加物等の他の成分を配合し、組成物として製剤化することができる。また、本発明の昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤は、皮膚外用剤、洗浄剤、皮膚化粧料、毛髪化粧料、繊維用柔軟剤、布帛処理剤等に昆虫忌避活性を付与するための素材として使用するものであってもよい。

上記組成物における本発明化合物の配合量は、製剤形態によっても異なるが、組成物全量に対して、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、さらに好ましくは０．１質量％以上であり、且つ好ましくは８０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下であるか、又は好ましくは０．００１〜８０質量％、より好ましくは０．０１〜４０質量％、より好ましくは０．０１〜１０質量％、さらに好ましくは０．１〜１０質量％である。

溶剤や添加物の種類は、昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤の使用形態や使用目的に応じて適宜選択できるが、溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等の低級アルコールや水等が挙げられる。
また、添加物としては、種々の化成品、化粧品等に一般に用いられる添加物が挙げられ、具体的には、界面活性剤、有機溶媒、油性成分、保湿剤、粉体、可溶化剤、増粘剤、樹脂、洗浄剤、防腐剤、紫外線吸収剤、無機物、香料、色素、消臭剤、精油、薬剤、植物抽出物、その他の忌避剤等が挙げられる。

本発明の昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤の製剤形態は、使用態様に応じて適宜設定すればよく、液体、クリーム、ローション、乳液、ゲル、軟膏剤、粉末、顆粒、噴霧若しくはエアゾールスプレー等のいずれであってもよい。

本発明の昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤を一定の空間に散布する場合には、好適には昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤を担体に保持又は溶剤に溶解させて吸液芯を有する容器に充填し加熱又は送風蒸散させること、又は昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤を担体に保持させ、空間に常温蒸散させる手段を採用できる。この場合、昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤を担持させる担体材料としては、例えば、パルプ、綿、羊毛、麻、絹等の天然繊維；ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリサルフォン、レーヨン、メタアクリル酸樹脂、ガラス繊維等の合成繊維；ゼオライト、タルク、ホワイトカーボン、珪藻土、石灰、シリカゲル、活性炭等の多孔質が挙げられる。

また、本発明の昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤をアパレル物品に付着又は保持させる方法としては、昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤を対象物品に塗布する他、昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤を繊維用柔軟剤に配合し、柔軟剤処理時に付着又は保持させること、或いは各種布帛基材を昆虫忌避剤又は二酸化炭素応答抑制剤で予め処理し、昆虫忌避活性が付与された当該布帛基材を使用して対象物品を製造すること等が挙げられる。

上述した実施形態に関し、本発明においては以下の態様が開示される。
＜１＞２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を有効成分とする昆虫忌避剤。
＜２＞２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を有効成分とする昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
＜３＞昆虫が、蚊類、ハエ類、ブユ類及びサシバエ類からから選ばれる１種以上である＜１＞の昆虫忌避剤又は＜２＞の昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
＜４＞昆虫が蚊類である＜３＞の昆虫忌避剤又は昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
＜５＞２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を哺乳動物の皮膚に塗布する昆虫忌避方法。

＜６＞昆虫忌避剤を製造するための、２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上の使用。
＜７＞昆虫の二酸化炭素応答抑制剤を製造するための、２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、イソシクロシトラール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上の使用。
＜８＞昆虫を忌避するための、２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上の化合物の使用。
＜９＞昆虫の二酸化炭素応答を抑制するための、２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上の化合物の使用。
＜１０＞組成物中における前記有効成分の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、さらに好ましくは０．１質量％以上であり、且つ好ましくは８０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下であるか、又は好ましくは０．００１〜８０質量％、より好ましくは０．０１〜４０質量％、より好ましくは０．０１〜１０質量％、さらに好ましくは０．１〜１０質量％である、＜１＞〜＜４＞の昆虫忌避剤又は昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
＜１１＞２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール及び２−エチルヘキサン酸エチル、酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を皮膚に直接又は間接的に接触するアパレル物品に付着又は保持させる、昆虫忌避方法。
＜１２＞２−メトキシ−４−プロピルフェノール、２−シクロヘキシルプロピオン酸エチル、フェニル酢酸エチル、２，４，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−メタノール、９−デセン−１−オール、１−オクテン−３−オール、１−デカノール、２−エチルヘキサン酸エチル及び酢酸 トランス−２−ヘキセニルから選ばれる１種以上を室内、車内等の一定の空間に散布する、昆虫忌避方法。

実施例１ 二酸化炭素応答抑制効果の評価
文献（Nature 461, 277-281 (10 September 2009)）記載の方法に準じ、以下の通り評価を行った。
（１）ヒトスジシマカの準備
ヒトスジシマカは、住友テクノサービス株式会社より購入した卵を成長させたものを使用した。透明なプラスチックパンに水を１ｃｍ程度張り、卵が産み付けられているろ紙を入れた。毎日、幼虫用餌として、熱帯魚用エサ（テトラミン）を与えた。約１週間後、蛹をスポイトで回収し、２０ｍＬ用プラスチックカップに移し、網を張ったケージに移した。成虫用の餌として、１０質量％スクロースを２５ｍＬプラスチックチューブに入れたものを与えた。羽化後、５日間オスとメスを同じケージで飼育することで交尾を行わせた。飼育５日後、成虫を吸虫管を用いて集め、氷上で５分間麻酔後に、目視下でオスとメスを分け、メスのみを回収した。メス蚊は麻酔下で、羽・肢を取り除き、スライドグラス上に貼り付けた両面テープに背中部を押し付けることで固定し、電極がアクセスしやすい位置に触角・小顎髭を配置した。

（２）神経応答記録用電極の準備
１Ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液を５０ｍＬシリンジに注入し、シリンジをクランプでマグネットスタンドに水平に固定した。電極ホルダーに固定したタングステンワイヤーを水平方向からシリンジの中へと挿入し、顕微鏡下で観察しながら電気分解により、研磨を行なった。交流電源からワニ口クリップで、電極ホルダー、シリンジへと電流を供給した。

（３）神経応答記録
スライドグラス上に準備したヒトスジシマカを顕微鏡下に置き、×１０対物レンズで触角が視野の中心部に来るように位置を調節した。基準電極を昆虫の目に刺入した。匂い刺激用のピペットを小顎髭の近くに設置し、対物レンズを×１００へと変換した。記録電極
を感覚毛に近づけ、微動マニュピレーターを用いて慎重に感覚毛に刺入した。ヒトスジシマカの二酸化炭素感受性の感覚毛は、ペグ状の形状を持つことが顕微鏡下で確認できる。電極を感覚毛に刺入後、自発的な神経発火パターンを確認した。０．１％濃度に調整した二酸化炭素をシリコンチューブで匂い刺激装置につなぎ、小顎髭を１秒間刺激し、二酸化炭素応答を確認した。

（４）二酸化炭素応答抑制効果の評価
試料は、表１に示す香料を、パラフィンオイルを用いて濃度１％に調整したものを使用した。試料をフィルターペーパー（３ｍｍ×５０ｍｍ）上に１５μＬ滴下し、パスツールピペット内に挿入した。ビニールチューブを用いて、パスツールピペットと刺激装置を接続し、空気中の二酸化炭素への応答をモニターしながら、１秒間の匂い刺激を行い、二酸化炭素への応答抑制効果を評価した。応答抑制効果は、溶媒であるパラフィンオイルで刺激後１秒間の神経の発火数、それぞれの試料で刺激後１秒間の神経の発火数を計測し、その比率による評価を行った（Ｎ＝１）。
（数１）
忌避率(%)=100×（[パラフィンオイル刺激後の発火数−試料刺激後の発火数]／[パラフィンオイル刺激後の発火数]）
結果を表２に示す。本発明の化合物は、ヒトスジシマカの二酸化炭素応答を神経レベルで抑制した。

実施例２ 蚊に対するヒト腕への誘引行動抑制評価
評価に用いた蚊は実施例１と同様に準備した。約１５０−２００匹のメスヒトスジシマカをプラスチックケージ（３０×３０×３０ｃｍ）に移した。プラスチックケージは１面
のみに腕を通す穴が開いており、そこから腕を挿入し誘引試験を行う。他３面は網で覆われており、匂いはボックス内に留まらない。使い捨ておむつ用通気性シート（通気度（ＪＩＳ Ｐ８１１７）：２秒／３００ｍＬ・３２枚以上、透湿度（ＪＩＳ Ｚ０２０８）：１ｇ／１００ｃｍ^２・１ｈｒ以上）を６ｃｍ×６ｃｍに切り、５ｃｍ×５ｃｍにカットした
クアラテック手袋（アズワン ８−４０５３−０２）に内側からテープで固定し、評価試料は、エタノールで０．１体積％に濃度を調整し、３０ｍＬを均一に通気性シート上へ塗布した。塗布後、約５分静置し、誘引試験を行った。通気性シートを備えたクアラテック手袋を腕に装着し、腕をプラスチックケージへと挿入した。挿入後、５分間で通気性シート上に降りた蚊の数をカウントした。同一の蚊が何度も降着している場合も重複してカウントした。試料の蚊への影響を考慮し、同一ケージでは４回のみ試験を行い、以後の試験はケージを交換し新たな蚊を用いて行った。忌避効果は、エタノール溶媒のみを塗布した場合の降着数と比較して、忌避率を計算した。
（数２）
忌避率(%)=100×(1−[試料塗布時の降着数]／[エタノール塗布時の降着数]）
結果を表２に併せて示す。本発明の化合物は、ヒトスジシマカに対して優れた忌避効果を示した。

Claims (5)

1. ９−デセン−１−オールを有効成分とする昆虫忌避剤。
2. ９−デセン−１−オールを有効成分とする昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
3. 昆虫が蚊類、ハエ類、ブユ類及びサシバエ類から選ばれる１種以上である請求項１記載の昆虫忌避剤又は請求項２記載の昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
4. 昆虫が蚊類である請求項３記載の昆虫忌避剤又は昆虫の二酸化炭素応答抑制剤。
5. ９−デセン−１−オールを哺乳動物の皮膚に塗布する昆虫忌避方法。