KR100394164B1 - 비행곤충 방제용 살충제 함유제품 - Google Patents

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존 더블유 미코넨
토마스 에이 라지니스
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에스 시이 죤 슨앤드 산 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 비행 곤충의 방충 제품에 관한 것이다. 방충 제품은 수동적 증발에 사용할 수 있는 방출 활성 성분이 함유된다. 방충 활성 성분은 트란스플루트린, 프랄레트린, 테플루트린, 에스비오트린, 및 이의 배합물로 이루어진 그룹중에서 선택된다. 비행 곤충 방충을 위한 본 발명의 방법은 트란스플루트린, 프랄레트린, 바포르트린, 테플루트린, 에스비오트린, DDVP, 및 이의 배합물로 이루어진 그룹중에서 선택되고 수동적 증발에 사용가능한 활성 성분이 함유된 기질을 갖는 방충 제품을 제공하는 단계를 포함한다. 이어서, 방충 제품은 이의 기질이 기류에 노출되도록 대기 이동이 있는 환경에 놓이고, 기질에 함유된 방충 활성 성분은 대기로 수동적으로 증발된다.

Description

비행 곤충 방제용 살충제 함유 제품
특정한 적용에 있어서, 침실의 밀폐된 공간에서와 같이 제한된 공간 내에서 6 내지 10시간 또는 그 이상의 기간 동안 비행 곤충(flying insect)을 방제할 수 있다는 것은 중요한 일이다. 이러한 방충 기간은 예를 들어, 차단되지 않은 방에서 자는 사람을 하룻밤 동안 모기로부터 보호하는 데 있어서 바람직한 기간이다. 또한, 연속해서 여러 날 밤동안 방충 유효량의 활성 성분을 밤새 전달할 수 있다면 유용할 것이다. 또한, 비행 곤충의 연속적인 방제는 어떠한 이유에서든 비행 곤충에 의한 공격을 받을 수 있는 차단된 면적 및 테라스, 야외용 테이블 등과 같은 옥외 면적을 포함한 기타의 생활 공간에서도 유용하다.
종래, 이러한 환경에서 방충용 살충제 증기를 분사하는 제품 또는 장치는 액체 또는 고체 기질을 가열하거나 연소시켜 활성 성분을 증발시켜야 한다. 예를 들어, 통상의 시트로넬라 캔들(citronella candle)이 오랫동안 이러한 목적으로 사용되어 왔다. 또한, 연소식 곤충 코일도 밤새 방제하거나 옥외 파티 또는 소풍시 모기 또는 기타의 곤충을 방제하는 데 사용되어 왔다. 에스. 씨. 죤슨 앤드 선, 인코포레이티드[S. C. Johnson & Son, Inc.(미국 위스콘신주 라신 소재)]가 "45 나이트?"(Nights?)이라는 상품명으로 시판하는 제품은, 차단되지 않은 침식에서의 밤새 사용과 같이 수 회에 걸쳐 방충하기 위한 기술 분야에서 공지된 제품 유형의 일례이다. 45 나이트?제품도 통상의 가열식 액체 증발 방충 제품의 일례이다.
위에서 언급한 모든 제품은 특정 제한 내에서 효과적일 수 있다. 그러나, 열원을 필요로 하는 제품은 또한 예를 들어, 곤충 코일의 경우 안전한 연소 장소, 및 통상의 가열식 증발 제품용의 안전한 위치 및 가정용 전류원을 필요로 한다. 열을 가하지 않으면서 방충 활성 성분을 수동적으로 증발시킴으로써 이러한 난점중의 일부를 피하도록 고안된 제품이 있다. 그러나, 이러한 제품은 열을 가하는 제품 및 방충식과 비교하여 유용성이 제한되며 문제점을 안고 있다.
예를 들어, 리건(Regan)의 미국 특허 제339,810호는 먼저 직물 또는 종이에 침지시킨 후 건조시키는 방충제와 같은 담배 제제를 사용한다. 방충 활성 성분은 방충용 기질로부터 증발하는 것으로 보고되었다. 보다 최근의 기술은 수동적으로 증발되는 방충 활성 성분으로 피레트럼 또는 피레트로이드 물질의 사용을 포함한다. 예를 들어, 문헌[참조: Landsman, U.S. Pat, No, 3,295,246, Ensing, U.S Pat. No. 4,178,384]은 보호될 장소에 적용되는 방충제로서 피레트로이드를 사용한다.
문헌[참조: Whitcomb, U.S. Pat. No. 4,130,450]은 피레트럼 및 합성된 살충제를 포함한 접촉식 살충제가 부가될 수 있는 확장 표면을 제공하는 살충제 함유개방식 저밀도 웹을 기술하고 있다. 위트콤(Whitcomb)은 자외선 및 산소에 노출되는 경우 피레트럼의 불안정성을 피하기 위해 미세캡슐화된 피레트럼의 사용을 선호한다. 위트콤은 비행 곤충을 박멸하기 위한 활성 성분의 증기화를 위해 웹을 매달 수 있다고 말한다. 마찬가지로, 문헌[참조: Chadwick et al, U.S. Pat. No. 5,229,122]은 어떠한 공지된 살충제도 이러한 목적으로 사용될 수 있다는 것에 주목하면서 미세캡슐화된 활성 성분과 미세캡슐화되지 않은 활성 성분의 혼합물의 사용을 기술하고 있다. 피레트럼 또는 피레트로이드 등가물이 가능한 살충제로서 언급된다. 이러한 제제는, 증기상 살충제가 유용할 수 있다는 것이 주목되었음에도 불구하고, 표면을 피복시키는 데 사용된다.
문헌[참조: Kauth et al,, U.S. Pat. No. 4,796,381]은 방충을 위해 증발시킬 수 있는 살충제가 함유된 종이 또는 직물 스트립을 사용하는 일례를 기술하고 있다. 카우트(Kauth) 등은 피레트로이드, 특히 바포르트린, 페르메트린 및 바이오알레트린을 사용한다. 그러나, 카우트 등의 장치는 벽장에 매달거나 서랍에 넣도록 고안되는데, 이는 이 장치가 보다 크고 보다 개방된 공간을 보호하는 데는 부적합하다는 것을 제시한다. 카운트 등의 문헌에서는 이동 대기류 내에 보유되는 경우의 비교적 많은 대기 용적에서 방출하기 위한 종이 또는 직물 스트립의 능력에 대해서는 어떠한 제시도 없다.
문헌[참조: Samson et al., U.S. Pat. Nos. 5,198,287 및 5,252,387]은 증발성 살충제, 특히 페르메트린을 포함하는 피복물을 포함하는 직물인 텐트용 직물을 기술하고 있다. 이 또한, 제한된 공간을 보호한다.
문헌[참조: Aki et al., U.S. Fat. No. 4,966,796]에서는 내곤충성 포장 물질 또는 가방을 제조하는 데 유용한 물질을 만들기 위해 첨가되는 비처리된 크래프트지의 추가층을 갖는 크래프트지 위의 피레트로이드 살충제를 사용하고 있다.
랜즈만(Landsman)은 활성 성분의 느린 증발을 위해 수지로 피복된 살충제에 침지시킨 후 건조시킨 종이의 사용을 교시한다. 수지 피복물은 유용하게 오랜 기간동안 효과적일 수 있는 살충제 제품을 제조하는 데 중요한 것으로 간주된다. 랜즈만에서 인용된 제형의 예는 활성 성분으로서 피레트린을 함유한다. 렌즈만 제품은 큰 용적의 대기를 보호하려는 것이 아니며, 이는 또한 활성 성분의 증발 속도에 기인한 연장된 기간에 걸친 보호를 이루는데 있어서 당해 분야에서의 공지된 어려움에 대한 일례이기도 하다.
문헌[참조: Ronning et al., U.S. Pat. No. 4,765,982]은 지연된 방출 효과를 얻기 위해 미세캡슐화된 활성 성분의 사용에 대한 일례이다. 합성 또는 "천연" 피레트로이드가 유용한 것으로 언급되어 있다. 로닝(Ronning) 등의 살충 장치는 등지 등으로부터 곤충을 끌어내기 위해 제한된 장소에서 방충 효과를 얻도록 개방 상태로 매달 수 있다.
문헌[참조: Yano et al., U.S. Pat. No, 5,091,183 and Matthewson, U.S. Pat. Nos. 4,940,729, and 5,290,774]은 휘발성의 특정 살충 화합물을 언급하고 있다. 특히, 야노(Yano) 등은 살충 화합물의 비가열 증발을 위해 함침된 종이의 사용에 대해 기술하고 있다.
문헌[참조: Clarke, U.S. Pat. No, 2,720,013]은 직물 재료 내로 활성 성분이 압착되거나 결합된 섬유재료의 사용을 기술하고 있다. 피레트럼은 그 자체로서 또는 살충제 혼합물 중의 하나 이상의 요소로서 유용한 것으로 언급되어 있다. 클라크(Clarke) 직물은 전기 팬의 날개에 부착되어 살충제가 팬에 의해 환기되는 곳으로 향하도록 고안되었다.
상기한 바와 같이, 피레트로이드를 포함한 살충제의 수동적 증발이 당 분야에 공지되어 있었으나, 이러한 물질의 특성에 대한 연구는 일반적으로 완전히 제한된 공간 또는 그 물질에 바로 인접한 장소에 이들을 적용시키는 쪽으로 향하였다. 이러한 맥락에서, 연구는 일부 종류에 대한 서방출 구조(slow release structure) 또는 방충법 등을 이용하여 방충 기간을 인위적으로 연장시키는 데 집중되었다. 열 및 비수동적 증발이 다량의 대기를 통해 살충제를 실질적으로 분포시키는 주요 수단이었으며, 액체 저장기로부터의 가열된 증발이 수 일에 걸쳐 보호하기 위한 실질적 수단이었다.
발명의 요지
비행 곤충을 방제하기 위한 본 발명의 방충 제품은, 기질이 수동적 증발 가능한 방충 활성 성분으로 함침되어 있다는 점으로 요약된다. 방충 활성 성분은 트랜스플루트린, 프랄레트린, 테플루트린, 에스비오트린 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된다. 바람직하게는, 방충 활성 성분은 트랜스플루트린 및 테플루트린 중의 하나 이상을 포함하며, 가장 바람직하게는 적어도 트랜스플루트린을 포함한다.
비행 곤충을 방제하기 위한 본 발명의 방법은 수동적 증발 가능한 트랜스플루트린, 프랄레트린, 바포르트린, 테플루트린, 에스비오트린, DDVP 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 방충 활성 성분을 함침시킨 기질을 갖는 방충 제품을 제공하는 초기 단계를 포함하는 것으로 요약된다. 바람직하게는, 방충 활성 성분은 트랜스플루트린 및 테플루트린 중의 하나 이상을 포함하며, 가장 바람직하게는, 적어도 트랜스플루트린을 포함한다. 이어서, 방충 제품을 이의 기질이 대기 이동에 노출되도록 대기 이동이 있는 환경에 놓는다. 이어서, 기질에 함침된 방충 활성 성분이 대기 중에 수동적으로 증발된다.
본 발명은 일반적으로 방충제에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 실내 공기중의 모기 또는 테라스 또는 야외용 테이블 등에 앉아 있는 사람 근처의 대기 중의 모기를 죽이거나 몰아내는 데 유효한 방충 제품에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용하는 용어인 비행 곤충의 "방제"는 비행 곤충을 적어도 퇴치하고 바람직하게는 죽이는 것으로 정의된다, "수동적 증발"이란 기질의 연소, 가열 요소의 사용 또는 기타 수단을 사용하여 기질에 열 에너지를 가하지 않으면서 방충 활성 성분이 분자 분리를 통해 기질로부터 대기 중으로 증발하는 과정을 의미한다. "분자 분리"는 클라이멧 인스트루먼츠 캄파니[Climet Instruments Company(미국 캘리포니아주 레들랜즈 소재)]가 제작한 클라이멧 모델 CI-7300 광산란 계수기(Light Scattering Counter)와 같은 기구를 이용하였을 때 통상의 광산란 계수기 기술을 이용하는 방충 활성 성분의 입자를 검출할 수 없는 경우 성취된 것으로 간주된다. 이러한 기구는 0.3μ 과 같이 작은 대기 중의 입자를 검출할 수 있다. "유효량"이란 목적을 달성하기에 충분한 양을 의미한다. 기질은 활성 성분이 기질내에 직접적으로 보유되거나 기질 상에 보유되어 지지되도록 기질 재료 내 또는 기질 재료 상에 널리 분포되는 경우 방충 활성 성분이 "함침"된 것으로 간주된다. 중재 담체 또는 지연 방출 수단(예: 미세 캡슐, 주로 활성 성분 이외의 물질인 플라스틱 물질로 구성된 입자 등)에 의해 그 내부에 보유되거나 함침된 후 기질 내에 분포하는 활성 성분은 기질 내 또는 기질 상에 "직접적으로" 보유된 것으로 간주되지 않는다. "다공성" 및 관련 용어는 문자 그대로 세공을 갖는 물질 뿐만 아니라 성기거나 개방된 물질 및 유체가 통과하거나 그 내부로 지나갈 수 있는 섬유성, 망상 조직성, 매트성 또는 제직성의 기타 물질(이에 제한되지 않음)을 기술하기 위한 것이다.
본 발명의 비행 곤충 방제용 방충 제품은 기질로부터 수동적 증발 가능한 방충 활성 성분의 유효량이 함침된 기질을 포함하는 방충 제품류에 속한다. 본 발명의 기질은 방충 활성 성분을 받아들여 보유한 후 수동적 증발에 의해 이를 방출시킬 수 있는 물질로 만들어질 수 있다. 적합한 물질은 판지, 개방 세골성 셀룰로즈 물질, 코일식 골판지, 모든 적합한 섬유의 제직물 및 부직 패드 또는 펠트, 겔, 흡습성인 고형 다공성 발포체(예: 망상식 연속 기포 폴리우레탄 발포체) 및 비 다공성 플라스틱으로 성형된 미분된 채널식 또는 벌집식 구조물을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 이러한 성형 플라스틱 구조물을 이용하는 것이 제조 편리상 유리하나 본 발명의 방충 제품이 사용되는 상황에 따라서 코일식 골판지 또는 개방면 평판지 조각이 바람직하다.
배경 기술 단락에서 논의한 바와 같이, 선행 기술은 대부분의 경우에 서랍, 장농, 텐트 및 기타 매우 제한된 공간에서 또는 처리된 담체 스트립 등에 인접한 곤충에 영향을 미치도록 의도된 살충 장애물로서의 방충용의 수동적 증발을 위한다양한 살충제 사용을 교시한다. 선행 기술의 이러한 교시는 가끔 미세캡슐화된 피레트럼[참조: Landsman, Clarke, Whitcomb, Chadwick et al.], 일반적인 피레트로이드[참조: generic references in Ensing, Ronning, et al., and elsewhere] 및 특정 피레트로이드(예: 페르메트린)[참조: Samson et al., U.S. Pat. No, 5,189,287], 바포르트린, 페르메트린, 바이오레스메트린, 바이오알레트린, 카데트린, 데시스, 시플루트린 및 펜플루트린[참조: Kauth et al.] 및 페르메트린, 델타메트린, 시할로트린, 및 시페르메트린[참조: Chadwick et al.]의 수동적 증발로부터 비행 곤충을 동일하게 성공적으로 방제하는 것을 기대하도록 한다. 이러한 예시된 물질은 설명을 위한 것으로서 배타적인 것이 아니다.
선행 기술이 성공을 제시하거나 예측하는 제한된 한계 내에서, 이러한 모든 살충제들은 확실히 동일하게 관심을 끄는 비-피레트로이드 살충제[참조: Whitcomb, Clarke, etc.]와 함께 동일한 관심을 끈다. 그러나, 다음에 논의되는 연구에서, 본 발명자들은 사실, 바포르트린 및 디클로보스(DDVP)를 제외하고는 시험된 이들 물질의 예들이 예를 들어, 통상의 침실과 같은 큰 공간 또는 옥외 테이블 또는 테라스 주변의 개방 공간에서 모기를 실질적으로 방제하는 데 성공적으로 이용하기에는 충분히 효과적이지 않다는 것을 밝혀내었다.
"실질적 방제"란, 최소한, 기질에 1g 이하의 방충 활성 성분이 함침되는 경우 및 후술하는 팬 챔버 시험 프로토콜에 따라 기질이 통상 51cm(20inch)의 가정용 팬의 기류에 직접적으로 노출되는 경우, 20분 내에 27m3이상의 대기 용적 내에 있는 모기를 50% 이상 방제하는 약 645cm2(100in2) 이하의 평평한 종이 또는 천과 같은 실질적으로 평평한 기질의 능력을 요구하는 것으로 이해된다. 본원에서는 이를 "최소한의 실질적 방제 표준물"이라고 한다.
분당 0.06m3이하의 기질을 통해 기류에 적용시키는 경우 30분 내에 동일한 방충 효과를 성취하기 위한 1g 이하의 방충 활성 성분이 함침된 후술하는 표준인 높은 대기-전달 기질의 능력으로 입증되는 실질적 방제 수준이 바람직하다. 이러한 수준의 실질적 방제가 측정될 수 있는 표준인 높은 대기-전달 기질은, 주름진 채널이 기류 방향에 대해 나타나는 두께 0.5cm, 직경 4.5cm의 통상의 골판지 코일이다. 이것을 본원에서는 "바람직한 실질적 방제 표준물"로서 언급한다.
본 발명에 이르러, 본 발명의 방제 제품에 사용되는 방충 활성 성분이 피레트로이드 트랜스플루트린, 프랄레트린, 바포르트린, 테플루트린, 및 에스비오트린, 또는 비-피레트로이드 DDVP 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 경우, 비행 곤충의 실제적 방제에 있어서 예기치 못한 유리한 결과가 성취되는 것으로 밝혀졌다. 최소한의 실제적 방제 표준을 가장 용이하게 성취하기 위해서, 특히 바람직한 실제적 방제 표준을 성취하려는 경우, 방충 활성 성분은 트랜스플루트린 및 테플루트린 중의 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 이들 두 가지 활성 성분 중에서 사람이 있는 곳에서 사용하기에 달리 불쾌하지 않고 자극이 적은 것으로서 트랜스플루트린이 바람직하다.
후술하는 특정한 방충 활성 성분은 본 발명의 기질이 10 내지 45℃의 대기온도에서 대기 이동이 있는 환경에 놓여 활성 성분이 수동적 증발에 의해 대기 중으로 전달되는 경우, 대기 중의 농도가 비행 곤충, 특히 모기 및 파리의 방제에 충분한 방충 활성 성분으로 충분히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 동시에, 상기한 온도에서 선택된 물질의 증기압을, 밤새 또는 심지어 며칠 밤동안 방을 보호하기에 충분한 장기간에 걸쳐 이러한 방충 농도를 갖기에 충분한 양으로 상기한 물질을 통상적인 크기의 기질 상의 활성 성분으로 사용하는 것이 실제적이고 경제적인 수 있을 정도로 충분히 낮춘다, 유용한 상업적 목표는 30일 이상의 연속한 밤동안 보호를 가능하게 하는 것이다. 본 발명의 활성 성분을 사용함으로써 이러한 목표가 실제적으로 가능하다.
기질에 방충 활성 성분을 함침시키기 위해 어떠한 통상적 방법도 이용할 수 있다. 통상적으로, 적당량의 활성 성분을 용매에 용해시키고, 기질을 용매로 완전히 습윤시킨 다음, 기질을 건조시켜 기질에 함침된 용매를 증발시키고 기질에 방충 활성 성분을 함침시킴으로써 기질에 방충 활성 성분을 함침시킨다. 기질을 통한 대기 전달이 바람직한 경우, 기질을 방충 활성 성분 층으로 피복하거나 프린트하는 것은 바람직하지 않다. 이는 피복되거나 프린트된 표면이 기질을 통한 대기 이동을 억제하여 방충 활성 성분의 수동적 증발 속도를 감소시킬 수 있기 때문이다. 그러나, 대기가 단지 지나가기만 하고 기질을 통과하지 않는 경우에는 기질을 피복하거나 프린트하는 것이 효과적일 수 있다.
본 발명의 방충 제품에서 비행 곤충 방제에 효과적인 기질 cm2당 방충 활성성분의 양은 사용된 기질의 자체 크기, 기질을 스쳐가거나 통과하는 대기 이동 속도 및 목적하는 유효 기간에 따라 달라진다, 바람직하게는, 통상의, 특히 평평한 기질, 예를 들어, 종이, 골판지 코일 또는 펠트가 사용되는 경우, 방충 활성 성분은 거시적 표면적 cm2당 약 0.1 내지 10mg의 양으로 존재한다. 이를 논의하기 위해, "거시적 표면적(macro surface area)"은 다공성, 표면 회선, 미분된 물질 등을 고려하여 측정되는 미시적 표면적(micro surface area)과는 대조적으로, 자 또는 유사 기구로 측정되는 표면적을 의미한다. 다공성이 크거나 미분된 기질은 일정한 거시적 표면적에 방충 활성 성분을 추가로 보유하여 기질의 보다 작은 거시적 표면적을 이용할 수 있게 한다. 그러나, 거시적 표면적 cm2당 바람직한 양의 상기한 방충 활성 성분에 의해, 기질 물질이 통상의 종이, 펠트된 물질, 제직된 물질 등인 경우와, 기질을 통상의 전기적 냉각 팬에 의해 발생되는 기류에 놓음으로써 예를 들어, 통상의 침실 내에서 실질적 방충이 8시간 이상 동안 얻어지는 경우, 취급하기에 편리한 크기의 기질이 생성된다. 직경이 약 15 내지 25cm인 종이 디스크 또는 약 25cm2의 펠트 또는 제직물이 가정용으로 통상적으로 이용가능한 사각형의 51cm(20inch) 박스 팬과 같은 통상의 독립 기립식 가정용 팬과 함께 사용하기에 편리한 크기로 입증되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 정확한 크기로 재한되지는 않는다.
본 발명의 방충 제품은, 대기 이동이 활성 성분이 함침된 기질을 통하거나 스쳐 지나가 방충 활성 성분을 연장된 기간동안 대기로 연속해서 수동적으로 증발시키는 경우, 어떠한 환경하에도 놓일 수 있다. 적합한 환경은 팬, 대기 순환 시스템, 개방 창 등에 의해 제공되는 대기 이동이 있는 실내 뿐만 아니라 개방된 대기 공간 용적, 예를 들면 테라스, 야외용 테이블 등을 포함한다.
본 발명의 하나의 양태에서, 방충 제품은 방충 활성 성분이 대기로 수동적으로 증발되도록 대기 이동이 있는 적합한 환경하에 활성 성분이 함침된 기질을 매달기 위한 수단을 포함한다. 또다른 양태에서, 본 발명의 제품은 대기 순환용 수단에 활성 성분이 함침된 기질을 붙이는 부착 수단을 포함한다. 이러한 대기 순환용 수단의 예로는 통상의 실내 팬이 있으나 이에 한정되지는 않는다. 위의 두 가지 양태를 위한 적합한 매다는 수단 또는 부착 수단의 예는 후크, 실, 기계적 클립 및 고정자, 접착제 등을 포함한다. 기질에 제공되는 이러한 수단은 기질을 통과하거나 스치는 대기 흐름을 실질적으로 차단하지 말아야 한다.
활성 성분이 함유된 기질이 팬에 부착되는 경우, 기질은 기류가 날개를 통과한 후 기질을 통과하거나 스쳐 지나가 기질로부터 방충 활성 성분의 수동적 증발이 용이하도록 하기에 충분하도록 팬의 날개로부터 떨어진 지점에 부착되는 것이 바람직하다. 팬 날개의 표면에 직접적으로 붙이는 것은, 적합한 방충 효과(하기 실시예에서 입증됨)를 얻도록 기류가 기질을 충분히 통과하거나 스쳐 지나갈 수 없으므로 만족스럽지 않다.
비행 곤충을 방제하기 위한 본 발명의 방법은, 제1 단계로서, 트랜스플루트린, 프랄레트린, 바포르트린, 테플루트린, 에스비오트린, DDVP 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 방충 활성 성분이 함침된 기질을 포함하는 방충용 방충 제품을 제공하는 것을 포함한다. 이어서, 방충 제품을 대기 이동이 있는 환경에 놓고, 방충 제품의 기질을 대기 이동에 노출시킨다. 바람직하게는, 기질은 대기 이동이 있도록 사용되는 대기 이동용 팬 또는 동등한 수단으로부터 선택된 거리에 위치하게 된다. 이어서, 기질에 함유되는 방충 활성 성분은 대기로 수동적으로 증발한다.
다음의 비제한적 실시예는 본 발명의 방충 제품 및 방법을 입증한다. 본 발명은 이러한 특정 실시예로 제한되지 않으며, 이는 단지 설명을 위한 것으로 간주되어야 한다.
실시예 1 : 후각계 시험(Olfactometer test)
후각계 시험은 정확히 조절되는 조건하에서 비행 곤충에 대한 휘발성 활성 성분의 효과를 측정하는 수단을 제공한다. 모기가 시험 곤충으로서 사용된다. 후술하는 본 실시예 및 다른 실시예에서, 모기는 에이. 아에깁티(A, aegypti)이다. 후술하는 후각 시험에 사용된 후각계는 2개의 균일한 라미나 유동 기류를 발생시킨다. 이러한 기류는 담체 기류에 겹쳐지거나 담체 기류에 집중되는 표적 기류로 구성된다.
후각계는 면적이 929cm2인 사각형의 시험 표면을 제공한다. 시험 면적은 887cm2의 사각형 배경 표면적에 집중되는 42cm2의 원형 표면적으로 구성된다. 기술된 시험에서, 200ml/분의 유동을 갖는 이산화탄소를 담체 기류에 도입하여 모기를활성화시켰다. 담체 기류는, 상대 습도가 65 내지 70%이고 온도가 약 25℃이었다. 담체 기류의 유속은 300 내지 350ℓ /분이었다. 표적 기류는, 상대 습도가 72 내지 78%이고 온도가 33℃이었다. 표적 기류에 대해 기술된 수준의 승온 및 습도는 모기에 대해 유리한 것으로 공지되어 있다. 표적 기류의 유속은 12ℓ /분이었다.
후각계는 담체 기류가 통과하는 기류 덕트를 갖는다. 하나의 밀폐된 말단과 하나의 개방된 말단을 갖는 유리 실린더(내부 직경 6cm 및 깊이 14cm)가 기류 덕트내에 위치하고, 유리 실린더의 세로축은 담체 기류 유동 방향과 평행하고, 실린더의 개방 말단은 기류 아래로 향한다. 표적 기류는 온도 및 습도 조절된 기류가 밀폐된 말단점으로부터 (대기는 밀폐된 실린더 길이를 따라 유동하고 이의 개방 말단에서 배출된다) 말단 근처의 유리 실린더 내부로 방출됨으로써 생긴다.
시험하고자 하는 방충 활성 성분을 길이가 28cm이고 폭이 10cm인 여과지 시험 기질(제조원: VWR Scientific Inc. Grade 615)에 함침시킨다. 여괴지 시험 기질을 홈이 난 실린더로 접어 유리 실린더 내로 동축으로 삽입시켜 대기가 유리 실린더로 방출되는 점과 유리 실린더의 개방 말단 사이의 위치에 놓는다. 이러한 배열에 따라, 표적 기류는 여과지 시험 기질의 표면을 스치게 되어 표적 기류가 연속하는 유리 실린더에 존재하기 전에 여과지 시험 기질에 존재하는 임의의 방충 활성 성분이 표적 기류로 증발되어 담체 기류의 유동내에 끼이게 될 수 있다.
모서리가 30.5cm인 입방체 시험 우리를 마주보는 면이 개방되도록 4개의 유리 패널로 만들었다. 하나의 개방면은 시험 패널을 만들고 기류-전달성 모기-보유 메쉬로 덮었다. 반대편 개방면은 당 분야에서 "메리야스"로 널리 알려진 관 모양의개방-제직성 모기-보유 직물로 이루어진 밀폐가능한 슬리브로 덮었다. 모든 시험에 대해, 시험 우리는 통상 250 내지 350마리의 암컷 모기를 보유했다.
시험 패널이 후각계 기류의 유동 방향에 수직으로 향하도록 시험 우리를 기류에 놓았다. 모기가 기류의 이산화탄소에 의해 활성화되도록, 시험 우리를 먼저 처음 5분간 조건 조절용 노출을 위해 후각계 내에 놓았다. 이어서, 시험 우리를 3분 동안 후각계로부터 꺼내어 다음 5분간 조건 조절용 노출을 위해 후각계 뒤에 놓았다. 다시, 시험 우리를 3분 동안 후각계로부터 꺼내고, 이 기간동안 방충 여과지 시험 기질을 후각계의 유리 실린더 내에 삽입시켰다. 이어서, 시험 우리를 10분간 조절 노출을 위해 후각계 위에 놓았다. 증가량의 방충 활성 성분이 함유된 여과지 시험 기질을 매번 사용하면서 동일한 공정을 반복했다.
모든 모기 활성은 비디오 테이프에 수록하고 다양한 정도로 표적 영역에 이 끌리거나 이로부터 방제되는 모기가 관측되었다, 각각의 노출이 있은지 처음 3분 후, 표적 영역에 존재하는 모기군을 15초 간격으로 계수했다. 이어서 모기군의 평균을 계수하고, 이들 평균을 반응 수준 계산에 사용했다. 방제군(control population)의 90%가 방충 활성 성분에 의해 표적물로부터 퇴출되는 반응 수준에 상응하는 용량 수준(RD90)을 용량-반응 데이터를 사용하여 계산했다. 비교 편의상, 시험된 각각의 물질에 대해 중량 지수를 계산했다. 중량 지수는 DEET(N,N-디에틸-메타-톨루아미드) 중량에 대한 방충 활성 성분의 중량비로 정의되고, 이는 25℃의 표준 대기 온도에서 움직이는 기류 중에서 선택된 양의 기질에 적용되는 경우 각각의 물질이 90%의 방충 용량에 도달하는 데 필수적인 것이다.
여과지 시험 기질당 RD90데이터(mg), 및 방충 활성 성분에 대해 생성된 중량 지수를 다음과 같이 중량 지수의 증가순으로 열거하였다.
Figure pct00001
활성 성분 1g당 방충 효과의 차이는 상기한 데이타에서 관측될 수 있는데, 수천배까지도 차이가 난다. 방충 활성 성분의 후각계 시험은 다른 시험보다 저렴하고 신속하게 수행되어 유용한 제1 선별 기술을 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 후각계 시험 조건은 비행 곤충의 실질적 방제 조건과 동일하지 않다. 따라서, 상기한 결과로부터 트랜스플루트린, 테플루트린, 바포르트린, 바이오알레트린, 프랄레트린 및 펜테사이클로트린 모두가 비행 곤충의 실질적 방제에 사용하기 위한비슷한 후보로 보이나, 보다 실제적 사용과 유사한 시험에서는 그렇지 않음을 보이는데, 이는 어떤 활성 성분의 유용성이 유사하지만 구별되는 조건하에서의 과거의 사용으로부터 예측될 수는 없다는 것을 강조한다.
실시예 2: 휘발성 및 활성 지수 계산
방충 활성 성분의 "휘발 지수"는 20 내지 25℃에서 DEET에 대한 대기 중 농도의 측정치이다. 증기압이 알려진 경우, 이상 기체식으로부터 유도된 하기 수학식을 이용해 대기 중 농도(g/ℓ )를 산정할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pct00002
위의 수학식 1에서, C는 대상 온도 T2에서의 방충 활성 성분 중의 대기 중 농도(g/ℓ )이고, M은 방충 활성 성분의 분자량이며, P2는 T2에서의 방충 활성 성분의 증기압(torr)이고, T1은 273° K이며, T2는 켈빈 온도이다.
하기한 방충 활성 성분에 대한 대기 중 계산된 농도 및 생성된 휘발 지수는다음과 같다.
Figure pct00003
"활성 지수"는 휘발 지수 × 중량 지수로 얻어진다. 활성 지수는 수동적 증발에 의해 비행 곤충을 방제하는 활성 성분의 유용성에 있어 휘발성과 잠재력(중량)의 혼합 효과를 예측하기 위한 것이다. 다음의 활성 지수는 휘발성과 중량 지수로부터 계산된 것이다.
Figure pct00004
활성 지수가 추가의 시험이 유리하지 않을 것 같은 성분들을 배제시키는 논리적인 예비선별 기술을 제공하나, 실제 사용과 유사한 후속 시험에서 나머지 성분의 상대적 성공은 이들의 활성 지수를 비교함으로써는 완전히 예측가능하지 않다. 시험 상황 또는 사용 및 다른 것들 간의 관련성 부족으로부터, 활성 성분 전체의 일반적 유용성 및 심지어는 다른 적용에서 특정 성분의 사용에 대한 선행기술에서의 기재가 당업자로 하여금 비행 곤충에 실질적 방제를 추가의 발견없이 가능하게 하지 못한 이유가 입증된다,
실시예 3: 챔버 시험
챔버 시험 프로토콜은 본 발명의 방충 제품을 위한 실제 사용 조건에 대해 현실적으로 개발된 것이다. 밀폐되고 일반적으로 모양을 갖추지 않은 약 28m3의 박스형 시험 챔버가 사용되며, 작은 방 크기이다. 6마리의 모기 녹초 우리(mosquito knock-down cage)가 시험 챔버 내에 수직으로 분포되고 반대된 시험 챔버측 벽에 인접한 극으로부터 매달아, 여기에서 챔버의 창을 통해 시험 챔버 외주로부터 관측할 수 있다. 우리 내의 모기를 녹초 모기에 시험되는 물질의 능력을 평가하는 시험동안 관측한다. 곤충 "녹초(knocked down)"란 날 수 없는 종종 외관상 죽어가는 곤충이다. 이러한 곤충은 실제로 죽거나 죽지 않을수 있다. 녹초 우리는 실린더형으로서 길이가 약 6cm이고 직경이 8cm이며, 말단이 개방되는 것을 제외하고는 차단된다.
2개의 방충 모기 우리가 제공된다. 방충 우리는 박스형의 차단된 우리로서 길이가 약 73cm이고 횡단면은 16cm2이다. 방충 우리의 모든 벽은 방충망을 치는 것을 제외하고는 일반적으로는 개방된다. 각각의 방충 우리를 우리의 길이가 약 45cm인 제 1 보유 영역(holding area)과 나머지 28cm를 차지하는 제2 보유 영역으로 선명한 플라스틱 구획물로 분리시킨다. 플라스틱 구획물은 모기가 2개의 보유 영역을 통과할 수 있는 유일한 통로를 제공하는 중심에 4cm 직경의 구멍을 갖는다. 방충 우리는 플라스틱 구획물이 시험 챔버 벽의 평면에 위치되도록 시험 챔버 벽에 놓이고, 제1 보유 영역이 시험 챔버 안으로 향하고 제2 보유 영역이 시험 챔버 벽을 통해 통상의 실내 대기로 향하도록 배향한다.
모기 녹초 우리와 실질적으로 동일한 마우스 우리를 시험 챔버 내부로 향한 각각의 방충 시험 우리의 제1 보유 챔버 말단에 놓는다. 마우스 우리를 모기-방지망에 의해서만 방충 우리로부터 분리시킨다. 한 마리의 마우스를 시험 동안 마우스 우리에 넣어 모기가 방충 시험 우리 내에 유지되도록 유인한다. 방충 우리의 제1 보유 영역 내의 모기는 마우스를 향해 유인되는 한편, 시험되는 방충 제품에 의해 방제된다.
시험하는 동안, 50마리의 암컷 모기를 구획물 구멍이 제거가능한 문에 의해 닫혀진 각각의 모기 우리의 제1 보유 영역에 놓는다. 10마리의 암컷 모기를 각각의 녹초 우리에 놓는다. 시험할 방충 제품을 시험 챔버 내의 중심에 놓고 대기를 유동시킨다. 총 2시간의 시험 기간 내에 시간 간격을 두고 각각의 녹초 우리 및 각각의 방충 우리를 가시적으로 검사하고, 모기의 위치, 수 및 상태를 주목한다. 제2 보유 영역으로 이끌린 모기의 수는 시험되는 방충 제품의 방충력 측정치를 제공한다. 또한, 녹초 우리에서 녹초된 모기수를 기록한다. 방충 제품의 일반적 성공은 물 수 있는 모기의 총 수를 감소시키는 방충된 모기 및 녹초된 모기 모두로 판단된다.
본 발명에 따라 제조된 방충 제품의 효과를 평가하기 위해 챔버 시험 프로토콜을 이용하는 두 가지 시리즈의 시험을 수행했다. 제1 시리즈에서는, 크기가 약 645cm2인 면섬유 조각에 선택된 양의 방충 활성 성분을 함침시키고, 시험 프로토콜에 필요한 기류가 제공되는 통상의 사각형 모양의 51cm(20inch) 가정용 박스 팬의 수cm 앞에 매달았다. 팬을 챔버 바닥에 위치시켜 기류가 방충 우리가 놓이지 않은 시험 챔버의 2개의 반대편 말단 중 하나를 향하도록 했다. 모기 중 50%(RD50) 및 90%(RD90)가 제1 보유 영역으로부터 제2 보유 영역으로 방충되는 시간과 모기 중50%(RD90)가 녹초되는 시간을 기록했다. 그 결과는 하기 표에 요약되어 있다.
Figure pct00005
이들 결과는 피레트럼, 피레트로이드 및 특정한 비-피레트로이드 방충 활성 성분의 수동적 증발에 관한 종래의 교시가 본 발명을 교시하지 못한 이유를 입증한다. 본 발명의 이용 상황을 매우 본뜬 이러한 시험하에서, 상술한 바와 같은 실질적 방제는 단지 트랜스플루트린, 프랄레트린, 바포르트린, 에스비오트런 및 DDVP로만 가능했다. 예를 들어, 피레트럼에 대한 바포르트린의 우수성은 피레트럼 뿐만 아니라 바포르트린이 2회 걸쳐 실제 후각계 시험에서는 전혀 예측되지 않는다. 그러나, 챔버 시험에서 피레트럼 2g 조차도 2시간의 시험 기간동안 RD50을 이루지 못한 반면, 바포르트린은 절반 양으로 17.5분 내에 RD50을 이루었다. 비-피레트로이드 중, 놀랍게도 DDVP는 성공적이었으나, 프로폭서 및 두르반은 종래 기술로부터는 예측할 수 없는 차이가 없었다. 또한, RD50에 도달한 방충 활성 성분 중 수 개는 2시간의 시험 기간 중 RD90에 도달하지 못했다. 실내에 있는 모기의 절반을 퇴치하는 것으로 보아 활성을 부정할 수는 없지만, 이러한 효능 수준은 여전히 너무 낮아통상의 사용자에게 허용되는 모기 방제를 제공하지 못한다.
바로 앞서 상술된 시험에서 트랜스플루트린 및 바포르트린의 성공적 수행이 관측된 후, 또한 두 가지 성분에 대해 동일한 프로토콜을 이용하여 무스카 도메스티카(Musca domestica)(집 파리)를 녹초시키는 능력을 시험했다. 파리를 상기한 바와 같이 모기에 대해 사용했던 것과 동일한 녹초 우리에 가두었다. 방제(repellency)는 평가하지 않았다. 하기 결과가 관측되었다.
Figure pct00006
상기 결과는 모기 이외의 비행 곤충에 대한 본 발명의 유효성을 입증한다.
비교하기 위해, 바로 앞서 상술된 시험 챔버를 사용하여 방충용의 시판되는 액체 증발 장치를 시험했다. 그 결과가 하기 표에 나타나 있다. 모기가 시험 곤충이다. 사용된 장치는 에스. 씨. 죤슨 앤드 선, 인코포레이티드(미국 위스콘신주 라신 소재)가 상품명 "45 나이트?"로 시판하는 액체 증발기이다. 이 장치는 방충 활성 성분으로 6% 피나민을 함유하는 액체로 충전되며 증발기와 함께 시판된다.
Figure pct00007
상기 결과는 최소한 및 바람직한 실질적 방충 표준물로서 상술된 방제 수준의 타당성을 입증한다.
챔버 프로토콜을 사용하는 추가 시리즈의 시험에서, 2개의 방충 활성 성분이 위에서 정의한 바람직한 실질적 방제 수준에 도달하는 능력에 대해 시험했다. 두께가 0.5cm이고 직경이 4.5cm인 통상의 골판지로서 기류방향 끝으로 주름진 채널이 있는 기질을 사용하는 것을 제외하고는 첫 번째 시리즈의 시험을 실질적으로 반복했다. 기류는 기질과 대략적으로 동일한 직경인 대기 흐름을 통해 대기를 위로향하게 하고 내부에 기질이 보유되는 소형 송풍기에 의해 분당 약 0.06m3(2ft3)의 속도로 제공되었다. 다음과 같은 결과가 얻어졌다.
Figure pct00008
다시, 이러한 제2 시리즈의 결과는 제1 시리즈의 트랜스플루트런 및 프랄레트린에 대한 결과와 비교하여 예측하지 못했던 것이다. RD50까지의 시간은 트랜스 플루트린의 경우 단지 30분이었으나, 예를 들어, 프랄레트린은 2시간의 시험 기간 동안 RD50에 도달하지 못했다. 테플루트린은 트랜스플루트린과 화학적으로 거의 유사하므로 2개의 물질에 대해서는 비슷한 결과가 예측된다.
클라크의 기술과 직접적으로 비교하기 위해, 또한 바로 앞서 설명한 제2 시리즈의 시험에 사용된 소형 송풍기의 날개에 트랜스플루트린을 직접적으로 적용시켜 효과를 측정했다. 상술된 챔버 프로토콜이 이용되고, 기류는 분당 약 0.06m3(2ft3)의 동일 속도로 날개에 의해 제공된다. 총 0.072g의 트랜스플루트린을 작은 브러쉬로 송풍 시험에서 사용한 소형 팬의 9개의 터빈 날개에 직접적으로 적용시켰다. 트랜스플루트린은 이전의 챔버 프로토콜 시험에서 기류 속도로 성공적으로 판명된 방충 활성 성분이다. 그럼에도 불구하고, RD50, RD90 및 KD50은 비록 바로앞서 설명한 제2 시리즈의 시험에서보다 많은 양의 트랜스플루트린이 사용되는 경우에서 조차도 2시간의 시험기간 동안 도달하지 못했다. 이러한 시험으로부터 팬 날개와 접촉되지 않는 선택된 위치에 활성 성분이 함침된 기질을 위치시켰을 때 얻을 수 있는 중요한 잇점이 입증되었다.
일반적으로 비행 곤충, 특히 모기의 방제가 매우 실질적인 관심사이다. 이들 곤충의 상당한 귀찮음 및 곤충-발생 질환에의 가능한 노출에 대해, 사람 및 동물 거주의 비차단된 빌딩 및 집 뿐만 아니라 테라스, 야외, 및 기타 내외부가 사육 모기, 파리 및 기타 물거나 귀찮은 곤충에 노출된다. 주요 산업이 문제점을 겨냥한 방충 또는 살충 물질을 제공하나 항상 경제적이고 오래 지속되며 효과적인 결과가 얻어지는 것은 아니다.
본 발명을 바람직한 양태면에서 기술하였으나, 이는 본 발명을 기술된 양태로 한정하려는 것이 아니다. 오히려, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위의 목적 및 범위 내에 포함되는 많은 변경과 동등한 제형을 포함한다. 다음의 특허청구의 범위는 모든 이러한 변형 및 동등한 제형 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석이 적용되어야 한다.

Claims (16)

  1. 트랜스플루트린, 프랄레트린, 테플루트린, 에스비오트린 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 용이하게 수동적 증발 가능한 방충 활성 성분이 함침된 기질을 포함하고, 대기 순환용 수단의 팬 날개와 접촉하지 않는 선택된 위치에서 대기 순환용 수단에 방충 활성 성분이 함침된 기질을 붙이기 위한 부착 수단을 포함하는, 비행 곤충 방제용 방충 제품.
  2. 제1항에 있어서, 기질이 판지, 개방 세공성 셀룰로즈 물질, 코일식 골판지, 적합한 섬유의 제직물 및 부직 패드 또는 펠트, 겔, 흡수성인 고형 다공성 발포체, 및 비다공성 플라스틱으로 성형된 미분된 채널식 또는 벌집식 구조물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방충 제품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 방충 활성 성분이 기질의 거시적 표면적(macro surface area) 1cm2당 0.1 내지 10mg의 양으로 기질에 함침되는 방충 제품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 방충 활성 성분이 트랜스플루트린 및 테플루트린 중의 하나 이상을 포함하는 방충 제품.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 방충 활성 성분이 트랜스플루트린을 포함하는 방충 제품.
  6. a. 트랜스플루트린, 테플루트린 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는, 용이하게 수동적 증발 가능한 방충 활성 성분이 함침된 기질을 포함하는 방충 제품을 제공하는 단계,
    b. 방충 제품을 대기의 이동이 있는 환경에 놓고 방충 제품의 기질을 이에 노출시키는 단계, 및
    c. 기질에 함침된 방충 활성 성분을 대기 중으로 수동적으로 증발시키는 단계를 포함하는, 비행 곤충의 방제방법.
  7. 제6항에 있어서, 방충 제품의 기질이 판지, 개방 세공성 셀룰로즈 물질, 코일식 골판지, 적합한 섬유의 제직물 및 부직 패드 또는 펠트, 겔, 흡수성인 고형 다공성 발포체, 및 비다공성 플라스틱으로 성형된 미분된 채널식 또는 벌집식 구조물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 비행 곤충의 방제방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 방충 제품의 방출 활성 성분이 기질의 거시적 표면적 1cm2당 0.1 내지 10mg의 양으로 기질에 함침되는 비행 곤충의 방제방법.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 방충 제품이 사용되는 적합한 환경에 활성 성분이 함침된 기질을 매달기 위한 수단을 포함하는 비행 곤충의 방제방법.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 방충 제품이 대기 순환용 수단에 활성 물질이 함침된 기질을 붙이는 부착 수단을 포함하고, 방충 제품을 대기의 이동이 있는 환경에 놓고 방충 제품의 기질을 이에 노출시키는 단계가 대기 순환용 수단의 팬 날개와 접촉하지 않는 선택된 위치에서 방충 제품을 대기 순환용 수단에 부착시키는 단계를 포함하는 비행 곤충의 방제방법.
  11. 제6항 또는 제7항에 있어서, 방충 활성 성분이 트랜스플루트린을 포함하는 비행 곤충의 방제방법.
  12. 용이하게 수동적 증발 가능하고 트랜스플루트린, 테플루트린 및 이의 혼합물 중에서 선택되는 방충 활성 성분이 함침된, 판지, 개방 세공성 셀룰로즈 물질, 코일식 골판지, 적합한 섬유의 제직물 및 부직 패드 또는 펠트, 겔, 흡수성인 고형 다공성 발포체, 및 비다공성 플라스틱으로 성형된 미분된 채널식 또는 벌집식 구조물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 기질을 포함하는, 비행 곤충 방제용 방충 제품.
  13. 제12항에 있어서, 방충 활성 성분이 기질의 거시적 표면적 1cm2당 0.1 내지 10mg의 양으로 기질에 함침되는 방충 제품.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 사용되는 적합한 환경에 활성 성분이 함침된 기질을 매달기 위한 수단을 포함하는 방충 제품.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 대기 순환용 수단의 팬 날개와 접촉하지 않는 선택된 위치에서 대기 순환용 수단에 활성 물질이 함침된 기질을 붙이기 위한 부착 수단을 포함하는 방충 제품.
  16. 제12항 또는 제13항에 있어서, 방충 활성 성분이 트랜스플루트린을 포함하는 방충 제품.
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