KR100758371B1 - 살충제 - Google Patents

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이현선
노문철
최용석
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Abstract

본 발명은 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 물질을 포함하는 살충제 조성물과 그를 이용하여 살충하는 방법 및 상기 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 신규한 화합물에 관한 것이다. 곤충의 체내에서 트리글리세라이드의 합성, 특히 다이 아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제의 활성을 저해하면 곤충들에게 필수적인 중성지방이 부족하여 살충 효과를 얻게 된다. 본 발명의 살충제는 살충 활성이 우수하고, 안전하여 환경 친화적 살충제로 사용할 수 있다.
트리글리세라이드, 다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제, 살충제

Description

살충제{Pesticides}
도 1은 본 발명의 화합물들의 다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제의 저해 활성을 나타낸 그림이다.
본 발명은 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 물질을 포함하는 살충제 조성물과 그를 이용하여 살충하는 방법, 및 상기 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 물질로서 신규한 화합물과 그를 이용하여 살충하는 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로도 병충해로부터 작물을 보호하여 농산물의 생산성을 증가시키기 위해서 농약의 사용은 필요한 실정이다. 그러나 전 세계적으로 농약의 잔류독성과 환경오염으로 인한 여러 가지 문제점이 나타나자 전 세계 국가들은 인류건강을 위하여 독성이 강한 유기합성 농약의 사용을 자제하기로 국제적으로 논의하였다. 국제적인 협의 중에서 특히 인축에 영향을 많이 미치는 유기 합성된 농약의 사용을 점차 제한하자고 협의하였다. 특히 국내에서도 2004년도에 지난 10년 전부터 사용하여 왔던 화학합성 유기인계 및 유기염소계 농약을 50%까지 생산 및 사용을 감축하기로 합의하였고, 또한 2010년까지 다시 유기인계 및 유기염소계 농약의 사용을 50% 감소시키기로 합의하였다. 그러나 전 세계적으로 유명한 다국적 기업을 포함한 많은 연구진의 노력에도 불구하고 새로운 기작의 살충제를 개발하지 못하였고, 이에 따라 안전한 살충제가 출현하지 못하면 국외뿐 아니라 국내도 살충제의 부족으로 인한 아주 큰 문제가 대두될 것으로 예상되고 있다.
살충제의 체내 유입경로에는 입피부 및 기문이 있으며 체조직 내에 유입된 살충제는 작용점에 도달할 때 어떤 것은 분해되어 무독성화 되고, 어떤 것은 반대로 활성화되어 보다 강력한 독성을 지닌 물질로 변하여 일부는 기관에 축적되기도 하고 일부는 배출된다. 그리고 곤충 체내에 약제가 도달하더라도 그 약제 전부가 살충작용에 관여하는 것은 아니고 유입될 때 곤충의 체조직 내에서 여러 가지 저항을 받을 수 있기 때문에 약제 일부만이 작용부위에 도달한 후 생리 및 생화학적 기능의 변화를 일으켜 치사작용을 나타내기도 한다. 그러므로 살충제의 작용기작을 생각할 때 살충제가 작용하는 위치와 대사작용 등이 주요한 의미를 지니고 있다.
전 세계적으로 사용되고 있는 살충제를 작용 기작 면에서 분류하면 신경 전달 저해제, 에너지 생성 저해제, 유약호르몬 저해제와 chitin 생합성 저해제의 생장조절저해제, 및 성 페로몬 유인제로 나눌 수 있고, 최근 본 발명자들에 의하여 개발된 스테롤 대사억제 살충제가 있으며, 현재 전 세계적으로 사용되고 있는 대부분의 살충제는 곤충의 생명유지에 기본적 역할을 하는 신경계나 에너지 생성계의 효소에 작용하는 것들이다.
신경계의 이상 자극, 흥분이나 억제로 인하여 곤충은 급속히 죽게 되기 때문에 신경계 작용 살충제는 곤충의 신경계에 독작용을 일으키는 작용점으로 작용한다.
신경계의 뉴런은 신경계 구성의 최소단위로 세포체로부터 길게 뻗어 나온 축색 말단에 다른 뉴런의 수상돌기와 연결되는데, 이 연결부위를 시냅스라고 한다. 신경계에서 일어나는 자극은 축색을 거쳐서 그 말단인 시냅스 전막까지 전달되며, 그 즉시 시냅스 소포체에서 방출되는 화학전달물질인 아세틸콜린(acetylcholine)이 시냅스로 이동하여 그 다음 뉴런 전달부인 시냅스후막에 있는 수용체에 결합되고, 뉴런을 자극시킨다. 이와 같은 방법으로 한 뉴런에서 다음 뉴런으로 계속 신경 자극을 전달하게 된다.
시냅스 소포체에서 방출된 아세틸콜린은 시냅스 전막에서 후막으로 자극을 전달하는데 이 임무를 끝낸 즉시 아세틸콜린은 더 이상 필요하지 않으며, 이를 가수분해하는 효소인 아세틸콜린에스테라제(acetylcholinesterase)는 시냅스 후막에서 생산된다. 이 아세틸콜린에스테라제(acetylcholinesterase)는 두 가지의 활성작용을 하는데, 하나는 음이온과 에스테르 분해부위를 가지고 있고, 다른 하나는 아세틸콜린을 가수분해하는 역할을 한다.
따라서, 신경자극전달이 끝난 아세틸콜린이 시냅스 후막의 수용체에 결합이 누적되면 과격한 흥분과 경련을 일으켜서 역효과를 가져오기 때문에 아세틸콜린에스테라제에 의하여 아세틸콜린은 콜린과 초산으로 분해되어 곧 시냅스 전막에 흡수된 후 시냅스 소포체에서 다시 아세틸콜린으로 바뀌어 저장된다.
상기와 같은 이유로 인해, 아세틸콜린에스테라제의 저해작용을 나타내는 살충제는 주종인 유기인계와 카바메이트(carbamate)계가 신경화학전달물질인 아세틸콜린을 분해하는 효소인 아세틸콜린에스테라제의 활성작용을 저해하고, 이로 인해 아세틸콜린이 시냅스에 축척되어 신경 전달기능에 이상을 일으키게 되고 경련과 마비로 연결되어 곤충을 죽게 한다. 상기 유기인계와 카바메이트(carbamate)계 화합물은 주로 아세틸콜린에스테라제의 활성부위에 작용하여 아세틸콜린의 분해 작용을 저해한다고 알려져 있다. 이 약제들은 곤충의 피부로 비교적 빠르게 침투하여 중추신경 표면에 부착하여 이상 신경기능 작용을 일으키는데, 그 증상은 잠복기를 거쳐 과민증, 심한 경련에 이어 마비 순으로 진행되어 죽게 한다.
곤충 표피의 구성과 키틴(chitin) 생합성 저해작용을 하는 살충제도 있다. 곤충은 점진적 생장을 위하여 탈피를 해야 하는데, 표피의 생합성과정은 생리기능상 매우 중요하다. 곤충의 피부는 표피진피 및 기저막으로 구성되어 있으며, 표피는 다시 외표피와 원표피로 구분할 수 있다. 곤충의 원표피는 N-아세틸 글루코사민(키틴)의 중합체로서 키틴을 다량 함유하고 있다. 이 키틴은 척추동물에는 존재하지 않고 곤충 표피의 주요 구성성분이므로 탈피저해제에 의하여 이 키틴 생합성 을 저해하면 곤충은 죽게 된다.
곤충 유충의 탈피저해제의 작용기구는 신경저해제와는 달리 입이나 기공을 통하여 체내에 들어갔을 때 곤충의 표피형성이 제대로 되지 않아 정상적 탈피를 하지 못한다. 이때 경화단백질로 된 외표피의 형성에는 영향을 끼치지 않고 원표피층의 키틴 형성을 억제한다. 그러나, 탈피저해제의 구체적인 작용기구는 아직 완전히 규명되지 않았지만, UDP-N-아세틸 글루코사민의 중합을 억제하여 원표피의 주성분인 키틴 생합성효소를 저해하는 것으로 알려져 있다.
이외에, 최근에는 많은 연구자들이 곤충의 유약 호르몬의 생성을 저해하는 등 곤충 특유의 기능에 작용하는 살충제와 교미교란을 유도하는 물질을 개발 중에 있다. 그리고 곤충의 암컷에서 분비되는 수컷 유인 페로몬을 이용하여 수컷들을 유도하여 포획하여 죽이는 연구가 진행 중이지만 야외 포장시험에서는 유효한 효력을 나타내지 못하여 아직 상업적으로 사용되지 못하고 있다.
또한, 많은 연구자들에 의하여 곤충의 생리 관련연구가 분자생물학적 방법을 통하여 곤충의 대사 관련 효소나 수용체에 대한 연구를 하여 살충제를 개발하려고 노력하고 있다. 그러나, 아직까지 곤충 체내의 호르몬의 이송이나 지방질의 저장에 관련된 연구는 많이 되어있지 않는 상황이다. 곤충들은 대부분이 지방질의 합성능력이 없으므로 지방질은 필수 영양분으로 요구되며 많은 곤충들은 식물성지방을 전환시켜 곤충체내에서 이용하고 있다.
이에, 본 발명자들은 곤충들의 대부분이 필수 영양분인 지방질을 체내에서 생합성하지 못하고 외부의 먹이로부터 지방질을 섭취하여 여러 대사과정을 거쳐 생존에 필요한 지방질을 이용하고, 필요한 에너지원을 만드는데 지방질을 이용하고 있다는 사실에 착안하여 곤충류의 지방질 대사 기작에 관련되어 있는 저해제를 탐색하고, 이를 이용하여 살충 활성을 나타낼 수 있음을 발견하였으며, 그 결과, 본 발명을 완성하였다.
곤충의 지방질 대사에서 저장형 지방질에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 글리세롤 아실화 효소를 목표 지향적인 탐색계로 사용하여 새로운 활성물질을 탐색하였다. 글리세롤 아실화 효소에서 저해활성을 확인한 물질들을 여러 종류의 유충에 처리한 결과 여러 가지 생물 활성이 나타났고, 이에 따라 글리세롤 아실화 효소 저해제와 유충의 살충활성이 연관관계가 있음을 규명하였다. 또한, 이러한 기작을 이용하여 새로운 활성물질을 유기합성적 방법으로 확보하여 인간에게는 안전성이 확보된 새로운 작용기작의 살충제를 완성하였다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 곤충의 체내에서 트리글리세라이드(triglyceride, TGA)의 합성을 저해하는 물질을 포함하는 살충제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 살충제 조성물을 이용하여 곤충 체내에서 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 것에 의하여 곤충을 살충하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 곤충의 체내에서 TGA의 합성을 저해하는 물질, 특히 다이 아실 코에이 글리세롤 아실트란스퍼라제의 활성을 저해하는 물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 활성을 저해하는 물질을 이용하여 곤충의 체내에서 TGA의 합성을 저해하는 방법을 제공하는 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 곤충의 트리글리세라이드(triglyceride, TGA) 합성을 저해하는 물질을 포함하는 살충제 조성물에 관한 것이다.
곤충 체내에서 지질의 기능은 첫째로 곤충의 가장 중요한 에너지원으로서, 여기에 이용되는 지질은 주로 중성지질로 지방체에 가장 많이 축적되며, 두 번째로 중요한 기능은 세포막의 구성성분으로서, 인지질과 스테롤이 함께 관련되며, 세 번째로 중요한 기능은 탈피호르몬, 유약호르몬, 페로몬의 생성에 관여하는 기능이다. 그러나 곤충에 있어서 지질들은 물에 녹지 않고 유기용매에만 녹는 공통점 이외에 다른 화학적 특징이 잘 알려져 있지 않은 화합물군으로 분류되어 있다. 이 지질들은 주로 지방산 에스터와 그 유도체들로 중장에서 흡수된 지방산과 글리세롤 또는 아미노산이나 단순한 탄수화물로부터 합성된다고 알려져 있다. 곤충 체내 지질 중 가장 많은 양을 차지하고 있는 것이 중성지질인 트리글리세라이드(triglyceride)이고, 혈림프에는 디글리세라이드(diglyceride)이다. 예를 들어, 산누에 나방수컷의 지방체에는 중성지질이 95% 정도 함유되어 있고, 혈림프에는 디글리세라이드가 65% 정도 함유되어 있다는 연구 보고가 있다. 일반적으로 지방산은 먹이에서 유래하지만, 일부 곤충 중에 지방산함량이 특히 낮은 식물을 먹는 곤충류들 몇몇은 지방세포에서 지방산을 합성하기도 한다. 대부분의 곤충들이 지방질을 필수적으로 요구하기 때문에 지질대사가 아주 중요하다. 따라서, 본 발명은 이와 같은 곤충의 지질대사가 원활히 이루어지지 않도록 하여 결국 곤충 체내에서 트리글리세라이드의 합성이 저해됨에 따라 살충 효과를 나타낼 수 있음에 착안하였고, 그에 따라 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 물질을 포함하는 살충제 조성물에 관한 것이다.
곤충 체내에서 중성지방인 트리글리세라이드는 1,2-디아실글리세롤(sn-1,2-diacylglycerol)과 지방 아실코에이(Fatty acyl CoA)를 기질로 사용하여 다이 아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제에 의하여 촉매되어 합성된다.
다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제(Diacyl CoA: glycerol acyltransferase)는 글리세롤 3-포스페이트(Glycerol 3-phosphate) 경로의 마지막 과정을 촉매하는 효소로서, 1,2-디아실글리세롤(sn-1,2-diacylglycerol)과 지방 아실코에이(Fatty acyl CoA)를 기질로 사용하여 트리글리세라이드(Triglyceride) 중성지방을 합성하는 역할을 한다. 구체적으로, 외부로부터 섭취된 중성지방은 췌장에서 분비된 리파제(lipase)에 의해 지방산(fatty acid)과 모노글리세라이드(monoglyceride)로 분해되어 장의 상피세포를 통해 흡수된 후, DGAT에 의해 트리글리세라이드 중성지방으로 변화된다. 중성지방의 생합성은 글리세롤 3-포스페이트 경로(간과 지방조직)와 모노아실글리세롤 경로에 의해 소장의 장 상피세포에서 주로 이루어진다.
따라서, 구체적인 양태로서, 본 발명은 곤충의 체내에서 상기 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 것으로서 글리세롤 아실화 효소, 특히 다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제(Diacyl CoA: glycerol acyltransferase; DGAT) 활성을 저해하는 물질을 이용하여 유해한 해충을 사멸시키고자 하였다.
본 발명에서 사용된 용어, “트리글리세라이드의 합성 저해”란 곤충의 체내에서 트리글리세라이드의 합성을 차단 또는 감소시키는 것을 말하며, 특히 바람직한 실시예로는, 곤충 체내에서 트리글리세라이드를 합성하는 과정에서 작용하는 효소의 활성을 저해함으로써 트리글리세라이드의 합성 효율을 차단 또는 감소시키는 것을 말한다.
본 발명에서 사용된 용어, “다이아실 코에이 글리세롤 아실트란스퍼라제(Diacyl CoA: glycerol acyltransferase: DGAT) 저해”란 DGAT가 중성지방인 트리글리세라이드를 합성하는 효소 촉매 반응을 차단하거나 또는 트리글리세라이드의 합성 효율을 감소시키는 현상을 말한다. 상기 효소 활성을 저해시킬 경우, 곤충 세포 내에서 다양한 반응이 유도될 수 있다. DGAT 효소 활성을 저해시킴으로써 유도되는 반응의 하나의 예는 탈피호르몬 또는 유약호르몬 등이 생성되지 않음으로 인해 곤충의 생장이 저해되고 결국에는 살충되는 것이다.
따라서, 본 발명자는 곤충 체내에서 지질 대사 기작 중 지방질의 저장형이나 이동에 관여하는 기작, 특히 이와 관련하여 곤충의 체내에서 트리글리세라이드(triglyceride, TGA)의 합성을 저해함으로써 나타나는 생물 활성을 규명하고, 이에 따라 궁극적으로 곤충을 사멸시킬 수 있음을 밝혔다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 물질, 특히 다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제의 활성을 저해하는 물질로서 하기 화학식 1의 화합물에 관한 것이다.
Figure 112006057250616-pat00001
상기식에서, R은 C1 내지 C10 알킬 또는 알케닐이다.
본 발명의 구체적 실시에서, 상기 화학식 1 화합물은 낮은 농도에서도 DGAT 효소의 활성을 저해하였으며, 온실가루이 또는 배추좀나방 유충을 대상으로 상기 화학식 1 화합물의 살충효과를 조사한 결과, 대조구에 비하여 농도 및 시간에 의존하여 효과가 있었다. 따라서, 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물은 DGAT 효소의 활성을 저해하여 TGA의 합성을 저해한 결과, 살충 효과가 있음을 확인하였다.
따라서, 하나의 구체적 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 곤충의 체내에서 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 방법에 관한 것이다. 또한 상기 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 하나의 예로서, 다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제의 활성을 저해하는 것이다. 이에 의하여 곤충의 체내에서 필수적 성분인 트리글리세라이드의 감소 및 결핍으로 인하여 곤충을 사멸시킬 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1에 따라 제조될 수 있다.
Figure 112006057250616-pat00002
반응식 1의 공정은 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 1,5-디하이드록시나프탈렌(1,5-dihydroxynaphthalene)(1)을 디메틸 설페이트(dimethyl sulfate)와 반응시켜 1,5-디메톡시나프탈렌(1,5-dimethoxynaphthalene) (2)를 제조하고, 제조된 1,5-디메톡시나프탈렌(1,5-dimethoxynaphthalene) (2)를 NBS(N-bromosuccinimide)와 반응시켜 4,8-디브로모-1,5-디메톡시나프탈렌(4,8-Dibromo-1,5-dimethoxynaphtalene) (3)을 제조하고, 제조된 4,8-디브로모-1,5-디메톡시나프탈렌(4,8-Dibromo-1,5-dimethoxynaphtalene) (3)을 소디움 메톡시드(sodium methoxide) 및 요오드화 구리(copper(I) iodide)와 반응시켜 1,4,5,8-테트라메톡시나프탈렌(1,4,5,8-Tetramethoxynaphthalene) (4)을 제조하고, 제조된 1,4,5,8-테트라메톡시나프탈렌(1,4,5,8-Tetramethoxynaphthalene) (4)을 질산 세리움디암모늄(ceriumdiammonium nitrate)과 반응시키고 이를 유기용매로 추출하여 5,8-디메톡시-1,4-나프토퀴논(5,8-Dimethoxy-1,4-naphthoquinone)을 제조하고, 제조된 5,8-디메톡시-1,4-나프토퀴논(5,8-Dimethoxy-1,4-naphthoquinone)을 알킬메르캅탄(alkylmercaptan)과 반응시키고, 이 혼합용액에 중탄산염나트륨(sodium bicarbonate)과 황산을 적가한 후 유기용매로 추출하여 화학식 1의 화합물을 제조할 수 있다.
그러나 상기 반응식 1에 따른 방법은 화학식 1 화합물 제조방법의 일례에 해당하며, 예를 들어 반응용매, 염기, 반응물질의 사용량과 같은 반응 조건들이 상기에서 설명된 것으로만 한정되는 것은 아니며, 상기 반응식 1의 방법 외에도 당업계에서 통상의 지식을 가진 기술자에게 알려진 공지의 다양한 합성방법을 이용하여 상기 화학식 1의 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물을 살충제의 유효 성분으로 사용할 경우, 그것은 임의의 기타 성분들의 첨가없이 그 자체로서 또는 염의 형태로 사용될 수 있다. 그러나 상기 화학식 1의 화합물은 통상 고체 담체, 액체 담체, 기체 담체 또는 유인물(bait)과 혼합하거나, 염기성 물질, 예로 다공질 세라믹 플레이트 또는 부직포에 흡수시킨 후, 계면활성제 및 필요한 경우, 기타 보조제들을 첨가하여, 이를 각종 형태들, 예로 오일 스프레이, 유화 가능한 농축물, 습윤성 분말, 유동물, 과립, 더스트, 에어로졸, 훈연제 (예 : 포깅), 증기화 가능한 제형물, 스모킹 제형물, 독성 유인물, 진드기방지용 시이트 또는 수지 제형물로 제형할 수 있다.
상기 각 제형물들은 통상 유효 성분으로서 본 발명의 화합물을 0.01 내지 95 중량 % 함유할 수 있다.
제형물에 사용될 수 있는 고체 담체에는, 카올린 점토, 규조토, 합성 수화된 산화규소, 벤토나이트, 푸바사미 점토 및 산점토 등의 점토 물질의 미세 분말 또는 과립; 각종 탈크, 세라믹 및 기타 무기 물질, 예로 견운모, 석영, 황, 활성탄, 탄산칼슘 및 수화된 실리카; 및 화학적 비료, 예로 황산암모늄, 인산암모늄, 질산암모늄, 우레아 및 염화암모늄이 포함될 수 있다.
액체 담체에는, 물; 알콜, 예로 메탄올 및 에탄올; 케톤, 예로 아세톤 및 메틸 에틸 케톤; 방향족 탄화수소, 예로 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 및 메틸나프탈렌; 지방족 탄화수소, 예로 헥산, 시클로헥산, 케로신 및 라이트 오일; 에스테르, 예로 에틸 아세테이트 및 부틸 아세테이트; 니트릴, 예로 아세토니트릴 및 이소부티르니트릴; 에테르, 예로 디이소프로필에테르 및 디옥산; 산 아미드, 예로 N,N-디메틸포름아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드; 할로겐화 탄화수소, 예로 디클로로메탄, 트리클로로에탄 및 사염화탄소; 디메틸 술폭시드; 및 식물성 오일, 예로 대두유 및 면실유가 포함될 수 있다.
기체 담체 또는 추진제 (propellant)에는, 프레온 가스, 부탄 가스, LPG (액화 석유 가스), 디메틸 에테르 및 이산화탄소가 포함될 수 있다.
독성 유인물에 사용되기 위한 염기 물질에는, 유인물 물질, 예로 그레인 분말, 식물성 오일, 슈거 및 결정성 셀룰로스; 산화방지제, 예로 디부틸히드록시톨루엔 및 노르디히드로구아이아레트산; 보존제, 예로 데히드로아세트산; 비식음 방지용 물질, 예로 고추 분말; 및 유인성 풍미, 예로 치즈 풍미 및 양파 풍미가 포함될 수 있다.
계면활성제에는, 알킬 술페이트, 알킬 술포네이트, 알킬 아릴술포네이트, 알킬 아릴 에테르 및 그것의 폴리옥시에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 다가 알콜 에스테르 및 당 알콜 유도체가 포함될 수 있다.
접착제 또는 분산제와 같은 보조제에는, 카세인, 젤라틴; 다당류, 예로 전분, 아라비아검, 셀룰로스 유도체 및 알긴산; 리그닌 유도체, 벤토나이트, 슈거 및 합성 수용성 중합체, 예로 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈 및 폴리 아크릴산이 포함될 수 있다.
안정화제에는, PAT (이소프로필 산 포스페이트), BHT (2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀), BHA (2-tert-부틸-4-메톡시페놀 및3-tert-부틸-4-메톡시페놀의 혼합물), 식물성 오일, 미네랄 오일, 계면활성제, 지방산 및 그것의 에스테르가 포함될 수있다.
본 화합물이 농업용 살 곤충제, 살 진드기제 또는 살 선충제로 사용될 경우, 그것들의 적용량은 통상 10 에이커 당, 0.1 내지 100 g 이다. 물로 희석한 후 사 용되는 유화 가능한 농축물, 습윤성 분말, 유동물 및 기타 유사 제형물들의 경우, 그 적용 농도는 통상 1 내지 1,000 ppm 의 범위이다. 과립, 더스트 또는 기타 유사 제형물의 적용은, 희석하지 않은 제형물로서 수행된다. 본 발명의 화합물을 유행병 예방을 위한 살 곤충제, 살 진드기제 또는 살 선충제로서 사용할 경우, 그것들은 유화 가능한 농축물, 습윤성 분말, 유동물 또는 기타 유사 제형물의 경우, 물로 농도 0.1 내지 500 ppm 으로 희석하거나, 그것들을 오일 스프레이, 에어로졸, 훈연제, 독성 유인물, 진드기방지용 시이트 또는 기타 유사 제형물의 경우에는, 그대로 적용된다. 이 적용 양 및 농도는, 제형물의 형태, 적용 시기, 장소 및 방법, 해충의 종류, 손해 정도 및기타 요인들에 따라 다를 수 있으므로, 상기 범위에 한정되지 않고, 증감 가능하다.
본 발명의 화합물을 소 및 돼지 등의 가축, 또는 고양이 및 개 등의 애완동물의 기생충 방제를 위한 살 곤충제 또는 살 진드기제로 사용할 경우, 그 조성물 또는 이의 염을 공지된 수의학적 방법들, 예로 계통적 방제를 위한 정제, 캡슐, 침액용 용액, 볼리 (boli), 먹이 혼입, 좌약 또는 주사제; 또는 유성 또는 수성 용액의 분무, 주입 (붓기 또는 점적) 처리로써, 또는 비계통적 방제를 위해 칼라 및 귀 태그 (꼬리표)와 같은 적절한 모양으로 만든 성형품을 이용하여 적용할 수 있다. 이 경우, 본 화합물은 통상 숙주 체중 kg 당, 0.01 내지 100 mg의 양으로 적용된다.
본 화합물은, 다른 살 곤충제, 살 선충제, 살 진드기제, 살 세균제, 살 진균제, 제초제, 식물 성장 조절제, 시너지스트, 비료,토양 컨디셔너 및/또는 동물 사 료와 함께, 혹은 그것들과 순차적으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
< 제조예 > DGAT 활성 저해물질의 화학합성 방법
제조예 1 : 2- Methylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4- naphthoquinone (화학식 2)의 제조
Figure 112006057250616-pat00003
제조예 1-1 : 1,5-디메톡시나프탈렌(1,5- Dimethoxynaphthalene )의 합성
2L의 2구 라운드플라스크에 질소가스의 존재 하에서 상기 반응식에서 나타낸 바와 같이 1,5-디하이드록시나프탈렌(1,5-dihydroxynaphthalene) (1) 100g (0.62mol)을 10% NaOH 500ml (1.25mol)에 녹인 후 디메틸 설페이트(dimethyl sulfate) 156g (1.24mol)을 1시간 동안 천천히 적가한 다음 2시간 동안 반응시켰다. 생성된 침전을 감압여과하여 5% KOH 200ml씩으로 2회 세척한 다음 다시 증류 수 200ml씩으로 3회 세척한 후 건조시켰다. 건조시킨 잔사에 벤젠 1.5L와 활성탄 300g을 넣어 80℃에서 완전히 녹여 뜨거울 때 여과한 뒤 방치하여 표제의 화합물을 백색결정 73g으로 얻었다. 표제 화합물의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
수율: 63%, 녹는점: 181.9~182.3℃
Rf: 0.49 [핵산:에틸아세테이트(5:1)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.70(d, J=8.8Hz, 2H), 7.38(t, J=8.0Hz, 2H), 6.98(d, J=8.0Hz, 2H), 3.94(s, 6H)
제조예 1-2 : 4,8- 디브로모 -1,5-디메톡시나프탈렌(4,8- Dibromo -1,5-dimethoxynaphthalene)의 합성
1000ml의 라운드플라스크에 제조예 1-1에서 제조된 1,5-디메톡시나프탈렌(1,5-dimethoxynaphthalene) 10g (0.05mol)을 넣고 160ml의 아세토니트릴에 용해시켰다. 여기에 N-브로모숙신이미드(N-bromosuccinimide, NBS) 21g (0.12mol)을 180ml의 아세노니트릴에 용해시킨 용액을 천천히 적가하면서 교반하였다. 반응혼액을 실온에서 3시간 동안 교반시키고 감압여과하여 생성된 침전을 아세토니트릴로 세척하고 핵산으로 두 번 더 세척하여 건조시켜 표제의 화합물을 백색분말 12.7g으로 얻었다. 표제 화합물의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
수율: 69.02%, 녹는점: 187~188℃
Rf: 0.20 [핵산:에틸아세테이트(50:1)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.68(d, J=8.4Hz, 2H), 6.72(d, J=8.4Hz, 2H), 3.91(s, 6H)
제조예 1-3 : 1,4,5,8-테트라메톡시나프탈렌(1,4,5,8- Tetramethoxynaphthalene )의 합성
제조예 1-2에서 제조된 4,8-디브로모-1,5-디메톡시나프탈렌(4,8-Dibromo-1,5-dimethoxynaphthalene) 14.5g (0.04mol)과 소디움 메톡시드(sodium methoxide) 7.5g (0.14mol) 및 요오드화 구리(copper(I) iodide) 26.3g (0.14mol)을 디메틸포름아미드 50% 메탄올 용액 700ml에 녹이고 30시간 환류하였다. 반응혼액을 냉각시킨 다음 얼음물 1L에 넣고 생성되는 침전물을 여과, 세척하여 얻은 잔사를 건조시킨 후 메틸렌클로라이드 1L에 녹여 불용물을 여과제거하고 감압농축하였다. 이를 벤젠으로 재결정하여 표제의 화합물을 백색침상물질 6.5g으로 얻었다. 표제 화합물의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
수율: 62.5%, 녹는점: 168~169℃
Rf: 0.14 [핵산:메틸렌클로라이드(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 6.85(s, 4H), 3.90(s, 12H)
제조예 1-4 : 5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(5,8- Dimethoxy -1,4- naphthoquinone )의 합성
250ml 1구 라운드 플라스크에 제조예 1-3에서 제조된 1,4,5,8-테트라메톡시나프탈렌(1,4,5,8-tetramethoxynaphthalene) 10g (40.28mmol)을 넣고 아세토니트릴 450ml 및 클로로포름 150ml 혼합용액에 녹인 후 질산 세리움디암모늄(ceriumdiammonium nitrate) 54g (98.5mmol)을 250ml의 물에 녹여 30분간 천천히 적가하였다. 반응혼액을 30분간 더 반응시키고 증류수 500ml을 넣은 후 클로로포름 500ml씩으로 세 번 추출한 뒤 무수망초로 탈수시켰다. 여과한 여액을 감압농축하여 얻은 잔사를 메탄올로 재결정하여 적갈색의 표제의 화합물을 침상물질 4.80g으로 얻었다. 표제 화합물의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
수율: 54.6%, 녹는점: 122~123℃
Rf: 0.22 [핵산:에틸아세테이트(1:2)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.33(s, 2H), 6.79(s, 2H), 3.97(s, 6H)
제조예 1-5 : 2- 메틸티오 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Methylthio -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinones)의 합성
1구 100ml의 라운드 플라스크에 제조예 1-4에서 제조된 5,8-디메톡시-1,4-나프토퀴논(5,8-dimethoxy-1,4-naphthoquinone) 1.38mmol을 무수메탄올 30ml에 용해시킨 후 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 1.65mmol을 넣고 4시간 동안 교반시켰다. 반응혼액에 중탄산염나트륨(sodium dichromate) 0.23mmol과 황산 0.76mmol을 물에 용해시켜 천천히 적가한 후 실온에서 3분간 교반하였다. 반응혼액에 포화 염화나트륨용액 50ml을 넣고 클로로포름 50ml로 3회 추출한 뒤 유기층을 무수망초로 탈수시킨 후 여과하였다. 여과한 여액을 감압농축하여 얻은 잔사를 메탄올로 재결정하여 적갈색의 표제 화합물을 얻었다.
제조예 1-6 : 2- 메틸설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Methylsulfinyl -5,8-dimethoxy-1,4-naphthoquinones) (화학식 2)의 합성
0℃에서 제조예 1-5에서 제조된 2-메틸티오-5,8-디메톡시-1,4-나프토퀴논(2-methylthio-5,8-dimethoxy-1,4-naphthoquinone) 0.21mmol을 20ml의 클로로포름에 녹이고 77% MCPBA 0.32mmol을 5회에 나누어 넣고 4시간 반응시켰다. 반응혼액에 포화 중탄산염나트륨(sodium bicarbonate) 수용액을 넣고 포화 염화나트륨수용액 50ml을 넣고 클로로포름 50ml으로 3회 추출하였다. 유기층을 무수망초로 탈수시킨 뒤 여과한 후 여액을 감압농축하여 얻은 잔사를 컬럼크로마토그래피를 실시하여 적갈색의 물질 (화학식 2)을 얻었으며, 수율 및 물성은 하기와 같았다.
수율: 66.2%, 녹는점: 222~223℃
Rf: 0.06 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.42(d, J=9.2Hz, 1H), 7.34(d, J=9.2Hz, 1H), 7.35(s, 1H), 3.99(s, 6H), 2.95(s, 3H)
제조예 2 : 2- 에틸설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Ethylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 3)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 에틸메르캅탄(ethylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 3 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00004
수율: 71.1%, 녹는점: 145~146℃
Rf: 0.09 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.42(d, J=9.6Hz, 1H), 7.37(d, J=9.2Hz, 1H), 7.28(s, 1H), 3.99(s, 6H), 3.32~3.23(m, 1H), 3.03~2.95(m, 1H), 1.31(t, J=7.2Hz, 3H)
제조예 3 : 2- 프로필설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Propylsulfinyl - 5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 4)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 프로필메르캅탄(propylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 4 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00005
수율: 41.9%, 녹는점: 120~121℃
Rf: 0.18 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.35(d, J=9.2Hz, 1H), 7.30(d, J=9.6Hz, 1H), 7.22(s, 1H), 3.92(s, 3H), 3.91(s, 3H), 3.18~3.10(m, 1H), 2.86~2.79(m, 1H), 1.94~1.84(m, 1H), 1.71~1.63(m, 1H), 1.01(t, J=7.2Hz, 3H)
제조예 4 : 2- 부틸설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Butylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 5)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 부틸메르캅탄(butylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 5 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00006
수율: 81.6%, 녹는점: 127~128℃
Rf: 0.18 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.41(d, J=9.6Hz, 1H), 7.37(d, J=9.6Hz, 1H), 7.31(s, 1H), 3.99(s, 6H), 3.28~3.20(m, 1H), 2.95~2.88(m, 1H), 1.95~1.85(m, 1H), 1.70~1.60(m, 1H), 1.54~1.42(m, 2H), 0.95(t, J=7.2Hz, 3H)
제조예 5 : 2- 펜틸설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Pentylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 6)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 펜틸메르캅탄(pentylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 6 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00007
수율: 40.2%, 녹는점: 125~126℃
Rf: 0.24 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.41(d, J=9.6Hz, 1H), 7.36(d, J=9.6Hz, 1H), 7.31(s, 1H), 3.99(s, 6H), 3.27~3.20(m, 1H), 2.94~2.87(m, 1H), 1.94~1.89(m, 1H), 1.71~1.66(m, 1H), 1.51~1.29(m, 6H), 0.90(t, J=7.6Hz, 3H)
제조예 6 : 2- 헥실설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Hexylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 7)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 헥실메르캅탄(hexylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 7 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00008
수율: 76.7%, 녹는점: 120~121℃
Rf: 0.18 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.42(d, J=9.6Hz, 1H), 7.37(d, J=9.6Hz, 1H), 7.30(s, 1H), 4.00(s, 3H), 3.99(s, 3H), 3.27~3.20(m, 1H), 2.95~2.88(m, 1H), 1.96~1.88(m, 1H), 1.71~1.65(m, 1H), 1.49~1.37(m, 2H), 1.33~1.27(m, 4H), 0.87(t, J=7.2Hz, 3H)
제조예 7 : 2- 헵틸설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Heptylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 8)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 헵틸메르캅탄(heptylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 8 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00009
수율: 46.9%, 녹는점: 106~107℃
Rf: 0.27 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.42(d, J=9.6Hz, 1H), 7.37(d, J=9.2Hz, 1H), 7.30(s, 1H), 3.99(s, 6H), 3.27~3.20(m, 1H), 2.94~2.87(m, 1H), 1.96~1.86(m, 1H), 1.49~1.37(m, 2H), 1.35~1.27(m, 6H), 0.87(t, J=6.8Hz, 3H)
제조예 8 : 2- 옥틸설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Octylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 9)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅 탄(methylmercaptan) 대신에 옥틸메르캅탄(octylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 3 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00010
수율: 63.2%, 녹는점: 110~111℃
Rf: 0.26 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.41(d, J=9.2Hz, 1H), 7.36(d, J=9.6Hz, 1H), 7.23(s, 1H), 3.99(s, 6H), 3.27~3.20(m, 1H), 2.94~2.87(m, 1H), 1.93~1.88(m, 1H), 1.73~1.60(m, 2H), 1.50~1.88(m, 9H), 0.87(t, J=7.2Hz, 3H)
제조예 9 : 2- 노닐설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Nonylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 10)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 노닐메르캅탄(nonylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 3 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00011
수율: 74%, 녹는점: 100~101℃
Rf: 0.26 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.42(d, J=9.6Hz, 1H), 7.37(d, J=9.6Hz, 1H), 7.31(s, 1H), 4.00(s, 3H), 3.99(s, 3H), 3.27~3.20(m, 1H), 2.94~2.87(m, 1H), 1.97~1.86(m, 1H), 1.71~1.61(m, 2H), 1.49~1.25(m, 11H), 0.87(t, J=7.2Hz, 3H)
제조예 10 : 2- 데실설피닐 -5,8- 디메톡시 -1,4-나프토퀴논(2- Decylsulfinyl -5,8- dimethoxy -1,4-naphthoquinone) (화학식 11)
제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 단지 제조예 1-5에서 메틸메르캅탄(methylmercaptan) 대신에 데실메르캅탄(ethylmercaptan)을 사용하여 하기 화학식 3 화합물을 제조하였다. 이의 수율 및 물성은 하기와 같았다.
Figure 112006057250616-pat00012
수율: 92.4%, 녹는점: 127~128℃
Rf: 0.27 [핵산:에틸아세테이트(1:4)]
1H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ 7.41(d, J=9.6Hz, 1H), 7.37(d, J=9.2Hz, 1H), 7.30(s, 1H), 3.99(s, 6H), 3.28~3.18(m, 1H), 2.94~2.84(m, 1H), 1.95~1.85(m, 1H), 1.70~1.58(m, 2H), 1.45~1.20(m, 13H), 0.87(t, J=7.6Hz, 3H)
< 실험예 1 > DGAT 효소원의 제조
효소원으로는 흰쥐(Male Sprague -Dawley rat, 250～300 g)의 간을 분리하여 buffer A(0.25 M sucrose, 1.0 mM EDTA, 10 mM Tris-HCl. pH 7.4)로 세척하고 테프론봉이 달린 유리균질기로 균질화하였다. 균질액을 14,000 x g에서 4 ℃, 15분 동안 원심 분리하여 상등액을 얻었다. 이 상등액을 다시 100,000 x g에서 4℃, 1 시간동안 원심분리하였다. DGAT가 포함된 마이크로솜의 분리를 위해 침전물에 buffer B (0.25 M sucrose, 10 mM Tris-HCl. pH 7.4)를 가하여 100,000 x g에서 4 ℃, 1시간동안 다시 원심 분리하여 생성된 침전물에 buffer B(4 ml)를 가해 용해시키고 표준물질로 소혈청알부민(bovine serum albumin)을 사용하여 단백질의 농도를 결정하였다. 효소원 용액은 단백질 양으로 10 mg/ml의 농도로 희석하고 각 바이알에 분주하여 -70℃에서 보관하며 DGAT 활성평가 시험에 사용하였다.
< 실험예 2 > DGAT 효소활성측정
DGAT 효소활성 측정은 다음과 같은 방법을 사용하였다. DGAT 효소원으로 rat의 microsomal protein과 기질로서 1,2-디아실글리세롤과 [14C]팔미토일-코에이를 사용하여 생성된 [14C]트리아실글리세롤의 방사능의 양을 측정하였으며, 그 과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다. 반응액은 175 mM Tris-HCl (pH 8.0), 20 ㎕의 소 혈청 알부민(bovine serum albumin) (10 mg/ml), 8 mM의 MgCl2, 30 μM의 [14C]palmitoyl CoA(0.02 mCi, Amersham)), 200 μM의 1,2-디올레오일 글리세롤을 포함한다. 여기에 메탄올 또는 디메틸설폭사이드 (DMSO)에 녹인 시료액 10.0 ㎕을 가하고 100-200 mg의 microsomal protein을 넣은 다음 25℃에서 10분간 반응시킨 후, 반응 종결액 (2-프로판올 / 헵탄 / 물 = 80 / 20 / 2, v/v/v) 1.5 ml을 가하여 반응을 정지시켰다. 생성된 [14C]트리아실 글리세롤을 분리하기 위하여 1 ml의 헵탄과 0.5 ml의 H2O를 가하여 진탕한 후 상층액 1 ml을 취하고 여기에 2 ml의 알칼리성 에탄올 용액 (에탄올 / 0.5 N 수산화 나트륨 / 물 = 50 / 10 / 40, v/v/v)을 가 하여 진탕하였다. 상층액 0.65ml를 취하여 LSC(liquid scintillation counter)로 방사능의 양을 측정하여 하기 수학식에 의해 DGAT의 효소활성 저해율을 계산하였다.
Figure 112006057250616-pat00013
그리고 화학적 합성방법으로 합성된 화합물들(화학식 2 내지 11 화합물)의 DGAT효소 저해 활성을 측정한 결과 화합물의 실험최종농도로 화학식 2는 50ug/ml에서 13% 저해하였고, 화학식 3은 50ug/ml에서 15% 저해하였고, 화학식 4는 50ug/ml에서 24% 저해하였고, 화학식 5는 50ug/ml에서 63% 저해하였고, 화학식 6은 50ug/ml에서 81% 저해하였고 25ug/ml에서 51% 저해하였고, 화학식 7, 8, 9, 10 및 11의 화합물 각각의 DGAT효소를 50 % 저해하는 최종 저해농도는 18.9ug/ml, 14.2ug/ml, 11.8ug/ml, 9.2ug/ml, 5.5ug/ml이었으며 이들의 분자량은 각각 350.43, 364.43, 378.48, 392.51, 406.54이었으므로, 활성물질 각각의 50 % 저해하는 농도 는 53.9uM, 39.0uM, 31.2uM, 23.4uM, 13.5uM로 계산되었다. 도 1에는 화학식 7 내지 11 화합물의 농도에 따른 DGAT 효소 저해 활성을 나타내었다.
< 실험예 3 > 온실가루이(Greenhouse whitefly)의 발아율과 유충에 대한 살충활성시험
본 발명에 사용된 시험곤충으로 온실가루이는 학명이 Trialeurodes vaporariorum이고 일반명은 Greenhouse whitefly로 살충실험은 2006년 5월 충청북도 청주시 충북대학교 농업생물환경대학 농생물과에서 살충실험을 하였다. 본 발명의 DGAT 저해활성을 가진 화합물들은 정밀하게 무게를 측정하여 아세톤에 적정량을 녹인 후 triton X-100 100ppm 수용액 9배와 혼합하여 순차적으로 희석하고 처리할 활성검색물질 용액을 조제하였다.
시험 살충제를 각 농도로 희석하여 알과 약충이 혼재되어 있는 토마토 잎을 30초간 침지한 후 음건시켜 부화율과 약충에 대한 살충수를 9일 동안 매일 조사하였으며, 실험은 2회 반복으로 수행하였다. 이에 대한 결과를 표 1에 나타내었다.
증류수로 적신 여과지가 깔린 페트리디쉬(55× 20mm)에 활성검색물질이 처리된 잎을 올려놓고 활성검색물질이 처리된 유충은 항온실(25± 1℃, 상대습도 40-45%, 16L:8D)에서 사육하며 9일간 살충율을 조사하였다. 무처리구는 처리된 추출물을 제외한 아세톤 10 % 용액에 triton X-100 100ppm 수용액 9배를 처리하여 활성검색물질 처리방법과 같은 방법으로 처리하였다. 활성검색실험은 3회 반복으로 실 시하였고 Finney(1982)의 probit 계산법에 의해 반수치사농도(LC50)를 산출하였다. 이에 대한 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure 112006057250616-pat00014
Figure 112006057250616-pat00015
표 1 및 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 사용한 DGAT저해제 중에서 화학식 9의 화합물을 1, 10 및 100 ppm씩 온실가루이에 처리하고 1일 간격으로 살충정도를 측정하였을 때 대조구와 비교하여 지속적인 살충현상이 나타났으며 농도 의존적, 시간 의존적으로 살충효과가 나타났다.
< 실험예 4> 배추좀나방( Plutella xylostella L.)유충에 대한 활성시험
본 발명에 사용된 시험곤충으로 배추좀나방(Plutella xylostella L.)으로 2006년 5월 충청북도 청주시 충북대학교 농업생물환경대학 농생물과에서 살충실험을 하였다. 본 발명의 DGAT 저해활성을 가진 화합물은 정밀하게 무게를 측정하여 아세톤에 적정량을 녹인 후 triton X-100 100ppm 수용액 9배와 혼합하여 순차적으로 희석하고 처리할 활성검색물질 용액을 조제하였다. 배추좀나방 유충의 먹이는 균일한 발육상태의 양배추잎을 잎 디스크(지름 3.0㎝)로 잘라 준비된 활성검색물질 용액에 30초간 충분히 잠길 정도로 침적한 후 꺼내 후드 내에서 60분간 건조하였다. 증류수로 적신 여과지가 깔린 페트리디쉬(55×20mm)에 활성검색물질이 처리된 잎을 올려놓고, 배추 좀나방 2령 유충을 충체가 상하지 않도록 부드러운 붓으로 유충을 이동시켜 10마리씩 3반복으로 접종하였다. 활성검색물질이 처리된 배추좀나방 유충은 항온실(25±1℃, 상대습도 40-45%, 16L:8D)에서 사육하며 24, 48시간의 살충율을 조사하였다. 무처리구는 처리된 추출물을 제외한 아세톤 10 % 용액에 triton X-100 100ppm 수용액 9배를 처리하여 활성검색물질 처리방법과 같은 방법으로 처리하였다. 활성검색실험은 3반복으로 실시하였고 Finney(1982)의 probit계산법에 의해 반수치사농도(LC50)을 산출하였다. 이에 대한 결과를 표 3에 나타내었다.
Figure 112006057250616-pat00016
표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 사용한 DGAT 저해제 중에서 화학식 8, 9, 10의 화합물을 1, 10 및 100 ppm씩 배추좀나방 유충에 처리하고 1일 간격으로 살충정도를 측정하였을 때 대조구와 비교하여 지속적인 살충현상이 나타났으며 시간 의존적으로 살충효과가 나타났으며, 각 화합물들은 고농도에서 유충들이 먹이를 기피하여 대조군에 비하여 먹이를 기피하는 유충에 기피 효과가 나타났다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하여 곤충의 체내에서 트리글리세라이드의 합성, 특히 다이 아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제의 활성을 저해함으로써 곤충들에게 필수적인 중성지방이 부족하게 되어 우수한 살충 효과가 발생하게 되며, 또한 본 발명의 살충제는 안전하여 환경 친화적 살충제로 사용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 곤충의 트리글리세라이드 합성을 저해하는 물질을 포함하는 살충제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 트리글리세라이드의 합성 저해가 다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제의 활성을 저해하는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 물질이 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 조성물:
    화학식 1
    Figure 112006057250616-pat00017
    상기 화학식 1에서, R은 C1 내지 C10 알킬 또는 알케닐이다.
  4. 제3항에 있어서, R이 C6 내지 C10 알킬인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 통상의 담체를 추가로 포함하는 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 살충제 조성물을 이용하여 곤충을 살충하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 조성물을 곤충에게 분무 또는 투여하여 곤충을 살충하는 방법.
  8. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    화학식 1
    Figure 112006057250616-pat00018
    상기 화학식 1에서, R은 C1 내지 C10 알킬 또는 알케닐이다.
  9. 제8항에 있어서, R이 C6 내지 C10 알킬인 화합물.
  10. 제8항의 화합물을 이용하여 곤충의 체내에서 트리글리세라이드의 합성을 저해하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 트리글리세라이드의 합성 저해가 다이아실 코에이 글리세롤 아실 트란스퍼라제의 활성을 저해하는 것인 방법.
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