專利名稱：用于防治害蟲的包含植物材料和糖的組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所述的發(fā)明涉及包含含有硫代葡萄糖苷的植物材料，特別是芥菜植物材料的組合物，及其制備方法。這些組合物，還包含糖，所述組合物可用于防治害蟲。
背景技術(shù)：
殺蟲劑用于在諸如農(nóng)作物、家庭和食品儲存區(qū)域的區(qū)域中防治害蟲。然而，特別是在二十世紀(jì)后半期和二十一世紀(jì)前期殺蟲劑的大規(guī)模使用已經(jīng)導(dǎo)致了對環(huán)境影響、害蟲種群中對殺蟲劑增加的抗性以及對非靶標(biāo)生物體包括人類的毒性方面的極大關(guān)注。例如，對多氯烴諸如DDT的使用是有爭議的，因為它們在環(huán)境中長期存在并且例如對魚類和食肉鳥類是有害的。另一類殺蟲劑，甲基溴，除了對人類神經(jīng)和呼吸系統(tǒng)有毒性以外，會損害平流層臭氧層，因此在許多國家的政府已經(jīng)嚴(yán)格地限制了甲基溴的使用。其他廣泛使用的有效殺蟲劑包括有機磷酸鹽和氨基甲酸酯類，并且盡管這些化合物在環(huán)境中快速分解，但它們 仍然被認(rèn)為是高度毒性的。一種替代方法是使用可從天然來源獲得的殺蟲劑，它們在本領(lǐng)域中也被稱為生物殺蟲劑。這些生物殺蟲劑由諸如這樣的植物的來源制備，所述植物經(jīng)常包含針對昆蟲和其他害蟲的天然防御機制。廣泛地在芥菜植物家族(在本領(lǐng)域中也稱為“十字花科(Cruciferae或Brassicaceae) ”)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的硫代葡萄糖苷在許多植物中充當(dāng)殺蟲劑,芥菜植物家族包括例如，芥菜和油菜。芥菜植物材料的殺蟲功效可歸因于硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物，包括硫氰酸烯丙酯和異硫氰酸烯丙酯，而非硫代葡萄糖苷本身。在涉及芥菜植物材料中內(nèi)源存在的酶的酶促反應(yīng)后形成這些硫代葡萄糖苷產(chǎn)物。基于芥菜植物材料的殺蟲劑產(chǎn)品在本領(lǐng)域中是已知的。例如，美國專利申請2008/0182751公開了芥菜植物材料防治植物害蟲包括昆蟲的用途，美國專利5，717，056教導(dǎo)了芥子麩(mustard bran)防治土壤害蟲的用途。芥子柏防治植物害蟲的用途公開在 Brown, J.和 Morra, M. J,2005, Subcontract Report NationalRenewable EnergyLaboratory NREL/SR-5 10-35254中。用于處理害蟲的可從芥菜植物獲得的純化產(chǎn)品和有機提取物在現(xiàn)有技術(shù)中也是已知的。就此而言，美國專利7，087，553公開了一種用于清除農(nóng)業(yè)中的有害生物體的方法，包括共同應(yīng)用含水芥子油和磷的水溶液。美國專利6，545，043教導(dǎo)了用于使用包含可從芥菜植物獲得的純化的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的組合物抑制目標(biāo)害蟲的方法?；诹虼咸烟擒债a(chǎn)物的芥子柏已經(jīng)被證明表現(xiàn)出針對節(jié)肢動物以及雜草、真菌和細(xì)菌的抑制效應(yīng)(參見Brown, J.和 Morra, M. J, 2005, Subcontract ReportNationalRenewable Energy Laboratory NREL/SR-510-35254)0盡管如上所述，但仍存在與芥菜植物材料，且特別是基于芥菜籽的材料，諸如籽柏作為殺蟲劑使用有關(guān)的重大問題，這限制了芥菜植物材料作為殺蟲劑的廣泛使用和認(rèn)可。首先，來源于芥菜籽的材料由于種子油的存在而不易溶于水中。因此，將芥子柏制成商業(yè)上可接受的殺蟲劑和肥料制劑面臨挑戰(zhàn)，形成了例如當(dāng)應(yīng)用時在表面上留下不期望殘留物的制劑。其次，當(dāng)壓制芥子柏時，由于其粉末狀的結(jié)構(gòu)，難以將壓制的柏配制成商業(yè)上可應(yīng)用的產(chǎn)品。粉末很輕，因此不容易配制，難以應(yīng)用到目標(biāo)區(qū)域并且易于在風(fēng)中飄揚。第三，當(dāng)將芥子柏壓制成商業(yè)上可接受的產(chǎn)品時，難以控制產(chǎn)品的粒度。對粒度的控制是需要的，因為其容許控制生成殺蟲化合物的酶促反應(yīng)和改善的對表面區(qū)域的可應(yīng)用性。第四，重要的是，負(fù)責(zé)形成殺蟲化合物的芥菜籽酶與它們的底物，即硫代葡萄糖苷接觸。在基于芥菜植物材料的殺蟲劑的制備中，芥菜籽酶與它們的底物部分保持分離，形成了沒有完全反應(yīng)的產(chǎn)物，因此不太有功效和有效。第五，用于酶促反應(yīng)的必需試劑是水，然而，芥子柏的親脂性導(dǎo)致了亞最佳反應(yīng)，降低了產(chǎn)物的功效?？傊?，對于本領(lǐng)域已知的能夠防治害蟲的基于芥菜植物材料的制劑仍然存在明顯的缺點。具體地，需要一種有效的、易于配制且易于應(yīng)用的由芥菜植物材料制備的殺蟲劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了新的制劑，其包含可用于處理害蟲的含有硫代葡萄糖苷的植物材料。本文公開的制劑在許多方面優(yōu)于此前已知的基于硫代葡萄糖苷植物材料的制劑，包括它們的功效、易于制造和易于應(yīng)用。

因此，本發(fā)明提供了一種用于防治害蟲的組合物，其包含(a)可從植物獲得的包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料和(b)糖。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，可從植物獲得的材料是可從芥菜植物獲得的。在特別優(yōu)選的實施方案中，芥菜植物材料是芥菜籽柏。本發(fā)明還提供了一種制備殺蟲劑組合物的方法，該方法包括提供可從植物獲得的包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料和將獲自芥菜植物的所述材料與糖混合。本發(fā)明還提供了一種用于防治害蟲的方法，所述方法包括向害蟲施用組合物，所述組合物包含(a)可從植物獲得的并包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料和(b)糖。本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一種用于防治害蟲的方法，所述方法包括(a)制備組合物，所述組合物包含(i)可從植物獲得的并包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料；和(ii)將獲自植物的所述材料與糖混合；以及(b)將所述組合物施用于害蟲。從下面的詳述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得顯而易見。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但所述詳述和具體實施例僅通過說明的方式給出，因為從下面的詳述，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和改動對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見。


圖I描繪在暴露于來自各種濃度的西亞大蒜芥子柏(Oriental mustard meal)和西亞大蒜芥子柏+糖的蒸汽后三天對立枯絲核菌(R. solani)菌絲生長的抑制，以水對照的百分比表示。圖2描繪了在暴露于不同濃度的西亞大蒜芥子柏+蔗糖后立枯絲核菌菌絲隨時間的平均徑向生長。
圖3描繪了在暴露于來自不同濃度的西亞大蒜芥子柏的蒸汽后立枯絲核菌菌絲隨時間的平均徑向生長。
具體實施例方式如前所述，本發(fā)明涉及用于防治害蟲的包含植物材料的新組合物。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包含硫代葡萄糖苷的植物材料當(dāng)與糖一起配制時產(chǎn)生了表現(xiàn)出優(yōu)異的殺蟲劑特性的組合物。具體地，出人意料地，本文提供的組合物容許控制負(fù)責(zé)將硫代葡萄糖苷轉(zhuǎn)化為具有殺蟲活性的產(chǎn)物的酶促反應(yīng)，因此允許制備具有寬范圍的不同功效的組合物。另外，使用本發(fā)明的組合物可以實現(xiàn)的功效超過了現(xiàn)有技術(shù)中已知的基于植物材料的組合物的功效。此夕卜，本文提供的制劑以下述方式制備，即該方式容許制備具有多種粒度的組合物，由此允許制備粉末基制劑以外的殺蟲劑制劑。根據(jù)本發(fā)明制備的組合物還比常規(guī)的基于植物材料的制劑更容易分解，從而減少或消除了應(yīng)用殺蟲劑產(chǎn)品的表面上留下的殘余物的量。最后，本文提供的組合物的其他益處在于它們是天然的、有機的和生物可降解的。
因此，本發(fā)明提供了一種用于防治害蟲的組合物，其包含(a)可從植物獲得的或獲自植物的且包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料和(b)糖。在優(yōu)選的實施方案中，根據(jù)本發(fā)明使用的植物是芥菜植物。術(shù)語“芥菜植物”和“芥菜植物家族”當(dāng)在本文中使用時表示屬于十字花科家族的任何植物，包括屬于蕓苔屬和芥屬的任何植物。根據(jù)本發(fā)明可以使用的芥菜植物的代表性實例包括甘藍(lán)型油菜(Brassicanapus)(油菜籽)、褐芥(Brassica juncea)(印度，西亞大蒜芥或褐色芥菜)、埃塞俄比亞芥(Brassica carinata)(阿比西尼亞芥菜或埃塞俄比亞芥菜)、黑芥(Brassica nigra)(黑色芥菜)、蕪菁(Brassica rapa)(油菜)、白芥(Sinapis alba)(白色芥菜)、野芥(Sinapisarvensis)(野生芥菜)，以及前述的任何品種包括甘藍(lán)型油菜的加拿大品種。術(shù)語“硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物”是指在硫代葡萄糖苷的水解后可獲得的產(chǎn)物。硫代葡萄糖苷的通式為
權(quán)利要求
1.一種用于防治害蟲的組合物，其包含(a)可從植物獲得的包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料和(b)糖。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合物，其中所述植物是芥菜植物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中可從芥菜植物獲得的所述材料是加工的植物材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其中可從芥菜植物獲得的所述材料是芥菜籽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中所述加工的芥菜植物材料是籽柏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5中任一項所述的組合物，其還包含載體。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6中任一項所述的組合物，其中所述硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物是腈、硫氰酸酯或異硫氰酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或6中任一項所述的組合物，其中所述硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物是異硫氰酸烯丙酯并且以至少10微克/摩爾的濃度存在于所述組合物中。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項所述的組合物，其中所述芥菜植物選自由下列植物組成的組甘藍(lán)型油菜(油菜)、蕪菁(油菜)、褐芥(印度芥菜)、埃塞俄比亞芥(阿比西尼亞芥菜)、黑芥(黑色芥菜)、白芥(白色芥菜)、野芥(野生芥菜)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的組合物，其中所述糖是二糖或單糖。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的組合物，其中所述糖選自由下列糖組成的組蔗糖、果糖、葡萄糖或乳糖。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其中所述組合物的粒度選自下列的粒度范圍.0.01mm 至 O. 25mm ；0. 25mm 至 O. 75mm ;和 2mm 至 6mm。
13.—種制備殺蟲劑組合物的方法，所述方法包括(a)提供可從植物獲得的包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料和(b)將獲自芥菜植物的該材料與糖混合。
14.一種制備殺蟲劑組合物的方法，所述方法包括(a)提供可從芥菜植物獲得的包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料，(b)使用選自由下列設(shè)備組成的組的設(shè)備加工該芥菜材料以制備殺蟲劑組合物造粒設(shè)備、粉碎設(shè)備和篩分設(shè)備，和(C)將該加工的植物材料與糖混合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中該芥菜植物材料是芥菜籽柏。
16.一種用于防治害蟲的方法，所述方法包括向害蟲施用組合物，所述組合物包含(a)可從植物獲得的并包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料和(b)糖。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于防治害蟲的方法，所述方法包括 (a)制備組合物，所述組合物包含 (i)可從植物獲得的并包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料；和 ( )將獲自芥菜植物的所述材料與糖混合；以及 (b)將所述組合物施用于害蟲。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中所述植物是芥菜植物。
全文摘要
描述了用于防治害蟲的組合物和方法。該組合物包含(a)可從植物獲得的包含有效量的硫代葡萄糖苷分解產(chǎn)物的材料，和(b)糖。新的組合物表現(xiàn)出相對于已知制劑改善的性質(zhì)，例如，關(guān)于它們的功效、易于制備和易于應(yīng)用。
文檔編號A01M29/12GK102883614SQ201180016259
公開日2013年1月16日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者尼爾·瓦格納 申請人:Mpt芥末產(chǎn)品和技術(shù)公司