JP4530804B2 - 徐放性フェロモン製剤 - Google Patents
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Description
本発明は、害虫の性フェロモン物質を圃場に漂わせ、害虫の交尾行動を撹乱させる害虫防除方法、いわゆる交信撹乱法に使用される徐放性フェロモン製剤に関する。
交信撹乱による害虫の防除は、人工的に合成した対象害虫の性フェロモンを大気中に放散、浮遊させ、雄雌間の交信を撹乱させて交尾率を下げ、次世代の誕生を抑制することにより行われる。性フェロモンの徐放製剤には、害虫の発生期間中安定して性フェロモンを放出できる性能が要求される。そのために性フェロモンの徐放製剤は、性フェロモンの構成成分の一種もしくは幾何異性体等の化合物を共存させ、プラスチック容器に封入し、そのプラスチック膜を透過させることにより長期間一定速度での放出を制御している。
Peach Twig Borer（Anarsia lineatella）、ナシヒメシンクイ（Oriental Fruit Moth、Grapholita molesta）、ハマキガ（Leaf Roller、Tortricidae）等の害虫の性フェロモンは、炭素数１０〜１６の脂肪族アセテート化合物である。通常、これらの化合物は蒸気圧が低く、放出が速いので、前記のような徐放性製剤では、長期間に渡って放出を制御できない。そこで、プラスチック膜を厚くしたり、プラスチックの種類を変えたり、放出面積を小さくしたりしたものが用いられている。しかし、それぞれにおいて多少の効果はみられるものの劇的な効果は発揮されない。
また、これら性フェロモンとそれよりも放出が極端に遅い性フェロモン又は性フェロモン以外の化合物との混合溶液を容器に封入したものが用いられている（特許文献１）。これは、放出が極端に遅い化合物が容器内に残ることで、放出が速いこれらの性フェロモンの容器内における組成比を下げて放出の遅延を図ったものであるが、前半に比べて後半の放出速度の低下が見られる。そのため、害虫の防除期間中、複数回に渡り徐放製剤を設置しなくてはならず、その作業労力が増えることとなった。
米国特第５００２９７１号
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、放出の速い性フェロモン、特に好ましくは炭素数１０〜１６の脂肪族アセテート化合物の徐放性フェロモン製剤において、放出を抑制し、害虫の防除期間に渡り性フェロモンの放出速度が変化しない徐放性製剤を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題の解決のため鋭意検討した結果、性フェロモン物質及び融点が１０〜４０℃の化合物を混合して得られる、融点が１５〜３５℃の混合物を封入した高分子製の容器を備えてなる徐放性フェロモン製剤が、前記課題の解決に有用であることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
本発明の徐放性フェロモン製剤によれば、例えば炭素数１０〜１６の脂肪族アセテートのように蒸気圧が低く、放出速度の速い性フェロモン物質の過剰放出を防ぐことができ、かつ、低温期でも放出速度に変化を及ぼさない。また、性フェロモン物質と非性フェロモン物質を的確に選択して混合物の融点を調製することにより、放出速度を制御することが可能となる。これにより、害虫の防除に必要な期間に渡り、一定速度で放出でき、徐放製剤を害虫防除期間内に複数回設置する労力を削減でき、性フェロモン物質を過剰使用することもない。
本発明に用いる性フェロモン物質としては、蒸気圧が低く、放出が速く、従来の容器では害虫の防除期間中継続して放出制御が困難なものが好適であり、特に、炭素数１０〜１６の脂肪族アセテートを含む場合に最適である。デシルアセテート、デセニルアセテート、デカジエニルアセテート、ウンデシルアセテート、ウンデセニルアセテート、ドデシルアセテート、ドデセニルアセテート、ドデカジエニルアセテート、トリデシルアセテート、トリデセニルアセテート、トリデカジエニルアセテート、テトラデシルアセテート、テトラデセニルアセテート、テトラデカジエニルアセテートであり、これらを１種又は２種以上混合して使用する。
本発明によれば、融点が１０〜４０℃の化合物を添加して、最終的に封入される性フェロモン物質を含む混合物の融点を１５〜３５℃に調整する。融点が１０〜４０℃の化合物としては、性フェロモン物質と相溶性があり、害虫に対して生物学的に不活性であり、安価で、入手し易く、取り扱い作業が容易で、環境に配慮したものが好ましい。また、高分子製の容器の材質を透過しないことが望ましいが、性フェロモン物質よりも著しく遅ければ透過しても構わない。しかしながら、透過後、蒸発しないで製剤表面に滞留することは性フェロモン物質の放出を妨げるため好ましくない。
融点が１０〜４０℃の化合物としては、好ましくはアルコール又はエステルである。アルコールとしては、ウンデカノール、ドデカノール、ドデセノール、ドデカジエノール、トリデカノール、トリデセノール、テトラデカノール、テトラデセノール、テトラデカジエノール、ペンタデカノール、ペンタデセノール、ヘキサデカノール、ヘキサデセノール、ヘキサデカジエノール、オクタデセノール、オクタデカジエノール等が挙げられる。エステルとしては、セバシン酸エステル、ラウリン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、アラキン酸エステル等が挙げられる。中でも脂肪族化合物が良く、直鎖状又は側鎖状、飽和又は不飽和、一価又は多価のいずれでも構わない。
通常、混合物の融点は融点降下を起し、純物質又は溶媒の融点より低くなることから、ここで混合する化合物の融点は混合物よりも高い場合がある。また、融解によって膨張する物質であれば圧力の増加とともに融点は上昇することから、混合物よりも低い場合もある。以上の事から、融点が１０〜４０℃の化合物が好ましい。
また、融点が１０〜４０℃の化合物と性フェロモン物質との相溶性が小さいと相分離してしまうため容器に均一に封入することが困難になり、例え封入できても適切に実施することができないので、相溶性は大きい方が好ましい。
更に、融点が１０〜４０℃の化合物が性フェロモン物質の対象となる害虫に何らかの影響を与えることは好ましくないが、影響を与えなければ対象害虫以外の性フェロモン物質を用いても構わない。しかし、性フェロモン物質や高価な物質を混合したのでは製剤の価格が上がってしまうためより安価で、入手し易い物質の方が好ましく、例え上記のような条件を満たしても、取り扱う際に特別な場所が要求される物質や環境に悪影響を及ぼすような物質は好ましくない。
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性フェロモン物質及び融点が１０〜４０℃の化合物を混合して得られた混合物の融点は、１５〜３５℃の範囲内であれば適切に実施できる。融点が１５℃よりも低いと春及び秋の気温の低い時期でも混合物が液体のため放出が低下する場合があり、３５℃よりも高いと夏の気温の高い時期でも固体のため放出が過剰に行われる恐れがある。
通常、液体よりも固体の方が体積が大きいので、混合物が固体の場合、容器内の壁との接触面積が増え、その壁を透過して行われる放出も増えることになる。また、液体の場合には放出が進むにつれ液長が減少し、容器内の壁との接触面積が低下するが、固体の場合には、特に混合物で一方の放出が他方に比べて著しく速ければ、放出が進んでも放出の遅い方が固体として残り、容器内の壁との接触面積は低下しないので、放出は変化しない。
一方、逆に混合物が液体の場合、容器内の壁との接触面積も減り、放出が進めば液長も減少して更に低下するが、この混合物が液体である期間は夏の気温の高い時期であるため、放出も活発に行われる反面、放出し過ぎる無駄を防ぐことができる。
一方、逆に混合物が液体の場合、容器内の壁との接触面積も減り、放出が進めば液長も減少して更に低下するが、この混合物が液体である期間は夏の気温の高い時期であるため、放出も活発に行われる反面、放出し過ぎる無駄を防ぐことができる。
従来、放出の速い性フェロモン物質は容器の壁を厚くする等して放出を制御してきたが、気温の低い時期には放出が低下し、気温の高い時期には過剰に放出する等の問題があった。
一方、本発明によれば、封入する混合物の状態を気温の変化によって変えることにより、気温の低い時期でも放出が低下せず、更に、気温の高い時期には過剰な放出を防ぐことができる。
なお、融点とは、一定圧力のもとで固相にある物質が液相と平衡を保つときの温度で、融解点ともいい、一般に凝固点に等しい（理化学事典、岩波書店）。ここでは、圧力１ａｔｍのもとでの値を用いている。
一方、本発明によれば、封入する混合物の状態を気温の変化によって変えることにより、気温の低い時期でも放出が低下せず、更に、気温の高い時期には過剰な放出を防ぐことができる。
なお、融点とは、一定圧力のもとで固相にある物質が液相と平衡を保つときの温度で、融解点ともいい、一般に凝固点に等しい（理化学事典、岩波書店）。ここでは、圧力１ａｔｍのもとでの値を用いている。
混合物中における性フェロモン物質の含有量は、５０質量％以上であって１００質量％未満であることが好ましい。５０質量％よりも少ないと1本当たりの性フェロモン物質の放出量が減少するため、単位面積当たりの設置本数を増加する場合があるからである。
本発明の高分子製の容器は、ポリオレフィン又はオレフィン成分含有共重合体が好ましい。ここで、オレフィンは、好ましくは、一般式ＣnＨ2n（式中、ｎは好ましくは１〜５の整数である。）で表され、二重結合を一つ有する不飽和炭化水素であり、オレフィン成分含有共重合体とは、オレフィンをモノマー成分の一種として得られる共重合体をいう。具体的には、ポリエチレンやポリプロピレンに例示されるポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−アクリル酸エステル共重合体に例示されるオレフィン成分含有共重合体（好ましくはオレフィン成分を９０質量％以上含む。）が挙げられる。これらの材質では、性フェロモン物質が透過し、適度な速度でプラスチック膜の外に放出させることができる。高分子製の容器の形状は、チューブ、カプセル、アンプル又は袋状のものが好ましい。形状がチューブのものは、性フェロモン物質を放出する期間が長く、放出が均一であるため最適である。その内径は０.５〜２.０ｍｍ、その肉厚は０.２〜１.０ｍｍの範囲にあると適度な速度での放出が保たれる。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
［徐放性フェロモン製剤の作成］
所定の内径、肉厚を持つポリエチレンチューブからなる高分子製容器を押出成型して作製する。次に、性フェロモン物質に融点が１０〜４０℃の化合物を混合し、その融点が所定の温度になるように混合物を調整する。その混合物をポリエチレンチューブの一端から注入し、チューブの両端を熱鏝で加圧して溶融封鎖し、溶融部分を切断して徐放性製剤を得る。徐放性フェロモン製剤は害虫を防除する圃場に、必要量の性フェロモン物質が放出されるように割り振って等間隔に点在して配置する。
［徐放性フェロモン製剤の作成］
所定の内径、肉厚を持つポリエチレンチューブからなる高分子製容器を押出成型して作製する。次に、性フェロモン物質に融点が１０〜４０℃の化合物を混合し、その融点が所定の温度になるように混合物を調整する。その混合物をポリエチレンチューブの一端から注入し、チューブの両端を熱鏝で加圧して溶融封鎖し、溶融部分を切断して徐放性製剤を得る。徐放性フェロモン製剤は害虫を防除する圃場に、必要量の性フェロモン物質が放出されるように割り振って等間隔に点在して配置する。
［実施例１］
Ｅ５−デセニルアセテート（Ｅ５−１０：Ａｃ）８５質量％からなるPeach Twig Borer（ＰＴｗＢ）性フェロモン物質７質量部とｎ−テトラデカノール（ｎ−１４：ＯＨ）３重量部とを混合した融点が２０℃の混合溶液を調製する。この混合溶液に内径１.４０ｍｍ、外径２.８０ｍｍの高分子製容器（ポリエチレンチューブ）の一端を浸し、吸引により混合溶液を注入した。長さ２００ｍｍ毎に熱鏝で加圧して溶融封鎖し、溶融部分を切断して、徐放性フェロモン製剤を試作した。封入された混合溶液の量は製剤1本当たり２４０ｍｇであり、そのうちＰＴｗＢ性フェロモン物質は１６８ｍｇであった。
この製剤を地上１．５〜２．０ｍの位置の桃の木の枝に４〜９月まで設置し、１ヶ月毎に５本ずつ回収し、高分子製容器中に残存するＥ５−デセニルアセテートの量を測定した。測定は、回収した製剤を５ｍｍ片に切断し、アセトンに一昼夜浸漬し、そのアセトン溶液をガスクロマトグラフィーにより内部標準法で定量することによって行った。この量を封入したＰＴｗＢ性フェロモン物質の量と比較して、残存率を算出した。その結果を図１に示す。
Ｅ５−デセニルアセテート（Ｅ５−１０：Ａｃ）８５質量％からなるPeach Twig Borer（ＰＴｗＢ）性フェロモン物質７質量部とｎ−テトラデカノール（ｎ−１４：ＯＨ）３重量部とを混合した融点が２０℃の混合溶液を調製する。この混合溶液に内径１.４０ｍｍ、外径２.８０ｍｍの高分子製容器（ポリエチレンチューブ）の一端を浸し、吸引により混合溶液を注入した。長さ２００ｍｍ毎に熱鏝で加圧して溶融封鎖し、溶融部分を切断して、徐放性フェロモン製剤を試作した。封入された混合溶液の量は製剤1本当たり２４０ｍｇであり、そのうちＰＴｗＢ性フェロモン物質は１６８ｍｇであった。
この製剤を地上１．５〜２．０ｍの位置の桃の木の枝に４〜９月まで設置し、１ヶ月毎に５本ずつ回収し、高分子製容器中に残存するＥ５−デセニルアセテートの量を測定した。測定は、回収した製剤を５ｍｍ片に切断し、アセトンに一昼夜浸漬し、そのアセトン溶液をガスクロマトグラフィーにより内部標準法で定量することによって行った。この量を封入したＰＴｗＢ性フェロモン物質の量と比較して、残存率を算出した。その結果を図１に示す。
［実施例２］
実施例２と同様の高分子製容器にＥ５−デセニルアセテート（Ｅ５−１０：Ａｃ）８５質量％からなるＰＴｗＢ性フェロモン物質7重量部とステアリン酸ブチル３重量部とを混合した融点が２０℃の混合溶液を製剤1本当たり２４０ｍｇ封入した徐放性フェロモン製剤を試作した。この製剤を実施例1と同じ日、同じ圃場に設置し、同じ日時に回収し、実施例1と同様の測定方法で残存率を算出した。その結果を図1に示す。
実施例２と同様の高分子製容器にＥ５−デセニルアセテート（Ｅ５−１０：Ａｃ）８５質量％からなるＰＴｗＢ性フェロモン物質7重量部とステアリン酸ブチル３重量部とを混合した融点が２０℃の混合溶液を製剤1本当たり２４０ｍｇ封入した徐放性フェロモン製剤を試作した。この製剤を実施例1と同じ日、同じ圃場に設置し、同じ日時に回収し、実施例1と同様の測定方法で残存率を算出した。その結果を図1に示す。
［比較例１］
実施例１と同様の高分子製容器にＥ５−デセニアセテート（Ｅ５−１０：Ａｃ）８５質量％からなるPeach Twig Borer（ＰＴｗＢ）性フェロモン物質のみを製剤１本当たり２４０ｍｇ封入した徐放性フェロモン製剤を試作した。この製剤を実施例１と同じ日、同じ圃場に設置し、同じ日時に回収し、実施例１と同様の測定方法で残存率を算出した。その結果を図１に示す。
図１から実施例１の製剤は経過日数、つまり気温の変動によらず、性フェロモン物質の放出速度が一定であるが、比較例１の製剤は、経過日数により性フェロモン物質の放出が変動してくることが分かる。
実施例１と同様の高分子製容器にＥ５−デセニアセテート（Ｅ５−１０：Ａｃ）８５質量％からなるPeach Twig Borer（ＰＴｗＢ）性フェロモン物質のみを製剤１本当たり２４０ｍｇ封入した徐放性フェロモン製剤を試作した。この製剤を実施例１と同じ日、同じ圃場に設置し、同じ日時に回収し、実施例１と同様の測定方法で残存率を算出した。その結果を図１に示す。
図１から実施例１の製剤は経過日数、つまり気温の変動によらず、性フェロモン物質の放出速度が一定であるが、比較例１の製剤は、経過日数により性フェロモン物質の放出が変動してくることが分かる。
Claims (3)
- 炭素数１０〜１６の脂肪族アセテートである性フェロモン物質と、融点が１０〜４０℃のアルコールを混合して得られる、融点が１５〜３５℃の混合物を封入した高分子製の容器を備えてなる徐放性フェロモン製剤であって、
上記炭素数１０〜１６の脂肪族アセテートが、デシルアセテート、デセニルアセテート、デカジエニルアセテート、ウンデシルアセテート、ウンデセニルアセテート、ドデシルアセテート、ドデセニルアセテート、ドデカジエニルアセテート、トリデシルアセテート、トリデセニルアセテート、トリデカジエニルアセテート、テトラデシルアセテート、テトラデセニルアセテート及びテトラデカジエニルアセテートからなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、
上記融点が１０〜４０℃のアルコールが、ウンデカノール、ドデカノール、ドデセノール、ドデカジエノール、トリデカノール、トリデセノール、テトラデカノール、テトラデセノール、テトラデカジエノール、ペンタデカノール、ペンタデセノール、ヘキサデカノール、ヘキサデセノール、ヘキサデカジエノール、オクタデセノール、及びオクタデカジエノールからなる群から選ばれる徐放性フェロモン製剤。 - 炭素数１０〜１６の脂肪族アセテートである性フェロモン物質と、融点が１０〜４０℃のエステルを混合して得られる、融点が１５〜３５℃の混合物を封入した高分子製の容器を備えてなる徐放性フェロモン製剤であって、
上記炭素数１０〜１６の脂肪族アセテートが、デシルアセテート、デセニルアセテート、デカジエニルアセテート、ウンデシルアセテート、ウンデセニルアセテート、ドデシルアセテート、ドデセニルアセテート、ドデカジエニルアセテート、トリデシルアセテート、トリデセニルアセテート、トリデカジエニルアセテート、テトラデシルアセテート、テトラデセニルアセテート及びテトラデカジエニルアセテートからなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、
上記融点が１０〜４０℃のエステルが、セバシン酸エステル、ラウリン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、及びアラキン酸エステルなる群から選ばれる徐放性フェロモン製剤。 - 上記高分子製の容器が、ポリオレフィン又はオレフィン成分含有共重合体からなるチューブ、カプセル、アンプル又は袋状の形状を有する請求項１又は請求項２に記載の徐放性フェロモン製剤。
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