用於控制線蟲的組合物和方法

2023-10-05 02:28:34

用於控制線蟲的組合物和方法
【專利摘要】本發明描述了用於控制線蟲的組合物和方法。化合物包括噁唑、噁二唑和噻二唑。
【專利說明】用於控制線蟲的組合物和方法
[0001] 本申請為國際申請PCT/US2008/073029於2010年4月6日進入中國國家階段、申 請號為200880110469. 3、發明名稱為"用於控制線蟲的組合物和方法"的分案申請。

【背景技術】
[0002] 線蟲(源自於線的希臘詞）是活動的、柔軟細長的生物體，它們生活在潮溼表面 上或液體環境中，包括土壤中的水膜和其他生物體中的潮溼組織。儘管已經鑑定的線蟲 只有20, 000種，但據估計實際存在的有40, 000到1千萬種。許多線蟲物種已經演化成 非常成功的植物和動物寄生蟲，在農業和畜牧業中造成了巨大的經濟損失，在人類中引 起 了發病和死亡（Whitehead(1998)《植物線蟲防治》（Plant Nematode Contro) 1. CAB International, New York)。
[0003] 植物的線蟲寄生蟲可以侵染植物的所有部位，包括根、發育中的花蕾、葉和莖。植 物寄生蟲根據它們的進食習性分類成大類：遷移外寄生蟲、遷移內寄生蟲和定居內寄生 蟲。定居內寄生蟲包括根結線蟲（Meloidogyne)和胞囊線蟲（Globodera和Heterodera)， 它們在根中產生進食部位並建立起長期侵染，通常對作物非常有害（Whitehead，同上)。根 據在所有主要作物中估計的每年平均12%的損失，估算出寄生線蟲在世界範圍內每年造成 了園藝和農業產業超過780億美元的損失。例如，據估計，全世界每年由線蟲引起的大豆 的損失為大約 32 億美兀（Barker 等，（1994)Plant and Soil Nematodes:Societal Impact and Focus for the Future.(植物與土壤線蟲：社會影響與未來的焦點)，美國農業部與線 蟲學家學會，國家合作研究服務部，線蟲學國家需求與優先項目委員會（The Committee on National Needs and Priorities in Nematology. Cooperative State Research Service, US Department of Agriculture and Society of Nematologists))。有幾種因素使得對安全有 效的線蟲防治的需求更加緊迫。持續的人口增長、饑荒和環境惡化，增加了對農業可持續性 的關注，而新的政府法規可能阻止或嚴重限制了許多現有的農業驅蟲劑的使用。
[0004] 只有非常少數的化學藥劑可用於有效防治線蟲（Becker (1999)Agricultural Research Magazine47 (3) :22-24 ;美國專利Nos. 6, 048, 714)。一般來說，化學殺線蟲劑是高 度有毒的化合物，已知能夠導致嚴重的環境破壞，而它們能夠使用的量和地點受到不斷增 加的限制。例如，已經被用於在各種不同的特種作物中有效地減少線蟲侵害的土壤燻劑溴 甲燒，在聯合國蒙特婁議定書（U. N. Montreal Protocol)下作為臭氧損耗物質受到管制， 在美國和全世界正在逐步淘汰（Carter (2001) California Agriculture, 55 (3) : 2)。如果不 能發現溴甲烷的適合的替代物，預計草莓和其他商品作物工業將受到顯著衝擊。同樣地，廣 譜殺線蟲劑例如Telone (1，3-二氯丙烯的各種不同製劑)，由於毒物學方面的擔憂，它們的 使用也受到顯著限制（Carter (2001) California Agriculture, 55 (3) : 12-18)。有機磷酸鹽 和氨基甲酸鹽殺蟲劑是另一類重要的殺線蟲劑，正經歷管制審查，這些化合物中的幾種目 前正在被逐步淘汰(例如苯線磷，叔丁磷，硫線磷)。
[0005] 到目前為止，在為有毒但有效的常規殺線蟲劑找到安全有效的替代品方面，鮮有 成功。有機磷酸鹽和氨基甲酸鹽的許多較新的潛在替代品功效差的最近的例子，是苯線磷 的替代物在狗牙草中管理植物寄生線蟲的研究。在這些試驗中，沒有實驗性處理降低了植 物寄生線蟲的種群密度，或始終如一地改進草皮的視覺表現或草皮的根產生（Crow (2005) Journal of Neonatology, 37(4) :477-482)。因此，對於開發防治植物寄生線蟲的環境安全 的、有效的方法，仍然存在著迫切的需求。
[0006] 某些植物種類已知對線蟲具有高度抗性。有最佳記錄的這些植物包括金盞花 (Tagetes spp.)、豬屎豆（Crotalaria spectabilis)、菊花（Chrysanthemum spp.)、菌麻 (Ricinus communis)、印度棟（Azardiracta indica)、以及菊科（Compositae 科）的許多成 員（Hackney&Dickerson. (1975)J Nematol7(l) :84_90)。在菊科的情況下，光動力化合物 α_三聯噻吩已經被顯示是根的強烈殺線蟲活性的原因。在種子作物種植之前，將蓖麻犁埋 作為綠肥。但是，蓖麻植物的顯著缺點在於種子含有有毒化合物(例如蓖麻毒素)，可以殺死 人類、寵物和牲畜，並且也是高度致敏性的。但是，在大多數情況下，植物殺線蟲活性的活性 原理尚未發現，從這些抗性植物衍生商業成功的殺線蟲產品，或將抗性轉移到農業重要的 作物例如大豆和棉花中，仍然是困難的。
[0007] 在某些商業化栽培品種(例如大豆）中存在著對某些線蟲的遺傳抗性，但它們數量 有限，並且同時具有所需農業特性和抗性的栽培品種的可用性是有限的。此外，基於通過有 性雜交的遺傳重組的常規植物育種生產抗線蟲的商業化品種，是緩慢的過程，並且通常還 受到缺乏適合的種質的阻礙。
[0008] 防治植物寄生線蟲的化學手段，對於許多缺乏足夠的天然抗性或轉基因抗性來源 的作物來說，仍然是必需的。在專用品市場中，在草莓、香蕉以及其他高價值蔬菜和水果中， 由線蟲侵害造成的經濟困境尤其嚴重。在大面積作物市場中，線蟲造成的破壞在大豆和棉 花中最嚴重。但是，還有數十種其他作物遭受嚴重的線蟲侵害，包括土豆、胡椒、洋蔥、柑橘、 咖啡、甘蔗、溫室觀賞植物和高爾夫球場草皮草。
[0009] 為了應用於現代農業，殺線蟲劑必須具有高的效力，對抗不同線蟲種系的廣譜活 性，並且對於非靶生物應該是無毒的。
[0010] 脊椎動物(例如人類、牲畜和寵物）的線蟲寄生蟲包括腸道蛔蟲、鉤蟲、蟯蟲、鞭蟲 和絲蟲。它們能夠通過各種不同方式傳播，包括通過水汙染、皮膚穿透、叮咬昆蟲或通過攝 入汙染的食物。
[0011] 在馴養動物中，線蟲防治或"除蟲"對於畜牧業者的經濟可行性來說是必需的，並 且是寵物獸醫護理的必要部分。由於寄生蟲抑制被感染動物吸收營養的能力，寄生線蟲在 動物中導致死亡(例如狗和貓中的犬心蟲)和發病。寄生蟲誘導的營養不足在牲畜和寵物中 引起疾病和生長遲緩。例如，在牛和乳牛群中，僅未治療棕色胃蟲的感染，就可以永久性限 制動物將飼料轉化成肌肉質或牛奶的能力。
[0012] 兩種因素促進了對防治動物寄生線蟲的新的驅蟲劑和疫苗的需要。首先，牲畜 的某些較流行的寄生線蟲種類正在對目前可用的驅蟲藥物建立抗性，這意味著這些產品 正在失效。這些發展並不令人吃驚，因為可用的有效驅蟲藥劑很少，並且大多數已經長期 使用。某些寄生物種已經發展出對大多數驅蟲劑的抗性（Geents等（1997)Parasitology Today 13:149-151 ;Prichard(1994)Veterinary Parasitology54:259_268)。許多驅蟲 藥具有相似的作用方式，這一事實使問題複雜化，因為寄生蟲對一種藥物失去敏感性通 常伴隨著副抗性，即對同樣類別的其他藥物的抗性（Sangs t er&Gi 11 (1999) Par as i to 1 ogy Todayl5 (4) : 141-146)。其次，大多數目前可用的化合物存在一些毒性問題。
[0013] 寄生線蟲蠕蟲引起的感染也導致顯著的人類死亡和發病，特別是在非洲、亞洲和 美洲的熱帶地區。據世界衛生組織估計，有29億人受到感染，在某些地區，85%的人群帶有 蠕蟲。儘管死亡佔感染的比例相當低，但發病率是顯著的，在全世界傷殘調整壽命年（DALY) 的測算中比得上糖尿病和肺癌。
[0014] 人類寄生線蟲的例子包括鉤蟲、絲蟲和蟯蟲。鉤蟲(感染13億人)是在數百萬兒童 中引起貧血症的主因，導致生長遲緩和認知發育受損。絲蟲侵入淋巴系統，導致四肢永久性 腫大和變形(象皮病)，也侵入眼，導致非洲河盲病。大腸蛔蟲Ascaris lumbricoides在全世 界侵染10億以上的人，引起營養不良和阻塞性腸病。在發達國家，蟯蟲是常見的，通常通過 日託兒童傳播。
[0015] 即使在無症狀寄生蟲感染中，線蟲仍然能夠剝奪宿主的有價值營養，並增加其他 生物體建立二次感染的能力。在某些情況下，感染可能引起使人虛弱的疾病，並可以導致貧 血症、腹瀉、脫水、食欲不振或死亡。
[0016] 儘管在藥物可利用性和公共衛生基礎設施方面取得了一些進步，並幾乎消滅了一 種熱帶線蟲(水生麥地那龍線蟲)，但大多數線蟲疾病仍然是難對付的問題。例如，用驅蟲藥 治療鉤蟲病，不能在高發地區提供足夠的控制，因為在治療後發生快速的重新侵染。事實 上，在過去50年中，儘管在美國、歐洲和日本，線蟲感染率下降了，但全世界感染的總數與 世界人口的增長保持同步。由地區政府、世界衛生組織、基金會和製藥公司發起的大規模行 動正在進行，試圖使用目前可用的工具防治線蟲侵害，包括三個項目：使用伊佛黴素和媒介 控制在非洲和美洲防治盤尾線蟲病(河盲病）；使用DEC、阿苯達唑和伊佛黴素消除淋巴絲蟲 的全球聯盟；以及高度成功的麥地那龍線蟲根除項目。在發現能夠阻止寄生線蟲侵染的安 全有效的疫苗之前，在人類和馴養動物中將繼續使用驅蟲藥物控制和治療線蟲寄生侵染。
[0017] 在本【技術領域】中已經公開了一些殺蟲性噁唑（US4, 791，124)和噻唑 (US4, 908, 357)以及殺線蟲性吡唑（US6, 310, 049)。本發明公開了其他噁唑、噁二唑和噻二 唑，它們具有令人吃驚的強殺線蟲活性，顯示出與商業化標準品相當的活性。以前，還沒有 證明過噁唑、噁二唑和噻二唑的商業化水平的殺線蟲能力。重要的是，這些化合物針對線蟲 具有廣泛活性，而對於非靶生物是安全的。
[0018] US4, 791，124公開了某些噁唑和噻唑，在每百萬份中10份的濃度下具有針對 Meloidogyne incognita (根結線蟲）的殺線蟲活性。但是，化合物沒有被滴定到更低劑量， 並且正如在本文表1D中看到的，某些在8ppm下表現出高度有效性的噻唑類似物，在效力上 不能與商業化標準品相比，因為它們在lppm下不能保持可觀的殺線蟲活性。
[0019] US6, 310, 049公開了某些具有針對根結線蟲活性的殺線蟲吡唑。幾種吡唑化合物 在體外分析中顯示出在lOOppm下具有活性，一小部分化合物在基於土壤的溫室中在50ppm 下具有活性。公開了一種化合物在20ppm下具有溫室活性，一種化合物在5ppm下具有溫室 活性。還不清楚是否任何這些化合物都具有與商業化標準品相當的效力，即在lppm下。正 如可以在本文表1D中看見的，對於3-(呋喃-2-基）-5-苯基-1H-吡唑來說，在8ppm下觀 察到了殺線蟲活性，但是在lppm下沒有，而許多噁唑和噁二唑在lppm下具有與商業化標準 品相當的殺線蟲效力。
[0020] 某些具有取代的呋喃或噻吩環而不是未取代的呋喃或噻吩環的噁二唑化合 物，已作為凋亡誘導物被公開，可用作針對某些癌症的化療藥劑（Zhang等，2005J Med Chem. 48(16) :5215-23)。儘管具有某些表面上的化學相似性，但本發明的殺線蟲類似物在 哺乳動物細胞中不誘導凋亡，並對野生型秀麗隱杆線蟲（C. elegans)和凋亡缺陷的ced-3 或ced-4秀麗隱杆線蟲突變株具有同等的效力。因此，這些類似物在結構和功能上與Cai 等在US7, 041，685中公開的誘導凋亡的噁二唑不同。


【發明內容】

[0021] 在本文中描述了用於防治線蟲、例如侵染植物或植物部位的線蟲的組合物和方 法。寄生動物的線蟲也可以使用本文描述的方法和化合物來防治。
[0022] 本文描述的殺線蟲組合物包含有效量的具有任何本文描述的式的化合物或化合 物的混合物，例如下面顯示的化合物。
[0023] 本文描述了式I的化合物或其鹽
[0024]

【權利要求】
1. 式（VI)的化合物、式（VI)的化合物或其鹽， 式VI 式VII
其中， A是任選被取代的芳基或任選被取代的芳烷基或任選被取代的雜芳基或任選被取代的 雜芳烷基，其中所述取代基選自：滷素，C1-C6滷代烷基，C6-C10芳基，C4-C7環烷基，C2-C6 烷基，C2-C6 烯基，C2-C6 炔基，C6-C10 芳基（C1-C6)烷基，C6-C10 芳基（C2-C6)烯基，C6-C10 芳基（C2-C6)炔基，C1-C6羥基烷基，氨基，脲基，氰基，C1-C6醯氨基，羥基，硫羥基，C1-C6 醯氧基，疊氮基，C1-C6烷氧基和羧基，和C (H) 0 ;以及 C是噻吩基、呋喃基，噁唑基或異噁唑基，它們各自能夠任選被選自下列的一個或多個 取代基獨立地取代：氟，氯，CH3, OCF3。
2. 權利要求1的化合物，其中A是任選被取代的芳基。
3. 權利要求1的化合物，其中A是任選被取代的芳烷基。
4. 權利要求1的化合物，其中A是任選被取代的雜芳烷基。
5. 權利要求1的化合物，其中A是任選被取代的雜芳基。
6. 權利要求2的化合物，其中A是任選被取代的苯基。
7. 權利要求5的化合物，其中A是任選被取代的吡啶基。
8. 權利要求5的化合物，其中A是任選被取代的吡唑基。
9. 權利要求5的化合物，其中A是任選被取代的噁唑基。
10. 權利要求5的化合物，其中A是任選被取代的異噁唑基。
11. 權利要求1-10任一項的化合物，其中C是任選被取代的噻吩基。
12. 權利要求1-10任一項的化合物，其中C是任選被取代的呋喃基。
13. 權利要求1-10任一項的化合物，其中C是任選被取代的噁唑基。
14. 權利要求1-10任一項的化合物，其中C是任選被取代的異噁唑基。
15. 權利要求1的化合物，其中條件是A和C都不是噻吩基，並且進一步的條件是A和 C都不是呋喃基。
16. 權利要求1的化合物，其中化合物是式Via的化合物或其鹽， 式Via
其中， 札和R5獨立地選自氫、CH3、F、Cl、Br、CF3和OCF 3 ; R2和R4獨立地選自氫、F、Cl、Br和CF3 ; R3選自氫、CH3、CF3、F、Cl、Br、0CF3、0CH 3、CN和C(H)0; R7和R8獨立地選自氫和氟； 馬選自氫、？、(：1、013和(^3;並且 E是0或S。
17. 權利要求1的化合物，其中化合物是式VIb的化合物或其鹽，
式VIb 其中， 札和R5獨立地選自氫、CH3、F、Cl、Br、CF3和OCF 3 ; R2和R4獨立地選自氫、F、Cl、Br和CF3 ; R3選自氫、CH3、CF3、F、Cl、Br、OCF3、OCH 3、CN和C(H)0; R8選自氫和氟； R6和R9獨立地選自氫、F、Cl、CH3和OCF3 ;並且 E是0或S。
18. 權利要求1的化合物，其中化合物是式Vila的化合物或其鹽， 式 Vila
其中， 札和R5獨立地選自氫、CH3、F、Cl、Br、CF3和OCF 3 ; R2和R4獨立地選自氫、F、Cl、Br和CF3 ; R3選自氫、CH3、CF3、F、Cl、Br、0CF3、0CH 3、CN和C(H)0; R7和R8獨立地選自氫和氟； 馬選自氫、？、(：1、013和(^3;並且 E是0或S。
19. 權利要求1的化合物，其中化合物是式Vllb的化合物或其鹽， 式 Vllb
其中， 札和R5獨立地選自氫、CH3、F、Cl、Br、CF3和OCF 3 ; R2和R4獨立地選自氫、F、Cl、Br和CF3 ; R3選自氫、CH3、CF3、F、Cl、Br、0CF3、0CH 3、CN和C(H)0; R8選自氫和氟； R6和R9獨立地選自氫、F、Cl、CH3和OCF3 ; E是0或S。
20. 權利要求16-19任一項的化合物，其中E是0。
21. 權利要求16-19任一項的化合物，其中E是S。
22. 化合物或其鹽，所述化合物選自： 5_ (4-氯苯基）-3-(噻吩-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5_ (4-氯苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5-(4-氯-2-甲基苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5-(4-溴-2-甲基苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5- (4-氯-2-氟苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5- (2, 4-二氯苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5- (2-溴-4-氯苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑；和 5- (2-氯-4-甲基苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑。
23. 用於控制植物寄生線蟲的方法，該方法包括對植物、種子或土壤施用包含有效量的 權利要求1-22任一項的化合物的組合物。
24. 權利要求23的方法，其中組合物包含表面活性劑。
25. 權利要求23或24的方法，其中組合物包含助溶劑。
26. 權利要求23-25任一項的方法，其中組合物包含殺蟲劑、殺真菌劑、除草劑或其他 殺蟲劑中的一種或多種。
27. 權利要求25的方法，其中所述殺蟲劑、殺真菌劑、除草劑或其他殺蟲劑選自：阿維 菌素，伊佛黴素，密比黴素，卩比蟲啉，涕滅威，殺線威，苯線磷，噻唑硫磷，威百畝，土菌靈，五 氯硝基苯（PCNB)，氟醯胺，甲霜靈，精甲霜靈，三乙膦酸鋁，矽噻菌胺，咯菌腈，腈菌唑，嘧菌 酯，百菌清，丙環唑，戊唑醇，唑菌胺酯，三氟啶磺隆，草甘膦和氯吡嘧磺隆。
28. 權利要求23-27任一項的方法，其中植物寄生線蟲選自：短體線蟲屬 (Pratylenchus spp),異皮線蟲屬（Heterodera spp)，胞囊線蟲屬（Globodera spp)，根 結線蟲屬（Meloidogyne spp)，盤旋線蟲屬（Rotylenchus spp)，紐帶線蟲屬（Hoplolaimus spp)，刺線蟲屬（Belonolaimus spp),長針線蟲屬（Longidorus spp),擬毛刺線蟲屬 (Paratrichodorus spp),莖線蟲屬（Ditylenchus spp),劍線蟲屬（Xiphinema spp), 螺旋線蟲屬（Helicotylenchus spp),穿孔線蟲屬（Radopholus spp),潛根線蟲屬 (Hirschmanniella spp)，矮化線蟲屬（Tylenchorhynchus spp)和毛刺線蟲屬（Trichodorus spp)。
29. 權利要求23-28任一項的方法，其中組合物被施加到種子。
30. 根據權利要求29的方法生產的種子。
31. 具有包衣的種子，其中包衣包含權利要求1-22任一項的化合物。
32. 具有包衣的種子，其中包衣包含選自以下的化合物或其鹽： 5_ (4-氯苯基）-3-(噻吩-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5_ (4-氯苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5-(4-氯-2-甲基苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5-(4-溴-2-甲基苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5- (4-氯-2-氟苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5- (2, 4-二氯苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑； 5- (2-溴-4-氯苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑；和 5- (2-氯-4-甲基苯基）-3-(呋喃-2-基）-1，2, 4-噻二唑。
【文檔編號】A01P5/00GK104059058SQ201310342135
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2008年8月13日 優先權日:2007年8月13日
【發明者】迪萊克·J·威廉士, 馬特·W·迪米克, 小威廉·P·哈肯森, 艾·維德曼, 巴裡·J·肖特, 蒂姆·奇斯賴特, 麥可·J·克勞福德 申請人:孟山都技術有限責任公司