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Insektizides Mittel
Die Erfindung betrifft insektizide Massen, die ein Piperonylbutoxyd und ein Lobelia-Alkaloid ent- halten. Sie betrifft insbesondere synergistische insektizide Massen dieser Stoffe, worin die insektizide
Wirksamkeit jeder Komponente durch die Anwesenheit der andern unter Bildung einer unerwarteten vereinigten Wirkung gesteigert wird. Piperonylbutoxyd, d. h. ct- [2- (2-Butoxyäthoxy)-äthoxy]'-4, 5- - methylendioxy-2-propyltoluol, ist ein bekanntes synergistisches Mittel für Pyrethrum und Rotenon.
Die Gattung Lobelia ist in Nordamerika, insbesondere östlich der grossen Prärien, weit verbreitet.
Im nordöstlichen Nordamerika umfasst Lobelia 15 Arten. Lobelia siphilitica wird im allgemeinen als grosse Lobelia oder blaue Kardinalsblume bezeichnet. Lobelia inflata wird auch "Indian tobacco" ge- nannt. Dies ist die Art Lobelia, die in Human- und Veterinärmedizin Eingang gefunden hat. Lobelia-
Arten, die im allgemeinen nicht so weit verbreitet sind wie die beiden oben genannten, sind Lobelia cardinalis, Lobelia dormanna, Lobelia urens, Lobelia erinus, Lobelia tupa und Lobelia spicata.
In der Literatur sind Hinweise auf Untersuchungen von verschiedenen Lobelia-Alkaloiden oder - extrakten hinsichtlich insektizider Aktivität zu finden. Es wurde jedoch wenig oder keine Aktivität gefunden und auch die Untersuchungen der Patentinhaberin zeigen, dass Lobelia-Alkaloide wenig oder keine insektizide Aktivität besitzen. Martin Jacobson,"Insecticides from Plants" eine Übersicht über die Literatur von 1941 bis 1953, Agriculture Handbook No. 154, stellt fest, dass Lobelia inflata durch Hartzel im Jahre 1944 untersucht worden ist. Aceton- und Wasserextrakte der ganzen Pflanze waren unwirksam gegen Moskitolarven.
In ähnlicher Weise untersuchte Heal et al. "A Survey of Plants for Insecticideal Activity", Lloydia 13 [1959], einen wässerigen Extrakt der gesamten Pflanze, die gegen- über deutschen Küchenschaben etwas toxisch war, nicht jedoch gegenüber amerikanischen Küchenschaben und Seidenpflanzenkäfer (milkweed bugs). Heal et al. verwenden auch einen wässerigen Extrakt von Lobelia siphilitica, der gegenüber deutschen und amerikanischen Küchenschaben nicht toxisch war.
Heal et al. testete 1953 wässerige Extrakte von Lobelia inflata und L. tupa Linnceus. Flüssige Extrakte aus den Wurzeln und den oberen Teilen der Pflanze waren gegenüber deutschen und amerikanischen Küchenschaben und Seidenpflanzenkäfer nicht toxisch. Die Patentinhaberin hat gefunden, dass die Hauptalkaloide von Lobelia inflata Stubenfliegen nach mehrstündiger Einwirkung niederschlagen, die Fliegen erholen sich jedoch gleichmässig wieder, wenn sie nichtfast einen Tag unter der Einwirkung der Alkaloide gehalten werden. Augenscheinlich ist diese insektizide Aktivität so begrenzt, dass sie, wenn überhaupt, von wenig bedeutsamer Wichtigkeit ist.
Es wurde nun gefunden, dass in dem Fall, wenn ein Lobelia-Alkaloid oder ein Säureadditionssalz davon mit Piperonylbutoxyd vereinigt wird, die sich ergebende Zusammensetzung eine insektizide Aktivität aufweist, die weit grösser ist, als es als Ergebnis der additiven Wirkung der Komponenten zu erwarten gewesen wäre. Die hohe insektizide Wirksamkeit der Zusammensetzung ist besonders im Hinblick auf die Tatsache überraschend, dass die Komponenten dieser Mischung als solche sehr geringe insektizide Aktivität besitzen und dass ausserdem andere Alkaloide, beispielsweise Nikotin, anscheinend mit Piperonylbutoxyd nicht synergistisch wirken.
Eine besonders brauchbare Zusammensetzung liegt vor, wenn sie Piperonylbutoxyd zusammen mit einer Mischung von Lobelia-Alkaloiden enthält, die durch
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Lösungsmittelextraktion einer Lobelia-Pflanze erhalten worden ist. Anorganische oder organische Säure können zur Herstellung der Säureadditionssalze verwendet werden und die Alkaloide können in Säure- additionssalzform vorliegen, beispielsweise als Nitrate, Hydrochloride, Sulfate, Acetate, Propionate,
Phosphate, Citrate und dgl.
Die erfindungsgemässen insektiziden Zusammensetzungen haben viele vorteilhafte Eigenschaften. So werden sie sehr schnell in biologischen Systemen abgebaut und häufen sich nicht in der Weise wie be- stimmte bisher bekannte Insektizide an. Sie sind für lange Zeitspannen lagerstabil und werden durch
Licht nicht beeinflusst. Sie haben eine relativ geringe Wirbeltiertoxizität. Die Lobelia-Alkaloide wir- ken auf Wirbeltiere in einer Weise, die der von Nikotin und Curare ähnlich ist. Nikotin ist seit langem als Insektizid trotz aller seiner bekannten Nachteile verwendet worden. Nikotin ist hoch toxisch und kann sich bei der Nahrungsaufnahme fast sofort als tödlich erweisen. Nikotin ist hoch flüchtig und schwierig sicher anzuwenden. Die Lobelia-Alkaloide sind weniger toxisch, wenn sie injiziert werden, und viel weniger toxisch bei andern Anwendungswegen.
Die Lobelia-Alkaloide werden wie Nikotin ent- weder durch Mikroorganismen oder im Körper von Vielzellern schnell abgebaut. Anders als Nikotin sind die Lobelia-Alkaloide nicht flüchtig und an der Luft stabil. Ein Lobelia-Alkaloid oder seine Säure- additionssalze plus Piperonylbutoxyd rufensofortdas Auftreten von insektiziden Symptomen hervor. Dem- gegenüber wird Nikotin augenscheinlich durch Piperonylbutoxyd nicht synergistisch beeinflusst. Die
Aktivität der Lobelia-Alkaloide scheint von der der Pyrethroide sehr verschieden zu sein. Beispielsweise bleibt eine Mischung von Piperonylbutoxyd plus Lobelia-Alkaloiden auf der Glasoberfläche etwa 1 Monat aktiv. Wenn sie in ähnlicher Weise der Luft ausgesetzt werden, gehen die insektiziden Fähigkeiten der
Pyrethrine allein fast sofort verloren.
Pyrethrine plus Piperonylbutoxyd bleiben für mehrere Stunden aktiv. Jedoch bleibt die Mischung nicht über Tage hin aktiv.
Lobelia-Alkaloide sind eine Gruppe von Alkaloiden, die in Lobelia-Pflanzen gefunden werden.
Einige dieser Alkaloide sind bereits synthetisch hergestellt worden. Diese Alkaloide werden als der Pyridingruppe von Alkaloiden oder der Pyridin/Piperidingruppe zugehörig klassifiziert. Die Chemie der
Lobelia-Alkaloide ist in einer Anzahl von Veröffentlichungen und Zeitschriften diskutiert, wozu K. W.
Bentley "The Alkaloids", Band 1. [1957], Interscience Publishers, New York, S. 36 bis 38, gehören. Die Lobelia-Alkaloide werden auch durch R. H. F. Manske und H. L. Holmes in"The Alkaloids" : Chemistry and Physiology, Academic Press, Inc., New York, Band I, S. 189, diskutiert. Als Beispiele für LobeliaAlkaloide können erwähnt werden : l-Lobelin, dl-Lobelin, Lobelanin, Lobelanidin, Norlobelanin, Norlobelanidin, dl-Lobelanidin, 1-Lobelanidin I, l-Lobelanidin II, d-Norlobelanidin, Lobinin, Isolobinin, Lobinanidin, Isolobinanidin, Lophilacren und Lophelin.
Eine besondere brauchbare Zusammensetzung von Lobelia-Alkaloiden wird durch Lösungsmittelextraktion einer Lobelia-Pflanze erhalten. Die Extraktion kann bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur, insbesondere unter Druck, beispielsweise in einem Autoklaven, mit verschiedenen Lösungsmitteln, wie Wasser, Aceton, Chloroform, Äthanol und Mischungen davon durchgeführt werden. Verfahren zur Gewinnung derattiger Alkaloide sind in den brit. Patentschriften Nr. 145, 621, Nr. 145, 622, Nr. 156, 190, Nr. 314, 532 sowie in der USA-Patentschrift Nr. 1, 946, 345 beschrieben.
Die erfindungsgemässen synergistischen insektiziden Zusammensetzungen können auf eine grosse Vielzahl von Insektenarten angewendet werden, Beispiele sind Stubenfliegen (Musca domestica), gemeine Stechfliegen (Stomoxys calcitans), Strandfliegen, Schmeissfliegen, Ameisen u. dgl.
Die erfindungsgemässen synergistischen Zusammensetzungen können als wässerige Emulsionen, als trockene oder benetzbare Pulver, als Lösungen oder in jedem andern geeigneten Trägermittel formuliert werden. Die insektiziden Zusammensetzungen können beispielsweise als Sprays, Stäube und insektizide Überzugsmassen verwendet werden. Im allgemeinen können sie gemäss zur Bekämpfung oder Verminderung von Insekten üblicherweise verwendeten Methoden appliziert werden. So können die insektiziden Zusammensetzungen mit Lösungen, Verdünnungsmitteln und Trägermedien, Adhäsivstoffen, Sprays, Netz-und Emulgiermitteln und andern Bestandteilen formuliert werden. Die relativen Mengen der aktiven Bestandteile und die der inerten Trägerstoffe, Lösungsmitteln, Dispersionen u. dgl. können innerhalb breiter Grenzen variieren.
So können etwa 0, 5 bis 50 Gew.-Teile Piperonylbutoxyd pro Gew.-Teil Alkaloid (oder seines Säureadditionssalzes) verwendet werden. Vorzugsweise werden etwa 1 bis 20 Teile Piperonylbutoxyd mit 1 Teil Alkaloid und insbesondere 5 bis 15 Teile Piperonylbutoxyd mit dem Alkaloid verwendet. Es können übliche Methoden angewendet werden. um das Piperonylbutoxyd mit dem LobeliaAlkaloid innig zu vermischen.
Die Mengen der Komponenten in dem fertigen insektiziden Massen können in einem weiten Bereich variieren. Die insektiziden Zusammensetzungen können natürlich frei sein von Trägern, Ver-
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dünnungsmitteln u. dgl. Alternativ kann die fertige Zusammensetzung nur etwa 0, 10/0 der Mischung von Piperonylbutoxyd und Lobelia-Alkaloiden enthalten, wenn es auch bevorzugt ist, dass die Zusammensetzung mindestens 0, 5% der synergistischen Mischung enthält.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen.
Beispiel l : 12 g L. siphilitica, Stengel, Blätter und Blütenköpfe, werden in kleine Stücke geschnitten, in einen Kolben mit 200 ml Leitungswasser gebracht und bei einem Druck von 1,05 kg/cm2 (15 lbs. psig) 15 min im Autoklaven behandelt. Der Extrakt wird heiss durch einen mit Seihtuch bedecktem Trichter filtriert und zu 50 ml des Extraktes wird 1 ml Piperonylbutoxyd hinzugefügt. Ein Filterpapier wird mit dem Präparat befeuchtet, in eine grosse Petri-Schale (Durchmesser 140 mm) gebracht und 3 Fliegen werden in die Schale gegeben. Diese werden innerhalb 1 h und 20 min getötet. Der Niederschlag kam mässig schnell, während der Tod langsamer eintrat. Wenn das Filterpapier aus der Schale entfernt wird, tötet der am Glas zurückbleibende Rückstand 5 Fliegen innerhalb 1 h und 10 min.
Beispiel 2 : 12 g L siphilitica werden mit 200 ml Wasser bei einem Druck von 1, 05 kg/cm2 (15 psig) 15 min im Autoklaven behandelt. Es werden 150 ml Extrakt gewonnen. 2/10 ml dieses Extrakts werden jeweils auf den Boden von fünf kleinen Petri-Schalen (Durchmesser 90 mm) gebracht. Piperonylbutoxyd wird in den in Tabelle I angegebenen Mengen zu jeder Schale gegeben und es werden 4 Fliegen hinzugefügt. Die Ergebnisse sind der Tabelle I zu entnehmen.
Tabelle I :
EMI3.1
<tb>
<tb> Lobelia-Alkaloid <SEP> Piperonylbutoxyd <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Tod <SEP> der
<tb> im <SEP> Extrakt <SEP> (Mg) <SEP> ml <SEP> Fliegen
<tb> 16 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 1h <SEP>
<tb> 16 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 5 <SEP> h, <SEP> 25 <SEP> min
<tb> 16 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 5 <SEP> h, <SEP> 35 <SEP> min
<tb> 16 <SEP> 0, <SEP> 005 <SEP> 4 <SEP> h, <SEP> 3 <SEP> min <SEP>
<tb> 16 <SEP> 0, <SEP> 00 <SEP> nach <SEP> 28 <SEP> h <SEP> noch <SEP>
<tb> alle <SEP> am <SEP> Leben
<tb>
Beispiel 3 : 70mg Lobelinsulfat werden in 10 ml Wasser gelöst undsodannmifO, l mlPiperonyl- butoxyd versetzt. Die Lösung wird mit Hilfe eines Glasstabs auf den Boden einer Petri-Schale geschmiert. In die Schale werden mehrere Fliegen gegeben, die alle innerhalb 19 min getötet werden.
Während der folgenden 26 Tage werden insgesamt 63 Fliegen in Gruppen von 3 oder4 Fliegen in diese Petri-Schale gebracht, ohne dass weitere insektizide Komponenten zugegeben werden. Die Schale wird bei Laboratoriumstemperatur gelagert. Es werden alle Fliegen getötet, jedoch verlängert sich die Einwirkungszeit allmählich bis auf über 9 h am 26. Tag.
Beispiel 4 : 10 mg Lobelinsulfat werden in 10 ml Wasser gelöst und jeweils 0, 2 ml der Lösung werden in 7 Petri-Schalen gebracht. Piperonylbutoxyd wird zugegeben und es werden Versuche an zwei aufeinanderfolgenden Tagen durchgeführt, wie in Tabelle II angegeben, der auch die Ergebnisse zu entnehmen sind.
Tabelle II :
EMI3.2
<tb>
<tb> Die <SEP> Wirkung <SEP> von <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> mg <SEP> Lobelinsulfat <SEP> in <SEP> Lösung <SEP> plus <SEP> der <SEP> angegebenen <SEP> Menge
<tb> von <SEP> Piperonylbutoxyd <SEP> auf <SEP> Stubenfliegen.
<tb>
Wirkung <SEP> auf <SEP> 2 <SEP> Stuben-Wirkung <SEP> auf <SEP> 2 <SEP> StubenPiperonylbutoxyd <SEP> fliegen <SEP> fliegen
<tb> (ml) <SEP> 19. <SEP> November <SEP> 20. <SEP> November
<tb> 0, <SEP> 000 <SEP> keine <SEP> Wirkung <SEP> in <SEP> keine <SEP> Wirkung <SEP> in
<tb> 3h <SEP> 4h <SEP>
<tb> 0, <SEP> 005 <SEP> am <SEP> Boden <SEP> nach <SEP> am <SEP> Boden <SEP> nach
<tb> 1, <SEP> 511 <SEP> 2 <SEP> 1/2 <SEP> h
<tb>
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Tabelle II (Fortsetzung) :
EMI4.1
<tb>
<tb> Wirkung <SEP> auf <SEP> 2 <SEP> Stuben-Wirkung <SEP> auf <SEP> 2 <SEP> StubenPiperonylbutoxyd <SEP> fliegen <SEP> fliegen
<tb> (ml) <SEP> 19. <SEP> November <SEP> 20. <SEP> November
<tb> 0, <SEP> 007 <SEP> am <SEP> Boden <SEP> nach <SEP> am <SEP> Boden <SEP> nach
<tb> 40 <SEP> min <SEP> 2 <SEP> 1/2 <SEP> h
<tb> 0, <SEP> 01 <SEP> am <SEP> Boden <SEP> nach <SEP> am <SEP> Boden <SEP> nach
<tb> 25 <SEP> min <SEP> 3 <SEP> h
<tb>
Beispiel 5 : 70mgLobelaninhydrochloridwerdeninWassergelöstund0, lmgPiperonylbutoxyd werden zu der Lösung hinzugefügt 1/10 ml der Lösung werden in eine 90 mm-Petri-Schale pipettiert.
Am ersten Tag werden 5 Fliegen in die Petri-Schale eingesperrt, welche innerhalb 35 min starben. In 26 Tagen werden 63 Fliegen in dieser Schale getestet. Es werden alle getötet, jedoch nimmt die Zeit vom Beginn der Exposition bis zum Tod auf mehr als 9 h am 26. Tag zu, was als Ende der insektiziden Wirksamkeit betrachtet wird.
Beispiel 6: 70 mg Lobelanidin werden in 10 ml Wasser gelöst. Unter Verwendung eines Glasstabes werden 2 Tropfen (etwa 10 mg) auf dem Boden einer Petri-Schale verschmiert und 4 Fliegen werden morgens in die Schale gesperrt. Nach 8 h fallen die Fliegen zu Boden, sterben jedoch erst während der Nacht. Zu der obigen Lösung werden 0, 1 ml Piperonylbutoxyd gegeben, 1/10 ml der Lösung werden in eine 90 mm-Petri-Schale pipettiert. Vier in die Schale gebrachte Fliegen werden innerhalb 5 bis 14 min getötet. Insgesamt 63 Fliegen in Gruppen von gleichzeitig 3 oder 4 Tieren werden in den nächsten 26 Tagen in die Petri-Schale gebracht. Am 26. Tag werden die Fliegen erst nach mehr als 9stündigem Verbleib in der Schale getötet, was als Ende der Aktivität betrachtet wird.
Beispiel 7 :
EMI4.2
<tb>
<tb> Aerosol-Formulierung
<tb> Freon <SEP> 11 <SEP> 22 <SEP> g
<tb> Freon <SEP> 12 <SEP> 25 <SEP> g <SEP>
<tb> Aceton <SEP> 3g
<tb> Lobelanidin <SEP> 50 <SEP> mg
<tb> Piperonylbutoxyd <SEP> 250 <SEP> mg
<tb>
1, 8 gdesGesamt-Aerosolsder obigenFormulierung werdenin einen Zylinder (Durchmesser 30, 5 cm, Höhe 35, 5 cm) injiziert, worin sich 33 Fliegen befinden. 10 Fliegen liegen innerhalb 10 min am Boden, 24 Fliegen innerhalb 15 min, 30 innerhalb 30 min. 1 1/2 h nach der Injektion liegen alle Fliegen unten. Der Zylinder wird belüftet und eine Fliege erholt sich in ausreichendem Mass bis zum Fliegen, zeigt jedoch eine gewisse Inkoordination.
Beispiel 8: 28 Fliegen werden in den Zylinder von Beispiel 7 gebracht und 1, 5 sec unter Verwendung von 0, 925 g der Aerosol-Formulierung von Beispiel 7 besprüht. Sodann werden 0, 9 mg Lobelanidin in den Zylinder eingebracht. 4 Fliegen liegen innerhalb 10 min unten, 9 in 15 min, 20 in 30 min und 25 in 1 h. Drei Fliegen zeigen eine gewisse Inkoordination, gehen jedoch nicht zu Boden. Der Käfig wird nach 1 h belüftet und nur die 3 Fliegen, die nicht zu Boden gegangen sind, erholen sich.
Beispiel 9 : Die Untersuchungen mit Ameisen sind auf Arbeiter der Pharaonen-Ameise (Tetra- morium caespitum) beschränkt. Vier 1000 ml-Erlenmeyerkolben werden als Käfige gewählt, wobei die Öffnung mit einer umgekehrten Petri-Schale verschlossen wird. 10 Ameisen werden in die Kolben gebracht und mit 0, 475 g der Aerosol-Formulierung von Beispiel 7 besprüht. Alle Ameisen werden innerhalb 52 min niedergeschlagen. Nach 1 h wird der Kolben gründlich belüftet, es erholt sich jedoch keines der Tiere. 7 Ameisen werden in einen zweiten Kolben gebracht und mit 0, 490 g der gleichen Formulierung besprüht. Die Petri-Schale, die die Öffnung verschliesst, wird 25 min jede Minute kurz ent- feront, l h nach der Belüftung läuft eine Ameise herum.
In einen dritten Kolben werden 14 Ameisen ge-
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geben und mit 0, 550 g der Aerosol-Formulierung von Beispiel 7 besprüht. Alle werden innerhalb von 45 min niedergeschlagen. Der Kolben wird geöffnet und belüftet. 1 h und 45 min später treten keine Fälle von Erholung auf. Ähnliche Ergebnisse werden mit Lobelanin und Lobelin erhalten, wenn sie an Stelle des Lobelanidins in Aerosol-Formulierungen, ähnlich der von Beispiel 7, eingesetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Insektizides Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Piperonylbutoxyd und wenigstens einem Lobelia-Alkaloid und/oder einem Säureadditionssalz davon.
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