ES2560287T3 - Composiciones pesticidas de insectos y artrópodos - Google Patents
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Abstract
Una composición pesticida de insectos o artrópodos que comprende: (a) un ingrediente activo que consiste de una mezcla de ácidos grasos, teniendo cada ácido graso una cadena de carbono recta de 6 a 12 átomos de carbono de longitud, en donde la mezcla de ácidos grasos comprende: (i) una primera molécula de ácido graso que tiene una cadena de carbono recta de 6 a 8 átomos de carbono de longitud, (ii) una segunda molécula de ácido graso que tiene una cadena de carbono recta de 8 a 9 átomos de carbono de longitud; y (iii) una tercera molécula de ácidos grasos que tiene una cadena de carbono recta de 9 a 12 átomos de carbono de longitud, en donde la primera molécula de ácido graso, la segunda molécula de ácido graso y la tercera molécula de ácido graso son todas diferentes, en donde el ingrediente activo comprende aproximadamente 15% en peso de la composición; y (b) un portador incluye arcilla de caolín pulverizado que promueve la absorción del ingrediente activo por el insecto o artrópodo.
Description
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DESCRIPCION
Composiciones pesticidas de insectos y artropodos Referencias cruzadas con las solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica prioridad de la Solicitud Provisional N° 61/170,259, presentada el 17 de abril de 2009, la cual se incorpora en su totalidad aqu para todos los propositos.
Antecedentes
Enfermedades transmitidas por mosquitos se incluyen la malaria, la fiebre amarilla y la fiebre del dengue. La malaria se produce en mas de 100 pafses y aproximadamente el 40% de la poblacion mundial esta en riesgo. De acuerdo con la CDC, mas de 1 millon de muertes cada ano son causadas por la malaria, la mayona ninos pequenos en las areas de Africa al sur del Sahara. Las garrapatas pueden transmitir la encefalitis, enfermedad de Lyme y la fiebre del tifus. La filariasis puede ser transmitida por la mosca negra, la leishmaniasis por moscas de arena, la enfermedad del sueno por moscas Tse-tse, y la enfermedad de Chagas por los bichos asesinos. Los piojos pueden propagar la fiebre del tifus y las pulgas que son el vector bien conocido de peste. Mientras que la mosca domestica comun (Musca domestica) no muerda, puede transmitir la fiebre tifoidea, el colera, la disentena, oxiuros, lombrices, y ciertos gusanos de cinta. Las moscas de los establos (moscas domesticas mordedoras) tambien pueden transmitir enfermedades relacionadas con la suciedad. La reduccion de las mordeduras o reduccion de los desembarques de la mosca reduce las posibilidades de contraer estas enfermedades, y los repelentes de insectos (por ejemplo, el DEET o N,N-dietil-m-toluamida) se recomiendan para este proposito.
Insecticidas (por ejemplo piretro o permetrina) utilizados como aerosoles o impregnaciones de mosquiteros tambien reducen las mordeduras. El DEET es efectivo para repeler los mosquitos, pero es un repelente pobre de la mosca. Su eficacia contra los mosquitos se limita a una duracion pocas horas por la alta perdida por evaporacion desde la superficie de la piel (aproximadamente 70% de la dosis aplicada) y tambien por una absorcion significativa en la piel (aproximadamente 20%). La utilidad de la permetrina para el control de insectos descansa en gran medida en la capacidad de causar la incapacitacion y la muerte despues de que los insectos hacen contacto con las superficies tratadas o aerosoles; su baja presion de vapor (aproximadamente 10-8 mm Hg @ 20°C) hace que sea relativamente inutil como un repelente. Las propiedades insecticidas de la permetrina se maximizan en formulaciones de emulsion; sin embargo, estas formulaciones tambien maximizan la absorcion de la piel (aproximadamente 30%) y se debe evitar el contacto de la piel humana. La eficacia de la permetrina se ha reducido por la resistencia de los insectos (Saaverdra-Rodriguez, K., C. Strode, A. F. Suarez, I.F. Salas, H. Ranson, J. Hemingway and WC. Black IV. Quantitative Trait Loci Mapping of Genome Regions Controlling permethrin resistance in the mosquito Aedes aegypti. Genetics, 180: 1137-1152, 2008).
Los insectos chupadores de sangre utilizan una variedad de senales ffsicas y qrnmicas para buscar un anfitrion. Su comportamiento tambien se puede modificar por las emisiones de feromonas de ellos mismos o de otras especies. Una mejor comprension de la conducta mediada por la qrnmica ha llevado al desarrollo de medidas de control alternativas, como la alteracion del apareamiento.
Una variedad de factores y productos qrnmicos, incluyendo acidos grasos, se han implicado o sugerido como atrayentes anfitriones del mosquito, y la literatura contiene muchos informes contradictorios. Brown lista un numero de factores involucrados en la atraccion del mosquito por los humanos (en orden de importancia): humedad, calor convectivo, dioxido de carbono, el movimiento, contorno o incremento en las interfaces en blanco y negro, y la reflectividad (Brown A.W.A., H.P. Roessler, E.Y. Lipsitz and A.G. Carmichael. Factors in the attractiveness of bodies for mosquitoes. The Canadian Entomologist 96:102-103, 1964).
Desde 1995, se han estado investigando los acidos grasos como repelentes o biopesticidas contra insectos y artropodos de importancia medica o economica y se reconoce el apoyo pasado de la USDA. (Reifenrath, WG. Natural Fly Repellent for Livestock. SBIR Phase II Final report, CSReEs Award No. 2003-33610-13044, February 1, 2007), US Army (Reifenrath, WG. Development of an Insect Repellent Based on Human Skin Emanations. Final Report, DAMD17-96-C-6046, October, 1996), y DoD (Reifenrath, Wg. New Repellent Combination against Flies and Mosquitoes. Final Report, USAMRMC Award No. W81XWH-04-1-0787, Final Report, December 2006). Esta metodologfa ha sido utilitaria; es decir, enfocarse primero en formulaciones de bajo coste que tuvieran una oportunidad razonable de aprobacion regulatoria y de demostrar que estas formulaciones eran efectivas en el laboratorio (Mullens, BA, Reifenrath, WG, and Butler, SM. Laboratory repellency trials of fatty acids against house flies, horn flies, and stable flies (Diptera: Muscidae). Pest Management Science, 65: 1360-1366, 2009; Reifenrath, WG. Natural Insect and Arthropod Repellent. US Patent No. 6,306,415 B1, October 23, 2001) y estudios de campo para control de insectos (Chansang, U. and Mulla, M.S. Field Evaluation of repellents and insecticidal aerosol compositions for repelling and control of Siphunculina funicola (Diptera: Chloropidae) on aggregation sites in Thailand. J. Am. Mosq. Control Assn. 24: 299-307,2008; Reifenrath, WG. Natural Fly Repellent for Livestock, Stratacor, Inc.
http://www.reeis.usda.gov/web/crisproiectpages/200581.html). Stratacor tiene una solicitud aprobada por la U.S. EPA para una formulacion de tres acidos grasos de cadena media (acidos octanoico, nonanoico,
http://www.reeis.usda.gov/web/crisproiectpages/200581.html). Stratacor tiene una solicitud aprobada por la U.S. EPA para una formulacion de tres acidos grasos de cadena media (acidos octanoico, nonanoico,
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decanoico, marca registrada C8910) para el control de la mosca y de piojos en el ganado, as^ como una aprobacion para el uso de los tres acidos grasos en animales para materias primas alimentarias (Anonimo. Application to Register C8910 Fly Repellent Oil, Stratacor, Inc., Richmond CA, January 18, 2008; Anonimo. Notice of Pesticide Registration, C8910 Fly Repellent Oil, EPA Reg. No. 84893-1, Biopesticides and Pollution Prevention Division, Office of Pesticide Programs, U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, October 13, 2009; Anonimo. Notice of Filing of a Pesticide Petition for Residues of Pesticide Chemicals in or on Various Commodities. US Environmental Protection Agency, Federal Register, Vol. 73, No. 54, Wednesday, March 19, 2008; Anonimo. Memorandum, Tolerance Exemption Petition for the Active Ingredients C8-C10 n-carboxylic acids (octanoic acid, nonanoic acid, and decanoic acid), Biochemical Pesticides Branch, Biopesticides and Pollution Prevention Division, US Environmental Protection Agency, Washington, DC, October 8, 2009). Estos acidos grasos han sido aprobados por la US FDA como aditivos alimentarios (sabores) en los EE.UU. desde 1965 y se clasifican como "Generalmente Reconocidos Como Seguros". C8910 se puede formular para uso directo sobre la piel, y se esta avanzando en una formulacion topica para uso humano en Africa. Sin embargo, el cumplimiento del usuario con repelentes topicos, incluso en el ejercito de los Estados Unidos, es bajo (aproximadamente 30%). Por lo tanto, el objetivo a largo plazo es avanzar en formulaciones C8910 seguras y rentables tanto para aplicaciones directas en la piel como en areas de tratamientos o aspersiones al espacio para controlar la propagacion de la malaria por el mosquito Anofeles, enfermedad relacionada con la suciedad por enfermedades que portan las moscas domesticas y de establo, y las garrapatas. Los acidos grasos que comprenden C8910 son sustancias qmmicas de las materias primas de bajo coste que provienen de aceite de semilla de palma o aceite de coco (como un subproducto de la produccion de coco) y a partir de sebo de ganado. Estos compuestos podnan eventualmente ser producidos en los pafses en desarrollo.
Se ha informado que los acidos grasos de longitud de cadena de 8 a 11 (capnlico u octanoico) (acido undecanoico) son toxicos para las larvas de la mosca domestica (Quraishi, MS y AJ Thorsteinson. Toxicity of some straight chain saturated fatty acids to house fly larvae. J. Econ. Entomol. 58: 400-402, 1965). Se encontro que los acidos grasos octanoico, nonanoico, y undecilenico tienen actividad ovicida contra los huevos de Aedes aegypti; el autor sugirio que los acidos grasos ejercen un efecto de "asfixia" o interferencia con la respiracion (Cline, R.E. Lethal effects of aqueous Formulacions containing fatty amines or acids against eggs and larvae of Aedes aegypti. J. Econ. Entomol. 65: 177-181, 1972). Se encontro que los acidos grasos de cadena recta (C7 a C11, pero no C12) son toxicos para larvas y pupas en estadio IV de Aedes aegypti. (Quraishi, M.S. and A. J. Thorsteinson. Effect of synthetic queen substance and some related chemicals on immature stages of Aedes aegypti. J. Econ. Entomol. 58: 185-187, 1965). Se encontro que el acido caproico (C6) hasta el acido caprico (C10) tienen actividad larvicida optima para las larvas de la mosca domestica, con actividad en disminucion para el acido undecanoico (C11) y el acido laurico (C12) ((Levinson, Z.H. and K.R. Simon Ascher. Chemicals affecting the preimaginal stages of the housefly. Rivista DI Parassitologia. 15: 111-119, 1954).
Se ha demostrado que C8910 es un repelente efectivo de mosquitos para uso en la piel, y tambien puede repeler garrapatas, moscas que muerden y reducir significativamente el numero de pulgas y piojos en animales. Como un repelente en fase de vapor contra los mosquitos, un numero de acidos grasos de cadena recta y ramificada tienen actividad en las pruebas de olfatometna con mosquitos Aedes aegypti (Fig. 1), con C8, C9, y C10 situados en o cerca de la parte superior de la “cupula” de repelencia. Como se ha visto con frecuencia en series homologas de repelentes de insectos (Skinner, W.A. and Johnson, H.L. The design of insect repellents. In: Drug Design, Vol. 10, EJ Ariens, Ed., Academic Press, New York, pp. 277-305, 1980), la actividad a menor longitud de cadena esta limitada por la falta de persistencia debido a la alta volatilidad. La actividad en mayor longitud de cadena esta limitada por la falta de volatilidad, ya que se requiere que los repelentes de mosquitos tengan una rata minima efectiva de evaporacion (Reifenrath, W.G. and Robinson, P.B. In Vitro Skin Evaporacionand Penetracion Characteristics of mosquito repellents. J. Pharm. Sci, 71:1014-1018, 1982; Reifenrath, W.G. and Spencer, T.S. Evaporacionand Penetracion from skin. In: Percutaneous Absorption Mechanisms Methodology Drug Delivery, RL Bronaugh and HI Maibach, Eds., 1st Ed., Marcel Dekker, New York, pp. 305-325, 1985).
Los acidos grasos que comprenden C8910 pueden penetrar la piel despues de la aplicacion topica y tambien puede "volverse difusa" o alcanzar la superficie de la piel despues de la aplicacion al lado visceral de la piel extirpada (Reifenrath, W.G. Unpublished data, Stratacor, Inc., December, 2005-February, 2006). Sin embargo, estos compuestos son repelentes de insectos no efectivos despues de la administracion oral al ganado (Comunicacion Personal, David Boxler, Dept. of Entomology, University of Nebraska West Central Research and Extension Center, North Platte, Nebraska, June 27, 2006), ya que son metabolizados demasiado rapido para ser excretados a traves de la piel (Van Den Driessche, M., K. Peeters, P. Marien, Y. Ghoos, H. Devlieger, y G. Veerman-Wauters. Gastric emptying in formula-fed and breast-fed infants measured with the 13C-octanoic acid breath test. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 29: 46-51, 1999)
Durante la realizacion de estudios de campo en la ganadena, fue sorprendente encontrar que espolvoreando ganado con C8910, ofrecio proteccion (reduccion de aproximadamente del 90% en el recuento total de moscas en el cuerpo) contra moscas mordedoras (de los cuernos) igual a los insecticidas organofosforados cumafos (Co-ralR) y tetraclorvinfos (RabonR) (Fig. 2). Estos resultados han sido reproducidos por diferentes investigadores en diferentes lugares donde la temperatura y la humedad son altos. En este tipo de prueba, C8910 fue formulado como un polvo y el ganado es autotratado caminando por debajo de una bolsa de polvo en camino hacia el agua. Si C8910 estaban actuando solo como un repelente, las moscas simplemente habnan pasado de la zona tratada (trasera) para las
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areas no tratadas (vientre y patas), dando como resultado ninguna reduccion neta en el recuento de moscas. Un efecto toxico directo del C8910 en las moscas es que podna ser responsable de la eficacia, pero esto no fue evidente en el momento de la prueba. Esto llevo a un examen de laboratorio de los efectos incapacitantes y toxicos de C8910 en los mosquitos Aedes aegypti, el cual mostro que el contacto directo (suspension acuosa de polvo humectable de C8910 en el papel de filtro tratado en placas de Petri) causo la incapacitacion en 10 minutos a una dosis de 4.7 ug/cm2, en 25 minutos a una dosis de 2.35 ug/cm2, y mientras que una dosis aun menor de 1.18 ug/cm2 no causo la incapacitacion, detuvo el movimiento espontaneo de los mosquitos, con consecuencias negativas para el apareamiento y la reproduccion. Se encontro actividad cualitativamente similar en estudios de laboratorio con la mosca domestica, mosca de los establos, y mosca de los cuernos (Figuras 3-10), siendo la mosca domestica la menos sensibles a la incapacitacion y efectos toxicos de C8910. Un informe inicial indico que la mosca tsetse no fue repelida por formulaciones en polvo de C8910 (Comunicacion Personal, Serap Aksoy, Dept. of Epidemology and Public Health, Yale School of Medicine, New Haven, CT, April 21, 2003), pero un informe posterior mostro que un aceite mineral al 15% y una dispersion de polvo humectable al 0.3% fueron efectivas para incapacitar o matar a la mosca Tsetse (Comunicacion Personal, Brian Weiss, Dept. of Epidemology and Public Health, Yale School of Medicine, New Haven, CT, August 3, 2009). La repelencia de la mosca Tsetse puede haber sido comprometida por incapacitacion, un efecto que no fue apreciado hasta hace poco. En las pruebas realizadas en jaulas de libre eleccion segun lo descrito por Mullens et al. (Mullens, BA, Reifenrath, WG, and Butler, SM. Laboratory repellency trials of fatty acids against house flies, horn flies, and stable flies (Diptera: Muscidae). Pest Management Science, 65: 1360-1366, 2009), la cucaracha alemana llego a estar incapacitada y luego murio despues de la itinerancia en las areas del suelo tratadas con C8910 al 15% en arcilla de atapulgita (Figura 11).
Se ha encontrado que la incapacitacion y los efectos toxicos de acidos grasos sobre los mosquitos son altamente dependientes del tipo de acido graso y la formulacion. Cuando la humedad se introduce en forma de dispersiones acuosas de formulaciones en polvo, da como resultado la incapacitacion y la muerte de la mosca domestica y del mosquito. Del mismo modo, con las formulaciones en aceite mineral. Ambas formulaciones potencian la absorcion de la piel del mairnfero del C8910 y es probable que potencien el consumo y la absorcion de la mosca. Las formulaciones hechas de concentrados emulsificables (EC) promueven la absorcion de la piel y potencian la toxicidad de la permetrina en la mosca (Reifenrath, WG. Enhanced skin absorption and fly toxicity of permethrin in emulsion Formulacion. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 78: 299-303, 2007). Del mismo modo, las formulaciones de C8910 en EC producen toxicidad de la mosca domestica y de los mosquitos. Las propiedades insecticidas bien conocidas de jabones (sales de sodio o o potasio de acidos grasos), donde el acido graso es ionizado a pH basico, es debido probablemente a un mecanismo diferente relacionado con los efectos surfactantes. En efecto, los surfactantes ionicos y no ionicos contenidos en un vehfculo de concentrado emulsionable para permetrina (concentrado emulsionable de evercida sin permetrina, MGK Corp, Minneapolis) no tuvieron efectos de incapacitacion a la mosca. La incapacitacion no fue simplemente debido al pH acido, como acido lactico, un acido carboxflico de bajo peso molecular, fue no toxico para las moscas en estos ensayos. El acido laurico, con el aumento de longitud de la cadena de carbono de acido carboxflico mas alla de los que comprenden C8910, tambien era no toxico en la formulacion en EC. El repelente de insectos DEET causo la mortalidad de moscas y mosquitos despues de 24 horas a 47 ug/cm2 (la dosis de acidos grasos que causo la incapacitacion inmediata del 100% de moscas y mosquitos y 80-100% de mortalidad a las 24 horas), pero por un mecanismo que no involucro la incapacitacion inmediata. Como una prueba de un bloqueador de los canales de iones de sodio, en estos ensayos las emulsiones acuosas recien preparadas de base libre de lidocama (47 ug/cm2) o concentracion al 15% en aceite mineral no causaron incapacitacion de las moscas. A una dosis de 4.7 ug/cm2, la permetrina causo la incapacitacion irreversible de la mosca y el mosquito, mientras que la misma dosis baja de C8910 mostro incapacitacion reversible contra la mosca de establo y la mosca del cuerno (Figuras 9, 10).
De manera observacional, los acidos grasos que comprenden C8910 parecen tener un efecto repelente y/o toxico selectivo contra los mosquitos y una variedad de otras moscas, en tanto que las aranas, los abejorros, las abejas y las avispas no se ven afectadas. Se colocan las garrapatas (Ixodes pacificus o Dermacentor) en el centro esteril de las jaulas de libre eleccion y se les dejo vagar en cuadrantes de granulos cargados de C8910 o en cuadrantes tratados solamente con portadores tfpicamente procrean dentro de A pulgada de granulos de repelente, dan media vuelta, y proceden a entrar y a traves de las areas de control y suben las paredes de la jaula, cuando fueron capturadas por el investigador y colocadas de nuevo en el centro de partida. Ocasionalmente, una garrapata vagara entre granulos de repelente, y no tendra que escoger entre areas repelentes y no repelentes, puede continuar vagando sin rumbo en contacto con el repelente, hasta que detenga todo movimiento y eventualmente muera. La exposicion forzada de las garrapatas (Ixodes pacificus) a una formulacion de 0.3% de C8910 en dispersion acuosa de caolm-P durante 10 minutos en una placa de Petri dio como resultado 50% de incapacitacion, 100% de incapacitacion en 40 minutos y 100% de mortalidad en 24 horas. No se observo incapacitacion o toxicidad con el control (dispersion acuosa de arcilla de caolm) durante 24 horas. Se observo un tipo similar de comportamiento con la cucaracha Alemana, como se anoto mas arriba (Fig. 11). Mientras que estos son relatos descriptivos, van al corazon del mecanismo propuesto de la toxicidad de los acidos grasos para insectos susceptibles - un efecto indirecto basado en la interferencia con la capacidad del insecto de navegar, dando la apariencia de la muerte antes de la muerte real (el "muerto viviente" o smdrome de paralisis). A bajos niveles comparables con concentraciones naturales de feromonas, los acidos grasos de C8910 en realidad pueden ser atractivos, y esto se ha observado con las hormigas. Concentraciones en el aire mas altas de acidos grasos sujetos pueden sobrecargar los mecanismos sensoriales, y los insectos son repelidos. Si C8910 es forzado en contacto con los insectos susceptibles en una
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formulacion por aspersion que promueva la adherencia al insecto o absorcion por el insecto (en efecto rodeando al insecto con C8910), la incapacitacion reversible puede resultar en dosis mas bajas para el insecto. A dosis mas altas, la incapacitacion se convierte en irreversible y el insecto eventualmente muere.
Breve resumen de la invencion
En una realizacion, la presente invencion provee una composicion pesticida de insectos o de artropodos. La composicion incluye un ingrediente activo que tiene una mezcla de acidos grasos, teniendo cada acido graso una cadena de carbono recta de 6 a 12 atomos de carbono de longitud. La mezcla de acidos grasos incluye una primera molecula de acido graso que tiene una cadena de carbono recta de 6 a 8 atomos de carbono de longitud, y una segunda molecula de acido graso que tiene una cadena de carbono recta de 8 a 12 atomos de carbono de longitud. La composicion pesticida incluye tambien un portador que promueve la absorcion del ingrediente activo por el insecto o artropodo.
En una segunda realizacion, la presente invencion provee un metodo para incapacitar o matar a un insecto o artropodos, incluyendo el metodo poner en contacto el insecto o artropodo con la composicion de la presente invencion.
Breve descripcion de las figuras
La Figura 1 muestra la repelencia de los acidos grasos hacia los mosquitos Aedes aegypti. en un olfatometro. Los acidos grasos de cadena recta, octanoico, nonanoico, decanoico, undecanoico y laurico se designan como C8 hasta C12, respectivamente; el acido 3-metilpentanoico como 3MPENTANO, acido 3-metil-2-pentenoico como 3M2 PENTENO, acido 2-octenoico como 2OCTENO, acido 3-metil-2-octenoico como 3M2OCTENO, y acido 4- metiloctanoico como 4MOCTANO. N,N-dietil-m-toluamida se designa como DEET.
La figura 2 muestra prueba de campo de repelencia de la mosca del cuerno que compara tratamientos de bolsa de polvo en el ganado.
La Figura 3 muestra la incapacitacion de insectos despues de 10 minutos de exposicion a la dispersion en agua de C8910/Caolm (papel de filtro/placa de Petri).
La figura 4 muestra la incapacitacion de insectos despues de 25 minutos de exposicion a la dispersion en agua de C8910/Caolm (papel de filtro/placa de Petri).
Figura 5 muestra la incapacitacion de insectos despues de 24 horas de exposicion a la dispersion en agua de C8910/Caolm (papel de filtro/placa de Petri).
La figura 6 muestra la mortalidad de insectos despues de 24 horas de exposicion a la dispersion en agua de C8910/Caolm (papel de filtro/placa de Petri).
La figura 7 muestra la incapacitacion y mortalidad del Aedes aegypti despues de la exposicion a papeles de filtro/placas de Petri tratados en dispersion en agua de C8910, dispersion en agua de Permetrina, solucion acuosa de DEET, y agua destilada. Todos los ingredientes activos en dosis de 4.7 lug/cim2.
La figura 8 muestra la incapacitacion y mortalidad de la mosca domestica despues de la exposicion a papeles de filtro tratados con dispersion en agua de C8910/caolm al 15%, dispersion en agua de Permetrina/caolm al 1%, y dispersion en agua de caolm (control).
La Figura 9 muestra la incapacitacion y mortalidad de la mosca de los establos despues de la exposicion a papeles de filtro tratados con dispersion en agua de C8910/caolm al 15%, dispersion en agua de Permetrina/caolm al 1%, y dispersion en agua Caolm (control).
La figura 10 muestra incapacitacion y mortalidad de la mosca del cuerno despues de la exposicion a papeles de filtro tratados con dispersion en agua de C8910/caolm al 15%, dispersion en agua de Permetrina/caolm al 1%, y dispersion en agua de Caolm (control).
La figura 11 muestra la jaula de libre eleccion cuyo suelo se dividio en cuadrantes. Los cuadrantes no adyacentes se trataron con C8910 al 15% en arcilla de atapulgita, mientras que los cuadrantes restantes se dejaron sin tratar. Las cucarachas alemanas introducidas en las superficies no tratadas quedaron incapacitadas y muertas despues de entrar a los cuadrantes tratados con C8910.
La figura 12 muestra la celda de penetracion que muestra el compartimento interior para la chaqueta de sangre y agua para el control de temperatura. Un disco de piel esta unido encima de la sangre utilizando un anillo en O de goma.
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La Figura 13 muestra moscas de los establos atrafdos por la celda de penetracion rellena de sangre ajustada con la piel.
La figura 14 muestra incapacitacion de mosca domestica en funcion del tiempo despues del tratamiento con C8910 en formulacion en polvo.
La figura 15 muestra la incapacitacion de la mosca domestica a partir de C8910 en vehnculo de concentrado emulsificable (EC), Ejecucion 1.
La figura 16 muestra la incapacitacion de la mosca domestica a partir de C8910 en vehnculo de concentrado emulsificable (EC), Ejecucion 2.
La figura 17 muestra el control de la moscas domestica en exterior de C8910 en vetnculo de Evercide (-Permetrina) vs. Permetrina (Evercide) aplicada al suelo y losa de concreto, Little Chicken Farm, Distrito de Bang Len, Nakhorn Pathom, Tailandia.
La figura 18 muestra el control de las moscas de los ojos con C8910 y permetrina aplicada a los sitios de reposo, zona A, Aldea Bon Kainoa, Tailandia.
La figura 19 muestra el control de la mosca de los ojos con C8910 en Evercide, con y sin Permetrina, aplicada a los sitios de reposo, ubicacion B, Aldea Bon Kainoa, Tailandia.
La figura 20 muestra la aspersion al espacio para el control de mosca domestica en una camara Peet Grady.
La figura 21 muestra el control de la mosca domestica de C8910 vs Permetrina en Minugel 200 (camara Peet Grady) mosca domestica.
La figura 22 muestra el control de mosca domestica de C8910 vs permetrina en Minugel 200 (camara de Peet Grady), ensayo de repeticion.
La figura 23 muestra prueba de longevidad de C 8910 vs. permetrina en LVM 40/100 para control de la mosca domestica (camara Peet Grady).
La figura 24 muestra la acumulacion de hormigas muertas en la esquina de la oficina donde los frisos inferiores fueron tratados con polvo de C8910.
La figura 25 muestra un primer plano de la figura 24.
La figura 26 muestra la fitotoxicidad de vehnculo concentrado emulsionable de Evercide. Las hojas tratadas marchitas (nasturtium) en primer plano se comparan con hojas de control no tratadas, en el fondo.
La figura 27 muestra el informe de la prueba 1. Formulacion de C8910/caolm-P al 15%, tamizado en seco, 50% mas fino en aproximadamente 100 um.
La figura 28 muestra el Informe de la prueba 2. Formulacion de C8910/caolm-P al 15%, tamizado en humedo, 50% mas fino en aproximadamente 3 um.
La figura 29 muestra el Informe de prueba 3, formulacion de C8910/caolm-P al 15%, analisis de laser, tamano de partfcula media geometrica fue de 1.57 um.
Descripcion detallada de la invencion
I. General
La presente invencion provee composiciones de acido octanoico, acido nonanoico y acido decanoico en combinacion con un portador que promueve la adherencia o absorcion o transporte a traves de la superficie de insectos o artropodos. El portador incluye arcilla de caolm pulverizado. Los acidos grasos son intermediarios en el metabolismo de la energfa que ocurren en las celulas vivas. Adicionalmente, todos los acidos grasos sometidos han sido utilizados como aditivos alimentarios durante medio siglo en los Estados Unidos y Europa, se clasifican como Generalmente Reconocidos como Seguros (GRAS) por la US FDA, y tienen muy baja toxicidad ambiental. Asf, es sorprendente que el contacto o la absorcion de estos acidos grasos por el insecto o artropodo ejerza sorprendentemente un efecto toxico. El uso del portador incrementa el efecto toxico de estos compuestos sobre los insectos y artropodos mediante la promocion de la adhesion, absorcion y transporte a traves de la superficie del insecto o artropodo.
II. Definiciones
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"Artropodos" se refiere a los miembros del arthropod phyllum, incluyendo, pero no limitado a, garrapatas, aranas, escorpiones, cangrejos de herradura, ciempies, milpies y otros insectos. Insectos incluyen, pero no se limitan a, mosquitos, moscas domesticas, moscas de los establos, moscas de los cuernos, tabanos, moscas de la cara, moscas de los ojos, y jejenes.
"Pesticidas" se refiere a un compuesto o sustancia que repele, incapacita o mata a una plaga, tal como un insecto o artropodo.
"Portador" se refiere a portador para el ingrediente activo que promueve la adherencia o absorcion o transporte a traves de la superficie de insectos o artropodos. El portador incluye Caolm-P, un silicato de aluminio hidratado.
"Incapacitar" se refiere a hacer que un insecto o artropodos sea incapaz de moverse, volar o escapar.
Tal como se utiliza aqrn, el termino "acido graso" se refiere a un acido carbox^lico que tiene un cola alifatica, tfpicamente de 4 a 30 atomos de carbono de longitud. Los acidos grasos pueden ser saturados, monoinsaturados o poliinsaturado. Los acidos grasos utiles en la presente invencion tambien incluyen acidos grasos ramificados tales como los acidos iso-graso. Ejemplos de acidos grasos utiles en la presente invencion, incluyen, pero no se limitan a, acido butmco (C4), acido caproico (C6), acido capnlico (C8), acido caprico (ClO), acido laurico (Cl2), acido minstico (C14), acido palmftico (C16), acido palmitoleico (C 16), acido estearico (C 18), acido isoestearico (C 18), acido oleico (C 18), acido vaccenico (C 18), acido linoleico (C 18 ), acido alfa-linoleico (C 18), acido gamma-linolenico (C18), acido araquidonico (C20), acido gadoleico (C20), acido araquidonico (C20), acido eicosapentaenoico (C20), acido behenico (C22), acido erucico (C22), acido docosahexaenoico (C22), acido lignocerico (C24) y acido hexacosanoico (C26). Un experto en la tecnica apreciara que otros acidos grasos son utiles en la presente invencion.
Tal como se utiliza aqrn, el termino "poner en contacto" se refiere al proceso de poner en contacto al menos dos especies distintas de tal manera que puedan reaccionar. Se debe apreciar, sin embargo, que el producto de reaccion resultante puede ser producido directamente a partir de una reaccion entre los reactivos agregados o a partir de un intermedio de uno o mas de los reactivos agregados que se pueden producir en la mezcla de reaccion.
Tal como se utiliza aqrn, el termino "solvente organico" se refiere a solventes miscibles o inmiscibles en agua capaces de disolver cualquiera o ambos de los compuestos organicos solubles en agua e insolubles en agua. Solventes organicos de ejemplo utiles en la presente invencion incluyen, pero no se limitan a, pentano, hexano, benceno, tolueno, piridina, acetato de etilo, eter dietflico, metanol, etanol, isopropanol, acetona, cloruro de metileno y cloroformo. Un experto en la tecnica apreciara que otros solventes organicos son utiles en la presente invencion.
III. Composiciones pesticidas y metodos de uso
La presente invencion provee composiciones pesticidas para incapacitar o matar a los insectos y artropodos. En algunas realizaciones, la presente invencion provee una composicion pesticida de insectos o artropodos. La composicion incluye un ingrediente activo que tiene una mezcla de acidos grasos, teniendo cada acido graso una cadena de carbono recta de 6 a 12 atomos de carbono de longitud. La mezcla de acidos grasos incluye una primer molecula de acido graso que tiene una cadena de carbono recta de 6 a 8 atomos de carbono de longitud, y una segunda molecula de acido graso que tiene una cadena de carbono recta de 8 a 9 atomos de carbono de longitud y una tercer molecula de acido graso que tiene una cadena de carbono recta de 9 a 12 atomos de carbono de longitud, en donde la primer molecula de acido graso, la segunda molecula de acido graso y la tercer molecula de acido graso son todas diferentes. La composicion pesticida incluye tambien un portador que promueve la absorcion del ingrediente activo por los insectos o artropodos.
Los acidos grasos utiles en la presente invencion pueden incluir cualesquiera acidos grasos adecuados. Ejemplos de acidos grasos utiles en la presente invencion, incluyen, pero no se limitan a, acido hexanoico (C6), acido heptanoico (C7), acido octanoico (C8), acido nonanoico (C9), acido decanoico (C 10), acido undecenoico (C11) y acido dodecanoico (C12). El acido graso del ingrediente activo comprende aproximadamente 15% en peso de la composicion.
Los acidos grasos de la composicion pueden estar presentes en cualquier relacion adecuada. En algunas realizaciones, la primera, segunda y tercera moleculas de acidos grasos estan presentes en una relacion de 1:1:1 en peso.
En otras realizaciones, el portador incluye un concentrado emulsificable. Los concentrados emulsificables incluyen cualquier composicion que forma una emulsion. Ejemplos de concentrados emulsificables incluyen, pero no se limitan a, Evercida sin la permetrina.
El vehmulo incluye arcilla de caolm pulverizado, Caolm-P.
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En todavfa otras realizaciones, el vehmulo incluye un solvente organico. Los solventes organicos incluyen, pero no se limitan a, pentano, hexano, benceno, tolueno, piridina, acetato de etilo, dietil eter, metanol, etanol, isopropanol, acetona, cloruro de metileno y cloroformo. Otros solventes organicos son utiles en la presente invencion.
La segunda molecula de acido graso tiene una cadena de carbono recta de 8 a 9 atomos de carbono de longitud, y la tercera molecula de acido graso tiene una cadena de carbono recta de 9 a 12 atomos de carbono de longitud, en donde la primera molecula de acido graso, la segundo molecula de acido graso y la tercera molecula de acido graso son todas diferentes. En otras realizaciones, la primera molecula de acido graso comprende acido octanoico, la segunda molecula de acido graso comprende acido nonanoico, y la tercera molecula de acido graso comprende acido decanoico.
En otras realizaciones, el ingrediente activo incluye acido octanoico, acido nonanoico y acido decanoico en una relacion de aproximadamente 1: 1: 1 en peso, y el portador incluye un miembro seleccionado del grupo que consiste de concentrado emulsificable y un polvo humectable.
En una segunda realizacion, la presente invencion provee un metodo para incapacitar o matar a un insecto o artropodo, incluyendo el metodo poner en contacto el insecto o artropodo con la composicion de la presente invencion. Cualquier insecto o artropodo es adecuado para los metodos de la presente invencion. En algunas realizaciones, los insectos o artropodos pueden ser mosquitos, moscas domesticas, moscas de los establos, moscas de los cuernos, tabanos, moscas de la cara, moscas de los ojos, jejenes, o garrapatas.
Se obtuvieron formulaciones Incapacitantes e insecticidas a partir de mezclas de acidos grasos semivolatiles y portadores que permiten la adhesion a o absorcion por el insecto o artropodo. Los acidos grasos sirven como las especies activas para incapacitar o matar el insecto, mientras que los vehmulos sirven como promotores de adherencia o absorcion de los acidos grasos a la superficie de los insectos o artropodos. Las formulaciones de acidos grasos al 15% (p/p) en arcilla de caolm se dispersaron en agua en diversas concentraciones que van desde 1 parte en 50 a 1 parte en 2000 y se aplicaron a papeles de filtro (un ml de formulacion por 64 cm <2> de papel de filtro) encerrado en placas de Petri. Se colocaron en los platos quince mosquitos hembra Aedes aegypti platos y se observo su destino durante un penodo de 48 horas. En relacion con los tratamientos de control (agua solamente, caolm y agua solamente), los mosquitos fueron incapacitados en diluciones de hasta 1 parte en 1000 (0.015% de activos) y murieron en diluciones de hasta 1 parte en 500. Una formulacion de acidos grasos al 15% en un concentrado emulsificable se aplico a las superficies de fieltro de las jaulas de libre eleccion (dos areas tratadas de 4"x4" y dos areas de control de 4"x4") en el laboratorio y se mostro para incapacitar moscas domesticas (Musca domestica). Se encontro que la aplicacion de campo de esta formulacion reduce el conteo de la mosca domestica en reposo a un nivel comparable con tratamientos de permetrina durante penodos de hasta doce dfas. Los ingredientes activos de estas formulaciones, acidos octanoico, decanoico, y acidos nonanoico, son registrados como GRAS por la U.S. FDA y deben proveer un tratamiento mas seguro e igualmente efectivo en comparacion con los tratamientos tradicionales que se basan en los organofosfatos o piretroides.
Patentes anteriores (patente de los Estados Unidos Nos. 6,306,415, 6,444,216 and 6,953,814) describen una mezcla de acido octanoico, nonanoico, decanoico y (C8910) para uso como repelente de la mosca. Esta mezcla puede repeler una variedad de insectos/artropodos que incluyen moscas domesticas, moscas de los establos (mosca domestica mordedora), moscas de los cuernos, mosquitos, piojos y garrapatas. En el caso de los insectos mordedores, su comportamiento normal es buscar a un huesped, tal como un pajaro o un mairnfero para alimentarse de sangre, y esta generalmente aceptado que las emanaciones del huesped (humedad, dioxido de carbono y otros) grnan el insecto con el huesped. La aplicacion de productos qmmicos semivolatiles a la piel (por ejemplo, N, N-dietil- m-toluamida o DEET) puede interferir con el comportamiento normal de busqueda de huesped y esta actividad se denomina generalmente repelencia, aunque el insecto no es alejado per se. Las funciones de C8910 como DEET en que interfiere con el comportamiento de busqueda de huesped de los mosquitos. Sin embargo, el C8910 es un mucho mejor repelente de moscas que el DEET y puede reducir el conteo de moscas en el ganado tratado a un nivel comparable al que se obtiene con los tratamientos de pesticidas (Reifenrath, WG. Natural Fly Repellent for Livestock. SBIR Phase II Final report, CSREES Award No. 2003-33610-13044. February 1, 2007). Las observaciones en jaulas de libre eleccion (jaulas ventiladas que contienen lugares de reposo tratados y no tratados en el suelo de la jaula) indicaron que el C8910 no solamente reduce el conteo de moscas en las superficies tratadas, sino que tambien alejaron a las moscas de las paredes y los techos circundantes (sin tratar) de las areas tratadas). El DEET no causa este efecto.
El C8910 se preparo en forma de un polvo o concentrado emulsificable y se disperso o se asperjo sobre areas de tratamiento. Se estudiaron formulaciones de solo C8910, solo permetrina y una combinacion de C8910 y permetrina. Se concluyo que la reduccion de moscas con solo C8910 fue comparable a la obtenida con la sola permetrina pesticida y que no hubo ninguna ventaja significativa en la combinacion de estos activos (Reifenrath, WG. New Repellent Combinations Against Flies and Mosquitoes. US. Army Medical Research Acquisition Activity. U.S. Army Medical and Material Command. Final Report. Contract No. W81XWH-04-1-0787, April 12, 2006.).
Para examinar el efecto incapacitante de la composicion C8910 ademas, se examino el efecto de la C8910 en formulacion en polvo sobre la toxicidad de la mosca domestica en el laboratorio (jaulas de libre eleccion) y se
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observo un incremento de la incapacitacion de la mosca con un incremento en la dosis de C8910; el efecto se hizo mas evidente despues de aproximadamente 20 horas de exposicion de la mosca (Figura 14). Sin embargo, cuando el C8910 se formulo como una emulsion, se incremento dramaticamente la toxicidad de la mosca (la mayona de las moscas se incapacitaron despues de 20 minutos, Figuras 15 y 16), en comparacion con ningun efecto con el control de formulacion en emulsion (no activos). Despues de 2-3 horas, la incapacitacion de la mosca para C8910 alcanzo el 94 a 100% en estos ensayos. Se ha demostrado que la formulacion en emulsion incremento significativamente la toxicidad de la mosca y la absorcion en la piel de permetrina (Reifenrath, WG. Enhanced skin absorption and fly toxicity of permethrin in emulsion Formulacion. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2007, 78, 299-303), y la formulacion en emulsion puede mejorar la biodisponibilidad de C8910 a las moscas. El C8910 igualo el control obtenido de la mosca domestica y la mosca de los ojos al aire libre con la permetrina (Figuras 17, 18 y 19), cuando ambos fueron formulados en un concentrado emulsificable (Evercide, MGK Corp.). Sin embargo, no se esperana que el contacto o la absorcion de estos acidos grasos por la mosca ejerzan un efecto toxico, puesto que estos productos qmmicos son intermediarios en el metabolismo de la energfa que se presenta en las celulas vivas. Adicionalmente, todos los acidos grasos sometidos han sido utilizados como aditivos alimentarios durante medio siglo en los Estados Unidos y Europa, se clasifican como Generalmente Reconocidos como Seguros (GRAS) por la US FDA, y tienen muy baja toxicidad ambiental. Los acidos grasos han sido observados como emanaciones o qmmicos de la superficie de los insectos y estos qmmicos pueden desempenar un papel en sus procesos de senalizacion qmmica o de defensa. La exposicion al vapor en bajo nivel de C8910 solamente puede dar como resultado la repulsion de un huesped y no de incapacitacion. La exposicion al vapor en nivel mas alto o el contacto ffsico con C8910 pueden dar como resultado una sobrecarga sensorial, inhibiendo al insecto de la realizacion de esas tareas consistentes con la vida (por ejemplo, un efecto toxico indirecto).
El C8910 en la formulacion en polvo ha reducido el numero de moscas del cuerno en el ganado de pastoreo en varios ensayos de campo en el sur de Estados Unidos (Texas y Kentucky). El ganado de control tema hasta 1000 moscas y el C8910 redujo el numero total del cuerpo en aproximadamente un 90%. El tratamiento se aplico el uso de bolsas de polvo colgadas sobre los portales que llevan a los pozos de agua. Asf, los animales son autotratados por contacto ffsico con la bolsa a medida que pasaron por el portal para el agua. Los animales se beneficiaron beneficiados del efecto repelente de C8910 en las areas tratadas de la piel, sin embargo, las moscas podfan simplemente haberse trasladado a un area no tratada. Para lograr el nivel observado de eficacia (reduccion de las moscas en el cuerpo entero), se planteo inicialmente la hipotesis que los animales dispersaron el repelente sobre la superficie del cuerpo por el roce unas con otras. Sin embargo, ahora se reconoce que este alto nivel de eficacia fue el resultado de la incapacitacion y muerte de la mosca por contacto ffsico con C8910.
El C8910 demostro reducir significativamente el numero de moscas domesticas y moscas del ojo en reposo, en el laboratorio (camaras Peet-Grady, Figuras 20-23) o en el campo (Tailandia, Figura 17-19). No hubo informes de incapacitacion de la mosca a partir de las pruebas en la camara, ya que estas se realizaron con las formulaciones en polvo que no promovieron el contacto o absorcion por la mosca de C8910. Tampoco hubo informes de incapacitacion o toxicidad por la mosca a partir del trabajo de campo, puesto que las moscas podnan haber muerto remotamente desde las areas de tratamiento.
Para investigar mas a fondo el efecto incapacitante y letal de la composicion C8910, las dispersiones en agua de la misma formulacion de C8910 se probaron en el laboratorio contra el mosquito Aedes aegypti. Las diluciones graduadas de C8910/Caolm-P se prepararon dispersando el polvo en agua (2 gramos de polvo en 100 ml de agua, la concentracion utilizada en el campo), donde la concentracion mas baja era 0.0075% (Tabla 1). Un ml de cada dispersion se transfirio con pipeta de manera uniforme sobre un disco de papel de filtro (9 cm de diametro, Whatman No. 1) contenido en platos de petri desechables. Aproximadamente 15 mosquitos hembra Aedes aegypti, de 6-10 dfas de edad, se colocaron en las placas de Petri y se cubrieron para evitar el escape de mosquitos. Los platos se mantuvieron en una camara ambiental (76-80°F y aproximadamente el 60% de humedad) y se hicieron observaciones de incapacitacion y mortalidad en diversos momentos despues de los tratamientos (Tabla 1). A la dosis mas alta (0.3% de formulacion, que corresponde a la concentracion de las pruebas de campo), la incapacitacion fue completa en 10 minutos, y la mortalidad fue del 100% a las 24 horas, en comparacion con ningun incapacitacion y mortalidad del 17% para el control de acido lactico. Las dosis mas bajas de C8910 dieron como resultado incapacitacion progresivamente menos rapida y menor mortalidad. Mientras que la dosis mas baja (0.0075% de C8910 en dispersion acuosa, 1.18 pg/cm2) no dio como resultado incapacitacion o letalidad, se observaron todavfa bioefectos en una reduccion significativa en el movimiento espontaneo del mosquito. Con base en los niveles bajos con los que el C8910 puede afectar el comportamiento del mosquito, el coste relativamente bajo de los activos, y la baja toxicidad para los mairffferos, el C8910 es util como un tratamiento de area para el control de mosquitos. Resultados similares se obtuvieron con las moscas domesticas, moscas de los establos, y moscas de los cuernos (Figs. 3-10).
Se ha demostrado que el C8910 repele hormigas y como con las moscas, parece tener un efecto de incapacitacion de la misma forma. Las figuras 24 y 25 muestran la esquina de una oficina que recibio una aplicacion de polvo de C8910 alrededor de los frisos inferiores, en enero de 2008. Las hormigas siguen llegando al interior desde una grieta encima de la regleta de alimentacion, pero se observo que se incapacitaban, cafan al suelo y subsecuentemente monan.
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Se ha estado formulando C8910 para aplicacion directa a la piel de los animales, y la idea central de este esfuerzo fue minimizar la irritacion de la piel y retardar la absorcion de la piel, puesto que el C8910 ya no podfa actuar como un repelente de vapor una vez que fue absorbido. Los mejores vehmulos para lograr un incremento en la evaporacion y una reduccion en la absorcion de la piel son los polvos y la medicion mas alta de absorcion se presento con aceites, con dispersiones acuosas de C8910 adsorbidas por las arcillas que son las intermediarias (Tablas 2A y B, Tablas 3A y B). Mientras que no se midio la absorcion de la piel de C8910 a partir de vehmulos de concentrado emulsificable (EC), se podna acercar al 100%, puesto que la combinacion de alcoholes de petroleo y surfactantes (mezcla de 80:20) esencialmente destruina la barrera de la piel a la penetracion de los xenobioticos. Sin embargo, para control de aplicaciones de control de insectos (pesticidas) que no involucren el contacto con la piel o las plantas sensibles (Figura 26), el objetivo de las formulaciones sena incrementar la absorcion a traves de membranas de barrera (cutfcula del insecto), en lugar de la absorcion retardada. Por lo tanto, las formulaciones de EC de C8910 servinan una funcion util como un tratamiento dirigido a la superficie de insectos objetivo y proveer una alternativa util para tratamientos de organofosfato o piretroides. Las dispersiones acuosas de C8910 adsorbidas por la arcilla promoveran absorcion relativa a los polvos, pero la ausencia de surfactantes y destilados de petroleo las hara menos efectivas como potenciadores de la penetracion. Normalmente, se espera que la adsorcion o moleculas organicas en la arcilla incrementen el tamano de partmula o aglomeren las partmulas mas finas. Sin embargo, el tamano de partmula de C8910/caolm en agua fue inesperadamente bajo (aproximadamente de 3 micrones). Esto es debido probablemente a una capa hidrofoba que los acidos grasos lipofflicos proveen a la superficie de las partfculas de arcilla. El resultado fue que esta formulacion es facil para convertir en aerosol y las partmulas pequenas proveen un area de superficie incrementada para la absorcion de C8910 por los insectos.
IV. Ejemplos
Ejemplo de referencia 1. Preparacion de 10 kg de C8910 al 15% en concentrado emulsificable
Utilizando una balanza de laboratorio, se pesaron 501.5 gramos de acido octanoico lfquido (99.7% de pureza, Cognis Corp., Cincinnati, OH), 543.5 gramos de acido nonanoico lfquido (92% de pureza, Cognis Corp.) y 505.0 gramos de acido decanoico solido (99% de pureza, Cognis Corp.). Los acidos grasos se agregaron juntos en un vaso de precipitados de 4 litros y se agitaron magneticamente durante aproximadamente 2 horas de modo que el acido decanoico solido se disolvio en los otros acidos grasos lfquidos. El vehmulo concentrado emulsificable (8.450 g, Evercide sin permetrina, MGK Corporation) se vertio en un tazon de mezcla de acero inoxidable de 5 galones y la mezcla de acido graso se agrego lentamente con agitacion usando un batidor de acero inoxidable unido a un mezclador Hobart. Despues de diez minutos de mezcla a baja velocidad, el producto se vertio en un recipiente de almacenamiento de polietileno tarado y se determino el rendimiento (tfpicamente 9990 gramos o 99.9%).
Ejemplo 1. Preparacion de 6 kg de C8910 al 15% en Caolm-P
Utilizando una balanza de laboratorio, se pesaron 304 gramos de acido octanoico lfquido, 325 gramos de acido nonanoico lfquido y 308 gramos de acido decanoico solido. Los acidos grasos se agregaron juntos en un vaso de precipitados de 2 litros y se agitaron magneticamente durante aproximadamente 2 horas de modo que el acido decanoico solido se disolvio en los otros acidos grasos lfquidos. Se coloco arcilla de caolm pulverizado (5003 g, caolm-P, U.S. Silica Corp., Kosse, TX) en un tazon de mezcla de acero inoxidable de 5 galones de una mezcladora Hobart. La pantalla protectora sobre el tazon de mezcla se sello con envoltura Saran para evitar que el polvo se escapara. La mezcla de acidos grasos se coloco en un embudo de adicion, cuya salida fue equipada con un tubo de Tygon para arrastrar la mezcla de acidos grasos a traves de una abertura en la envoltura Saran y en el tazon de mezcla. La mezcla de acidos grasos se agrego lentamente durante diez minutos con agitacion usando un batidor de acero inoxidable unido a un mezclador Hobart. Despues de veinte minutos de mezcla a baja velocidad, cualquier material que se adhena a la cara del tazon de mezcla se raspo y se dejo caer en el polvo. El producto fue entonces mezclado durante un penodo adicional de cinco minutos. El producto se removio del tazon de mezcla en porciones, ejecutado a traves de un tamiz de acero inoxidable de malla 30 de doce pulgadas, (ASTM Test Sieve, Cole Parmer, Chicago, IL) y se recolecto en un recipiente de polietileno tarado para determinar el rendimiento (tfpicamente 5900 gramos o 98 %).
El tamano de partmula del producto se determina por tamizado en seco (Figura 27), tamizado en humedo (Figura 28) y, finalmente, por el analisis de laser (Figura 29) en el que se dispersan cualesquier partmulas aglomeradas.
La concentracion de acidos grasos en la arcilla de caolm se verifico mediante el siguiente procedimiento analttico. Los acidos grasos se extrajeron de la arcilla mediante la colocacion de una masa exacta (aproximadamente 1.0 gramos) de 15% de C8910/Caolm-P en un volumetrico de 50 ml, seguido por la adicion de acetonitrilo hasta la marca. Despues de agitar, se dejo que los acidos grasos disueltos en el acetonitrilo, y la arcilla formaran sedimento en la parte inferior del volumetrico. Las almuotas se filtraron a traves de filtros de jeringa de nailon de 0.2 um y una muestra de 20 ul se analizo como sigue. El analisis por HPLC se llevo a cabo con una columna C18 Supelco Discovery (15 cm x 4.6 mm, 5 um). La fase movil fue acetonitrilo:agua (50:50) con 0.1 partes de acido trifluoroacetico (Aldrich), a una rata de flujo de 1.0 ml/min usando una bomba ternaria de Spectra Physics SP8800 operada en modo isocratico. Se realizaron veinte inyecciones de micro litro con un automuestreador Spectra Physics SP8780XR. La absorbancia se monitorizo a 214 nm con un LDC Spectromonitor III (aufs = 0.02). Se utilizo un ordenador Pentium
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ejecutando el software Turbochrome para procesar la senal de la interfaz de Perkin Elmer NCI 900. Bajo estas condiciones, C8 tuvo un tiempo de retencion de 5.97 minutes, C9 a 8.59 minutos, y C10 a 13.10 minutes. Se utilizaron Estandares certificados de C8, C9 y C10 (Fuentes Chem) para preparar graficos de calibracion de la respuesta del detector (unidades de integracion) vs. concentracion sobre un rango de aproximadamente 60 a 500 ug/ml. Se utilizaron ecuaciones de regresion lineal de mmimos cuadrados (R2 = 0.99 para cada uno de los tres acidos) para calcular las concentraciones de acidos grasos.
Ejemplo 2. Prueba de dispersiones en agua de C8910-Arcilla de Caolm-P
Tabla 1. Incapacitacion y mortalidad del Aedes aegypti en funcion de la dosis de C8910 y el tiempo despues de la exposicion a una formulacion del 15% de C8910 en Caolm-P dispersada en agua en cantidades comprendidas entre
0.05 gramos de formulacion (0.0075%) hasta 2 gramos de formulacion (0.3000%) por 100 ml de agua.*
- % C8910 en dispersion de agua
- Dosis de C8910, ug/cm2 % de Incapac. en 10 m de exp. % de Incapac. en 25 m de exp. % de Incapac. en 24 h de exp. % de mortalidad en 24 horas % de mortalidad e 48 horas
- 0.3000
- 47 100 100 100 100 100
- 0.0500
- 8.2 100 100 100 67 100
- 0.0300
- 4.7 11 100 100 12.5 88
- 0.0150
- 2.35 0 100 100 (2 0 0
- 0.0075
- 1.18 0 6.7 6.5 muertos) 6.5 ND**
- Acido lactico
- (control)
- 47 (acido (2
- 0.3000
- lactico) 0 0 17 muertos) 17 17
* Un ml de la formulacion se disperso uniformemente en un disco de 9 cm diametro de papel de filtro contenido en una placa de Petri. Quince hembras de mosquitos Aedes aegypti se introdujeron entonces en la placa cubierta.
** No determinado
Notas:
1. Incluso en la dosis mas baja (1.18 ug/cm2), hay efectos del comportamiento a partir de C8910. Tanto los mosquitos machos como las hembras detienen el movimiento espontaneo, con consecuencias negativas para el apareamiento y la reproduccion. Este efecto no se observo para los controles de acido lactico, caolm-P/agua o agua solamente.
2. Exposicion de los mosquitos a una formulacion de 0.15% de C8910 en dispersion acuosa de caolm-P durante 10 minutos dio como resultado 100% de incapacitacion (2 placas individuales). Despues de 16 minutos de exposicion, los mosquitos fueron trasladados a placas frescas que conteman solamente agua destilada. La mayona de los mosquitos permanecieron incapacitados (83% y 100% para las dos placas) 20 horas despues de la exposicion.
3. C8910 y DEET (N,N-dietil-m-toluamida) tienen potencias similares para repeler el Aedes aegypti cuando ambos se aplican a la piel. La dosis efectiva minima (MED) del C8910 para repeler los mosquitos se estima en 25 ug/cm2, el valor MED medido para DEET. El C8910 puede incapacitar a los mosquitos a dosis que son diez veces mas bajas (235 ug/cm2) y la mortalidad en dosis que son cinco veces menor (4.7 ug/cm2).
* Ejemplo 3. Estudios de penetracion y evaporacion en la piel del C8910-Caolm-P en Agua Dispersiones
Tabla 2A. Penetracion de la piel del ganado in vitro de acido 3H-octanoico en fluido receptor como una funcion de la formulacion
- Formulacion
- Forma Ffsica Penetracion (Media +/- D.S.) Significado*
- 15%C8910/Caolm-P
- Polvo 33 +/- 7 A
- 15%Disp. en A. C8910/Caolm-P
- Dispersion en Agua 53 +/- 5 B
- 15%C8910/Aceite mineral Ligero
- Aceite 72 +/- 6 C
Tabla 2B. Evaporacion de la piel del ganado in vitro de acido 3H-octanoico como una funcion de la Formulacion
- Formulacion
- Forma Ffsica Evaporacion (Media +/- D.S.) Significado*
- 15%C8910/Caolm-P
- Polvo 41 +/- 7 A
- 15%Disp. en A. C8910/Caolm-P
- Dispersion en Agua 19 +/- 3 B
- 15%C8910/Aceite mineral Ligero
- Aceite 7.0 +/- 0.7 B
5 Tabla 3A. Penetracion de la piel del ganado in vitro de acido C-14-decanoico en fluido receptor como una funcion de la formulacion
- Formulacion
- Forma Ffsica Penetracion (Media +/- D.S.) Significado*
- 15%C8910/Caolm-P
- Polvo 14 +/- 5 A
- 15%Disp. en A. C8910/Caolm-P
- Dispersion en Agua 27 +/-11 A
- 15%C8910/Aceite mineral Ligero
- Aceite 48 +/-13 B
Tabla 3B. Evaporacion de la piel del ganado in vitro de acido C-14-decanoico como una funcion de la Formulacion
- Formulacion
- Forma Ffsica Evaporacion (Media +/- D.S.) Significado*
- 15%C8910/Caolm-P
- Polvo 22 +/- 4 A
- 15%Disp. en A. C8910/Caolm-P
- Dispersion en Agua 15 +/- 4 A
- 15%C8910/Aceite mineral Ligero
- Aceite 6.0 +/- 0.5 B
10 Tabla 4A. Sustantividad cutanea de Formulaciones de C8910 en piel del ganado con base en acido 3H-octanoico
- Formulacion
- Forma Ffsica % de Retencion (Media +/- D.S.) Significado*
- 15%C8910/Caolm-P
- Polvo 77 +/-15 A
- 15%Disp. en A. C8910/Caolm-P
- Dispersion en Agua 87 +/- 3 A
- 15%C8910/Aceite mineral Ligero
- Aceite 86 +/- 3 A
Tabla 4B. Sustantividad cutanea de formulaciones de C8910 en la piel del ganado con base en acido C-14 decanoico C-14
- Formulacion
- Forma Ffsica % de Retencion (Media +/- D.S.) Significado*
- 15%C8910/Caolm-P
- Polvo 77 +/-18 A
- 15%Disp. en A. C8910/Caolm- p
- Dispersion en Agua 89 +/- 3 A
- 15%C8910/Aceite minera
- Aceite 88 +/- 7 A
- * Valores con la misma designacion de letra no son significativamente diferentes
Ejemplo 4. Pruebas de aspersion con dispersiones en agua de C8910/Caolm-P
Un recipiente transparente, de 7 cm de diametro y 10 cm de longitud, se preparo a partir de un tubo de plexiglas de 3 mm (nominal de 1/8”). Se aseguro tela de malla fina (estopilla) a ambos extremos y se corto un agujero de 1 cm de diametro en el centro de uno de los extremos para permitir la introduccion de moscas a traves de una pipeta. Se 5 utilizo una bola de algodon para bloquear el orificio una vez que se introdujeron aproximadamente 30 moscas en el recipiente. Despues remover temporalmente la bola de algodon, se asperjo la formulacion de prueba o de control (vehfculo sin activos), en los recipientes con un "disparador" manual de tipo pulverizador (Ace Hardware o equivalente) usando tres aspersiones por prueba. Las moscas se observaron para incapacitacion y mortalidad inmediatamente despues de la aspersion, y a las 24 horas despues de la aspersion.
10 Tabla 5. Incapacitacion y efectos toxicos de dispersion en agua de C8910/caolm-P contra moscas y cucarachas.
- Insecto
- Material de prueba Observacion en 0.5m Observacion en 24 h
- Mosca domestica3
- C8910e 100% de incapacitacion 100% de incapacitacion o muertas
- Mosca domestica
- Control' Sin efecto Sin efecto
- Mosca de establosb
- C8910 100% de incapacitacion 100% muertas
- Mosca de establos
- Control Sin efecto Sin efecto
- Cucarachac
- C8910 100% muertos 100% muertas
- Cucaracha
- Control Sin efecto Sin efecto
- Mosquito3
- C8910 100% de incapacitacion 100% de incapacitacion o muertos
aMusca domestica
bStomoxys calcitrans
cCucaracha alemana, Blatella germanica
dAedes aegypti
eDos gramos de C8910 al 15% (5% cada acido, octanoico, decanoico nonanoico,) en Caolm-P (caolm pulverizado) dispersion en 100 ml de agua.
f Dos gramos de caolm-P dispersados en 100 ml de agua.
Claims (11)
- 510152025303540Reivindicaciones1. Una composicion pesticida de insectos o artropodos que comprende:(a) un ingrediente activo que consiste de una mezcla de acidos grasos, teniendo cada acido graso una cadena de carbono recta de 6 a 12 atomos de carbono de longitud, en donde la mezcla de acidos grasos comprende:(i) una primera molecula de acido graso que tiene una cadena de carbono recta de 6 a 8 atomos de carbono de longitud,(ii) una segunda molecula de acido graso que tiene una cadena de carbono recta de 8 a 9 atomos de carbono de longitud; y(iii) una tercera molecula de acidos grasos que tiene una cadena de carbono recta de 9 a 12 atomos de carbono de longitud, en donde la primera molecula de acido graso, la segunda molecula de acido graso y la tercera molecula de acido graso son todas diferentes,en donde el ingrediente activo comprende aproximadamente 15% en peso de la composicion; y(b) un portador incluye arcilla de caolm pulverizado que promueve la absorcion del ingrediente activo por el insecto o artropodo.
- 2. La composicion de la reivindicacion 1, en donde la primera molecula de acido graso comprende acido octanoico, la segunda molecula de acido graso comprende acido nonanoico, y la tercera molecula de acido graso comprende acido decanoico.
- 3. La composicion de la reivindicacion 2, en donde la primera, segunda y tercera moleculas de acidos grasos estan presentes en una relacion de 1:1:1 en peso.
- 4. La composicion de la reivindicacion 3, en donde la primera molecula de acido graso, la segunda molecula de acido graso y la tercera molecula de acido graso comprenden cada una de 5% a 95% del ingrediente activo.
- 5. La composicion de la reivindicacion 1, en donde el ingrediente activo comprende acido octanoico, acido nonanoico y acido decanoico en una relacion de 1:1:1 en peso.
- 6. Un metodo para incapacitar o matar a un insecto o artropodo, comprendiendo el metodo poner en contacto el insecto o artropodo con la composicion pesticida de la reivindicacion 1.
- 7. El metodo de la reivindicacion 6, en donde el insecto o artropodo se selecciona del grupo que consiste de mosquitos, moscas domesticas, moscas de los establos, moscas de los cuernos, tabanos, moscas de la cara, moscas de los ojos, jejenes y garrapatas.
- 8. El metodo de la reivindicacion 6, en donde en la composicion la primer molecula de acido graso comprende acido octanoico, la segunda molecula de acido graso comprende acido nonanoico, y la tercera molecula de acido graso comprende acido decanoico, y en donde el insecto o artropodo se selecciona de hormigas .
- 9. El metodo de la reivindicacion 6, en donde la composicion es una formulacion de 0.3% de la primera molecula de acido graso que comprende acido octanoico, la segunda molecula de acido graso que comprende acido nonanoico, y la tercera molecula de acido graso que comprende acido decanoico, en agua dispersion acuosa de P-Caolm, y en donde el insecto o artropodo es una cucaracha alemana.
- 10. El metodo de la reivindicacion 6, en donde la composicion de la primera molecula de acido graso comprende acido octanoico, la segunda molecula de acido graso comprende acido nonanoico, y la tercera molecula de acido graso comprende acido decanoico, y en donde el metodo incapacita o mata selectivamente mosquitos, moscas y garrapatas.
- 11. La composicion de la reivindicacion 2, donde la composicion tiene un tamano de partfcula de aproximadamente 3 micrones.
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