ES2655466T3 - Composiciones y procedimientos de control de nematodos - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de control de nematodos parásitos de las plantas, comprendiendo el procedimiento la administración a una planta, una semilla o un suelo de una composición que comprende una cantidad eficaz de un compuesto de Fórmula I, Fórmula II o una sal del mismo. **(Ver fórmula)** en la que, A es fenilo, que puede estar opcionalmente sustituido de manera independiente con uno o más sustituyentes seleccionados entre el grupo que consiste en halógeno, CF3, CH3, OCF3, OCH3, CN y C(H)O; B es C(H) o C(CH3); y C es furanilo que puede estar opcionalmente sustituido de manera independiente con uno o más sustituyentes seleccionados entre el grupo que consiste en flúor, cloro, CH3 y OCF3.
Description
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herbicidas (p. ej., trifloxisulfurona, glifosato, halosulfurona) y otros productos químicos para el control de enfermedades (p. ej., quitosano). También se describe una composición nematicida que comprende: análogos de oxazol o mezclas de análogos seleccionados entre el grupo que consiste en los compuestos 2-(4-cloro-2-fluorofenil)-5-(tiofen-2-il)oxazol, 5-(4-cloro2-fluorofenil)-2-(furan-2-il)oxazol, 5-(4-cloro-2-metilfenil)-2-(furan-3-il)oxazol, 5-(2,4-difluorofenil)-2-(furan-2-il)oxazol, 5-(4-bromo-2-fluorofenil)-2-(furan-2-il)oxazol, 5-(4-cloro-2-metilfenil)-2-(furan-3-il)oxazol. En diversas realizaciones, la composición comprende además un tensioactivo acuoso. Ejemplos de tensioactivos que pueden usarse incluyen, Span 20, Span 40, Span 80, Span 85, Tween 20, Tween 40, Tween 80, Tween 85, Triton X 100, Makon 10, Igepal CO 630, Brij 35, Brij 97, Tergitol TMN 6, Dowfax 3B2, Fisan y Toximul TA 15. En algunos casos, la composición nematicida incluye además un potenciador de la permeación (p. ej., ciclodextrina). En algunos casos, la composición nematicida incluye además un co-disolvente. Ejemplos de co-disolventes que pueden usarse incluyen lactato de etilo, combinaciones de co-disolvente de soyato de metilo/lactato de etilo (p. ej., Steposol), isopropanol, acetona, 1,2-propanodiol, N-alquilpirrolidonas (p. ej., la serie Agsolex), un aceite a base de de petróleo (p. ej., aromático 200) o un aceite mineral (p. ej., aceite de parafina)). En algunos casos, la composición nematicida incluye además otro pesticida (p. ej., nematicida, insecticida o fungicida), tales como avermectina (p. ej., ivermectina), milbemicina, imidacloprid, aldicarb, oxamil, fenamifos, fostiazato, metam sodio, etridiazol, penta-cloronitrobenceno (PCNB), flutolanil, metalaxil, mefonoxam y fosetil-al. Los fungicidas útiles incluyen siltiofam, fludioxonil, miclobutanil, azoxistrobina, clorotalonil, propiconazol, tebuconazol y piraclostrobina. La composición también puede comprender herbicidas (p. ej., trifloxisulfurona, glifosato, halosulfurona) y otros productos químicos para el control de enfermedades (p. ej., quitosano). También se describe un procedimiento de control de nematodos parásitos no deseados (p. ej., nematodos distintos de C. elegans), el procedimiento incluye la administración a plantas, semillas o suelo de una composición nematicida que incluye un compuesto de cualquiera de las fórmulas descritas en la presente memoria en cualquiera de las composiciones nematicidas descritas en la presente memoria. En algunos casos, los nematodos infectan plantas y la composición nematicida se aplica al suelo o a las plantas. En algunos casos, la composición nematicida se aplica al suelo antes de plantar. En algunos casos, la composición nematicida se aplica al suelo después de la plantación. En algunos casos, la composición nematicida se aplica al suelo mediante un sistema de goteo. En algunos casos, la composición nematicida se aplica al suelo utilizando un sistema de rociado. En algunos casos, la composición nematicida se aplica a las raíces de la planta o al follaje de la planta (p. ej., hojas, tallos). En algunos casos, la composición nematicida se labra en el suelo o se aplica en surcos. En algunos casos, la composición nematicida se aplica a semillas. En la presente memoria también se describe un procedimiento de tratamiento de un trastorno (p. ej., una infección) causada por un nematodo parásito, (p. ej., M. incognita, H. glycines, B. longicaudatus, H. contortus, A. suum, B. malayi) en una planta huésped. El procedimiento incluye la administración a una planta huésped de una cantidad eficaz de un compuesto que tiene la Fórmula I, Ia, Ib, II, IIa, IIb. El compuesto se puede administrar por varios medios que incluyen pre-plantación, post-plantación, rociado y aplicación externa. También se describe un procedimiento de protección de una planta de una infección por nematodos, el procedimiento comprende aplicar a la planta, al suelo, o a semillas de la planta un compuesto que tiene la Fórmula I, Ia, Ib, II, IIa o IIb. También se describe en la presente memoria procedimientos de control de nematodos parásitos mediante la administración de un compuesto descrito en la presente memoria. Los procedimientos incluyen la administración a plantas, semillas o suelo de una composición nematicida que comprende:
(a) una cantidad eficaz de un compuesto o una mezcla de compuestos que tienen cualquiera de las fórmulas descritas en la presente memoria, por ejemplo una de las siguientes fórmulas:
en la que,
R1 y R5 se seleccionan independientemente entre hidrógeno, CH3, F, Cl, Br, CF3, OCF3, R2 y R4 se seleccionan independientemente entre hidrógeno, F, Cl, Br, CF3
5 R3 se selecciona entre hidrógeno, CH3, CF3, F, Cl, Br, OCF3, OCH3, CN, C(H)O R8 se selecciona entre hidrógeno y flúor R6 y R9 se seleccionan independientemente entre hidrógeno, F, Cl, CH3, OCF3 B es C(H), C(CH3) E es O o S.
10 En algunos casos, R1 y R5 no son H.
Las composiciones también pueden incluir un tensioactivo acuoso. Ejemplos de tensioactivos que pueden usarse
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incluyen, Span 20, Span 40, Span 80, Span 85, Tween 20, Tween 40, Tween 80, Tween 85, Triton X 100, Makon 10, Igepal CO 630, Brij 35, Brij 97, Tergitol TMN 6, Dowfax 3B2, Fisan y Toximul TA 15. En algunos casos, la composición nematicida incluye además un potenciador de la permeación (p. ej., ciclodextrina). En algunos casos, la composición nematicida incluye además un co-disolvente. Ejemplos de co-disolventes que pueden usarse incluyen lactato de etilo, combinaciones de co-disolvente de soyato de metilo/lactato de etilo (p. ej., Steposol), isopropanol, acetona, 1,2-propanodiol, N-alquilpirrolidonas (p. ej., la serie Agsolex), un aceite a base de petróleo (p. ej., aromático 200) o un aceite mineral (p. ej., aceite de parafina)). En algunos casos, la composición nematicida incluye además otro pesticida (p. ej., nematicida, insecticida o fungicida), tal como avermectina (p. ej., ivermectina), milbemicina, imidacloprid, aldicarb, oxamil, fenamifos, fostiazato, metam sodio, etridiazol, penta-cloro-nitrobenceno (PCNB), flutolanil, metalaxil, mefonoxam y fosetil-al. Los fungicidas útiles incluyen siltiofam, fludioxonil, miclobutanil, azoxistrobina, clorotalonil, propiconazol, tebuconazol y piraclostrobina. La composición también puede comprender herbicidas (p. ej., trifloxisulfurona, glifosato, halosulfurona) y otros productos químicos para el control de enfermedades (p. ej., quitosano). También se presenta un procedimiento de control de nematodos no deseados que comprende la administración a plantas, semillas o suelo de de una composición nematicida que comprende una cantidad eficaz de: (a) un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en 2-(4-cloro-2-fluorofenil)-5-(tiofen-2-il)oxazol, 5-(4-cloro-2fluorofenil)-2-(furan-2-il)oxazol, 5-(4-cloro-2-metilfenil)-2-(furan-3-il)oxazol, 5-(2,4-difluorofenil)-2-(furan-2-il)oxazol, 5(4-bromo-2-fluorofenil)-2-(furan-2-il)oxazol, 5-(4-cloro-2-metilfenil)-2-(furan-3-il)oxazol. En ciertas realizaciones del procedimiento, la composición comprende además un tensioactivo acuoso. Ejemplos de tensioactivos que pueden usarse incluyen, Span 20, Span 40, Span 80, Span 85, Tween 20, Tween 40, Tween 80, Tween 85, Triton X 100, Makon 10, Igepal CO 630, Brij 35, Brij 97, Tergitol TMN 6, Dowfax 3B2, Fisan y Toximul TA
15. En algunos casos, la composición nematicida incluye además un potenciador de la permeación (p. ej., ciclodextrina). En algunos casos, la composición nematicida incluye además un co-disolvente. Ejemplos de codisolventes que pueden usarse incluyen lactato de etilo, combinaciones de co-disolvente de soyato de metilo/lactato de etilo (p. ej., Steposol), isopropanol, acetona, 1,2-propanodiol, N-alquilpirrolidonas (p. ej., la serie Agsolex), un aceite a base de petróleo (p. ej., aromático 200) o un aceite mineral (p. ej., aceite de parafina)). En algunos casos, la composición nematicida incluye además otro pesticida (p. ej., nematicida, insecticida o fungicida), tal como avermectina (p. ej., ivermectina), milbemicina, imidacloprid, aldicarb, oxamil, fenamifos, fostiazato, metam sodio, etridiazol, penta-cloro-nitrobenceno (PCNB), flutolanil, metalaxil, mefonoxam y fosetil-al. Los fungicidas útiles incluyen siltiofam, fludioxonil, miclobutanil, azoxistrobina, clorotalonil, propiconazol, tebuconazol y piraclostrobina. La composición también puede comprender herbicidas (p. ej., trifloxisulfurona, glifosato, halosulfurona) y otros productos químicos para el control de enfermedades (p. ej., quitosano); el nematodo infecta plantas y la composición nematicida se aplica al suelo o a las plantas; la composición nematicida se aplica al suelo antes de la plantación; la composición nematicida se aplica al suelo después de la plantación; la composición nematicida se aplica al suelo mediante un sistema de goteo; la composición nematicida se aplica al suelo utilizando un sistema de rociado; la composición nematicida se aplica a raíces de plantas; la composición nematicida se aplica a semillas y la composición nematicida se aplica al follaje de las plantas.
Los procedimientos descritos en adelante son particularmente valiosos para el control de nematodos que atacan las raíces de las plantas de cultivo deseadas, plantas ornamentales y praderas de césped. Las plantas de cultivo deseadas pueden ser, por ejemplo, soja, algodón, maíz, tabaco, trigo, fresas, tomates, plátano, caña de azúcar, remolacha azucarera, patatas o cítricos. Como se usa en la presente memoria, un agente con " antihelmíntico o actividad antihelmíntica" es un agente, que cuando se sometió a ensayo, tiene una actividad que mata a los nematodos medible o resulta en una fertilidad o esterilidad reducidas en los nematodos tal que se produce una menor viabilidad o eliminación de la progenie, o compromete la capacidad del nematodo para infectar o reproducirse en su huésped, o interfiere en el crecimiento o el desarrollo de un nematodo. El agente también puede mostrar propiedades repelentes a los nematodos. En el ensayo, el agente se combina con nematodos, p. ej., en un pocillo de una placa de microtitulación, en medios líquidos o sólidos o en el suelo que contiene el agente. Los nematodos estadificados se colocan en los medios. El tiempo de supervivencia, la viabilidad de la progenie, y/o el movimiento de los nematodos se miden. Un agente con "actividad antihelmíntica o antihelmítico" puede, por ejemplo, reducir el tiempo de supervivencia de los nematodos adultos en relación con los adultos estadificados de manera similar sin exponer, p. ej., aproximadamente un 20 %, 40 %, 60 %, 80 % o más. Como alternativa, un agente con "actividad antihelmíntica o antihelmíntico" también puede causar que los nematodos dejen de replicarse, regenerarse, y/o producir una progenie viable, p. ej., aproximadamente un 20 %, 40 %, 60 %, 80 % o más. El efecto puede ser evidente inmediatamente o en generaciones sucesivas. El término "halo" o "halógeno" se refiere a cualquier radical de flúor, cloro, bromo o yodo. El término "alquilo", como se emplea en la presente memoria por sí mismo o como parte de otro grupo, se refiere a radicales de cadena tanto lineal como ramificada de hasta diez átomos de carbono. Los grupos alquilo C1-10 típicos incluyen grupos metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, sec-butilo, terc-butilo, 3-pentilo, hexilo y octilo, que pueden estar opcionalmente sustituidos.
El término "alquenilo", como se emplea en la presente memoria por sí mismo o como parte de otro grupo, significa un radical de cadena lineal o ramificada de 2-10 átomos de carbono, a menos que la longitud de la cadena esté limitada a la misma, incluyendo al menos un doble enlace entre dos de los átomos de carbono en la cadena. Los grupos alquenilo típicos incluyen etenilo, 1-propenilo, 2-propenilo, 2-metil-1-propenilo, 1-butenilo y 2-butenilo.
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incluyen piridiloxi, piraziniloxi, pirroliloxi, pirazoliloxi, imidazoliloxi y tiofeniloxi. El término "heteroarilalcoxi" se usa en la presente memoria para significar cualquiera de los grupos alcoxi C1-10 mencionados anteriormente sustituidos con cualquiera de los grupos heteroarilo mencionados anteriormente, que pueden estar opcionalmente sustituidos. Un potenciador de la permeación es generalmente un agente que facilita los compuestos activos de la invención. Un co-disolvente (es decir, un disolvente latente o disolvente indirecto) es un agente que se convierte en un disolvente eficaz en presencia de un disolvente activo y puede mejorar las propiedades del disolvente primario (activo). La composición puede ser producida en una forma concentrada que incluye una escasa cantidad de agua o nada. La composición se puede diluir con agua o algún otro disolvente antes de su uso para el tratamiento de plantas, semillas, suelo o vertebrados. Los detalles de una o más realizaciones de la invención se exponen en los dibujos adjuntos y en la siguiente descripción. Otras características, objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción y los dibujos, y a partir de las reivindicaciones.
Descripción de los dibujos
Figura 1: Se observa agallamiento en las plantas sin aplicaciones químicas (ensayo de otoño). Figura 2: Se observa agallamiento típico en las plantas tratadas con 2 kg/4776 ha (ensayo de otoño). Figura 3: Agallamiento típico en las plantas tratadas con 2 kg/4559 ha (ensayo de otoño). Figura 4: Agallamiento típico en las plantas tratadas con 2 kg/ha del nematicida comercial oxamil (ensayo de otoño). Figura 5: Se observa agallamiento en las plantas sin aplicaciones químicas (ensayo de verano). Figura 6: Se observa agallamiento típico en las plantas tratadas con 4 kg/5823 ha (ensayo de verano). Figura 7: Agallamiento típico en las plantas tratadas con 4 kg/5938 ha (ensayo de verano).
Descripción detallada
Se describen en la presente memoria ciertos compuestos, algunos de los cuales son análogos de oxazol con actividad potente de nematicidas de amplio espectro.
Se pueden suministrar compuestos nematicidas a plantas exógenamente, a través por ejemplo de aerosoles. Estos compuestos también pueden aplicarse como revestimiento de semillas. Los compuestos se pueden aplicar a plantas
o al entorno de las plantas que necesitan el control de nematodos. Las composiciones se pueden aplicar, por ejemplo, por técnicas de rociado o goteo. Con aplicaciones de goteo, los compuestos se pueden aplicar directamente a la base de las plantas o al suelo inmediatamente adyacente a las plantas. La composición se puede aplicar a través de sistemas existentes de riego por goteo. Este procedimiento es particularmente aplicable a algodón, fresas, tomates, patatas, vegetales y plantas ornamentales. Alternativamente, se puede utilizar una aplicación de rociado en la que se aplica una cantidad suficiente de una composición nematicida de modo tal que se drene la zona de la raíz de las plantas. La técnica de rociado se puede utilizar para una variedad de cultivos y praderas de césped. La concentración de la composición nematicida debería ser suficiente para controlar el parásito sin causar fitotoxicidad significativa a la planta deseada o excesiva toxicidad al huésped animal. Los compuestos desvelados en la presente invención tienen una buena ventana terapéutica. Se ha hallado de manera sorprendente que ciertos análogos de oxazol (p. ej., 5-(4-cloro-2-fluorofenil)-2-(tiofen-2il)oxazol tienen potencias nematicidas comparables con los estándares de organofosfato y carbamato que muestran además una excelente selectividad para los nematodos en plantas y animales. De este modo, estos análogos proporcionarán compuestos útiles para el control de nematodos parásitos. Los agentes nematicidas descritos en la presente memoria se pueden aplicar junto con otros agentes pesticidas. El segundo agente puede, por ejemplo, aplicarse simultánea o secuencialmente. Tales agentes pesticidas pueden incluir, por ejemplo, avermectinas para aplicaciones animales. Las composiciones nematicidas antes mencionadas se pueden usar para tratar enfermedades o infestaciones causadas por nematodos de los siguientes géneros a modo de ejemplo no limitativos: Anguina, Ditylenchus, Tylenchorhynchus, Pratylenchus, Radopholus, Hirschmanniella, Nacobbus, Hoplolaimus, Scutellonema, Rotylenchus, Helicotylenchus, Rotylenchulus, Belonolaimus, Heterodera, otros nematodos del quiste, Meloidogyne, Criconemoides, Hemicycliophora, Paratylenchus, Tylenchulus, Aphelenchoides, Bursaphelenchus, Rhadinaphelenchus, Longidorus, Xiphinema, Trichodorus, y Paratrichodorus, Dirofiliaria, Onchocerca, Brugia, Acanthocheilonema, Aelurostrongylus, Anchlostoma, Angiostrongylus, Ascaris, Bunostomum, Capillaria, Chabertia, Cooperia, Crenosoma, Dictyocaulus, Dioctophyme, Dipetalonema, Dracunculus, Enterobius, Filaroides, Haemonchus, Lagochilascaris, Loa, Manseonella, Muellerius, Necator, Nematodirus, Oesophagostomum, Ostertagia, Parafilaria, Parascaris, Physaloptera, Protostronoylus, Setaria, Spirocerca, Stephanogilaria, Strongyloides, Strongylus, Thelazia, Toxascaris, Toxocara, Trichinella, Trichostrongylus, Trichuris, Uncinaria, y Wuchereria. Particularmente preferidos son los nematodos que incluyen Dirofilaria, Onchocerca, Brugia, Acanthocheilonema, Dipetalonema, Loa, Mansonella, Parafilaria, Setaria, Stephanofilaria, y Wucheria, Pratylenchus, Heterodera, Meloidogyne, Paratylenchus. Las especies que son particularmente preferidas son: Ancylostoma caninum, Haemonchus contortus, Trichinella spiralis, Trichurs muris, Dirofilaria immitis, Dirofilaria tenuis, Dirofilaria repens, Dirofilaria ursi, Ascaris suum, Toxocara canis, Toxocara cati, Strongyloides ratti, Parastrongyloides trichosuri,
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Heterodera glycines, Globodera pallida, Meloidogyne javanica, Meloidogyne incognita, y Meloidogyne arenaria, Radopholus similis, Longidorus elongatus, Meloidogyne hapla, y Pratylenchus penetrans. Los siguientes ejemplos son ilustrativos para la presente invención.
Ejemplos
Ejemplo 1: Ensayos de M. incognita de varios compuestos nematicidas en un ensayo miniaturizado de invernadero.
Visión de conjunto:
El compuesto de ensayo se disuelve en una solución de acetona y se añade a agua. Un plantón de pepino brotado se coloca en un vial con arena seca y se añade inmediatamente una solución química en agua. Veinticuatro horas más tarde se añaden huevos de Meloidogyne incognita a los viales y 10 a 12 días más tarde se evalúan las raíces para las agallas de nematodos.
Procedimiento:
Las semillas de pepino se germinan durante 3 días en papel absorbente húmedo. Los brotes aceptables deben tener de 3 a 4 cm de longitud con varias raíces laterales que acaban de emerger. Las soluciones madre de los agentes químicos se preparan en una mezcla de acetona y Triton X100 (412 mg en 500 ml) hasta una concentración final de 5 mg/ml. Se añade entonces la solución madre de agentes químicos a 10 ml de agua desionizada más Triton X100 al 0,015 % y se mezcló a fondo. Esto es suficiente para someter a ensayo cada condición por triplicado. Se añadieron diez ml de arena seca a cada vial. En este momento, se determina visualmente la solubilidad del agente químico y se registra tanto los ppt (precipitados grandes) como la turbiedad (precipitados finos). Las plántulas se plantaron inclinando el vial y colocando la plántula en la orientación correcta para que los cotiledones estén justo por encima de la arena y luego se inclinen hacia atrás para cubrir las radículas con arena. 3,3 ml de mezcla de agua/producto químico se añaden a cada vial y los viales se colocan en bandejas en bancos de luz fluorescente. Los viales se inocularon dos días después de la plantación mediante la adición de 500 huevos vermiformes de M. incognita a cada vial en 50 ul de agua desionizada o de manantial. Los viales se mantuvieron a continuación bajo lámparas fluorescentes a temperatura ambiente y se regaron según sea necesario con 1 ml de agua desionizada, por lo general dos veces durante la duración del ensayo. La recolección de las plantas de pepino se realiza 10 a 12 días después de la inoculación mediante el lavado de la arena de las raíces. Una puntuación del agallamiento y una puntuación de la fitotoxicidad visual se asignan utilizando las siguientes escalas: escala de puntuación de las agallas (agalla: % de masa de raíz con agallas): 0 = 0-5 %; 1 = 6-20 %; 2 = 21-50 %; y 3 = 51-100 %. Luego se calcula el promedio de la puntuación del agallamiento por triplicado: verde = 0,00-0,33 (sin agallas); amarillo = 0,67-1,33 (leve agallamiento); naranja = 1,67-2,33 (agallamiento moderado); rojo = 2,67-3,00 (agallamiento grave). También se asigna una escala de fitotoxicidad visual (Tox. vis, reducción visual en la masa de la raíz en comparación con el control.): rs1 = retraso leve; rs2 = retraso moderado; rs3 = retraso grave.
Tabla 1A: Potentes análogos de oxazol 2-tiofeno y 2-furano nematicidas que muestran ejemplos de sustituciones compatibles con una alta actividad
- Nombre
- Análogo Tasa de agallas de 8 ppm
- 5586
-
imagen9 0,67
- 5587
-
imagen10 0
- 5618
-
imagen11 1,33
- Oxamilo
- 0,67 (1 ppm)
Una variedad de sustituciones individuales sobre o en anillo aromático de seis miembros (p. ej., piridina o pirazina en lugar de fenilo) de los oxadiazoles y oxazoles de fenil-2-furano y fenil-2-tiofeno, son compatibles con una alta actividad nematicida. Los ejemplos de sustituciones individuales preferidos incluyen halógenos, CH3, CF3, OCF3 y OCH3 especialmente en la posición para (posición 4) del anillo de fenilo. El anillo de fenilo también puede ser sustituido múltiples veces de una manera compatible con una alta eficacia nematicida. El sistema de numeración del anillo se muestra a continuación.
Tabla 1B: Ejemplos de análogos de oxazol nematicidas con potencia comparable a los estándares comerciales
- Nombre
- Análogo Tasa de agallas de 1 ppm*
- 5915
-
imagen13 0,33e
- 5970
-
imagen14 1e
- Oxamilo
- 1e
- Fenamifos
- 0e
- *Los datos con las mismas letras se recogen del mismo ensayo
10 Varios oxazoles de fenil-2-furano y fenil-2-tiofeno tienen potencia nematicida equivalente al nematicida de carbamato comercial oxamilo y al nematicida de organofosfato comercial fenamifos. Oxamilo y fenamifos son compuestos altamente tóxicos clasificados como productos químicos con toxicidad de Clase I por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. También es destacable el hecho de que algunos análogos sustituidos múltiples veces sean especialmente nematicidas.
15 Tabla 1C: Actividad nematicida de análogos de 3-furano y tiofeno-3
- Nombre
- Análogo Tasa de agallas de 1 ppm*
- 5887
-
imagen15 1b
- Oxamilo
- 1,33a, 1b,0,67c
- *Los datos con las mismas letras se recogen del mismo ensayo
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Los análogos de oxazol de la presente invención muestran una potenciación significativa en la potencia nematicida comparable a los pirazoles nematicidas o a los tiazoles nematicidas.
Ejemplo 2: Protocolos de ensayos generales en invernadero
Plantación y crecimiento de soja:
Las semillas de soja se plantan en 100 % de arena en macetas de plástico de 5,08 cm cuadrados. El tratamiento químico se realiza cuando la soja muestra el primer trifoliado que comienza a emerger en aproximadamente 10 a 12 días después de la plantación. Al menos cuatro horas después de la aplicación química, se aplican los huevos del nematodo del quiste de la soja (NQS) y 28 días después de la inoculación de los huevos, se recogió el ensayo.
Plantación y crecimiento de pepino
Las semillas de pepino se plantan en una mezcla de suelo arenoso en macetas de plástico de 5,08 cm cuadrados. Cuando los cotiledones se abren completamente y en cuanto la primera hoja comienza a emerger, normalmente 7 días después de la plantación, se aplica la sustancia química para el tratamiento de 7 días. Una semana después se aplica la sustancia química para el tratamiento de 0 días. Se usan plantas distintas para cada aplicación. Las plantas se encuentran ahora en general en la etapa de 1-2 hojas. Al menos cuatro horas después de la aplicación de la sustancia química, las macetas se inoculan con huevos de nematodos del nudo de la raíz (NNR). Las plantas se clasifican para el agallamiento 14 días después de la inoculación de los huevos.
Formulación y aplicación química
Un miligramo de sustancia química en cuatro macetas es igual a un kilogramo por hectárea de producto químico. Un ensayo convencional utiliza cuatro repeticiones. Para tasas superiores a 2 kg/ha, la cantidad deseada de producto químico se pesa en un vial de 30 ml (ejemplo: tasa de 8 kg/ha = 8 mg de producto químico en un vial de 30 ml). El producto químico se disuelve en 2 ml de disolvente apropiado, generalmente acetona. Para tasas inferiores a 2 kg/ha, se pesan 2 miligramos de sustancia química en el vial y se disuelven en 2 ml de disolvente. La cantidad apropiada de producto químico concentrado se pipetea luego en un vial distinto de 30 ml y se añade disolvente para llevar el volumen hasta 2 ml (ejemplo 0,5 kg/ha = 0,5 ml de concentrado + 1,5 ml de disolvente). Cada concentrado disuelto se lleva entonces hasta un total de 20 mililitros utilizando Triton X 100 al 0,05 % como solución tensioactiva.
Aplicación de la sustancia química y del nematodo
Las macetas que van a ser tratadas están húmedas pero no saturadas. Para cada una de las cuatro macetas, cinco mililitros de la solución química apropiada se pipetean a la superficie de los medios asegurándose de evitar el contacto con la base de la planta. Inmediatamente después de la aplicación de la sustancia química, usando una boquilla nebulizadora, la superficie de la maceta se humedece lo suficiente como para saturar la maceta con agua de riego en la sustancia química. La aplicación de la sustancia química se lleva a cabo por la mañana.
Los huevos de nematodos, ya sea NQS o RRN, se añaden a agua destilada para crear una concentración de 1.000 huevos vermiformes por litro de agua. Al menos cuatro horas después del tratamiento químico, los huevos se aplican a las macetas tratadas además de las plantas de control no tratadas. Se perfora en la superficie de la maceta un pequeño orificio de aproximadamente 1 cm de profundidad. Un mililitro de la suspensión de huevos de nematodos se pipetea en el orificio. Inmediatamente después, el orificio se cubre con cuidado. El riego de las plantas de ensayo se restringe a solamente agua, cuando sea necesario, para evitar el marchitamiento durante un periodo de 24 horas. Tras el riego restringido durante 24 horas, se efectúa un riego de subirrigación normal durante la duración del ensayo.
Tabla 2A: Ensayo con NQS en arena de invernadero en plantas de soja 5
- Nombre
- Análogo 2 kg* 1 kg* 0,5 kg* 0,25 kg* 0,1 kg*
- 5915
-
imagen16 ---74d ---44d
- Fenamifos
- 26d 5d
- *Tasa en kg/ha. Los datos muestran el control en porcentaje (es decir, reducción del número de quistes) respecto al tratamiento con el blanco del control. Los datos con las mismas letras se recogen del mismo ensayo.
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Los oxazoles de la presente invención son nematicidas altamente eficaces contra los nematodos del quiste de la soja con potencias comparables a fenamifos que demuestran que esta área de la sustancia química tiene un amplio espectro nematicida.
Ejemplo 3: Protocolos de ensayo de C. elegans
Varios compuestos se ensayaron para la actividad nematicida contra C. elegans usando ensayos de contacto en los pocillos. Los ensayos se realizaron como se describe a continuación. Los compuestos de ensayo se solubilizaron en DMSO a 10 mg/ml para crear soluciones madre 100X. Una serie de diluciones se creó mediante la dilución de la solución madre con DMSO. Para cada pocillo de ensayo se añaden 4 ul de la dilución apropiada a un pocillo de una placa de ensayo.
Una alícuota de 400 ul de cepa bacteriana (en tampón M9 con ampicilina y nistatina) se añade a cada pocillo de la placa de ensayo. Se añaden gusanos y la placa de ensayo se coloca en un agitador rotatorio y se mantiene a 20 ºC. Los gusanos se examinaron y se puntuaron a las 4 horas, 24 horas, 48 horas y 72 horas.
Se utilizaron en el ensayo gusanos L1 y gusanos L4. Los gusanos L1 se preparan sembrando huevos en una placa sin una capa de alimentación bacteriana. Los huevos eclosionaron y se detuvieron en la etapa L1. A continuación se utiliza esta población de la etapa L1 para crear una reserva para los experimentos. Para crear una reserva de la etapa L4 se toma un pequeño número de gusanos procedentes de un crecimiento en exceso y se privaron de alimento las placas de gusanos y se sembraron en placas con una capa de alimentación bacteriana. Se añade una alícuota de 25 ul de gusanos a cada pocillo del ensayo.
Tabla 3: Ensayo de tres días de pocillo con C. elegans de análogos de oxadiazol y oxazol nematicidas
- Nombre
- Análogo L1 1D* L1 2D* L1 3D* L4 1D* L4 2D* L4 3D*
- 5828
-
imagen17 1,6 1,6 1,6 no no no
- 5915
-
imagen18 0,4 0,4 0,4 ND ND ND
- *CE50 en partes por millón del compuesto después de un día, dos días o tres días de exposición para larvas L1 o larvas L4. Los datos L4 entre paréntesis se refieren a efectos en la segunda generación de larvas. ND: no se realizó el experimento.
Los nematodos C. elegans vivos divergieron mucho genéticamente de los parásitos tilénquidos tales como el nematodo del quiste de la soja y el nematodo del nudo de la raíz. Por lo tanto, la actividad nematicida de estos oxazoles, oxadiazoles y tiadiazoles contra las larvas L1 y las larvas L4 de C. elegans confirman además que esta sustancia química es muy activa contra diversas especies y etapas de nematodos.
Ejemplo 4: Protocolos de ensayo avanzados en invernadero
Ensayo de incorporación antes de la plantación (PPI)
El ensayo PPI examina el efecto de la pre-incorporación de los compuestos en el suelo y un envejecimiento más largo para simular procedimientos de aplicación nematicida en surcos en el campo. El ensayo PPI expone compuestos a un mayor volumen de suelo y el secado que puede resultar en la unión más importante con el suelo. Los compuestos también se envejecen durante periodos más largos que pueden conducir a una degradación biótica y abiótica más extensa que limita aún más la actividad.
El suelo se trató químicamente (mezcla de suelo arenoso) durante todos los días de tratamiento (por ejemplo, 7 días, 14 días, 21 días), los tratamientos se aplicaron en sus macetas adecuadas. En el mismo día, se siembran las macetas de tratamiento del 7 día. Una semana después, se aplican los huevos y 14 días después de la aplicación de los huevos se recogió el ensayo. Los tratamientos de 14 días se plantan 7 días después de la primera plantación. La
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plantación de 14 días y la inoculación de 7 días se producen en el mismo día. Una semana más tarde, los tratamientos de 14 días se inoculan con huevos. Estos se recogen 14 días después de la inoculación. Los tratamientos de 21 días se plantan 14 días después de la primera plantación. La inoculación de 14 días y la plantación de 21 días se realizan en el mismo día. Una semana más tarde, las plantas de 21 días se inoculan con huevos. El tratamiento de 7 días se recoge el mismo día que la inoculación de 21 días. Catorce días después de la
- inoculación se recogen las plantas de 21 días.
- Tratamiento
- Plantación Inoculación Recogida
- 7 días
- día 0 día 7 día 21
- 14 días
- día 7 día 14 día 28
- 21 días
- día 14 día 21 día 35
Para cada compuesto se preparó una reserva usando 4 mg de material en 4 ml de acetona. El suelo se mezcla mediante la colocación de 80 ml de suelo de campo y 320 ml de arena en una bolsa de plástico y mezclando bien. La formulación para tratamiento se realiza mediante la adición de 2,13 ml (tasa de 8 kg/ha), 1,06 ml (tasa de 4 kg/ha)
o 0,53 ml (tasa de 2 kg/ha) a un vial y se aumenta este con 10 ml en X100 al 0,05 %. El suelo se trata a continuación mediante la adición de 10 ml completos a 400 ml de la mezcla en la bolsa. El suelo tratado se mezcla inmediatamente bien en la bolsa sellada para distribuir el compuesto de manera uniforme. Aproximadamente se utilizan 95 ml para rellenar cada maceta de 5,08 cm cuadrados hasta la parte superior con algo de compresión y aplanamiento del suelo. Para cada compuesto y para los tratamientos de control se rellenaron 4 macetas. Todas las macetas se regaron hasta que estuvieron húmedas pero sin que hubiera escorrentía por el fondo.
El ensayo PPI simula tasas de 8, 4 y 2 kg/ha incorporadas en una profundidad de 15 cm en el campo y son equivalentes a las tasas de aplicación por rociado de 2, 1 y 0,5 kg/ha en el ensayo de invernadero con pepino en macetas normalizadas de 5,08 cm.
Tabla 4: Los estudios de catorce días antes de la plantación incorporaron nematodos del nudo de la raíz en plantas de pepino
- Nombre
- Análogo tasa de 8 kg/ha* tasa de 4 kg/ha*
- 5915
-
imagen16 99b 70b
- Fenamifos
- 99 84
- *Los datos muestran el control en porcentajes (es decir, reducción de las agallas) con respecto al tratamiento en blanco del control. Los datos con las mismas letras se recogen del mismo ensayo.
Ejemplo 5: Las estructuras reivindicadas no inducen un marcador de la apoptosis en células de mamíferos y no destruyen los nematodos provocando la apoptosis
Los estudios anteriores han demostrado que la inducción de la caspasa-3 proteasa pro-apoptótica mediante la escisión de sustratos fluorógenos específicos es un procedimiento fiable para medir la inducción de la apoptosis, y se han identificado determinados oxadiazoles de tiofeno y furano sustituidos con cloro y bromo después de la identificación sistemática de alto rendimiento para la inducción de la caspasa-3 en células de mamíferos (Zhang Hz, Kasibhatla S, Kuemmerle J, Kemnitzer W, Ollis-Mason K, Qiu L, Crogan-Grundy C, Tseng B, Drewe J, Cai SX.
Discovery and structure-activity relationship of 3-aryl-5-aryl-1,2,4-oxadiazoles as a new series of apoptosis inducers and potential anticancer agents. J Med Chem. 2005 48(16):5215-23).
Para evaluar si las clases de compuestos de la presente invención son capaces de inducir la apoptosis, se determinó la actividad de la caspasa-3 tras la exposición del compuesto en células H4IIE derivadas de hepatoma de rata usando un sustrato de caspasa (DEVD, Asp-Glu-Val-Asp) marcado con una molécula fluorescente, 7-amino-4metilcumarina (AMC). La caspasa 3 escinde el tetrapéptido entre D y AMC, liberando así el AMC verde fluorógeno. Tras la exposición del artículo del ensayo a las células en placas de 96 pocillos, se aspiró el medio de las placas y se añadió TFS a cada pocillo. Las placas se almacenaron a -80 ºC para lisar las células y se almacenaron las muestras hasta un análisis posterior. En el día del análisis, las placas se retiraron del congelador y se descongelaron. Se añadió tampón caspasa con sustrato fluorescente a cada pocillo y se incubaron a temperatura ambiente durante una hora. La liberación de AMC se midió en un espectrofluorómetro a una longitud de onda de excitación de 360 nm y una longitud de onda de emisión de 460 nm. Los valores se expresan en unidades
fluorescentes relativas (UFR). A diferencia del paclitaxel, camptotecina y estaurosporina, que se notificaron capaces de inducir la apoptosis en una variedad de estirpes celulares en dosis de 1 µM o por debajo de las dosis de 1 µM dosis, no se observa inducción de la caspasa-3 para DC5915 a concentraciones de hasta 300 µM en este sistema.
Para confirmar que estos compuestos no afectan a los nematodos mediante la inducción de la apoptosis, se
5 evaluaron los mutantes de Caenorhabditis elegans defectuosos en la vía apoptótica, los mutantes ced-3 (n717) y ced-4(N1162) (Ellis HM, Horvitz HR. Genetic control of programmed cell death in the nematode C. elegans. 1986 Cell 44:817-829), para la susceptibilidad a 10 µg/ml de DC5823 en placas de agar NGM. No se observaron diferencias fenotípicas en la susceptibilidad entre la cepa de C. elegans de tipo silvestre (N2 Bristol) y los mutantes ced-3 y ced-4, incluyendo el tiempo hasta la mortalidad.
10 Estos datos indican que las estructuras reivindicadas no afectan a la apoptosis en células de mamífero o nematodos.
Ejemplo 6: Descripción de la síntesis de los compuestos de la Fórmula I a II.
Los compuestos de la presente invención de las Fórmulas I a II se pueden preparar usando procedimientos conocidos por los expertos en la materia. Específicamente, los compuestos de la presente invención con Fórmulas Ia y Ib se pueden preparar como se ilustra por la reacción a modo de ejemplo en el Esquema 1. Los aminocetonas 15 alfa 3 se preparan a partir de las acetofenonas 1 en un procedimiento de dos etapas que implica la bromación con tribromuro 4(-dimetilamino)piridina y la posterior aminación del producto intermedio de bromuro 2 con diformilamida de sodio. La aminocetona 3 se hace reaccionar con un cloruro de acilo 4 apropiado para producir la acilaminocetona
5. Una ciclación del precursor lineal 5 al análogo de 2,5-disustituido-1,3-oxazol 6 se logra con fosporousoxicloruro en DMF con buenos rendimientos.
Específicamente, los compuestos de la presente invención con las Fórmulas IIa y IIb se pueden preparar como se ilustra por la reacción a modo de ejemplo en el Esquema 2. La alfa aminocetona 2 se prepara a partir del precursor de bromuro 1 por aminación con diformilamida de sodio y después se hace reaccionar con cloruro de acilo 3 para dar la acilaminocetona 4. Una ciclación del precursor lineal 4 en el análogo de 2,5-disustituido-1,3-oxazol 5 se logra
25 con fosporousoxicloruro en DMF con buenos rendimientos.
Específicamente, los compuestos de la presente invención con las Fórmulas IIIa y IIIb se pueden preparar como se ilustra por la reacción a modo de ejemplo en el Esquema 3. La benzohidracida 1 se hace reaccionar con el cloruro de acilo 2 en cloroformo en presencia de trietilamina (TEA) a temperatura ambiente para dar acil benzohidracida 3.
5 Una ciclación del diacilhidracina 3 con el compuesto de 2,5-disustituido-1,3,4-oxadiazol 4 se logra con fosporouscloruro (POCl3) en DMF.
Ejemplo de fórmula Ia: 5-(4-cloro-2-fluorofenil)-2-(tiofen-2-il)oxazol:
Una mezcla de 4'-cloro-2'-fluoroacetofenona (17,5 g, 100 mmol), tribromuro de 4-(dimetilamino)piridina (40,0 g, 110 mmol) y ácido acético (100 ml) se agitó a temperatura ambiente durante 24 h. Se añadió agua (150 ml) y después de
10 agitar durante 30 min el sólido precipitado se recogió por filtración, se lavó con agua y se secó al vacío para dar el producto intermedio deseado como un sólido blanco (24 g, 95 %).
A una solución del compuesto de bromuro (24 g, 90 mmol) en acetonitrilo (300 ml) se añadió diformilamida de sodio (9,0 g, 95 mmol). La mezcla se calentó a reflujo durante 2 h y se enfrió a ta durante una noche. La mezcla se filtró para eliminar NaBr. El filtrado se concentró para dar el producto intermedio de diformilamida como un aceite marrón,
15 23,6 g. Se añadieron EtOH (300 ml) y HCl al 30 % (90 ml) y la mezcla se agitó a 50 ºC durante 5 h y se enfrió a temperatura ambiente durante la noche, tiempo durante el cual el producto se cristalizó. El sólido se recogió por filtración, se lavó con diclorometano, y se secó hasta un peso constante para dar el hidrocloruro de aminocetona deseado como un sólido blanco (6,3 g, 31 %) que fue demandado como tal en la siguiente etapa.
Se realizó la síntesis de acilamino cetona como se describe en la literatura (J. Med. Chem. 1986, 29, 333-341). Una
20 suspensión de hidrocloruro de 2-amino-1-(4-cloro-2-fluorofenil)etanona (6,3 g, 28 mmol) en agua (50 ml) y EtOAc (100 ml) se enfrió en un baño de hielo. NaHCO3 (11,9 g, 140 mmol) se añadió en porciones, seguido de cloruro de 2tiofeno carbonilo (4,25 g, 29 mmol). La mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 16 h. Se añadió agua (50 ml) y la mezcla se extrajo con EtOAc (2x50 ml). Las capas orgánicas se combinaron, se lavaron con salmuera, se secó (MgSO4), se filtraron, y se concentraron al vacío para dar acilamino cetona 5 como un sólido amarillo (7,7 g,
25 92 %). Las capas orgánicas se combinaron, se secaron (MgSO4) y se concentraron al vacío para dar el producto crudo, 7,8 g, que se purificó por cristalización a partir de EtOH (25 ml). Rendimiento 5,0 g (69 %) de sólido amarillo. Fórmula molecular: C13H7ClFNOS; PM 279,72 HPLC-ESMS: tR = 6,04 min; m/z: 279,9 (M+H); pureza por HPLC 98,0 % (216 nm); 99 % (250 nm) 1H-RMN (300 MHz, CDCl3): 7,74-7,85 (m, 2H), 7,52-7,56 (m, 1H), 7,46-7,51 (m, 1 H), 7,21-7,31 (m, 2H), 7,14-7,20 (m, 1H)
Ejemplo de fórmula IIa: 2-(4-cloro-2-fluorofenil)-5-(tiofen-2-il)oxazol.
Una mezcla de 2-(2-bromoacetil)tiofeno (2,05 g, 10 mmol), sodio diformil amida (1,05 g, 11 mmol) y acetonitrilo (20 ml) se calentó a reflujo durante 4 h. La mezcla se enfrió a ta y se filtró para eliminar NaBr. El filtrado se concentró al vacío para dar un aceite de color marrón, 2,0 g. Se añadió 930 ml de EtOH seguido por HCl concentrado (30 %, 10
5 ml). La mezcla se agitó a ta durante una noche. La concentración al vacío dio un sólido pegajoso, 2,1 g. El clorhidrato de aminocetona resultante fue contaminado por una determinada cantidad de NH4Cl (basado en espectros de 1H-RMN) y se usó como tal en la siguiente etapa.
Una mezcla de amina cruda.HCl en EtOAc (40 ml) y agua (20 ml) se agitó vigorosamente y se enfrió en un baño de agua helada. Se añadió NaHCO3 (8,3 g, 100 mmol), seguido de cloruro de 4-cloro-2-fluorobenzoilo (1,9 g, 10 mmol).
10 La mezcla se agitó a ta durante una noche. Las capas se separaron. La capa de agua se extrajo con EtOAc (50 ml). Las capas orgánicas combinadas se lavaron con agua, se secaron (MgSO4) y se concentraron en un sólido de color pardo, 2,0 g. El producto crudo resultante fue una mezcla de acilaminocetona deseada y 4-cloro-2-fluorobenzamida (formado por reacción de cloruro de amonio presente en el compuesto de acilaminocetona deseada con el cloruro de acilo).
15 El producto intermedio de acilaminocetona se disolvió en DMF (25 ml) y, a continuación se añadió POCl3 (2,3 g, 15 mmol) y la mezcla se agitó a ta durante 2,5 días. Se añadió agua helada y la mezcla se extrajo con EtOAc (3x50 ml). La capa orgánica se lavó con agua (3x30 ml), se secó (MgSO4) y se concentró hasta un sólido/aceite de color marrón, 1,7 g. Una cromatografía en columna (Hep/EtOAc 2/1) dio 1,0 g de un sólido que aún no era puro. La cristalización de MeOH (5 ml) dio 2-(4-cloro-2-fluorofenil)-5-(tiofen-2-il)oxazol puro (0,6 g, 22 %) con una pureza por
20 HPLC > 99,0 % (215 y 254 nm). Fórmula molecular: C13H7ClFNOS, PM 279,72; LC-MS: tR = 9,46 min m/z: 279,9 (M+H).1H-RMN (300 MHz, CDCl3): 7,98-8,08 (m, 1H), 7,22-7,42 (m, 5H), 7,8-7,14 (m, 1H).
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