荆芥油氢化中溶剂的加入和移除.pdf

本发明公开了用于处理荆芥油的方法。经处理的荆芥油可用于制备氢化荆芥油，所述氢化荆芥油富含驱虫剂二氢荆芥内酯，并且可由此制得配制产品。

1.  用于制备氢化荆芥油的方法，所述方法包括：
(a)  蒸馏粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和(ii)釜底馏分；以及
(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；
其中步骤(a)和(b)之一或两者是在溶剂的存在下进行的。

2.  权利要求1的方法，其中步骤(a)中的蒸馏是在溶剂的存在下进行的。

3.  权利要求1的方法，其中步骤(b)中的氢化是在溶剂的存在下进行的。

4.  权利要求1的方法，其中步骤(a)中的蒸馏和步骤(b)中的氢化均是在溶剂的存在下进行的。

5.  权利要求1的方法，其中在将由步骤(a)制得的所述釜底馏分于步骤(b)中氢化之前，将溶剂加入到所述釜底馏分中。

6.  权利要求1的方法，其中所述溶剂存在于由步骤(b)制得的所述氢化剂芥油中，并且所述方法还包括从由步骤(b)制得的所述氢化荆芥油中移除溶剂的步骤。

7.  权利要求6的方法，所述方法还包括将移除的溶剂再循环至步骤(a)中的蒸馏和/或步骤(b)中的氢化中的步骤。

8.  权利要求1的方法，其中步骤(b)中的氢化是在溶剂的存在下进行的；所述氢化是在多个步骤、反应器区域或反应器中进行的；并且在一个步骤、区域或反应器与随后的下一个步骤、区域或反应器之间移除溶剂。

9.  权利要求8的方法，所述方法还包括将移除的溶剂再循环至步骤(a)中的蒸馏和/或步骤(b)中的氢化中的步骤。

10.  权利要求1的方法，所述方法还包括将由步骤(b)制得的所述氢化荆芥油掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品中的步骤。

11.  用于制备由氢化荆芥油配制成的产品的方法，所述方法包括：
(a)蒸馏起始量的粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和
(ii)釜底馏分；
(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触以制得氢化荆芥油；以及
(c)将步骤(b)中制得的氢化荆芥油掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮或羽毛上的配制产品中；
其中步骤(a)中的蒸馏和/或步骤(b)中的氢化是在溶剂的存在下进行的。

12.  权利要求11的方法，所述方法还包括将溶剂掺入到所述配制产品中的步骤。

13.  权利要求12的方法，其中所述溶剂向所述配制产品中的掺入包括将溶剂加入到在步骤(a)期间发生的所述蒸馏中的步骤。

14.  权利要求12的方法，其中所述溶剂向所述配制产品中的掺入包括将溶剂加入到在步骤(b)期间发生的所述氢化中的步骤。

15.  权利要求13的方法，其中所述溶剂向所述配制产品中的掺入包括将溶剂加入到作为步骤(b)产物获得的所述氢化荆芥油中的步骤。

16.  权利要求12的方法，其中所述溶剂向所述配制产品中的掺入包括以下步骤中的任何两个或所有三个：(i)将溶剂加入到步骤(a)中发生的所述蒸馏中，(ii)将溶剂加入到步骤(b)中发生的所述氢化中，和(ii)将溶剂加入到作为步骤(b)产物获得的所述氢化荆芥油中。

17.  权利要求16的方法，其中在所有步骤中使用相同的溶剂。

18.  权利要求11的方法，其中步骤(b)中的氢化是在多个步骤、反应器区域或反应器中进行的，并且所述氢化在部分但不是所有、或在所有所述步骤、区域或反应器中存在溶剂的情况下进行。

19.  权利要求12的方法，其中步骤(b)中的氢化是在多个步骤、反应器区域或反应器中进行的，并且所述溶剂向所述配制产品中的掺入包括将溶剂加入到在部分但不是所有、或在所有所述步骤、区域或反应器内发生的氢化中的步骤。

20.  包含9S-二氢荆芥内酯的氢化荆芥油。

荆芥油氢化中溶剂的加入和移除
本专利申请要求享有2006年12月21日提交的美国临时申请60/876,563和2006年12月21日提交的美国临时申请60/876,565的优先权，将每篇所述文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的。
技术领域
本发明涉及猫薄荷属猫薄荷植物精油的氢化。所述精油的氢化提供了驱虫剂二氢荆芥内酯的丰富来源。
发明背景
二氢荆芥内酯(DHN)已显示是有效的驱虫剂，如US 05/112,166中所述。可通过氢化得自猫薄荷属猫薄荷植物的精油组分荆芥内酯(本文称为荆芥油)来制得二氢荆芥内酯。可经由多种分离方法，包括蒸汽蒸馏[Regnier，F.E.等人，Phytochemistry(1967)6：1281-1289]、有机溶剂提取、微波辅助的有机溶剂提取、超临界流体提取、机械提取和花香吸取法(首先冷提取到脂肪中，然后有机溶剂提取)，来从猫薄荷属植物中提纯荆芥油。如此获得的荆芥油可以粗形式用于制得DHN，然而氢化反应会受到污染粗荆芥油的不期望组分的不利影响。
已通过结晶[Regnier，F.E.等人，Phytochemistry(1967)6：1271-1280]从荆芥油中提纯荆芥内酯，然而结晶昂贵，并且在商业化所需的潜在规模下，这是不经济的。因此，高度期望制得具有改善特性的荆芥油，使可制得高收率的驱虫剂DHN。
发明概述
本发明涉及制备氢化荆芥油的方法、制备由其配制的产品的方法、此类方法的用途、以及由此类方法获得的和可获得的产品。
在本文方法的一个实施方案中，提供了制备氢化荆芥油的方法，所述方法为(a)蒸馏粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和(ii)釜底馏分；和(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油。
在本文方法的另一个实施方案中，提供了制备氢化荆芥油的方法，所述方法为(a)蒸馏粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和(ii)釜底馏分；和(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；其中步骤(a)和(b)之一或两者是在溶剂的存在下进行的。
在本文方法的另一个实施方案中，提供了制备由氢化荆芥油配制成的产品的方法，所述方法为(a)蒸馏起始量的粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和(ii)釜底馏分；(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；和(c)将步骤(b)中制得的氢化荆芥油掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品中；其中步骤(a)中的蒸馏和/或步骤(b)中的氢化是在溶剂的存在下实施的。
在本文方法的另一个实施方案中，提供了包含9S-二氢荆芥内酯的氢化荆芥油。
在本文方法的另一个实施方案中，氢化荆芥油可如下制备：(a)蒸馏起始量的粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从粗荆芥油中提出的挥发性组分，其中馏出液馏分的重量占粗荆芥油起始重量的约2％至约20％，和(ii)釜底馏分；(b)使步骤(a)中制得的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；和(c)任选地，回收步骤(b)中的氢化荆芥油。
在本文方法的另一个实施方案中，氢化荆芥油可如下制备：(a)蒸馏起始量的具有至少约150ppm含硫化合物的粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含按起始量的粗荆芥油中含硫化合物的重量计至少约8重量％的含硫化合物，和(ii)釜底馏分；(b)使步骤(a)中制得的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；和(c)任选地，回收步骤(b)中的氢化荆芥油。
发明详述
本发明涉及制备氢化荆芥油的方法、制备由其配制的产品的方法、以及由此获得的配制产品。因此，本发明的重要方面涉及处理猫薄荷属猫薄荷植物精油(本文称为荆芥油)的方法。处理荆芥油的方法包括蒸馏和/或用氧化剂处理。如此制得的经处理的荆芥油可用于氢化反应中以制得氢化荆芥油，所述氢化荆芥油富含驱虫剂二氢荆芥内酯。继而可使用DHN，以制备用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品。
定义：
在本文方法的描述中，对于说明书不同部分中所采用的某些术语，提供下列定义结构：
9S-二氢荆芥内酯立体异构体结构如下所示。

如本文所用，术语“荆芥内酯”是指具有式I通用结构的化合物：

式I
如本文所用，术语“二氢荆芥内酯”(“DHN”)是指具有式II通用结构的化合物：

式II
如本文所用，术语“1-甲基-3-异丙基环戊酸”是指具有式III通用结构的化合物：

式III
如本文所用，术语“荆芥酸”是指具有式IV通用结构的化合物：

式IV
如本文所用，术语“粗荆芥油”是指得自猫薄荷属猫薄荷植物的荆芥油，并且主要包含荆芥内酯的反式-顺式和/或顺式-反式异构体，分别如式V和VI所示。

粗荆芥油还可包含额外组分，诸如石竹烯、香芹酮、柠檬烯和其它倍半萜烯，以及其它未经确认的杂质。通过例如其中荆芥内酯至二氢荆芥内酯的转化速率测定，一种或多种这些额外组分会降低荆芥油氢化反应的效力。本文方法的蒸馏步骤可有助于移除一种或多种额外组分，从而改善了荆芥油的氢化反应。
在本文方法的一个实施方案中，提供了制备氢化荆芥油的方法，所述方法为(a)蒸馏粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和(ii)釜底馏分；和(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油。
在本文的一个特定实施方案中，氢化荆芥油可如下制得：(a)蒸馏起始量的粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含自粗荆芥油中提出的挥发性组分，其中馏出液馏分的重量占粗荆芥油起始重量的约2％至约20％，和(ii)釜底馏分；(b)使步骤(a)中制得的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；和(c)任选地，回收步骤(b)中的氢化荆芥油。
在另一个实施方案中，所述馏出液馏分的量按粗荆芥油的起始量计为约5重量％至约10重量％。
取决于用于自猫薄荷中获得荆芥油的方法，包含在荆芥油中的额外组分可包括含硫化合物例如二甲基硫醚，所述含硫化合物可能通过使氢化催化剂中毒，而降低荆芥内酯的转化速率。可使用X射线荧光光谱，测定存在于粗荆芥油中的含硫化合物的量。
在本文的另一个实施方案中，氢化荆芥油可如下制备：(a)蒸馏起始量的具有至少约150ppm含硫化合物的粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含按粗荆芥油起始量中含硫化合物的量计至少约8重量％的含硫化合物，和(ii)釜底馏分；(b)使步骤(a)中制得的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；和(c)任选地，回收步骤(b)中的氢化荆芥油。
在更具体的实施方案中，相对于粗荆芥油中含硫化合物的起始量，步骤(a)中的馏出液馏分包含至少约25重量％，至少约50重量％，或至少约75重量％的含硫化合物。
蒸馏是熟知的方法[参见，例如，Seader等人的“Distillation”，收录于Perry的“Chemical Engineers′Handbook”第7版(1997年，McGraw-Hill)第13节中]。适用于本方法的蒸馏方法包括真空蒸馏、蒸汽蒸馏和溶剂蒸馏。蒸汽蒸馏和溶剂蒸馏均任选在真空下进行。可使用任何适宜的设备，诸如配备加热元件、壳管式冷凝器以及干冰指形冷凝管的罐或树脂釜，来实施粗荆芥油的蒸馏。蒸馏和冷凝发生的温度将取决于所用的方法。例如，当在蒸馏过程期间施加真空时，加热温度将降低。
当采用蒸汽蒸馏时，可将约2％至约40％的水(相对于荆芥油加水的重量，按重量计)加入到荆芥油中。在更具体的实施方案中，可将约5％至约20％的水(相对于荆芥油加水的重量，按重量计)加入到荆芥油中。在一个实施方案中，可在大气压下，在约100℃的温度下(即水的沸点)蒸馏荆芥油和水的混合物。在可供选择的实施方案中，可在小于或等于约68.9kPa的绝对压力下进行蒸馏。在另一个实施方案中，可在小于或等于约41.4kPa的绝对压力下进行蒸馏。在较低的压力下，由于减压下水的沸点降低，因此蒸馏温度降低。
溶剂蒸馏是指通过加入溶剂以有助于沸点相近的混合物中的组分分离的蒸馏方法。“沸点相近”的混合物是其中组分沸点相似的混合物。在本发明中，所用溶剂的挥发性通常大于荆芥油，并且当蒸去时，可移除存在于粗油中的一部分挥发性物质。所述溶剂优选为对荆芥油惰性的化合物。适用于本发明的溶剂包括C₁至C₅直链或支链醇。在一个实施方案中，所述溶剂为醇，选自甲醇、乙醇、异丙醇和正丙醇。
优选地，相对于荆芥油加溶剂的总重量，所述溶剂初始浓度为约5重量％至约60重量％。在另一个实施方案中，相对于荆芥油加溶剂的总重量，所述溶剂初始浓度为约10重量％至约25重量％。可在大气压下实施溶剂蒸馏。在可供选择的实施方案中，可在小于或等于约68.9kPa的绝对压力下进行蒸馏。在另一个实施方案中，可在小于或等于约41.4kPa的绝对压力下进行蒸馏。实施溶剂蒸馏的温度取决于以下参数，诸如所用的溶剂、所述溶剂的浓度和实施蒸馏的压力。典型的温度在约50℃至约100℃范围内。
在本发明的另一个实施方案中，溶剂蒸馏可与蒸汽蒸馏相组合。例如，可以实施如上所述的粗荆芥油的蒸汽蒸馏以获得一些挥发性组分和大部分水已从其中被移除的荆芥油。在第二蒸馏步骤中，接着使此蒸汽蒸馏过的荆芥油与溶剂接触，并且如上所述实施溶剂蒸馏。溶剂蒸馏将移除蒸汽蒸馏没有移除的其它挥发性组分。此外，可使用溶剂蒸馏来移除蒸汽蒸馏期间引入到荆芥油中的残余的水。
在高于约80℃的温度下，含水荆芥油中的荆芥内酯异构体可被水解成不期望的产物诸如荆芥酸。水解速率随最多至约200℃的温度而增加，在约200℃时荆芥油热降解。因此，期望能够在较低的温度下实施荆芥油的蒸馏，以避免荆芥内酯水解。可通过在真空下操作蒸馏设备，来降低温度。施加到体系上的真空度将取决于体系组分，然而优选达到小于约68.9kPa(绝对压力)的真空。在一个实施方案中，在小于约6.89kPa的绝对压力下进行真空蒸馏。
在另一个实施方案中，可在进行如上所述的蒸馏步骤之前，实施粗荆芥油与氧化剂的接触步骤。
本文适用于接触粗荆芥油的氧化剂的实例包括Na₂B₄O₇·10H₂O，例如，其可得自于诸如20MuleBorax的产品中。在一个实施方案中，可通过使荆芥油与Na₂B₄O₇·10H₂O混合，然后将所述混合物过滤以从被氧化的荆芥油中分离出Na₂B₄O₇·10H₂O，来发生接触。在可供选择的实施方案中，可将Na₂B₄O₇·10H₂O置于柱中，并且使粗荆芥油通过所述柱排出。相对于Na₂B₄O₇·10H₂O加荆芥油的总重量，Na₂B₄O₇·10H₂O的使用浓度为约1重量％至约50重量％。在更具体的实施方案中，相对于Na₂B₄O₇·10H₂O加荆芥油的总重量，Na₂B₄O₇·10H₂O的使用浓度为约3重量％至约50重量％，和约15重量％至约50重量％。
用于接触粗荆芥油的其它适宜氧化剂包括过氧化氢溶液，相对于过氧化氢溶液加荆芥油的总重量，所述过氧化氢溶液的使用浓度为约1％至约15％。已发现，30％的过氧化氢溶液是合适的。将过氧化氢和荆芥油的混合物剧烈搅拌，并且使过氧化氢水相与荆芥油有机相分离。可通过滗析，从过氧化氢水相回收荆芥油相。可在室温(约25℃)下实施粗荆芥油与Na₂B₄O₇·10H₂O或稀释过氧化氢溶液的接触。
臭氧是另一种可供选择的氧化剂，其可通过在臭氧的存在下剧烈搅拌粗荆芥油来使用。
实施上述蒸馏和纯化粗荆芥油的方法的实例描述于美国临时申请60/876,569中，将所述文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的。
粗荆芥油可得自以下供应商，诸如George Thacker Sons(Alberta，Canada)，或可通过已知的方法得自猫薄荷植物材料，所述方法诸如蒸馏[Regnier，F.E.等人，Phytochemistry(1967)6：1281-1289]。获得适用于本文中的荆芥油的一个具体方法包括以下步骤：(a)使植物材料与蒸汽接触，由此形成包含荆芥油和水的挥发性非均质混合物；(b)将挥发性非均匀混合物冷凝，以形成包含荆芥油和水的非均质液态冷凝混合物；(c)使步骤(b)中的非均质液态冷凝混合物与足量的盐接触，使得(1)所得混合物具有的[(ρ_荆芥油-ρ_水溶液)/μ_水溶液]比率小于或等于约-0.05，(2)盐溶液中荆芥油的所得溶解度降低至少约50％，或(3)(1)加(2)的组合，从而致使非均质液态冷凝混合物分离成荆芥油相和盐水溶液相；和(d)回收步骤(c)中的荆芥油相。此方法更具体地描述于美国临时申请60/876,556中，将所述文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的。
蒸馏后，并且任选与氧化剂接触，将包含荆芥油的釜底馏分用于氢化反应中，以获得氢化荆芥油。在约-10℃至约200℃的温度下，在氢气的存在下，实施氢化反应。反应的氢气压力一般为约0.1MPa至约20.7MPa。可根据已知的原则调节时间、温度、氢气压力和流量以及给料，以获得使用指定催化剂的荆芥油氢化的最佳转化率。适宜的氢化反应是美国专利7,067,677中所描述的那个(将所述文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的)。其中描述的是，在不为镍、铂或钯的催化金属存在下的荆芥内酯的氢化。在约25℃至约250℃的温度下和在约0.1MPa至约20MPa的氢气压力下，实施所述方法。制备二氢荆芥内酯的其它适宜方法包括如美国临时申请60/876,568中描述的方法，将所述文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的氢化反应可在单个反应器中以间歇方式进行，在一系列反应器中以顺序间歇方式进行，在一个或多个反应器的反应区域中进行，或在连续处理通常所用的任何设备中以连续模式进行。
在本发明的另一个实施方案中，本文方法提供了包含9S-二氢荆芥内酯的氢化荆芥油。
本文方法的特定实施方案包括制备氢化荆芥油的方法，所述方法为(a)蒸馏粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和(ii)釜底馏分；(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；其中步骤(a)和(b)之一或两者是在溶剂的存在下进行的。适用于上述一种或两种用途的溶剂包括C₁至C₅直链或支链醇，诸如选自下列醇：甲醇、乙醇、异丙醇和正丙醇。
在上述方法中，步骤(a)中的蒸馏或步骤(b)中的氢化，或这两个步骤，可在溶剂的存在下实施。在步骤(b)中氢化釜底馏分之前，将溶剂加入到由步骤(a)制得的釜底馏分中，或溶剂可存在于步骤(b)中制得的氢化荆芥油中，并且所述方法还包括从步骤(b)中制得的氢化荆芥油中移除溶剂的步骤。当进行溶剂移除时，所述方法还可包括将移除的溶剂再循环回至步骤(a)的蒸馏和/或步骤(b)的氢化中的步骤。
当在溶剂的存在下实施步骤(b)的氢化时，可在多个步骤、反应器区域或反应器中进行，并且可在一个步骤、区域或反应器与随后的下一个步骤、区域或反应器之间移除溶剂。如上所述，在此情况下，所述方法还可包括将移除的溶剂再循环回至步骤(a)的蒸馏和/或步骤(b)的氢化中的步骤。
上述本文方法的实施方案还可包括将步骤(b)中制得的氢化荆芥油掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品中的步骤。
本文方法的另一个可供选择的实施方案还包括将氢化荆芥油掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品中的步骤；并且一般涉及以下步骤：
(a)蒸馏起始量的粗荆芥油以制得(i)馏出液馏分，所述馏出液馏分包含从起始量的粗荆芥油中提出的挥发性组分，和(ii)釜底馏分；
(b)使步骤(a)中的釜底馏分与氢气和氢化催化剂接触，以制得氢化荆芥油；和
(c)将步骤(b)中制得的氢化荆芥油掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品中；
其中步骤(a)的蒸馏和/或步骤(b)的氢化是在溶剂的存在下实施的。
适用于此实施方案的溶剂包括上述的那些。
所述方法的这个实施方案还可包括将溶剂掺入到配制产品中的步骤，其可通过将溶剂加入到步骤(a)期间发生的蒸馏中，将溶剂加入到步骤(b)期间发生的氢化中，或将溶剂加入到此两个步骤中来实现。
在此实施方案中，将溶剂掺入到配制产品中可包括以下步骤中的任何两个或所有三个步骤：(i)将溶剂加入到步骤(a)中发生的蒸馏中，(ii)将溶剂加入到步骤(b)中发生的氢化中，和(ii)将溶剂加入到作为步骤(b)产物获得的氢化荆芥油中。同一溶剂可用于所有步骤中。例如，步骤(b)的氢化可在多个步骤、反应器区域或反应器中进行，并且在此情况下，溶剂向配制产品中的掺入包括将溶剂加入到部分但不是所有、或在所有步骤、区域或反应器内发生的氢化中的步骤。
在氢化反应后，可通过已知的分离方法诸如滗析或过滤，从反应混合物中回收氢化荆芥油。可通过例如柱层析，从氢化荆芥油中回收二氢荆芥内酯。
本文蒸馏和氢化荆芥油的方法提供了氢化反应产物(“HRP”)。由于HRP形式的氢化荆芥油可被掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品中，因此本发明还涉及包含HRP的组合物，并且涉及HRP及其组合物的用途。本发明的制剂，包含上述HRP化合物和可由根据本发明的此类化合物制备的组合物、制剂和其它材料、以及它们的混合物，均可用于多种目的。这些目的包括例如以有效量用作驱除多种昆虫或节肢动物物种的活性成分，用作芳香剂化合物本身，或用作香料组合物中的成分，或用作皮肤的局部的处理物。
例如，可以局部方式将本文的制剂施用到作为昆虫或节肢动物宿主的哺乳动物诸如人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、羽毛或其它表面上。诸如这些的活体生命宿主可作为吸血昆虫或节肢动物诸如咬人飞虫、恙螨、跳蚤、蚊子、扁虱和白虱的昆虫可接受食物来源。
本文的制剂还可被施用或掺入到昆虫或节肢动物的无生命宿主中，其包括例如食物源诸如生长中或已收割的植物或农作物，或适宜的生活环境诸如建筑物或构造物，或其它类似的保护性制品诸如由织物或纺织物制得的那些制品。此类无生命宿主包括例如食物产品诸如谷物储存于其中的塔楼、筒仓、箱柜、储料器、盒子和袋子，其可以是对昆虫诸如面象虫或墨西哥豆瓢虫或象鼻虫有吸引力的生活环境或食物来源。通过将本文的制剂施用到容器或制品上，或施用到通向其中的任何入口处，来将所述制剂用于驱除此类昆虫。
还可将本发明的制剂作为芳香化合物自身，或作为香料组合物中的成分，施用到人的皮肤和/或毛发上，以赋予舒适的气味或芳香；并且本发明的制剂还可通过以使用者个人施用的沐浴剂、清洗剂、调理剂、调色剂、洗剂、溅洒剂、喷雾或其它类型美容产品的形式施用到人的皮肤和/或毛发上，用作皮肤的局部处理物。
驱虫剂物质可驱使昆虫或节肢动物远离它们偏爱的宿主，无论是有生命的还是无生命的，或者使那些宿主在某些方面是无法接受的。大多数驱虫剂不是活性毒药，但却可使所期望的昆虫/节肢动物宿主、或与那些宿主相关的环境变得无吸引力或具进攻性。通常，驱虫剂是可局部施用于宿主、施用到宿主上或施用到宿主附近的制剂，或可被掺入到宿主中，以阻止昆虫/节肢动物接近或存留在宿主所在的三维空间附近。在任一种情况下，驱虫剂的作用是致使昆虫/节肢动物排斥宿主，或使它们驱离并且远离宿主，因此这最大程度地降低了对生命宿主“叮咬”的频率，或最大程度地降低了昆虫/节肢动物对生命宿主造成的伤害度。驱虫剂可为气体(与嗅觉有关)、液体或固体(与味觉有关)形式。
由于许多驱虫剂在它们的结构中既包含极性区域也包含非极性区域，因此对驱虫剂整体效力而言，一个重要的特性是表面活性。第二个特性是挥发性。驱虫剂形成与众不同的一类化合物，其中如通过对生命宿主防叮咬或无生命宿主防伤害的保护作用所测得的，宿主表面或宿主上或宿主附近的活性成分的挥发对其功效作出重要贡献。
驱虫剂物质的一个潜在方面是所述物质在其所施用的表面上方或附近的大气空间中的浓度是否达到足以驱除昆虫或节肢动物、尤其是飞行昆虫的程度。在大气空间中，期望水平的驱虫剂浓度可主要经由挥发获得，但是挥发速率受到任何表面吸收速率的影响，因此渗透入表面和透过表面几乎总是驱虫剂自表面损失的不可取模式。此考虑因素同样适用于因吸收到生命体宿主皮肤或其它表面而致的驱虫剂损失以及自由合成材料制得的无生命宿主表面的驱虫剂损失，其中所述驱虫剂物质可非期望地与存在于同一表面上的其它化学物质反应。通过物理作用诸如稀释或吸收而致的驱虫剂物质浓度损失，或通过化学作用诸如反应而致的浓度损失，在驱除爬行类昆虫/节肢动物的情况下，同样是不期望的，这是因为直接位于表面上的浓度是重要的因素。
因此，在选择用作昆虫/节肢动物驱虫剂活性物质的物质时，所述物质的固有挥发性一般是重要的考虑因素。然而，当需要用于尝试增加活性物质的持久性同时不降低并且优选增加挥发性时，可采用多种方案。例如，可将所述活性物质与聚合物和惰性成分配制在一起，以增加在其在所施用或将从其发散的表面上的持久性。然而，所述制剂中存在惰性成分，使所述制剂中的活性物质被稀释。因此，由不期望的快速挥发而导致的活性物质损失必须与简单施用过少活性物质以致无效的风险保持平衡。作为另外一种选择，所述活性成分可被包含在微胶囊中，以控制自表面或制品的损失速率；在表面上或制品中缓慢分解的前体分子可被用于控制活性成分的释放速率；或可使用增效剂来持续促使活性物质自配制组合物中蒸发出来。
例如可通过亚微胶囊包封来实现旨在施用到有生命宿主皮肤或其它表面上的活性成分的释放，其中所述活性成分被胶囊包封或包封在滋养皮肤的蛋白质中。所述蛋白质的使用浓度为例如约20重量％。驱虫剂应用包含许多这些蛋白质胶囊，所述胶囊可悬浮在水基洗剂或水中以供喷雾应用。在与皮肤接触后，蛋白质胶囊开始破碎，释放出胶囊包封的活性物质。随着每个微胶囊耗尽，随后接连替换与表面接触并且释放其活性成分的新胶囊，所述方法连续进行。对于一次应用，所述方法可花费24小时。由于蛋白质可非常有效地粘附在皮肤上，因此这些制剂对于排汗作用(因出汗而减轻)和来自其它来源的水的稀释作用具有非常高的抵抗性。
本发明制剂的一个显著优点是，它们均以相对挥发度为特征，所述相对挥发度使它们适用于在如上所述的有生命或无生命宿主表面上、表面上方和表面周围获得所期望的高浓度水平的活性成分。为此目的，可在组合物中使用一种或多种这些制剂作为活性物质或活性制剂，其中将所述制剂与载体混合，所述载体适于将所述组合物以例如液体、气溶胶、凝胶、气凝胶、泡沫或粉末(诸如可喷雾粉末或扑粉)的形式润湿或干燥施用到表面上。适宜的载体包括可用于配制多种美容产品的多种可商购获得的有机和无机液体、固体或半固体载体或载体制剂中的任何一种。当配制用于施用到人皮肤或其它表面上的组合物时，选择皮肤病学可接受的载体是重要的。适用于本文的载体可包括水、醇、硅氧烷、凡士林、羊毛脂；或可包括有机液体载体，诸如液态脂族烃(例如戊烷、己烷、庚烷、壬烷、癸烷以及它们的类似物)或液态芳族烃。
其它可用液态烃类的实例包括通过蒸馏媒以及蒸馏各种类型和等级的石化原料而制得的油，包括通过石油分馏获得的煤油。适宜的石油包括通常被称为农业喷雾油的那些(例如由石油蒸馏中的中间馏分组成并且仅轻微挥发的所谓的轻喷雾油和中喷雾油)。此类油通常是高度精炼的，并且可仅包含微量的不饱和化合物。此外，此类油一般为石蜡油，因此可用水和乳化剂乳化，稀释至更低的浓度，并且用作喷剂。可类似地使用与石蜡油相似的得自木浆硫酸盐法蒸煮的妥尔油。其它有机液体载体包括液态萜烯烃和萜烯醇，诸如α-蒎烯、二戊烯、萜品醇等。
其它适宜的载体包括硅氧烷、凡士林、羊毛脂、液态烃、农业喷雾油、石蜡油、妥尔油、液态萜烯烃和萜烯醇、脂族和芳族醇、酯、醛、酮、矿物油、高级醇、细碎的有机和无机固体材料。除了上述液态烃以外，所述载体可包含常规的乳化剂，所述乳化剂可用于使活性成分分散在水中，并且用水稀释，以用于最终应用。其它液体载体还可包括有机溶剂，诸如脂族和芳族醇、酯、醛和酮。脂族一元醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇。适宜的醇包括二元醇(诸如乙二醇和丙二醇)和频哪醇。适宜的多羟基醇包括甘油、阿拉伯糖醇、赤藓醇、山梨醇等。最后，适宜的环状醇包括环戊醇和环己醇。
常规的芳族和脂族酯、醛和酮可用作载体，并且有时可与上述醇联合使用。其它液体载体还包括相对较高沸点的石油产品，诸如矿物油和高级醇(诸如鲸蜡醇)。此外，常规或所谓的“稳定剂”(例如叔丁基亚磺酰二硫代碳酸二甲酯)可与根据本发明制得的组合物中所用的一种或多种载体联合使用，或用作所述载体的组分。
多种具有含空隙层状结构的粘土以及在化学组成、结晶度和层状形态方面类似此类粘土的合成无机材料适于在本文中用作载体。具有含空隙层状结构的适宜粘土包括绿土、高岭土、白云母、蛭石、金云母、绿脆云母、和温石绒，以及它们的混合物。优选绿土粘土和高岭土粘土。绿土粘土包括蒙脱石、贝得石、囊脱石、滑石粉、锂蒙脱石、锌蒙脱石等。高岭土粘土包括高岭石、地开石、珍珠陶土、叶蛇纹石等。最优选蒙脱石。平均粒度在0.5至50微米范围内。
昆虫/节肢动物驱虫剂组合物、尤其是施用到生命宿主皮肤或其它表面上的驱虫剂组合物的期望特性包括低毒性、抵抗因水浸或出汗而致的损失、低气味或无气味或至少舒适的气味、易于施用、以及快速形成干燥无粘性表面薄膜。具有这些特性的组合物通过使皮肤、皮、毛发、毛皮、羽毛或其它表面与可有效将昆虫/节肢动物从宿主上驱除的量的所述组合物接触，而使其能够治疗收昆虫/节肢动物侵扰的驯养动物(例如受跳蚤侵扰的狗、受白虱侵扰的家禽、或受螯蝇或扁虱侵扰的牛)，或不可避免地经历与昆虫/节肢动物接触的人。
通过将驱虫剂组合物分散到空气中，或通过将驱虫剂组合物分散成液体薄雾或掺入到粉末或粉尘中并且这将使所述组合物落在所期望的宿主的表面上，来实现有效量驱虫剂组合物在遭受昆虫/节肢动物攻击的表面(诸如生命宿主的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛，或植物或农作物的茎、杆、叶或花)上的施用。还期望通过使本文制剂与供以喷雾形式施用的短效载体组合来配制驱虫剂组合物。此类组合物可以是适于通过压缩气体或机械泵式喷雾器将活性成分分散到大气中的气溶胶、可喷雾液体或可喷雾粉末组合物。同样，以润湿或干燥形式将液体/半固体/固体驱虫剂直接铺展在宿主上(例如作为易碎固体)是使宿主表面与有效量驱虫剂接触的可用方法。
此外，还期望使本文制剂与一种或多种已知在组合物中具有驱虫性的其它化合物组合以获得协同效应。为此目的，可组合的适宜驱虫剂化合物包括荆芥内酯、荆芥酰胺、二氢荆芥内脂及其衍生物、二氢荆芥酰胺及其衍生物、苯偶酰、苯甲酸苄酯、2，3，4，5-双(丁-2-烯)四氢糠醛、聚丙二醇单丁基醚、N-丁基乙酰苯胺、6，6-二甲基-5，6-二氢-1，4-吡喃酮-2-羧酸正丁酯、己二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、琥珀酸二正丁酯、N，N-二乙基间甲基苯甲酰胺、卡百酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、2-乙基-2-丁基-1，3-丙二醇、2-乙基-1，3-己二醇、丙蝇驱、2-苯基环己醇、对-甲烷-3，8-二醇和N，N-二乙基琥珀酰胺酸正丙酯。
除一种或多种本文制剂以外，昆虫/节肢动物驱除组合物还可包含一种或多种精油和/或精油活性成分。精油包括任何类型的挥发性油，所述挥发性油得自植物并且拥有气味以及所述植物的其它特性。可用精油的实例包括：巴旦杏油、茴香油、罗勒油、月桂油、藏茴香油、小豆蔻油、雪松油、芹菜油、春黄菊油、肉桂油、香茅油、丁香油、芫荽油、枯茗油、莳萝油、桉树油、小茴香油、生姜油、葡萄柚油、柠檬油、酸橙油、薄荷油、欧芹油、椒样薄荷油、胡椒油、玫瑰油、留兰香油(薄荷醇)、甜橙油、百里香油、姜黄油、和冬青油。精油中活性成分的实例是：香茅醛、水杨酸甲酯、水杨酸乙酯、水杨酸丙酯、香茅醇、黄樟素和柠檬烯。
可通过本文制剂驱除的昆虫和节肢动物包括无脊椎动物大群中的任何成员，其成熟态(未成熟昆虫态包括幼虫和蛹)特征在于，身体可分为头部、胸部和腹部，三对腿，并且通常(但不总是)具有两对膜状翅膀。因此此定义包括多种叮咬昆虫(例如蚂蚁、蜜蜂、恙螨、跳蚤、蚊子、扁虱、黄蜂)、叮咬飞虫[例如墨蚊、绿头蝇、厩蝇、螯蝇(扰血蝇)]、蛀木昆虫(例如白蚁)、有害昆虫(例如家蝇、樟脑蟑螂(cockroaches)、白虱、蟑螂(roaches)、木虱)、和居家害虫(例如面象虫和墨西哥豆瓢虫、尘螨、蛾、蠹虫、象鼻虫)。
在另一个实施方案中，本文的制剂可被用作芳香剂材料，或用作芳香剂组合物中的活性物质，并且可以局部方式被施用在人或动物的皮肤或毛发上，以向其赋予如用于人或宠物的古龙水或香料中的舒适香味或芳香。作为另外一种选择，可通过使用作为昆虫/节肢动物驱虫剂的本文制剂来获得舒适的香味或芳香，其中所述制剂具有同时赋予驱虫性和舒适香味或芳香的双重特征。
在另一个实施方案中，通过在产品中存在本发明制剂可改善针对其它主要目的的产品的昆虫/节肢动物驱虫性和/或芳香性。那些其它产品包括，例如，沐浴剂、清洗剂、洗剂、溅洒剂、滋补剂或调色剂、沐浴和淋浴凝胶、泡沫产品(例如剃刮泡沫)、化妆品、除臭剂、洗发剂、啫喱水/护发液、个人清洁皂组合物(例如洗手皂和沐浴/淋浴皂)或其它个人护理处理物或缓和剂，和清洁剂诸如洗涤剂和溶剂，以及空气清新剂和气味移除剂。此类产品可被加工成例如可喷雾液体、气溶胶、泡沫、霜膏、油膏剂、凝胶、糊剂、粉末或易碎固体的形式。因此，加工此类产品的方法包括将本文的制剂与适宜的载体或其它惰性成分混合以有利于按所述物理形式递送，诸如易于喷雾的液体载体；用于气溶胶或泡沫的推进剂；用于霜膏、油膏剂、凝胶或糊剂的粘稠载体；或用于粉末或易碎固体的干燥或半固体载体。
任何上述产品还可包含其它治疗性或美容性活性辅剂或补充成分，如个人护理产业中典型的那些。这些的实例包括杀真菌剂、遮光剂、防晒剂、维生素、美黑剂、植物提取物、抗炎剂、抗氧化剂、自由基清除剂、类视色素、α-羟基酸、防腐剂、抗生素、抗菌剂、抗组胺剂；辅剂，诸如增稠剂、缓冲剂、螯合剂、防腐剂、胶凝剂、稳定剂、表面活性剂、软化剂、着色剂、芦荟、蜡和渗透增强剂；以及其中任何两种或更多种的混合物。
可向其中掺入本文制剂以获得昆虫/节肢动物驱除功效、或赋予改善的芳香性的无生命宿主包括制品或制成品，诸如纺织物和纤维制品、衣物、卫生制品、地毯、亚麻布，户外或军用设备诸如帐篷、防水油布、背包或蚊帐、蜡烛、纸、涂料、墨水，木材制品诸如家具、塑料制品以及其它聚合物，等等。
通过化妆品产业已知的任何相同方法，诸如稀释、混合、稠化、乳化、灌注和加压，可将本文制剂配制成组合物或掺入到组合物中以用于生物宿主。在制备期间通过混合，或通过制备后的步骤诸如喷雾或浸渍，将本文制剂掺入到用作无生命宿主的制品中。
可将本文制剂与其它组分诸如载体混合到组合物中，其量可有效地用于具体目的，诸如昆虫/节肢动物驱虫剂、芳香剂或其它皮肤护理物。组合物所含的如本文所述的HRP的量按最终产品的重量计一般不超过约80重量％，然而在某些应用中可采用更大的量，并且此量无限制。更优选地，HRP的适宜量按总组合物或配制产品的总重量计为至少约0.001重量％，并且优选约0.01重量％至最多约50重量％；并且更优选约0.01重量％至约20重量％。具体的组合物将取决于预期用途。
与HRP使用相关的其它组合物、材料和方法公开于US 2003/062,357、US 2003/079,786、US 2003/191,047和US 2006/148,842中，将每个文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的。
可将由本发明一种或多种方法获得的氢化荆芥油掺入到用于施用到人或驯养动物的皮肤、皮、毛发、毛皮、或羽毛上的配制产品中；为此目的，所述配制产品可包含一种或多种常用于化妆品产业中的辅剂或其它成分，包括公开于美国专利11/266,641和美国临时申请60/799,277中的那些，将每篇所述文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的。
凡在本文中描述某一数值范围之处，所述范围包括其端点，以及位于所述范围内的所有单独整数和分数，并且还包括由其中那些端点和内部整数和分数的所有各种可能组合形成的每一个较窄范围，以在相同程度的所述范围内形成更大数值群的子群，如同每一个那些较窄范围被明确描述一样。当本文中的数值范围被描述为大于某设定值时，所述范围仍然是有限的，并且被如本文所述的发明上下文中切实可行的值限定其上限。当本文中的数值范围被描述为小于某设定值时，所述范围仍然被非零值限定其下限。
在本说明书中，除非在使用背景下另外明确指明或相反指明，本文所述的含量、大小、范围、制剂、参数以及其它量和特性，尤其是当由术语“约”修正时，可以但不必精确，并且还可接近和/或大于或小于(按需要)所述值，以反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，并且将在指定值之外的在本发明上下文中具有与指定值相等功能和/或操作的那些值包括在所述指定值内。
在本说明书中，除非在使用背景下另外明确指明或相反指明，在本发明主题的实施方案被论述或描述为包含、包括、含有、具有、涵盖或包容某些特征或要素处，除了明确论述或描述的那些以外，一个或多个特征或要素也可存在于实施方案中。然而，本发明主题的一个可供选择的实施方案可被论述或描述为基本上由某些特征或要素组成，其中将会显著地改变操作原理或实施方案显著特性的实施方案特征或要素不存在于其中。本发明主题的另一个可供选择的实施方案可被论述或描述为由某些特征或要素组成，在所述实施方案或其非本质变型中，仅存在所具体论述或描述的特征或要素。