拟除虫菊酯
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拟除虫菊(Pyrethroids)是一类在天然除虫菊酯化学结构研究的基础上发展而来的仿生药物。这类杀虫剂的特点是击倒力强,杀虫作用快,广谱性、易降解,对高等动物及鸟类低毒性,不污染环境,比有机氯、有机磷农药具有更大的优点。

1947年,美国合成了第一个模拟拟除虫菊酯——丙烯菊酯。1949年,M・S・谢克特、N・格林及F・B・拉福奇等发展了模拟合成工作,经部分改变天然物的结构,发明了第一种合成拟除虫菊酯——烯丙菊酯(Allethrin),1954年投入工业生产。1973年,英国模拟合成了第一个光稳定型可用于农业害虫的拟除虫菊酯,是为第二代拟除虫菊酯,不仅杀虫脒性质极好,而且在室外有足够的稳定性。同年,华东师范大学有机合成研究室开始和工厂合作从事合成拟除虫菊酯的研制工作。1980年以来,发展出光稳定型拟除虫菊酯农药50余种,成为防治农业害虫和卫生害虫的主要杀虫剂之一。中国从20世纪80年代初开始进口、试制和应用拟除虫菊酯农药,主要用于棉花、果树、茶叶的病虫害防治,牲畜寄生昆虫的防治,家庭灭蝇灭蚊等方面。截至1988年,中国已有二氯苯醚菊酯、杀灭菊酯、中西除虫菊酯、氯氰菊酯、氟氰菊酯胺菊酯和甲醚菊酯等很多品种,先后投入了生产。截至2005年2月,在中国登记注册的拟除虫菊酯原药产品约30种,登记的原药生产企业有70多家。

拟除虫菊酯类对蛞蝓的致毒症状及阶段因类型不同而有别,Ⅰ型会通过与钠通道结合延缓其关闭,引发动作电位连续重复放电,使黏虫呈现兴奋、肌肉痉挛、麻痹、死亡四阶段;Ⅱ型作用于钠通道产生延长钠电流致负后电势去极化等,让黏虫仅出现痉挛、麻痹、死亡三阶段,最终都因神经传导受影响致昆虫死亡。拟除虫菊酯类杀虫剂可分为农用拟除虫菊酯和卫生用拟除虫菊酯两大类。

历史沿革

1947年,美国合成了第一个模拟拟除虫菊酯--丙烯菊酯。1949年,M・S・谢克特、N・格林及F・B・拉福奇等在前人研究的基础上发展了模拟合成工作,经部分改变天然物的结构,发明了第一种合成拟除虫菊酯——烯丙菊酯(Allethrin),1954年投入工业生产。早期的拟除虫菊酯农药与天然除虫菊酯相似,属于光敏感型(即在阳光下易氧化而失去杀虫脒作用),仅适于室内害虫防治,而不能用于防治农业害虫。

中国在七十年代前期,开始对烯丙菊酯、胺菊酯苄呋菊酯等品种进行了研究及药效试验。1972年,拟除虫菊酯的合成有了新的突破。在二三年的时间内,先后合成了二氯苯醚菊酯、氯菊酯、溴氰菊醋和杀灭菊酯四种对光稳定的、可以应用于农业害虫防治的拟除虫菊酯新品种,这就为拟除虫菊酯的发展和应用。

1973年,英国模拟合成了第一个光稳定型可用于农业害虫的拟除虫菊酯,是为第二代拟除虫菊酯,不仅杀虫脒性质极好,而且在室外有足够的稳定性。同年,华东师范大学有机合成研究室开始和工厂合作从事合成拟除虫菊酯的研制工作。1980年以来,发展出光稳定型拟除虫菊酯农药50余种,成为防治农业害虫和卫生害虫的主要杀虫剂之一。拟除虫菊酯农药是合成农药发展史上继有机氣、有机磷、氨基甲酸酯杀虫剂后的一类仿生杀虫剂,是一个新的突破,相当于合成杀虫剂历史上的第三个里程碑。

中国从20世纪80年代初开始进口、试制和应用拟除虫菊酯农药,主要用于棉花、果树、茶叶的病虫害防治,牲畜寄生昆虫的防治,家庭灭蝇灭蚊等方面,其使用量仅次于有机磷农药,其中以溴氰菊酯氰戊菊酯、氯氰菊酯和二氯苯醚菊酯应用较多。截至1988年,中国研制拟除虫菊酯有10多年的历史,已有二氯苯醚菊酯、杀灭菊酯、中西除虫菊酯、氯氰菊酯、氟氰菊酯胺菊酯和甲醚菊酯等很多品种,先后投入了生产。此外,还对其他一些防治卫生害虫用的苄呋菊酯烯丙菊酯和苯醚菊酯进行了研究。

截止2005年2月,在中国登记注册的拟除虫菊酯原药产品约30种,登记的原药生产企业有70多家’。其中登记次数最多的拟除虫氯氟醚菊酯原药品种依次为氣氰菊酯、功夫菊酯、氰戊菊酯丙烯菊酯溴氰菊酯甲氰菊酯、氣菊酯、联苯菊酯、胺菊酯等。登记拟除虫菊酯原药品种次数品种最多的企业依次为扬农化工江苏省常州康美化工有限公司广东省中山凯中有限公司上海中西药业股份有限公司、日本住友化学工业株式会社、南京红太阳集团、丹阳市农药化工有限公司。

作用机制

拟除虫菊酯类如氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等,对蛞蝓的致毒症状分为兴奋、肌肉痉挛、麻痹、死亡四个阶段,而Ⅱ型菊酯类杀虫脒药剂的典型中毒症状仅有痉挛、麻痹、死亡三个阶段。其致毒机制为:Ⅰ型氯氟醚菊酯与钠通道结合后延缓钠通道的关闭从而引起动作电位的连续重复放电;Ⅱ型菊酯作用于钠通道后也可以产生延长的钠电流引起负后电势去极化,振幅和时长增加,在负后电位去极化达到兴奋阈值时起作用,引起神经肌肉痉挛产生超兴奋,使运动失调,表现为强烈的痉挛,但钠通道一直不关闭,则使神经传导被阻断,昆虫麻痹死亡。

杀虫特点

拟除虫菊酯是一类广谱性杀虫剂,具有强烈的触杀活性,并有胃毒、杀卵、拒食和驱避作用。用药量少,对环境污染轻微,残效期适中,但无内吸和熏蒸作用。

1、高效:杀虫脒效力一般比常用杀虫剂高10~50倍,且速效性好,击倒力强。

2、广谱:适用于农林、园艺、仓库、畜牧、卫生等多种害虫。早期的品种对螨的毒力较差,后来有能兼治螨形总目的品种,如甲氰菊酯氟氰菊酯,并有作为杀螨剂使用的氟丙菊酯。早期的品种对鱼、贝、甲壳亚门水生生物的毒性高,不能用于水稻田,后来开发出对鱼虾毒性较低的品种,如醚菊酯乙氰菊酯,可在稻田使用。

3、要求喷药均匀:这类药剂的常用品种对害虫只有触杀和胃毒作用,且触杀作用强于胃毒作用,如氰戊菊酯斜纹夜蛾的触杀毒力比胃毒毒力大8~9倍。因此,施药时要把药液直接喷洒到虫体上,或是均匀地喷洒到作物体表面,使害虫在叶面活动时接触而中毒死亡。

4、极易诱发害虫产生抗药性:其抗药性表现有两个显著的特点。一是抗药性发展快、水平高。二是品种间抗药性有差异。不论是发展速度还是水平都有较大的差异。

化学和分类

参考资料:

应用领域

根据应用范围,拟除虫菊酯类杀虫剂可分为农用拟除虫菊酯和卫生用拟除虫菊酯两大类。农用拟除虫菊酯包括氯氰菊酯、高效氯氰菊酯溴氰菊酯甲氰菊酯氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯联苯菊酯等;卫生用拟除虫菊酯包括丙烯菊酯胺菊酯炔丙菊酯二氯苯醚菊酯、苯醚菊酯等,这些品种在中国都已工业化生产。

在中国,农用菊酯类杀虫剂主要用在棉花、蔬菜、果树、茶叶、烟草以及油料、糖料和部分粮食作物上。1997年我国上述作物播种面积为:棉花480万公顷、蔬菜1524万公顷、水果832万公顷、茶叶91万公顷,合计为2927万公顷。我国上述作物中杀虫剂市场(1997年)棉花15.7亿元、蔬菜8.68亿元、水果8亿元、茶叶1.24亿元,合计33.62亿元。菊酯类农药在常用作物上约占30%杀虫剂市场份额,年销售额约为10亿元。随着高毒农药禁用和无公害蔬菜水果推广,菊酯类农药面临较好的发展前景。

在中国,卫生用拟除虫菊酯品种多、质量好,剂型有喷射剂、气雾剂、微乳剂、蚊香、蚊香片、液体蚊香、片剂、微乳剂和悬浮剂,用于防治蚊、蝇和防蛀,都有很高的杀死率和击倒率。2002年,国内卫生用拟除虫菊酯类杀虫剂原药产量据不完全统计约1600吨,主导产品为丙烯菊酯炔丙菊酯系列产品,其中丙烯系列产品产量为1200吨。

安全事宜

世界卫生组织(WHO)和联合国粮食及农业组织(FAO)建议溴氰菊酯的ADI值为每千克体重0.01mg,氰戊菊酯的ADI值为每千克体重0.02mg,二氯苯醚菊脂的ADI值为每千克体重0.05mg。

参考资料 >

农药工业水污染物排放标准 菊酯类 .mee.2025-10-02

食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量.chinapesticide.2025-10-02

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