Neonikotinoidok Peszticidek és metabolitok

Ingrid Hayenga

Senior Chemist R&D Europe

AnalytiX Volume 9 Issue3

Az aktív neonikotinoid

2008 tavaszán a németországi Baden-Württemberg tartományból a méhek tömeges pusztulását jelentették. A német Szövetségi Fogyasztóvédelmi és Élelmiszer-biztonsági Hivatal (BVL) azonnal intézkedett, és elrendelte nyolc, repcében (repce) és csemegekukoricában használt vetőmagkezelő termék engedélyének azonnali felfüggesztését, amelyek a következő neonikotinoid növényvédő szereket tartalmazzák: imidakloprid, klotianidin, tiametoxam és metiokarb. A német Szövetségi Kutatóközpont a termesztett növényekkel kapcsolatban a vizsgált 30 elpusztult méh közül 29-et a klotianidinnel való érintkezés ölt meg. Ezt azzal hozták összefüggésbe, hogy nem alkalmazták azt a "ragasztó" szert, amely a vegyületet a magvak héjához rögzíti. A gyártó azt állítja, hogy a rögzítőszer nélkül a vegyület a vetett repcéből és csemegekukoricából a környezetbe sodródott, és így a méhekre is hatással volt.

1. ábra. Neonikotinoidok

Hatásmód

A neonikotinoidok meglehetősen új vegyi anyagok, de egyedülálló szelektivitásuk miatt a rovarölő szerek kulcsfontosságú összetevőiként honosodtak meg. A neonikotinoidok hatásmechanizmusa hasonló a természetes rovarölőszer, a nikotin hatásmechanizmusához. Szelektíven kötődnek és kölcsönhatásba lépnek a rovarok nikotinos acetilkolin receptorhelyével. Amikor a neonikotinoidok a rovar kötőhelyéhez kötődnek, a nitro- vagy cianocsoportból álló elektronegatív csúcsuk kölcsönhatásba lép a rovar receptorának egy egyedi kationos alhelyével. Ezzel szemben a protonált nikotinoidok hatása az emlősök receptorához való kötődéshez kationos kölcsönhatást igényel. A rovarokban a neonikotinoidok bénulást okoznak, ami gyakran néhány órán belül halálhoz vezet; az emlősökre azonban sokkal kevésbé mérgezőek, és a WHO/EPA osztályozás szerint ezek a vegyületek a II. vagy III. osztályba sorolhatók. Mivel a neonikotinoidok egy specifikus idegpályát blokkolnak, amely a rovarokban nagyobb mennyiségben fordul elő, mint a melegvérű állatokban, ezek a rovarölő szerek szelektíven mérgezőbbek a rovarokra, mint az emlősökre. Ez a célpont-szelektivitás a neonikotinoidok kedvező toxikológiai tulajdonságainak egyik fő tényezője.

Metabolizmus

Metiokarb

A metiokarb nem tartozik a neonikotinoidok csoportjába, de a betiltott vetőmagkezelő szerek egyik összetevője. Főként atkaölőszerként, kukoricán a gyümölcslégy, repcén a bolhabogár elleni vetőmagkezelésre, puhatestű- és madárriasztószerként használják. Erős idegméreg-karbamát, és kolinészteráz-gátlóként hat. A fő anyagcsere-útvonalak a karbonilcsoport hasadása és a kénatom oxidációja. A talajba vagy vízbe kerülve a metiokarb elég gyorsan hidrolizálódik
4-metil-tio-3,5-dimetilfenollá és metilkarbaminsavvá. Az oxidáció során metiokarb-szulfon vagy metiokarb-szulfoxid keletkezik.

2. ábra. A metiokarb főbb metabolitjai

Imidakloprid

Az imidakloprid a nikotinos acetilkolinreceptor e típusára való specifitása miatt a rovarok kivételével a legtöbb állatra nézve alacsony toxicitása miatt lehetővé teszi, hogy más neurotoxinokhoz (különösen a szerves foszfátokhoz képest) alacsonyabb koncentrációkat használjanak rovarirtásra. Szisztémás rovarölőszerként alkalmazva a növényi gyökerek veszik fel, és a xilémán keresztül diffundál a növényben; szisztémás tulajdonságai ezután azon alapulnak, hogy a rovarok lenyelik a rovarölőszert.

A szervezetben a fő metabolitok a 6-klór-nikotinsav, a 6-hidroxinikotinsav és a 6-Metilmerkaptonikotinsav.

3. ábra. Az imidakloprid főbb metabolitjai

Klothianidin

A klothianidin az egyik legújabb neonikotinoid és szisztémás rovarölő szer. Elsősorban vetőmagkezelésre használják. Fő metabolitjai az 1-metil-3-nitroguanidin (MNG), nitroguanidin (NTG), N-(2-klórtiazol-5-il-metil)-N-nitroguanidin (TZNG), N-(2-klórtiazol- 5-il-metil)-N-metil-karbamid (TZMU).

4. ábra. A klotianidin főbb metabolitjai

Thiamethoxam

A thiamethoxam a neonikotinoidok (2. generációs) tianicotinil vegyületek új osztályába tartozik. Ezek egy klórtiazol heterociklussal rendelkeznek. A növényben kifejtett hatásmechanizmusa hasonló az ezen anyagosztály többi tagjához. Fő metabolitjai az alábbiakban vannak felsorolva. Örömmel kínálunk ügyfeleinknek különféle deuterált és nem deuterált neonikotinoidokat standard minőségben, valamint számos fő metabolitot.

5. ábra. A tiametoxam főbb metabolitjai