Piperonyl butoxide là một hoạt chất hữu cơ dạng lỏng màu vàng nhạt đến nâu nhạt, được sử dụng làm thành phần hiệp đồng trong các công thức thuốc trừ sâu . Nghĩa là, mặc dù bản thân nó không có hoạt tính diệt côn trùng nhưng nó làm tăng hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu như carbamate, pyrethrins , pyrethroids và rotenone . Nó là một dẫn xuất bán tổng hợp của safrole .
Nguồn gốc
Piperonyl butoxide được phát triển vào cuối những năm 1930 và đầu những năm 1940 để nâng cao hiệu quả của thuốc trừ sâu pyrethrum có nguồn gốc tự nhiên . Pyrethrum là một loại thuốc trừ sâu mạnh có tác dụng tiêu diệt muỗi và các vật truyền bệnh khác, từ đó mang lại lợi ích sức khỏe cộng đồng, chẳng hạn như ngăn ngừa bệnh sốt rét. Mặc dù thể hiện ít hoạt động diệt côn trùng nội tại, Piperonyl butoxide làm tăng hiệu quả của pyrethrins, do đó được gọi là chất hiệp đồng. Piperonyl butoxide được cấp bằng sáng chế lần đầu tiên vào năm 1947 tại Mỹ bởi Herman Wachs.
Công dụng hoạt chất
Piperonyl butoxide được đăng ký lần đầu tiên tại Hoa Kỳ vào những năm 1950. PBO chủ yếu được sử dụng kết hợp với thuốc trừ sâu, chẳng hạn như pyrethrins tự nhiên hoặc pyrethroid tổng hợp, theo tỷ lệ (PBO: pyrethrins) từ 3:1 đến 20:1. Xuất hiện trong hơn 1.500 sản phẩm đã đăng ký EPA Hoa Kỳ, Piperonyl butoxide là một trong những chất hiệp đồng được đăng ký phổ biến nhất được đo bằng số lượng công thức mà nó hiện diện. Nó được phê duyệt để áp dụng trước và sau thu hoạch cho nhiều loại cây trồng và hàng hóa, bao gồm ngũ cốc, trái cây và rau quả. Tỷ lệ nộp đơn thấp; tỷ lệ đơn lẻ cao nhất là 0,5 lbs PBO/mẫu Anh.
Nó được sử dụng rộng rãi như một thành phần của thuốc trừ sâu để kiểm soát côn trùng gây hại trong và xung quanh nhà, trong các cơ sở xử lý thực phẩm như nhà hàng, và cho các ứng dụng của con người và thú y chống lại ký sinh trùng (chấy, ve, bọ chét).
Nhiều loại sản phẩm chứa Piperonyl butoxide gốc nước như thuốc xịt vết nứt và kẽ hở, máy chạy bộ giải phóng toàn bộ và thuốc xịt côn trùng bay được sản xuất và bán cho người tiêu dùng để sử dụng trong gia đình. PBO có vai trò quan trọng đối với sức khỏe cộng đồng với tư cách là chất hiệp đồng được sử dụng trong công thức pyrethrins và pyrethroid dùng để kiểm soát muỗi (ví dụ: thuốc xịt không gian, thuốc xịt bề mặt và màn ngủ). Do đặc tính diệt côn trùng hạn chế, nếu có, PBO không bao giờ được sử dụng một mình.
Thuốc diệt côn trùng có hoạt chất Piperonyl butoxide
| Tên thương mại | Thương hiệu | Phân loại |
|---|---|---|
| Per japan 525EC | Dona Pacific (VN) | Mùi nhẹ |
| Permethrin Plus | Ascot International (Anh Quốc) | Mùi nhẹ |
Cơ chế hoạt động của Piperonyl butoxide
Piperonyl butoxide hoạt động như một chất hiệp đồng diệt côn trùng bằng cách ức chế các cơ chế bảo vệ tự nhiên của côn trùng, trong đó quan trọng nhất là hệ thống oxydase chức năng hỗn hợp , (MFO), còn được gọi là hệ thống cytochrome P-450 .
Hệ thống MFO là con đường giải độc chính ở côn trùng và gây ra sự phân hủy oxy hóa của thuốc trừ sâu như pyrethrins và pyrethroid tổng hợp – do đó khi PBO được thêm vào, nồng độ thuốc trừ sâu cao hơn vẫn tồn tại trong côn trùng để phát huy tác dụng gây chết người. Một hệ quả quan trọng của đặc tính này là, bằng cách tăng cường hoạt động của một loại thuốc trừ sâu nhất định, có thể sử dụng ít hơn để đạt được kết quả tương tự.
PBO dường như không có tác động đáng kể đến hệ thống MFO ở người. Piperonyl butoxide được phát hiện là một chất đối kháng trung tính, hiệu lực thấp, hiệu quả của các thụ thể CB1 kết hợp với G-protein .
Các chất hiệp đồng khác cho thuốc trừ sâu pyrethroid bao gồm Sesamex và “Sulfoxide” (không nên nhầm lẫn với nhóm chức năng).
Hoạt chất Pirimiphos-methyl có độc hại không?
Nhiều nghiên cứu về độc tính đã được tiến hành trong 40 năm qua về Piperonyl butoxide để xem xét đầy đủ các tác động độc hại tiềm ẩn. Những nghiên cứu này được thực hiện phù hợp với các yêu cầu pháp lý do EPA Hoa Kỳ hoặc các cơ quan quốc tế khác đưa ra.
Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện theo Thực hành Phòng thí nghiệm Tốt (GLP) của EPA Hoa Kỳ, một hệ thống quy trình và kiểm soát để đảm bảo tính nhất quán, tính toàn vẹn, chất lượng và khả năng tái tạo của các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm được thực hiện nhằm hỗ trợ đăng ký thuốc trừ sâu. Các loại nghiên cứu sau đây đã được thực hiện để hỗ trợ đăng ký PBO:
Piperonyl butoxide Nghiên cứu độc tính cấp tính
Các nghiên cứu về độc tính cấp tính Piperonyl butoxide được thiết kế để xác định các mối nguy tiềm ẩn do phơi nhiễm cấp tính. Các nghiên cứu thường sử dụng một hoặc một vài liều lượng cao trong một khoảng thời gian ngắn. Dữ liệu được sử dụng để xây dựng các tuyên bố phòng ngừa thích hợp trên nhãn sản phẩm thuốc trừ sâu. Các nghiên cứu cấp tính xác định:
- Độc tính qua da
- Kích ứng mắt
- Độc tính qua đường hô hấp
- Độc tính qua đường miệng
- Kích ứng da
- Gây mẫn cảm da
PBO có độc tính cấp tính thấp qua đường uống, hô hấp và qua da ở người lớn. Nó ít gây kích ứng cho mắt và da. Nó không phải là chất gây mẫn cảm cho da.
Piperonyl butoxide Hấp thụ qua da
Dữ liệu hiện có chỉ ra rằng ít hơn 3% lượng trên da (cẳng tay) được hấp thụ trong khoảng thời gian 8 giờ. Các nghiên cứu khác với công thức thuốc diệt cỏ chỉ ra rằng khoảng 2% thấm qua da và khoảng 8% thấm qua da đầu.
Piperonyl butoxide Rối loạn nội tiết
Đạo luật Bảo vệ Chất lượng Thực phẩm (FQPA) năm 1996 yêu cầu EPA Hoa Kỳ giải quyết vấn đề rối loạn nội tiết. Kể từ khi FQPA được thông qua, EPA Hoa Kỳ đã phát triển một chất gây rối loạn nội tiết hai tầng chương trình sàng lọc (EDSP) được thiết kế để kiểm tra tác động tiềm ẩn của các chất lên hệ thống hormone estrogen, androgen và tuyến giáp (EAT) ở cả người và động vật hoang dã. Cấp 1 bao gồm 11 xét nghiệm và được thiết kế để xác định xem một chất có khả năng tương tác với hệ thống hormone EAT hay không.
Nếu kết quả chỉ ra mối quan hệ, hóa chất sẽ chuyển sang thử nghiệm Cấp 2. Mục đích của Cấp 2 là xác định xem một chất tương tác với hệ thống hormone EAT có gây tác động xấu đến con người hoặc động vật hoang dã hay không và phát triển phản ứng theo liều lượng, kết hợp với dữ liệu phơi nhiễm, có thể được sử dụng để đánh giá rủi ro.
Piperonyl butoxide là một trong những hóa chất được EPA lựa chọn để tham gia nỗ lực ban đầu theo EDSP. EPA đã ban hành danh sách hóa chất đầu tiên để thử nghiệm EDSP vào năm 2009, bao gồm hơn 60 hóa chất thuốc trừ sâu, bao gồm cả chất hiệp đồng thuốc trừ sâu PBO. Danh sách hóa chất đầu tiên để sàng lọc EDSP không dựa trên khả năng hoạt động nội tiết hoặc khả năng gây tác dụng phụ.
Đúng hơn, danh sách này dựa trên mức độ ưu tiên của EPA về khả năng phơi nhiễm. PBO được thêm vào danh sách này vì tính sử dụng rộng rãi của nó (1500 sản phẩm được đăng ký với US EPA) và mọi người có thể tiếp xúc với Piperonyl butoxide ở mức độ thấp trong chế độ ăn uống của họ, từ các bề mặt được xử lý trong nhà của họ (ví dụ: thảm) và trong một số nơi nhất định. nghề nghiệp (ví dụ, người điều hành kiểm soát dịch hại).
Không có bằng chứng nào cho thấy PBO phá vỡ hoạt động bình thường của hệ thống nội tiết . Điều này bao gồm dữ liệu được phát triển gần đây để đánh giá khả năng tương tác của PBO với hệ thống nội tiết. Lực lượng đặc nhiệm Piperonyl Butoxide II, một nhóm các công ty sản xuất hoặc tiếp thị các sản phẩm có chứa PBO, đã tiến hành tất cả 11 sàng lọc EDSP Cấp 1 và đã nộp tất cả các tài liệu và báo cáo nghiên cứu cần thiết.
EPA Hoa Kỳ dự định sử dụng phương pháp tiếp cận dựa trên bằng chứng (WoE) để đánh giá kết quả EDSP Cấp 1. Mặc dù cơ quan này đã ban hành hướng dẫn WOE nhưng chưa có đánh giá WOE thực tế nào được tiến hành và công bố cho những người đăng ký. PBTFII đã tiến hành phân tích WoE cho PBO phù hợp với hướng dẫn của EPA.
Phân tích WoE cho Piperonyl butoxide kiểm tra từng xét nghiệm EDSP Cấp 1 được thực hiện cho PBO. Nó thảo luận về mục đích của xét nghiệm, tóm tắt thiết kế và kết quả nghiên cứu, đồng thời đưa ra kết luận tổng thể cho từng xét nghiệm. Sau đó, tất cả 11 xét nghiệm riêng lẻ sẽ được xem xét cùng nhau để đưa ra kết luận chung về kết quả của pin Cấp 1. Đối với một số xét nghiệm, thông tin liên quan đến khoa học khác cũng được coi là một phần của đánh giá.
Mục đích của phân tích WoE là để xác định xem PBO có khả năng tương tác với hệ thống nội tiết hay không, như được xác định bằng các xét nghiệm EDSP Cấp 1, toàn bộ pin Cấp 1 và OSRI. Việc xác định rằng một hóa chất có khả năng tương tác với hệ thống nội tiết sẽ dẫn đến nhu cầu xét nghiệm EDSP Cấp 2. EPA đang có kế hoạch đưa ra đánh giá WOE vào cuối năm 2014 hoặc đầu năm 2015.
Piperonyl butoxide có gây ung thư không ?
Các nghiên cứu cận mãn tính và mãn tính kiểm tra độc tính của việc tiếp xúc lâu dài và lặp đi lặp lại với hóa chất. Chúng có thể dao động từ 90 ngày đối với các nghiên cứu cận mãn tính, đến 12–24 tháng đối với các nghiên cứu mãn tính trọn đời, được thiết kế để xác định khả năng gây ung thư . Chúng cũng nhằm mục đích xác định bất kỳ tác động không phải ung thư nào, cũng như mức độ tác dụng phụ không thể quan sát được (NOAEL) rõ ràng được sử dụng để đánh giá rủi ro. Các nghiên cứu được thực hiện trên PBO bao gồm:
- Nghiên cứu độc tính qua đường hô hấp trong 90 ngày
- Nghiên cứu độc tính mãn tính/gây ung thư kéo dài 18 tháng ở chuột
- Nghiên cứu độc tính mãn tính/gây ung thư kéo dài 24 tháng ở chuột
NOAEL được lấy từ PBO từ cả nghiên cứu cận mãn tính và mãn tính. Các NOAEL này được EPA sử dụng để tiến hành đánh giá rủi ro đối với tất cả các hoạt động sử dụng PBO riêng lẻ nhằm đảm bảo rằng tất cả các sản phẩm đã đăng ký với PBO đều có độ tin cậy hợp lý là không gây hại khi sử dụng theo hướng dẫn trên nhãn.
Piperonyl butoxide gây ra sự gia tăng khối u gan ở những con chuột ăn lượng PBO cao trong chế độ ăn trong suốt cuộc đời của chúng. Việc xác định và phân tích khoa học về các sự kiện quan trọng dẫn đến sự hình thành khối u gan chuột cho thấy các sự kiện này khó có thể xảy ra ở người.
EPA phân loại Piperonyl butoxide là chất gây ung thư nhóm C – “có thể gây ung thư cho con người.” Dưới sự bảo trợ của Liên hợp quốc, Cuộc họp chung về dư lượng thuốc trừ sâu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp/Tổ chức Y tế Thế giới (FAO/WHO) đã đánh giá toàn bộ nội dung độc tính của PBO nhiều lần kể từ năm 1965. Họ kết luận rằng, với liều lượng được quốc tế chấp nhận tiêu chuẩn về liều dung nạp tối đa, PBO không được coi là chất gây ung thư ở chuột, do đó dẫn đến kết luận rằng PBO không gây ung thư cho con người.
