Пиперонилбутоксид
Пиперонилбутоксид (ППБ) – вещество, усиливающее эффективность синтетических пиретроидов, природных инсектицидов пиретринов и ротенона, а также, по некоторым данным карбаматов и неоникотиноидов. Синтезирован в 1940-х годах на основе масла сассафраса, добываемого из нескольких видов деревьев в Бразилии, Вьетнаме и Китае; впервые запатентован в США в 1947 году. Новый процесс производства ППБ, в котором вместо масла сассафраса используют катехол, запатентован в 1998 году в Италии. Известен также как PBO, бутацид, пиперонила бутоксид.
ППБ представляет собой маслянистую жидкость, от светло-жёлтого до коричневого цвета, со слабым характерным запахом. Растворимость в воде низкая – 14,3 мг/л, в органических растворителях значительно выше. Термическое разложение идёт при температуре 164 °C, при 179 °C возможно воспламенение; склонность к испарению невысокая. На свету пиперонилбутоксид быстро разрушается, поэтому он способен повышать только острое действие инсектицидов.
Период полураспада под действием света составляет в воде 8,4 часа, на воздухе 3,4 часа, в почве 1-3 дня. Без ультрафиолетовых лучей DT50 в почве 14 дней, в воде вещество стабильно. В почвах, богатых органическим веществом ППБ задерживается, а из песчаных почв быстро выщелачивается. На поверхности растений три четверти нанесенного вещества разрушается за 10 дней.
Чистота производимого в мире пиперонилбутоксида в среднем 94 %. Как активный ингредиент ППБ входит в состав более 2000 средств, которые выпускаются в разных формах: дуст, концентрат эмульсии, спрей, туманообразователь, смачивающийся порошок, аэрозоль под давлением, шампунь, покрытие для бумаги.
Смотреть инсектициды с ППБ в составе
Действие
Пиперонилбутоксид имеет небольшую инсектицидную активность, но с пиретринами, пиретроидами, карбаматами и ротеноном он проявляет синергизм – совместное действие, при котором токсический эффект смеси выше простой суммы эффектов компонентов. В целом любая комбинация веществ, увеличивающая содержание инсектицида в организме, тем самым повышающая эффективность атаки мишени – синергизм, а стимулирующее процесс вещество – синергист.
Синергист действует независимо от других веществ в смеси по своему механизму со своей скоростью. ППБ подавляет систему детоксикации насекомых, ингибируя фермент монооксигеназа цитохрома P450, который вызывает окислительное расщепление токсичных веществ.
Когда действие фермента остановлено, инсектицида в насекомых остаётся больше, и он дольше проявляет смертоносный эффект; в итоге можно меньшим количеством достичь того же результата. Пиперонилбутоксид значительно снижает токсические дозы природных пиретринов, так как их детоксикация осуществляется в основном окислением, катализируемым монооксигеназой.
Резистентность насекомых ко многим классам химических соединений в большинстве случаев обеспечивается повышением активности ферментов детоксикации. Поэтому использование синергистов против резистентных популяций насекомых повышает их чувствительность к инсектицидам. Исследование эффективности пиретроидов против резистентных малярийных комаров в Гане в 2015 году показало, что предварительная обработка насекомых ППБ повысила их смертность от дельтаметрина с 50,2 до 91 % и от перметрина с 32,6 до 71 %.
Применение
Пиперонилбутоксид применяют в качестве синергиста с природными пиретринами и синтетическими пиретроидами 1 и 2 поколения:
• для борьбы с насекомыми-вредителями в жилых домах и вокруг них, а также на различных объектах, на предприятиях по производству, хранению и реализации продуктов;
• при обработках растений до и после уборки и запасов зерна;
• в ветеринарии для уничтожения эктопаразитов животных;
• при лечении людей, зараженых вшами и чесоточными клещами;
• по рекомендации ВОЗ в программах борьбы с кровососущими насекомыми, в том числе для пропитки противомоскитных сеток.
ППБ используется в соотношении от 5 до 20 частей на одну часть пиретрина или пиретроида. Эффективность этих смесей зависит не только от процентного содержания инсектицида, но и от соотношения его с синергистом. Возможны комбинации карбаматов с ППБ, в которых он подавляет резистентность к этому классу инсектицидов; их используют нечасто по сравнению с пиретринами и пиретроидами.
Применяют пиперонилбутоксид и с природным инсектицидом ротеноном, безопасным для человека. Ротенон получают из некоторых бобовых растений Южной Америки; используют против вшей у молочного скота и против яблоневой плодожорки. ППБ не применяют самостоятельно, так как его инсектицидная способность невелика.
Токсичность
Согласно классификации ВОЗ токсичность пиперонилбутоксида для млекопитающих и птиц низкая; LD50 для крысы 7220, для кошки и собаки 7500, для птиц 2250 мг/кг. Вещество плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта, у собак 80% выводится с фекалиями; поглощенная фракция быстро расщепляется и выводится с мочой.
В исследовании на добровольцах кожей рук абсорбировалось только 2% нанесённого вещества за 30 минут. При попадании на кожу и в глаза может быть небольшое раздражение, сенсибилизирующий эффект не выявлен. Однако, по российской классификации ГОСТ 12.1.007-76 пиперонилбутоксид относится к веществам III класса опасности – умеренно токсичным.
Лабораторные данные показали, что очень большие дозы, поедаемые или вдыхаемые животными, вызывают снижение аппетита, насморк, слезотечение, затрудненное дыхание, раздражительное поведение. В таких исследованиях ППБ мог вызвать анемию, изменения в печени, повышение уровня метаболических ферментов.
Для пресноводных и морских рыб ППБ умеренно токсичен, для водных беспозвоночных и земноводных в фазе головастика высоко токсичен, для пчел практически не токсичен.
Люди редко подвергаются воздействию только пиперонилбутоксида, он всегда применяется по крайней мере с одним инсектицидом. Токсичность смеси определяется тем компонентом, активность которого выше, и зависит от его количества и действия на организм.