Pyperonyl butoxide là hoạt chất gì ?

Published Date: 05/12/2022
Đánh giá

Pyperonyl butoxide là hoạt chất gì ?

Piperonyl butoxide ( PBO ) là một hợp chất hữu cơ chất lỏng màu vàng nhạt đến nâu nhạt được sử dụng như một thành phần hiệp đồng của các công thức thuốc trừ sâu . Tức là, mặc dù không có hoạt tính diệt trừ thuốc trừ sâu riêng nào, nhưng nó tăng cường hiệu lực của một số loại thuốc trừ sâu như carbamat, pyrethrins , pyrethroids và rotenone . Nó là một dẫn xuất bán tổng hợp của safrole

Lịch sử 

PBO được phát triển vào cuối những năm 1930 và đầu những năm 1940 để nâng cao hiệu suất của thuốc trừ sâu pyrethrum có nguồn gốc tự nhiên . Pyrethrum đã và là một loại thuốc trừ sâu quan trọng chống lại muỗi và các vật trung gian truyền bệnh khác, do đó mang lại lợi ích sức khỏe cộng đồng, ví dụ như ngăn ngừa bệnh sốt rét. Mặc dù thể hiện rất ít hoạt động diệt côn trùng nội tại của riêng nó, PBO làm tăng hiệu quả của pyrethrins, do đó được gọi là chất tổng hợp. PBO lần đầu tiên được cấp bằng sáng chế vào năm 1947 tại Mỹ bởi Herman Wachs.

Sử dụng 

PBO lần đầu tiên được đăng ký tại Hoa Kỳ vào những năm 1950. PBO chủ yếu được sử dụng kết hợp với thuốc diệt côn trùng, chẳng hạn như pyrethrins tự nhiên hoặc pyrethroid tổng hợp, với tỷ lệ (PBO: pyrethrins) nằm trong khoảng từ 3: 1 đến 20: 1. Xuất hiện trong hơn 1.500 sản phẩm đã đăng ký EPA của Hoa Kỳ, PBO là một trong những chất hiệp lực được đăng ký phổ biến nhất được đo bằng số lượng công thức mà nó có mặt. Nó được chấp thuận 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 ứng dụng thấp; tỷ lệ đơn lẻ cao nhất là 0,5 lbs PBO / mẫu Anh.

Nó được sử dụng rộng rãi như một thành phần thuốc diệt côn trùng để kiểm soát côn trùng gây hại trong và xung quanh nhà, trong các cơ sở chế biến 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 PBO dạng nước như thuốc xịt vết nứt và kẽ hở, thuốc xịt phóng thích toàn bộ và thuốc xịt côn trùng bay được sản xuất và bán cho người tiêu dùng sử dụng tại nhà. PBO có vai trò quan trọng đối với sức khỏe cộng đồng như một chất hiệp lực được sử dụng trong các công thức pyrethrins và pyrethroid được sử dụng để kiểm soát muỗi (ví dụ như thuốc xịt không gian, thuốc xịt bề mặt và màn ngủ). Vì tính chất diệt côn trùng hạn chế, nếu có, PBO không bao giờ được sử dụng một mình.

Cơ chế hoạt động 

PBO hoạt động như một 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 oxidase chức năng hỗn hợp , (MFOs) còn được gọi là hệ thống cytochrome P-450 . Hệ thống MFO là con đường khử độc cơ bản ở côn trùng và gây ra sự phân hủy oxy hóa của thuốc diệt côn trùng như pyrethrins và pyrethroid tổng hợp – do đó khi PBO được thêm vào, lượng thuốc trừ sâu cao hơn vẫn còn trong côn trùng để thực hiện tác dụng gây chết của chúng. Một hệ quả quan trọng của đặc tính này là, bằng cách tăng cường hoạt động của một loại thuốc diệt côn trùng nhất định, có thể sử dụng ít thuốc hơn để đạt được kết quả tương tự.

PBO dường như không có ảnh hưởng đáng kể đến hệ thống MFO ở người. PBO được phát hiện là một chất đối kháng trung tính, hiệu quả, hiệu lực thấp của các thụ thể CB1 kết hợp với protein G. 

Các chất hiệp lực khác cho thuốc trừ sâu pyrethroid bao gồm Sesamex và “Sulfoxide” (không nên nhầm lẫn với nhóm chức năng).

Quy định 

PBO được quy định ở Hoa Kỳ và một số quốc gia khác như một loại thuốc trừ sâu, mặc dù PBO không có đặc tính này. Đạo luật về thuốc diệt côn trùng, thuốc diệt nấm và động vật gặm nhấm của Liên bang Hoa Kỳ (FIFRA), đạo luật trao quyền cho EPA Hoa Kỳ để điều chỉnh thuốc trừ sâu, bao gồm một số hiệp lực nhất định trong định nghĩa của nó về “thuốc trừ sâu” và do đó phải được phê duyệt và đăng ký như các sản phẩm tiêu diệt sâu bệnh, chẳng hạn như thuốc diệt côn trùng có công thức PBO. Đăng ký thuốc bảo vệ thực vật là quá trình mà qua đó EPA Hoa Kỳ kiểm tra các thành phần của thuốc trừ sâu, nơi và cách thức sử dụng thuốc trừ sâu (ví dụ: thuốc trừ sâu toàn bộ phòng, vết nứt và kẽ hở, v.v.) và cách sử dụng cụ thể (số lượng và tần suất sử dụng của nó). US EPA cũng đánh giá thuốc bảo vệ thực vật để đảm bảo rằng nó sẽ không có những tác động bất lợi không đáng có đối với con người, môi trường và các loài không phải mục tiêu. Hoa Kỳ EPA phải đăng ký thuốc trừ sâu trước khi chúng có thể được bán hoặc phân phối tại Hoa Kỳ. Cần phải đăng ký cho chính loại thuốc bảo vệ thực vật đó, cũng như cho tất cả các sản phẩm có chứa nó. Tổ chức Y tế Thế giới công nhận giá trị sức khỏe cộng đồng của PBO khi được sử dụng cùng với pyrethroid tổng hợp deltamethrin hoặc permethrin dùng trong màn chống muỗi.

Đánh giá mối nguy 

Nhiều nghiên cứu về chất độc đã được thực hiện trong 40 năm qua trên PBO để kiểm tra toàn bộ các tác động độc hại tiềm ẩn. Các nghiên cứu này được thực hiện theo các yêu cầu pháp lý do EPA Hoa Kỳ hoặc các cơ quan quốc tế khác đưa ra. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành theo Thực hành Phòng thí nghiệm Tốt của EPA Hoa Kỳ (GLP), một hệ thống các 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 bảo vệ thực vật. Các loại nghiên cứu sau đã được thực hiện để hỗ trợ đăng ký PBO

Nghiên cứu độc tính cấp tính 

Các nghiên cứu về độc tính cấp tính được thiết kế để xác định các nguy cơ tiềm ẩn do phơi nhiễm cấp tính. Các nghiên cứu thường sử dụng một hoặc một vài liều cao trong một khoảng thời gian ngắn. Dữ liệu được sử dụng để xây dựng các tuyên bố phòng ngừa thích hợp cho nhãn sản phẩm thuốc trừ sâu. Các nghiên cứu cấp tính xác định:

  • Nhiễm độc da
  • Kích ứng mắt
  • Độc tính khi hít phải
  • Độc tính qua đường miệng
  • Kích ứng da
  • Nhạy cảm da

PBO có độc tính cấp tính thấp qua đường uống, đường hô hấp và qua da ở người lớn. Nó ít gây kích ứng cho mắt và da. Nó không phải là một chất kích ứng da.

Sự hấp thụ qua da 

Dữ liệu có sẵn 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 ấu trùng chỉ ra rằng khoảng 2% qua da và khoảng 8% qua da đầu.

Sự gián đoạn 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 thông qua FQPA, US EPA 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 tàng của các chất lên hệ thống hormone estrogen, androgen và tuyến giáp (EAT) ở cả người và động vật hoang dã. Bậc 1 bao gồm 11 xét nghiệm và được thiết kế để xác định xem một chất có tiềm 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 Bậc 2 là xác định xem một chất tương tác với hệ thống hormone EAT có gây ra tác dụng phụ đối với con người hoặc động vật hoang dã và phát triển phản ứng liều lượng, kết hợp với dữ liệu phơi nhiễm, có thể được sử dụng để đánh giá rủi ro. PBO là một trong những hóa chất được EPA lựa chọn để trở thành một phần trong nỗ lực ban đầu của 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 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. Thay vào đó, danh sách dựa trên mức độ ưu tiên của EPA liên quan đến khả năng tiếp xúc. PBO đã được thêm vào danh sách này vì mô hình sử dụng rộng rãi (1500 sản phẩm được đăng ký với US EPA) và mọi người có thể tiếp xúc với mức PBO thấp trong chế độ ăn uống của họ, từ các bề mặt được xử lý trong nhà của họ (ví dụ: thảm) và một số nghề nghiệp (ví dụ, người vận hành kiểm soát dịch hại).

Không có bằng chứng nào cho thấy PBO làm gián đoạn hoạt động bình thường của hệ thống nội tiết . Điều này bao gồm dữ liệu được phát triển gần đây để đánh giá sự tương tác có thể có của PBO với hệ thống nội tiết. Piperonyl Butoxide Task Force II, một nhóm các công ty sản xuất hoặc tiếp thị các sản phẩm có chứa PBO, đã tiến hành tất cả 11 màn hình EDSP Tier 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 trọng lượng bằng chứng (WoE) để đánh giá kết quả EDSP Cấp 1. Mặc dù cơ quan đã ban hành hướng dẫn về WOE, nhưng chưa có đánh giá WOE thực tế nào được thực hiện 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 PBO kiểm tra từng thử nghiệm EDSP Cấp 1 được thực hiện cho PBO. Nó thảo luận về mục đích của thử nghiệm và tóm tắt thiết kế và kết quả nghiên cứu và đưa ra kết luận tổng thể cho mỗi thử nghiệm. Tất cả 11 thử nghiệm riêng lẻ sau đó được xem xét cùng nhau để đi đến kết luận tổng thể cho 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 tiềm năng tương tác với hệ thống nội tiết hay không, như được xác định bởi các xét nghiệm EDSP Cấp 1, pin Cấp 1 nói chung và OSRI. Việc xác định rằng một hóa chất có khả năng tương tác với hệ thống nội tiết sẽ kích hoạt nhu cầu xét nghiệm EDSP Bậc 2. EPA đang có kế hoạch ban hành đánh giá WOE của họ vào cuối năm 2014 hoặc đầu năm 2015.

Nghiên cứu khả năng gây ung thư và mãn tính / cận điện tử 

Các nghiên cứu cận điện tử và mãn tính kiểm tra độc tính của việc tiếp xúc lâu dài, lặp đi lặp lại với hóa chất. Chúng có thể dao động từ 90 ngày đối với các nghiên cứu cận điện tử, đến 12–24 tháng đối với các nghiên cứu mãn tính suốt đời, được thiết kế để xác định khả năng sinh ung thư . Chúng cũng nhằm xác định mọi tác động không gây ung thư, cũng như mức tác dụng ngoại ý không quan sát được rõ ràng (NOAEL) được sử dụng để đánh giá rủi ro. Các nghiên cứu được thực hiện trên PBO bao gồm:

  • Nghiên cứu độc chất học qua đường hô hấp trong 90 ngày
  • Nghiên cứu độc tính mãn tính / khả năng gây ung thư kéo dài 18 tháng ở chuột
  • Nghiên cứu độc tính mãn tính / khả năng gây ung thư trong 24 tháng ở chuột

NOAELs được tạo ra cho PBO từ cả nghiên cứu cận điện tử và mãn tính. Các NOAEL này được EPA sử dụng để tiến hành đánh giá rủi ro cho tất cả các mục đích sử dụng PBO riêng lẻ nhằm đảm bảo rằng tất cả các sản phẩm đã đăng ký với PBO đều đảm bảo hợp lý không gây hại khi sử dụng theo hướng dẫn trên nhãn.

PBO gây ra sự gia tăng các khối u gan ở những con chuột ăn nhiều PBO trong chế độ ăn trong suốt cuộc đời của chúng. Việc xác định khoa học và phân tích các sự kiện chính dẫn đến sự hình thành các khối u gan chuột cho thấy rằng các sự kiện này không có khả năng xảy ra ở người.

EPA phân loại PBO là chất gây ung thư nhóm C – “có thể gây ung thư cho người.” Dưới sự bảo trợ của Liên hợp quốc, Cuộc họp chung của Tổ chức Nông lương / Tổ chức Y tế Thế giới (FAO / WHO) về dư lượng thuốc bảo vệ thực vật đã đánh giá toàn bộ cơ quan độc tính của PBO nhiều lần kể từ năm 1965. Họ kết luận rằng, ở liều lượng lên đến mức được quốc tế chấp nhận tiêu chuẩn về liều lượng dung nạp tối đa, PBO không được coi là chất gây ung thư ở chuột hoặc chuột cống, do đó dẫn đến kết luận rằng PBO không gây ung thư cho người.

Nghiên cứu Độc tính Phát triển 

PBO đã được phát hiện có khả năng ức chế con đường truyền tín hiệu của Hedgehog , một chất điều chỉnh quan trọng đối với sự phát triển của não và khuôn mặt ở tất cả các động vật có xương sống, thông qua sự đối kháng của protein Smoothened (SMO).PBO được phát hiện có khả năng gây ra dị tật não phụ thuộc vào liều lượng và khuôn mặt ở những con chuột bị phơi nhiễm trong quá trình phát triển sớm, bao gồm cả dị tật bẩm sinh Holoprosencephaly hiếm gặp ở người .Ngay cả những liều PBO không gây ra các bất thường trên khuôn mặt liên quan đến holoprosencephaly công khai cũng được phát hiện là gây ra các khuyết tật thần kinh tinh vi, mà hậu quả về nhận thức hoặc hành vi vẫn chưa được biết rõ.

Một nghiên cứu dịch tễ học cho thấy phơi nhiễm PBO có tương quan với việc giảm phát triển nhận thức thần kinh ở trẻ 3 tuổi phụ thuộc vào liều lượng.

Tác động của động vật 

PBO có độc tính vừa phải đối với động vật không xương sống dưới nước, chẳng hạn như bọ chét nước và tôm. Ở liều thấp hơn, trong thời gian dài, sự sinh sản của bọ chét nước bị ảnh hưởng. PBO rất độc đối với động vật lưỡng cư ở giai đoạn nòng nọc.

Đánh giá mức độ phơi nhiễm 

Với việc sử dụng rộng rãi PBO không ăn kiêng, các nhà sản xuất PBO và các nhà tiếp thị các sản phẩm có chứa PBO đã thành lập Lực lượng Đặc nhiệm Tiếp xúc Không Ăn kiêng (NDETF) vào năm 1996 để phát triển một chương trình nghiên cứu dài hạn nhằm hiểu đầy đủ hơn về hiện tượng phơi nhiễm của con người đến thuốc diệt côn trùng được sử dụng trong nhà. Hầu hết các nghiên cứu được thực hiện với các công thức của pyrethrins / PBO và pyrethroids / PBO tổng hợp, và tập trung vào việc sử dụng trong nhà của các sản phẩm phun sương và bình xịt. Các bề mặt trải thảm và sàn vinyl được lựa chọn vì các đặc tính vật lý và hóa học khác nhau của chúng, và vì chúng chiếm một tỷ lệ đáng kể trong các loại trải sàn được sử dụng trong các ngôi nhà ở Bắc Mỹ. Mặc dù trọng tâm của nỗ lực NDETF là vào các yếu tố phát hành toàn bộ, một nghiên cứu cũng đã được thực hiện để xác định cả sự phân tán (mức độ không khí) và sự lắng đọng (trên sàn nhà) của pyrethrins / PBO do sử dụng bình xịt aerosol cầm tay. Tiếp xúc trực tiếp tiềm năng của người dùng cũng được đo lường. Lấy mẫu không khí từ vùng thở của dụng cụ và phân tích cặn trên găng tay bông được thực hiện. Những dữ liệu này đã được đệ trình lên EPA Hoa Kỳ và là chìa khóa để cơ quan này đánh giá rủi ro toàn diện cho PBO.

Đánh giá rủi ro 

EPA Hoa Kỳ, trong quyết định về tính đủ điều kiện đăng ký lại của họ, đã xác định “không có rủi ro đáng lo ngại” tồn tại đối với các chủ hộ trộn, bốc, xử lý hoặc áp dụng các sản phẩm có chứa PBO.

Nguồn wikipedia