Фипронил — инсектицид широкого спектра действия, относящийся к классу фенилпиразоловых инсектицидов. Фипронил нарушает работу центральной нервной системы насекомых, блокируя лиганд-управляемый ионный канал рецептора ГАМКA (IRAC, группа 2B) и глутамат-управляемые хлоридные (GluCl) каналы. Это вызывает гипервозбуждение нервов и мышц заражённых насекомых. Считается, что специфичность фипронила по отношению к насекомым обусловлена его более высоким сродством связывания с рецепторами ГАМКA насекомых по сравнению с рецепторами млекопитающих, а также его действием на GluCl-каналы, которые у млекопитающих отсутствуют. По состоянию на 2017 год значительной устойчивости блох к фипронилу не выявлено.
Фипронил используется в качестве действующего вещества в препаратах для борьбы с блохами у домашних животных и в приманках для тараканов, а также для полевой борьбы с вредителями на кукурузных полях, полях для гольфа и коммерческих газонах. Его широкое применение делает изучение его специфических эффектов предметом значительного внимания. Продолжаются наблюдения за возможным вредом для человека и экосистем, а также мониторинг развития резистентности к пестицидам.
Физические свойства Фипронил (название по ИЮПАК — 5-амино-1-[2,6-дихлор-4-(трифторметил)фенил]-4-(трифторметилсульфинил)пиразол-3-карбонитрил"Compound Summary 5-Amino-1-(2,6-dichloro-4-(trifluoromethyl)phenyl)-1H-pyrazole-3-carbonitrile" . PubChem. Bethesda, Md.: National Library of Medicine. n.d.) — белый твёрдый порошок с плесневым запахом. Незначительно разлагается под действием солнечного света, стабилен при нормальных температурах в течение одного года и нестабилен в присутствии ионов металлов.
Применение Фипронил применяется против множества различных вредителей на различных культурах. Он используется против основных чешуекрылых (бабочки, моли и др.) и прямокрылых (кузнечики, саранча и др.) вредителей на полевых и садовых культурах, а также против личинок жесткокрылых (жуков) в почвах. Он используется для борьбы с тараканами и муравьями, а также для контроля саранчи и термитов. В США фипронил был одобрен для применения против расберийского сумасшедшего муравья до 2022 года в округах Техаса, где положительная идентификация была проведена энтомологами Министерства сельского хозяйства Техаса и Агентства по охране окружающей среды. В Новой Зеландии фипронил использовался в испытаниях для борьбы с осами (Vespula spp.), которые представляют угрозу для местного биоразнообразия. В настоящее время он используется Департаментом охраны природы для попытки локальной эрадикации ос, а также рекомендуется для борьбы с инвазивным аргентинским муравьём. Фипронил также является действующим веществом во многих коммерческих средствах против клещей и блох для домашних животных.
Эффекты Токсичность
Фипронил классифицируется ВОЗ как пестицид класса II (умеренно опасный) и имеет при остром пероральном воздействии на крыс 97 мг/кг.
Он обладает умеренной острой токсичностью при пероральном и ингаляционном воздействии на крыс. Кожная абсорбция у крыс составляет менее 1 % после 24 часов воздействия, и токсичность считается низкой. Установлено, что он очень токсичен для кроликов.
Фотодеградант MB46513, или десульфинилфипронил, по-видимому, обладает более высокой острой токсичностью для млекопитающих, чем сам фипронил, примерно в 10 раз.
Симптомы острого отравления при проглатывании включают потоотделение, тошноту, рвоту, головную боль, боль в животе, головокружение, возбуждение, слабость и тонико-клонические судороги. Клинические признаки воздействия фипронила, как правило, обратимы и разрешаются самопроизвольно. По состоянию на 2011 год данные о хронических эффектах фипронила на человека отсутствовали. Агентство по охране окружающей среды США классифицировало фипронил как канцероген группы C (возможный канцероген для человека) на основании увеличения частоты фолликулярно-клеточных опухолей щитовидной железы у крыс обоих полов. Однако по состоянию на 2011 год данные о канцерогенном воздействии фипронила на человека отсутствовали.
Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк определил, что два продукта Frontline TopSpot не представляют значительных рисков воздействия для работников, применяющих препарат. Тем не менее в 1996 году были высказаны опасения по поводу воздействия на человека спрея Frontline, что привело к отказу в регистрации спрея. Считалось, что коммерческие грумеры и ветеринарные врачи подвергаются риску хронического воздействия через ингаляцию и кожную абсорбцию при применении спрея, исходя из предположения, что им может потребоваться обработка до 20 крупных собак в день. Фипронил не является летучим, поэтому вероятность воздействия этого соединения на человека через воздух низка.
В отличие от неоникотиноидов, таких как ацетамиприд, клотианидин, имидаклоприд и тиаметоксам, которые в определённой степени всасываются через кожу, фипронил существенно через кожу не всасывается.
Загрязнение питьевой воды В 2021 году Агентство по охране окружающей среды США включило фипронил в проект пятого Списка кандидатов на загрязнители (CCL 5), что может привести к будущему регулированию в рамках Закона о безопасной питьевой воде.
Обнаружение в биологических жидкостях Фипронил может быть количественно определён в плазме с помощью газовой хроматографии — масс-спектрометрии или жидкостной хроматографии — масс-спектрометрии для подтверждения диагноза отравления у госпитализированных пациентов или для получения доказательств в рамках медико-правового расследования смерти.
Экологическая токсичность
Фипронил высокотоксичен для ракообразных, насекомых (включая пчёл и термитов) и зоопланктона, а также для кроликов, бахромчатопалой ящерицы и некоторых групп курообразных птиц. По-видимому, он снижает продолжительность жизни и плодовитость самок браконидных паразитоидов. Он также высокотоксичен для многих рыб, хотя его токсичность варьируется в зависимости от вида. Напротив, это вещество относительно безвредно для воробьинообразных, водоплавающих птиц и дождевых червей.
Его период полураспада в почве составляет от четырёх месяцев до одного года, но значительно меньше на поверхности почвы, поскольку он более чувствителен к свету (фотолиз), чем к воде (гидролиз).
Проведено мало исследований воздействия на дикую природу, но исследования нецелевого воздействия при экстренном применении фипронила в качестве барьерных распылений для борьбы с саранчой на Мадагаскаре показали серьёзное и долгосрочное негативное воздействие на термитов. Также были выявлены кратковременные негативные эффекты на несколько других групп беспозвоночных, один вид ящерицы (Trachylepis elegans) и несколько видов птиц (включая мадагаскарскую щурку).
Нецелевые эффекты на некоторых насекомых (хищные и детритофагные жуки, некоторые паразитические осы и пчёлы) также были обнаружены в полевых испытаниях фипронила для борьбы с пустынной саранчой в Мавритании, а очень низкие дозы (0,6—2,0 г д.в./га), использованные против кузнечиков в Нигере, вызвали воздействие на нецелевых насекомых, сопоставимое с другими инсектицидами, используемыми для борьбы с кузнечиками. Последствия этого для другой дикой природы и экологии среды обитания остаются неизвестными, но, по-видимому, не являются серьёзными. Однако это отсутствие серьёзности не наблюдалось у видов пчёл в Южной Америке. Фипронил также используется в Бразилии, и исследования безжальной пчелы Scaptotrigona postica показали неблагоприятные реакции на пестицид, включая судороги, паралич и гибель при летальной дозе 0,54 нг д.в./пчелу и летальной концентрации 0,24 нг д.в./мкл корма. Эти значения указывают на высокую токсичность для Scaptotrigona postica и пчёл в целом. Токсическая приманка с фипронилом показала эффективность в локальном уничтожении германских ос. Все колонии в радиусе фуражирования были уничтожены в течение одной недели.
В мае 2003 года Генеральная дирекция по продовольствию Министерства сельского хозяйства Франции установила, что случай массовой гибели пчёл, наблюдавшийся на юге Франции, был связан с острой токсичностью фипронила. Токсичность была обусловлена дефектной обработкой семян, которая генерировала пыль. В феврале 2003 года министерство приняло решение о временном приостановлении продажи средств защиты растений BASF, содержащих фипронил, во Франции. Впоследствии данная обработка семян была запрещена.
Основные результаты исследований дикой природы: Фипронил высокотоксичен для рыб и водных беспозвоночных. Его склонность связываться с донными отложениями и низкая растворимость в воде могут снижать потенциальную опасность для водных организмов. Фипронил токсичен для пчёл и не должен применяться на растительности в период фуражирования пчёл. По данным экологических исследований, фипронил высокотоксичен для полевых птиц при остром пероральном воздействии и очень высокотоксичен при субостром диетическом воздействии, но практически нетоксичен для водоплавающих птиц как при остром, так и при субостром воздействии. Хронические исследования (размножения птиц) не выявили эффектов при максимальных испытанных уровнях у крякв (NOEC = 1000 ppm) или перепелов (NOEC = 10 ppm). Метаболит MB 46136 более токсичен, чем исходное вещество, для испытанных видов птиц (очень высокая токсичность для полевых птиц и умеренная токсичность для водоплавающих при остром пероральном воздействии). Фипронил высокотоксичен для синежаберного солнечника и радужной форели при остром воздействии. Исследование токсичности на ранних стадиях жизни радужной форели показало, что фипронил влияет на рост личинок при NOEC = 0,0066 ppm и LOEC = 0,015 ppm. Метаболит MB 46136 более токсичен, чем исходное вещество, для пресноводных рыб (в 6,3 раза более токсичен для радужной форели и в 3,3 раза — для синежаберного солнечника). На основании острого исследования дафний с использованием фипронила и трёх дополнительных исследований его метаболитов фипронил характеризуется как высокотоксичный для водных беспозвоночных. Исследование жизненного цикла дафний показало, что фипронил влияет на длину тела дафний при концентрациях выше 9,8 ppb. Исследование жизненного цикла мизид показало, что фипронил влияет на размножение, выживаемость и рост мизид при концентрациях менее 5 ppt. Острые исследования эстуарных животных с использованием устриц, мизид и шипсхед-минноу показали, что фипронил высокотоксичен для устриц и шипсхед-минноу и очень высокотоксичен для мизид. Метаболиты MB 46136 и MB 45950 более токсичны, чем исходное вещество, для пресноводных беспозвоночных (MB 46136 в 6,6 раза, MB 45950 в 1,9 раза токсичнее).
Синдром разрушения пчелиных колоний
Фипронил является одним из основных химических веществ, которым приписывают распространение синдрома разрушения пчелиных колоний. Французской Ассоциацией по координации технического фонда (Minutes-Association for Technical Coordination Fund) было установлено, что даже при очень низких несмертельных дозах для пчёл пестицид нарушает их способность находить свой улей, что приводит к потере большого числа пчёл-фуражиров при каждом вылете за пыльцой. Недавно был описан синергический токсический эффект фипронила с грибковым патогеном Nosema ceranae. Функциональная основа этого токсического эффекта теперь выяснена: синергия между фипронилом и патогенным грибком вызывает изменения в физиологии самцов пчёл, приводящие к бесплодию.
В докладе Европейского агентства по безопасности продуктов питания 2013 года фипронил был определён как «представляющий высокий острый риск для медоносных пчёл при использовании в качестве средства обработки семян кукурузы», и 16 июля 2013 года ЕС проголосовал за запрет использования фипронила на кукурузе и подсолнечнике в пределах ЕС. Запрет вступил в силу в конце 2013 года.
Фармакодинамика