Un piretroide es un compuesto orgánico similar a las piretrinas naturales , que son producidas por las flores de piretro ( Chrysanthemum cinerariaefolium y C. coccineum ). Los piretroides se utilizan como insecticidas comerciales y domésticos . [1]
En concentraciones domésticas, los piretroides son generalmente inofensivos para los humanos. [1] Sin embargo, los piretroides son tóxicos para insectos como abejas , libélulas , efímeras , tábanos y algunos otros invertebrados , incluidos los que constituyen la base de las redes alimentarias acuáticas y terrestres . [2] Los piretroides son tóxicos para los organismos acuáticos, incluidos los peces. [3] Se ha demostrado que es un control eficaz de la malaria mediante aplicaciones en interiores. [4]
Modo de acción
Los piretroides son excitotoxinas axónicas , cuyos efectos tóxicos están mediados por la prevención del cierre de los canales de sodio dependientes de voltaje en las membranas axonales . El canal de sodio es una proteína de membrana con un interior hidrófilo . Este interior tiene una forma precisa para permitir que los iones de sodio pasen a través de la membrana, entren en el axón y propaguen un potencial de acción . Cuando la toxina mantiene los canales en su estado abierto, los nervios no pueden repolarizar , dejando la membrana axonal permanentemente despolarizada , paralizando así el organismo. [5] Los piretroides se pueden combinar con el sinergista piperonil butóxido , un inhibidor conocido de enzimas microsomales del citocromo P450 clave que metabolizan el piretroide, lo que aumenta su eficacia (letalidad). [6] Es probable que también existan otros mecanismos de intoxicación. [7] Se cree que la interrupción de la actividad neuroendocrina contribuye a sus efectos irreversibles sobre los insectos, lo que indica una acción piretroide sobre los canales de calcio dependientes de voltaje (y quizás otros canales dependientes de voltaje más ampliamente). [7]
Química y clasificación
Los piretroides se definen principalmente como piretroides en función de su acción biológica, ya que no tienen estructuras químicas comunes. A menudo contienen algún derivado del ácido 2,2-dimetilciclopropanocarboxílico, como el ácido crisantémico , que se esterifica con un gran alcohol . El ciclopropilo no se encuentra en todos los piretroides. El fenvalerato , que se desarrolló en 1972, es un ejemplo y fue el primer piretroide sin el grupo ciclopropilo. El fenvalerato también tiene un grupo α- ciano . Los piretroides que carecen de este grupo α-ciano a menudo se clasifican como piretroides de tipo I y los que lo tienen se denominan piretroides de tipo II . Algunos piretroides, como el etofenprox , carecen del enlace éster que se encuentra en la mayoría de los piretroides y tienen un enlace éter en su lugar. El silafluofeno también se clasifica como piretroide y tiene un átomo de silicio en lugar de un éster. Los piretroides a menudo tienen centros quirales y solo ciertos estereoisómeros funcionan de manera eficiente como insecticidas . [8]
Ejemplos de
- Aletrina , el primer piretroide sintetizado
- Bifentrina , ingrediente activo de Talstar , Capture , Ortho Home Defense Max y Bifenthrine
- Ciflutrina , un ingrediente activo en Baygon , Temprid, Fumakilla Vape Aerosol y muchos más, derivado diclorovinílico de piretrina
- Cipermetrina , incluido el isómero resuelto alfa-cipermetrina, derivado diclorovinílico de la piretrina
- Cifenotrina , ingrediente activo del aerosol para insectos K2000 vendido en Israel y los territorios palestinos
- Deltametrina , derivado dibromovinílico de piretrina
- Esfenvalerato
- Etofenprox
- Fenpropatrina
- Fenvalerato
- Flucitrinato
- Flumetrina
- Imiprotrina
- lambda-Cyhalothrin
- Metoflutrina
- Permetrina , derivado diclorovinílico de piretrina y piretroide más utilizado.
- Fenotrina
- Praletrina
- Resmetrina , ingrediente activo de Scourge
- Silafluofeno
- Sumitrina , ingrediente activo de Anvil
- tau-fluvalinato
- Teflutrin
- Tetrametrina
- Tralometrina
- Transflutrina , un ingrediente activo en Baygon
Efectos ambientales
Los piretroides son tóxicos para insectos como abejas , libélulas , efímeras , tábanos y algunos otros invertebrados , incluidos los que constituyen la base de las redes alimentarias acuáticas y terrestres . [2] Son tóxicos para los organismos acuáticos, incluidos los peces. [3]
Biodegradacion
Los piretroides generalmente se descomponen por la luz solar y la atmósfera en uno o dos días, sin embargo, cuando se asocian con sedimentos, pueden persistir durante algún tiempo. [9]
Los piretroides no se ven afectados por los sistemas de tratamiento secundario convencionales en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales municipales . Aparecen en el efluente, generalmente a niveles letales para los invertebrados. [10]
Seguridad
Humanos
La absorción de piretroides puede ocurrir a través de la piel, inhalación o ingestión. [11] Los piretroides a menudo no se unen de manera eficiente a los canales de sodio de los mamíferos . [12] También se absorben mal a través de la piel y el hígado humano a menudo es capaz de metabolizarlos de manera relativamente eficiente. Por tanto, los piretroides son mucho menos tóxicos para los seres humanos que para los insectos. [13]
No está bien establecido si la exposición crónica a pequeñas cantidades de piretroides es peligrosa o no. [14] Sin embargo, grandes dosis pueden causar una intoxicación aguda, que rara vez pone en peligro la vida. Los síntomas típicos incluyen parestesia facial , picazón, ardor, mareos, náuseas, vómitos y casos más graves de espasmos musculares. La intoxicación grave a menudo es causada por la ingestión de piretroides y puede provocar una variedad de síntomas como convulsiones, coma , hemorragia o edema pulmonar . [11] Existe una asociación de los piretroides con un peor desarrollo socioemocional y del lenguaje temprano. [4]
Otros organismos
Los piretroides son muy tóxicos para los gatos , pero no para los perros . El envenenamiento en gatos puede provocar convulsiones, fiebre, ataxia e incluso la muerte. Puede producirse intoxicación si se utilizan en gatos productos para el tratamiento de pulgas que contienen piretroides , que están destinados a perros. Los hígados de los gatos desintoxican los piretroides a través de la glucuronidación peor que los de los perros, que es la causa de esta diferencia. [15] Aparte de los gatos, los piretroides no suelen ser tóxicos para los mamíferos o las aves . [16] A menudo son tóxicos para peces , reptiles y anfibios . [17]
Resistencia
Aunque las chinches fueron casi erradicadas en América del Norte mediante el uso de DDT y organofosforados , se han desarrollado poblaciones de chinches resistentes a ambos. Se prohibió el uso de DDT para este fin, y su reintroducción no ofrecería una solución al problema de las chinches debido a la resistencia. [18] Los piretroides se utilizaron más comúnmente contra las chinches, pero ahora también se han desarrollado poblaciones resistentes a ellos. [19] [20] [21] [22] Las polillas Diamondback también son resistentes a los piretroides. [23]
Historia
Los piretroides fueron introducidos por un equipo de científicos de Rothamsted Research en las décadas de 1960 y 1970 después de que Hermann Staudinger y Leopold Ružička aclararan las estructuras de la piretrina I y II en la década de 1920. [24] Los piretroides representaron un avance importante en la química que sintetizaría el análogo de la versión natural que se encuentra en el piretro . Su actividad insecticida tiene una toxicidad relativamente baja para los mamíferos y una biodegradación inusualmente rápida. Su desarrollo coincidió con la identificación de problemas con el uso de DDT . Su trabajo consistió en primer lugar en identificar los componentes más activos del piretro , extraído de las flores de crisantemo de África Oriental y que se sabe desde hace mucho tiempo que tiene propiedades insecticidas. El piretro derriba rápidamente a los insectos voladores pero tiene una persistencia insignificante, lo cual es bueno para el medio ambiente pero da poca eficacia cuando se aplica en el campo. Los piretroides son formas esencialmente estabilizadas químicamente de piretro natural y pertenecen al grupo 3 del IRAC MoA (interfieren con el transporte de sodio en las células nerviosas de los insectos). [25]
Los piretroides de primera generación , desarrollados en la década de 1960, incluyen bioaletrina , tetrametrina , resmetrina y bioresmetrina. Son más activos que el piretro natural, pero son inestables a la luz del sol. Con la revisión 91/414 / CEE, [26] muchos compuestos de primera generación no se han incluido en el anexo 1, probablemente porque el mercado no es lo suficientemente grande como para justificar los costos de reinscripción (más que por preocupaciones especiales sobre la seguridad). .
En 1974, el equipo de Rothamsted había descubierto una segunda generación de compuestos más persistentes, en particular: permetrina , cipermetrina y deltametrina . Son sustancialmente más resistentes a la degradación por la luz y el aire, lo que los hace adecuados para su uso en la agricultura , pero tienen una toxicidad para los mamíferos significativamente mayor. Durante las décadas siguientes, estos derivados fueron seguidos con otros compuestos patentados como fenvalerato , lambda-cihalotrina y beta- ciflutrina . La mayoría de las patentes han expirado, lo que hace que estos compuestos sean baratos y, por lo tanto, populares (aunque la permetrina y el fenvalerato no se han vuelto a registrar según el proceso 91/414 / CEE).
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