氟蟲腈的毒作用機(jī)理及其殘留的檢測方法

侯莉莉 李艷 張冷思

摘要 氟蟲腈是一種以γ-氨基丁酸（GABA）受體為靶點(diǎn)的廣譜苯吡唑殺蟲劑和獸藥，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，越來越多的研究表明，氟蟲腈在動植物以及環(huán)境中會代謝生成毒性較高的砜化物或亞砜化物，對生態(tài)環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)甚至人類健康都產(chǎn)生了一定的影響。對氟蟲腈的理化性質(zhì)和毒作用機(jī)理進(jìn)行了較為全面的闡述，并對目前氟蟲腈及其代謝物在農(nóng)產(chǎn)品、畜產(chǎn)品以及水產(chǎn)品中常用的檢測方法進(jìn)行探究，以供后期參考。

關(guān)鍵詞 氟蟲腈;毒作用機(jī)理;殘留;檢測方法

中圖分類號 TS207.5+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2020）03-0008-03doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.03.003

Abstract Fipronil is a broadspectrum phenylpyrazole insecticide and veterinary drug targeting the γaminobutyric acid （GABA） receptor， which has been widely used across the world. However， more and more studies have shown that fipronil metabolizes to produce sulfone or sulfoxide in animals and plants as well as in the environment， which has a variety of toxic effects on the ecological environment， ecosystem and even human health. In this review， the physical and chemical properties and toxic mechanism of fipronil were described comprehensively， and the commonly used detection methods of fipronil and its metabolites in agricultural products， livestock products and aquatic products were summarized as reference in the later stage.

Key words Fipronil;Toxic mechanism;Residue;Detection method

氟蟲腈，作為一種廣譜殺蟲劑，在20世紀(jì)90年代中期開始得以應(yīng)用，主要用于治理農(nóng)作物害蟲和對動物寄生蟲進(jìn)行消殺。雖然氟蟲腈具有良好的殺蟲效果，但是越來越多的研究表明，氟蟲腈及其代謝物在水和土壤中降解緩慢，對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響[1-3]。此外，隨著人們對食品安全的要求越來越高，氟蟲腈的農(nóng)藥殘留問題也受到人們的重視。筆者從氟蟲腈的理化性質(zhì)入手，重點(diǎn)闡述了氟蟲腈的毒作用機(jī)理，并且列舉了目前常用的檢測氟蟲腈農(nóng)藥殘留的方法，以期為未來的檢測過程提供參考。

1 氟蟲腈的理化性質(zhì)

氟蟲腈是一種苯基吡唑類殺蟲劑，化學(xué)名稱為（RS）-5-氨基-1-（2，6-二氯-a，a，a-三氟-對-甲苯基）-4-三氟甲基亞磺?；吝?3-腈，外觀為白色固體，熔點(diǎn)200～201 ℃，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，如丙酮、二氯甲烷等。在pH=5、7的水中穩(wěn)定，在pH=9時緩慢水解，農(nóng)藥半衰期（DT50）約為28 d，在太陽光照下緩慢降解，但在水溶液中經(jīng)光照可快速分解。

2 氟蟲腈的毒作用機(jī)理

氟蟲腈作為一種廣譜苯吡唑殺蟲劑和獸藥，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。氟蟲腈是一種以γ-氨基丁酸（GABA）受體為靶點(diǎn)的殺蟲劑，對昆蟲有較好的選擇性毒性。然而，由于氟蟲腈的廣泛使用及不正確使用導(dǎo)致水和土壤污染。越來越多的研究表明，氟蟲腈對各種水生生物具有很高的毒性[4]。先前的研究表明，氟蟲腈對水生生物、家蠶、蜜蜂等都具有較強(qiáng)的毒性，而且氟蟲腈能夠刺激嚙齒類動物甲狀腺激素的分泌而可能導(dǎo)致甲狀腺癌。此外，氟蟲腈對人體的神經(jīng)、消化和循環(huán)系統(tǒng)都有一定的影響。更重要的是，氟蟲腈在外界環(huán)境中能夠代謝生成毒性更高的氟蟲腈砜和氟蟲腈亞砜等化合物，其結(jié)構(gòu)式見圖1。

γ-氨基丁酸（GABA）是成熟脊椎動物和無脊椎動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的主要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。GABA受體有兩類：GABAA和GABAB[5]。作為配體門控離子通道，GABAA受體結(jié)合GABA，從而導(dǎo)致膜對氯離子的通透性增加，引發(fā)神經(jīng)元的超級化，抑制和降低神經(jīng)元的活性，使得神經(jīng)信號傳遞抑制[6]。GABAB受體被激活后，通過偶聯(lián)G-蛋白而減少鈣內(nèi)流、增加鉀外流、降低細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷水平，從而抑制興奮性遞質(zhì)的釋放，使得突觸后膜的超級化和阻礙突出囊泡的募集。雖然GABA門控氯通道在脊椎動物和無脊椎動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中都有表達(dá)，但相對于脊椎動物GABAA受體而言，氟蟲腈對昆蟲GABA受體的親和力要高得多[7]，與哺乳動物GABA調(diào)節(jié)的氯通道的結(jié)合親和力降低，提高了對昆蟲的選擇性，并增加了其安全性[8]。如1 μmol/L的氟蟲腈可完全抑制蜚蠊GABA受體離子流，但對大鼠神經(jīng)細(xì)胞GABA受體離子流的抑制率僅有30%，其IC50為1.6 μmol/L[9]。此外，谷氨酸激活的氯通道也是氟蟲腈的靶目標(biāo)[10]。除了GABA受體外，氟蟲腈對無脊椎動物的作用比脊椎動物更有效，因為無脊椎動物中存在哺乳動物中沒有的谷氨酸激活的氯通道，比如昆蟲[11-12]。 氟蟲腈干擾GABA門控通道的功能，并通過靶向GABA-門控氯離子通道破壞正常神經(jīng)元的流入，干擾中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能[13]，使昆蟲如蚜蟲、葉蟬、飛虱、鱗翅目幼蟲、蒼蠅和鞘翅目昆蟲致毒，因此可用于土壤或葉面噴灑[14]。甘氨酸受體可能是氟蟲腈新的脊椎動物毒性靶點(diǎn)。甘氨酸受體是氨基酸神經(jīng)遞質(zhì)甘氨酸的電離受體，通過氯電流產(chǎn)生作用。甘氨酸受體作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中分布最廣泛的抑制性受體之一，在介導(dǎo)脊髓和腦干的抑制性神經(jīng)傳遞中起著至關(guān)重要的作用[15]。先前的研究表明，氟蟲腈完全抑制人α1、α1β、α2和α3甘氨酸受體亞型，與其在脊椎動物GABAA受體上的作用相似，顯示了所有人類甘氨酸受體亞型都可能是氟蟲腈的毒性靶點(diǎn)[16]。

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