Нереистокси́н — это натуральный продукт, идентифицированный в 1962 году как токсичное органическое соединение N , N -диметил-1,2-дитиолан-4-амин. Впервые он был выделен в 1934 году из морского кольчатого червя Lumbriconereis heteropoda и действует, блокируя никотиновый ацетилхолиновый рецептор . [1] Исследователи из Takeda в Японии исследовали его как возможный инсектицид . Впоследствии они разработали ряд производных, которые были коммерциализированы, [2] [3] включая те, которые имеют общепринятые названия ISO [4] бенсультап , [5] картап , [6] тиоциклам [7] и тиосультап . [8] [9]
Структуры и синтез
Картап
Бенсултап
Тиосультап
Тиоциклам
Бенсультап (R=SO 2 Ph) был получен путем реакции натриевой соли бензолтиолсульфоната (PhSO 2 SNa) с N , N -диметил 1,3-дихлор-2-пропиламином или N , N -диметил 2,3-дихлорпропиламином в этаноле. [9]
Бенсултап может быть преобразован в нереистоксин путем обработки щелочью . [9]
История
Японские рыбаки использовали кольчатого червя Lumbriconereis heteropoda в качестве приманки, но после случайных отравлений людей ответственный химический агент был идентифицирован и назван нереистоксином. [10] В 1960-х годах исследователи из Takeda Chemical Industries синтезировали активный материал N , N -диметил-1,2-дитиолан-4-амин и производные, в которых связь сера-сера кольца 1,2-дитиолана была заменена альтернативными серными связанными группами. Полученные соединения во многих случаях были менее токсичны для млекопитающих, чем натуральный продукт, сохраняя при этом хорошую активность по отношению к насекомым. Впоследствии было показано, что все соединения, которые были коммерциализированы, действовали как пропестициды — распадаясь в окружающей среде на нереистоксина или токсичный дитиол. [11] [12]
Механизм действия
Нереистоксин имеет химическое сходство с ацетилхолином , и его способ действия первоначально предполагался как возможное вмешательство в ацетилхолинэстеразу . Более поздние электрофизиологические исследования с использованием синапсов таракана Periplaneta americana показали, что он действует, блокируя комплекс никотинового ацетилхолинового рецептора / ионного канала в центральной нервной системе насекомых. Это также способ действия родственных инсектицидов, все из которых могут производить дитиол, соответствующий расщеплению 1,2-тиоланового кольца в исходном соединении. [12] [13] [14]
Использование
Ни один из инсектицидных аналогов нереистоксина не стал основным продуктом в сельском хозяйстве, и их использование в основном ограничивалось японским и китайским выращиванием риса, где их контроль над вредителями, такими как рисовый стеблевой мотылек Chilo suppressalis , был значительным. [9] Они не были лицензированы для использования в Европе или США. Ограниченный успех этой группы химикатов был частично обусловлен появлением других соединений, имеющих схожие способы действия, но более высокую эффективность и безопасность для млекопитающих. [15]
Ссылки
^ Teuber, Lene (1990). "Природные 1,2-дитиоланы и 1,2,3-тритианы. Химические и биологические свойства". Sulfur Reports . 9 (4): 257– 333. doi :10.1080/01961779008048732.
^ Робертс, Терри Р.; Хатсон, Дэвид Х., ред. (2007). «Предшественники нереистоксина». Метаболические пути агрохимикатов . С. 127–138 . doi :10.1039/9781847551375-00127. ISBN978-0-85404-499-3.
^ Льюис, Кэтлин А.; Циливакис, Джон; Уорнер, Дуглас Дж.; Грин, Эндрю (2016). «Международная база данных по оценке и управлению рисками пестицидов». Оценка рисков для человека и экологии . 22 (4): 1050–1064 . Bibcode : 2016HERA...22.1050L. doi : 10.1080 /10807039.2015.1133242. hdl : 2299/17565 . S2CID 87599872.
^ «Сборник общепринятых названий пестицидов». BCPC .
^ База данных свойств пестицидов. "Bensultap". Университет Хартфордшира.
^ База данных свойств пестицидов. "Cartap". Университет Хартфордшира.
^ База данных свойств пестицидов. «Тиоциклам». Университет Хартфордшира.
^ База данных свойств пестицидов. "Thiosultap". Университет Хартфордшира.
^ abcd Кониси, Казуо (1968). «Новые инсектицидно активные производные нереистоксина». Сельскохозяйственная и биологическая химия . 32 (5): 678– 679. doi : 10.1271/bbb1961.32.678 .
^ Чиба, Сукехиро и др. (1967). «Нереистоксин и его производные, их нейромышечная блокада и судорожные действия» (pdf) . Японский журнал фармакологии . 17 (3): 491– 492. doi : 10.1254/jjp.17.491 . PMID 4384262.
^ Ли, Сог-Джон; Кабони, Пьерлуиджи; Томизава, Мотохиро; Касида, Джон Э. (2004). «Гидролиз картапа относительно его действия на никотиновый канал насекомых». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 52 (1): 95– 98. doi :10.1021/jf0306340. PMID 14709019.
^ ab Casida, John E.; Durkin, Kathleen A. (2013). «Нейроактивные инсектициды: цели, селективность, устойчивость и вторичные эффекты». Annual Review of Entomology . 58 : 99–117 . doi :10.1146/annurev-ento-120811-153645. PMID 23317040.
^ Sattelle, DB, et al. (1985). "Nereistoxin: Actions on a CNS Acetylcholine Receptor / Ion Channel in the Cockroach Periplaneta Americana" (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 118 : 37–52 . doi :10.1242/jeb.118.1.37.
^ Коппинг, Леонард Г.; Хьюитт, Х. Джеффри, ред. (1998). «Инсектициды». Химия и способ действия средств защиты растений . стр. 46–73 . doi :10.1039/9781847550422-00046. ISBN978-0-85404-559-4.
^ Йешке, Питер; Науэн, Ральф; Бек, Майкл Эдмунд (2013). «Агонисты никотиновых ацетилхолиновых рецепторов: веха в современной защите растений». Angewandte Chemie, международное издание . 52 (36): 9464–9485 . doi :10.1002/anie.201302550. ПМИД 23934864.
Дальнейшее чтение
Годфри, CRA (17 ноября 1994 г.). Агрохимикаты из натуральных продуктов . CRC Press. ISBN0824795539.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с нереистоксином .
Картап в базе данных свойств пестицидов (PPDB)
Бенсултап в базе данных свойств пестицидов (PPDB)
Тиосультап в базе данных свойств пестицидов (PPDB)