殺滅釘螺藥物的研究進展*

李幼子,戴建榮

釘螺是日本血吸蟲惟一的中間宿主,殺滅釘螺是預防和控制血吸蟲病流行的重要措施之一。主要的殺螺方法有生物、物理和藥物殺螺,而藥物殺螺仍是控制釘螺的主要方法,包括化學殺螺藥和植物性殺螺藥,本文就當前殺螺藥物的研究進展作一綜述。

1 化學殺螺藥

1.1 氯硝柳胺 氯硝柳胺是一種高效殺軟體動物劑,最早由德國Bayer AG開發生產,并得到大面積推廣應用,是1972年以來WHO唯一推薦使用的殺螺藥[1]。氯硝柳胺是目前殺螺活性最高的一種殺螺藥,高于五氯酚鈉5～8倍[2],世界上血吸蟲病流行的70多個國家和地區均普遍使用它殺滅釘螺。但氯硝柳胺難溶于水和一般溶劑,故制成多種劑型用于殺螺。

1.1.1 50%氯硝柳胺乙醇銨鹽可濕性粉劑(WPN)氯硝柳胺原藥難溶于水,其現場應用受到限制[3]。WPN是將固體原藥與載體、填料和表面活性劑(潤濕劑)混合后粉碎成很細的固體粉狀制劑,WPN可在水中崩解,形成微小藥粒懸浮于水體中。劉心勝等[4]對其進行了實驗室浸殺和現場噴灑殺螺試驗,WPN1、1.5、2mg/L 浸殺 3、5、7d 釘螺死亡率均為100%;WPN2g/m2與五氯酚鈉 10g/m2噴灑3、7、15d殺螺效果無統計學差異(χ2分別為0.22、1.78、2.09,P均＞0.05),30d的殺螺效果強于五氯酚鈉(χ2=35.79 P＜0.01)。但在水源缺乏的釘螺孳生區,噴灑殺螺存在困難,直接噴粉或拌沙法更符合現場實際的需要。也有文獻報道,噴粉法比拌沙法在人力、物力投入上有明顯的經濟效益[5]。但是,無論是直接噴粉還是拌沙法,對于缺水環境的殺螺都是一種比較適用的方法,具有推廣價值。

1.1.2 4%氯硝柳胺乙醇銨鹽粉劑(強螺殺粉劑)黃軼昕等[6]研制了4%氯硝柳胺乙醇胺鹽粉劑,采用噴粉殺螺。實驗室觀察撒施4%氯硝柳胺乙醇胺鹽粉劑殺螺效果與WPN噴灑效果相近;現場手工撒施3d后前者殺螺效果低于后者,而7d后兩者釘螺死亡率均達90%以上。方益民[7]等在皖南山丘型地區觀察了該劑型對殘存釘螺的殺滅效果。其噴粉效果與WPN噴灑法效果一致,而且不需用水、不需清理環境,特別適合山丘地區的殺螺工作。可以認為在缺水和復雜有螺環境使用4%氯硝柳胺乙醇胺鹽粉劑滅螺具有較高的實用價值和明顯的經濟優勢,但對魚類仍屬高毒性,在水產養殖周圍地區殺螺時應注意防護。

1.1.3 25%氯硝柳胺懸浮劑(SCN) 當前殺螺藥的研究主要是從研制新殺螺藥和對現有殺螺藥劑型改造著手,而氯硝柳胺劑型改造的主要目標是降低價格,使之易溶解于水,減少對魚類毒性。戴建榮[8-11]等用氯硝柳胺原藥與潤濕劑、分散助懸劑、增稠劑、黏度調節劑、防凍劑、防腐劑和消泡劑等以一定的比例混合后,以超微濕性研磨,制成一種成本低,毒性低,性能穩定、分散均勻的SCN,現場浸殺和噴灑有效藥量為 WPN的 1/4時,即能達到與WPN相同的殺螺效果;可與水以任意比例混合,便于在山區、江灘及雨后潮濕地區等各種復雜環境直接噴灑較高濃度懸浮劑進行殺螺;屬于低毒類農藥,經口、經皮雌、雄性大鼠LD50均大于5 000mg/kg,經呼吸道的LC50均大于5 000 mg/m3,兔眼和皮膚均無刺激性,對魚急性毒性很低。最近,戴建榮等還進一步研究了其對曼氏血吸蟲中間宿主光滑雙臍螺及其螺卵的殺滅效果,發現無論是光滑雙臍螺成螺還是螺卵,SCN都有與WPN同樣的殺螺效果,并且,隨著殺螺時間的延長,前者比后者有更強的殺螺能力。李葉芳[12]等對低水量高濃度SCN噴霧進行了實驗室和現場試驗,發現隨著水量減少,濃度增加,釘螺死亡率越高,這種低水量高濃度噴霧殺螺,既減少用水量又可達到較好的殺螺效果,大大節省殺螺費用,同樣適用于水源缺乏或遠離水源地區的應用需要。可見,SCN作為一種高效、價廉、方便、實用的殺螺藥物新劑型,不但存儲和使用方便,而且降低了現場殺螺的用藥量,減少了費用;低水量高濃度也可達到較好的殺螺效果;同時SCN還具有對環境無污染、對生產者和使用者安全等優點,對魚類的毒性也明顯降低,是一種綠色環保型的新滅螺藥,值得推廣應用。

1.2 四聚乙醛 四聚乙醛,通用名Metaldehyde,化學名稱為2,4,6,8-四甲基1,3,5,7-四氧雜環辛烷。四聚乙醛是一種神經毒物,主要用于殺滅蝸牛、蛞蝓等軟體動物,世界衛生組織評定其為低毒農藥(大鼠口服 LD50為 500-1 000mg/kg)[13]。1937年S.G.Jary首次報道了將四聚乙醛制造成固體燃料,對蝸牛和蛞蝓等軟體動物有引誘和毒殺作用,包括1990年代龍沙公司廣州農藥廠登記注冊正式生產的6%四聚乙醛顆粒劑,均用于殺滅蛞蝓、蝸牛、福壽螺等軟體動物,通過對四聚乙醛殺軟體動物活性的研究及對其劑型的改進,發現四聚乙醛對湖北釘螺有良好的殺滅效果[14]。

1.2.1 四聚乙醛原藥 四聚乙醛是國內外早有研究的農用殺螺劑,它對棉田蝸牛、菜地細鉆螺和蛞蝓等軟體動物具有良好的殺滅活性。1960年代,上海市農藥研究所對四聚乙醛進行研制,但并未對其進行殺螺試驗,1980年代,國內開始將其試用于殺滅釘螺,發現四聚乙醛對釘螺有強的觸殺和胃毒作用。湖北省血吸蟲病防治研究所高士農[15]等對其進行了現場殺滅釘螺效果評價,發現四聚乙醛殺螺效果強于五氯酚鈉;而且對接觸部位皮膚、呼吸道粘膜均無刺激和過敏反應,對草木植物也無損害作用。四聚乙醛現場使用時采用噴粉殺螺,適合用于缺水有螺環境。不足是該藥易結成塊,難以噴粉均勻;同時吸入人體后,對肝腎有損傷,使用時應做好個人防護。

1.2.2 蝸克星Ⅳ 江蘇徐州溶劑廠生產蝸克星Ⅳ為灰白色粉劑,屬四聚乙醛系列產品,其中含殺螺主要藥用成份四聚乙醛6%。劉漢成[16]等對其噴粉殺螺效果進行了觀察,在室溫25～29℃條件下,蝸克星Ⅳ和四聚乙醛原藥在施藥72 h后均表現出明顯的殺螺作用,前者10g/m272h后釘螺死亡率達到80%,后者4g/m272h釘螺死亡率為85%。因此,蝸克星Ⅳ減少了四聚乙醛用量而并未影響到藥效的發揮。

1.2.3 殺螺靈 1991年徐國余[17]在其研究和應用的天然殺螺劑硼鎂石粉的基礎上,首次用四聚乙醛(1～5%)和礦石(PS、PM)粉等制成了一種復配劑—殺螺靈,并對其殺螺效果進行了初步觀察。室內20℃條件下,10g/m2用藥3d和7d后的釘螺死亡率分別為 80%、93%;20g/m2時分別為 87%和100%。殺螺卵效果也很好,持效半個月螺卵死亡率達100%。現場40 g/m2撒粉,3、7和15d土表釘螺死亡率分別為85%、94%和 96%;土層為93%、95%和100%。螺卵死亡率92.8%～100%。

1.2.4 密達 廣州農藥廠與瑞士龍沙公司合作開發生產了有效成分為四聚乙醛的殺蝸牛劑-密達,劑型為6%顆粒劑,外觀淺藍色,遇水軟化,主要用來殺滅蛞蝓、蝸牛、福壽螺等軟體動物[18]。為了將四聚乙醛用于殺滅湖北釘螺,遂開發了10%四聚乙醛沙粒劑和75%四聚乙醛可濕性粉劑。黃軼昕[19]等對密達沙粒劑的殺螺效果進行了評價,室內撒施1.6 g/m2以上7d釘螺死亡率均超過93%,江灘現場實驗顯示3.2g/m2以上殺螺效果較明顯,同時還顯示增大用藥量似可提高效果,一定劑量范圍釘螺死亡率隨施藥時間的延長也呈現上升趨勢,但殺螺效果不及75%可濕性粉劑。密達沙粒劑易于撒施,75%可濕性粉劑可配成溶液噴灑,計量準確,使用方便,兩者均具有明顯的殺螺效果,而且四聚乙醛對非靶生物、特別是對水生物具有良好的安全性,值得進一步研究并推廣應用。

1.2.5 密達利 新研制的密達產品——密達利(META-Li)是一種四聚乙醛基質含量為40%的水劑懸浮劑,降解后終產物為二氧化碳和水,不污染環境[20]。朱丹等[21]對密達利殺滅湖北釘螺的效果進行了實驗室和現場評價。結果發現密達利噴灑滅螺3d LC50為0.46g/m2。浸殺滅螺時濃度大于25mg/L時才能完全抑制釘螺上爬,噴灑試驗中釘螺接觸藥物后活動受到明顯抑制。現場噴灑試驗結果表明密達利的殺滅成螺效果與氯硝柳胺相近。

1.3 榮寶、榮芽 榮寶是湖南省血吸蟲病防治所與寧夏大榮實業集團有限公司合作篩選出的一種具有良好殺螺效果的新型殺螺藥,榮芽是其下游產品。榮芽與榮寶均是兼有農田肥料作用的殺螺藥,同時對血吸蟲蟲卵和尾蚴也有較好的殺滅作用。前者是一種堿性氮素肥料,而后者是一種植物生長調節劑,均對農作物有增產作用;同時兩者劑型不同,前者為固體,主要成分是氰氨化鈣,后者為25%的液體,主要成分是單氰胺[22]。李廣平等[23]對兩者的殺螺效果及其對魚類的毒性進行了評價,發現兩者對釘螺均有很好的殺滅作用,而且在殺螺的有效劑量范圍內對魚類安全。室內榮寶80 mg/L和榮芽50 mg/L浸殺釘螺2 d,釘螺死亡率分別為90%和100%,分別噴灑榮寶 30g/m2和榮芽12.5g/m21d均為100%;現場自然溝渠中50 mg/L浸殺釘螺7d釘螺死亡率分別為97.18%和100%;而榮寶30g/m2噴灑和噴粉 15d釘螺死亡率分別為 74.15%和81.11%,噴粉效果優于噴灑,而且相對于氯硝柳胺而言,榮寶藥效較緩慢,但持效時間長。也有報道[24],按照目前的推薦劑量:榮寶噴灑法為 30 g/m2,浸殺法為50 g/m3,氯硝柳胺噴灑法和浸殺法分別采用2 g/m2和2 g/m3,兩者無論在現場還是實驗室,兩種殺螺方法殺螺效果均相似,但噴灑和浸殺殺螺時前者費用分別高出0.114元/m2和0.127元/m3,而后者對魚類毒性較大,不利于魚塘附近殺螺,所以應根據實際情況酌情選擇。

對殺螺藥的要求是高效、價廉以及對非靶生物無害,歷史上有些化學殺螺藥,如石灰氮、硫酸銅、五氯酚鈉、溴乙酰胺、氯代水楊胺等等,其曾被大規模使用,但最終均因對非靶生物的毒性、生產工藝復雜、價格昂貴、環境污染以及儲存和使用的不方便等因素而停止使用。

2 植物性殺螺藥

植物性殺螺藥指對于某些含有殺螺活性成分的植物資源,利用一定分離手段對其根、莖、葉、花、果、籽中的殺螺有效成分進行提取,用于殺滅釘螺。植物性殺螺藥物因具有低毒、環境污染小、來源豐富、易降解等優點而日益受到重視,WHO推薦開發使用植物性殺螺藥[25]。1933年Archibsld第一次應用植物果實進行殺螺,至今已有1 000多種植物用于殺螺試驗,有近百種植物性殺螺藥物有效成分的化學結構基本闡明,分屬于皂素、鞭質、黃酮、菇、吠喃香豆素及生物堿等,其中20多種殺螺效果很好,國內報道的有一定殺螺作用的植物性殺螺藥約有50余種[26]。

2.1 皂苷類植物性殺螺藥 Amusan1995年報道了[27]非洲藥用植物苞萼木,又稱“非洲百合樹”,研究發現其根、葉甲醇提取物和水提取物均含有皂苷成分,有一定的殺螺活性。絞股藍(Gynostemma pentaphyllum makino)為葫蘆科絞股藍屬植物,多年生攀援草本,名七葉膽、甘茶蔓,具有消炎解毒、止咳祛痰的作用,主要化學成分是絞股藍皂甙,此外還含有蘆丁、商陸素等黃酮類成分[28]。項秀麗[29]等從絞股藍的葉和莖中提取、分離、純化,得到殺螺活性物質絞股藍總皂甙,并通過浸殺試驗對其殺螺活動進行了研究,結果顯示:絞股藍總皂甙對釘螺具有一定的毒殺作用,并且釘螺死亡率隨溶液濃度和浸殺時間的增加而升高,120、240、480 mg/L的溶液具有40%～100%的殺滅效果,60 mg/L低濃度溶液處理96 h后,釘螺的死亡率能達到50%以上。也有報道我國特有的黃姜的根狀莖中含有皂苷元(俗稱皂素),可抑制釘螺上爬,殺螺效果較好。

2.2 生物堿類植物性殺螺藥 HL是華中師范大學從300余種甾體生物堿植物中篩選出的可濕性殺螺藥,實驗室初步試驗顯示有較好的殺螺效果,達到WHO對植物性殺螺藥物的要求[30]。HL室內浸殺釘螺48 h和 72 h的 LC50分別為10.6 mg/L、9.9 mg/L,100 mg/L,釘螺死亡率均達100%。HL為可濕性粉劑,現場使用方便,現場使用80 g/m2噴灑7d釘螺死亡率達到80%,40 g/m3浸殺3d釘螺死亡率80%,具有現場推廣應用價值[31]。喜樹是一種亞熱帶植物,在我國資源也非常豐富。尹蔚琳[32]等通過將喜樹葉烘干、研磨、濃縮、萃取并結晶得到淡黃色結晶狀物質喜樹堿,并對其進行了實驗室浸殺釘螺效果以及機理研究。結果發現 200、400、800 mg/L在第4 d釘螺死亡率均達到80%以上。

2.3 (異)黃酮類植物性殺螺藥 天然植物Millettia thonningii提取液殺螺活性顯著,主要有效成分是 Alpinumisof lavone,為吡喃異黃酮類化合物。李潔[33]等報道了其殺螺活性及其對非靶生物的毒性。濃度為 200、100、50、25、12.5 mg/L 浸殺 24 h,釘螺死亡率分別為 100.0%、97.2%、74.0%、53.4%、33.3%。用斑馬魚觀察對魚的急性毒性,24、48、72、96 h 斑馬魚無死亡現象,LC50＞100 mg/L。

植物性殺螺藥具有高效、低毒、易降解等優點,早在1956年劉世炘等便開始將茶子餅用作殺螺試驗,以及后來的巴豆、麻風樹籽、鬧羊花等等都有較好的殺螺效果。但是,我國目前對植物性殺螺藥的研究仍停留在實驗室篩選及其有效成分的測定,很少進行現場殺螺試驗,相關的長期毒性研究也很少見。

3 展 望

綜上所述,對殺螺藥的要求高效、低毒、價廉及方便使用。化學殺螺藥有較好的殺螺效果,對非靶生物存在毒性;而植物性殺螺藥來源豐富,毒性較低,但殺螺效果不及化學殺螺藥,因此,在研制新殺螺藥和對現有殺螺藥進行劑型改造時如何發揮兩者各自的優缺點,為我們開發出適應需求的殺螺藥提供了一個切入點。再者,目前對殺螺藥殺螺機理的研究較少,對其殺螺機理進行深入研究可以為我們進行殺螺藥的篩選以及使用提供直接的理論依據。

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