酰基肼類殺蟲劑毒理機制與抗藥性研究進展

摘要 酰基肼類殺蟲劑作用于昆蟲蛻皮激素受體，導致昆蟲致死性蛻皮，是一類新型高效、環境友好性殺蟲劑，近年來發展很快。本文綜述了酰基肼類殺蟲劑在殺蟲活性化合物開發、殺蟲毒理機制、與該類化合物有關的活性化合物篩選技術及抗藥性等方面的研究進展。

關鍵詞 酰基肼類 毒理機制 篩選技術 抗藥性

過去二十年通過模擬昆蟲蛻皮激素的作用。開發出具有新的作用位點的新型殺蟲劑一酰基肼類，這類殺蟲劑是非甾族類化合物，具有和蛻皮激素相似的作用方式，在害蟲胚胎發育、幼蟲生長和成蟲繁殖等各個階段均可起作用，對鱗翅目、雙翅目及鞘翅目害蟲等具有很高的選擇毒性，對益蟲等非靶標生物和環境安全。

一、酰基肼類化合物

多年來人們一直試圖利用蛻皮激素類似物來控制害蟲，并已發現了數以百計的植物性蛻皮甾酮，但這些化合物對害蟲的控制作用有限。1983年羅姆——哈斯公司發現了第一個酰基肼類蛻皮甾酮競爭劑 ，經結構改造后獲得了活性更高的抑食肼，該化合物對多種鱗翅目、鞘翅目和雙翅目害蟲有比較高的活性。蟲酰肼，即（3，5——二甲基苯甲酸——1基乙基）——2肼是于1986年發現，1992年公布的一個抑食肼的替代物，商品名米螨、MIMIC、CONFIRM、ROMDAN，現已全球銷售，對鱗翅目幼蟲的活性比RH一5849更高，而對大多數鞘翅目、同翅目、直翅目、半翅目和雙翅目昆蟲，包括多類重要的捕食性和寄生性天敵沒有毒性。

甲氧酰肼（RH——2485、是于1990年發現，1996年公布，1999年開始推廣使用的一個新品種，商品名為INTREPID、RUNNER。該化合物比蟲酰肼活性更高，可用于防治棉花、玉米、蔬菜及其它農作物上的多種鱗翅目害蟲，同時保留了對非靶標生物的高度安全性。環氧酰肼具有與抑食肼相似的殺蟲譜，但對金龜甲、地老虎等地下害蟲及卷葉蛾幼蟲也具有顯著的防治效果，在美國主要用于防治草坪和觀賞植物上的害蟲，商品名是MACH2，是H本花藥株式會社和三共株式會社聯合開發并于1999年在H本獲準登記使用，對水稻、蔬菜、果樹、茶及其它作物上的鱗翅目害蟲高效。

最近又發現了兩個新的非甾族類蛻皮激素競爭劑，一個是H本住友公司開發的3、5——二——叔丁基——4——羥——N——異丁基一苯甲酰胺，另一個是美國Merck公司從筋骨草中分離出來的環烯醚萜苷類。這兩個化合物均可誘導家蠅Kc細胞系產生類似于2O——羥基蛻皮酮（20E）和蟲酰肼作用所產生的形態變化，并能競爭性地替換結合到蛻皮激素受體上的 H——PoA，但Dinah等“ 認為8—0——acetylhartmgide沒有此類活性，不屬非甾族類蛻皮激素競爭劑，這些化合物的殺蟲活性還有待進一步研究。

二、酰基肼類化合物作用機制

（一）蛻皮激素分子機理

昆蟲通過分泌蛻皮激素和保幼激素來調控以蛻皮為特征的生長發育和變態，這些激素也參與調控成蟲的性成熟 。昆蟲幼蟲隨著體內20E滴度的上升，停止取食，內外表皮層分離、喪皮細胞重組，大量合成蛋白質，并分泌形成新的外表皮和上表皮；當20E滴度開始下降，脫皮液中的幾丁質酶即被活化.消解舊表皮，外表皮開始鞣化和硬化。當20E降到一個基礎水平時，釋放羽化激素.這些激素共同怍用于若干靶標而使蛻皮完成。

生長發育期間表皮形態和結構的變化依賴于基因表達的有無及20E滴度的變化對20E分子作用機制研究結果表明，蛻皮激素的分子靶標由蛻皮甾酮受體和超螺旋基因t-Itxaspiracle產物（USP）組成，兩者都是蛻皮激素受體超家族的成員，前者包括5個特征結構域。分別為轉換活化、DNA結合、鉸鏈、配體和F結構域，后者4個，無F結構域。EcR與DNA及配體（20E）有很高的親和性，只有在EcR和USP形成異源二聚體后，蛻皮激素才能與之結合形成蛻皮甾酮——受體復合物，隨后激活基因，表現出一系列的蛻皮反應 。這些激素中任何一種或幾種的平衡受到外源激素或合成類似物的干擾.都會導致靶標昆蟲生長發育不良。利用合成類似物干擾或破壞昆蟲內源激素平衡而使其生長發育異常，可以達到殺滅害蟲的目的。

黑腹果蠅等數種昆蟲EeR和USP的eDNA已被克隆，比較其eDNA所得氨基酸序列發現.由66個氨基酸組成的DNA結合域和配體結合域具有保守性、其它結構域則無保守性 。分析不同目昆蟲EcR和USP由222個氨基酸序列組成的配體結合域系統樹表明，不同類群昆蟲的EcR和USP配體結合域存在差異，這些差異可被用來開發專一性殺蟲劑 。

（二）中毒癥狀

雖然合成的蟲酰肼等酰基肼類化合物在化學結構上已經大異于天然昆蟲蛻皮激素，但它們卻具有天然蛻皮激素的特性。不同種類的酰基肼類化合物的毒力和殺蟲譜不同，但其引起昆蟲中毒的癥狀卻非常相似，均表現出類似蛻皮甾酮過剩的癥狀。

鱗翅目幼蟲取食抑食肼或蟲酰肼后一般4～16h停止取食，并開始蛻皮，到24h中毒早熟的幼蟲蛻出舊頭殼.企圖完成蛻皮。但是，由于藥劑在血淋巴和表皮中的持續作用，蛻皮過程往往半途而廢。血淋巴中藥劑的有效濃度可阻止羽化激素釋放。新蛻出的頭和口器的表皮沒有鞣化和硬化，后腸突出，血淋巴和蛻皮液流失，導致脫水死亡.

研究甜菜夜蛾和云杉卷葉蛾中毒幼蟲表皮超微結構發現，新表皮因內表皮層缺少或僅有極薄的一層，表皮結構不完整，鞣化和黑化也不完全。藥劑處理后6～48h可見雙層表皮，表皮細胞有消解跡象。酰基肼類化合物通過一系列的生理生化作用而產生毒殺效果 。