科學家研究出下一代驅蚊劑，對抗蚊子傳播疾病
每年有近7億人感染蚊子傳播的疾病，如瘧疾、西尼羅河病毒、寨卡病毒，導致100多萬人死亡。越來越多的蚊子對流行的除蟲菊酯殺蟲劑產生了抗藥性。今天，研究人員報告了一種基於天然化合物的新型驅蚊劑，這種化合物能夠有效地驅蚊，其潛在的環境副作用比現有的驅蚊劑要少。
科學家們將在今天舉行的第256屆美國化學學會(ACS)全國會議上展示他們的研究成果。
Joel R. Coats博士說:「我們的新防蟲劑是基於自然的工作原理。」例如，香茅，一種來自檸檬草的空間驅蚊劑，含有天然的精油，幾個世紀以來一直用於驅蚊。但是香茅不會持續很長時間，很容易被風吹走。我們的新一代空間驅避劑是自然產物的變種，它們更持久，更強的驅避效果。
位於埃姆斯的愛荷華州立大學的Coats和研究生James S. Klimavicz和Caleb L. Corona一直在合成和測試數百種抗蚊子的化合物。他們知道在許多植物中發現的倍半萜類化合物是有效的驅蟲劑，但是這些大分子很難從植物中分離出來，而且很難在實驗室中製造和純化。
由於合成倍半萜類化合物的很有挑戰性，Coats團隊設計了他們的驅避劑，使用更小、更不複雜、容易獲得的分子——單萜和苯基丙醇，它們具有已知的短期驅避昆蟲活性。通過對這些化合物進行化學修飾，它們產生了具有更高分子量的新的潛在驅避劑，使其揮發性更低，持續時間更長。Klimavicz合成超過300種化合物，其中最有效的是α-terpinyl摘要(天然化合物),citronellyl cyclobutanecarboxylate citronellyl 3,difluorocyclobutanecarboxylate。
為了確定化合物作為驅蚊劑的有效性，電暈在Coats實驗室研發的管狀腔中對它們進行了測試。盒子的兩端都有濾紙。一張濾紙上什麼也沒有;另一種是合成的驅避劑。然後，在愛荷華州立大學醫學昆蟲實驗室里飼養的蚊子被引入實驗室。科羅娜使用延時攝影和超過2.5小時的現場監測來記錄蚊子是否從候選驅蚊劑中遷移。目前，研究人員正在利用視頻對蚊子進行計算機跟蹤，以更好地了解蚊子在接觸這些化合物時的驅蚊效果和行為。
用這種方法，研究人員用北部家庭蚊子庫蚊(Culex pipiens)測試了這種驅蚊劑，庫蚊與美國中西部的西尼羅河病毒傳播關係最為密切;埃及伊蚊是一種黃熱病蚊子，也會傳播寨卡病毒和登革熱病毒;甘比亞按蚊傳播瘧疾。
科茨說:「我們認為，我們這種以萜類化合物為基礎的驅蟲劑的作用機制與擬除蟲菊酯不同。」擬除蟲菊酯是許多蚊子品種都已經產生了抗藥性的物質。「我們相信這些『下一代』空間驅蚊劑是一種新工具，可以在經過處理的庭院、公園、露營地、馬廄和牲畜設施中提供額外的防蚊措施。」我們的下一步是更精確地了解驅蚊劑在生物學上是如何影響蚊子的。
文摘
在可能用於對抗媒介的新工具中，空間驅避劑代表了一種提供額外保護的工具，特別是針對蚊子的保護。在庭院、公園、露營地、馬廄和牲畜設施中，空間驅蚊劑可以阻止蒼蠅和蚊子進入治療區。許多個人或局部使用空間驅蟲劑涉及焚燒擬除蟲菊酯線圈或以其他方式釋放揮發性擬除蟲菊酯殺蟲劑。香茅油是擬除蟲菊酯的主要替代品。我們的實驗室已經合成了一系列天然萜烯的生物衍生物來製造具有物理化學和生物特性的驅避劑，這是對香茅和其他萜烯驅避劑的改進。在某些情況下，擬除蟲菊酯空間驅避劑效果很好，但對抗除蟲菊酯的蚊子的效果較差。一些擬除蟲菊酯空間驅避劑會導致蚊子的死亡和死亡，這增加了它們目前的療效，但可能有助於蚊子種群中抗除蟲菊酯的進化。萜烯的驅避作用機制可能與擬除蟲菊酯不同。當與其他更傳統的工具一起使用時，先進的萜烯可能是有價值的空間驅避劑。
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