تيفلوثرين

التيفلوثرين هو الاسم الشائع وفقًا لمعايير المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) ^{[ 3 ]} لمركب عضوي يُستخدم كمبيد حشري . ^{[ 1 ]} وهو من البيريثرويدات ، وهي فئة من المبيدات الحشرية الاصطناعية التي تُحاكي بنية وخصائص مبيد البيريثرين الطبيعي الموجود في أزهار الأقحوان الصيني (Chrysanthemum cinerariifolium ). غالبًا ما تُفضّل البيريثرويدات، مثل التيفلوثرين، كمكونات فعّالة في المبيدات الحشرية الزراعية لأنها أكثر فعالية من حيث التكلفة وأطول مفعولًا من البيريثرينات الطبيعية. ^{[ 4 ]} وهو فعّال ضد آفات التربة لأنه ينتقل على شكل بخار دون أن يرتبط بشكل دائم بجزيئات التربة؛ وبهذا يختلف عن معظم البيريثرويدات الأخرى. ^{[ 5 ]}

يُصنّع التيفلوثرين (X=CH3 _{) عن طريق} أسترة كلوريد حمض السيهالوثرين ^{[ 6 ]} مع 4-ميثيل-2،3،5،6-كحول رباعي فلورو بنزيل. ^{[ 7 ]} كان هذا المركب الأخير جديدًا عند اكتشاف التيفلوثرين ^{[ 8 ]،} وقد نوقشت طرق تحضيره. ^{[ 9 ]}

بحلول عام ١٩٧٤، اكتشف فريق من علماء روثامستيد للأبحاث ثلاثة مبيدات بيرثرويدية مناسبة للاستخدام في الزراعة ، وهي: بيرميثرين ، وسيبرمثرين ، ودلتا مثرين. ^{[ ١٠ ]} وقد رخص مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية (NRDC) هذه المركبات لاحقًا ، تحت الأرقام ١٤٣ و١٤٩ و١٦١ على التوالي، لشركاتٍ كان بإمكانها تطويرها وبيعها في مناطق محددة. حصلت شركة إمبريال للصناعات الكيميائية (ICI) على تراخيص بيرميثرين وسيبرمثرين، لكن اتفاقها مع مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية لم يسمح بالبيع على مستوى العالم. كما كان واضحًا لباحثي شركة ICI في جيلوتس هيل أن المنافسة المستقبلية في السوق قد تكون صعبة نظرًا لفعالية دلتا مثرين الأكبر مقارنةً بالمركبات الأخرى. لهذا السبب، سعى الكيميائيون هناك إلى إيجاد نظائر قابلة للتسجيل كبراءات اختراع ، والتي قد تتمتع بمزايا مقارنةً بمبيدات روثامستيد الحشرية، من خلال نطاق أوسع أو فعالية أكبر من حيث التكلفة والعائد . تحقق الإنجاز الأول عندما استُخدمت مجموعة ثلاثي فلورو ميثيل لاستبدال إحدى ذرات الكلور في السيبرمثرين، خاصةً عندما كانت الرابطة المزدوجة في شكلها Z. أما الإنجاز الثاني، فاعتمد على عملية طورها الكيميائيون لتصنيع حمض Z-cis عمليًا من خلال التحكم في الكيمياء الفراغية لحلقة السيكلوبروبان بالإضافة إلى الرابطة المزدوجة. ^{[ 6 ]} أدى ذلك إلى تسويق السيهالوثرين وتوفير كمية كبيرة نسبيًا من الحمض. استمرت الدراسات الاستكشافية التي جُمع فيها الحمض مع عدد كبير من كحولات البنزيل المتوفرة تجاريًا. في الغالب، لم تُظهر هذه الكحولات نشاطًا بيولوجيًا يُذكر، ولكن عند استخدام كحول بنتا-فلورو بنزيل، لم يُظهر الإستر الذي يحتوي على X=F نشاطًا جوهريًا كبيرًا على ديابروتيكا بالتياتا فحسب ، بل استمر فعاليته أيضًا في وجود التربة، على عكس البيريثرويدات الأخرى المعروفة. أتاحت المزيد من الأبحاث تحديد المركب المماثل الذي يحتوي على X=CH3 _{( أي ما أصبح يُعرف باسم تيفلوثرين) بعد التجارب الميدانية باعتباره الأمثل للتطوير تحت رمز ICI رقم PP993.} ^{[ 5 ]} تم تسويقه لأول مرة في عام 1987 باستخدام العلامة التجارية Force. ^{[ 11 ]} في عام 2000، اندمج قطاع الكيماويات الزراعية في ICI مع قطاع نوفارتس لتشكيل شركة سينجنتا ، التي لا تزال تُصنّع وتُورّد تيفلوثرين. انتهت صلاحية براءة الاختراع الأمريكية التي تغطي المركب الأصلي في نوفمبر 2002. ^{[ 12]} كان مبيد تيفلوثرين مسجلاً للبيع في الاتحاد الأوروبي حتى 5 ديسمبر/كانون الأول 2008، حين أُضيف إلى مجموعة من المبيدات التي سُحب ترخيصها، ولم يعد مسموحاً ببيعه. ^{[ 13 ] إلا أنه في 1 يناير/كانون الثاني} 2012، أُعيدت الموافقة على استخدامه. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

تُعطّل المبيدات الحشرية البيريثرويدية، بما فيها التيفلوثرين، وظائف الجهاز العصبي في الكائن الحي. وهي سموم عصبية سريعة المفعول ، تؤثر على قنوات الصوديوم ذات البوابات الفولتية . ^{[ 16 ]} تتكون قنوات الصوديوم من مُركّبات غير متجانسة متعددة الوحدات، تتألف من وحدة فرعية كبيرة β ووحدتين فرعيتين أصغر β. يقع موقع ارتباط التيفلوثرين على الوحدة الفرعية β، التي تُشكّل أيضًا مسام القناة. يُغيّر التيفلوثرين وظيفة القناة عن طريق منع تعطيلها وإبطاء عملية إيقاف تنشيطها. ^{[ 17 ]} ينتج عن ذلك تنشيط مستمر ومطوّل لقنوات الصوديوم وتدفق الصوديوم إلى داخلها، وهو أمر قاتل للحشرة. توجد أشكال عديدة لقنوات الصوديوم: في الثدييات، تم تحديد تسع وحدات فرعية β مختلفة لقنوات الصوديوم (تُسمى Nav1.1 - Nav1.9 ). ^{[ 18 ]} تختلف نظائر القناة في مدى انجذابها للتيفلوثرين؛ فعلى سبيل المثال، يُعدّ Nav1.6 أكثر حساسية بمقدار 15 ضعفًا على الأقل من نظير Nav1.2 . ^{[ 19 ] [ 20 ]}

لا يُتاح التيفلوثرين للمستخدمين النهائيين إلا في المنتجات المُصنّعة . ويُستخدم بشكل أساسي لمكافحة الحشرات التي تعيش في التربة في الذرة عند تصنيعه على شكل حبيبات. ^{[ 21 ]} كما يمكن إضافته إلى معالجات البذور .

يُشترط تسجيل جميع المبيدات لدى الجهات المختصة في البلد الذي ستُستخدم فيه. ^{[ 22 ]} في الولايات المتحدة ، تتولى وكالة حماية البيئة (EPA) مسؤولية تنظيم المبيدات بموجب قانون المبيدات الحشرية والفطرية والقوارض الفيدرالي (FIFRA) وقانون حماية جودة الغذاء (FQPA). ^{[ 23 ]} لا يُسمح باستخدام أي مبيد إلا وفقًا للتعليمات الواردة على الملصق المرفق وقت بيعه. يهدف الملصق إلى "توفير إرشادات واضحة لضمان فعالية المنتج مع تقليل المخاطر على صحة الإنسان والبيئة". يُعد الملصق وثيقة ملزمة قانونًا تُحدد كيفية استخدام المبيد، ويُعتبر عدم اتباع التعليمات المكتوبة عليه عند استخدامه مخالفة فيدرالية. ^{[ 24 ]} يغطي الملصق الحالي (2020) لمادة تيفلوثرين في الولايات المتحدة استخدامها على الذرة الصفراء، وذرة الفشار، وذرة البذور، والذرة الحلوة، ويُحدد الكمية المُستخدمة. ^{[ 25 ]} في الاتحاد الأوروبي، يُعتمد نهجٌ ذو مرحلتين للموافقة على المبيدات الحشرية وترخيصها . أولًا، قبل طرح أي منتج مُصنَّع في السوق، يجب الحصول على موافقة الاتحاد الأوروبي على المادة الفعالة. بعد ذلك، يجب الحصول على ترخيص للمنتج المحدد من كل دولة عضو يرغب مقدم الطلب في بيعه فيها. ثم يُطبَّق برنامج مراقبة للتأكد من أن بقايا المبيدات في الغذاء أقل من الحدود التي تحددها الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية .

يُستخدم التيفلوثرين بشكل أساسي لمكافحة يرقات ديدان جذور الذرة ( Diabrotica spp )، وهو قاتل أيضًا ليرقات الديدان القارضة والديدان السلكية . وتشترك الحشرات ذات الصلة في هذه الحساسية لهذا المركب، بما في ذلك آفات مثل ذباب الربيع ، والحشرات السيمفيلية ، وأم أربعة وأربعين ، والخنافس القزمة ، والنمل الناري ، واليرقات البيضاء . ^{[ 1 ]} وتكمن فائدة استخدامه للمزارع في تحسين المحصول عند الحصاد. ويمكن للمزارعين اتخاذ القرار بما يحقق مصالحهم الاقتصادية: إذ يمكن تقدير قيمة المحصول الإضافي، كما أن التكلفة الإجمالية لاستخدام المبيد الحشري تُساعد في اتخاذ قرار الشراء. ويُحدد تحليل التكلفة والعائد هذا ، الذي يُجريه المستخدم النهائي، الحد الأقصى للسعر الذي يمكن للمورد طلبه. وقد قامت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية برسم خريطة للاستهلاك السنوي المُقدّر للتيفلوثرين في الزراعة الأمريكية. ^{[ 26 ]} يُشير هذا إلى أن الاستخدام بلغ ذروته في عام 2003، ولكنه انخفض بحلول عام 2017، وهو آخر تاريخ تتوفر عنه البيانات، إلى حوالي 150,000 رطل (68,000 كجم) سنويًا، ويقتصر استخدامه تقريبًا على مناطق زراعة الذرة . وتعود قدرة التيفلوثرين على مكافحة آفات التربة، على عكس البيريثرويدات الأخرى، إلى تطايره العالي نسبيًا ، مما يسمح لبخاره بالانتقال من موقع الرش إلى التربة المحيطة. ^{[ 5 ]} يبلغ ضغط بخاره عند 20 درجة مئوية 8.4 ملي باسكال، بينما يبلغ ضغط بخار البيرميثرين، على سبيل المثال، 0.007 ملي باسكال. ^{[ 1 ]}    

التيفلوثرين مبيد حشري مقيد الاستخدام . ومن تبعات ذلك أنه في الولايات المتحدة، يُعد استخدام المنتج بطريقة تخالف التعليمات المدونة على الملصق مخالفة للقانون الفيدرالي، ويجب أن يكون الملصق بحوزة المستخدم وقت الاستخدام. يمكن امتصاصه في الجسم عن طريق استنشاق الغبار أو الرذاذ أو عن طريق الابتلاع. يسبب تهيجًا متوسطًا للعين. قد يؤدي التلامس المطول أو المتكرر مع الجلد إلى ردود فعل تحسسية لدى بعض الأفراد. قد ينتج عن التعرض الجلدي إحساس مؤقت يوصف بأنه وخز أو حكة أو حرقة أو شعور بالوخز. قد يبدأ ظهور الأعراض فورًا أو خلال أربع ساعات من التعرض، وقد يستمر من ساعتين إلى 30 ساعة، دون حدوث تلف واضح للجلد. ^{[ 25 ]} تتضمن معلومات الملصق إرشادات الإسعافات الأولية. ^{[ 25 ]}

يُعدّ التيفلوثرين شديد السمية لأسماك المياه العذبة والمصبات واللافقاريات. ^{[ 25 ]} وقد لُخّصت خصائصه وآثاره على البيئة في العديد من المنشورات. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 28 ]} وفي نهاية المطاف، تقع على عاتق الهيئات التنظيمية في كل دولة مسؤولية تقييم فوائده للمستخدمين النهائيين وموازنتها مع مخاطره الكامنة وما يترتب عليها من أضرار على المستهلكين والبيئة عمومًا. وتحدد هذه الهيئات الشروط التي يُسمح بموجبها باستخدام التيفلوثرين.

تتمتع الأنواع بقدرة على التطور واكتساب مقاومة للبيرثرويدات (بل ولجميع المبيدات تقريبًا). ويمكن الحد من هذه القدرة من خلال الإدارة الدقيقة . وترصد الشركات المصنعة والهيئات التنظيمية، مثل وكالة حماية البيئة ولجنة العمل المعنية بمقاومة المبيدات الحشرية، التقارير المتعلقة بظهور مقاومة لدى أنواع معينة من الآفات لمادة التيفلوثرين . ^{[ 29 ]} وفي بعض الحالات، يمكن تقليل مخاطر تطور المقاومة باستخدام مزيج من مبيدين حشريين أو أكثر، لكل منهما فعالية ضد الآفات المعنية، ولكن بآليات عمل مختلفة. وتصنف لجنة العمل المعنية بمقاومة المبيدات الحشرية المبيدات الحشرية إلى فئات لتسهيل ذلك.

• ليهي، جيه بي، محرر. (1985). مبيدات البيريثرويد الحشرية . تايلور وفرانسيس، لندن. ص  440. ISBN 0-85066-283-4.
• ناومان، كلاوس (2013). مبيدات البيريثرويد الاصطناعية: تركيبها وخصائصها . سبرينغر. ص  244. ISBN 978-3-642-74851-6.
• ناومان، كلاوس (2012). مبيدات البيريثرويد الاصطناعية: الكيمياء وبراءات الاختراع . سبرينغر. ص  412. ISBN 978-3-642-74854-7.

• قاعدة بيانات خصائص مبيدات الآفات PPDB لمادة تيفلوثرين
• بيانات سلامة المواد (MSDS) لمادة تيفلوثرين من شركة سيجما-ألدريتش
• تيفلوثرين على موقع Pubchem
• معلومات السلامة الكيميائية الدولية