快速版的常见杀虫剂可以提高疟疾控制工作。新晶体形式的溴氰菊酯吸收蚊子12倍的商业形式,可以帮助减少疟疾传播尽管杀虫剂耐药性的比例越来越大。

一个图像显示DM的分子结构

来源:©2020国家科学院

溴氰菊酯的化学结构

Microcystals接触杀虫剂溴氰菊酯等关键成分在室内喷雾剂和处理的蚊帐用于抗击疟疾的蚊子。但许多蚊子种群发展抵抗这些化合物,这是伤害努力控制这种疾病。

世界卫生组织警告说,coronavirus-associated中断的疟疾预防可能导致死亡人数在2020年增加一倍,回滚进展在过去二十年里通过劳动密集型分销的经杀虫剂处理的蚊帐和微晶核的室内残留喷洒杀虫剂在住宅的内墙,”美国晶体学家说巴特·卡尔。因此,新的干预或更有效的实现旧干预越来越紧迫。”

一个图像显示单晶结构

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传统的商业溴氰菊酯的单晶结构变形(左)和新杀虫剂的可能更有效的形式(右)

现在,卡尔的团队在纽约大学和波多黎各大学的合作者已经发现了一种新的变形似乎提供一个致命剂量的溴氰菊酯蚊子比最广泛使用的快得多。

拟除虫菊酯的溴氰菊酯等取代了毒性很高的化合物,但是现在全世界的蚊子显示阻力。没有明显的替代化合物,”卡尔说。烟碱类杀虫剂的其他新开发的杀虫剂,这些类,有其他问题:杀死传粉者。快溴氰菊酯可能延长的生命溴氰菊酯预防疟疾。

卡尔解释说,与接触杀虫剂杀死蚊子在化学动力学是一个复杂的问题:一个分子从晶体表面,通过蚊子的脚,然后前往特定离子通道作为一种神经毒素。通过增加的速度从晶体表面分子被释放,更多的化合物将达到离子通道在更短的时期,压倒性的蚊子的解毒系统。当水晶接触杀虫剂,吸收的速度是至关重要的,这是一个问题的晶体表面和整个生物体的相互作用,”卡尔说。

一个图像显示了DM融化

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熔体生长晶体的商业制定溴氰菊酯在显微镜下(左)和新的变形(右)

在卡尔的新溴氰菊酯变形,单个分子紧密地绑定不如旧的形式,所以更容易被释放从晶体的表面。当研究人员比较两种形式的粉尘,他们发现周围的新变羊撞倒了蚊子12倍的速度比旧的形式。另一个好处是,新的变形是由一个廉价、简单的recrystallistion过程,玻片之间的商业晶体是局限的,融化,然后冷却至室温。

这研究是另一个很好的例子,演示了如何重要活性成分的物理结构与昆虫的交互,”说斯维特拉娜RyazanskayaIVCC,致力于产品开发,一个组织,专门从事生产新的工具来解决媒介传播疾病,并没有参与这个项目。多态的形式将有不同的物理化学性质,如解散和溶解度,化学和物理稳定性、流动性和吸湿性,因此可能会影响杀虫吸收和化学杀虫的功效。

Ryazanskaya说,这些发现强调了需要详细搜索新的杀虫成分的多晶型物,并在严格的环境中,更好地了解晶体生长晶体的形态是由它的容器定义的。

卡尔的团队现在计划探索新溴氰菊酯变形与商业喷雾罐的兼容性。组织还希望调查水晶的功效与非洲最相关种类的蚊子,在到目前为止只在北美的压力测试,尽管他们并不预期主要区别。的这些研究,我们需要与昆虫学家谁知道如何提高这些动物在饲养的昆虫,”卡尔说。“我们只是一群化学家和晶体学家们”。