吡丙醚用于宠物体外寄生虫防控的研究概况

梁方印，尹相吉

（1.河南省濮阳县农业农村局，河南 濮阳 457100；2.天津渤海农牧产业联合研究院有限公司，天津 300308）

吡丙醚（Pyriproxyfen）又称蚊蝇醚、灭幼宝，是一类烷氧吡啶保幼激素类几丁质合成抑制剂，用于防治果蔬、棉花及植物上粉虱、介壳虫等农业害虫，以及卫生害虫蚊、蝇等。我国于2007年正式登记0.5%吡丙醚颗粒剂，用于防治蚊、蝇和蜚蠊等卫生害虫。当前登记并销售的主要有丹麦、法国、比利时、阿拉伯联合酋长国等国家。其制剂类型主要有颗粒剂、乳油、悬浮剂。近年来，吡丙醚被逐渐引入动物市场，是目前防治犬、猫等动物体外寄生虫的特效药，能够高效驱杀跳蚤、蜱等体外寄生虫，是一种昆虫生长调节剂，被认为是宠物体外寄生虫综合防治的有效药物之一，已成为体外寄生虫制剂研究与开发的一个重要领域。

基于此，笔者充分总结吡丙醚用于宠物体外寄生虫防控方面的研究，为该药物的临床应用以及今后研制相关药物提供研究基础。

1 理化性质

吡丙醚化学名称为4-苯氧苯基-（RS）-2-（2-吡啶基氧）丙基醚，原药为浅黄色晶体，CAS号为95737-68-1，不易挥发，光稳定性好，水溶性为0.367 mg/L（25℃），熔点为45～47℃，蒸汽压为0.000 3 Pa（20℃），不易吸附在土壤表面。吡丙醚在有氧环境下不易吸附在土壤表面，且能在湖水和土壤中迅速降解，半衰期分别为16～21 d和6.4～36 d［1］。其分子式为C20H19NO3，结构式见图1。

图1 吡丙醚的化学结构式

2 作用机制

吡丙醚是一种新型昆虫生长调节剂（Insect Growth Regulators，简称IGR），虫体生长、发育及成熟过程都要依赖倍半萜类化合物保幼激素和甾族化合物蜕皮激素的调控［2-3］。吡丙醚作用于跳蚤卵时，可以抑制跳蚤卵孵化成幼虫；作用于幼虫时，可影响幼虫蜕皮，抑制第三期幼虫孵化成蛹，进而防控体外寄生虫［4-5］。其主要作用机理如下：①虫体几丁质合成酶受到破坏，抑制表皮中几丁质的合成，虫体在蜕皮过程中不能形成新表皮，阻止幼年期（幼虫和早期蛹）发育成成虫，导致虫体在蛹期即死亡。②吡丙醚在虫体血淋巴中高浓度存留，促进前胸腺分泌大量性激素，导致虫体表皮中蜕皮激素的合成受到干扰，进而影响虫体的发育。③吡丙醚是一种光稳定性昆虫生长调节剂，药物通过接触起作用，通过模仿幼虫激素调节昆虫从一个生命阶段到下一个生命阶段的蜕皮。通过诱导跳蚤过早产卵和抑制跳蚤卵中的卵黄沉积阻止跳蚤的生命周期，从而导致不育卵的产生。

吡丙醚属于芳香族非萜类杀虫剂，而昆虫的生长和发育受蜕皮期的影响，蜕皮则是受类固醇20-羟基蜕皮激素（20-hydroxyecdysone，20E）和倍半萜类保幼激素（Juvenilehormone，JH）的调节。在成年阶段，这2种激素都参与生殖成熟的调节。蜕皮从提高20E滴度开始，并在20E滴度下降和促凝激素释放后完成。当幼虫准备进行蜕变时，会停止进食。随着20E滴度的增加，表皮与旧角质层分离（解离），蜕皮空间充满了蜕皮液，包含无活性的几丁质分解酶，以后可用于消化旧角质层。同时，表皮细胞重组大量蛋白质合成，以及表皮和新表皮的分泌。一旦20E滴度开始下降，蜕皮液中的酶就会被激活，开始消化原皮。该过程完成后，蜕皮液被吸收，新角质层的蜕皮前鞣制开始。最后，当20E滴度降至基础水平时，肽、促卵泡激素和促蜕膜激素共同作用，引发旧表皮的蜕皮，确保蜕皮成功。昆虫的生长发育受到20E、JH、促分泌激素和其他神经激素的调控，无论JH是否存在，昆虫生长和发育过程中表皮发生的形态和超微结构的变化，均取决于不同滴度的类固醇20-羟基蜕皮激素的调控。20E、JH、促分泌激素和其他神经激素中的一种或多种稳态与外源激素或合成类似物（激动剂或拮抗剂）受到外界干扰，都将导致虫体异常生长［6］。

3 检测方法

对于吡丙醚残留量的检测，国外主要有气相色谱—质谱联用法（GC-MS）、气相色谱—氮磷检测法（GC-NPD）、高效液相色谱—质谱联用法（HPLC-MS）、高效液相色谱—串联质谱法（HPLCMS/MS）、气相色谱—串联质谱法（GC-MS/MS）和毛细管电泳法等。黄燕羽等［7］通过高效液相色谱法对4%吡丙醚·氟虫腈的制剂进行分离、定量分析，研究发现吡丙醚和氟虫腈的线性相关系数符合要求，均为0.999 9，变异系数分别为0.87%和0.32%；标准偏差均为0.01，平均回收率分别为100.02%和99.57%。结果表明，高效液相色谱法适用于吡丙醚的分离、定性，且准确度和精密度较好，具有良好的分离效果。赵广宇等［8］通过液相色谱—四极杆串联质谱法对蔬菜和水果中吡丙醚的残留量进行研究，采用CAPCELL PAK C18色谱柱和正离子多反应监测模式对吡丙醚进行分离和测定，研究发现吡丙醚在2.5～50μg/L的范围内呈现良好的线性关系，相关系数可达0.999 9，在5μg/kg、50μg/kg和100μg/kg的水平下对其回收率进行测定，其回收率为84.7%～91.5%，检出限为5μg/kg。该方法因操作简便，灵敏度、精密度高，稳定性和选择性较好，现已成为吡丙醚残留量检测的首选方法。

4 抗体外寄生虫研究概况

现如今，人类和宠物关系日益密切，这引起了人们对动物健康的普遍关注，包括预防和治疗体外寄生虫的感染以及减少杀虫剂潜在的中毒风险。此外，人与宠物密切的关系也引起公众对病原体从动物向人类传播的关注［9］。近年来，宠物产品在全球市场上越来越受到重视［10］，活性成分被用于多种制剂剂型的开发，应用途径广泛，如滴剂、清洗液、项圈（主要形式）及片剂等，能够较好地防控和治疗犬猫的跳蚤和蜱虫的感染［11］。随着宠物伴侣动物的增加，一系列宠物体外寄生虫病逐渐显露，跳蚤、蜱、螨等导致动物抓挠、啃咬、瘙痒。为了有效治疗和预防宠物体外寄生虫病，国内外诸多研究者通过研究吡丙醚单方或复配其他药物，意图生产高效、无毒的抗体外寄生虫宠物制剂。利用吡丙醚生产的成品制剂包含所需的活性成分或其他成分，目的是减少用药次数、缩短治疗时间，进而高效驱杀宠物体表寄生虫。吡丙醚作为一种对宠物体表寄生虫有效的保幼激素模拟物被人熟知，现已被证实可用于防治跳蚤和蜱的感染。

4.1 体外药效学研究

4.1.1 跳蚤体外药效学研究

吡丙醚具有双重生物活性，作用时间长、效果显著，为家庭环境中抑制蚤类的生长繁殖提供了有利条件。目前，甲氧普烯和吡丙醚可以用于抑制猫体表跳蚤的生长和繁殖，这些化合物的残留物对虫卵和幼虫抑制效果较好。将跳蚤成虫放置有甲氧普烯和吡丙醚残留物的狗毛或滤纸上，在7～10 d内会被杀死，主要原因是甲氧普烯和吡丙醚的残留物会引起跳蚤成虫的膜、脂肪、唾液腺、肠上皮细胞、卵母细胞和其他内部组织受到破坏。跳蚤可以通过直接接触和吸血的方式吸入宠物皮毛中的吡丙醚，因此，吡丙醚已被用于预防猫和狗身上的跳蚤。已有研究发现，当宠物皮毛中的吡丙醚通过宠物的运动轨迹转移到毯子或者其他栖息位置时，周围环境中的跳蚤幼虫生命体征会变得脆弱。因此，吡丙醚有两种预防措施：第一种，被吡丙醚治疗后的宠物毛皮中跳蚤的卵子不能孵化；第二种，在动物封闭环境中的幼虫停止发育。Jacobs等［12］研究发现，经吡丙醚局部处理猫笼中的毯子后，猫幼蚤的发育在2周内受到抑制。此外，Rust等［13］对宠物使用吡虫啉制剂，用药后收集宠物身上的碎片及毛絮，经证实吡虫啉对跳蚤幼虫也具有生物活性，能够抑制幼蚤的发育。Ross等［14］将吡虫啉和吡丙醚联合使用作用于环境及犬只，结果发现环境中的跳蚤迅速减少，原因是该制剂对幼蚤具有抑制发育的作用，同时也有效地减少了犬只身上的跳蚤。据悉，有学者将新烟碱类呋虫胺、氯菊酯和昆虫生长调节剂吡丙醚三者联合制成制剂，对家兔人工感染猫蚤后使用该复配制剂进行杀虫效果研究，结果发现在第14天和第21天杀虫率分别为81.6%和82.2%，研究表明联合用药能够有效治疗和控制猫蚤［15］。Azevedo等［16］在一项犬人工感染跳蚤的试验中，对犬使用新烟碱类呋虫胺、氯菊酯和昆虫生长调节剂吡丙醚的复配制剂，结果表明联合使用该复配制剂对跳蚤卵具有杀灭作用，且蚤卵孵化抑制率为99.1%～100%。Crosaz等［17］研究了二硝基呋喃和吡丙醚的复配药对控制家猫过敏性皮炎的效果，发现在使用后第28天和第84天，过敏性皮炎比第0天时分别降低30%和71%，跳蚤数量比第0天时分别降低33%和85%。结果表明，二硝基呋喃和吡丙醚联合用药可有效控制猫体表的跳蚤，有助于长期控制猫过敏性皮炎，改善瘙痒、抓挠等临床症状。

4.1.2 蜱体外药效学研究

检索EMA发现，在法国吡丙醚已被批准用于犬跳蚤、蜱虫以及卫生害虫沙蝇、蚊子和苍蝇的治疗，通过抑制蚤卵孵化（杀卵活性）和抑制成年跳蚤产卵（杀幼虫活性）防止跳蚤繁殖，能够有效治疗和预防蚤类，同时对蜱类具有持久驱避作用。此外，有学者将吡喹酮、氟虫腈、莫昔克丁和吡丙醚制成药物复合制剂，点滴在犬猫体表，结果显示该复合制剂能够有效治疗和预防犬猫体外寄生虫病［18］。卢海燕［19］将吡丙醚等30种药物分别稀释成1/2推荐浓度、推荐浓度和2倍推荐浓度的药液作用于亚洲璃眼蜱和血红扇头蜱的饱血若蜱，作用20 d后统计30种药物对饱血若蜱蜕皮的影响，并记录每组若蜱的蜕皮数量，以能蜕皮并且发育到成蜱阶段的蜱视为蜕皮成功，蜕皮的蜱数越少代表药物灭蜱的效果越好。结果显示：吡丙醚浓度为5 mg/L时，血红扇头蜱的蜕皮率为75.56%，亚洲璃眼蜱的蜕皮率为100%。药物作用后对饱血若蜱的蜕皮影响较小，试验证实了吡丙醚对若蜱活性影响较小。

4.1.3 蚊体外药效学研究

Bouhsira等［20］研究了吡丙醚复配制剂对驱赶或杀灭淡色库蚊的效果，将54 mg/mL二硝基呋喃、4.84 mg/mL吡丙醚和397 mg/mL氯菊酯（Vectra3D）作用于成年狗身上，在第1、7、14、21和28天评估并观察对淡色库蚊杀死率的影响。结果发现，与对照组相比，试验组在第1、7、14、21和28天对蚊虫的驱避效果分别为98.9%、98.8%、98.6%、96.7%和97.9%，治疗组与对照组在每个评估日均有显著性差异；90 min杀虫率分别为34.7%、50.3%、39.7%、22.8%和11.4%，治疗组与对照组在所有评估日内的活蚊数也具有显著性差异，上述药物对库蚊的驱避效果可长达28 d。Darriet等［21］为了研究控制埃及伊蚊的有效杀虫制剂及使用方式，评估了吡丙醚和多杀菌素的混合物对埃及库蚊的杀灭率。结果发现，当吡丙醚和多杀菌素分别单独使用时，多杀菌素对埃及库蚊杀灭率的有效期为3个月，吡丙醚对埃及库蚊杀灭率的有效期为5个月；当两者同时作用时，对埃及库蚊杀灭率的有效期为8个月；在自然条件下，吡丙醚和多杀菌素分别单独使用时，埃及库蚊成虫羽化率控制在20%的有效使用时间分别为3周和3.5个月；同时使用时，将成虫羽化率控制在20%的有效使用时间为4.5个月。由此可知，吡丙醚和多杀菌素同时使用时，杀虫效果优于单方。

4.1.4 蝇体外药效学研究

吡丙醚为昆虫生长调节剂，具有幼虫保幼激素的作用，应用于幼虫生长、化蛹、羽化阶段的虫体时，可影响幼虫正常蜕皮。此外，吡丙醚具有内吸功能，对幼虫有一定的杀灭效果。据研究报道，吡丙醚能够有效杀灭蝇幼虫，并阻止其化蛹，蝇的羽化抑制率为100%。吡丙醚对家蝇幼虫具有良好的防治效果，能够有效控制蝇的滋生与繁殖。

4.1.5 其他虫体体外药效学研究

黄振东等［22］研究吡丙醚对柑橘吹棉蚧若蚧的防治效果，试验组为100 g/L的吡丙醚乳油按照1 000、1 500和2 000倍稀释使用，对照组为40%的杀扑磷乳油按照800倍稀释使用，结果显示，用药15 d后，对柑橘吹棉蚧若蚧的防效分别为99.67%、85.70%、78.91%和63.05%。

Aboelhadid等［23］研究了昆虫生长调节剂——虱螨脲、吡丙醚和氢化二烯复配制剂对环纹瓢虫雌性成虫、卵和幼虫的活性，其制剂即使在较高的浓度下使用，对雌性蜱虫成虫的杀虫活性较弱，而氢化二烯和吡丙醚均能显著降低成年雌蜱的生殖指数。在浓度≥10倍和≥4倍时，虱螨脲、吡丙醚和氢化二烯均表现出显著的杀卵活性，处理后的卵孵化延迟到第21天，孵化率分别下降到37.7%和60.6%。虱螨脲（≥10倍剂量）、氢化二烯（≥4倍剂量）和吡丙醚（≥4倍剂量）对杀幼虫活性有显著影响，72 h后死亡率达100%。将昆虫生长调节剂处理后的蜱和未处理蜱相比，过氧化氢酶处理的蜱的氧化特性降低了谷胱甘肽过氧化物酶，增加了丙二醛。结果表明，昆虫生长调节剂对环斑瓢虫成虫没有明显的杀虫作用，但用氢戊二烯和吡丙醚处理后，其成虫产卵量和卵孵化率显著降低，对环斑瓢虫卵及幼虫具有良好的杀虫活性。

4.2 体内药效学研究

4.2.1 跳蚤体内药效学研究

跳蚤是猫和狗宠物体表最常见的寄生虫之一，能长久寄生在猫和狗皮毛中，从而诱发猫和狗皮炎，给宠物主人带来极大的烦恼。猫和狗身上常见的跳蚤种类是猫蚤，这种跳蚤的生物学特性较为复杂。跳蚤种群中只有部分生活阶段依靠动物体表，其余阶段是环境中的卵、幼虫、蛹和新出现的成虫。因此，常规杀虫剂的杀灭效果并不理想，而吡丙醚作为一种昆虫生长调节剂，是昆虫保幼激素的类似物，对猫蚤的发育具有较强的抑制作用。

通常情况下，将昆虫生长调节剂——吡丙醚与其他抗寄生虫药物联合用药防治跳蚤，当药物作用于成蚤或直接作用于蚤卵时，卵的发育就受其药物作用的影响，蚤卵难以孵化成幼虫；作用于幼虫时，幼虫很难蜕皮孵化成蛹。Palma等［24］将跳蚤作用于吡丙醚后，对其卵胚胎发育的作用方式进行了研究，将跳蚤成虫放置于含有吡丙醚的塑料瓶中，对其前58 h产出的卵进行形态学研究，结果发现其蚤卵细胞出现塌陷、缺少卵黄等现象，说明吡丙醚在某种程度上干扰了卵黄蛋白的产生或沉积。将吡丙醚继续作用于猫蚤成虫，约70 h时观察卵形态结构，发现蚤卵中沉积了少量的卵黄，并在胚芽形成之前即被破坏。Meola等［25］研究了吡丙醚对猫跳蚤的成虫期、卵化期和幼虫期的药效学研究，试验过程中将跳蚤成虫饲养在塑料笼中，结果表明，当跳蚤成虫置于100 mg/kg的吡丙醚药物中，在10 d内对跳蚤成虫仍相对无毒性。滤纸或狗毛上残留的吡丙醚对猫蚤成虫的毒性低于12.5 mg/kg，跳蚤吸食含有吡丙醚的血液后仍能产生大量卵，但其卵无法孵化成幼虫。当幼虫食用被吡丙醚处理的粪便时也无法发育成成虫。结果表明，吡丙醚对跳蚤成虫无毒性，对产生的蚤卵及幼虫具有杀灭作用。

4.2.2 蜱体内药效学研究

Strey等［26］研究了吡丙醚对蜱虫若虫的水分平衡和成虫存活情况，结果发现将刚饱血的美洲钝眼蜱若虫连续放置在含4μg/cm2吡丙醚的玻璃瓶中，经观察发现吡丙醚能够显著抑制虫体蜕皮，超过四分之一的若蜱在蜕皮前或蜕皮过程中即死亡。蜕皮至成虫期的蜱虫，26.7%的雌性成虫和17.9%的雄性成虫表现出垂死状态，嗜睡、角质层暗淡、变色、干燥及缺乏运动能力等。研究结果表明，当蜱虫若虫持续接触吡丙醚药物时，可使虫体蜕皮过程受到破坏、成虫全身失水严重并趋于死亡。

5 结语

国内宠物养殖的热潮逐渐兴起，人与宠物的密切接触引起了公众对病原体从动物向人类传播的关注。而吡丙醚作为防治宠物体外寄生虫病的优势药物，被逐渐引入宠物市场，是目前防治犬、猫等动物体外寄生虫病的特效药物之一，能够高效驱杀跳蚤、蜱虫等体外寄生虫，是一种值得推广、挖掘及应用的高端宠物用药，对今后宠物体外寄生虫病的防控意义深远。