CC BY
25
С. С. КУЧЕР, С. И. ШРИРО (Харьков)
Pyrethrum cinerariaefolium как средство борьбы с клопами и тараканами
Из лаборатории Харьковской центральной дезинфекционной станции (дир. С. Ф. Афанасьев, зав. лабораторией Г. А. Хайшинская)
Pyrethrum cinerariaefolium стал применяться для борьбы с насекомыми еще в 1840 г., когда Розером были открыты инсектицидные свойства этого препарата. Родиной Pyrethrum cinerarilaefolium является Далмация, почему данный вид ромашки и известен под названием далматской.
Далматская ромашка широка применяется для уничтожения вредителей садов, огородов, полей, виноградников-, лесов и пр., а также комаров, мух и других насекомых. Она выгодно отличается от других дезинсекционных средств (например, сольвент, антипаразит и пр.) отсутствием неприятного запаха, легкостью применения, портативностью и рядом других преимуществ. Это побудило НКЗдрав и НКЗем УССР культивировать далматскую ромашку на полях Украины.
Задачей проведенной нами работы явилась проверка химических свойств далматской ромашки, ее инсектицидности в отношении клопов и тараканов, изучение способов хранения ее и т. д. Объектом наших исследований служил порошок из цветочных головок Pyrethrum cinerariaefolium урожаев 1935—1937 гг., взращенного в Харькове на опытном поле Украинского института экспериментальной фармации.
Для проведения опытных работ цветочные головки ромашки мелко размалывались и просеивались через шелковое сито № б. В результате получался порошок зеленоватого цвета.
Штаудингер и Ружичка доказали, что действующим началом в пиретруме являются сложные эфиры — пиретрины. Эти авторы выделили из пиретрума 2 эфира — пиретрин I и пиретрин II — и изучили их химическое строение. Пиретрины представляют собой продукты соединения кетонового алкоголя — пиретролона
СН2 —СН(СН3)
СН — СНо — СН = С = СН (СН3)
HOCH — со
с двумя кислотами, из которых одна — монокарбоновая хризантемовая
/С(СН3)2 С (СН3)8 = СН — СН/ I
хСНСООН
и вторая дикарбоновая хризантемовая
/С (СН3)г СООНС (СН3) = СН — СН'. I
ХНСООН
Пиретрин I — бесцветная жидкость консистенции глицерина со слабым запахом; точка кипения ее 145—150°. Пиретрин II — желтое тягучее масло с точкой кипения 195°.
Штаудингер и Ружичка доказали также, что ни монокарбоновая, ни дикарбоновая, хризантемовые кислоты, ни спирт-пиретролон в отдельности не инсектицидны, токсическими же свойствами в отношении насекомых обладает вся молекула в целом, причем монокарбоновая кислота дает более ядовитые эфиры (пиретрин I), чем дикарбоновая (пиретрин И).
он. ¿н
Н2С|/Ч|СН-СН2СН = С = СНСНа н.с
нс|_|с = О НС
I I
о
с'о
сн3 I
сн
/\снсн,сн=с=снсн,
с = о
сн
(СН3)2 С СНСН = С (СН3),
Пиретрин I Пиретрмн II
0
1
со I
СН / /СН
(СНЛС^\ СНСН = С:
\
СООСН,
Пиретривы как сложные эфмры омыляются щелочью. При омылении пиретрина I получаются спирт-пиретролон и натровая соль одноосновной хризантемовой кислоты, а при омылении пиретрина II получаются, кроме пиретролона, еще метиловый спирт и натровая соль двуосновной хризантемовой кислоты.
Одноосновная кислота перегоняется с водяным паром и растворяется в петролейном эфире, четыреххлористом углероде, сероуглероде, три-хлорэтилене и других органических растворителях.
Дикарбоновая хризантемовая кислота не улетучивается с водяным паром, поэтому легко отделить монокарбоновую кислоту от дикарбо-новой. На этих свойствах указанных кислот основан ацидиметрический способ исследования пиретрума на содержание пиретринов. Данным методом мы и определяли в изучаемом порошке количество пиретрина I и пиретрина II, причем извлечение эфиров и их омыление мы производили одновременно в аппарате Сокслета-
Во всех испытанных нами образцах порошка далматской ромашки урожаев 1935—1937 гг. пиретрина I, содержалось 0,42—0,45%; пиретрина II — от 0,56 до 0,60%, общее же содержание пиретринов равнялось 0,98 — 1,05%. По годам изучаемую ромашку можно охарактеризовать следующими данными по содержанию пиретринов (табл. 1).
Таблица 1
Содержание пиретринов в ромашке
Годы Процент содержания пиретрина I Оощее количество пиретринов в °/о
1935 .............> 1936 ............... 1937 .............. 0,42-0,44 0,44 0,44-0,45 0,98-1,03 1,03 1,03-1,05
На основании литературных данных ромашка РугеШгит сшегапаМо-1шт, взращенная в 1929 г. в Японии, содержала 1,24% пиретринов, в Швейцарии в том же д-оду—1,19%, на Северном Кавказе — 1,2%. Таким образом, испытуемая далматская ромашка по содержанию в ней пиретринов мало уступает другим образцам.
Инсектицидность испытуемого порошка проверялась 3 способами* действием порошка на насекомых при непосредственном их опылении, способом предварительного опыления участка, на который затем пересаживались неопыленные подопытные насекомые, и воздействием на насекомых указанного порошка как фумиганта. В качестве биологических объектов применялись взрослые клопы и тараканы, их личинки всех
стадий, а также яйца клопов (свежеотложенные в лаборатории при 23— '25°). Учитывая, что опыленные насекомые обычно быстро уходят с отравленной зоны, нами применялся для экспозиции промежуток времени, затрачиваемый на опыление подопытных объектов и удаление их с опыленной поверхности от 15 секунд до 1 минуты. Порошок распылялся посредством опылителя типа Дустера, приспособленного для распыла малых доз порошка (от 40 мг до 0,5 г), усовершенствованного лабораторией и механиком дезстанции X. В. Чернецким.
Подопытные и контрольные объекты, за исключением . яиц клопов, после опытов переносились из аквариумов в чистые стаканы 1. Яйца клопов оставлялись под слоем порошка до выхода личинок. Подопытные и контрольные клопы и их личинки выдерживались в термостате при температуре 23—25° в течение 15—30 суток, а тараканы и их личинки — в комнатных условиях. Проверка производилась каждые 24 часа. Мы учитывали не только мертвых насекомых, но и «больных» (потерявших ■способность к передвижению, не реагировавших на раздражение).
Изучение действия пиретрума как фумиганта проводилось по следующей методике: на дне стеклянной банки предварительно распьйшлся порошок в разных дозировках — от 10 до 100 г на 1 м2. На расстоянии 5, 10 и 15 см от дна развешивались на различные сроки (24—48 часов) сетчатые металлические конверты с подопытными насекомыми, после чего банка герметически закрывалась. Контрольные насекомые выдерживались в таких же условиях в неопыленной пиретрумом банке.
Все серии экспериментов проводились не менее чем в 3 опытах. Для каждого опыта мы брали по 10—30 объектов.
Для проверки действия изучаемого пиретрума на клопов и тараканов (как в условиях непосредственного опыления насекомых, так и при помещении их на предварительно опыленный пиретрумом участок) был поставлен ряд опытов с дозировками порошка от 1,5 до 15 г на 1 м2 поверхности. Из этих опытов можно сделать следующий вывод: стопроцентная гибель взрослых клопов и тараканов наступает только на 4-е сутки при дозировке пиретрума на 1 м2 поверхности 3 г для клопов, 6 г для прусаков и 9 г для черных тараканов и на 5—6-е сутки при нахождении насекомых на опыленных участках. Но уже на вторые сутки наблюдалась частичная гибель насекомых, а количество «больных» насекомых достигало 40—65%.
С целью проверки действия порошка ромашки на личинки клопов и тараканов нами брались личинки всех стадий. На 1 м2 поверхности мы употребляли для опыления личинок клопов 3 г, для опыления личинок прусаков — 6 г при экспозиции от 15 до 60 секунд. Все личинки прусаков первой стадии гибнут через 3 часа, а личинки клопов той же стадии — через 24 часа после опыления. С увеличением возраста личинки становятся более устойчивыми к пиретруму и в 5-й стадии гибнут через 4—5 суток, т. е. э такой же срок, как и имаго этих насекомых.
Для изучения действия испытуемого пиретрума на яйца клопов было поставлено 49_ опытов. Яйца опылялись порошком в дозировке 1,5— 100 г на 1 м2 поверхности и оставлялись опыленными до выплода. Во всех опытах из яиц на 8—10-е сутки выплаживались личинки. Выйдя из яиц, личинки пробирались через слой порошка ромашки на поверхность И, несмотря на то, что сразу же переносились в чистые стаканы, все погибали через 24—72 часа после выплода.
С целью выяснения характера действия порошка далматской ромашки на клопов и тараканов нами были проведены наблюдения за состоянием этих насекомых после их опыления. Наблюдения велись в течение первых 2 часов через каждые 10, 20 и 30 минут, а затем через каждые
1 Дно в аквариумах и стаканах оклеивалось белой бумагой для предупреждения
скольжения насекомых по стеклу и в целях отепления. /
24 часа. Подопытные насекомые и их личинки уже в первые 10 минут после опыления приходят в возбужденное состояние, сопровождающееся судорогами; при передвижении они принимают самые неожиданные положения. Через несколько минут движения их становятся менее резкими, через 1 час совсем прекращаются, и насекомые, опрокинувшись спинкой-вниз, интенсивно подергивают конечностями; затем подергивание замедляется и постепенно совсем затихает. На 3—4-е сутки часть насекомых из оставшихся в живых только реагирует на раздражение. Таким образом, все подопытные клопы и тараканы уже через час после опыления перестают двигаться и принимать пищу, их личинки не линяют, клопы не откладывают яиц, практически же насекомые совершенно безвредны с первых минут после опыления.
Так же реагируют на пиретрум комары и мухи, по данным Бенья-минсона и Набокова, считающих пиретрум нервно-мышечным ядом. Ше-велье, Салинг и другие исследователи подтверждают, что далматская ромашка вызывает у насекомых паралич нервной системы и мышц; яд действует через покровы тела и кишечный тракт при заглатывании частиц. порошка.
Для исключения вредного влияния механического фактора при опылении насекомых ромашкой и подтверждения ее специфического действия нами была поставлена серия опытов с индиферентными порошками: клопы, тараканы (имаго) и личинки клопов были опылены по вышеописанной методике тальком, табачной пылью, а также порошком пиретрума, из которого экстрагированием предварительно удалялись пиретри-ны. Наблюдения велись в течение первых 2 часов после опыления че^ез каждые 10, 20 и 30 минут, а затем каждые 24 часа, всего на протяжении 5 суток. Опыленные всеми перечисленными порошками клопы и тараканы вели себя совершенно нормально: питались, клопы откладывали яйца, личинки линяли. На 5-е сутки часть насекомых погибала, причем количество мертвых насекомых достигало в опыте 30—35%, а в контроле 20—30%. Эти данные лишний раз подтверждают токсическое действие порошка пиретрума, обусловливаемое содержанием в нем пире-тринов.
В отношении токсического действия пиретрума на организм человека литературные данные противоречивы; большинство авторов (Мартин, Ион и др.) считают его безвредным для теплокровных и, в частности, для человека; другие исследователи, описывая случаи головной боли и тошноты у людей при посыпании постели порошком ромашки, считают ее не индиферентным для людей препаратом. Салинг же объясняет данные болезненные явления прибавлением к порошку ромашки разных примесей и фальсификацией его.
Мы не занимались специальным изучением вопроса о токсическом действии РугеШгиш стегапаеГоНи>т на человека, однако, отмечаем, что в процессе работы с этим препаратом как в лабораторных, так и в практических условиях вредного влияния пиретрума на работников и обитателей жилищ, где производились эксперименты, мы не наблюдали.
Учитывая, что действующим началом пиретрума являются пиретрины, т. е. сложные эфиры, мы поставили ряд опытов 'для изучения токсичности пиретрума в условиях применения его как фумиганта. В качестве подопытных объектов брались клопы, тараканы (имаго) и личинки клопов. Опыты ставились по вышеописанной методике.
При этом оказалось, что подопытные и контрольные насекомые вели себя совершенно одинаково, процент гибели тех и других почти не меняется во всех опытах.
Таким образом, пиретрум на основании приведенных данных нельзя рекомендовать в качестве фумиганта для борьбы с клопами и тараканами. Далматская ромашка также не может быть рекомендована как отпугивающее средство в отношении клопов и тараканов: серия опытов,
проведенная нами для изучения этого вопроса, показала полное отсутствие отпугивающих свойств у пиретрума.
Принимая во внимание, что для уничтожения клопов и тараканов в зараженных ими помещениях и на предметах пиретрум распыляется тонким слоем, мы считали необходимым установить длительность сохранения пиретринов в распыленном порошке и в соответствии с этим степень изменения его эффективности. Для этой цели пиретрум распылялся на широких деревянных полках открытого шкафа из расчета 9 г порошка на 1 м2 поверхности. Порошок сохранялся в таком виде от 2 до 15 суток. Для предупреждения попадания пыли полки завешивались марлей. Через определенные промежутки времени (2 и 5 суток) распыленный пиретрум сметался с полок и каждая проба порошка исследовалась на содержание в нем пиретринов, а параллельно с этим проводилась проверка токсического действия каждой пробы на клопов. Результаты этих опытов представлены в табл. 2.
Таблица 2
Зависимость между содержанием пиретринов в распыленной ромашке, длительностью ее пребывания на поверхности и эффективностью
Показатели 1 До распыления Через 2 суток Через 4 суток Через 6 суток Через 8 суток Через 10 суток Через , 15 суток
Общее содержание пи- 0,72 0,63 0,63
ретринов в о/о • • • • 1,03 0,94 0,91 0,75
Содержание пиретрина 0,308 0,27 0,27
в »/о........• 0,44—0,45 0,40 0,39 0,32
Процент гибели клопов 70 70
на 4-е сутки..... 100 100 100 100 80
Порошок пиретрума, собранный через 4 суток с полки, содержал 0,91% пиретринов и вызывал 100% гибель клопов на 4-е сутки после их опыления, а собранный через 8 суток, при общем содержании пиретринов в порошке 0,72%, дал 80% гибель клопов. Таким образом, распыленный тонким слоем порошок пиретрума, теряя незначительное количество пиретринов, сохраняет в течение нескольких дней (6—8 суток) довольно высокую эффективность, 4jo имеет большое практическое значение.
Учитывая довольно высокую токсичность пиретрума и стремясь удешевить его применение, мы проверили инсектицидное действие смесей пиретрума с разными дешевыми порошкообразными наполнителями — тальком и табачной пылью. Тальк — индиферентный порошок, легко прилипающий к поверхности; табачная пыль отличается слабо выраженными инсектицидными свойствами, но дает возможность, как и тальк, равномерно распылять небольшие количества пиретрума. Всего было поставлено 45 таких опытов. Испытаны смеси пиретрума с каждым ;из указанных наполнителей в пропорциях 2:1, 1:1, 1:2 и каждый наполнитель per se. Результаты приведены в табл. 3.
Таким образом, для удешевления применения пиретрума его можно смешивать с табачной пылью либо тальком в пропорции 1 : 1 при условии тщательного перемешивания составных частей.
Как уже упоминалось выше, длительность пребывания пиретрума на открытой поверхности отражалась на содержании в порошке действующего начала, в соответствии с чем изменялась и токсичность препарата. В связи с этим перед нами стал вопрос о необходимости изучения условий хранения пиретрума, влияния света, влаги, характера посуды, длительности хранения и пр. на содержание пиретринов в порошке.
2 Гигиена и санитария, № 7—8
17
Таблица 3
Действие на клопов и тараканов смесей пиретрума с разными наполнителями (дозировка на 1 м'-З г для клопов,"6 г для тараканов)
Процент гибели на 4-е сутки
Состав
клопов тараканов
Пиретрум per se..... 100 100
Перетрум + табачная пыль 1....... 100 —
» + » » 1 1....... 100 100
» + » » 1 2....... 35 50
Табачная пыль per se . . . 26 33
Пиретрум + тальк 1:1 100 100
» + »1:2.. 33 55
Тальк per se....... 33 38
При хранении порошка в прозрачной плотно закрытой пробкой и залитой парафином колбе на окне, на солнце, в течение 20 июльских дней количество пиретрина I уменьшилось на 8,8%; при тех же условиях хранения, но в колбе, плотно закрытой фильтровальной бумагой, количество пиретрина I снизилось на 13,3%. В затемненном месте, в посуде, прикрытой фильтровальной бумагой, за тот же срок количество пиретрина I в порошке не изменилось.
Порошок пиретрума гигроскопичен: при температуре 11—14° и относительной влажности 58—85% препарат, хранившийся в стеклянной банке, поглотил влагу в количестве 9,5% своего первоначального веса, слипся в комки, и количество пиретрина I снизилось в нем на 26% (с 0,45 до 0,33%).
Для проверки действия порошка ромашки в обычных бытовых условиях нами было отобрано 15 различных объектов — общежития барачного типа, дома-о,бщежития и частные квартиры с самой разнообразной обстановкой. Все эти помещения оказались в разной степени зараженными клопами и тараканами. Объекты обрабатывались по 3—4 раза'с промежутками в 6, 10, 15 и 30 дней. Распыл пиретрума производился меховым и вентиляторным распылителями, дустерами и резиновой грушей.
Полное уничтожение клопов и тараканов в объектах достигалось четырехкратной их обработкой при большой зараженности и трехкратной в условиях малой зараженности, с промежутками в 10—12 дней. Средний расход порошка составлял: на кровать и тюфяк — по 1 г, пружинный матрац — 5 г, на 1 м2 стены — 2 г, на погонный метр электропроводки и плинтусов — 0,80 г, на стол — 2 г, на буфет и гардероб — по 15 г. Из всех видов испытанной нами аппаратуры самыми портативными и удобными для получения тонкого распыла порошка оказались дустер и резиновая груша. Меховые и вентиляторные распылители громоздки, дают крупный распыл и расходуют много порошка.
Пиретрум не портит предметов, не оставляет пятен, не имеет запаха, дает возможность обработать все без исключения зараженные насекомыми места и вещи, чем и обусловливается его большая эффективность. Применение пиретрума не требует специально подготовленного персонала и может быть широко рекомендовано населению.
