蚊蟲(chóng)屬昆蟲(chóng)綱雙翅目蚊科,小型昆蟲(chóng),體長(zhǎng)0.5cm~1.5cm,觸角細(xì)長(zhǎng),口器形成一長(zhǎng)喙,雌蚊的喙一般適于刺吸血液。雌性蚊子需要吸食血液來(lái)產(chǎn)卵、育卵,其嗅覺(jué)靈敏,對(duì)人體呼吸和新陳代謝所產(chǎn)生的二氧化碳及乳酸等揮發(fā)物非常敏感,可以從30 m外直接沖向吸血對(duì)象。蚊蟲(chóng)在叮咬的時(shí)候,為了防止血液凝固,在叮入人畜后,會(huì)在傷口上注入一些唾液,病原體就由此傳播。國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的蚊媒病有瘧疾、絲蟲(chóng)病、登革熱和流行性乙型腦炎。在國(guó)外還流行黃熱病、西尼羅熱、東方馬腦炎、西方馬腦炎、委內(nèi)瑞拉馬腦炎、圣路易腦炎和基孔肯雅熱等蚊媒病。在亞洲、非洲和美洲,每年因蚊蟲(chóng)叮咬而感染瘧疾死亡的人數(shù)超過(guò)100萬(wàn)。因此,蚊蟲(chóng)防治工作具有十分重要的意義。
1防蚊蟲(chóng)原理
目前應(yīng)用比較成熟的防蚊蟲(chóng)方法主要有兩種。第一種方法就是對(duì)環(huán)境中的蚊子進(jìn)行驅(qū)避或殺滅的方法,但這種方法效果并不持久且氣霧劑所釋放出的藥劑會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的傷害,因此不適合經(jīng)常使用。第二種方法就是對(duì)經(jīng)常與人體接觸的紡織品進(jìn)行加工整理,使之具有比較耐久的防蚊蟲(chóng)效果。這種方法經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐,證明具有良好的防蚊蟲(chóng)效果,并耐多次水洗,對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)害。
2防蚊蟲(chóng)整理劑
防蚊蟲(chóng)整理是用含有各種蚊蟲(chóng)驅(qū)避劑和殺蟲(chóng)劑的微膠囊等處理織物,在特定的溫度、時(shí)間等工藝條件下,通過(guò)粘合劑等讓微膠囊與纖維結(jié)合在一起,在纖維表面形成不溶于水和一般有機(jī)溶劑的驅(qū)蚊藥膜。這種藥膜能散發(fā)出蚊蠅等所厭惡的氣味,使蚊蟲(chóng)等不愿在含有防蚊劑的織物上停留而逃跑,同時(shí)蚊蟲(chóng)一接觸織物,就立即被擊倒或殺滅。
2.1 驅(qū)避劑
蚊蟲(chóng)驅(qū)避劑按其來(lái)源可分為天然驅(qū)避劑和合成驅(qū)避劑。
2.1.1天然驅(qū)避劑
天然驅(qū)避劑一般以植物源驅(qū)避劑為主,來(lái)源于植物的根、莖、葉、花等,多為萜類(lèi)的酯類(lèi)、醇類(lèi)和酮類(lèi)等。20世紀(jì)70年代,從植物精油中提取的萜烯成分對(duì)蚊蟲(chóng)具有較強(qiáng)的驅(qū)避活性。從赤桉精油中分離得到一種蚊蟲(chóng)驅(qū)避劑,經(jīng)生物測(cè)定發(fā)現(xiàn)對(duì)埃及伊蚊有強(qiáng)烈的驅(qū)避活性。近幾年來(lái)。美國(guó)對(duì)天然源蚊蟲(chóng)驅(qū)避劑進(jìn)行了大量研究,尋找到兩種高驅(qū)避活性植物桑橙和假荊芥。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),有人對(duì)印?樹(shù)種子的甲醇提取物做了驅(qū)避性活性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其對(duì)按蚊各生長(zhǎng)期的個(gè)體都有很強(qiáng)的驅(qū)避活性。
天然驅(qū)避劑具有許多優(yōu)點(diǎn),如低毒或無(wú)毒,對(duì)皮膚不會(huì)產(chǎn)生灼熱感,氣味清新,使用后不會(huì)有藥物殘留,易降解,對(duì)環(huán)境無(wú)污染等,但其在驅(qū)蚊高效性和持久性方面普遍低于合成驅(qū)避劑。
2.1.2合成驅(qū)避劑
合成驅(qū)避劑主要包括有機(jī)酯類(lèi)、芳香醇類(lèi)、不飽和醛酮類(lèi)、胺類(lèi)和酰胺類(lèi)等。1929年,驅(qū)蚊油DMP(鄰苯二甲酸二甲酯)研制成功;1937年,驅(qū)蚊酮獲得專(zhuān)利;1939年,驅(qū)蚊醇(2-乙基-1,3-二醇)面市。1956年,美國(guó)發(fā)現(xiàn)了具有優(yōu)良廣譜性的驅(qū)避劑DEET。
目前可用于皮膚及織物處理的合成驅(qū)避劑有五種:
(1)DEET(N,N-diethyl-m-toluamide,N,N-二乙基間甲苯甲酰胺)中文別名“避蚊胺”,不溶于水,溶于醇、醚、異丙醇、氯仿、二硫化碳、酒精、苯、丙烯乙二醇、棉籽油、酮類(lèi)和石油提取物等有機(jī)溶劑,微溶于石油醚和甘油,其使用量為5%~100%。關(guān)于DEET的確切作用機(jī)理目前還不清楚,有可能是其能阻塞昆蟲(chóng)的觸角或使皮膚潤(rùn)滑,也有可能是在皮膚上形成隔離層,阻礙昆蟲(chóng)叮咬或停留。但是近年來(lái),研究人員發(fā)現(xiàn)DEET會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腦病和皮膚病等。因此,DEET已被人們慎用,泰國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)已經(jīng)禁止使用DEET。
(2)Picaridin(KBR 3023,羥乙基哌啶羧酸異丁酯)為無(wú)色液體,25℃時(shí)的蒸汽壓5.87×106 Pa,沸點(diǎn)296℃,溶點(diǎn)-170℃。
(3)Oil of Lemon Eucalyptus(檸檬桉葉油)/PMD ( paramenthane-3,8-dio,l對(duì)-孟烷-3,8-二醇,檸檬桉葉油提取物) 具有強(qiáng)烈的檸檬芳香味,有類(lèi)似香茅油的草香,無(wú)色至淡黃色透明油狀液體。
(4)IR3535 [3-(N-butyl-N-acetyl)-aminopropionic acid-ethylester,中文別名伊默寧] 為酯類(lèi)化合物,與酰胺類(lèi)驅(qū)避劑相比,其香氣宜人,對(duì)皮膚無(wú)刺激,已逐漸成為研究熱點(diǎn)。IR3535的結(jié)構(gòu)類(lèi)似丙氨酸,毒性和環(huán)境危害性均小于DEET,具有對(duì)皮膚和黏膜無(wú)毒副作用、無(wú)過(guò)敏性及無(wú)皮膚滲透性等優(yōu)點(diǎn),使用非常安全。IR3535在歐洲使用了20年,1999年在美國(guó)上市。僅用于織物處理的合成驅(qū)避劑有二氯苯醚菊酯(Permethrin,又稱(chēng)氯菊酯,中文別名百滅寧),二氯苯醚菊酯溶于丙酮、乙醇、乙醚和二甲苯等有機(jī)溶劑,在25℃水中的溶解度為(0.07±0.02)mg/kg,對(duì)酸性介質(zhì)和光線較穩(wěn)定,在堿性介質(zhì)中能水解。其相對(duì)密度為1.214(25℃),折光率為1.5627(25℃)。
(5)環(huán)糊精是由淀粉經(jīng)發(fā)酵降解而制成的。環(huán)糊精分子具有環(huán)狀構(gòu)形并具有疏水性?xún)?nèi)腔,如圖1所示。這個(gè)疏水性?xún)?nèi)腔可以?xún)?chǔ)存氣體和非極性的有機(jī)物質(zhì)。由于環(huán)糊精分子的內(nèi)腔是非極性的,非極性分子或具有非極性基團(tuán)的分子都可以在基中儲(chǔ)存。所有已知的蚊子信息素都涉及具有非極性部分的有機(jī)分子,因此它們能與環(huán)糊精形成復(fù)合物,那么具有持久固著環(huán)糊精的紡織品就可對(duì)蚊子起到被動(dòng)防護(hù)作用,能夠大幅度地降低人體周?chē)諝庵行畔⑺氐目偭俊?strong>
圖1 β一環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)
2.2 殺蟲(chóng)劑
殺蟲(chóng)劑主要通過(guò)觸殺、胃毒或熏蒸作用殺滅害蟲(chóng)。
除蟲(chóng)菊酯是從除蟲(chóng)菊中提取的兩種酯類(lèi)中的一種,可用做殺蟲(chóng)劑。而擬除蟲(chóng)菊酯是近四十年才迅速發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)不揮發(fā)烴類(lèi)化合物,它是模擬天然除蟲(chóng)菊素的化學(xué)結(jié)構(gòu)而人工合成的一類(lèi)新型殺蟲(chóng)刑。它具有快速擊倒、殺蟲(chóng)譜廣、藥效高等特點(diǎn),對(duì)昆蟲(chóng)有驅(qū)避作用,對(duì)人體毒性低,易生物降解,在生物降解后不產(chǎn)生有毒殘留物。但也存在著大部分品種對(duì)魚(yú)類(lèi)毒性高、對(duì)天敵選擇性差、無(wú)內(nèi)吸傳導(dǎo)作用等缺點(diǎn)。
擬除蟲(chóng)菊酯化合物中最適宜用于織物防蚊蟲(chóng)整理的是胺菊酯(Tetramethrin),純胺菊酯為白色晶體,不溶于水,溶于有機(jī)溶劑,對(duì)昆蟲(chóng)的擊倒作用極快,常溫下貯存3年品質(zhì)不變。
3 防蚊整理工藝
目前,防蚊整理工藝主要有浸漬工藝和浸軋工藝。
(1)浸漬工藝:浸漬(浴比1:10)→脫水(帶液率25% ~30%)→烘干(80℃~100℃,1 min ~3 min)→焙烘(120℃~130℃,1 min)。
(2)浸軋工藝:浸軋防蚊整理液(軋余率70%)→烘干(70℃~100℃,3 min)→焙烘(110℃~120℃,30 s)。
防蚊整理劑用量根據(jù)防蚊整理劑種類(lèi)、織物種類(lèi)和用途而定。
4 防蚊效果測(cè)試方法
目前,國(guó)內(nèi)關(guān)于防蚊整理織物的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)仍是一項(xiàng)空白,紡織品防蚊整理效果測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要借鑒和參照以下三個(gè)由農(nóng)業(yè)部起草的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)只能對(duì)防蚊整理劑或原料進(jìn)行效果測(cè)試,無(wú)法直接對(duì)防蚊整理后的織物直接進(jìn)行效果測(cè)試,且對(duì)防蚊整理織物的耐洗牢度等各項(xiàng)參數(shù)及整理后服裝面料的應(yīng)用性能變化無(wú)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
三個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分別是:GB13917.1?1992《農(nóng)村登記衛(wèi)生用殺蟲(chóng)劑室內(nèi)藥效試驗(yàn)方法 噴射劑的室內(nèi)藥效的測(cè)定方法》、GB/T 17322. 10?1998《農(nóng)藥登記衛(wèi)生用殺蟲(chóng)劑的室內(nèi)藥效評(píng)價(jià) 驅(qū)避劑》和GB 13917. 3?1992《農(nóng)藥登記衛(wèi)生用殺蟲(chóng)劑室內(nèi)藥效試驗(yàn)方法 小型煙霧劑及煙霧片的室內(nèi)藥效測(cè)試方法》,表1是三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容比較。
表1 國(guó)內(nèi)常用的防蚊測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
項(xiàng)目?jī)?nèi)容 |
GB13917.1?1992 |
GB/T17322.10?1998 |
GB13917.3?1992 |
適用范圍 |
噴射劑在農(nóng)藥登記時(shí),對(duì)衛(wèi)生害蟲(chóng)進(jìn)行直接噴霧和滯留接觸的藥效測(cè)定和藥效檢驗(yàn)。 |
驅(qū)避劑在農(nóng)藥登記時(shí),對(duì)蚊等刺叮騷擾性衛(wèi)生害蟲(chóng)的驅(qū)避效果的藥效評(píng)價(jià)。 |
小型煙霧劑及煙霧片在農(nóng)藥登記時(shí),對(duì)飛翔衛(wèi)生害蟲(chóng)進(jìn)行煙霧處理的藥效測(cè)定和藥效檢驗(yàn)。 |
實(shí)施日期 |
1993年4月1日 |
1998年10月1日 |
1993年4月1日 |
供試?yán)ハx(chóng) |
蚊:羽化后2~3天未吸血的 |
白紋伊蚊,羽化后4~5天未吸 |
蚊:羽化后2~3天未吸血的 |
|
雌成蚊,北方地區(qū)用淡色庫(kù)蚊,南方地區(qū)用致乏庫(kù)蚊。 |
血的雌性成蟲(chóng)。 |
雌成蚊,北方地區(qū)用淡色庫(kù)蚊,南方地區(qū)用致乏庫(kù)蚊。 |
測(cè)試條件 |
溫度(26±1)℃,相對(duì)濕度(60±5)% |
溫度(26±1)℃,相對(duì)濕度(60±5)% |
溫度(26±1)℃,相對(duì)濕度(60±5)% |
測(cè)試步驟 |
直接噴霧藥效的測(cè)定 特制鐘罩裝置,供試?yán)ハx(chóng)蚊20只,0. 28 mL被測(cè)試噴射劑,每隔一定時(shí)間記錄被擊倒的試蟲(chóng)數(shù)。20 min后將全部供試?yán)ハx(chóng)轉(zhuǎn)移至清潔的養(yǎng)蟲(chóng)籠中,并用5%的糖水棉球喂養(yǎng),24 h時(shí)檢查死亡試蟲(chóng)數(shù)。測(cè)試至少重復(fù)三次。每次試驗(yàn)結(jié)束后,必須清洗整個(gè)試驗(yàn)裝置,同時(shí)須進(jìn)行空白測(cè)試,空白測(cè)試的擊倒率和死亡率如大于20%,整個(gè)測(cè)試必須重新進(jìn)行。 滯留噴霧的藥效測(cè)定 均勻施于三種藥劑的接觸面上,并折算成每平方米所含有效成分的克數(shù)。供試?yán)ハx(chóng)蚊20只,強(qiáng)迫試蟲(chóng)接觸于藥劑接觸面,開(kāi)始計(jì)時(shí),每隔一定時(shí)間記錄被擊倒的試蟲(chóng)數(shù)。20 min后,將全部供試?yán)ハx(chóng)轉(zhuǎn)移到清潔的養(yǎng)蟲(chóng)籠,并用5%的糖水棉球喂養(yǎng),24 h檢查死亡試蟲(chóng)數(shù)。至少重復(fù)三次,同時(shí)須進(jìn)行空白試驗(yàn),空白測(cè)試的擊倒率和死亡率大于20%,整個(gè)試驗(yàn)重新進(jìn)行。測(cè)試后,將藥劑接觸面存放于50℃恒溫箱中,每隔一周測(cè)試一次,共測(cè)試五次。 |
攻擊力試驗(yàn) 必須進(jìn)行人體試驗(yàn),在規(guī)定的蚊籠中放入300只試蟲(chóng)(降低偶然性),在手背暴露4 cm×4 cm皮膚,其余部分嚴(yán)密遮蔽,將手伸入蚊籠中放置2 min,停試蟲(chóng)多于30只者為攻擊力合格,可用于驅(qū)避試驗(yàn)。 驅(qū)避試驗(yàn) 在至少3名攻擊力合格的人的雙手背上各畫(huà)出5 cm×5 cm的皮膚面積,其中一只手為空白對(duì)照,另一只手按1.5 mg/cm2(膏劑)或1.5 μL/cm2(液狀驅(qū)避劑)的劑量均勻涂抹待測(cè)的驅(qū)避劑,暴露其中4 cm×4cm皮膚,嚴(yán)密遮蔽其余部分。涂抹驅(qū)避劑后2 h,將手伸入放有攻擊力合格蚊蟲(chóng)的籠中2min,觀察有無(wú)蚊蟲(chóng)前來(lái)吸血,以后每小時(shí)測(cè)試一次,只要有1只蚊蟲(chóng)前來(lái)吸血即判作驅(qū)避劑失效。記錄驅(qū)避劑的有效保護(hù)時(shí)間。 |
將供試?yán)ハx(chóng)(蚊40只)放入玻璃箱中,放入一定數(shù)量的煙霧劑,開(kāi)始記錄,每隔一定時(shí)間記錄被擊倒的試蟲(chóng)數(shù)。30 min后將全部試蟲(chóng)轉(zhuǎn)移至清潔的養(yǎng)蟲(chóng)籠中,并用5%的糖水棉球喂養(yǎng),24 h檢查死亡試蟲(chóng)數(shù),測(cè)試至少重復(fù)3次,同時(shí)進(jìn)行空白試樣的擊倒率和死亡率測(cè)試,如大于20%,整個(gè)測(cè)試必須重新進(jìn)行。 |
效果評(píng)價(jià) |
將三次重復(fù)數(shù)據(jù)按機(jī)值法求出KT50(半數(shù)擊倒時(shí)間)和24 h死亡率;當(dāng)空白測(cè)試試蟲(chóng)的死亡率在5% ~20%時(shí),須求出試蟲(chóng)的更正死亡率。 |
有效保護(hù)時(shí)間≥6. 0 h為A級(jí);≥4. 0 h為B級(jí);否則不予評(píng)價(jià)。
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對(duì)三次重復(fù)數(shù)據(jù)計(jì)算KT50(半數(shù)擊倒時(shí)間)和24 h的死亡率,當(dāng)空白測(cè)試試蟲(chóng)的死亡率在5% ~20%時(shí),須求試蟲(chóng)的更正死亡率。 |
三個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍各有差異,GB 13917. 1?1992適用于噴射劑的藥效測(cè)定,GB/T 17322. 10?1998適用于驅(qū)避劑的藥效評(píng)價(jià),GB 13917. 3?1992適用于小型煙霧及煙霧片的藥效評(píng)價(jià)。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中由于使用的蚊蟲(chóng)種類(lèi)和生長(zhǎng)時(shí)間不一樣,測(cè)試效果會(huì)有所差異。同時(shí)測(cè)試與效果評(píng)價(jià)采用的方法也不同。
5 展望
目前國(guó)內(nèi)研制的防蚊蟲(chóng)紡織品,穿著涼快、通風(fēng),能防蚊類(lèi)及某些昆蟲(chóng)叮咬,無(wú)需任何藥物輔助,對(duì)皮膚無(wú)過(guò)敏反應(yīng),手感柔軟,穿著舒適,生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單,成本低廉,易于大批生產(chǎn)。既可選擇熱塑技術(shù)制成一次性使用服裝,又可利用紡織技術(shù)生產(chǎn)為耐用服裝;可制成套裝防蚊服,也可單獨(dú)制成防蚊腿套、頭套、袖套。這種服裝款式多樣,適用于夜間工作人員、野外工作人員、軍隊(duì)、救災(zāi)等,銷(xiāo)售前景可觀。但目前國(guó)內(nèi)缺乏針對(duì)防蚊蟲(chóng)整理織物的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),無(wú)法對(duì)防蚊蟲(chóng)整理后的織物直接進(jìn)行效果測(cè)試。因此,盡快制定相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于大力發(fā)展防蚊蟲(chóng)紡織品及服裝具有重要的推動(dòng)作用。
( 劉茜 陸夢(mèng) 中國(guó)纖檢)