Đề tài Các loại thuốc phòng trừ dịch hại có nguồn gốc thiên nhiên

ĐỀ TÀI Cỏc loại thuốc phũng trừ dịch hại cú nguồn gốc thiờn nhiờn I. Mở đầu Đã từ lâu trong lĩnh vực phát triển nông nghiệp, việc sử dụng thuốc phòng trừ dịch hại (PTDH) nói chung và thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) nói riêng vẫn là một trong những biện pháp quan trọng để bảo vệ cây trồng (xử lý giống, chăm sóc cây trồng và bảo quản nông sản) đảm bảo mùa màng cũng nh− phòng trừ các loại sinh vật hại (ruồi, muỗi, gián, chuột, v.v…) góp phần bảo vệ sức khoẻ và tài sản của con ng−ời. Các loại thuốc PTDH đ−ợc sử dụng có thể có nguồn gốc tự nhiên và tổng hợp, trong đó các loại thuốc có nguồn gốc tổng hợp chiếm tỷ lệ lớn với số các chủng loại đ−ợc nghiên cứu và sản xuất không ngừng tăng lên nhằm đáp ứng các yêu cầu mới. Việc áp dụng tràn lan và thiếu kiểm soát các loại thuốc PTDH tổng hợp đã gây ra hiện t−ợng nhờn (kháng) thuốc ở sâu bệnh, côn trùng hại, đồng thời đang gây ảnh h−ởng không nhỏ đến an toàn của con ng−ời, vật nuôi và tác động xấu đến môi tr−ờng. Đã có nhiều loại thuốc trừ sâu đ−ợc dùng rộng rãi tr−ớc đây, nhất là trong thời kỳ 1950-1970, nh− diclodiphenyltricloetan (DDT), hexaclobenzen (666), v.v… nay đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng do có tính độc hại cao cho ng−ời và gia súc, đồng thời còn rất khó phân huỷ, tồn d− và gây hiểm hoạ lâu dài. Ng−ời ta luôn luôn nghiên cứu, tìm kiếm và sản xuất các loại thuốc PTDH có hiệu quả cao hơn, có hoạt tính chọn lọc hơn, không (hoặc ít) ảnh h−ởng xấu đến sức khoẻ con ng−ời, vật nuôi hoặc thiên địch của sâu bệnh và môi tr−ờng nói chung. Một loạt thuốc BVTV tổng hợp thuộc nhóm pyretroid hoặc một số loại khác đã đ−ợc nghiên cứu, sản xuất là nằm trong định h−ớng trên. Ngoài ra trong gia công các loại thuốc BVTV, ng−ời ta cũng phát triển nhiều loại chế phẩm mới, thay các dạng truyền thống (nh− nhũ dầu - EC, bột thấm n−ớc -WP, v.v…) sang các dạng gia công tiên tiến và thân thiện môi tr−ờng 3 hơn (nh− huyền phù đậm đặc -SC, nhũ dầu trong n−ớc - EW, vi nhũ t−ơng - ME, hạt phân tán trong n−ớc - WG, v.v…). Trong nông nghiệp, để hạn chế tác động của các loại thuốc BVTV đến môi tr−ờng và đảm bảo chất l−ợng nông sản, tại nhiều n−ớc, trong đó có n−ớc ta, ng−ời ta đã khuyến cáo áp dụng biện pháp quản lý phòng trừ dịch hại tổng hợp (IPM), trong đó khuyến khích sử dụng các chế phẩm thuốc BVTV đi từ nguồn gốc thiên nhiên. Từ lâu con ng−ời đã biết dùng các dịch chiết của các loại cây cỏ để diệt trừ các sinh vật hại (muỗi, trừ sâu, chuột, v.v…) hoặc dùng trong săn bắt cá, chim, thú (đánh “duốc” cá, tẩm mũi tên độc dùng trong săn bắt, v.v…). Trong lĩnh vực làm thuốc trừ sâu bệnh bảo vệ cây trồng, ng−ời ta hay dùng các chế phẩm từ các loại thảo mộc (một số có độc tố) nh− cây duốc cá, cây thuốc lá (và thuốc lào), hoa cúc trừ sâu, cây mã tiền, hạt cây củ đậu, lá xoan, tinh dầu sả và một số loại tinh dầu thực vật khác. −u điểm nổi trội của các chế phẩm đi từ thảo mộc là phổ tác dụng khá rộng với các loại sâu bệnh, có độ độc thấp hoặc không độc với đa số động vật máu nóng và ng−ời, an toàn cho ng−ời, ít ảnh h−ởng đến thiên địch của sâu hại, ít tồn d− trong nông sản và ít gây tác động tiêu cực đến môi tr−ờng sinh thái. Trên thị tr−ờng đã xuất hiện các chế phẩm trừ sâu đ−ợc sản xuất ở quy mô công nghiệp đi từ pyretrum (bột hoa cúc trừ sâu), dịch chiết của cây xoan ấn Độ (cây Neem), v.v…và đã trở thành sản phẩm trừ sâu đ−ợc −a chuộng. Gần đây với công nghệ phát triển, một số chế phẩm thuốc BVTV và PTDH vi sinh cũng đã đ−ợc nghiên cứu, sản xuất và áp dụng có hiệu quả cả về mặt phòng trừ sâu bệnh và về mặt bảo vệ môi tr−ờng. Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân, trong đó có hạn chế về nguồn cung cấp và giá thành nguyên liệu cao, mà các chế phẩm có nguồn gốc thiên nhiên trên ở quy mô toàn cầu hiện ch−a phát triển mạnh. Tại Việt Nam việc sử dụng các chế phẩm PTDH đi từ nguồn gốc thảo mộc đã đ−ợc biết đến từ lâu. Tr−ớc khi các chế phẩm tổng hợp đ−ợc du nhập và sử dụng, ng−ời ta đã biết sử dụng n−ớc điếu, dịch chiết của lá và thân cây thuốc lào (và thuốc lá) để phun trừ sâu, rệp cho rau màu và lúa; hoặc dùng khói đốt lá xoan t−ơi để hun đuổi muỗi trong chuồng gia súc; dùng rễ cây duốc cá để diệt cá tạp làm sạch ao nuôi thủy sản; dùng hạt cây mã tiền hoặc một số loại thảo mộc độc để chế bả chuột; dùng tinh dầu sả, tinh dầu quế làm thuốc phun chống bọ gậy, ruồi muỗi, gián và sát trùng, v.v…Việc nghiên cứu, sản xuất các chế phẩm 4 BVTV và PTDH sinh học ở n−ớc ta tuy đã đ−ợc đề cập khá lâu song việc phát triển sản xuất với quy mô công nghiệp vẫn còn đang ở mức độ thấp, chủ yếu mới ở quy mô thử nghiệm. Tài liệu này trình bày một số nét cơ bản, có vai trò nh− một tài liệu tham khảo, về các loại thuốc PTDH nguồn gốc tự nhiên đối với các nhà chuyên môn và các độc giả quan tâm. II. Các loại thuốc bảo vệ thực vật từ thảo mộc II.1. Giới thiệu chung Hiện nay ng−ời ta đã thống kê đ−ợc hàng nghìn loại cây cỏ có đặc tính gây độc hoặc xua đuổi côn trùng do có chứa các tinh dầu đặc biệt hoặc các loại hoạt chất độc có khả năng diệt sâu, chuột hoặc nấm hại. Trong số này có hàng chục loại đã đ−ợc sử dụng trong thực tế để xua đuổi côn trùng, trừ sâu, chuột và côn trùng gây hại. Cơ chế tác dụng của các loài thảo mộc trong xua đuổi côn trùng hoặc trừ sâu, chuột gây hại là trên cở sở tác động của các yếu tố sau: - Mùi tinh dầu chứa trong thảo mộc tạo cảm giác ghê sợ và có tác dụng xua đuổi côn trùng. - Tinh dầu chứa trong thảo mộc có tác dụng xông hơi, gây độc và tiêu diệt sâu bọ, côn trùng. - Hoạt chất độc có trong thảo mộc có tác dụng đầu độc và tiêu diệt sinh vật hại do tiếp xúc hoặc ăn phải. Trong tr−ờng hợp tinh dầu có mùi đặc tr−ng dùng để xua đuổi thì sinh vật hại th−ờng không bị chết mà chỉ trốn tránh khỏi khu vực có mùi tinh dầu. Khi hết mùi tinh dầu thì sinh vật hại có thể lại quay trở lại (ví dụ dùng tinh dầu sả để xua đuổi ruồi, muỗi). Trong tr−ờng hợp thảo mộc đ−ợc sử dụng làm thuốc diệt sinh vật hại, thì sinh vật hại có thể bị chết do chất độc xâm nhập vào cơ thể gây rối loạn hệ thần kinh trung −ơng hay ngoại biên hoặc gây rối loạn các chức năng khác. Nói chung, nhiều loại thuốc PTDH dùng thảo mộc đ−ợc sử dụng có đặc điểm là ít độc đối với động vật máu nóng, kể cả ng−ời, ít để d− l−ợng trong nông sản, ít gây hiện t−ợng nhờn (kháng) thuốc, thời gian l−u độc ngắn nên ít ảnh h−ởng đến đất đai và môi tr−ờng. Đây là những −u điểm quan trọng khi sử dụng 5 các loại thuốc này để phòng trừ các loại sâu, bệnh hại đối với rau, quả hoặc bảo quản nông sản và thực phẩm, cũng nh− để làm vệ sinh, khai quang các ao nuôi thả thuỷ sản. II.1. Một số hoạt chất độc thảo mộc đ−ợc sử dụng trong thuốc BVTV và PTDH Các hoạt chất độc chính có trong các loại thảo mộc sử dụng làm thuốc trừ sinh vật hại nằm trong số các hoạt chất thuộc các nhóm alcaloid, pyretroid, rotenoid và các tinh dầu thơm. Mỗi một loại hoạt chất có độ độc, cơ chế tác dụng và lĩnh vực áp dụng khác nhau. Một số hoạt chất đã đ−ợc áp dụng hiệu quả trong thực tế và đã đ−ợc sản xuất ở quy mô công nghiệp. II.2.1. Nicotin và các hợp chất cùng nhóm Giới thiệu chung N N CH3 Nicotin (I) Nicotin [(β-(n-metyl-β-pyrrolidyl)-pyridin] (I) có trọng l−ợng phân tử là 162,24, là alcaloid chính trong cây thuốc lá (Nicotiana tabacum), thuốc lào (Nicotiana rustica) thuộc họ Solanaceae với hàm l−ợng 2-10% trọng l−ợng lá hoặc thân cây, d−ới dạng muối của axit xitric và maleic. Ngoài ra nicotin còn gặp trong một số loại cây khác. Nicotin đ−ợc Poxen và Reiman tách ra d−ới dạng tinh khiết từ năm 1928. Một số alcaloid có cấu trúc phân tử t−ơng tự nh− nicotin cũng th−ờng tồn tại cùng nicotin trong thành phần hoạt chất của cây thuốc lá song với hàm l−ợng thấp hơn. Trong cấu trúc phân tử của các loại này cũng có vòng pyridin-pyrrolidyl hoặc pyridin-pyperidin nh− anabasin (neo-nicotin) hoặc các nornicotin, v.v… Anabasin (II) là hợp chất cùng nhóm với nicotin, trong đó nhóm pyrrolidyl trong phân tử nicotin đ−ợc thay thế bằng nhóm C5H10NH. 6 NHN Anabasin (II) Tính chất hoá lý Nicotin tinh khiết là chất lỏng sệt dạng dầu, không màu nh−ng bị sẫm màu dần khi để ngoài không khí, có mùi thuốc lá. Điểm sôi của nicotin ở 246oC (730mm Hg). Nicotin tan hoàn toàn trong n−ớc ở nhiệt độ thấp hơn 60oC và cao hơn 210OC. Trong giới hạn 60 - 210OC nicotin chỉ tan một phần trong n−ớc (tan có giới hạn). Nicotin tan tốt trong nhiều dung môi hữu cơ thông th−ờng. Nicotin có thể bị cất lôi cuốn bằng hơi n−ớc. Do có các nhóm nitơ trong phân tử mà nicotin có thể tạo muối với các axit hữu cơ và axit khoáng. Các chất oxy hoá mạnh (HNO3, KMnO4) có thể oxy hoá nicotin đến axit nicotinic. Nicotin là chất đồng phân quang học (+ và -) đồng thời có cả dạng raxemic (±). Tuy nhiên các muối của nicotin lại th−ờng là dạng quay phải (+). Nicotin có một số phản ứng tạo mầu đặc tr−ng (nh− với n- dimetylaminobenzaldehyd cho màu hồng tím). Thu tách nicotin và các chất cùng nhóm Có thể thu tách nicotin từ phế thải cây thuốc lá, thuốc lào (lá, thân, rễ). Lá (thân, rễ) cây thuốc lá (thuốc lào) đ−ợc băm nhỏ, ngâm trong n−ớc 24 giờ, sau đó thêm sữa vôi (Ca(OH)2) để chuyển nicotin về dạng tự do và tiến hành ch−ng cất lôi cuốn hơi n−ớc. Thêm axit sunfuric loãng (20%) vào dịch cất để tạo và tách nicotin sunfat. Tách nicotin bằng cách thêm xút (NaOH) vào nicotin sunfat và chiết trực tiếp nicotin bằng benzen hoặc ete dầu hoả. Sản phẩm nicotin thu đ−ợc có thể đạt độ tinh khiết 98%. Để có nicotin tinh khiết cao hơn, có thể ch−ng cất chân không nicotin thô. Trong công nghiệp ng−ời ta thu tách nicotin từ bụi, vụn thuốc lá trong công nghiệp sản xuất thuốc lá theo quy trình t−ơng tự nh− trên. Anabasin cũng đ−ợc tách từ dịch chiết cây thuốc lá. Tách anabasin khỏi hỗn hợp với nicotin trong dịch chiết cây thuốc lá bằng cách kết tinh phân đoạn muối flosilicat anabasin khó tan. Muối của nicotin nằm lại trong dung dịch. 7 Đặc tính sinh học, ứng dụng của nicotin và các chất cùng nhóm Nicotin và các hợp chất cùng nhóm là những chất độc mạnh, có khả năng tác động vào hệ thống thần kinh trung −ơng của côn trùng. Tác động gây độc của các hợp chất nhóm nicotin là qua tiếp xúc, uống phải hoặc tác động xông hơi (ngửi, hít phải). D−ới đây là chỉ số LD50 của một số hợp chất thuộc nhóm nicotin đối với rệp cây (Aphis Rumicis) qua tiếp xúc Tên LD50 (mg/kg) Tên LD50 (mg/kg) (-) Nicotin 1,0 (-) Nornicotin 0,5 (+) Nicotin 5,0 (+) Nornicotin 0,7 (±) Nicotin 2,0 (±) Nornicotin 1,0 Anabasin 0,1 Đối với động vật máu nóng, nicotin ít độc hơn: LD50 đối với chuột là 50-60 mg/kg, với ng−ời là 150 mg/kg. Nicotin và các hợp chất cùng nhóm đ−ợc dùng làm thuốc trừ các loại sâu trích hút, sâu thân mềm và các loại rệp cây (rau và cây ăn quả). Năm 1980 viện Hoá học Công nghiệp đã nghiên cứu chiết nicotin từ bụi thải công đoạn sấy của Nhà máy thuốc lá Thăng Long và đã thu đ−ợc dung dịch nicotin sunfat nồng độ 40% để sử dụng làm thuốc trừ sâu. II.2.2. Pyretrin và các hợp chất cùng nhóm Giới thiệu chung Pyretrin (III) là tên chung của một nhóm hợp chất pyretroid có chứa trong hoa cây cúc trừ sâu (Chrysanthemum cinerariaefolium) và trong một số loài cây khác. C CH R H3C CH CH C C CH3CH3 O O CH CH2 CO CH3 CH2 CH2 CH2 R (III) Công thức chung của các pyretrin 8 Ng−ời ta đã phân biệt đ−ợc pyretrin1, pyretrin 2, xinerin 1, xinerin 2 và một số hợp chất khác cùng nhóm nh− jasmolin 1 và 2. Trong đó: Pyretrin 1 có R là − CH3; R’ là − CH = CH2; Pyretrin 2 có R là − CH3OCO; R’ là − CH = CH2; Xinerin 1 có R là − CH3 ; R’ là − CH3; Xinerin 2 có R là − CH3OCO; R’ là − CH3. Các pyretrin đ−ợc coi là các este của axit crysantemic (IV) và một loại alcol dị vòng C R* CH3 CH CH COOH C CH3 CH3 (IV) Axit crysantemic Trong đó: R* là − CH3: axit crysantemic monocacboxylic; R* là − COOH: axit crysantemic dicacboxylic. Bằng ph−ơng pháp tổng hợp ng−ời ta còn điều chế đ−ợc nhiều hợp chất thuộc nhóm pyretrin nh− allitrin, xilitrin, furetrin, v.v… với công thức chung (V): CH(CH3)2C CH C CH3H3C C O O CH CH2 CO C C R CH3 (V) Công thức chung của các hợp chất pyretrin tổng hợp Trong đó: Allitrin có R là CH2 CH CH2 9 Xilitrin có R là C CH CH CH O CH Furetrin có R là CH2 CH2 CH2CH2 CH Các pyretrin tổng hợp sẽ không đ−ợc xét ở đây. Tính chất hoá lý Pyretrin kỹ thuật là chất lỏng sệt, dạng dầu, nặng hơn n−ớc và bị phân huỷ khi cất chân không. Thu tách pyretrin và các chất cùng nhóm Việc thu tách pyretrin dạng tinh khiết gặp nhiều khó khăn. Hiện ch−a thấy các công trình nghiên cứu tách pyretrin dạng tinh khiết. Pyretrum là bột khô của hoa cúc trừ sâu, th−ờng chứa 0,15-0,5 % (trọng l−ợng) các pyretrin và các chế phẩm sử dụng pyretrin th−ờng đi từ pyretrum. Ng−ời ta có thể dùng dung môi hữu cơ để chiết hoa cúc trừ sâu hoặc pyretrum. Dịch chiết nhận đ−ợc có nồng độ pyretrin trung bình 2-10%. Trong dịch chiết của pyretrum có các hoạt chất với tỷ lệ trung bình sau đây: 35% pyretrin1; 32% pyretrin 2; 14% xinerin 1; 1% xinerin 2 và một tỷ lệ nhỏ các hợp chất khác. ở Mỹ ng−ời ta đã sản xuất và xuất khẩu pyretrum và cả dung dịch pyretrin dạng đậm đặc (nồng độ pyretrin đến 90%). Các dung dịch này đ−ợc điều chế bằng cách cất loại bớt dung môi dịch chiết pyretrin ở nhiệt độ thấp. Rất nhiều đồng đẳng của pyretrin có thể đ−ợc điều chế bằng ph−ơng pháp tổng hợp từ cloraldehyd của axit crisantemic và một alcol đặc thù hoặc theo một số phản ứng khác (sẽ không đ−ợc xét kỹ ở đây). Đặc tính sinh học và ứng dụng pyretrin và các chất cùng nhóm Ng−ời ta th−ờng dùng trực tiếp bột hoa cúc trừ sâu (pyretrum) làm thuốc trừ sâu, h−ơng (nhang) trừ muỗi, hoặc dùng dung dịch n−ớc chiết loãng để làm thuốc trừ sâu phun cho rau, quả hoặc sát trùng gia dụng (diệt bọ cho chó, mèo, v.v…). Đây là loại thuốc có tác dụng gây độc mạnh cho hệ thần kinh trung −ơng 10 và ngoại vi của sâu và côn trùng khi bị tiếp xúc hoặc xông hơi, tạo khả năng tiêu diệt chúng rất nhanh. Cơ chế gây độc của các pyretroid là đầu độc các sợi trục thần kinh ngoại vi và ngăn cản sự vận chuyển ion Na+, Ca+ ở màng tế bào thần kinh, phá vỡ sự chuyển các xung động thần kinh và gây thiếu oxy cho các tế bào thần kinh ở côn trùng và giết chết chúng. Tuy nhiên trong một số tr−ờng hợp côn trùng vẫn hồi lại sau khi bị đánh độc, t−ởng nh− đã “chết”. Độ độc của pyretrin tăng lên khi phối hợp với các chất “hợp lực” (synergist) nh− dầu vừng, pyperonyl butoxid, v.v…Thuốc có phổ tác động rộng song không gây cháy lá, không tích luỹ trong nông sản. Tuy nhiên thời gian tác động của thuốc ngắn do pyretrin dễ bị các yếu tố môi tr−ờng (ánh sáng, các tác dụng hoá học, v.v…) phá huỷ và làm mất hiệu lực. Thuốc an toàn với ng−ời và các động vật máu nóng do trong cơ thể các loài này, thông qua một số quá trình sinh hoá, các pyretrin bị chuyển hoá và nhanh chóng bị bài tiết khỏi cơ thể. Chỉ số LD50 của pyretrin đối với chuột là 1.500 mg/kg. Pyretrin nguồn gốc thiên nhiên đã đ−ợc sử dụng khá phổ biến ở nhiều n−ớc trên thế giới, nh−ng ở n−ớc ta các chế phẩm đi từ các hợp chất này không phát triển do không sẵn nguồn nguyên liệu. II.2.3. Azadirachtin và các hợp chất cùng nhóm Giới thiệu chung Azadirachtin là một hoạt chất nortritecpenoid thuộc nhóm lemonoid có chứa trong dầu hạt cây xoan ấn Độ (cây Neem) với hàm l−ợng dao động 0,2-0,5 % trọng l−ợng hạt t−ơi. Công thức cấu tạo phân tử của azadirachtin rất phức tạp (VI) : O H3COOC H3COOC OH OH COOCH3 O O O H O CH3 O O OH H (VI) Azadirachtin 11 Tính chất hoá lý Hiện ch−a thấy các tài liệu về các tính chất hoá lý của azadirachtin Thu tách azadirachtin Có thể chiết hoạt chất azadirachtin từ hạt cây Neem bằng n−ớc, song ph−ơng pháp này không áp dụng đ−ợc trong công nghiệp vì hàm l−ợng hoạt chất nhận đ−ợc rất thấp cùng một số giới hạn khác về kỹ thuật. Trong công nghiệp, ng−ời ta dùng một số dung môi hữu cơ (metanol, etylaxetat, v.v…) để chiết hạt Neem. Hạt Neem đ−ợc sấy, nghiền và ép dầu sơ bộ. Phần bã ép đ−ợc chiết bằng dung môi hữu cơ. Dịch chiết và dầu ép có chứa azadirachtin và một số hợp chất tecpen khác (ditecpen và tritecpen), đ−ợc cô chân không để loại dung môi và cô đặc hoạt chất. Ng−ời ta không đặt thành vấn đề thu tách azadirachtin tinh khiết và th−ờng sử dụng ngay dịch chiết đậm đặc để gia công thuốc trừ sâu. Đặc tính sinh học và ứng dụng azadirachtin Azadirachtin có hoạt tính sinh học rất đa dạng, gây độc mạnh và diệt trừ các loại sâu, nấm và vi khuẩn gây bệnh cho cây. Chất này còn có tác dụng điều tiết sinh tr−ởng của côn trùng. Phổ tác động của azadirachtin rất rộng, liều l−ợng sử dụng thấp, có thể sử dụng trong nhiều lĩnh vực PTDB cho cây trồng và bảo vệ nông sản, thay thế cho các loại thuốc BVTV đã bị nhờn thuốc. Azadirachtin ít độc với ng−ời và các động vật máu nóng bậc cao. LD50 (qua đ−ờng miệng) với chuột là lớn hơn 5.000 mg/kg. Hợp chất này ít gây tác động xấu đến môi tr−ờng nên hay đ−ợc khuyến cáo sử dụng trong công tác phòng trừ dịch hại tổng hợp cây trồng (IPM). Tại Việt Nam, Công ty Cổ phần Thuốc Sát trùng Việt Nam đã tách chiết hoạt chất của hạt cây Neem (trồng tại Ninh Thuận) để sản xuất thuốc trừ sâu. Thuốc trừ sâu mang nhãn hiệu VINEEM 1500 EC sử dụng hiệu quả với nhiều loại rau màu và đã có mặt trên thị tr−ờng cả n−ớc. Trong cây xoan đào (Melia azedarach Linn) thuộc họ xoan (Meliaceae) ở n−ớc ta cũng chứa một số alcaloid độc nh− kulinon, margosin, kulacton, azaridin, v.v… có tính sát trùng và trừ sâu và cũng đ−ợc sử dụng làm thuốc giun, hun khói trừ muỗi chuồng gia súc… nh−ng ch−a đ−ợc nghiên cứu để sản xuất chế phẩm trừ sâu. 12 II.2.4. Rotenon và các hợp chất cùng nhóm Giới thiệu chung Rotenon (VII) có công thức phân tử C23H22O6, trọng l−ợng phân tử 394,41, là hợp chất thuộc nhóm rotenoid tồn tại trong rễ một số loại cây nh− Derris, Tephsosia, Lonchocarpus, v.v… O O H3C CH3 O O O O C H H H CH2 CH3 (VII) Rotenon Tính chất hóa lý Rotenon tồn tại d−ới dạng các tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy 163oC, sôi 210-220oC (0,5 mm Hg), thực tế không tan trong n−ớc (độ tan 1,6.10-5g/100g n−ớc), nh−ng tan trong các dung môi hữu cơ. Độ tan (g/100g dung môi): cloroform 43,4; dicletan 44,3; tricloetylen 19,0; benzen 8,5; axeton 6,9; CCl4 0,6; metanol và etanol 0,2; v.v…). Rotenon dễ bị các tác nhân oxy hóa mạnh oxy hóa. Khi có mặt axit, rotenon dễ chuyển sang isorotenon. Thu tách rotenon Trong công nghiệp ng−ời ta thu tách rotenon bằng cách dùng dung môi hữu cơ chiết từ rễ các loại cây có chứa rotenon nh− đã trình bày bên trên. Cứ 1kg rễ khô của cây Derris có thể thu đ−ợc 40-50 g rotenon. Ngoài rotenon, trong dịch chiết có thể còn chứa các rotenoid khác nh− degelin, toxycarrol, cymatrol, v.v… Đặc tính sinh học và ứng dụng của rotenon và các rotenoid Rotenon và các rotenoid đều là các chất độc mạnh với côn trùng và cá. Đây là những hoạt chất có độc tính tiếp xúc, gây tê liệt chức năng hô hấp. Liều bắt đầu gây độc của rotenon với cá là 1: 50.000.000. Đối với động vật máu nóng rotenon ít độc hơn. LD50 với thỏ là 0,35g/kg (tiêm) và 5,0 g/kg (uống). Rotenon hầu nh− không độc với ng−ời và không để lại d− l−ợng trong thực phẩm. 13 Trong thực tế ng−ời ta đã dùng n−ớc chiết của các cây có chứa rotenon để “duốc” cá (diệt cá) hoặc làm thuốc trừ côn trùng. Bột khô của rễ cây Derris (chứa 0,75-1,0 % rotenon) đ−ợc dùng làm thuốc trừ sâu hoặc duốc cá rất hiệu quả. Thuốc duốc cá chứa 5% loại bột này. Tại Việt Nam có một số loài cây có chứa hàm l−ợng rotenon cao nh− cây thàn mát (hay cây duốc cá) (Millettia ichthyochtona Drake), hạt cây củ đậu (Pachyrhizus angulatus), v.v… Rễ cây duốc cá từ lâu đã đ−ợc dùng để duốc cá, diệt cá tạp dọn ao nuôi tôm. II.2.5. Strychnin và các chất cùng nhóm Giới thiệu chung N O H N O H HH H (VIII) Strychnin Strychnin (còn có tên khác là strychnidin) là một alca