CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về HCBVTV và nhóm neonicotinoids Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) là những loại hóa chất bảo vệ cây trồng hoặc những sản phẩm bảo vệ mùa màng, là những chất được tạo ra để chống lại và tiêu diệt loài gây hại hoặc các vật mang mầm bệnh. Ngoài ra, các loại thuốc kích thích sinh trưởng, giúp cây trồng đạt năng suất cao cũng là một dạng của HCBVTV [9]. HCBVTV là những hóa chất độc hại, có khả năng phá hủy tế bào, tác động đến cơ chế sinh trưởng, phát triển của sâu bệnh, cỏ dại và cả cây trồng, vì thế khi các hợp chất này đi vào môi trường, chúng cũng có những tác động nguy hiểm đến môi trường, đến những đối tượng tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp.
Và đây cũng là lý do mà HCBVTV nằm trong số những hóa chất đầu tiên được kiểm tra triệt để về bản chất, về tác dụng cũng như tác hại. Về cơ bản HCBVTV được sản xuất dưới các dạng sau: - Dạng nhũ tương/dạng sữa: viết tắt là EC hay ND: gồm các hoạt chất, dung môi, chất tạo huyền phù và một số chất phụ gia khác. Thuốc ở thể lỏng, trong suốt, tan trong nước thành dung dịch nhũ tương tương đối đồng đều, không lắng cặn hay phân lớp. - Thuốc bột thấm nước: còn gọi là bột hòa nước, viết tắt là WP, BTN: gồm hoạt chất, chất độn, chất thấm ướt và một số chất phù trợ khác.
Thuốc ở dạng bột mịn, phân tán trong nước thành dung dịch huyền phù, pha với nước để sử dụng. - Thuốc phun bột: viết tắt là DP, chứa các thành phần hoạt chất thấp (dưới 10%), nhưng chứa tỉ lệ chất độn cao, thường là đất sét hoặc bột cao lanh. Ngoài ra, thuốc còn chứa các chất chống ẩm, chống dính. Ở dạng bột mịn, thuốc không tan trong nước.
- Thuốc dạng hạt: viết tắt là G hoặc H, gồm hoạt chất, chất độn, chất bao viên, và một số chất phụ gia khác. Ngoài ra còn một số dạng tồn tại khác như thuốc dung dịch, thuốc bột tan trong nước. 4 HCBVTV nhóm neonicotinoids được phát triển vào cuối những năm 1980 và được đưa vào thị trường HCBVTV trong những năm 1990. Đây là loại HCBVTV mới nhất so với các nhóm HCBVTV cơ clo, cơ phốtphot.
Về mặt cấu trúc chúng khác biệt với tất cả các loại hóa chất bảo vệ thực vật tổng hợp khác và với khả năng chọn lọc ưu việt [10,11,12]. Neonicoticoid thay thế các organophosphat và metylcarbamat để kiểm soát côn trùng chích hút dịch hại, và cũng là chất kiểm soát bọ chét hiệu quả cao cho chó mèo. Chúng thường có độc tính cấp tính thấp đối với động vật có vú, chim và cá, nhưng có một số độc tính mãn tính ở động vật có vú. Biến đổi sinh học liên quan đến quá trình oxy hóa hoặc khử ban đầu như cả hai cơ chế hoạt hóa và giải độc.
Các neonicotinoid là chất chủ mang nicotinic tương tác với nAChR theo một cách rất khác với nicotin, mang lại tính chọn lọc cho côn trùng so với động vật có vú. Các neonicotinoid không được proton hóa nhưng thay vào đó có một đầu âm điện bao gồm một nhóm dược chất nitro hoặc cyano mang lại hiệu lực và tính chọn lọc, bằng cách liên kết với cation con duy nhất của cơ quan tiếp nhận côn trùng. Điều này trái ngược rõ rệt với hoạt động của nicotinoid được proton hóa, vốn yêu cầu tương tác cation-π để liên kết với thụ thể của động vật có xương sống. Những khác biệt này cung cấp cho neonicotinoids các cấu hình tính chất ưu việt.
Nhóm neonicotinoids bao gồm: heterocyclics nithiazine (1977), imidacloprid (IMI) (1985), thiacloprid (1985), and thiamethoxam (1992); and the acyclics nitenpyram (1988), acetamiprid (1989), clothianidin (1989), and dinotefuran (1994) (Hình 1.