陳鋒,蘇華
(東北大學(xué)理學(xué)院,遼寧沈陽 110819)
由于鼠對第一代抗凝血殺鼠劑已產(chǎn)生抗藥性,且需要多次投餌,費工費時,已逐漸被二代抗凝血殺鼠劑取代[1-2]。但試驗表明,雖然與一代相比滅鼠效果更好,但大鼠普遍死亡時間較長[3-6]。近年來,人們對滅鼠劑的改性研究越來越關(guān)注,但大多數(shù)效仿國外產(chǎn)品,在成本上沒有優(yōu)勢,且合成過程復(fù)雜。如圖1所示,本文利用氟乙酰氯優(yōu)良的殺鼠功效,將其作為毒性基團引入具有抗凝血性的2-二苯基乙酰基-1,3-茚二酮(敵鼠)分子結(jié)構(gòu)中,得到第二代抗凝血殺鼠劑M1;并引入氟乙基得到殺鼠劑M2。對比兩種新合成殺鼠劑的適口性、毒性和成本,以推動新型滅鼠劑的研究開展和應(yīng)用。
圖1 M1和M2結(jié)構(gòu)式
DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;B200S-WEI電子天平,上海??惦娮觾x器廠;DZ-2BC真空干燥箱,天津市泰斯特儀器有限公司;電動攪拌器,金壇市科析儀器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;DHT型攪拌調(diào)溫電熱套,山東鄄城光明儀器有限公司;Spectrum One紅外光譜儀(FT-IR),美國PE公司,固體樣品采用KBr壓片;ARX300核磁共振儀,瑞士BRUKER公司,以TMS(四甲基硅烷)為內(nèi)標(biāo),CDCl3和DMSO為溶劑。試驗中所用試劑均為商業(yè)購買并直接使用。
乙酸乙酯,分析純,沈陽佳意佳試劑有限公司;丙酮,分析純,湖北興銀河化工有限公司;無水乙醇,分析純,沈陽力誠試劑廠;氟乙酰氯,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;1,2-氟溴乙烷,國藥集團化學(xué)試劑有限公司
1.2.1 敵鼠鈉鹽的制備
將10 g購買的粗品敵鼠鈉鹽,放入35 mL丙酮中,25 ℃下攪拌溶解,過濾去除含有的雜質(zhì)、無機鹽類以及其他不溶物。濾后溶液進行蒸餾除去溶劑,得到純度提高后的粗品敵鼠鈉鹽。再向所得的粗品敵鼠鈉鹽中加入50 mL蒸餾水,攪拌將其加熱至60 ℃,使敵鼠鈉鹽溶解,再加入75 mL乙酸乙酯,充分?jǐn)嚢?0 min,趁熱過濾及分液,將有機液在10 ℃下靜置,觀察有大量金黃色針狀晶體析出,過濾得到產(chǎn)品,即為純度在98%以上的高純敵鼠鈉鹽[7]。
1.2.2 含氟乙?;鶖呈罂鼓獨⑹髣㎝1的合成
將7.0 g敵鼠鈉鹽和80 mL四氫呋喃加入到三口燒瓶中并攪拌。將3.0 g氟乙酰氯逐滴加入到混合物中,并在67 ℃下攪拌4 h。減壓蒸餾除去過量的四氫呋喃,再向反應(yīng)中加入水,分離出乳液固體沉淀,用60%乙醇水溶液洗滌,得到M1。
1.2.3 含氟乙基敵鼠抗凝血殺鼠劑M2的合成
向三口燒瓶中加入3.7 g敵鼠鈉鹽和40 mL四氫呋喃,攪拌溶解后向溶液中加入鈉,回流5 h后過濾。向溶液中加入20 mL二惡烷和7 mL 1,2-氟溴乙烷,回流10 h。再加入7 mL 1,2-氟溴乙烷并回流8 h。將混合物在40 ℃、-0.09 MPa條件下蒸餾。用5% NaOH水溶液洗滌,干燥得到M2[8]。M1和M2的合成路線如圖2所示。
實驗動物褐家鼠為沈陽市捕獲的實驗室飼養(yǎng)種群,日齡 150~300 d,體重 150~200 g,雄雌各半(雌性不得懷孕),將不同性別和體重的褐家鼠均勻分成5組,每組10只。
圖2 M1、M2化學(xué)合成路線圖
1.3.1 攝食系數(shù)的測定
同時供給褐家鼠含毒和無毒的小麥毒餌,定時交換兩種食物的位置,讓其自由選擇攝食,當(dāng)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象時停止實驗。毒餌消耗量與空白餌耗量的比值即為攝食系數(shù)[9]。在使實驗老鼠死亡的毒餌試驗濃度下,攝食系數(shù)大于0.30則為A級,數(shù)值越大適口性越好。
1.3.2 殺鼠劑LD50測定
LD50為半致死量,指能殺死一半試驗總體的有毒物質(zhì)的計量。由腹腔灌入1 mL劑量的藥液,灌入時間為1~2 s,以死亡數(shù)為主要指標(biāo)。采用寇氏法[10-11]測定含氟殺鼠劑M1與M2對褐家鼠的LD50。
M1、M2的攝食系數(shù)如表1和表2所示:M1和M2對褐家鼠的滅殺率均為100%,M1的平均攝食系數(shù)為0.73,M2的平均攝食系數(shù)為0.77,兩者都大于0.3,表明M1和M2的適口性良好。
M1和M2的LD50實驗結(jié)果見表3和表4。由表中數(shù)據(jù)得出,M1的半數(shù)致死量為1.99 mg/kg,低于M2的2.59 mg/kg,說明M1的藥效強于M2,這是由于M1的空間位阻小于M2,含氟基團的活性增強[12],毒性增強。
M1和M2的生物活性測試結(jié)果如圖3所示。圖3表明合成的M1和M2對褐鼠死亡時間均集中在2~3 d,說明兩種藥物對褐家鼠的毒性均較強。
M1和M2的LD50分別為1.99 mg/kg和2.59 mg/kg,平均攝食系數(shù)分別為0.73和0.77,具有良好的適口性,并表現(xiàn)出較好的急性藥特點,取得了預(yù)想的效果。因為氟乙?;目臻g位阻小于氟乙基,M1的LD50值較小,毒性較強。
表1 M1攝食系數(shù)的測定結(jié)果
表2 M2攝食系數(shù)的測定結(jié)果
表3 M1的LD50測定
表4 M2的LD50測定
圖3 不同劑量的M1、M2作用于褐家鼠的死亡時間和死亡數(shù)量分布