Piperonylbutoxid
Piperonylbutoxid (PBO) verstärkt als Synergist die insektizide Wirkung von Pyrethrinen, Pyrethroiden, Rotenon und einigen Carbamaten. Piperonylbutoxid selbst hat keine insektizide Wirkung.
| Strukturformel | ||||||||||||||||||||||
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| Allgemeines | ||||||||||||||||||||||
| Name | Piperonylbutoxid | |||||||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C19H30O5 | |||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose bis gelbliche geruchlose ölige Flüssigkeit[1] | |||||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||||||||
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| Arzneistoffangaben | ||||||||||||||||||||||
| Wirkstoffklasse |
Antiparasitäres Mittel (Externa) | |||||||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||||||||
| Molare Masse | 338,4 g·mol−1 | |||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig | |||||||||||||||||||||
| Dichte |
1,06 g·cm−3 [1] | |||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | ||||||||||||||||||||||
| Dampfdruck | ||||||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
praktisch unlöslich in Wasser (14,3 mg·l−1 bei 25 °C)[1] | |||||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||||||||
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| Toxikologische Daten | ||||||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||||||||||||||
Gewinnung und Darstellung
Piperonylbutoxid wird halbsynthetisch aus Safrol oder Sassafrasöl hergestellt.
Verwendung
Piperonylbutoxid kann Insektenvertilgungsmitteln zugesetzt werden, die als Spray, Öl, Emulsion oder Pulver in den Handel gelangen. In der Mischung mit Pyrethrinen enthalten diese Präparate meist um 3- bis 10-mal so viel PBO wie Pyrethrine (Gewichtsanteile).
Medizin und Tiermedizin
Piperonylbutoxid ist ein Zusatz in Pyrethrin- oder Pyrethroidhaltigen Läusemitteln
Pflanzenschutz
Nach der EU-Richtlinie 91/414/EWG wird Piperonylbutoxid nicht als Wirkstoff, sondern als Beistoff von Insektiziden angesehen. Der Gebrauch als Synergist zu natürlichen Pyrethrinen ist auch im ökologischen Landbau zulässig.
In Österreich sind PBO-haltige Präparate vor allem für den Vorratsschutz erhältlich. In Österreich und Deutschland wird Piperonylbutoxid als Wirkstoff gelistet. In der Schweiz sind keine PBO-haltigen Präparate zugelassen.[2]
Schädlingsbekämpfung
PBO ist in vielen Haushaltsinsektiziden, die Pyrethrine oder Pyrethroide enthalten, zugesetzt.
Wirkungsweise
Piperonylbutoxid hemmt im Insektenkörper die Entgiftung der aufgenommenen Insektizide durch eines der Cytochrom P450-Enzyme. Dadurch wird zum Beispiel die insektizide Wirkung von Pyrethrum etwa um das 30-fache verstärkt, teilweise werden auch Resistenzen aufgehoben.
Halbwertszeit
Die Halbwertszeit von PBO beträgt in Innenräumen je nach Oberfläche und Lichteinwirkung etwa drei bis viereinhalb Jahre.[3] Im Boden ist es mit einer Halbwertszeit von 13 Tagen nicht persistent.[4]
Abbau im Organismus
Der Abbau von PBO im Körper von Insekten und Warmblütern erfolgt zum einen durch oxidativen Abbau der Seitenkette, zum anderen durch eine oxidative Abspaltung des C-Atoms der Methylendioxygruppe. Der nicht weiter abbaubare Rest wird als Glykosid oder Aminosäure-Derivat ausgeschieden.
Toxikologie
Die akute Giftigkeit von Piperonylbutoxid für Säugetiere ist gering. Die LD50 lag bei Versuchstieren im Bereich von 2,5 bis 11,5 g/kg Körpergewicht. Die Reizwirkung von PBO auf der Haut ist gering, es wird auch kaum über die Haut aufgenommen.
Bei Langzeit-Fütterungsstudien traten hingegen schwere Leberschäden auf, in einigen Fällen auch Schädigungen der Nieren oder Veränderungen im Blutbild. Die WHO hält aufgrund dieser Langzeituntersuchungen eine erlaubte Tagesdosis von 0,2 mg/kg Körpergewicht/Tag für noch akzeptabel.
Das Europäische Arzneibuch legt als Grenzwert für Piperonylbutoxid-Rückstände in pflanzlichen Drogen 3 mg·kg−1 fest.[5]
PBO hat keine mutagene Wirkung, reproduktionstoxisch wirkt es erst in Konzentrationen, die bereits die Elterntiere stark schädigen. Ob es krebserregend wirkt, konnte noch nicht eindeutig geklärt werden. Die US-Umweltbehörde EPA stufte die Kanzerogenität von Piperonlybutoxid 2006 aufgrund von Studien an Tieren in die Gruppe C (Possibly Carcinogenic to Humans/möglicherweise krebserregend beim Menschen) ein.[6]
PBO verstärkt bei gleichzeitiger Aufnahme mit Insektiziden deren toxische Wirkung bei Säugetieren bzw. beim Menschen.[7]
Umweltwirkungen
Für Bienen ist Piperonylbutoxid nicht giftig. Die Giftigkeit für Wasserflöhe und Fische ist jedoch hoch.[8]
Risikobewertung
Piperonylbutoxid wurde 2012 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Piperonylbutoxid waren die Besorgnisse bezüglich Verbraucherverwendung und weit verbreiteter Verwendung sowie der Gefahren ausgehend von einer möglichen Zuordnung zur Gruppe der PBT/vPvB-Substanzen und als potentieller endokriner Disruptor. Die Neubewertung sollte von Schweden durchgeführt werden, wurde jedoch zurückgezogen.[9][10]
Literatur
- Werner Perkow: Wirksubstanzen der Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel. 2. Auflage, Erg. Lfg. April 1996, Verlag Paul Parey.
Einzelnachweise
- Eintrag zu Piperonylbutoxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 19. Juni 2019. (JavaScript erforderlich)
- Generaldirektion Gesundheit und Lebensmittelsicherheit der Europäischen Kommission: Eintrag zu Piperonyl butoxide in der EU-Pestiziddatenbank; Eintrag in den nationalen Pflanzenschutzmittelverzeichnissen der Schweiz, Österreichs und Deutschlands, abgerufen am 6. Dezember 2019.
- Insektensprays und Elektroverdampfer gegen Stechmücken und Ungeziefer keineswegs unbedenklich für den Menschen! 30. Juni 2018, abgerufen am 19. Juni 2019.
- Eintrag zu piperonyl butoxide in der Pesticide Properties DataBase (PPDB) der University of Hertfordshire, abgerufen am 19. Juni 2019.
- Europäisches Arzneibuch 10.0. Deutscher Apotheker Verlag, 2020, ISBN 978-3-7692-7515-5, S. 433.
- EPA: Reregistration Eligibility Decision for Piperonyl Butoxide (PBO). (PDF) 14. Juni 2006, abgerufen im Jahr 2006 (englisch).
- Pyrethrum und synthetische Pyrethroide. In: Matthias Brockstedt, Reinhard Bunjes, Ursula Oberdisse, Karl Ernst von Mühlendahl (Hrsg.): Vergiftungen im Kindesalter. 4. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-13-129814-6, S. 344.
- Registrierungsdossier zu 2-(2-butoxyethoxy)ethyl 6-propylpiperonyl ether (Abschnitt Ecotoxicological Summary) bei der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 27. April 2019.
- ECHA: Justification for removing a substance from CoRAP prior to evaluation, 19. März 2019.
- Community rolling action plan (CoRAP) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): 2-(2-butoxyethoxy)ethyl 6-propylpiperonyl ether, abgerufen am 26. März 2019.
