研究人员重新发现了二战后丢失的德国速效杀虫剂

一项发表在《美国化学学会杂志》上的新研究探索了DFDT的化学原理以及其复杂而令人担忧的历史。DFDT是一种速效杀虫剂。

“我们着手研究晶体的生长在一个鲜为人知的杀虫剂,并发现了其惊人的历史,包括第二次世界大战的影响选择滴滴涕和不DFDT-as主要杀虫剂在20世纪,“巴特·卡尔说,纽约大学的化学教授,该研究的资深作者之一。

发现固体形式的DFDT
卡尔和纽约大学的化学教授迈克尔沃德研究晶体的生长，这两年前导致他们发现了一种新的晶体形式的臭名昭著的杀虫剂DDT。滴滴涕对环境和野生动物的危害是众所周知的。但卡尔和沃德开发的新形式被发现对昆虫更有效，而且数量更少，潜在地最小化了它对环境的影响。

为了继续探索杀虫剂的晶体结构，研究小组开始研究DDT的氟化形式，用氟取代氯原子。他们准备了两种固态的化合物——一种是单氟化合物，另一种是双氟化合物——并在果蝇和蚊子身上进行了测试，包括携带疟疾、黄热病、登革热和寨卡病毒的蚊子。固体形态的氟化DDT杀虫速度快于DDT;这种被称为DFDT的二氟类似物杀死蚊子的速度要快两到四倍。

“速度会阻碍抵抗力的发展，”沃德说，他是这项研究的资深作者。“当蚊子通过脚垫被吸收时，杀虫剂晶体就会杀死它们。有效的化合物能迅速杀死昆虫，可能是在它们能够繁殖之前。”

研究人员还详细分析了含氟滴滴涕固态形式的相对活性，指出热力学不稳定的形式——其中晶体更容易释放分子——在快速杀死昆虫方面更有效。

被遗忘的DFDT
的历史除了化学分析，研究人员还试图确定他们的发明是否有先例。在此过程中，他们发现了DFDT丰富而令人不安的背景故事。通过历史文献,他们得知DFDT创建作为杀虫剂由德国科学家所使用的第二次世界大战期间,德国军队在苏联昆虫控制和北非,并行使用DDT的美国武装部队在欧洲和南太平洋。

然而，在战后的混乱中，DFDT制造突然终止。接受第三帝国科学家采访的盟军军事官员驳斥了德国人关于DFDT比DDT更快、对哺乳动物的毒性更小的说法，称他们的研究在军事情报报告中是“贫乏的”和“不充分的”。

在1948年诺贝尔奖颁奖典礼上，保罗·穆勒(Paul Muller)因发现滴滴涕的杀虫能力而发表演讲，他指出，鉴于滴滴涕比滴滴涕起效更快，因此滴滴涕应该成为未来的杀虫剂。尽管如此，DFDT在很大程度上已经被遗忘了，纽约大学研究人员咨询的当代昆虫学家也不知道它的存在。

“我们惊讶地发现，DDT一开始就有一个竞争对手因为地缘政治和经济环境而输掉了比赛，更不用说它与德国军方的联系，也不一定是出于科学考虑。一种更快、更少持久性的杀虫剂，如DFDT，可能改变了20世纪的进程;它迫使我们去想象反事实的科学历史，”卡尔说。

对新型杀虫剂
的需求是主要的公共卫生问题，如疟疾——每两分钟就有一名儿童死亡——每年导致2亿人患病。面对不断变化的气候，像寨卡这样的新疾病可能会对健康造成越来越大的威胁。

蚊子的抗药性越来越强，对蚊帐里的拟除虫菊酯杀虫剂没有反应。公共卫生官员对此表示关注，并重新考虑了ddt的使用——ddt在世界上许多地方已经被禁止了几十年，只有选择性地使用ddt来控制疟疾——但ddt有争议的历史和对环境的影响促使人们需要新的杀虫剂。

“虽然需要更多的研究来更好地了解DFDT的安全和环境影响，但我们和世界卫生组织都认识到迫切需要新的、快速的杀虫剂。快速作用的杀虫剂不仅对抵抗抗药性的形成至关重要，而且可以使用更少的杀虫剂，潜在地减少其对环境的影响，”Ward说。

除了沃德和卡尔，该研究的作者还有纽约大学化学系的朱小龙、胡春华、杨景祥和齐孟迪，以及箭头制药公司的里奥·乔伊斯。这项工作是由纽约大学材料研究科学与工程中心(MRSEC)项目的国家科学基金会(奖号DMR-1420073)。纽约大学的x射线设备部分由国家科学基金会(获奖编号CRIF/CHE-0840277)提供支持。