Deltamethrin (델타메트린)

 

경농 데스 플러스 500ML https://infos.tistory.com/6815

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Deltamethrin https://infos.tistory.com/7596 : 곤충의 신경계 내 나트륨 통로(Sodium channels)에 작용. 주로 해충의 몸에 직접 닿거나(접촉독), 약제가 묻은 잎을 해충이 갉아먹을 때(식독) 효과가 나타난다. 유·수분배계수 (log P_{ow}): 약 4.6 (at 25°C)로 매우 높은 지용성(Lipophilic)이다. 증기압 (Vapor Pressure): 매우 낮아 휘발성이 거의 없다. 지용성이 너무 강해 물관부나 체관부로 유입되지 않는다. 침달성 (Translaminar Activity) 매우 낮다. 잎 표면의 왁스층에 강하게 흡착(Sorption)되고 스스로 넓게 퍼지는 성질은 부족하다. 토양 입자에 매우 강하게 흡착. 제2세대 피레스로이드로서 자외선에 대한 안정성이 강화되 서서히 광분해된다. 왁스층에 고착되어 7~14일 정도 지속. 내우성이 우수. 토양 내 반감기 10~35일 사이다. xhdid 흡착 계수 (K_{oc}) 1,000,000로 매우 높다.

 

 

피레스로이드(Pyrethroid)계 제4세대 살충제로, 전 세계적으로 농업, 방역, 가정용 살충제 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 성분이다.

작용 기전

나트륨 채널 조절: 곤충의 신경계 내 나트륨 통로(Sodium channels)에 작용한다. 신경세포의 축삭돌기(Axon)에 있는 나트륨 채널(Voltage-gated sodium channels)에 결합하여, 이 채널이 닫히는 속도를 지연시킨다.
지속적 탈분극: 나트륨 이온이 세포 내로 계속 유입되면서 신경 신호가 멈추지 않고 계속 전달되는 상태가 된다.
신경 독성: 이로 인해 해충은 이상 흥분, 경련, 마비를 일으키며 결국 사멸하게 된다. 이를 보통 '넉다운(Knock-down) 효과'라고 부른다.

 

주요 용도

농업용: 진딧물, 나방, 멸구 등 광범위한 해충 방제.
방역용: 모기, 파리, 바퀴벌레 방역 및 말라리아 예방을 위한 살충 처리 모기장(ITNs) 제작.
가정 및 축산: 가정용 살충 스프레이, 반려동물의 외부 기생충(이, 진드기) 제거용 샴푸나 목걸이.

독성 및 안전성

선택적 독성: 포유류는 곤충에 비해 나트륨 통로의 감수성이 낮고 체내에서 델타메트린을 빠르게 대사(가수분해 및 산화)하여 배설하므로, 권장 농도 사용 시 인체에 대한 독성은 상대적으로 낮다.

 

침투이행성 (Systemic Properties)

델타메트린은 침투이행성이 거의 없다.
비침투성: 약제가 식물체 내부로 흡수되어 다른 부위로 이동하는 성질이 낮다.
접촉독 및 식독: 주로 해충의 몸에 직접 닿거나(접촉독), 약제가 묻은 잎을 해충이 갉아먹을 때(식독) 효과가 나타난다.
고착성: 지질 친화성이 높아 식물체의 왁스층에 강하게 부착되며, 비에 잘 씻겨 내려가지 않는 내우성이 강한 편이다.

 

pH (산도)

산성 및 중성: pH 5~7 사이의 산성 또는 중성 환경에서는 매우 안정적입니다.
알칼리성: pH 8 이상의 알칼리성 조건에서는 **가수분해(Hydrolysis)**가 급격히 진행되어 살충 효과가 빠르게 상실됩니다. 따라서 석회유황합제와 같은 알칼리성 약제와 혼용하는 것은 피해야 합니다.

 

온도 (Temperature)

음의 온도 계수: 피레스로이드계의 특징으로, 일반적으로 온도가 낮을수록 살충력이 높아지는 경향이 있습니다. 이는 낮은 온도에서 나트륨 채널과의 결합력이 더 강화되기 때문입니다.
열 안정성: 화학 구조 자체는 비교적 열에 강해 일반적인 보관 온도(약 40°C 이하)에서는 안정적입니다.

 

빛 (Light/Photostability)

광안정성: 과거의 천연 피레트린과 달리, 델타메트린을 포함한 2세대 합성 피레스로이드는 태양광(자외선)에 대한 안정성이 대폭 개선되었다.
잔류 효과: 빛에 의해 쉽게 분해되지 않아 야외 농경지에서 살포 후에도 일정 기간 살충 효과를 유지할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

1. 작용기작 (Mechanism of Action)

델타메트린은 IRAC Group 3A에 속하는 합성 피레스로이드(Type II) 살충제입니다.

• 나트륨 채널 조절: 신경세포막의 전위의존성 나트륨 채널(Voltage-gated sodium channels)에 결합하여 채널이 닫히는 것을 지연시킵니다.
• 지속적 탈분극: 결과적으로 나트륨 이온이 계속 유입되어 신경의 반복적인 발화(Repetitive firing)와 마비(Knock-down)를 유발합니다.
• Type II 특성: 구조 내에 시아노기($-CN$)를 포함하고 있어, 나트륨 채널을 Type I보다 훨씬 더 오래 열어두며 중추신경계에 더 강력하게 작용합니다.

2. 물리화학적 특성 (Physical & Chemical Properties)

• 유·수분배계수 ($log P_{ow}$): 약 **4.6 (at 25°C)**로 매우 높습니다. 이는 강한 **지용성(Lipophilic)**을 의미하며, 물보다 기름(지질)에 훨씬 잘 녹습니다.
• 증기압 (Vapor Pressure): 약 $1.24 \times 10^{-5}$ **mPa (at 25°C)**로 매우 낮습니다. 휘발성이 거의 없어 대기 중으로 기화되어 사라지는 비율이 극히 낮습니다.

3. 이동성 및 확산 (Mobility & Spreading)

• 침투이행성 (Systemic Properties): 거의 없습니다. 지용성이 너무 강해 물을 이동 통로로 하는 식물의 물관부나 체관부로 유입되지 않습니다.
• 침달성 (Translaminar Activity): 매우 낮습니다. 잎 앞면에 살포했을 때 뒷면으로 통과하여 이동하는 능력이 거의 없으므로, 약제가 직접 닿지 않은 곳의 해충 방제는 어렵습니다.
• 잎 표면 확산 (Spreading): 잎 표면의 왁스층에 강하게 흡착(Sorption)됩니다. 제형(EC 등)에 포함된 전착제 성분이 없다면 스스로 넓게 퍼지는 성질은 부족합니다.
• 토양 이동성: 토양 입자에 매우 강하게 흡착되어 용탈(Leaching) 위험이 거의 없습니다. 지하수 오염 가능성은 낮지만, 토양 입자와 함께 유실되어 수계로 유입될 경우 수생 생물에 치명적일 수 있습니다.

4. 환경 요인의 영향 (pH, 온도, 빛)

• pH: 산성~중성 환경에서는 매우 안정적입니다. 하지만 알칼리성(pH 8 이상) 조건에서는 가수분해가 급격히 일어나 활성을 잃습니다.
• 온도: **음의 온도 계수(Negative temperature coefficient)**를 가집니다. 즉, 온도가 낮을수록 나트륨 채널과의 결합력이 강해져 살충력이 높아지는 경향이 있습니다. (단, 해충의 활동성 저하로 인해 실제 방제 효율은 달라질 수 있음)
• 빛 (광분해): 제2세대 피레스로이드로서 자외선에 대한 안정성이 강화되었으나, 잎 표면 노출 시 서서히 광분해됩니다.

5. 약효 지속 기간 (Persistence)

• 식물체 외부 (잎 표면): 약제 살포 후 왁스층에 고착되어 7~14일 정도 지속됩니다. 내우성이 우수하여 강우에 의한 세척 효과가 적습니다.
• 식물체 내부: 침투하지 않으므로 식물 내부에서의 잔류량은 극히 낮거나 무시할 수준입니다.
• 토양: 토양 내 반감기($DT_{50}$)는 토양 유형에 따라 다르나 보통 10~35일 사이이며, 미생물에 의해 분해됩니다.

6. 내성 문제 (Resistance)

델타메트린을 포함한 피레스로이드계 약제는 전 세계적으로 내성 문제가 심각합니다.

• Kdr 내성 (Knock-down resistance): 해충의 나트륨 채널 단백질에 유전적 변이가 생겨 약제와의 결합력이 떨어지는 현상입니다.
• 대사 내성: 해충 내부에 피레스로이드를 분해하는 효소(P450 모노옥시게나제 등)의 활성이 강화되어 발생합니다.
• 교차 내성: 같은 기작을 공유하는 모든 피레스로이드계(제1세대 및 2세대) 간에 교차 내성이 빈번하게 발생하므로, 작용기작이 다른 약제(유기인계, 네오니코티노이드계 등)와의 순환 살포가 필수적입니다.