根据发表在《化学学会杂志》上的一项研究，科学家们开发了七种晶型吡虫啉——世界上使用最广泛的杀虫剂之一——以努力大幅减少其对环境的影响。新形式的工作速度比原始版本快 9 倍，这意味着可以使用较少的量来控制传播传染病的蚊子等昆虫，同时减少对蜜蜂等其他生物造成伤害的机会。

“通过使用吡虫啉的改良形式，我们可能有一个可持续的策略来提高杀虫剂控制蚊子疾病媒介的能力，同时减少所需的数量，”纽约大学研究晶体生长的化学教授巴特卡尔说。领导了这项研究。“这提供了一种途径，可以最大限度地减少对其他生物的暴露和伤害，并延缓蚊子产生抗药性的发生，这是疟疾流行的紧迫性。”

吡虫啉是新烟碱类杀虫剂家族的一部分，它通过与尼古丁相同的受体结合作用于昆虫的中枢神经系统。当昆虫落在喷有吡虫啉的表面时，杀虫剂分子会通过它们的脚从晶体中吸收，从而破坏它们的神经系统。

吡虫啉用于各种环境，从保护作物到治疗宠物跳蚤;它还在公共卫生应用中喷洒在室内和室外。不幸的是，吡虫啉在农业环境中的广泛使用与蜂群的减少密切相关，鉴于传粉媒介对农作物和花卉的重要性，这令人不安。尽管由于吡虫啉对蜜蜂具有急性毒性，已禁止使用它，但它仍在销售，并在全球其他 100 多个国家广泛使用。

“鉴于吡虫啉的广泛使用，我们认识到开发更活跃的形式的价值，这些形式可以少量使用，并有望避免传粉媒介，”纽约大学化学教授兼研究作者迈克尔沃德说。“我们在操纵另一种杀虫剂溴氰菊酯方面取得了类似的成功，以产生更快速的晶体版本。”

在《化学学会杂志》的研究中，研究人员发现了吡虫啉的七种新晶型，增加了现有的两种晶型，其中一种已用于商业用途。研究人员和研究作者朱小龙通过熔化和冷却商业形式创造了大部分新晶体形式。

然后，研究人员在三种携带疾病的蚊子(传播登革热、基孔肯雅热、黄热病和寨卡病毒的伊蚊;传播疟疾的按蚊;传播淋巴丝虫病的库蚊)和水果上测试了三种稳定的新型吡虫啉苍蝇。所有三种形式的吡虫啉的作用都比商业形式快得多，其中一种杀死蚊子的速度是其九倍。快速起效的杀虫剂对于在蚊子繁殖或继续传播疾病之前快速控制它们很重要，并且可以降低产生杀虫剂抗性的可能性。

值得注意的是，吡虫啉最活跃的形式显示出在实验室外和现场使用的前景：它的晶体很容易通过加热和冷却来制备，并且在室温下保持稳定。更活跃的晶体形式往往不太稳定——通常会转化为更稳定的对应物，它们作为杀虫剂的活性较低——但最快的吡虫啉能持续至少六个月。

“吡虫啉是一种备受关注的物质成分，但同时它也非常受欢迎。如果北美的监管机构不禁止它，那么将环境暴露降至最低的简单干预措施可能会有价值，”卡尔说。“对晶体生长的仔细研究可能会为实现用吡虫啉预防传染病的目标提供一种策略，同时降低产生耐药性的可能性。”