กลไกออกฤทธิ์ของสารกำจัดไรศัตรูพืช (Mode of Action; MoA) 

    การจำแนกกลุ่มสารกำจัดแมลงและไรศัตรูพืช โดยจำแนกตามกลไกการออกฤทธิ์ ณ ตำแหน่ง (active site) หรือจุดจับ (binding site) ที่โปรตีนเป้าหมายของสารกำจัดแมลง มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อลดหรือชะลอการดื้อยาของแมลงและไรศัตรูพืช โดยควบคู่ไปกับการสลับกลุ่มสารตามกลไกการออกฤทธิ์

กลุ่ม 19: สารกำจัดไรศัตรูพืช

    สารในกลุ่มนี้มีเพียงชนิดเดียว คือ อะมิทราซ (amitraz) อยู่ในกลุ่มสารเคมีอะมิดีน (amidine) หรือฟอร์มามิดีน (formamidine) 

    ปัจจุบันจำหน่ายในประเทศไทยเพียง 1 ความเข้มข้น คือ อะมีทราซ 20% W/V EC 

คุณสมบัติ

      อะมิทราซ มีฤทธิ์ทางสัมผัสตาย (contact action) กินตายและการหายใจ (respiratory action) ไม่ดูดซึมเข้าสู่พืช (non-systemic)

ประโยชน์และการใช้

      อะมิทราซ ใช้ควบคุมกำจัดไรศัตรูพืชหลายชนิดและทุกระยะการเจริญเติบโต ได้แก่ 

        1. วงศ์ไรแดง-ไรแมงมุม (วงศ์ Tetranychidae) เช่น ไรแดงแอฟริกัน ไรแดงมะม่วง ไรแดงส้ม ไรแดงมันสำปะหลัง ไรแมงมุมคันซาวา เป็นต้น

        2. ไรในวงศ์ไรสี่ขา (วงศ์ Eriophyidae) ไรวงศ์นี้มีรูปร่างคล้ายตัวหนอน ได้แก่ ไรสนิมส้ม ไรกำมะหยี่ลำไย-ลิ้นจี่ ไรกระเทียม ไรสี่ขามะพร้าว เป็นต้น 

        3. ไรขาว วงศ์ Tarsonemidae เช่น ไรขาวพริก ไรขาวมะพร้าว

        4. ใช้กำจัดไข่และตัวอ่อนในระยะแรกของหนอนผีเสื้อกลางคืน เช่น หนอนชอนใบ และมีผลต่อเพลี้ยหอย เพลี้ยอ่อน แมลงหวี่ขาวและเพลี้ยจักจั่นบางชนิด

        อะมิทราซ มีความเป็นพิษต่อตัวอ่อนและตัวเต็มวัยของไรศัตรูพืชมากกว่าระยะไข่ แต่ก็ยังมีฤทธิ์ในการยับยั้งการวางไข่และการฟักไข่ได้

อัตราการใช้:

        พ่น อะมิทราซ 20% EC อัตรา 40 ซีซี.ต่อน้ำ 20 ลิตร เมื่อพบการแพร่ระบาดของไร

กลไกการออกฤทธิ์ (Mode of Action;  MoA)

      สารกลุ่ม 19 กลไกออกฤทธิ์ต่อระบบประสาทส่วนกลาง: กระตุ้นการทำงานของตัวรับออกโตพามีน (Octopamine receptors (OA) agonists) ในระบบประสาทส่วนกลางของแมลงและไรศัตรูพืช 

      ตัวรับออกโตพามีน เทียบได้กับตัวรับอะดรีนาลีน (adrenaline receptors) ในสัตว์มีกระดูกสันหลังหรือมนุษย์ ที่มีสารอะดรีนาลีนเป็นสารสื่อประสาทสำหรับกระตุ้นตัวรับอะดรีนาลีน

      ตัวรับออกโตพามีน (Octopamine receptors) มีสารสื่อประสาท คือ ออกโตพามีน ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นการทำงาน (จึงมีชื่อว่า ตัวรับออกโตพามีน) ตัวรับจะตอบสนองและสั่งการระบบการทำงานของประสาทส่วนกลางเพื่อควบคุมร่างกายและตอบสนองต่อสภาพแวดล้อม เมื่ออะมิทราซเข้าสู่ร่างกายแมลงหรือไรศัตรูพืช จะเข้าไปจับกับตัวรับออกโตพามีนทำให้แมลงเกิดการตื่นตัว ตื่นตระหนก สั่น และความดันสูงอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากปกติสารสื่อประสาทเมื่อกระตุ้นตัวรับแล้วจะหลุดออกหรือสลายไปทำให้แมลงและไรตื่นตัวชั่วคราว

      การกระตุ้นตัวรับออกโตพามีนตลอดเวลาของอะมิทราซนำไปสู่อาการสั่น ควบคุมตัวเองไม่ได้ หยุดกินอาหาร ช็อค และลาโลกไปในที่สุด

ภาพ: ตำแหน่งที่ "อะมีทราซ" เข้าไปจับกับ "ตัวรับออกโทพามีน" ซึ่งเป็นโปรตีนที่แทรกตัวอยู่ในเยื้อหุ้มเซลล์ประสาทตัวรับของระบบประสาทส่วนกลาง โดยอะมิทราซจะกระตุ้นการทำงานของตัวรับออกโทพามีนตลอดเวลา ทำให้ตัวรับปลดปล่อยอัลฟ่า-ฟอสโฟลิพิด ออกมาและถูกเปลี่ยนเป็นสารประกอบอนุพันธุ์ของน้ำตาลกลูโคสที่ชื่อ "อิโนซิทอลไตรฟอสเฟต (inositol triphosphate)" ไปกระตุ้นช่องโปรตีนของถุงเวสิเคิล (vesicle) ที่กักเก็บแคลเซียมไอออนให้ไหลออกมา แล้วไปกระตุ้นกระแสประสาทให้เกิดความตื่นตัวต่อเนื่องมากเกินไป (hyperarousal)

กลไกการดื้อยา (Resistance)

      เกิดขึ้นจากการใช้สารต่อเนื่องโดยไม่สลับกลุ่มยา จึงทำให้ไรสามารถสร้างความต้านทานต่อสารอะมิทราซ โดยส่วนใหญ่แมลงและไรศัตรูพืชสามารถพัฒนาเอนไซม์ที่ใช้ในการย่อยสลายสารพิษ (detoxification enzymes) เช่น เอนไซม์ไซโตโครม P450 โมโนออกซี่จีเนส, เอสเตอเรส และกลูตาไทโอน เอส-ทรานส์เฟอเรส เป็นต้น โดยเอนไซม์เหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของอะมิทราซให้ไม่สามารถจับกับตัวรับออกโทพามีน ทำให้อะมิทราซไม่เกิดความเป็นพิษ

      กลุ่มสารกำจัดไรศัตรูพืช กลุ่มอื่นๆ ที่ใช้สลับกลุ่ม เช่น กลุ่ม 1A และ 1B บางชนิด, กลุ่ม 2B ฟิโพรนิล (เฉพาะไรขาว), กลุ่ม 6 อะบาเม็กติน, กลุ่ม 12, กลุ่ม 13, กลุ่ม 20, กลุ่ม 21A, กลุ่ม 23 และกลุ่ม 25 เป็นต้น

ข้อมูลจำเพาะของอามิทราซ

    โครงสร้างสูตรโมเลกุล

        ประกอบด้วย คาร์บอน 19, ไฮโดรเจน 23 และ ไนโตรเจน 3 อะตอม ( C₁₉H₂₃N₃)

    น้ำหนักโมเลกุลของสาร 

        ประมาณ 293.4 กรัม/โมล

    ชื่อ IUPAC 

        N,N'-[(Methylimino)dimethylidyne]di-2,4-xylidine 

    ชื่อไอโซเมอร์ PIN (Preferred Identification Name)

        N'-(2,4-dimethylphenyl)-N-{[(2,4-dimethylphenyl)imino]methyl}-N-methylmethanimidamide

    ความสามารถในการละลายในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ต่างๆ

        อะมิทราซ ถือว่าไม่ละลายในน้ำหรือละลายได้น้อยมาก (organic sovent at 20 ํc) เท่ากับ 0.08-0.10 มิลลิกรัมต่อลิตร (mg l⁻¹) 

        อะมิทราซ ละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ (organic sovent at 20 ํc) เช่น 

          1. ตัวทำละลายโพรติกอะโพลาร์ เช่น DMF (30 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร) และ DMSO (20-58 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร)

          2. เอทานอล (2 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร) 

          3. ละลายได้เล็กน้อยในบัฟเฟอร์ที่เป็นน้ำ (0.33 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร)

        *คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญต่อการเลือกตัวทำละลายที่เหมาะสมสำหรับการผลิตอะมิทราซเป็นยา EC

    ความคงตัว (ต่อความร้อน แสง และการสลายตัวด้วยน้ำ (hydrolysis))

        - มีความคงตัวต่อความร้อนภายใต้สภาวะปราศจากความชื้น แต่สามารถสลายตัวอย่างช้าๆ ได้เมื่อมีความชื้น

        - แสง UV มีผลกระทบน้อย หรือมีความคงตัวต่อแสง UV

        - ความคงตัวต่อการไฮโดรไลซิสขึ้นอยู่กับค่า pH อย่างมาก อะมิทราซไม่เสถียรในน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะที่เป็นกรด จะเกิดการไฮโดรไลซิสอย่างรวดเร็วที่ pH 5 มีค่าครึ่งชีวิต 2 ชั่วโมง โดยมีความเสถียรเพิ่มขึ้นที่สภาวะ pH เป็นกลาง (pH 7, ค่าครึ่งชีวิต 1 วัน) และเป็นด่าง (pH 9, ค่าครึ่งชีวิต 1.1 วัน) 

        - การเติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (เพิ่มความเป็นด่างของน้ำ) สามารถช่วยให้อะมิทราซมีความเสถียรมากขึ้น