Σύνθεση παραγώγων ακυλοφλωρογλυκινολών και διερεύνηση της τοξικότητάς τους σε προνύμφες του είδους Culex pipiens L. (Diptera: Culicidae)

Τα κουνούπια (Diptera: Culicidae) αποτελούν την πολυπληθέστερη ομάδα αιμομυζητικών εντόμων. Περιλαμβάνουν είδη με παγκόσμια εξάπλωση, που πέρα από την όχληση που προκαλούν στον άνθρωπο και τα ζώα, αποτελούν και διαβιβαστές σημαντικών παθογόνων μικροοργανισμών. Μεταξύ αυτών των ειδών συγκαταλέγεται και το είδος Culex pipiens, που αποτελεί τον κύριο διαβιβαστή του ιού του Δυτικού Νείλου. Άλλοι σημαντικοί ιοί που μπορεί να μεταδώσει είναι οι ιοί Sindbis, Usutu, Rift Valley και Tahyna που προσβάλλουν τον άνθρωπο και τα κατοικίδια ζώα, καθώς και το παράσιτο Dirofilaria immitis που προκαλεί τη φιλαρίαση του σκύλου και τυχαία μπορεί να προσβάλλει και τον άνθρωπο. Η καταπολέμηση των κουνουπιών πρέπει να στηρίζεται κατά κύριο λόγο στην προνυμφοκτονία, η οποία υλοποιείται πιο εύκολα μιας και τα ενδιαιτήματα είναι πιο προσβάσιμα. Έχει ως στόχο τη διατήρηση του κινδύνου μετάδοσης των ασθενειών χαμηλό, καταπολεμώντας ένα σημαντικό τμήμα του πληθυσμού των κουνουπιών-φορέων πριν την ενηλικίωση και τη διασπορά τους. Η χρήση των συμβατικών συνθετικών, οργανικών εντομοκτόνων, αν και αποτέλεσε αποτελεσματικό μέσο καταπολέμησης των προνυμφών, συνοδεύτηκε από μειονεκτήματα, όπως μη αναστρέψιμες επιπτώσεις στο περιβάλλον, ανάπτυξη ανθεκτικότητας των εντόμων σε αυτά και τοξικότητα στους ανθρώπους και σε ωφέλιμους οργανισμούς. Σήμερα μόνο μία συνθετική δραστική ουσία, το diflubenzuron που είναι ένας ρυθμιστής της ανάπτυξης των εντόμων έχει έγκριση για την καταπολέμηση προνυμφών των κουνουπιών. Η ανάγκη για ανάπτυξη νέων μεθόδων και νέων εντομοκτόνων, φιλικότερων στο περιβάλλον και στη ζωή, στρέφει την επιστημονική κοινότητα προς αυτή την κατεύθυνση. Τα εντομοκτόνα βοτανικής προέλευσης χρησιμοποιήθηκαν παραδοσιακά για χρόνια και η ανάπτυξη νέων βιοεντομοκτόνων που προέρχονται από φυτά αποτελεί και πάλι βασικό μέλημα της έρευνας. Τα φυσικά προϊόντα είναι ενώσεις που παράγονται από ζωντανούς οργανισμούς, κυρίως για την προστασία τους από παθογόνα, αρπακτικά ή ανταγωνιστές. Σε αντίθεση με τα συμβατικά συνθετικά χημικά, τα φυσικά προϊόντα έχουν μικρότερο χρόνο ημιζωής στο περιβάλλον, βιοαποικοδομούνται και είναι συνήθως πιο ασφαλή, με μικρότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Σκοπός της μελέτης αυτής ήταν η σύνθεση οργανικών μορίων με βελτιωμένη βιοδραστικότητα σε σχέση με το φυσικό προϊόν δεοξυκοχομουλόνη, μια μονοκυκλική διπρενυλιωμένη ισοβουτυρυλο-φλωρογλυκινόλη, η οποία συντέθηκε και διερευνήθηκε η τοξικότητά της έναντι προνυμφών του είδους Culex pipiens το 2014 (LC50 51.03 mg/L) (Mitsopoulou et al., 2014). Τα μόρια που σχεδιάστηκαν σχετίζονταν με την παραγοντοποίηση της δεοξυκοχουμουλόνης με πρενυλικές, γερανυλικές ή άλλες αλυσίδες, τη σύνθεση άλλων ακυλοφλωρογλυκινολών μέσω της αντίδρασης Friedel Crafts καθώς και την C-αλκυλίωσή τους με πρενυλ-/γερανυλομάδες για τον έλεγχο της προνυμφοκτόνου δράσης τους έναντι των προνυμφών του είδους Culex pipiens. Πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά η σύνθεση τριών διγερανυλιωμένων ακυλοφλωρογλυκινολών, των οποίων διερευνήθηκε η τοξικότητα. Κατά την C-αλκυλίωση της 2-ισοβουτυρυλο-φλωρογλυκινόλης, ανάλογα με τις συνθήκες pH, τα αλκυλιωτικά μέσα και τα ισοδύναμά τους, ο βαθμός της υποκατάστασης αλλάζει. Όσον αφορά τις βιοδοκιμές, μελετήθηκε η μεταβολή της θνησιμότητας σε συνάρτηση με τη μεταβολή της δόσης κάθε ένωσης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η φλωρογλυκινόλη και οι ακυλιωμένες φλωρογλυκινόλες δεν έχουν τοξική δράση έναντι των προνυμφών (LC50>150 mg/L). Αντιθέτως, τα διγερανυλιωμένα παράγωγά τους και η κολουπουλόνη, φυσικό προϊόν, συστατικό του λυκίσκου (Humulus lupulus) θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτικά μέσα αντιμετώπισης των προνυμφών με βελτιωμένη δράση σε σχέση με την δεοξυκοχουμουλόνη, με LC50 που κυμαίνεται από 17.1 έως 28.4 mg/L.