综述：植物来源的先导化合物作为有前景的蚊虫幼虫杀灭剂和驱避剂

《Pharmacological Research - Natural Products》：Plant-derived lead compounds as promising agents of mosquito larvicidal and repellent

本综述系统梳理了具有杀虫（insecticidal）、驱避（repellent）及杀幼虫（larvicidal）活性的植物资源及其活性成分的分子结构，为开发新型植物源杀虫剂、驱避剂和杀幼虫剂提供了依据，并指出需加强药理学和现场研究以验证其有效性及作用机制（mechanism）。

　　

Abstract

每年，有数百万人死于昆虫传播的疾病。昆虫带来的疾病和经济负担难以估量。因此，管理危险昆虫对于控制由其引起的疾病至关重要。为控制昆虫及其造成的伤害和疾病，各种杀虫剂被生产出来。自古以来，草药疗法已被用作工业和农业中生物活性及药用化合物的来源。因此，已确定许多药用植物具有杀虫或驱避特性，但仍有大量未知。本综述旨在编录具有杀虫和驱虫活性的植物，这些植物可能作为新型植物源杀虫剂、驱避剂和杀幼虫剂的供应来源。我们从文献和网络数据库中收集了关于各种被提议作为杀虫剂和驱避剂的植物的信息。绘制了植物中负责杀虫、杀幼虫和驱避活性的生物活性化合物的分子结构。因此，本研究的目的是回顾特定植物及其部位的杀虫或驱避特性及分子结构。就它们的杀虫和驱避品质而言，现有疗法缺乏足够证据支持其功效。本研究支持了关于具有杀虫和驱避特性的植物的传统知识主张。建议进行更多的药理学和实地研究，以评估这些植物的整体有效性和潜在作用机制。

Introduction

将疾病传播给人类或其他动物的昆虫或哺乳动物被称为媒介（vector）。媒介本质上是疾病携带者。传染病可以通过媒介从人类传播给动物，或从动物传播给人类。许多这类媒介是吸血昆虫，它们在感染传播后，从受感染的宿主身上摄取致病细菌，并将其传递给新的受害者[1]。许多昆虫是影响人类的疾病的主要、次要或携带者宿主。媒介一旦具有传染性，通常可以通过叮咬和吸血在其余生传播感染。典型的媒介包括跳蚤、蜱、螨和蚊子。虫媒传染病占全球儿科和成人疾病的许多病例。由媒介传播影响人类的感染包括寄生虫、病毒和细菌。媒介传播疾病的分布受到与社会、环境和人口因素相关的众多复杂因素的影响。昆虫传播病原体有两种方式：机械性传播和生物性传播。据报道，每年有超过70万人死于象皮病（onchocerciasis）、黄热病、登革热、血吸虫病、利什曼病、恰加斯病和疟疾等疾病[2]。昆虫传播的病原体包括细菌、病毒、原生动物以及蠕虫（如蛔虫、绦虫和吸虫）。这些疾病不成比例地困扰着最贫困的社区，并在热带和亚热带地区影响最大[3]。使蚊子远离人类最广泛的方法是使用合成杀虫剂，用于织物、室内喷雾和蚊帐。在流行地区，化学方法的使用为预防疾病传播带来了希望；然而，杀虫剂抗性的演变已成为减轻疾病负担的一个重大障碍。为了更好地控制蚊子，必须适当、有效和及时地执行蚊子种群中农药监测程序及结果解读[4], [5]。因此，农药抗性现在严重威胁着蚊子入侵管理和疾病传播。如今，大多数蚊子控制研究侧重于理解蚊子对合成杀虫剂的抗性，并创建创新策略来解决这些抗性问题。科学界仍然更加关注天然物质，因为它们比合成物质更安全、更有效。由于其对环境和人类健康的有害影响较小，由植物来源物质制成的生物杀虫剂（bio-insecticides）的使用已被证明是一个理想的替代品[6]。由蚊子和其他媒介传播的一系列传染性疾病被称为媒介传播疾病（VBDs）。在印度的地方和焦点区域，这些疾病的患病率很高，其发病率和死亡率就是证明[7]。生态学、媒介生物学、经济、社会文化和行为因素都在这些媒介传播疾病的流行病学变异中发挥着重要作用。图1显示了印度过去四年记录的媒介传播疾病总数，包括基孔肯雅热、登革热、黑热病、疟疾和黑热病后皮肤利什曼病（PKDL）。

目前，预防媒介传播疾病最有效的策略是控制媒介并在管理这些疾病时确保个人安全[8]。基于化学物质的干预方法是控制媒介和降低人类感染传播的标准方法。然而，总的来说，频繁和重复使用化学杀虫剂、驱避剂和杀幼虫剂导致了昆虫抗性的产生、环境破坏以及对人类和非目标动物的负面影响。因此，当务之急是开发新型植物源杀虫剂、驱避剂和杀幼虫剂，这些产品在用于控制昆虫时更具靶向特异性、可生物降解且对环境无害。自从人类历史开始以来，人们就利用植物来驱避滋扰昆虫[9]。即使在今天，世界许多地方的人们仍在使用植物源物质。近年来，使用植物化学物质或植物提取物作为潜在的媒介控制剂受到了广泛关注。来自多个植物类群的大量植物化学物质已被研究，以揭示新型且有前景的杀虫剂和杀幼虫剂。植物产品或精油作为有效的驱避剂、杀虫剂和杀幼虫剂的功效也已得到记载，这些产品对非目标动物和环境不构成任何毒性威胁或影响极小[10]。这些化合物可分为生长调节剂、驱避剂、毒物或取食 deterrents。因此，迫切需要保护和保存这些工具以及已识别的用于此目的的植物物种。在人工智能时代，传统的综述文章相关性正在降低。过去，这些是整合大量材料、提供关键分析和专业视角的关键资源。现在，使用人工智能驱动的工具，可以在几秒钟内快速扫描、总结多篇文章并提取基本结论。尽管人工智能能够处理大量数据，但它缺乏订阅文章（非开放获取）所具有的精炼判断力、情境意识和预见性。我们试图在本研究中将具有分子结构和抗蚊活性的植物化学物质汇编成一份包含最新数据的单一文献。本综述旨在列出具有杀虫、驱避和杀幼虫活性的植物及其化学结构，这些可作为创建新型植物源杀虫剂、驱避剂和杀幼虫剂的来源。

Methods

许多植物及其成分被认为具有杀虫和驱虫特性。因此，本综述旨在确认农村地区常用的某些植物物种具有杀虫特性。作者使用"草药植物"、"杀幼虫剂"、"昆虫驱避剂"和"杀虫剂"等术语在互联网上进行了文献检索。此外，还检索了来自当代在线数据库的研究论文，如PubMed、Science Direct、Google Scholar和Scopus。

Results and discussions

基于杀虫剂的蚊子控制是全球旨在减少蚊子传播疾病传播倡议的重要组成部分。采用消除蚊子种群或阻碍其寻找宿主能力的技术已被证明能有效阻止疾病传播[11]。蚊子管理涉及采用两种主要的杀虫剂干预措施，例如持续使用经杀虫剂处理的蚊帐和室内滞留喷洒。

Resistance to insecticides in mosquitoes

尽管基于杀虫剂的蚊子控制方法已成功使用数十年，但其持续使用受到高成本、毒性以及最重要的合成杀虫剂抗性出现的威胁[20]。自1945年在加利福尼亚发现蚊子对DDT产生抗性以来，已有关于蚊子杀虫剂抗性的报告，并且频率显著增加[21]。后来，在按蚊属（Anopheles）蚊子中观察到杀虫剂抗性的显著增加。

Insecticides based on plants compounds

由天然物质（包括信息素和植物中发现的生物活性化合物）以及微生物（如细菌、真菌、病毒和原生动物）制备的杀虫剂称为生物杀虫剂（bio insecticides）[25]。根据其来源模式，生物杀虫剂分为四个主要类别，如微生物农药、植物化学物质、植物 incorporated protectants (PIPs) 和信息素。它们在产生可持续农产品和管理害虫方面很有用。它们是好的选择。

Conclusion

植物提取物作为针对蚊子或媒介的生物活性有毒化学物质库的有用性已在各种研究中得到证实；相反，只有少数这些提取物已被商业化生产并广泛用于媒介控制计划。生物活性有毒植物化学物质未能成功从实验室走向应用的主要原因是活性有毒物质结构表征不足以及在推定活性有毒物质结构方面效率低下。