Fipronil

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Dieser Artikel erläutert den Wirkstoff Fipronil; für den Lebensmittelskandal siehe Fipronil-Skandal 2017.
Strukturformel
Struktur von Fipronil
1:1-Enantiomerengemisch (Racemat) aus (S)-Form (oben) und (R)-Form (unten)
Allgemeines
Freiname Fipronil
Andere Namen
  • (RS)-5-Amino-1-(2,6-dichlor-α,α,α-trifluor-p-tolyl)-4-trifluormethylsulfinyl-1H-pyrazol-3-carbonitril
  • Regent
Summenformel C12H4Cl2F6N4OS
CAS-Nummer 120068-37-3
PubChem 3352
ATC-Code

QP53AX15

Kurzbeschreibung

weißes bis gelbliches Pulver[1]

Eigenschaften
Molare Masse 437,1 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,55 g·cm−3 (20 °C)[1]

Schmelzpunkt

200–201 °C[1]

Löslichkeit
Sicherheitshinweise
Bitte die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[1]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​311​‐​301​‐​372​‐​410
P: 261​‐​273​‐​280​‐​301+310​‐​311​‐​501 [1]
Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Fipronil ist ein in vielen Ländern als Biozid und „systemisches Pflanzenschutzmittel[7] („Insektizid“) verwendeter Wirkstoff aus der Gruppe der Phenylpyrazole. Es wirkt als Kontaktgift schnell und lang anhaltend gegen Ackerschädlinge sowie Ektoparasiten wie Flöhe, Haarlinge, Tierläuse, Zecken, Raubmilben, Herbstgrasmilben und Räudemilben.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Wirkstoff wurde 1987 von dem französischen Chemieunternehmen Rhône-Poulenc entwickelt und 1993 erstmals auf den Markt gebracht. Im Zuge der Fusion von Rhône-Poulenc mit Hoechst entstand Aventis, die Fipronil 2002 an die Bayer AG verkaufte.[8] Bayer veräußerte die Rechte an Fipronil und einigen Akariziden/Fungiziden 2003 an die BASF weiter, der Gesamtwert der Akquisition wurde auf 1,33 Milliarden Euro beziffert.[9] Das Wirkstoffpatent von Fipronil ist mittlerweile ausgelaufen, deshalb kann der Wirkstoff heute weltweit generisch produziert werden.

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fipronil kann durch eine mehrstufige Reaktion ausgehend von 2,6-Dichlor-4-trifluormethylanilin durch Reaktion mit Ethyl-2,3-dicyanopropionat, Schwefelsäure, Natriumnitrit, Trifluormethylsulfenylchlorid und meta-Chlorperbenzoesäure synthetisiert werden.[10][11]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fipronil ist ein chiraler, weißer bis gelblicher Feststoff, der in Wasser praktisch unlöslich ist.[1] Er ist chemisch stabil im pH-Wert-Bereich von 5 bis 7 und zersetzt sich bei einem pH-Wert von 9 langsam (DT50 = 28 Tage) zum Amid.[12] Fipronil weist ein Stereozentrum auf und wird als Racemat eingesetzt.

Fipronil steht im Verdacht, Krebs zu erzeugen („karzinogen“) und ein endokriner Disruptor zu sein.[13] Nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstand ist Fipronil aber nicht offiziell als mutagen und nicht als kanzerogen eingestuft.[14]

Wirkungsmechanismus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beim Parasiten gelangt Fipronil als Kontaktgift über das Exoskelett in dessen Zentralnervensystem. Dort hemmt es den ligandengesteuerten GABA-Rezeptor und damit den Einstrom von Chloridionen.[15] Dadurch können Nervenreize nicht mehr weitergeleitet werden. Die Hemmung des GABA-Rezeptors erfolgt nur bei Wirbellosen; bei Säugetieren, Vögeln und Reptilien entfaltet das Mittel diesbezüglich keine vergleichbar starke Wirkung. Dennoch kann es auch für sie in relativ hohen Dosen tödlich werden. Bei bestimmten Produkten zugesetzte Bitterstoffe sollen eine Vergiftung von Kindern und Haustieren verhindern.

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Tiermedizin[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Mittel wird in der Tiermedizin zumeist auf die Haut aufgebracht (als Spray oder Spot-on). Durch die intakte Haut wird es nicht resorbiert, sondern reichert sich in der Epidermis und den Haarfollikeln an. Durch Anreicherung in den Talgdrüsen des Patienten wird es über deren Sekret auf Haut und Haare und über Diffusion auf der gesamten Hautoberfläche verteilt.

Der Wirkungseintritt erfolgt binnen 24 Stunden. Gegen Flöhe ist das Mittel beim Haushund mindestens sieben, bei der Hauskatze durch die häufigere Fellpflege und schnellere Ausscheidung nur etwa fünf Wochen wirksam. Gegen Zecken wirkt das Mittel bei Hunden bis zu vier Wochen, bei Katzen nur zwei Wochen sicher, danach sinkt die Wirksamkeit ab. Allerdings schützt das Mittel nicht vor Zeckenstichen, denn es benötigt eine längere Einwirkungszeit, bis der Tod der Zecke eintritt. Bei Hunden sind daher schneller wirksame Zeckenwirkstoffe (zum Beispiel Permethrin) für den sicheren Schutz vor durch Zecken übertragene Krankheiten (Babesiose, Borreliose) vorzuziehen. Bei Reptilien wird das Mittel vor allem gegen Milben eingesetzt.

Die Anwendung von Fipronil bei Lebensmittel liefernden Tieren ist nicht erlaubt.

Kontraindikationen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Mittel sollte nicht bei sehr jungen und stark geschwächten Tieren eingesetzt werden. Auch Kaninchen, Igel und Hühnervögel sind sehr empfindlich. Das Auftragen auf Schleimhäute und die orale Aufnahme sind generell zu vermeiden.

Pflanzenschutz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Regulierung in Europa[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der Europäischen Union gilt seit 2007 eine Zulassung von Fipronil ausschließlich zur Saatgutbehandlung, die zum 31. Juli 2018 ausläuft. Auf nationaler Ebene ist Fipronil in Belgien und den Niederlanden zugelassen. Die erlaubte Tagesdosis beträgt 0,0002, die akute Referenzdosis 0,009 und die annehmbare Anwenderexposition 0,0035 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht und Tag.[16][17]

In Deutschland ist Fipronil nicht generell als Pflanzenschutzmittel zugelassen. Seit 2009 hat das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) jedoch immer wieder Ausnahmegenehmigungen erteilt, wonach der Wirkstoff nach § 11 (2) Pflanzenschutzgesetz bei Kartoffeln in dem Beizpräparat Goldor Bait gegen Drahtwürmer eingesetzt werden durfte.[18]

In der Schweiz war Fipronil als Wirkstoff in dem Beizmittel Regent zur Behandlung von Getreide-Saatgut gegen Drahtwürmer enthalten. Die Bewilligung wurde mittlerweile beendet; Fipronil ist in der Schweiz in keinem Pflanzenschutzmittel mehr enthalten.[16]

Gegen Drahtwürmer bei Kartoffeln war ein Präparat in Österreich zugelassen, mittlerweile gibt es dort keine Zulassung mehr.[16]

In Frankreich wurde im Februar 2004 aufgrund möglicher Gefährdung von Honigbienen ein bislang nicht aufgehobener Verkaufsstopp für Pflanzenschutzmittel mit dem Wirkstoff Fipronil verhängt. BASF erklärte daraufhin, dass alle wissenschaftlichen Untersuchungen gezeigt hätten, dass Fipronil in Pflanzenschutzmitteln kein Risiko für Mensch, Tier oder Umwelt darstelle, wenn es vorschriftsmäßig verwendet werde.[19]

Mehrere Bienenzüchter-Verbände reichten 2007 eine Klage gegen die Zulassung von Fipronil ein,[20] die 2008 als unzulässig abgewiesen wurde.[21]

Die Europäische Kommission verschärfte im März 2010 die Vorschriften zum Gebrauch von Fipronil, nachdem seine unfallbedingte Freisetzung in mehreren Mitgliedsstaaten zu erheblichen Verlusten von Honigbienenvölkern geführt hatte. Die Saatgutbeizung mit Fipronil ist nur noch in professionellen Saatgutbehandlungsanlagen und die Drillsaat nur noch mit angemessener Ausrüstung zulässig, um die Freisetzung von Staub zu reduzieren.[22]

Auf Grundlage neuer Informationen über die Risiken von Fipronil für Honigbienen ersuchte die EU-Kommission im August 2012 die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) um eine Risikobewertung, die Ende Mai 2013 vorgelegt wurde. Die EFSA kam zu dem Schluss, dass die Beizung von Maissaatgut mit Fipronil und insbesondere der Staub ein hohes akutes Risiko für Bienen darstelle.[23][7] Daraufhin schlug die EU-Kommission ein Teilverbot vor, das am 16. Juli im Ständigen Ausschuss für die Lebensmittelkette und Tiergesundheit angenommen wurde. Seit März 2014 darf mit Fipronil behandeltes Saatgut nicht mehr in den Verkehr gebracht oder verwendet werden. Ausgenommen von dem Verbot ist Saatgut zum Anbau im Gewächshaus sowie von Lauch-, Zwiebel-, Schalotten- und Kohlpflanzen, die im Freien kultiviert und vor der Blüte geerntet werden. Das Verbot betrifft Mais und Sonnenblumen.[24][25] Zum Zeitpunkt des Verbots war Fipronil in Spanien, Ungarn, Bulgarien, Tschechien und der Slowakei für Mais und Sonnenblumen zugelassen.[17] Im November 2013 erhob BASF Klage gegen die Einschränkung und warf der EU-Kommission eine unangemessene Anwendung des Vorsorgeprinzips vor, die nicht alle verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnisse in ihre Entscheidung einbezogen und zudem gegen das europäische Pflanzenschutzrecht verstoßen hätte.[26][27]

Regulierung in den USA[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Verwendung von Fipronil in den USA

In den USA wurde 2004 die Verwendung von Fipronil zur Beizung von Reis-Saatgut eingestellt. Amerikanische Reisfarmer hatten die Hersteller verklagt, da sie einen Zusammenhang mit dem starken Rückgang der Süßwasserkrebse sahen. Diese Krebse leben auf den überfluteten Feldern und haben auch eine wirtschaftliche Bedeutung. In einem Vergleich stimmten die Hersteller Schadensersatzzahlungen in Höhe von 45 Millionen US-Dollar zu.[8]

Schädlingsbekämpfung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fipronil wird als Schädlingsbekämpfungsmittel verwendet.[28] Es ist als Wirkstoff in Ködergranulaten und Gießmitteln gegen Ameisen sowie in Ködergelen gegen Kakerlaken enthalten.[29]

Die Ködergranulate bestehen vor allem aus Zucker, versetzt mit dem Giftstoff Fipronil und einem Bitterstoff, der Kinder, Haustiere und Vögel von der Aufnahme abhalten soll. Die insektizide Wirkung von Fipronil tritt dabei mit einer Verzögerung ein. Bevor sie verenden, geben die Tiere einen Teil der aufgenommenen Substanz an Artgenossen weiter. Vor allem Ameisen füttern auch ihre Brut mit dem Gift und fressen die Kadaver ihrer vergifteten Artgenossen, wodurch die gesamte Kolonie ausgerottet werden kann. Fipronil wird in den USA auch zum Schutz von Holzbauten vor Termiten verwendet.

Verschiedene Derivate werden ebenfalls auf ihre Eignung untersucht.[30]

Fipronil in Eiern und Eierprodukten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Fipronil-Skandal 2017

Im Juni, Juli und August 2017 wurde in Hühnereiern, Hühnerfleisch und Hühnerkot aus den Niederlanden, Belgien, Deutschland und Österreich Fipronil nachgewiesen, obwohl die Verwendung des Insektizids bei Tieren, die der Lebensmittelerzeugung dienen, verboten ist.[31]

Analytik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für den Nachweis von Fipronil stehen Enzymimmunoassays zur Verfügung.[32] Die forensisch sichere qualitative und quantitative Bestimmung gelingt nach adäquater Probevorbereitung durch Kopplung der Gaschromatographie oder HPLC mit der Massenspektrometrie. Diese Verfahrensweise ist für verschiedene Untersuchungsmaterialien wie beispielsweise Eier[33], Blutplasma[34][35] oder auch beim Reisanbau[36] einsetzbar.

Handelsnamen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Adonis, Agenda, Ascend, Celaflor, Chipco Choice, Combat, Goliath, Icon, Maxforce, Regent, Termidor

Tierarzneimittel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Monopräparate

Effipro, Eliminall, Fipralone, Fiprocat, Fiprodog, Fiproline, Frontline

Kombinationspräparate
  • mit S-Methopren [(2E,4E,7S)-Stereoisomer von Methopren; CAS-Nr. 65733-16-6][37]: Frontline Combo, Frontline Top Spot, Strectis
  • mit S-Methopren und Eprinomectin: Broadline
  • mit Permethrin: Frontect

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Fipronil – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • Eintrag zu Fipronil bei Vetpharm, abgerufen am 29. Juli 2012.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f g Eintrag zu Fipronil in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 4. August 2017 (JavaScript erforderlich).
  2. FAO (Rome): Pesticide Residues in Food - 2001 Evaluations. Residues. Food & Agriculture Org., 2002, ISBN 978-92-5104795-8, S. 191 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. Eintrag zu 5-amino-1-[2,6-dichloro-4-(trifluoromethyl)phenyl]-4-[(trifluoromethyl)sulfinyl]-1H-pyrazole-3-carbonitrile im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  4. Datenblatt Fipronil bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 13. Mai 2017 (PDF).
  5. S. Gangolli, Royal Society of Chemistry (Great Britain): The Dictionary of Substances and Their Effects. Royal Society of Chemistry, 1999, ISBN 978-0-85404-818-2, S. 323 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. Registrierungsdossier, abgerufen am 8. August 2017.
  7. a b Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 8. Dezember 2016, Sonja und Joachim Budde: Pflanzenschutzgift beeinträchtigt Fruchtbarkeit (5. August 2017)
  8. a b A little background on the geneology and events of the insecticide Icon. In: Fluoride Action Network, abgerufen am 6. November 2013.
  9. BASF Agro schließt Akquisition des Insektizids Fipronil ab. Pressemeldung BASF vom 24. März 2003.
  10. Thomas A. Unger: Pesticide Synthesis Handbook. William Andrew, 1996, ISBN 978-0-8155-1853-2, S. 511 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  11. Google Patentsuche: Patent US8507693 – Process for synthesis of fipronil – Google Patentsuche, abgerufen am 4. August 2017.
  12. Terry R. Roberts, David H. Hutson, Philip W. Lee, Peter H. Nicholls, Jack R. Plimmer: Metabolic Pathways of Agrochemicals Part 2: Insecticides and Fungicides. Royal Society of Chemistry, 2007, ISBN 978-1-84755-137-5, S. 1475 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  13. Richard P. Pohanish: Sittig's Handbook of Pesticides and Agricultural Chemicals. William Andrew, 2014, ISBN 1-4557-3157-9, S. 412 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  14. Bundesinstitut für Risikobewertung: Fragen und Antworten zu Fipronilgehalten in Lebensmitteln tierischen Ursprungs.
  15. Valérie Raymond-Delpech, Kazuhiko Matsuda, Benedict M. Sattelle, James J. Rauh, David B. Sattelle: Ion Channels: Molecular Targets of Neuroactive Insecticides. In: Invertebrate Neuroscience. Band 5, Nr. 3-4, 1. November 2005, S. 119–133, doi:10.1007/s10158-005-0004-9, PMID 16172884.
  16. a b c Generaldirektion Gesundheit und Lebensmittelsicherheit der Europäischen Kommission: Eintrag zu Fipronil in der EU-Pestiziddatenbank; Eintrag in den nationalen Pflanzenschutzmittelverzeichnissen der Schweiz, Österreichs und Deutschlands; abgerufen am 13. März 2016.
  17. a b EFSA: Conclusion on the peer review of the pesticide risk assessment for bees for the active substance fipronil. In: EFSA Journal. Band 11, Nr. 5, 2013, S. 3158, doi:10.2903/j.efsa.2013.3158.
  18. Zulassungen für Notfallsituationen (letzte Änderung: 7. März 2016), abgerufen am 13. März 2016.
  19. Stellungnahme von BASF zum Verkaufsstopp als Pflanzenschutzmittel in Frankreich (engl.)
  20. Amtsblatt der Europäischen Union: Rechtssache T-403/07: Union Nationale de l'Apiculture Française u. a./Kommission (PDF). 12. Januar 2008.
  21. Gericht der Europäischen Union: Beschluss des Gerichts (Vierte Kammer) vom 3. November 2008 – Union nationale de l’apiculture française u. a./Kommission, Rechtssache T-403/07.
  22. Richtlinie 2010/21/EU der Kommission vom 12. März 2010 (PDF) zur Änderung von Anhang I der Richtlinie 91/414/EWG des Rates hinsichtlich Sonderbestimmungen zu Clothianidin, Thiamethoxam, Fipronil und Imidacloprid.
  23. EFSA bewertet Risiken für Bienen durch Fipronil. EFSA, 27. Mai 2013.
  24. EU-Kommission: Durchführungsverordnung (EU) Nr. 781/2013 vom 14. August 2013 (PDF).
  25. Bee Health: EU takes additional measures on pesticides to better protect Europe’s bees. EU-Kommission, 16. Juli 2013.
  26. BASF erhebt Klage gegen die Einschränkung des Insektizideinsatzes durch die EU-Kommission. BASF, Pressemeldung P-13-502, 5. November 2013.
  27. Link zum Verfahren beim EuGH
  28. Liste der Biozide im Review-Programm der EU (PDF; 1,1 MB).
  29. Lexikon der Schädlinge: Schaben allgemein.
  30. Zheng Xiaohua, Jiang Dingxin, Liu Zhicheng, Xu Hanhong: Synthesis, characterization and bioactivity of Fipronil derivatives as a lead for new insecticide. In: Indian Journal of Chemical Technology, Vol. 17, Mai 2010, S. 215–219 (PDF).
  31. Jan Grossarth: Wie ein Insektizid in die Hühnereier kam. In: FAZ.net, 2. August 2017.
  32. Vasylieva N, Ahn KC, Barnych B, Gee SJ, Hammock BD: Development of an Immunoassay for the Detection of the Phenylpyrazole Insecticide Fipronil., Environmental Science & Technology, 2015 Aug 18; 49(16): S. 10038–10047, PMID 26196357; doi:10.1021/acs.est.5b01005; PMC 4605820 (freier Volltext).
  33. Zhang M, Bian K, Zhou T, Song X, Liu Q, Meng C, He L: Determination of Residual Fipronil in Chicken Egg and Muscle by LC-MS/MS., Journal of Chromatography B, 2016 Mar 1; 1014: S. 31–36, PMID 26871280; doi:10.1016/j.jchromb.2016.01.041.
  34. Lacroix MZ, Puel S, Toutain PL, Viguié C: Quantification of Fipronil and Its Metabolite Fipronil Sulfone in Rat Plasma Over a Wide Range of Concentrations by LC/UV/MS., Journal of Chromatography B, 2010 Jul 15; 878(22): S. 1934–1938, PMID 20599175; doi:10.1016/j.jchromb.2010.05.018.
  35. Pérez JJ, Williams MK, Weerasekera G, Smith K, Whyatt RM, Needham LL, Barr DB: Measurement of Pyrethroid, Organophosphorus, and Carbamate Insecticides in Human Plasma using Isotope Dilution Gas Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry., Journal of Chromatography B, 2010 Oct 1; 878(27): S. 2554–2562, PMID 20434413; doi:10.1016/j.jchromb.2010.03.015; PMC 3024141 (freier Volltext).
  36. Kumar R, Singh B: Persistence and Metabolism of Fipronil in Rice (Oryza sativa Linnaeus) Field., Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2013 Apr; 90(4): S. 482–488, PMID 23238826; doi:10.1007/s00128-012-0926-y.
  37. The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 14. Auflage (Merck & Co., Inc.), Whitehouse Station, NJ, USA, 2006; S. 1034, ISBN 978-0-911910-00-1.
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