2006-09-22 00:41:26王建明郭泓志 Go! Go!
科學家研究新的驅蟲防蚊液
科學家研究新的驅蟲防蚊液蚊蟲引起的疾病已不再只是困擾開發中國家的問題，也逐漸引起美國等已開發國家的重視。依據科學(Science)雜誌報導，東南亞和非洲的開發中國家仍為瘧疾所困，非洲每年有80萬名兒童因為瘧疾而死亡。然而，就像台灣夏天會有登革熱的困擾，美國近年來也飽受西尼羅河病毒(West Nile virus)的荼毒。西尼羅河是由蚊子叮咬受感染的鳥類，再叮咬人類而傳染，且可藉由鳥類遷徙而散播，美國自1999年首次發現後，西尼羅河病毒已經傳播到48個州和首都華盛頓特區。被感染嚴重者會出現腦炎、腦膜炎、意識昏迷、甚至死亡。
1948 年瑞士化學家Paul Hermann Mueller合成了有機殺蟲劑DDT (Dichloro-diphenyl-trichloroethane、二氯二苯三氯乙烷)，可以非常有效地殺死害蟲、降低瘧疾，Paul Hermann Mueller因此獲得諾貝爾生理醫學獎。但是60年代開始，生態學家發現DDT在環境中非常難分解，並會在動物的脂肪內堆積，造成鳥類產軟殼蛋而無法孵化，因此從1972年開始，各國陸續禁用DDT。
目前最有效可以直接用在人體的防蚊液是DEET (N,N-diethyl-meta-toluamide)，DEET也是台灣衛生署唯一核可通過的人體用驅蚊劑。DEET在1952年被發明，其在以美國為主的使用國家的經驗與研究證實安全可靠，過去40年來，超過8億人次的使用經驗，只有不到50人出現嚴重症狀，大多數是長期、高劑量或全身使用，且 3/4的受害者沒有出現後遺症。但是當DEET的濃度增高時，會變得很難聞。而且DEET下雨時會被雨水沖刷，也會侵蝕塑膠類製品(例如手錶)，而且作用機制不明。不過濃度30%的DEET可以有效把多數蚊蟲趕走8小時，包含趕走會散播西尼羅河病毒的尖音斑蚊(Culex pipiens)。但是即便是高濃度的DEET，似乎也對驅除散播瘧疾的瘧蚊(Anopheles)和傳染萊姆症(Lyme disease)和洛磯山脈斑點熱(Rocky Mountain spotted fever)的蜱(ticks)效果不佳。因此近年來科學家又想要從天然成分中尋找驅蟲劑，因為這樣最環保、最健康。
從古老的埃及以至美國早期南方農家，使用過許多不同的天然物品來驅蚊，包含從蛇皮到白芷(cow parsnip)都有。美國農業部(U.S. Department of Agriculture)的研究顯示，許多植物油具有驅蚊的效果，例如丁香(clove)、薄荷(peppermint)、天竺葵(geranium)、貓薄荷(catnip)和紫珠(beautyberry)等。美國農業部的研究員在農業食物化學期刊發表(Cantrell CL et al, J Agric Food Chem. 2005;53(15): 5948-53)，指出紫珠可粹取出五種有效驅蟲劑：alpha-humulene、 humulene epoxide II、intermedeol、callicarpenal和spathulenol。可以驅除包含埃及斑蚊(Aedes aegypti)在內的許多蚊蟲。其中callicarpenal是新發現的化合物，已經被研究者申請專利。
不過目前天然植物為主要成分的防蚊液有一個嚴重的缺點：因為揮發性太高，因此無法維持長時間驅蟲效果。皮膚科醫生Fradin M等人在新英格蘭醫學雜誌發表的研究顯示(Fradin M et al, N Engl J Med. 2002;347(1):13-8)，利用15名自願者做人體試驗，結果發現含有23.8%DEET的SC Johnson公司出的Off! (Deep Woods)平均能防蚊蟲叮咬時間達301.5分鐘，其他含有DEEP成分的Off!產品和其他廠牌的DEEP產品，其驅蟲時間和含DEEP的比例成正比。當DEEP成分分別為4.75%、6.65%和20%時，其驅蟲時間平均分別為88.4、112.4、234.4分鐘。在不含DEEP成分的驅蟲劑中，以HOMS公司出的含有2%大豆油的Bite Blocker for Kids效果最佳，效果可達94.6分鐘。含7.5%之IR3535、Avon出的Skin-So-Soft Bug Guard Plus效果是22.9分鐘。其他天然成分，含10-12%香茅油(citronella)以及2-2.5%薄荷的防蚊液效果都只有不到20分鐘。因此若要使用天然成分防蚊液，必須要不斷噴灑塗抹。天然成分植物油的另一個缺點，是濃度不能太高，因為當這些植物油濃度升高後，不但味道變得難聞，也可能會灼傷使用者的皮膚。
如果科學家能夠繼續找出高效能的植物粹取驅蟲防蚊液成分，並致力於降低其揮發性，則將有可能發展出能大量生產的天然成分防蚊液。此外，若能完全瞭解DEET的作用機制後，據此修正其結構，改善難聞氣味和會溶解塑膠的問題，也可能可以發展出更適合使用的防蚊液。
褚志斌 (芝加哥大學博士後研究員)
1948 年瑞士化學家Paul Hermann Mueller合成了有機殺蟲劑DDT (Dichloro-diphenyl-trichloroethane、二氯二苯三氯乙烷)，可以非常有效地殺死害蟲、降低瘧疾，Paul Hermann Mueller因此獲得諾貝爾生理醫學獎。但是60年代開始，生態學家發現DDT在環境中非常難分解，並會在動物的脂肪內堆積，造成鳥類產軟殼蛋而無法孵化，因此從1972年開始，各國陸續禁用DDT。
目前最有效可以直接用在人體的防蚊液是DEET (N,N-diethyl-meta-toluamide)，DEET也是台灣衛生署唯一核可通過的人體用驅蚊劑。DEET在1952年被發明，其在以美國為主的使用國家的經驗與研究證實安全可靠，過去40年來，超過8億人次的使用經驗，只有不到50人出現嚴重症狀，大多數是長期、高劑量或全身使用，且 3/4的受害者沒有出現後遺症。但是當DEET的濃度增高時，會變得很難聞。而且DEET下雨時會被雨水沖刷，也會侵蝕塑膠類製品(例如手錶)，而且作用機制不明。不過濃度30%的DEET可以有效把多數蚊蟲趕走8小時，包含趕走會散播西尼羅河病毒的尖音斑蚊(Culex pipiens)。但是即便是高濃度的DEET，似乎也對驅除散播瘧疾的瘧蚊(Anopheles)和傳染萊姆症(Lyme disease)和洛磯山脈斑點熱(Rocky Mountain spotted fever)的蜱(ticks)效果不佳。因此近年來科學家又想要從天然成分中尋找驅蟲劑，因為這樣最環保、最健康。
從古老的埃及以至美國早期南方農家，使用過許多不同的天然物品來驅蚊，包含從蛇皮到白芷(cow parsnip)都有。美國農業部(U.S. Department of Agriculture)的研究顯示，許多植物油具有驅蚊的效果，例如丁香(clove)、薄荷(peppermint)、天竺葵(geranium)、貓薄荷(catnip)和紫珠(beautyberry)等。美國農業部的研究員在農業食物化學期刊發表(Cantrell CL et al, J Agric Food Chem. 2005;53(15): 5948-53)，指出紫珠可粹取出五種有效驅蟲劑：alpha-humulene、 humulene epoxide II、intermedeol、callicarpenal和spathulenol。可以驅除包含埃及斑蚊(Aedes aegypti)在內的許多蚊蟲。其中callicarpenal是新發現的化合物，已經被研究者申請專利。
不過目前天然植物為主要成分的防蚊液有一個嚴重的缺點：因為揮發性太高，因此無法維持長時間驅蟲效果。皮膚科醫生Fradin M等人在新英格蘭醫學雜誌發表的研究顯示(Fradin M et al, N Engl J Med. 2002;347(1):13-8)，利用15名自願者做人體試驗，結果發現含有23.8%DEET的SC Johnson公司出的Off! (Deep Woods)平均能防蚊蟲叮咬時間達301.5分鐘，其他含有DEEP成分的Off!產品和其他廠牌的DEEP產品，其驅蟲時間和含DEEP的比例成正比。當DEEP成分分別為4.75%、6.65%和20%時，其驅蟲時間平均分別為88.4、112.4、234.4分鐘。在不含DEEP成分的驅蟲劑中，以HOMS公司出的含有2%大豆油的Bite Blocker for Kids效果最佳，效果可達94.6分鐘。含7.5%之IR3535、Avon出的Skin-So-Soft Bug Guard Plus效果是22.9分鐘。其他天然成分，含10-12%香茅油(citronella)以及2-2.5%薄荷的防蚊液效果都只有不到20分鐘。因此若要使用天然成分防蚊液，必須要不斷噴灑塗抹。天然成分植物油的另一個缺點，是濃度不能太高，因為當這些植物油濃度升高後，不但味道變得難聞，也可能會灼傷使用者的皮膚。
如果科學家能夠繼續找出高效能的植物粹取驅蟲防蚊液成分，並致力於降低其揮發性，則將有可能發展出能大量生產的天然成分防蚊液。此外，若能完全瞭解DEET的作用機制後，據此修正其結構，改善難聞氣味和會溶解塑膠的問題，也可能可以發展出更適合使用的防蚊液。
褚志斌 (芝加哥大學博士後研究員)
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