Fipronil
{{#if: erläutert den Wirkstoff Fipronil; zum Lebensmittelskandal siehe Fipronil-Skandal 2017.
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Fipronil ist ein in vielen Ländern als Biozid und „systemisches Pflanzenschutzmittel“<ref name="deutschlandfunk.de Forschung aktuell 8-12-016 Budde" /> („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, Pelzmilben, Herbstgrasmilben und Räudemilben. Aber auch nützliche Insekten werden vom Wirkstoff abgetötet.
Geschichte
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 2000 Aventis, die die Pflanzenschutzsparte 2002 an die Bayer AG verkaufte.<ref name="genology">A little background on the geneology and events of the insecticide Icon. Fluoride Action Network; abgerufen am 6. November 2013.</ref> Der neue Teilkonzern Bayer CropScience 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.<ref>BASF Agro schließt Akquisition des Insektizids Fipronil ab. Pressemeldung BASF vom 24. März 2003.</ref> Das Wirkstoffpatent von Fipronil ist mittlerweile ausgelaufen, deshalb kann der Wirkstoff heute generisch produziert werden.
Herstellung
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.<ref name="Thomas A. Unger">Vorlage:Literatur</ref><ref>Vorlage:Patent</ref>
Eigenschaften
Fipronil ist ein weißer bis gelblicher Feststoff, der in Wasser praktisch unlöslich ist.<ref name="GESTIS" /> 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.<ref name="Terry R. Roberts, David H. Hutson, Philip W. Lee, Peter H. Nicholls, Jack R. Plimmer">Vorlage:Literatur</ref> Fipronil ist chiral, das heißt, es weist ein Stereozentrum auf. Der Wirkstoff wird als Racemat [1:1-Gemisch der (R)-Form und der (S)-Form] eingesetzt.
Fipronil steht im Verdacht, Krebs zu erzeugen („karzinogen“) und ein endokriner Disruptor zu sein.<ref name="Richard P. Pohanish">Vorlage:Literatur</ref> Nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstand ist Fipronil aber nicht offiziell als mutagen und nicht als kanzerogen eingestuft.<ref>Bundesinstitut für Risikobewertung: Fragen und Antworten zu Fipronilgehalten in Lebensmitteln tierischen Ursprungs (PDF).</ref>
In Organismen und in der Umwelt baut sich Fipronil u. a. zu Fipronil-sulfon<ref group="S">Vorlage:Substanzinfo</ref>, Fipronil-desulfinyl<ref group="S">Vorlage:Substanzinfo</ref> und Fipronil-sulfid<ref group="S">Vorlage:Substanzinfo</ref> ab.<ref>Vorlage:Literatur</ref> Fipronil-sulfon weist bei Vögeln und aquatischen Organismen eine hohe Toxizität auf.<ref>Vorlage:Internetquelle</ref> Fipronil-desulfinyl ist sehr persistent und kann sich in der Nahrungskette, insbesondere in Fischen, anreichern.<ref>Vorlage:Internetquelle</ref><ref>Vorlage:Literatur</ref>
Wirkungsmechanismus
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.<ref>Vorlage:Literatur</ref> Dadurch erfolgt keine Hyperpolarisation und es kommt zur Weiterleitung ungewollter Aktionspotenziale. 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
Tiermedizin
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 für den sicheren Schutz vor durch Zecken übertragene Krankheiten (Babesiose, Ehrlichiose, Anaplasmose, Borreliose) vorzuziehen. Zudem gibt es beispielsweise bei der Braunen Hundezecke bereits Resistenzen und Toleranzen gegenüber dem Wirkstoff.<ref>A. L. Eiden et al.: Determination of metabolic resistance mechanisms in pyrethroid-resistant and fipronil-tolerant brown dog ticks. In: Medical and veterinary entomology. Band 31, Nummer 3, 09 2017, S. 243–251, doi:10.1111/mve.12240, PMID 28639697.</ref> Bei Reptilien wird das Mittel vor allem gegen Milben eingesetzt.
Die Anwendung von Fipronil bei Lebensmittel liefernden Tieren ist nicht erlaubt.
Kontraindikationen
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
Regulierung in Europa
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.<ref name="PSM" /><ref name="EFSA">Vorlage:Literatur</ref>
In Deutschland ist Fipronil nicht generell als Pflanzenschutzmittel zugelassen. Von 2009 bis 2015 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.<ref>Vorlage:Webarchiv, abgerufen am 13. März 2016.</ref> Seit 2016 wird keine derartige Notfallzulassung mehr erteilt.<ref>Vorlage:Literatur</ref>
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.<ref name="PSM" /> Im Jahr 2019 führte mit Fipronil verunreinigtes Pirimicarb, das in Landi-Agrarmärkten verkauft wurde, zu einem Bienensterben in der Schweiz.<ref>Vorlage:Internetquelle</ref>
Gegen Drahtwürmer bei Kartoffeln war ein Präparat in Österreich zugelassen, mittlerweile gibt es dort keine Zulassung mehr.<ref name="PSM">Vorlage:PSM-Verz</ref>
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.<ref>Stellungnahme von BASF zum Verkaufsstopp als Pflanzenschutzmittel in Frankreich (engl.)</ref>
Mehrere Bienenzüchter-Verbände reichten 2007 eine Klage gegen die Zulassung von Fipronil ein,<ref>Amtsblatt der Europäischen Union: Vorlage:CELEX. 12. Januar 2008.</ref> die 2008 als unzulässig abgewiesen wurde.<ref>Gericht der Europäischen Union: Vorlage:CELEX, Rechtssache T-403/07.</ref>
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.<ref>Vorlage:EU-Richtlinie.</ref>
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.<ref>EFSA bewertet Risiken für Bienen durch Fipronil. EFSA, 27. Mai 2013.</ref><ref name="deutschlandfunk.de Forschung aktuell 8-12-016 Budde">Sonja und Joachim Budde: Pflanzenschutzgift beeinträchtigt Fruchtbarkeit. In: Deutschlandfunk, Forschung aktuell. 8. Dezember 2016; abgerufen am 5. August 2017.</ref> 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.<ref>EU-Kommission: Vorlage:EU-Verordnung.</ref><ref>Bee Health: EU takes additional measures on pesticides to better protect Europe’s bees. EU-Kommission, 16. Juli 2013.</ref> Zum Zeitpunkt des Verbots war Fipronil in Spanien, Ungarn, Bulgarien, Tschechien und der Slowakei für Mais und Sonnenblumen zugelassen.<ref name="EFSA" /> 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.<ref>Vorlage:Internetquelle</ref><ref>Link zum Verfahren beim EuGH</ref>
Regulierung 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.<ref name="genology" />
Schädlingsbekämpfung
Fipronil wird als Schädlingsbekämpfungsmittel verwendet.<ref>Vorlage:EU-Verordnung. Enthält: Liste der Biozide im Review-Programm der EU.</ref> Es ist als Wirkstoff in Ködergranulaten und Gießmitteln gegen Ameisen sowie in Ködergelen gegen Kakerlaken und in Neuseeland in mehreren Ködern gegen Wespen enthalten, die sich dort stark ausgebreitet haben.<ref name="PPDB" /><ref>To control wasps over a large area with several nests – use Vespex. Department of Conservation / New Zealand Government; abgerufen am 18. April 2020.</ref>
Die Ködergranulate bestehen vor allem aus Zucker oder Fleisch, 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.<ref name="niscair.res.in">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; niscair.res.in (PDF; 123 kB).</ref>
Fipronil in Eiern und Eierprodukten
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.<ref>Jan Grossarth: Wie ein Insektizid in die Hühnereier kam. In: FAZ.net, 2. August 2017.</ref> 2018 wurden die Höchstwerte bei Bio-Eiern aus den Niederlanden überschritten.<ref>Höchstwerte erneut überschritten: Landesamt findet Fipronil in Eiern. n-tv.de, 8. Juni 2018; abgerufen am 9. Juni 2018.</ref>
Analytik
Für den Nachweis von Fipronil stehen Enzymimmunoassays zur Verfügung.<ref>N. Vasylieva, K. C. Ahn, B. Barnych, S. J. Gee, B. D. Hammock: Development of an Immunoassay for the Detection of the Phenylpyrazole Insecticide Fipronil. In: Environmental Science & Technology. 49(16), 18. Aug. 2015, S. 10038–10047. PMID 26196357; doi:10.1021/acs.est.5b01005; Vorlage:PMC.</ref> 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,<ref>M. Zhang, K. Bian, T. Zhou, X. Song, Q. Liu, C. Meng, L. He: Determination of Residual Fipronil in Chicken Egg and Muscle by LC-MS/MS. In: Journal of Chromatography B. 1014, 1. Mar 2016, S. 31–36. PMID 26871280; doi:10.1016/j.jchromb.2016.01.041.</ref> Blutplasma<ref>M. Z. Lacroix, S. Puel, P. L. Toutain, C. Viguié: Quantification of Fipronil and Its Metabolite Fipronil Sulfone in Rat Plasma Over a Wide Range of Concentrations by LC/UV/MS. In: Journal of Chromatography B. 878(22), 15. Jul 2010, S. 1934–1938. PMID 20599175; doi:10.1016/j.jchromb.2010.05.018.</ref><ref>J. J. Pérez, M. K. Williams, G. Weerasekera, K. Smith, R. M. Whyatt, L. L. Needham, D. B. Barr: Measurement of Pyrethroid, Organophosphorus, and Carbamate Insecticides in Human Plasma using Isotope Dilution Gas Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry. In: Journal of Chromatography B. 878(27), 1. Okt 2010, S. 2554–2562. PMID 20434413; doi:10.1016/j.jchromb.2010.03.015; Vorlage:PMC.</ref> oder auch beim Reisanbau<ref>R. Kumar, B. Singh: Persistence and Metabolism of Fipronil in Rice (Oryza sativa Linnaeus) Field. In: Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 90(4), Apr 2013, S. 482–488. PMID 23238826; doi:10.1007/s00128-012-0926-y.</ref> einsetzbar.
Handelsnamen
Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel
Adonis, Agenda, Ascend, Celaflor, Chipco Choice, Combat, Goliath, Icon, Maxforce, Regent, Termidor
Tierarzneimittel
Monopräparate
Amflee, Effipro, Eliminall (außer Handel), Fipralone, Fiprocat, Fiprodog, Fiproline, Frontline
- mit S-Methopren [(2E,4E,7S)-Stereoisomer von Methopren; CAS-Nr. Vorlage:CASRN]:<ref name="MERCK_Index">The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. 14. Auflage. Merck & Co., Whitehouse Station, NJ, USA, 2006, ISBN 0-911910-00-X, S. 1034.</ref> Frontline Combo, Frontline Top Spot, Strectis
- mit S-Methopren und Eprinomectin: Broadline
- mit S-Methopren und Amitraz: Certifect
- mit Permethrin: Frontect
Weblinks
Einzelnachweise
<references />
Externe Links zu erwähnten Verbindungen
<references group="S" />
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- Wikipedia:Vorlagenfehler/Mehrdeutigkeitshinweis
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- Aminoaromat
- Aromatisches Nitril
- Sulfoxid
- Dichlorbenzol
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- Ektoparasitikum
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- Pflanzenschutzmittel (Wirkstoff)
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