Se han clasificado cerca de 975 mil tipos de insectos en el planeta, de los cuales, aproximadamente 10 mil son una molestia e incluso un peligro para el ser humano.
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La industria en general enfrenta diferentes desafíos para alcanzar el reto de ser ambientalmente sustentable, en particular la protección a la capa de ozono estratosférico y el cuidado de la calidad del aire, en lo que se refiere a la producción de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs/Volatile Organic Compounds/VOC’s), son solo algunos de los temas ecológicos que atañen particularmente a la producción de aerosoles insecticidas.
El primer insecticida comercial se elaboró en Europa, alrededor del año de 1928. Empleaba piretrinas en crudo que se mezclaban con aceite para ser pulverizadas por medio de una bomba. El primer insecticida en aerosol nació en los Estados Unidos (EEUU) en el año de 1943 y desde entonces ha servido para combatir a uno de los más molestos y peligrosos animales para la humanidad: los insectos.
Los insectos consumen alrededor del 30% de los alimentos que el hombre cultiva. Por lo que en los EEUU se destinan grandes cantidades de dinero para protección de los cultivos, como en el 2008 que fueron invertidos más de 9. 500 mil millones de dólares a este fin.
Cabe mencionar que en todo el mundo, los insectos matan alrededor de 2.4 millones de personas al año, principalmente niños debido a la malaria.
REGULACIONES APLICABLES A LA PRODUCCIÓN DE INSECTICIDAS EN LOS EEUU
- Ley Federal sobre Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas
- Ley Federal de Control Ambiental de Plagas
- Ley Federal de Limpieza del Aire
- Control de sustancias Tóxicas
- Ley sobre Conservación y Recuperación de Recursos
- Ley de Agua Limpia
- Ley Federal de Eliminación de Residuos Sólidos
PRODUCTOS EN AEROSOL CON ESTRICTAS REGULACIONES EN LOS EEUU
- Insecticidas
- Desinfectantes-deodizadores
- Limpiadores-desinfectantes de superficies
- Repelente de insectos
- Fungicidas
- Productos biológicos para el control de insectos (insecticidas biorracionales, fermonas, hormonas)
OBJETIVOS DE LA FORMULACIÓN DE INSECTICIDAS
De acuerdo con la Asociación de Productos Especiales de Consumo (Consumer Specialty Products Association/CSPA) la producción de insecticidas en los EEUU durante el 2013 fue 235,334,979 unidades, lo que representa el 6.24% del total de la producción. De éstos 2,420,203 fueron envasados en aluminio y 230,789,151 en hojalata.
Entre los objetivos que deben cumplir un buen insecticida están:
ACCIÓN INMEDIATA Y EFECTIVA
Se espera que un buen insecticida derribe de golpe a los mosquitos y los aniquile; esto puede resultar relativamente sencillo, debido a que los insectos han desarrollado una mínima resistencia a los tóxicos que se han fabricado para su exterminio.
ACCIÓN DURADERA
También se espera que su acción exterminadora de insectos sea lo suficientemente potente para continuar su aniquilación el mayor tiempo posible. Al respecto, es importante señalar que algunos de los insecticidas tienen su desglose tóxico lento debido a la luz, la humedad o la radiación UVB. Entre estos productos se encuentran los fabricados con piretrinas o vaponas (las cuales tienen un día o menos de duración en el ambiente) o con fenotrinas (tres días o más de duración en el ambiente). En ocasiones los residuos de los compuestos del insecticida pueden durar de 25 a 40 días.
AMPLIO ESPECTRO DE ACTIVIDAD
Una gotita debe ser suficiente para matar a un insecto volador.
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Un buen insecticida debe tener acción inmediata y duradera; tener un olor
agradable y no ser tóxico para los humanos ni mascotas.
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EVITAR OLORES DESAGRADABLES
El olor de los compuestos químicos del insecticida deben ser mínimos, por lo que es importante mantener el contenido aromático tan bajo como sea posible e incluir fragancias enmascarantes. Es fundamental señalar que se generan olores desagradables con el desglose de los productos con resmetrina.
EXPONE A LOS INSECTOS
Los bichos irritados salen de entre las paredes.
MÍNIMA TOXICIDAD
El insecticida debe ser lo menos tóxico para los humanos, animales domésticos y acuáticos (DL 50 = 4000 para cada sustancia tóxica).
PELIGROS MÍNIMOS PARA EL CONSUMIDOR
En este sentido se debe procurar que la inflamabilidad del aerosol insecticida sea mínima.
BUENA DISPONIBILIDAD A BAJO COSTO
Al formulador le interesa saber que las piretrinas tienen una disponibilidad moderada y costo muy alto.
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BAJO CVO
Uno de los retos al formular aerosoles es el mantener lo más bajo posible la generación de de Compuestos Volátiles Orgánicos, y los insecticidas no se quedan atrás. A continuación se presenta una tabla donde se muestra la tolerancia de COVs en diferentes tipos de insecticidas en los EEUU.
MÁXIMO DE CONTENIDO DE CVOS
| Tipos de productos en aerosol | EPA | California | Otros estados |
|---|---|---|---|
| Insectos rastreros mortales (Ejemplo escorpiones) | 40% | 15% | 15% |
| Pulgas y garrapatas | 25% | 25% | 25% |
| Insectos voladores | 35% | 35% | 35% |
| Insecticida en nebulizadores | 45% | 45% | 45% |
| Césped y jardín | 20% | 20% | 20% |
| Avispas y avispones | – | 40% | 40% |
| Repelentes de insectos (dato adicional) | – | 65% | – |
Uno de los retos al formular aerosoles es el mantener lo más bajo posible la generación de de Compuestos Volátiles Orgánicos.
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Los derivados holagenados de las piretrinas incluyen permetrina (dos átomos de Cl), cipermetrina (dos Cl y un átomo de CN) y deltametrina (dos Br y un átomo CN).
Estos compuestos resisten a la descomposición y dan efectos residuales hasta un mes o más. Por otra parte, los compuestos con átomos de CN tienen niveles de toxicidad en mamíferos superiores.
PIRETROIDES
Las piretrinas naturales incluyen al menos 8 isómeros, algunos mucho más activos que otros. El primer piretroide sintético, creado en 1951, fue la aletrina compuesto por 8 isómeros, siendo la bioaletrina la más activa. Todos los piretroides tienen nombres científicos y uno o más nombres comerciales, por ejemplo: d-Fenotrin conocido comercialmente como Sumithrin de la empresa Sumitomo de Japón o Tetrametrina llamada Neo-Pynamin, también de Sumitomo.
Los piretroides halogenados se han hecho populares principalmente debido a su poder de matar de larga duración. Pueden ser eficaces de 2 a 6 semanas, dependiendo de las condiciones ambientales. Las piretrinas pueden durar sólo unas pocas horas en la luz del sol.
Los insectos comunes han logrado desarrollar resistencia hacia los piretroides, por lo que deben crearse nuevos productos constantemente.
En un estudio se observó que una mosca doméstica sobrevivió a una exposición de 500 veces la concentración de piretriodes, siendo que una sola exposición podría matar a una mosca no resistente.
El espectro de toxicidad de los piretroides es muy variable, por ejemplo: la Praletrina en formulaciones anhidrasas y base agua, tiene excelente actividad contra insectos rastreros, pero mucho menos actividad contra insectos voladores.
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Los insecticidas en aerosol deben ser seguros para el consumidor, por lo que es muy importante cuidar su grado de inflamabilidad.
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A continuación se presenta un ejemplo de formulación para insecticida en aerosol.
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Las nuevas formulaciones tienden a alejarse de las piretrinas y aletrinas, debido a su poco efecto residual.
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CONSIDERACIONES PARA EL FORMULADOR
Se aconseja añadir lentamente la fase acuosa a la fase oleosa, con buena agitación, para crear un aceite de salida (aceite o agua) y así formar la emulsión.
Para una emulsión ligeramente más estable se aconseja emplear un 33% de isobutano (A 31). El mismo efecto se obtiene si se utiliza dimetiléter a un 35%, sin embargo, debido al costo de este propelente, no se recomienda para formulaciones comerciales porque eleva el precio del producto final.
Se recomienda preferentemente el uso de una válvula vapor-tap de 0.013 “con ruptura mecánica del actuador.
TENDENCIAS A FUTURO
Las nuevas formulaciones tienden a alejarse de las piretrinas y aletrinas, debido a su poco efecto residual. Lo mismo ocurre con la resmetrina, porque cuando se descompone produce malos olores.
Actualmente se busca formular con tetrametrina, gracias a su rápido acción para derribar a los insectos y matarlos, ésta se combina con D-fenotrin para incrementar su poder insecticida. La combinación posee un efecto residual moderado.
También se tiende a la lambdacialotrina (anteriormente deltametrina) pero se emplea de forma limitada (cerca del 0.01%) debido a su alta toxicidad. Se usa con praletrina para mejorar el efecto del derribe de los insectos voladores. Se consigue una buena acción residual.
Formular insecticidas en aerosol que cumplan con su función y con las reglamentaciones vigentes que regulan su producción es el reto que los formuladores deben resolver con éxito, y por lo general, así lo han hecho.
