Thiamethoxam targets nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) in insects. It acts as a neurotoxin, binding to nAChRs and causing overstimulation of the insect nervous system, leading to paralysis and death. The compound is a neonicotinoid insecticide that acts as an agonist at insect nAChRs. Thiamethoxam is a prodrug form of the neonicotinoid insecticide clothianidin, which is the active metabolite.

体外实验表明，噻虫嗪与烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）的亲和力较低（IC50 = 5…）。它是一种新烟碱类杀虫剂，可作为昆虫nAChRs的激动剂发挥作用。该化合物的体外活性已得到充分表征，并成为其作为杀虫剂应用的基础。

噻虫嗪会阻碍蜜蜂的视觉学习，改变其决策时间，并增加其异常行为[2]。
在体内实验中，噻虫嗪对多种农业害虫表现出广谱杀虫功效。它通过系统性施用于作物，并被植物吸收，从而提供持久的保护。该化合物的体内功效归因于其作为新烟碱类杀虫剂的作用机制。

噻虫嗪的无细胞活性测定采用昆虫烟碱型乙酰胆碱受体制剂或膜组分。使用[³H]-吡虫啉或类似示踪剂进行放射性配体结合试验，以确定结合亲和力（Ki）。这些无细胞活性测定对于表征噻虫嗪与昆虫烟碱型乙酰胆碱受体的结合亲和力至关重要。

在细胞实验中，用噻虫嗪处理表达nAChR的昆虫细胞系或原代神经元培养物。通过测量钙离子内流或膜去极化来评估受体激活情况。杀虫活性则在全生物体实验中进行评估。这些细胞实验对于理解nAChR激活的功能后果以及验证化合物作为杀虫剂的活性至关重要。

噻虫嗪的体内防治效果通过温室和田间试验进行评估，以对抗目标害虫。该化合物可采用叶面喷施、种子处理或土壤灌溉的方式施用。在各种条件下评估害虫死亡率和作物保护效果。这些体内试验对于验证该化合物在实际农业环境中的防治效果至关重要。

吸收、分布和排泄
噻虫嗪吸收迅速且完全，迅速分布于全身，并迅速排泄。其毒代动力学和代谢不受给药途径、剂量水平、预处理、标记部位或动物性别的影响。在大鼠体内，噻虫嗪被迅速且广泛吸收和分布，随后迅速排泄，主要经尿液排出。骨骼肌中的组织浓度最高（占给药剂量的10-15%）。7天后，组织残留量极低。24小时内，约84-95%的给药剂量经尿液排出，2.5-6%经粪便排出。大部分以原形排出（占给药剂量的70-80%）。肠肝循环可忽略不计。每组15只Tiflbm:MAG (SPF)小鼠，在饲料中添加浓度分别为0、100、500或2500 ppm的未标记噻虫嗪，持续29天。第30天，所有组均灌胃给予标记噻虫嗪（10 mg/kg体重），72小时后再次灌胃（未标记饲料处理持续至实验结束）。第二次放射性标记处理后6小时处死小鼠。研究人员检测了尿液、粪便、肝脏、血浆和胆汁中的放射性标记物质及其代谢物。无论剂量如何，72小时内，尿液中检测到首次剂量的58%～76%，粪便中检测到24%～36%（94%～102%）。第二次给药后6小时，肝脏中的药物浓度约为给药剂量的0.9%至1.5%，胆囊收集的胆汁中的药物浓度仅为给药剂量的0.01%至0.22%，血浆中的药物浓度为给药剂量的0.3%至0.4%（肝脏、胆汁或血浆中的药物浓度不受预处理的影响）。排泄物和其他样本中的代谢物模式未显示出剂量依赖性效应。 ...
将非放射性标记的噻虫嗪（纯度>98%）、放射性标记的[噻唑-2-(14)C]噻虫嗪（批号#Ko-73.1A和Ko-73.2A-1，比活度分别为68.9和57.3 uCi/mg，纯度>97%）和[恶二嗪-4-(14)C]噻虫嗪（批号Ko-75.2A-2和Ko-75.2A-3，比活度分别为87.0和84.6 uCi/mg，纯度>96%）分别以0.5 mg/kg的剂量给予4或5只Tif:RAI f (SPF)大鼠/性别/剂量组，以0.5 mg/kg的剂量给予5只大鼠/性别组（在给予非标记噻虫嗪14天后），以及给予……将5只大鼠（每组性别5只）分别以0.5或100 mg/kg的剂量通过灌胃或静脉注射给药。另取3组雄性Tiflbm:MAG (SPF)小鼠，每组4只，连续14天以118 mg/kg的剂量给予[噻唑基-2-(14)C]噻虫嗪，以确定其在小鼠体内的排泄和代谢途径。在大鼠中，无论放射性标记部位、剂量水平或性别如何，药物剂量均能迅速从胃肠道吸收进入体循环，血浆峰浓度（tCmax (hr)）在1至4小时内达到。Cmax范围为0.17至0.20 ppm（低剂量）和33至43 ppm（高剂量），血浆浓度迅速下降（tCmax/2约为8小时）。生物利用度为0.6～0.8（雄性）和0.7～0.9（雌性），表明口服吸收率高。吸收的物质主要经尿液排泄（约90%），约4%在24小时内经粪便排泄。粪便排泄主要通过胆汁排泄。所有组织中的半衰期为2～6小时。小鼠和大鼠代谢物模式的比较显示，主要代谢途径相似。在小鼠中，约72%的给药剂量主要经尿液排泄，19%经粪便排泄。在呼出气体中检测到少量但可测量的药物（约占给药剂量的0.2%）。检测到母体药物（占给药剂量的33～41%）和两种主要代谢物：分别占给药剂量的8～12%和9～18%。这些结构与大鼠粪便中最常见的结构相同。然而，它们在小鼠粪便中的比例存在显著差异。从粪便样本中分离出另一种重要的代谢物（小鼠R6）。30%～60%的给药剂量以代谢物的形式排出体外。主要的生物转化反应是二嗪环的裂解，生成相应的硝基胍化合物（即氯噻嗪，一种在植物和牲畜中受管制的代谢物）。在体内研究中，比较了大鼠和小鼠的血浆。分别在大鼠服用3000 ppm噻虫嗪1周和10周后，以及在小鼠服用2500 ppm噻虫嗪1周和10周后，测定了代谢物水平（N = 5）。小鼠血浆中噻虫嗪浓度在1周和10周时分别为12 μg/mL和4 μg/mL，大鼠分别为7 μg/mL和19 μg/mL。在小鼠中，代谢诱导在此期间似乎持续进行，因为CGA 265307（CGA 322704和CGA 330050的下游代谢物）的浓度从2 μg/mL增加到5 μg/mL。小鼠体内CGA 322704的浓度基本保持不变，而CGA 330050的浓度在此期间略有下降。在大鼠中，CGA 322704的浓度范围为1.0至0.6 μg/mL。其他代谢物在大鼠体内的浓度极低：CGA噻虫嗪265307的浓度范围为0.05至0.09 μg/mL，CGA 330050的浓度范围为0.10至0.14 μg/mL。从小鼠、大鼠和人肝微粒体中制备肝微粒体组分，用于噻虫嗪代谢的体外研究。在所有情况下，小鼠均表现出最快的代谢速率（即噻虫嗪代谢为 CGA 322704，噻虫嗪代谢为 CGA 330050，CGA 322704 代谢为 CGA 265307，以及 CGA 330050 代谢为 CGA 265307）。大鼠的代谢速率略高于人类。每组两只雄性 Tiflbm:RAI (SPF) 大鼠经灌胃单次注射 100 mg/kg [恶二嗪-4-(14)C] CGA 293343。分别于给药后 0.5、1、2、4、6、8 或 24 小时处死动物。采集血样以评估总残留量并鉴定主要代谢物。给药后4小时采集的全血提取物薄层放射色谱图显示一个强峰、一个弱峰和极少数标记物。相应的高效液相色谱放射色谱图显示两个可识别的峰：噻虫嗪和CGA 322704。在噻虫嗪浓度峰值时（给药后6小时），99.8%的放射性标记物可被提取。除噻虫嗪及其两种代谢物外，其他可提取残留物占标记物的1.74%。噻虫嗪及其代谢物的最大浓度均出现在给药后6小时。噻虫嗪的估计半衰期为2小时，CGA 322704的半衰期为4小时。 CGA 322704 和 CGA 265307 的峰值时间均为 8 小时。给药后 0.5 至 8 小时内，“其他”残留物占可提取标记物的 0.3% 至 2.2%。24 小时时，血液中的总残留量仅为峰值（6 小时）的 2%。噻虫嗪、CGA 322704 和 CGA 265307 的代谢物（在给定采样时间占总放射性残留物的百分比）分别为：1 小时时为 94.6%、5.0% 和（低于定量水平）；6 小时时为 81.9%、15.0% 和 1.2%；24 小时时为 15.5%、30.6% 和 17.6%。CGA 330050 是小鼠体内的一种重要代谢物。未检测到。每组六只雄性Tiflbm:MAG (SPF)小鼠灌胃给予100 mg/kg的[恶二嗪-4-(14)C]噻虫嗪。分别于给药后0.5、1、2、4、6、8或24小时处死小鼠。采集血样以评估总残留量并鉴定主要代谢物。给药后1小时采集的全血提取物的薄层色谱放射色谱图显示三个强峰，峰外几乎没有其他标记物。其中一个峰代表两种组分，因此高效液相色谱放射色谱图显示四个可识别的峰。这些峰值分别为噻虫嗪（主峰）及其三种代谢物：CGA 322704、CGA 265307 和 CGA 330050。在给药后的第一个小时内，约有 1.5% 至 2.9% 的标记物无法提取，除噻虫嗪及其代谢物外的所有其他残留物均低于检测限。噻虫嗪的 TCmax（小时）为 0.5，三种代谢物的 TCmax 为 2。所有三种代谢物（噻虫嗪及其所有代谢物）的估计 t1/2（小时）均为 3 小时。给药后 4 至 8 小时内，“其他”残留物约占可提取标记物的 5%。在 8 小时和 24 小时，血液中的总残留物分别仅为峰值（0.5 小时）水平的 30% 和 1%。噻虫嗪、CGA 322704、CGA 265307 和 CGA 330050 的代谢谱（在给定采样时间占总放射性残留的百分比）分别为 77.5%、11.2% 和 1%。0.5 小时时，它们分别为 3.2% 和 6.6%；1 小时时，它们分别为 60.0%、15.7%、9.8% 和 11.6%；8 小时时，它们分别为 39.5%、12.7%、30.4% 和 9.0%。有关噻虫嗪（共 6 种代谢物）更完整的代谢物数据，请访问 HSDB 记录页面。

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生物半衰期
噻虫嗪在大鼠组织中的半衰期为2-6小时。

噻虫嗪可被植物吸收并系统性分布。在特定条件下，噻虫嗪的平均半衰期约为3.7天。环境归趋和降解是农业应用中需要重点考虑的因素。

噻虫嗪已被证实对包括蜜蜂和熊蜂在内的非目标生物具有毒性。接触噻虫嗪会导致蜜蜂觅食、蜂群生长和蜂王生产出现问题。农业用途的噻虫嗪需要进行环境风险评估。

[1]. Fate of thiamethoxam in mesocosms and response of the zooplankton community. Sci Total Environ. 2018 Oct 1;637-638:1150-1157.

[2]. Thiamethoxam impairs honey bee visual learning, alters decision times, and increases abnormal behaviors. Ecotoxicol Environ Saf. 2020 Apr 15;193:110367.

据报道，链霉菌（Streptomyces canus）中存在(4Z)-3-[(2-氯-1,3-噻唑基-5-基)甲基]-5-甲基-N-硝基-1,3,5-恶二嗪-4-亚胺，且已有相关数据。噻虫嗪是一种新烟碱类杀虫剂，属于一类旨在模拟尼古丁作用的神经活性杀虫剂。尼古丁早在17世纪就被发现并用作杀虫剂和灭鼠剂。其作为杀虫剂的有效性促使人们寻找对哺乳动物选择性较低的杀虫化合物，最终发现了新烟碱类杀虫剂。与尼古丁类似，新烟碱类杀虫剂与细胞上的尼古丁乙酰胆碱受体结合。在哺乳动物中，尼古丁乙酰胆碱受体分布于中枢和周围神经系统的细胞中。在昆虫中，这些受体仅限于中枢神经系统。低至中等水平的受体激活会引起神经兴奋，而高水平的激活则会过度刺激并阻断受体，导致麻痹和死亡。尼古丁乙酰胆碱受体由神经递质乙酰胆碱激活。乙酰胆碱酯酶分解乙酰胆碱，从而终止这些受体的信号转导。然而，乙酰胆碱酯酶无法分解新烟碱类杀虫剂，它们与受体的结合是不可逆的。由于大多数新烟碱类杀虫剂与昆虫神经元上的受体结合力远强于与哺乳动物神经元上的受体结合力，因此这些杀虫剂对昆虫的毒性远高于对哺乳动物的毒性。新烟碱类杀虫剂对哺乳动物毒性低的主要原因是其在生理pH值下缺乏带电氮原子。这些不带电荷的分子可以穿透昆虫的血脑屏障，而哺乳动物的血脑屏障则会将其过滤掉。然而，新烟碱类杀虫剂的一些分解产物对人类有毒，尤其是带电产物。由于其低毒性和其他优良特性，新烟碱类杀虫剂是世界上使用最广泛的杀虫剂之一。大多数新烟碱类杀虫剂易溶于水，且在环境中分解缓慢，因此可被植物吸收，并在植物生长期间提供害虫防护。目前，新烟碱类杀虫剂被用于玉米、油菜、棉花、高粱、甜菜和大豆等作物。它们也被用于绝大多数水果和蔬菜作物，包括苹果、樱桃、桃子、橙子、浆果、绿叶蔬菜、番茄和土豆。多项研究表明，新烟碱类杀虫剂的使用与多种不利的生态影响有关，包括蜜蜂群体崩溃（CCD）以及由于昆虫数量减少而导致的鸟类数量下降。这导致欧洲暂停或禁用这些杀虫剂。一种硝基噁嗪和噻唑衍生物被用作广谱新烟碱类杀虫剂。作用机制：一种新烟碱类乙酰胆碱受体激动剂，影响昆虫中枢神经系统的突触。噻虫嗪是一种新烟碱类杀虫剂，体外和体内实验均未发现其具有致突变性。然而，当在小鼠饲料中添加浓度为 500 至 2500 ppm 的噻虫嗪，持续 18 个月后，小鼠肝脏肿瘤的发生率显著增加。为了确定在癌症生物测定结束时观察到的肝脏肿瘤发生的机制，研究人员开展了多项持续长达 50 周的膳食研究。这些研究测试了噻虫嗪及其主要代谢物。在为期50周的噻虫嗪小鼠膳食喂养研究中，最早观察到的变化出现在一周内，即血浆胆固醇显著降低（高达40%）。10周后，出现肝毒性迹象，包括单细胞坏死和细胞凋亡增加。20周后，肝细胞增殖显著增加。所有这些变化从首次观察持续到50周研究结束。这些变化呈剂量依赖性，仅在癌症生物测定中肝肿瘤发生率增加的剂量组（500、1250和2500 ppm）中观察到。200 ppm剂量组未观察到显著影响。本研究中观察到的变化与小鼠肝癌的发生发展相一致，并构成了噻虫嗪作用机制的基础。在一项为期20周的喂养试验中，研究人员检测了噻虫嗪的主要代谢产物CGA322704、CGA265307和CGA330050。结果表明，只有代谢产物CGA330050引起的肝脏变化与噻虫嗪喂养试验中观察到的变化相同。由此得出结论：噻虫嗪代谢产物CGA330050具有肝毒性和肝致癌性。此外，研究还证实代谢产物CGA265307是诱导型一氧化氮合酶的抑制剂，并能增强四氯化碳的肝毒性。该研究表明，CGA265307通过其对一氧化氮合酶的影响，加剧了噻虫嗪处理小鼠体内CGA330050的毒性。一项为期18个月的研究表明，噻虫嗪会增加小鼠肝肿瘤的发生率；然而，噻虫嗪在大鼠中未显示出肝致癌性。噻虫嗪不具有遗传毒性，考虑到小鼠肝肿瘤通常在生命后期出现，这提示导致肿瘤发生的关键肝脏事件可能涉及时间相关的进展。一系列持续长达50周的研究确定了这些关键事件，结果显示，给药后10周内出现相对轻微的肝功能障碍，20周后出现显著的肝毒性，最终导致细胞死亡和再生增殖。代谢物CGA330050被确定为轻微肝毒性的来源，而代谢物CGA265307则通过抑制诱导型一氧化氮合酶加剧了初始毒性。这些代谢产物的肝毒性与细胞增殖增加相结合，被认为是噻虫嗪相关小鼠肝肿瘤的作用机制。利用基于ILSI-RSI开发的框架和决策逻辑，评估了这些小鼠特异性肿瘤与人类健康的相关性。所提出的作用机制符合Hill标准中的强度、一致性、特异性、及时性和剂量反应性要求，并且与已知的和类似的机制相一致，因此是一种合理的机制。尽管假设的作用机制理论上可能作用于人类肝脏，但体内和体外关键代谢产物的定量分析表明，小鼠（大鼠或人类）体内产生的这些代谢产物足以诱导肝毒性和随后的肿瘤形成。事实上，终生喂食3000 ppm噻虫嗪的大鼠并未出现肝毒性或肿瘤。总之，该数据库的连贯性和完整性清晰地揭示了噻虫嗪诱导小鼠肝肿瘤的机制，并得出结论：噻虫嗪对人类不构成致癌风险。
噻虫嗪（CAS 153719-23-4）是一种已注册用于农业的商品新烟碱类杀虫剂，用于防治多种作物上的多种害虫。由于担心其对授粉昆虫的毒性，某些地区可能对其使用有所限制。该化合物可作为研究级标准品用于分析。研究人员在处理噻虫嗪时，应遵循化学试剂处理的标准安全规程，包括使用适当的个人防护装备并在通风良好的区域工作。

C8H10CLN5O3S

291.71

291.019

153719-23-4

Thiamethoxam-d3;1294048-82-0

5485188

Crystalline powder
Light brown granules

1.7±0.1 g/cm3

485.8±55.0 °C at 760 mmHg

139.1°

247.6±31.5 °C

0.0±1.2 mmHg at 25°C

1.725

-1.16

115.02

0

6

2

18

352

0

ClC1=NC([H])=C(C([H])([H])N2/C(=N/[N+](=O)[O-])/N(C([H])([H])[H])C([H])([H])OC2([H])[H])S1

NWWZPOKUUAIXIW-FLIBITNWSA-N

InChI=1S/C8H10ClN5O3S/c1-12-4-17-5-13(8(12)11-14(15)16)3-6-2-10-7(9)18-6/h2H,3-5H2,1H3/b11-8-

(NZ)-N-[3-[(2-chloro-1,3-thiazol-5-yl)methyl]-5-methyl-1,3,5-oxadiazinan-4-ylidene]nitramide

Adage 5FS; Adage

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： 本产品在运输和储存过程中需避光。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : ≥ 100 mg/mL (~342.81 mM)

配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (7.13 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入400 μL PEG300中，混匀；然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80，混匀；加入450 μL生理盐水定容至1 mL。
*生理盐水的制备：将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中，得到澄清溶液。

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配方 2 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (7.13 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in Saline) (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中，混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备（4°C，1 周）：将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中，得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (7.13 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液。
例如，若需制备1 mL的工作液，可将 100 μL 20.8 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。