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BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
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BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
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Universidade Federal de Viçosa
Luiz Cláudio Costa - Reitor
Nilda de Fátima Ferreira Soares - Vice-Reitora
CEAD - Coodenadoria de Educação Aberta e a Distância
Frederico Vieira Passos - Diretor
GUEDES, R. N. - PROTEÇÃO DE PLANTAS: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas. 
Viçosa, 2010.
Layout: José Timóteo Júnior
Edição de imagens e capa: José Timóteo Júnior e Sávio Lopes
Editoração Eletrônica: Diogo Rodrigues, Hamilton Henrique Teixeira Reis; José Timó-
teo Júnior; Marcelo dos Santos Teixeira; Rômulo Siqueira Santos. 
Revisão Final: João Batista Mota
CEAD - Prédio CEE, Avenida PH Rolfs s/n
Campus Universitário, 36570-000, Viçosa/MG
Telefone: (31) 3899 2858 | Fax: (31) 3899 3352
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
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Sumário
1 - introdução...................................................................................................................04
2 - EScopo.........................................................................................................................06
3 - toxicidadE dE inSEticidaS...............................................................................................07
4 - avaliação toxicológica................................................................................................08
5 - FormulaçõES................................................................................................................12
6 - claSSiFicação E caractEríSticaS dE inSEticidaS E acaricidaS.......................................14
7 - inSEticidaS no indivíduo (toxicocinética)......................................................................26
8 - inSEticidaS no indivíduo: tranSlocação Em planta......................................................30
9 - inSEticidaS no indivíduo (toxicodinâmica).....................................................................32
10 - litEratura rEcomEndada.............................................................................................48
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
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Toxicologia de Inseticidas 
e Acaricidas
Introdução
Toxicologia de Inseticidas é a ciência dedicada ao estudo dos efei-
tos adversos de inseticidas em sistemas biológicos. Apesar da rele-
vância dessa área de estudos e do crescente uso de inseticidas no Brasil, 
a Toxicologia de Inseticidas permanece relegada a plano secundário no 
país em termos de investimentos financeiros e humanos. Tal fato pode ser 
ilustrado pelas próprias sociedades e publicações científicas do país, que 
normalmente tratam estudos de Toxicologia de Inseticidas como “Controle 
Químico” ou “Proteção de Plantas”. Congressos científicos nacionais da 
área de entomologia sempre cometem o mesmo equívoco. Toxicologia de 
Inseticidas deve ser a base de decisões relativas ao controle químico, 
mas este não é sequer uma área da ciência. Essa postura que permeia 
o meio acadêmico e científico brasileiro compromete a formação de massa 
crítica habilitada na área e traz sérios inconvenientes legislativos para o 
posicionamento frente a viabilização ou não de uso de pesticidas no Brasil. 
A seguir será apresentada uma breve introdução ao assunto, mostrando 
seus conceitos básicos, escopo, avaliação toxicológica, grupos inseticidas, 
modos de ação deles num contexto de fisiologia de insetos e suas limita-
ções.
1) Definições
Áreas da toxicologia:
Toxicologia descritiva: baseada em testes de quão tóxico é um com-
posto, provendo informações para avaliações de segurança e requerimen-
tos regulatórios.
Toxicologia regulatória: responsabilidade de tomada de decisão com 
base em dados gerados por toxicologia descritiva estudos mecanísticos.
Toxicologia de desenvolvimento: estuda os efeitos adversos no de-
senvolvimento do organismo (desde fase pré-natal).
Toxicologia reprodutiva: estuda os efeitos adversos nos sistemas re-
Raul Narciso Guedes
Toxicologia é ciência que se dedica ao estudo dos efei-
tos adversos de compostos químicos em organismos vivosAtenção
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produtores masculino e feminino, como resultado de exposição a agentes 
químicos.
Toxicologia forense: une os conhecimentos de química analítica e to-
xicologia geral em aspectos médico-legais do efeito adverso de compostos 
químicos no homem e animais.
Toxicologia ambiental: área da toxicologia que se concentra nos es-
tudos do impacto de compostos químicos em organismos vivos e no am-
biente.
Níveis de estudo:
Ecotoxicologia: termo cunhado por Truhaut em 1969 (ver Truhaut, 
1977, Ecotoxicology and Environemtal Satefy 1: 151-173), derivado das 
palavras “toxicologia” e “ecologia”. Este ramo da toxicologia ambiental en-
foca os efeitos adversos de compostos químicos (toxicologia) no contexto 
da ecologia. Enquanto a toxicologia enfoca o indivíduo, a ecotoxicologia ex-
plora níveis organizacionais superiores, abordando o impacto de compos-
tos químicos na dinâmica de populações num ecossistema. A ecotoxicolo-
gia representa assim uma nova visão: “de moléculas para ecossistema”, 
explorando escalas variadas de trabalho, como populações e comunida-
des, normalmente não consideradas na toxicologia tradicional. Esse tipo 
de preocupação foi muito alavancado pelas preocupações com o uso de 
pesticidas, particularmente inseticidas, a partir da década de 1960 e muito 
bem ilustrada pelo livro de Rachel Carson, “Silent Spring” (1962, Houghton 
Mifflin, Boston), um dos marcos do período. A ecotoxicologia se insere no 
contexto da Toxicologia Ambiental.
Toxicologia bioquímica e molecular: enfoca interações entre subs-
tâncias tóxicas e organismos vivos em nível bioquímico e molecular.
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Toxicologia de inseticidas: estuda os efeitos dos inseticidas nos dife-
rentes organismos vivos (≠ toxicologia de insetos). Não inclui diagnose e 
tratamento de intoxicações.
Toxicidade: refere-se à capacidade inata de um composto ser vene-
noso (i.e., tóxico) sob condições experimentais. Determinada a partir de 
ensaios de dose-resposta. Nesses ensaios, organismos de uma população 
sob estudo são expostos a doses crescentes do composto e a resposta a 
eles é avaliada. O modelo de curva esperado é de uma sigmóide (curva 
em formato de S, tendendo a infinito para respostas em 0 e 100% da popu-
lação). Tal modelo permite a estimativa de parâmetros toxicológicos como 
DL50 (dose letal para 50% da população) e NOEL (dose sem efeito obser-
vado, também referida como NNE etc.) (Figura 1).
Toxicidade x risco & risco x percepção de risco:
O risco é normalmente superestimado pelo público leigo e minimizado 
por profissionais que manuseiam compostos químicos.
Razões:
- Incompreensão do uso e importância;
- Publicidade negativa;
- Familiaridade (ou falta dela).
2 Escopo
 Figura 1: Curva dose-resposta hipotética com representação 
de concentração letal para 50% da população (LC50), con-
centração sem efeito observado (NOEC) e de pequeno efeito 
observado (LOEC). [Fonte: Walker et al., 1996]
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“Todas substâncias são venenos; não há nenhuma que não seja. A 
dose correta diferencia o veneno do remédio” (Paracelsus)
. Interações tóxicas entre produto químico e organismo se relacionam 
à dose;
. Modos de expressão DL50 (p.ex. mg/Kg), CL50 (mg/ml, mg/cm2), 
TL50 (horas), DK50 ou KT50 (mg/Kg ou h), CE50 (mg/ml) etc.
Determinação:
- Aguda (exposição única e curta duração).
- Subaguda (exposição múltipla, mas por curto intervalo de tempo – 
poucos dias).
- Subcrônica (exposição múltipla por período mais longo de tempo – até 
por poucos meses).
- Crônica (exposição contínuo por muito tempo – até anos).
- Fundamental para classificações toxicológicas:• Toxicidade aguda e crônica (DL50 etc)
• Reações alérgicas
• Irritação (pele e olhos)
• Sensibilização (pele)
• Testes crônicos e subcrônicos para estabelecimento de NOEL (ou 
NNE, NOAEL, LOAEL)
Várias instituições têm importância nestas determinações, tanto para 
homem quanto ambientais. Exemplos:
• FAO, WHO (OMS) (ambas agências da Organização das Nações 
Unidas – ONU).
• ANVISA, IBAMA, Ministério da Saúde e Ministério da Agricultura.
• Environmental Protection Agency (EUA).
• Environment Canada (Canadá).
• National Institutes of Environmental Sciences (Japão).
• Central Science Laboratory (Reino Unido), Federal Biological Re-
search Center (Alemanha) e outras instituições européias análogas;
• Society of Environmental Toxicology and Chemistry.
3 Toxicidade de Inseticidas
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Ponto central da toxicologia e ecotoxicologia:
Relação entre quantidade do composto ao qual o organismo é exposto 
e o efeito tóxico desencadeado por ele.
Relação dose-resposta provê a base para avaliações de risco apre-
sentadas por poluentes. Permite extrapolação de efeito em indivíduo para 
efeito em população.
Esses testes são baseados na administração de doses crescentes do 
composto a grupos de animais experimentais e na subsequente avaliação 
do efeito tóxico dessas doses. Outros testes podem também ser úteis caso 
o mecanismo de ação seja conhecido, ou para auxiliar no reconhecimento 
de efeitos específicos (exemplo: carcinogenicidade pelo teste de Ames).
Estudos de interrelação entre efeito tóxico e estrutura dos compostos 
são chamados QSAR – relação quantitativa entre estrutura e atividade 
(“quantitative structure-activity relationships”).
A dose pode ser administrada de forma única ou contínua (por exemplo, 
animais terrestres podem ter ambos, mas para aquáticos a exposição é 
contínua).
A variação entre grupos de indivíduos de mesma espécie ou entre es-
pécies diferentes (sujeitas a mesmo ensaio e condições deste) pode ser 
evidenciada por determinação de razão de seletividade (RS) ou índice de 
seletividade diferencial (ISE):
RS (=ISD) = DL50 espécie A
 DL50 espécie B
Determinações de toxicidade são normalmente extrapoladas de uma 
espécie para outra, o que pode levar a erros grosseiros devido às várias 
diferenças físicas e fisiológicas entre as espécies.
Testes de toxicidade variam com:
• Formulação do composto
• Forma de exposição
• Regime alimentar
• Estado de saúde etc.
4 Avaliação Toxicológica
Toxicidade pode ser avaliada de diversas maneiras, mas 
a medida final mais comum é mortalidade. Os testes de to-
xicidade provêm uma estimativa da dose (ou concentração) 
que deve causar resposta tóxica em 50% da população de 
animais expostos (DL50, CL50, TL50, CE50 ou DE50; para 
dose, concentração, tempo; letal ou efetiva).
Também é possível determinar as doses ou concentra-
ções máximas que não causam efeito tóxico – nível de não 
efeito (NNE), dose sem efeito observado (DOED), concen-
tração sem efeito observado (NOEC) ou mesmo nível sem 
efeito observado (NOEL).
Atenção
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Interpretações de testes de toxicidade requerem cuidado, pois as de-
terminações são feitas em condições padronizadas, que podem diferir sub-
stancialmente do ambiente natural; ou a reprodução dos resultados é muito 
difícil com mudanças das condições experimentais.
Pressuposição dos testes: podem ser ajustados numa distribuição 
que foge da normal, em valores próximos de 0 e 100%. Isso é corrigido por 
transformações (dose para log dose e mortalidade para unidades de desvio 
padrão [probit ou similar].
4.1) Testes de Toxicidade 
Invertebrados:
• Minhoca (OECD; terra artificial com poluente e observa mortali-
dade, crescimento populacional, reprodução [formação de casulos] 
e bioconcentração.
• Collembola (reprodução e mortalidade; em desenvolvimento).
• Barata de madeira ou tatuzinho (lento, avaliação alimentação).
• Abelhas (teste para organismos benéficos).
Vertebrados: mamíferos, aves e outros. Estima-se DL50 aguda ou 
crônica e NOED.
Plantas: vários métodos e pode-se observar sobrevivência, produção 
de biomassa, crescimento de raiz ou parte aérea, produção de sementes, 
etc.
4.2) Testes de Toxicidade de Múltiplas Espécies
Testes de desenvolvimento recentes e mais interessantes sobre os 
aspectos ambientais (pois simulam melhor o que acontece em ambiente 
natural). 
Modalidades:
• Microcosmo: geralmente ensaios laboratoriais, mas com várias es-
pécies, integrando unidade experimental.
• Mesocosmo: com múltiplas espécies, em ambiente externo contro-
lado (exemplo: açudes padronizados para determinações em ambi-
ente aquático).
• Campo: condições naturais. Espécies são amostradas.
4.3) Avaliação de Risco
Dados de toxicidade são usados para análises de perigo ou risco (às 
vezes consideradas distintas):
- Perigo: potencial de causar dano.
- Risco: probabilidade de ocorrência de dano.
Avaliação de risco depende de duas coisas a serem comparadas:
1. Toxicidade de um composto expressa em concentração (exemplo: 
LD50, CL50).
2. Antecipação da exposição de um organismo ao mesmo composto.
4.4) Hormese
Efeito benéfico ocasionado por substâncias tóxicas em 
baixas doses. É caracterizada por distorcer curvas dose-
resposta em baixas doses, levando a curvas em forma de U 
ou J (Figura 2)
Atenção
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Conceito derivado de nutrientes essências (exemplo: alguns metais), 
que em altas concentrações são tóxicos, mas em baixas concentrações 
são essenciais ao organismo vivo.
Fenômeno inicialmente marginalizado, mas amplamente reconhecido 
nos dias de hoje. Sua validação acarreta implicações muito sérias, que 
dificultam sua adoção como pressuposto para ações da área ambiental e 
de saúde pública:
• Função do governo no estabelecimento de padrões.
• Temor de que substâncias tóxicas possam ter efeitos benéficos que 
eventualmente estimulem seu uso indevido.
• Crença de que parâmetros toxicológicos em uso são plenamente 
aceitos e estejam bem solidificados.
• Hormese é fenômeno de visualização mais difícil (demanda maior 
faixa de concentração e mais animais experimentais)
• Causa incrementos modestos de resposta (normalmente entre 30 
e 60%).
Figura 2: Representações esquemáticas de 
hormese. (a) Forma geral de curva dose-res-
posta tipo U, com região de melhora aparente 
de desempenho. (b) Recíproca da mesma cur-
va, mostrando região de melhoria aparente e 
região de efeito adverso. [Fonte: Calabrese & 
Baldwin, 2003]
Hormoligose: é um conceito que foi mais usado em en-
tomologia aplicada no passado, mas trata-se de um caso 
de hormese em que o efeito benéfico do composto químico 
ocorre quando o organismo encontra-se em condições de 
estresse devido a outro agente ou condição ambiental.
Atenção
4.5) Testes e Parâmetros
a) Identidade Físico-Química de Inseticidas
Importância:
• Produtos de degradação e/ou metabolismo.
• Produtos de composição variada (exemplo: BHC, toxafeno).
• Impurezas (exemplo: isomalatiom).
b) Testes Toxicológicos
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b.1. estudos básicos:
- bioquímicos e farmacológicos: modo de ação sobre enzimas (proteínas)
- metabolismo: sinergismo, indução enzimática, degradação no corpo
b.2. estudos de curto prazo:
- menor que metade da vida média do animal
- permite escolha de doses para testes a longo prazo
b.3. estudos a longo prazo:
- maior que metade da vida média do animal
b.4. estudos de carcinogênese, mutagênese e teratogênese
b.5. estudos diversos de alergia, irritação, sensibilização etc
c) Parâmetros Toxicológicos
c.1. Nível de não efeito (NNE) ou de não efeito observável (NOEL): dose 
inócua que pode ser ingeridacontinuamente (mg subs./Kg peso vivo).
c.2. Fator de segurança (FS): entre 100 e 1000 ao extrapolar para o 
homem.
c.3. Ingestão diária aceitável (IDA): quantidade do produto químico que 
parece poder ser ingerida diariamente sem riscos apreciáveis (mg subs./Kg 
peso vivo): IDA = NNE/FS.
c.4. IDA provisória: estabelecida por tempo limitado à espera de dados 
complementares (usa-se maior FS).
c.5. Limite máximo de resíduo (LMR): resíduo de inseticida remanes-
cente em produto a ser comercializado, após emprego de boas práticas agrí-
colas, comparado a IDA e dieta usual da população.
c.6. Período de carência ou intervalo de segurança: tempo decorrido en-
tre a última aplicação ou tratamento com inseticidas e à colheita ou coleta.
c.7. Dieta alimentar: alimentos consumidos usualmente pela população 
(importante para o estabelecimento do LMR).
A interrelação entre esses parâmetros é sintetizada na Figura 3:
 
Estudos
toxicológicos
mg i.a./Kg ração
Ingestão diáriaIngestão diária
aceitávelaceitável (IDAIDA)
(mg i.a./kg peso/dia)
Boa prática
agrícola
Estudos de 
resíduo Resíduo
(mg i.a./Kgproduto)
Dieta
usual
Máxima ingestãoMáxima ingestão
potencialpotencial (MIPMIP)
(mg i.a./kg peso/dia)IDA IDA >> MIPMIP
IDA IDA << MIPMIP
Possibilidades:Possibilidades:
OKOK
Problema; para solucionarProblema; para solucionar
pode alterar prática agrícola:pode alterar prática agrícola:
-- diminuir dose;diminuir dose;
-- aumentar aumentar 
período de carênciaperíodo de carência
XX
Estudos
toxicológicos
mg i.a./Kg ração
Ingestão diáriaIngestão diária
aceitávelaceitável (IDAIDA)
(mg i.a./kg peso/dia)
Boa prática
agrícola
Estudos de 
resíduo Resíduo
(mg i.a./Kgproduto)
Dieta
usual
Máxima ingestãoMáxima ingestão
potencialpotencial (MIPMIP)
(mg i.a./kg peso/dia)IDA IDA >> MIPMIP
IDA IDA << MIPMIP
Possibilidades:Possibilidades:
OKOK
Problema; para solucionarProblema; para solucionar
pode alterar prática agrícola:pode alterar prática agrícola:
-- diminuir dose;diminuir dose;
-- aumentar aumentar 
período de carênciaperíodo de carência
XX
Figura 3: Interrelação entre parâmetros obtidos de estudos toxicológicos e boas prá-
ticas agrícolas na avaliação de potencial de risco ao homem.
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Importante: tecnologia de aplicação é estreitamente dependente da 
formulação a ser usada.
Tipos de formulação:
- pré-mistura (geralmente diluída em água)
- pronto uso
5.1) Pó Seco (P): sólido, pronto uso
- Material adsorvente (mineral de argila) impregnado com inseticida + 
material inerte.
- Partículas menores que 30 m com 1% a 2% de princípio ou ingredi-
ente ativo (p.a. ou i.a. = inseticida propriamente dito).
5.2) Grânulo (G): sólido, pronto uso
- Partículas sólidas (silicatos, argila, gesso, resíduos vegetais, plásticos 
etc.) impregnados com inseticida.
- Tamanho grande (iscas) ou bem pequenos (microencapsulado).
- Todas as partículas contém p.a. (2,5 a 5%).
5.3) Pó Molhável (PM): líquida, pré-mistura
- Material de argila (com i.a. adsorvido) + adjuvantes (i.e., agente mol-
hante, dispersante, antiespumante, estabilizante etc).
- Forma suspensão (necessário manter sob agitação).
- Desgasta bicos.
- Necessária preparação de pré-mistura.
- Barato, mas em desuso (sendo substituído por suspensão concen-
trada).
5.4) Pó Solúvel (PS): sólido, pré-mistura
- i.a. solúvel em água (solução homogênea)
5.5) Concentrado Emulsionável (CE): líquido, pré-mistura
- (i.a. + solvente) + adjuvante (agente emulsionante, estabilizadores 
etc.)
- emulsão leitosa
- cara (> PM)
5.6) Solução Aquosa Concentrada (SAqC): líquido, pré-mistura
- i.a. (na forma salina) dissolvido em água até próximo ao limite de satu-
ração
- pouco comum
Formular: preparar componentes ativos na concentra-
ção adequada, adicionando substâncias coadjuvantes, ten-
do em vista que o produto final possa ser disperso em de-
terminadas condições técnicas de aplicação, para cumprir 
eficazmente sua finalidade biológica, mantendo essas con-
dições durante o armazenamento e transporte.
Atenção
5 Formulações
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5.7) Suspensão Concentrada (SC, BR): antigo flowable; líquida, 
pré-mistura
- PM suspenso em água + adjuvante para aumentar estabilidade.
- No armazenamento pode sedimentar e não ressuspender mais.
- Melhorou muito e está se popularizando.
5.8) Ultra Baixo Volume (UBV): líquido, pronto uso
- i.a. + solvente
- solvente: - baixa volatilidade;
 - alta capacidade de dissolução do i.a.;
 - baixa viscosidade;
 - não fitotóxico;
 - compatível com i.a.
- abaixo de 5 l/ha(1 a 2 l/ha);
- volatilidade é crítica.
5.9) Outras Formulações
- Comprimido (CP; p.ex. fosfina);
- Tablete (TB, p.ex. fosfina);
- Pastilha (PA);
- Pasta (PT);
- Aerosóis;
- Grânulo disperso em água (GDA), etc.
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I. Organossintéticos: compostos orgânicos (C) na molécula sintetiza-
dos em laboratório.
6.1) Organoclorados
Características gerais:
- Produtos sintéticos que possuem C, Cl e H em sua estrutura química.
- Pouco solúveis em água, mas alta solubilidade em tecido gorduroso 
(lipofílicos).
- Moderada a alta toxicidade para mamíferos.
- Baixo custo de síntese.
- Muito persistentes devido a:
• Baixa reatividade;
• Baixa pressão de vapor;
• Baixa solubilidade em água.
- Amplo espectro de ação (i.e., tóxico a várias espécies)
- Não são sistêmicos
- Neurotóxicos
- Mutagênicos
Grupos de inseticidas (organo)clorados:
a) DDT & Análogos
- Histórico: Othmar Zeidler & Paul Müller 
- DDT (dicloro difenil tricloroetano):
• Sintetizado em 1874 (por Othmar 
Zeidler na Universidade de Estras-
burgo, França)
• Atividade inseticida descoberta em 
1939 (Paul Müller, Cia. Geigy, Suiça)
• Uso inseticida introduzido em 1942, sendo largamente utilizado
• Importância médica e agrícola como inseticida
• Banido mundialmente, mas ainda extremamente importante no con-
trole de vetores
• Outros exemplos dentro deste grupo: DDD, dicofol, clorobenzilato, 
metoxicloro.
b) HCH (Hexaclorociclohexano) ou BHC 
(Hexacloreto de Benzeno)
- Propriedades inseticidas descobertas na Ale-
manha e na França, em 1942.
- HCH teoricamente pode existir em oito diferen-
tes formas estereoisoméricas, das quais cinco 
são encontradas no produto cru, sendo o isôme-
ro (gama) o mais ativo (ca. 12% na mistura).
- Lindano é o nome comercial dado ao isômero 
6 Classificação e Características de Inseticidas e Acaricidas
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
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gama purificado.
- Não mais usado.
c) Ciclodienos
- Compostos deste grupo são caracterizados por duas ligações dup-
las (dienos; são organoclorados dienos), havendo uma ponte de endo-
metileno.
- Propriedades inseticidas do clordane (primeiro com propriedades in-
seticidas evidenciadas) aconteceu em 1945.
- Alta toxicidade aguda para mamíferos (superior ao dos outros grupos).
Clorados ainda em uso no Brasil:
- Acaricidas clorados: dicofol.
- Fomicida para reflorestamento: aldrim.
- DDT: no controle de mosquitos e algumas áreas e sob responsabili-
dade do Governo Federal (Ministério da Saúde) até meados da década 
de 1990.
- Endossulfam (Thiodan): importante no cafeeiro e ainda recomendado 
em outras grandes culturas, como algodão e soja.
6.2) Fosforados ou Organofosforados
Características gerais:
- Representavam 35.5% do mercado mundial de 
inseticidas em 1995;
- Ésteres do ácido fosfórico (e derivados);
- Pouco solúveis em água, mas solubilidade 
mais elevada que a de clorados.
- Toxicidade variável de baixa a alta para ani-
mais superiores.
- Alguns compostos necessitam de ativação para expressar seu po-
tencial tóxico (normalmente por monoxigenases dependentes decito-
cromo P450; exemplo: paratiom passa a paraoxon).
- Alguns possuem atividade sistêmica em plantas (exemplo: forato) ou 
animais (p.ex. triclorfom).
- Compostos bem reativos quimicamente e, portanto, têm baixa per-
sistência no ambiente (alguns dias; para sistêmicos pode chegar a se-
manas ou poucos meses); facilmente degradados por enzimas e fa-
tores químicos (exemplo: esterases, alto pH etc.).
- Espectro de ação variável (i.e., tóxico a várias espécies).
- Neurotóxicos; à semelhança de carbamatos, são também venenos
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sinápticos (inibidores da acetilcolinesterase).
- Foram desenvolvidos a partir de trabalho pioneiro desenvolvido pela 
equipe do Dr. Gerard Schrader, na Bayer (Alemanha), em meados dos 
anos 30 (inseticida TEPP).
Estrutura geral: 
- Derivados do ácido fosfórico (e análogos)
- Ésteres do ácido fosfórico e diferentes álcoois
- Formam uma ampla e diversa família de inseticidas contendo diferen-
tes combinações de O, C, S e N e diferentes identidades (partindo do ácido 
que a integra, ou do álcool)
- Fosforados são divididos em três subgrupos de acordo com grupo 
migrante (porção alcoólica mais complexa da molécula que se alinha com 
sítio aniônico da acetilcolinesterase; demais porções alcoólicas com grupo 
metil ou etil, sendo o último normalmente mais tóxico a mamíferos):
a) Derivados alifáticos: grupo migrante constituído por cadeia carbôni-
ca linear.
b) Derivados fenílicos: grupo migrante constituído por anel aromático 
(benzeno).
c) Derivados heterocíclicos: possuem anéis de 3, 5 ou 6 carbonos, 
com ao menos um deles substituído por elemento distinto (N, O ou S).
Estrutura geral de fosforados: 
 
R = um grupo migrante (alifático, fenílico ou het-
erocíclico)
R’= metil (-CH3) ou etil (-CH2CH3)
a) Derivados alifáticos:
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b) Derivados fenílicos:
c) Derivados heterocíclicos: 
Exemplos de utilização agrícola de fosforados:
- Proteção de grãos armazenados:
• Fenitrotiom (Sumithion, Sumigram)
• Pirimifós-metílico (Actellic)
- Acaricidas não sistêmicos:
• Diazinom (Diazinom)
• Etiom (Ethiom)
- Cochonilhicidas:
• Diazinom (Diazinom)
• Malatiom (Malathion, Malatol etc.)
• Metidatiomn (Supracid)
- Granulados sistêmicos (i.e., granulados que translocam na planta):
• Forato (Granutox)
• Dissulfotom (Disyston)
- Curto efeito residual:
• Acefato (Orthene)
• Naled (Naled)
- Sistêmico em animais (i.e., que movimentam no corpo do animal):
• Triclorfom (Neguvom)
- Uso domissanitário:
• Clorpirifós (Dursban)
6.3) Carbamatos
Características gerais:
- Toxicidade variável com composto;
- Maior pressão de vapor que clorados;
- Não são bioacumulados;
- Menor lipofilicidade (baixa solubilidade em água, mas superior a de 
clorados);
- Menor persistência (degradação mais rápida – são ésteres);
- Alguns compostos são sistêmicos em plantas e alguns são nematici-
Fenitrotion
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das (p.ex. Aldicarbe);
- Veneno sináptico (inibidores da acetilcolinesterase).
- Desenvolvidos a partir da estrutura do alcalóide (bases que contém N) 
fisostigmina, encontrado nos feijões de Calabar.
Estrutura geral:
- Derivados do ácido carbâmico:
Ácido Carbâmico Carbamatos
R = um grupo aril (p.ex. fenil, naftil ou heterocíclico)
R’= H (para N-metil carbamatos) ou metil (para N,N-dimetil carbamatos)
Exemplos de inseticidas carbamatos:
• Carbaril
• Carbofuram
• Carbossulfam
• Aldicarbe
• Propoxur
Exemplos de uso de carbamatos:
- Nematicidas: aldicarbe (Temik) e carbofuram (Furadam)
- Tratamento de sementes: carbofuram (Furadam), carbosulfam (Mar-
shal) e thiodicarbe (Semevin, Larvin)
- Sistêmicos: aldicarbe (Temik), carbofuram (Furadam) e carbosulfam 
(Marshal)
- Aficida específico: pirimicarbe (Pirimor)
- Uso diverso: carbaril (Carvin, Sevim)
6.4) Piretróides
Características gerais:
- Representavam 21% do mercado mundial de inseticidas em 1995
- Inseticidas sintéticos derivados das piretrinas naturais
- Inseticidas não persistentes de ação por contato
- Pouco voláteis e altamente lipofílicos
- Ação de repelência contra algumas pragas e às vezes causam alergia 
no homem
- Muito tóxico (potente) contra insetos, mas baixa toxicidade para 
mamíferos
- Fraca ação acaricida, exceto alguns compostos recentes (exemplos: 
fempropatrina e bifentrina)
- Fotoestáveis, mas degradavéis rapidamente no solo (persistência de 
algumas horas)
- Custo de síntese relativamente elevado, compensado pela alta potên-
cia para insetos
- Espectro de ação variável (i.e., tóxico a várias espécies e normal-
mente pouco seletivo a inimigos naturais)
- Neurotóxicos; venenos axônicos com modo de ação semelhante ao 
DDT
 
HO C NH2
O
RO C N
CH3
R'
O 
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
19
- Alguns piretróides (mais antigos) são tóxicos para peixes e alguns favore-
cem desenvolvimento de ácaros.
- O primeiro piretróide sintetizado foi a aletrina, pelo grupo do Dr. M.S. Schech-
ter (1949). O grupo do Dr. M. Elliot sintetizou a resmetrina em 1957. Os piretróides 
fotoestáveis só apareceram na década de 70 graças ao trabalho pioneiro do Dr. M. 
Elliott da Rothamsted Exp. Station (Inglaterra) e a companhia Sumitomo (Japão). 
Posteriormente o grupo do Dr. J. Casida, University of California – Berkeley, tam-
bém possibilitou grandes avanços no desenvolvimento deste grupo de inseticidas.
Estrutura geral: 
- Grupo vinil, anel de três carbonos e grupo carboxílico identificam os 
piretróides (ésteres) 
- Ésteres derivados do ácido crisantêmico (= ácido monocarboxílico) e ácido 
pirétrico (= ácido dicarboxílico)
- Primeiro piretróide: aletrina (fotoinstável)
- Síntese da resmetrina (bioresmetrina): fotoinstável, mas mais tóxica para 
insetos e menos tóxica para mamíferos
 
Tipos de piretróides quanto à estrutura:
a) Tipo I: não possuem o grupo ciano (CN) na porção alcoólica da molécula 
(p.ex., resmetrina, aletrina).
b) Tipo II: possuem a porção -cianofenoxibenzil em suas moléculas (p.ex., 
cipermetrina, deltametrina).
O
O
O
 
O
O
O
Piretrina I (natural) Aletrina
O
O
O
H2
C
 
Resmetrina
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
20
Exemplos de utilização agrícola de piretróides:
- Proteção de grãos armazenados:
• Deltametrina (K-Obiol)
• Permetrina (Ambush)
• Bifentrina (ProStore)
- Baixa toxicidade a peixes:
• Etofemprox
 
- Acaricidas:
• Fempropatrina (Daninem)
• Bifentrina (Talstar);
• Lambdacialotrina (KARATE)
 
- Carrapaticida:
• Flumetrina
• Cialotrina
• Cipermetrina
• Deltametrina
• Fenvalerato
 
- Uso domissanitário:
• Aletrina
• Cipermetrina
• Deltametrina
• Permetrina
• Resmetrina
• Etofemprox, etc.
- Uso agrícola:
• Cipermetrina
• Deltametrina
• Permetrina
• Lambdacialotrina
• Fempropatrina
• Bifentrina
• Etofemprox, etc.
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
21
6.5) Neonicotinóides Imidaclopride
- Derivados melhorados da nico-
tina.
- Desenvolvimento recente
(1990) por Bayer japonesa e Nip-
pon Soda.
- Primeiro composto viabilizado 
comercialmente: imidaclopride; 
outros compostos são acetamipride, thiaclopride e thiametoxam.
- Sistêmico bem seletivo e eficiente contra sugadores, que também faz 
controle de lagartas.
- Modo de ação: compostos neurotóxicos que agem agonisticamente 
nos receptores nicotínicos da acetilcolina (sistema nervoso central em 
insetos).
6.6) Organossulforados
Possuem dois anéis fenílicos (ou 
derivados) ligados por um S central 
à molécula.
- Acaricidas específicos bem eficien-
tes que agem sobre todas as fases 
de desenvolvimento de ácaros (i.e., 
ovo a adulto).- Inibidores da síntese de ATP.
- Exemplos: tetradifom (Tedion) e propargite.
6.7) Organoestânicos
Grupo de acaricidas com ação fungicida introdu-
zidos em 1967.
- Apresentam estanho (Sn) centralmente à 
molécula
- Exemplos: azociclotina, cihexatina e óxido de 
fenbutatina
- Atuam no metabolismo respiratório.
6.8) Formamidinas
Compostos inseticidas/acaricidas neu-
rotóxicos com forte ação comporta-
mental;
- Atuam sobre os receptores de ami-
nas biogênicas (exemplo: octopamina) 
em sinapses aminérgicas de insetos.
- Alguns, como o clordimeforme, foram 
colocados sob suspeita de ação carcinogênica.
- Exemplos: clordimeforme e amitraz.
6.9) Carbamatos Derivados da Nereistoxina
Nereistoxina é uma toxina do verme marinho Lumbriconeris heteropoda;
- Grupo surgiu em 1964 e o cartape, usado contra minadores de folha 
(exemplo: traça-do-tomateiro) é o principal exemplo do grupo
- Ao que se sabe, cartape demanda ativação no organismo para ex-
NCl
N NH
N
NO2
 
(CH3)3C O
OS
O
 
Propargite
SnOH
 
Cyhexatina
Cl
CH3
N C
H
N(CH3)2
 
Clordimeforme
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
22
pressão de seu efeito tóxico (pré ou pró-inseticida);
- Compostos neurotóxicos que atuam nos receptores de acetilcolina;
 
6.10) Oxadiazinas
O exemplo que se tem é o composto indoxacarbe, lançado no Brasil 
em 2001
- Composto neurotóxico que demanda ativação no organismo para ex-
pressão de seu potencial tóxico.
6.11) Fenilpirazóis
Aminas aromáticas ou heterocíclicas.
- Inseticida fipronil é o representante em uso atualmente.
- Grupo surgiu em 1992.
- Composto neurotóxico que vem mostrando possibilidade diversificada 
de uso (agrícola e contra inseto sociais, como formigas cortadeiras).
6.12) Sulfonamidas Fluorinadas
- Sulfluramida é o representante do grupo atualmente em uso.
- Importante em iscas formicidas para formigas cortadeiras.
- Atua no metabolismo respiratório de insetos (desacoplador da fosfo-
rilação oxidativa).
6.13) Clorfenapir
- Composto de natureza ácida que atua desacoplando a fosforilação 
oxidativa e assim interferindo com metabolismo respiratório de inse-
tos. Atua de forma semelhante aos antigos dinitrofenóis, inseticidas que 
eram muito tóxicos a mamíferos, ao contrário do clofenapir.
6.14) Tiouréias
Seu representante no mercado é o diafentiurom.
- Pró-inseticida ativado no organismo ou pela luz.
- Atua inibindo cadeia de transporte de elétrons.
- Outros inibidores da cadeia de transporte de elétrons (pertencentes a 
outros grupos inseticidas distintos)
- Acaricidas METI (p.ex. fempiroximato, pirimidifem, piridabem, tebu-
fempirade).
- Dicofol e hidrametilnom; acetoquinocil e fluacripirim.
6.15) Pirimidinas Azometídeo
- Pimetrozina é o composto atualmente em uso;
- Descoberta em 1989;
- Forte ação fagoinibitória em insetos sugadores (ação insetistática).
S
S
N
H3C
H3C
H3C
N
H3C
SCONH2
SCONH2
 
CartapNereistoxina 
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
23
6.16) Ácidos Tetrônicos Espirocíclicos
- Acaricidas de desenvolvimento recente
- Atuam inibindo síntese de lipídeos
- Exemplos: spirodiclofem e spiromesifem
6.17) Juvenóides
- Fotoestáveis só re-
centemente foram desen-
volvidos (fenoxicarbe e 
piriproxifem, que são ju-
venóides não-terpenoides 
mais recentes e de mais 
sucesso de uso agrícola; metopreno e quinopreno são exemplos mais 
antigos).
- Análogos sintéticos de hormônio juvenil.
- Vem tendo sucesso agrícola só recentemente.
- Boa eficiência contra sugadores como mosca-branca.
6.18) Bisacilhidrazinas (Diacilhidrazinas)
- Agonistas de ecdisteróides 
desenvolvidos no final da 
década de 80.
- Exemplos: tebufenozide, 
metoxifenozide e halofenozide
6.19) Aciluréias
- Chamados ainda benzoilfenil uréias ou uréias substituídas;
- Desenvolvidas a partir do final da década de 70 (1978);
- Exemplos: diflubenzurom, triflumuron, flufenoxirum, lefumuron etc.
- Em plena expansão e uso vem aumentando;
- Inibidores da formação de cutícula;
- Outros inseticidas que intereferem na formação de cutícula:
• buprofezina
• ciromazina
6.20) Sinergistas
Compostos que, em doses subletais, aumentam a letalidade dos inseti-
cidas;
- principal grupo: metilenodioxifenóis (exemplo: butóxido de piperonila);
 
Inseticidas Naturais
6.21) Origem Vegetal
a) Nicotina: Alcalóide (composto heterocíclico contendo N) extraído de 
plantas de fumo (1-8% nas folhas e raízes).
- DL50 (ratos,oral) = 50-60 mg/Kg
b) Rotenona: Obtida de raízes de leguminosas dos gêneros Derris e 
Lonchocarpus.
- Muito tóxico para peixes e insetos, principalmente lagartas;
- DL50 (ratos,oral) = 132-1500 mg/Kg
O
O
N
H
O
O 
Fenoxicarbe
 
N
H
O
N
O
Tebufenozide
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
24
c) Sabadilha: extraída de uma liliácea;
- DL50 (ratos,oral) = > 5000 mg/Kg (um dos menos tóxicos para mamíferos 
dentro dos inseticidas de origem vegetal).
d) Azadiractina: principal princípio tóxico da planta indiana neem, ou 
nim (Azadirachta indica).
- Interfere com o processo de muda nos insetos (parece interferir com 
síntese e metabolismo de ecdisona) e tem ação fagoinibitória.
e) Rianodina: alcalóide extraído das raízes de arbustos do gênero Ry-
ania
- DL50 (ratos,oral) = 750 mg/Kg
f) Linoleno: extraído da casca de Citrus, virtualmente atóxico para 
mamíferos
g) Piretrum e Piretrinas: piretrinas são as constituintes de piretrum 
extraído das flores de Chrysanthemum cinerafolis (cinerariae = Tanace-
tum cin) e C. coccineum (= roseum = carenum).
- Seis piretrinas: Piretrina I e II, Cinerina I e II e Jasmolina I e II.
- Fotoinstáveis e eficientes inseticidas que serviram de base para sín-
tese dos piretróides.
h) Juvenóides e anti-HJ:
- Produtos análogos ou derivados do hormônio juvenil (i.e., juvenóides) 
encontrados em insetos e que interferem com a muda destes para a 
fase adulta, gerando estádios imaturos anômalos (p.ex. juvabiona ou 
fator papel).
- Anti-HJ são produtos que antagonizam a ação do hormônio juvenil, 
causando metamorfose precoceno em insetos (p.ex., precoceno I e II).
6.22) Origem Animal
 
Venenos de artrópodes: tem sido testada a inclusão de genes de 
produção de toxinas de artrópodes (vespas, aranhas e escorpiões) para 
acelerar a ação de viroses como o Baculovírus.
6.23) Origem Microbiana
a) Produtos de fermentação de actinomicetes de solo:
- Lactonas macrocíclicas: dois grupos principais, avermectinas e milbe-
minicas.
- Milbemicinas são obtidas em produtos de fermentação de Streptomy-
ces hygroscopicus e avermectinas são obtidas de Streptomyces aver-
mitilis.
- Avermectinas tem tido maior potencial de utilização, com abamectina 
sendo a de uso mais amplo, além de invermectina (seu dihidro deriva-
do, usado como carrapaticida) e emamectina (registro mais recente).
- Spinosinas: produtos de fermentação do actinomiceto de solo Sac-
charopolyspora spinosae. Spinosinas A e D são as mais ativas e de uso 
mais amplo na agricultura. São compostos neurotóxicos à semelhança 
das avermectinas.
b) Produtos de origem bacteriana:
- Principais são os produtos derivados de Bacillus, especialmente de 
Bacillus thuringiensis.
- Cristais protéicos tóxicos (-endotoxina, família Cry; e mais recente-
mente uma exotoxina, Vip, sendo usada em transgenia de plantas).
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
25
c) Inseticidas virais:
Principalmente da família Baculoviridae, onde estão sendo tentadas in-
serções com venenos de artrópodes para acelerar ação do vírus.
6.24) Inorgânicos
a) Enxofre: acaricida ainda muito usado.
c) Fosfina (PH3): fumigante de amplo uso atualmente. Disponibilizado 
no estado sólido, a partir do qual a fosfina é gerada mediante reação 
com a umidade do ar.
BAN 501: Toxicologiade Inseticidas e Acaricidas
26
7.1) Introdução
• Áreas relevantes à toxicologia de inseticidas
Toxicocinética: engloba os processos de penetração, distribuição e 
metabolismo de xenobióticos. Análogo à farmacodinâmica de drogas. 
São os processos toxicocinéticos que determinam quando o composto 
tóxico atinge seu sítio de ação. Seus modelos são de grande valor pred-
itivo quanto ao destino de xenobióticos no organismo.
Toxicodinâmica: engloba as interações moleculares do xenobiótico 
com seus sítios de ação. A natureza e o grau de interação entre o com-
posto tóxico e seu sítio de ação vão determinar a resposta tóxica a ser 
produzida. Análogo à farmacodinâmica de drogas.
Observação: A toxicocinética será a ênfase das próximas aulas e a 
toxicodinâmica será discutida quando abordarmos efeitos de poluentes 
em indivíduos.
7.2) Destino de Poluentes em Indivíduos
Representado por modelo geral que, após penetração, reconhece 
quatro tipos de sítios de ligação do poluente no organismo vivo (Figura 
4).
São eles:
a) Sítios de penetração: onde o inseticida penetra no organismo.
b) Sítios de ação (tóxica): onde o xenobiótico interage com uma 
molécula, desencadeando manifestações tóxicas no organismo.
c) Sítios de metabolismo: são enzimas que metabolizam xenobióti-
cos. Normalmente causam destoxificação, mas podem possibilitar ati-
vação (organismo age sobre o químico).
d) Sítios de armazenamento: onde o xenobiótico existe em uma forma 
toxicologicamente inerte.
e) Sítios de excreção: excreção do compostos original ou seu produto 
de biotransformação (metabólito ou conjugado).
7 Inseticidas no Indivíduo (Toxicocinética)
Xenobióticos: compostos estranhos a determinado or-
ganismo, não fazendo parte de seus processos bioquímicos 
normais. Inseticidas são frequentemente referidos como xe-
nobióticos quando dentro de um organismo vivo.
Atenção
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
27
Integumento
Ligação ou estocagem 
em tecidos 
indiferenciadas
Sítio de 
ação
Excreção
Tecidos 
metabólicos
Conteúdo livre 
no fluido
circulatório
Composto Original
Metabólitos
Lipoproteínas e outras
Barreiras à penetração
Penetração
Conteúdo
ligado no fluido
circulatório
Integumento
Ligação ou estocagem 
em tecidos 
indiferenciadas
Sítio de 
ação
Excreção
Tecidos 
metabólicos
Conteúdo livre 
no fluido
circulatório
Composto Original
Metabólitos
Lipoproteínas e outras
Barreiras à penetração
Penetração
Conteúdo
ligado no fluido
circulatório
Figura 4: Biodinâmica de inseticidas no inseto
Transporte por compartimentos no corpo de organismos:
- Difusão através de barreiras membranosas;
• Kow (coeficiente de partição entre água e octanol) importante (ca. 1)
• Peso molecular (menor que 800)
• Composição e temperatura da barreira
• Carga do composto (barreiras não permeáveis a íons)
Transporte por lipídios (compostos muito lipofílicos)
Processos de Penetração
Consequência geral de difusão através de barreiras naturais (função de 
Kow). Lipídios podem ser absorvidos no intestino em associação com 
gorduras.
Penetração em diferentes organismos:
- Vertebrados e invertebrados terrestres: penetração pelo tegumento 
(para invertebrados é ainda mais importante) ou canal alimentar. Inala-
ção é importante em algumas circunstâncias.
- Vertebrados e invertebrados aquáticos: penetração por superfície res-
piratória ou pele. Penetração via alimentar também pode ser relevante, 
particularmente no caso de predadores do topo de cadeias alimentares 
marinhas.
Obs: no caso de mamíferos, há possibilidade de transferência placen-
tária via leite (mamíferos) ou via lipídios no desenvolvimento embrion-
ário.
- Plantas: absorção através de cutícula ou raízes.
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
28
Via de penetração:
a) pela cutícula (insetos): 
 - modos de entrada:
 - transporte lateral: via sistema traqueal;
 - difusão através do integumento: similar a mamíferos;
 - fatores determinantes da taxa de penetração cuticular:
• solvente
• polaridade do inseticida (estrutura cero-aquosa)
• composição cuticular (varia de acordo com espécie, população e 
dieta)
b) pelo intestino:
 - importante via se for feita ação por ingestão ou sistêmicos
 - menos estudos sobre o caso
 - geralmente alta polaridade favorece penetração (exemplo: para-
tiom > aldrim)
 - correlação baixa ou inexistente entre taxas de penetração via oral 
e dérmica em mamíferos
c) por membranas:
 - estrutura de membranas: modelo do mosaico fluido de Singer & 
Nicholson
 - coeficiente de particição (Kow): boa correlação com taxa de penet-
ração
 - ionização: membranas pouco permeáveis a íons; ionização função 
de pKa (log negativo da constatnte ácida de dissociação) e pH do meio. 
Grau de ionização é dado pela equação de Henderson-Hasselbalch:
Ácidos: log {[forma não ionizada]/[forma ionizada]} = pKa - pH
Bases: log {[forma ionizada]/[forma não ionizada]} = pKa – pH
 Exemplo: ácido benzóico (ácido fraco, pKa = 4) em pH 8:
 log [não ionizada]/[ionizada] = 4-8 ; 
[não ionizada]/[ionizada] = 10-4 = 0.0001 (forma ionizada é 1000x maior 
que não ionizada para condição acima descrita);
 
Cinética de penetração cuticular (insetos):
- Determinação experimental da taxa de penetração:
• Tempo médio de penetração (T1/2): tempo necessário para que 
50% do composto tenha penetrado no organismo;
• Relação entre T1/2 e taxa constante de penetração (k):
 T1/2 = ln 2 /k = 0.693/k
- Tipos de modelo de penetração cuticular:
• Monofásica: taxa de penetração constante com o tempo
• Bifásica: duas taxas diferenciadas, uma mais rápida e uma mais 
lenta
• Multifásica: perfil curvilíneo com o tempo, tornando inadequado o 
cálculo de T1/2
Processos de Distribuição
Vertebrados:
- Via corrente sanguínea, o líquido linfático e distribuição vai depender 
de solubilidade de xenobiótico. Absorção vai acontecer no intestino e 
muito do composto vai ser retido no fígado (ao contrário que ocorre com 
inalação):
Compostos muito lipofílicos (alto Kow) ficam associados a lipoproteínas 
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
29
e membrana de células sanguíneas (baixa tendência de se dissolver 
em água)
Compostos polares (baixo Kow) tendem a se dissolver na água e ficam 
menos associados a lipoproteínas e membranas de células sanguíneas.
Invertebrados: 
- Distribuição via hemolinfa. Caso contrário acontece de forma similar 
a mamíferos
Plantas:
- Via floema (transporte simplástico)
- Via xilema (transporte apoplástico)
7.3) Armazenamento
Xenobióticos podem ser alocados a posições em que não são capazes 
de interagir com seus sítios de ação e não são sujeitos a metabolismo. 
Ambientes lipofílicos (especialmente gorduras, mas também micelas li-
poprotéicas e membranas celulares) não possuem sítios de ação ou 
enzimas para interagir com xenobióticos. Mobilização rápida de gor-
dura, contudo, pode possibilitar a liberação de xenobióticos no sangue. 
Isso possibilita a ação tóxica e degradação destes (exemplo: inseticidas 
clorados do grupo do DDT e análogos).
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
30
8.1) Estrutura das Plantas
Cutícula: natureza lipídica.
Células: com parede celular e protoplasma envolvido por plasmalema; 
vacúolo correspondendo a 90% da célula (envolvido por tonoplasto).
Sistemas vasculares: 
- Espaços extra-protoplásmicos (via apoplasto):
• Espaços inter-celulares.
• Vasos xilemáticos (sucção-transpiração; estrias de Caspari).
- Espaços protoplásmicos (via simplasto):
• Por plasmodesmata.
• Vasos floemáticos (teoria de Münch: açúcar entra ativamente nas 
células e água entra por gradiente osmótico gerando pressão hidro-
stática; com a remoção do açúcar em algumas regiões há a criação 
de um fluxo de águae açúcares).
8.2) Propriedades Físico-Químicas dos Inseticidas
Lipofilicidade: obtida a partir do coeficiente de partição água-octanol 
(Kow). Kow = [inseticida em octanol]/[inseticida em água]. Kow < 1, mais 
afim à água.
- Normalmente usa-se log Kow para reduzir variação (em geral fica entre 
–2 e 7)
- Funções tio-éter (R1-S-R2) são normalmente oxidadas no solo e plan-
tas resultando em formas sulfóxido (R1-SO-R2) e sulfona (R1-SO2-R2) 
de maior atividade inseticida e menos lipofílicas;
- Kow pode ser estimado a partir da solubilidade do composto em água:
 log WS = - log Kow – 0,01 (Tm – 25)
Onde:
 
WS = solubilidade em água (moles/L).
Tm = temperatura do ponto de fusão do composto em oC.
Ionização (importante para ácidos fracos como herbicidas): depende da 
Constante de ionização (Ka).
8.3) Absorção de Inseticidas pelas Raízes
Mais lipofílico, mais absorvido
8 Inseticidas no Indivíduo:Translocação em Plantas
Inseticida sistêmico: inseticida capaz de se translocar na 
planta.
Importância: controle eficiente de insetos a menores do-
ses e usando sistema mais seletivo de aplicação.
Atenção
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
31
8.4) Translocação de Inseticidas Via Xilema (para Folhas)
Função de Kow:
- log Kow < - 0,5: inseticida não é absorvido por raízes.
- log Kow > 4,0: não atravessam membranas (muito lipofílicos).
- log Kow 2,0: membranas permeáveis e absorvido por raízes (em 
solos com matéria orgânica, log Kow entre 1 e 1,5 propicia melhor trans-
locação).
8.5) Penetração de Inseticidas pela Folha
Polares penetram bem ao contrário do que se imaginava (por micropo-
ros e estômatos).
Arranjo da cutícula de plantas:
- Microporos: podem facilitar penetração de compostos polares
• Polaridade (log Kow 1,0; entre – 0,5 e 2,5): rápida penetração, en-
quanto compostos com log Kow > 2,5 são retidos.
• Peso molecular acima de 250 possuem baixa capacidade de pen-
etração.
- Estômatos: muito discutido
• Parece ser importante para penetração de compostos polares (câ-
maras estomatais não possuem cera).
8.6) Translocação de Inseticidas no Floema (para Raízes)
- Importância: controle mais eficiente de pragas do sistema radicular
Boa translocação:
- Compostos ionizáveis: penetram no floema na forma não ionizada e 
se ionizam nele, não saindo dos vasos.
- Compostos não ionizáveis: polares (log Kow < - 0,5): penetram em va-
sos, mas só os com baixa permeação por membranas ficam retidos nos 
vasos e chegam às raízes.
- Compostos lipofílicos com log Kow  2,0: escapam do floema para o 
xilema, não sendo eficientemente translocados via floema.
- Compostos lipofílicos com log Kow > 2,0: aderem-se às constituintes 
dos tecidos vegetais, portanto não sendo translocados.
~~
~~
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
32
9.1) Introdução à Neurofisiologia
Agregações de corpos celulares de 
neurônios são denominados gân-
glios.
Agregação e interconexão de gân-
glios formam o sistema nervoso cen-
tral de insetos; o remanescente do 
sistema nervoso é chamado sistema 
nervoso periférico, tendo-se ainda o 
sistema nervoso visceral;
A função do sistema nervoso é trans-
mitir informações ao corpo e integrá-
las por meio de impulsos elétricos;
Organização:
- Sistema nervoso central: cérebro e cordão nervoso ventral.
- Sistema nervoso periférico: formado por células nervosas senso-
riais (ou receptoras) e motoras.
- Sistema nervoso visceral: consiste de uma série de pequenos gân-
glios distintos conectados ao sistema nervoso central e órgãos ou glân-
dulas internas.
- Sistema nervoso central é o centro de integração do sistema nervoso, 
sendo composto por milhares de neurônios interconectados (gânglios).
- Sistema periférico de insetos não possui gânglios e é somático (reage 
9 Inseticidas no Indivíduo(Toxicodinâmica)
O sistema nervoso dos insetos é composto por células 
nervosas ou neurônios, que são formados por uma região 
chamada corpo celular, que possui terminações ramificadas 
chamadas dendritos (onde é recebido o estímulo nervoso), 
e uma região alongada chamada axônio, que possui arbo-
rizações terminais por onde são transmitidos os estímulos 
nervosos (Figura 5).
Atenção
 
 
Figura 5: Tipos de neurônios [Fon-
te: Chapman, 1998]
Figura 6: Esquema representativo do sistema nervoso de inse-
tos [Fonte: Nation, 2002].
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
33
a estímulos ambientais através de respostas musculares – a rota de 
recepção do estímulo é chamada aferente e a de resposta a ele é cha-
mada eferente).
A parte autônoma do sistema nervoso (visceral) parece ser controlada 
principalmente por hormônios produzidos em nível de sistema nervoso 
central.
Eventos axônicos e condução do estímulo excitatório
- Membrana do axônio no estado de repouso é permeável ao K+ e im-
permeável ao Na+, o primeiro mantendo-se em alta concentração no 
interior da célula e o segundo no exterior.
- Membrana permanece polarizada no estado de repouso e o potencial 
da membrana em repouso é próximo ao potencial de equilíbrio do K+ 
(-50 a –70 mV), pois a membrana é permeável quase que exclusiva-
mente a este íon no estado de repouso.
- Mediante estímulo, os canais de K+ da membrana se fecham e os 
de Na+ se abrem permitindo um fluxo de Na+ para o interior da célula, 
despolarizando-a até atingir um pico positivo próximo ao potencial de 
equilíbrio do Na+
- Atingindo-se o pico deste “potencial de ação” desencadeado por um 
estímulo, os canais de Na+ se fecham e os de K+ vão se abrindo lenta-
mente, até ser restabelecido o potencial elétrico de repouso (membrana 
polarizada).
- A bomba de Na+-K+ transporta o excesso de Na+ do interior para o 
exterior do axônio, e K+ para o interior do mesmo, restabelecendo o 
equilíbrio químico da célula na fase de repouso.
- O impulso se propaga ao longo do axônio até atingir a extremidade do 
mesmo, onde a transmissão passa de elétrica para química na sinapse.
Eventos
axônicos
Eventos
axônicos
Eventos
sinápticos
Eventos
axônicos
Eventos
axônicos
Eventos
sinápticos
 
Figura 7: Esquema de condução de estímulo nervoso.
Figura 8: Esquema de eventos 
axônicos na condução do estímu-
lo excitatório, indicando o poten-
cial de ação (a) e a propagação 
do mesmo ao longo do axônio (b) 
[Fonte: Chapman, 1998].
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
34
Eventos sinápticos na condução do estímulo excitatório
- Sinapse é a fenda que separa duas células nervosas.
- A transmissão do impulso nervoso deve atravessá-la para que se pro-
pague, o que é conseguido através da liberação de neurotransmissores 
na membrana pós-sináptica.
- Estes neurotransmissores migram pela fenda e atingem receptores 
específicos na membrana pós-sináptica, onde desencadeiam novos po-
tenciais de ação.
- Canais de Ca++ na membrana pré-sináptica modulam a liberação das 
vesículas com neurotransmissores na sinapse.
Neurotransmissores:
- Acetilcolina: excitatório, presente no sistema nervoso central.
- Glutamato: excitatório, presente em junções neuromusculares.
- Octopamina: excitatório, associado a neurônio dorsal mediano despa-
reado.
- GABA: inibitório, presente no sistema nervoso central de insetos e 
junções neuromusculares.
Estímulo inibitório
- Estímulo inibitório leva a uma hiperpolarização da membrana do axô-
nio através do fluxo de íons Cl- para o interior da membrana via canais 
de Cl.
- Efeito inibitório bloqueia o excitatório.
- Neurotransmissor envolvido em sinapses inibitórias é o ácido 
-aimnobutírico (GABA).
 
Figura 9: Esquema ilustrativo da condução de estímulo nervoso 
na sinapse. Representação genérica [Fonte: Nation, 2002].
Figura 10: Síntese geral da condução de 
estímulos nervosos. [Fonte: Eto, 1990]
 
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas35
9.2) Inseticidas Neurotóxicos: Que Agem nos Canais de Sódio
Mecanismos de Ação do DDT e Piretróides
Potenciais de ação repetitivos são desencadeados quando a despola-
rização atinge um limite. Os insetos eventualmente morrem devido à 
hiperexcitação.
Observação: este é o sítio principal de ação de DDT e piretróides que, 
no entanto, também agem em outros sítios (secundários) como o siste-
ma GABA, receptores de Ach ativados por Ca++ e ainda interferem com 
a função reguladora do Ca++.
Diferenças entre a ação de DDT e piretróides
- DDT e análogos comportam-se como piretróides tipo I, apesar de 
possuírem estruturas bem distintas. A ação deles tem se correlacionado 
bem com a toxicidade dos mesmos e à existência do mecanismo de 
resistência a inseticidas comumente referido como KDR.
DDT e análogos e os piretróides (tipo I e II) parecem se 
ligar a um dos sítios (S2, 3, 5 ou 6) da subunidade , modi-
ficando individualmente os canais de Na+ e mantendo-os 
abertos por período mais longo de tempo. Aumento do perí-
odo de abertura dos canais de Na+ levam a um aumento do 
fluxo de Na+ para o interior da membrana e a prolongação 
da fase de despolarização após o pico do potencial de ação 
que é atingido normalmente (Figura 11)
Atenção
 
Figura 11: Modificação de potencial de ação 
frente a ação de DDT.
Piretróides Tipo I Piretróides Tipo II
Sem grupo cianofenoxibenzil Com grupo cianofenoxibenzil
Ex: alletrina, tetrametrina e resmetrina Ex: deltametrina, cipermetrina e fenvalerato
Sintomatologia de envenenamento:
inquietação => descoordenação => 
protração => paralisia nos sintomas 
de insetos e indução de descargas 
elétricas repetitivas no cordão nervoso 
(quando cerca de 10% dos canais de 
Na+ são modificados pelo inseticida)
Sintomatologia de envenenamento:
ataxia (falta de coordenação) => aces-
sos (ataques) => intensa hiperativida-
de => bloqueio da produção do poten-
cial de ação sem indução de descargas 
repetitivas 
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
36
A sintomatologia do DDT e análogos é a mesma de piretróides tipo I 
e ambos apresentam coeficiente negativo de temperatura (o que nem 
sempre acontece com piretróides tipo II).
Piretróides tipo II apresentam sintomatologia distinta, mas o mecanismo 
de ação é o mesmo. A diferença se baseia apenas no fato dos piretrói-
des tipo II serem mais potentes, forçando a manutenção dos canais 
de Na+ abertos por mais tempo e levando ao bloqueio da produção 
do potencial de ação sem induzir descargas elétricas repetitivas. São 
estereoespecíficos.
Mecanismos de toxicidade seletiva de piretróides a mamíferos e insetos
a) coeficiente negativo de temperatura:
• mamíferos (homeotérmicos) diferentes de insetos (pecilotérmicos).
b) taxa metabólica (global): 2-3 vezes maior em mamíferos.
c) diferenças nos canais de Na+: de insetos são mais sensíveis.
d) taxa de recuperação: é mais rápida em mamíferos após lavagem.
e) tamanho: mamíferos são maiores, mais tempo para destoxificação 
até atingir sítio de ação.
Mecanismo de Ação de Oxadiazinas
- Inseticidas derivados das pirazolinas (ou dihidropirazóis) sintetizadas 
na década de 80 pela Rohm and Haas Company.
- Modo de ação distinto de piretróides e DDT, porém atuando no mesmo 
alvo (i.e., canais de Na+).
- Grupo de compostos ainda em desenvolvimento, com apenas um re-
presentante comercial (indoxacarb).
A oxadiazina indoxacarbe demanda ativação no organis-
mo para sua ação tóxica. Após esta bioativação (uma des-
carbometoxilação; perda de grupo CO2CH3), o composto 
ativado mostra potente atividade bloqueadora de canais de 
Na+. O bloqueio de potências de ação por esse composto é 
dependente de voltagem (Figura 12)
Atenção
 
Figura 12: Registro de potencial de ação mediante 
ação de indoxacarbe. [Fonte: Wing et al., 1998]
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
37
9.3) Inseticidas Neurotóxicos: que Agem nos Receptores Sinápti-
cos
a) Inseticidas que Agem nos Receptores de Acetilcolina
Mecanismo de ação da nicotinóides e neonicotinóides
Estes inseticidas imitam o neurotransmissor ACh e competem com ele 
por seus receptores (são agonistas da ACh, ou seja, imitam sua ação ape-
sar de possuírem fórmulas estruturais bem distintas do composto original) 
(Fig. 13). Contudo, ao contrário da ACh, nem nicotina e nem os neonicoti-
nóides são susceptíveis à hidrólise enzimática pela acetilcolinesterase. As-
sim, a interação entre eles continua e os AChR levam à hiperexcitação do 
sistema nervoso, causando perda da coordenação muscular, convulsões 
e, finalmente, à morte por falha respiratória (no caso de vertebrados). Em 
insetos, ao contrário de vertebrados, esses inseticidas agem em gânglios 
do sistema nervoso central, pois não há AChR no sistema nervoso perifé-
rico desses animais.
Mecanismo de ação de spinosinas
São chamados moduladores dos receptores (nicotínicos) da ACh por 
também levarem à abertura de canais iônicos na membrana pós-sináptica 
e à condução do estímulo nervoso. Contudo, seu sítio de ligação nos re-
ceptores da ACh parece ser diferente do de nicotinóides e neonicotinóides.
Spinosinas também parecem agir sobre receptores GABA de neurônios 
pequenos no sistema nervoso central de insetos, comprometendo o funcio-
namento destes.
Mecanismo de ação de nereistoxina e derivados 
Cartape, bensultape e thiociclam são os inseticidas derivados de ne-
reistoxina, que aparentemente demandam bioativação para expressão de 
efeito tóxico, atualmente em uso que, aliás, tem declinado com o cresci-
mento dos neonicotinóides.
A ação da nereistoxina e derivados é também nos AChR. Eles, ao con-
trário dos nicotinóides, agem como antagonistas (parciais) da ACh, compe-
tindo com ela por seus receptores e inibindo os mecanismos de aumento 
da condutância dos íons Na+ e K+ na membrana pós-sináptica. Esses in-
seticidas paralisam os insetos, sem excitação, e bloqueiam a transmissão 
sináptica.
 
Figura 13: Ilustração do acoplamento alternativo de nicotina 
em substituição à acetilcolina frente ao receptor desta em 
sinapses excitatórias.
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
38
b) Inseticidas que Agem nos Receptores de Octopamina
Octopamina é um neurotransmissor excitatório de ocorrência pontual 
no sistema nervoso central e periférico de insetos. Receptores de octopa-
mina foram subdivididos em três grupos em termos de suas características 
farmacológicas: OA1, OA2A e OA2B.
Receptores de octopamina parecem ser os sítios primários de ação das 
formamidinas (p.ex., clordimeforme e amitraz). Parece que esses compos-
tos agem como agonistas da octopamina ligando-se a seus receptores e 
aumentando o estado de excitação do organismo-alvo. Esses inseticidas 
têm ainda importante ação como disruptores comportamentais, caracterís-
tica importante no controle de lagartas, ácaros e carrapatos.
c) Inseticidas que Agem nos Receptores de GABA
 
Mecanismo de ação do BHC (= HCH), ciclodienos e fenilpirazóis 
(fipronil)
BHC e ciclodienos ligam-se ao sítio de ligação dos receptores/canais 
GABA individuais, induzindo uma rápida mudança conformacional do canal 
para o estado dessensibilizado, suprimindo o fluxo de Cl- para o interior da 
membrana e levando os insetos à eventual morte por hiperexcitação. Os 
sítios exatos de ligação do BHC e ciclodienos ainda não são conhecidos.
Mecanismo de ação das avermectinas e milbemicinas
Ambos grupos são agonistas do GABA e ligam -se aos receptores dele, 
estimulando o fluxo de Cl- para o interior da membrana. Essa ação acaba 
por levar a um bloqueio na transmissão do estímulo nervoso, imobilização 
e paralisia, seguidas por eventual morte do organismo. O sítio exato de 
ação desses inseticidas ainda não é conhecido, mas eles também parecem 
agir diretamente sobre os canais de Cl-, aumentando o fluxo desse íon parao interior da membrana.
9.4) Inseticidas Reguladores de Crescimento de Insetos
a) Controle hormonal da metamorfose e ecdise de insetos
 
Figura 14: Esquema do controle hormonal da muda 
em insetos [Fonte: Gullan & Cranston, 1994]
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
39
Hormônio protoraxicotrópico (PTTH, referido no passado como hormô-
nio cerebral) é provavelmente um peptídeo pequeno produzido pelas célu-
las neurosecretoras do cérebro e armazenada nos corpora cardiaca.
Ecdisona (ou hormônio de muda) é liberado da glândula protoráxica 
em resposta ao PTTH. Esse é um pro-hormônio que posteriormente é me-
tabolizado à sua forma ativa (2-hidroxiecdisona) no corpo gorduroso dos 
insetos.
Hormônio juvenil (HJ) é produzido nos corpora allata mediante ativação 
por PTTH.
HJ, bem como ecdisona e PTTH, são vitais para o processo de cresci-
mento e desenvolvimento de insetos.
Reguladores de crescimento de insetos (RCI) são compostos que inter-
ferem com o crescimento e desenvolvimento normal de insetos.
Grupos principais de RCI:
- Inibidores da formação de cutícula.
- Substâncias que alteram a ação de hormônios reguladores de cresci-
mento.
b) Inibidores da Formação de Cutícula
Quitina e sua biossíntese:
A quitina é um polissacarídeo formado por unidades de N-acetil gluco-
samina (com algumas D-glucosaminas) ligadas por ligações glicosídicas 
do tipo -1,4.
A biossíntese de quitina envolve um processo de polimerização catali-
sado pela enzima quitina sintetase.
Inseticidas inibidores da formação de cutícula
a) Uréias substituídas (aciluérias ou benzoilfeniluréias): “texto-desta-
que” estudos difíceis, mas hipótese mais provável é de que estes compos-
tos atuem interrompendo a síntese e/ou transporte de proteínas específi-
cas requeridas para agrupamento de monômeros de N-acetil glucosamina 
no polímero de quitina. 
Outros sítios de ação podem também estar envolvidos, como:
- Inibição da quitina sintetaze no último passo da biossíntese de quitina.
- Ativação de quitinase, enzima presente no fluido de muda responsável 
pela quebra da cutícula antiga para que seja (parcialmente) reabsorvida.
- Aumento da atividade de fenoloxidase, enzima envolvida no endureci-
mento e escurecimento da exocutícula.
Figura 15: Pupal normal (esquer-
da) e pupa mal-formada devido à 
exposição ao inibidor da formação 
de cutícula. [Fonte: Pedigo, 1989]
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
40
Exemplos: diflubenzurom, flufenoxurom, pemflurom e triflumurom; efe-
tivos contra Lepidoptera.
b) buprofezina: interfere na deposição de cutícula e afeta metabolismo 
de ecdisteróides. Mecanismo ainda não conhecido. Efetivo contra sugado-
res.
c) nikkomicina e DU 19111: bloqueiam síntese de quitina (parecem agir 
na quitina sintetase).
d) ciromazina: Afeta o metabolismo de epiderme, parece afetar esclero-
tização. Efetivo contra Diptera.
c) Substâncias que Afetam a Ação de Hormônios Reguladores de Cres-
cimento:
Juvenóides:
São análogos dos HJs. Uso como inseticida especulado em 1956 por 
Williams, e em 1965 a ação do primeiro análogo foi reportada (juvabiona ou 
fator papel, por Sláma). Efeitos fisiológicos dos análogos do HJ:
- Efeito deles normalmente não diferenciado dos de HJ.
- Efeito principal durante muda de larva à pupa.
- Afetam sistema endócrino e podem levar à morfogênese anormal 
(p.ex., metopreno inibe liberação de PTTH do cérebro, inibe atividade da 
glândula protoráxica no início do último instar larval, mas a estimula antes 
da pupação).
- Afetam reprodução, interferindo na deposição de vitelogenina nos ovó-
citos.
- Afetam embriogênese, bloqueando o desenvolvimento do embrião 
(efeito ovicida).
 
Atuam como agonistas de HJ, interferindo com sua ação modulatória 
sobre ecdisona. Afeta transcrição durante o período de muda e parecem se 
ligar a receptores distintos do HJ, mas com efeito semelhante. A expressão 
gênica alterada compromete o desenvolvimento e funcionamento do orga-
nismo, levando à sua morte. Afetam também o remodelamento do sistema 
nervoso na muda para adulto.
Figura 16: Foto de abdomem de percevejo onde foi 
aplicado juvenóide no formato das letras do fisiolo-
gista inglês Prof. Vincent B. Wigglesworth. [Fonte: 
Nijout, 1994].
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
41
Exemplos: 
- Juvenóides estruturalmente mais semelhantes estruturalmente ao HJ: 
metopreno, hidropreno, quinopreno (mais usados contra Diptera)
- Compostos mais recentes (+ potentes, + estáveis sob luz solar e com 
uso agrícola): fenoxicarbe e piriproxifem.
Compostos desenvolvidos baseando-se no princípio da 
ação antagônica; Primeiro princípio ativo deste tipo foi re-
portado por Bowers em 1976 (extrato de Ageratum housto-
nianum – precoceno I e II). Ação principalmente em hemime-
tábolos e alguns coleópteros.
Atenção
Grupos de compostos anti-HJ quanto ao modo de ação:
a) Competem por receptores dos corpora allata: allatostatina e gonado-
tropina.
b) Injúria dos corpora allata: precoceno I e II.
c) Interferem na síntese de HJ:
1. Nos passos iniciais (principal): fluoromevanolato, compactina, imi-
dazoles ETB.
2. Nos passos finais: butóxido de piperonila.
Agonistas de Ecdisona
Disacilhidrazinas (= bisacilhidrazinas) são agonistas não-esteroidais 
da 20-hidroxiecdisona que exibem sua ação inseticida via interação com 
as proteínas receptoras da ecdisona em insetos (complexo receptor EcR/
USP).
Seus efeitos em insetos são devidos a esta interação com o complexo 
receptor EcR/USP e sua persistência nos tecidos do inseto, persistência 
essa que possibilita a expressão de genes e eventos comportamentais de-
pendentes de sua presença, como:
- Bloqueio da expressão de DOPA-descarboxilase para esclerotização.
- Prevenção do desencadeamento do comportamento de eclosão.
Esses compostos foram obtidos a partir de 1983 pela Rohm and Haas 
e os compostos do grupo atualmente disponíveis são:
• Tebufenozide
• Halofenozide
• Metoxifenozide
• Cromafenozide
9.5) Inseticidas que Interferem no Metabolismo Energético
Inseticidas que inibem o metabolismo energético podem 
ser classificados em quatro tipos: 1) bloqueadores do ciclo 
dos ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs), 2) inibidores da 
cadeia de transporte de elétrons, 3) desacopladores da fos-
forilação oxidativa, e 4) inibidores da síntese de ATP.
Atenção
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
42
a) Bloquadores do Ciclo dos Ác. Tricarboxílicos (TCA ou Krebs)
O ciclo TCA constitui parte importante do processo respiratório. Ele uti-
liza as substâncias de reserva acumuladas no organismo para a produção 
de energia para a síntese de componentes celulares, assim como gás car-
bônico e água. É na matriz (interior) mitocondrial que ocorrem as reações 
do ciclo TCA.
Compostos fluorados
O principal grupo de compostos bolqueadores do ciclo TCA são os in-
seticidas fluorados (organofluorados, como fluoroacetamida, e fluoro de-
rivados de fitoesteróis, como o 29-fluorostigamsterol). Esses compostos 
são hidrolizados no organismo pela enzima amidase, que libera ácido flu-
oroacético, metabolicamente convertido em ácido fluorocítrico – princípio 
tóxico que inibe a enzima aconitase no cilco TCA. A inibição dessa enzima 
leva ao acúmulo de citrato no organismo. A conitase de insetos hidroliza 
fluoroacetamida mais eficientemente que em mamíferos, podendo ser este 
um aspecto de seletividade desse grupo de compostos sem utilização co-
mercial no momento.
b) Inibidores da cadeia de Transporte de Elétrons
No ciclo TCA são produzidos nucleotídeos reduzidos (NADH e FADH2) 
que, nas cristas mitocondriais, passam pela cadeia transportadora de elé-
trons, liberando energia no processo (a ser usada síntese de ATP), e água 
(formada pela liberação dos prótons H+ e oxigênio). Elétrons são transfe-ridos de NADH a O2 através de uma cadeia de três grandes complexos 
protéicos chamados:
- NADH-Q redutase (complexo I)
- Citocromo redutase (complexo II)
- Citocromo oxidase (complexo III)
Elétrons são carreados do comple-
xo I para o II pela forma reduzida da 
ubiquinona (= coenzima Q), que tam-
bém carreia elétrons do FADH2 para o 
citocromo redutase (complexo II). Cito-
cromo c, uma pequena proteína, trans-
fere elétrons do complexo II para o III, 
o componente final da cadeia.
 
Figura 17: Esquema geral do metabolismo energético aeróbico. 
Sítio I
Sítio II
Sítio III
Sítio I
Sítio II
Sítio III
 
Figura 18: Cadeia de transporte 
de elétrons indicando os três 
sítios que a constituem.
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
43
Inseticidas inibidores do complexo I:
- Rotenona e piericidinas (naturais; piericidida é produto de fermenta-
ção de Streptomyces mobaraensis).
Acaricidas METI (“mitochondrial electron transport inhibition”):
- Femproximato, fenazaquina, piridabem, pirimidifem, tebufempirade, 
tolfempirade.
- Compostos inibidores da NADH: ubiquinona oxidoredutase.
- Principal sítio de inibição da cadeia de transporte de elétrons.
Inseticidas inibidores do complexo II:
- Hidrametilnom: inseticida usado contra baratas e formigas.
- Dicofol: acaricida análogo do DDT, mas modo primário de ação é como 
inibidor do complexo II da cadeia de transporte de elétrons (que é sítio se-
cundário de ação do DDT).
Inseticidas inibidores do complexo III
O fluacripirim foi o primeiro acaricida, derivado de um grupo de fungici-
das, que atua inibindo o complexo III da cadeia de transporte de elétrons A 
dificuldade inicial no desenvolvimento de compostos que atuam neste sítio 
era a alta toxicidade a mamíferos normalmente associada a eles, que se 
conseguiu reduzir com o fluacripirim.
O acequinocil é um pro-acaricida muito lipofílico, cujo metabólito desa-
cilado com seu grupo hidroxila livre é um potente inibidor do complexo III 
da cadeia de transporte de elétrons.
A fosfina também parece atuar na citocromo oxidase, inibindo essa en-
zima, mas tal mecanismo ainda não está bem elucidado. Isso pode aconte-
cer via formação de formas reativas de oxigênio (i.e., radicais livres).
Inibidores da fosforilação oxidativa
O diafentiuron e acaricidas organoestânicos (azociclotina, cihexatina e 
óxido de fembutatina) são inibidores da fosforilação oxidativa que interrom-
pem a formação de ATP. Contudo, o sítio de inibição destes compostos não 
é ainda conhecido.
c) Desacopladores da Fosforilação Oxidativa
Normalmente esses desacopladores são compostos acídicos com a 
habilidade de destruir o gradiente de prótons da membrana mitocondrial, 
permitindo a passagem de prótons através dela. Como o gradiente de pró-
tons é necessário para a produção de ATP (teriam de penetrar na matrix 
mitocondrial através da aporção Fo da ATPase-H+ para a síntese de ATP), 
estes compostos desacoplam a fosforilação oxidativa da cadeia de trans-
porte de elétrons.
Os antigos dinitrofenóis eram compostos de atividade tóxica geral que 
atuam desta forma. Contudo, recentemente desacopladores seletivos vêm 
sendo desenvolvidos.
Exemplos:
- Clorfenapir: pró-inseticida ativo contra lagartas e sugadores.
- Acaricida DNOC (4,5-dinitro-o¬-cresol) e pro-pesticidas dinocap e di-
nocton.
- Sulfonamidas fluorinadas: sulffluramida é principal exemplo (uso em 
isca formicida no Brasil).
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
44
e) Inibidores da Formação de ATP
O sistema respiratório possui numerosos carreadores de elétrons, 
como os citocromos. A transferência passo a passo de elétrons do NADH 
ou FADH2 para O2 através destes carreadores leva ao bombeamento de 
prótons para fora da matriz mitocondrial. Com isso, uma força movida a 
prótons é gerada consistindo de um gradiente de pH e o potencial elétrico 
transmembrânico. ATP é sintetizado quando os prótons migram de volta à 
matriz mitocondrial através de um complexo enzimático formado pela enzi-
ma ATPase F1F0 dependente de Mg+2.
Figura 19: Esquema de uma mi-
tocôndria indicando a ocorrência de 
protonação ao longo de sua membra-
na pela ação da cadeia de transporte 
de elétrons e extrusão de prótons 
pela ATPase F1F0, possibilitando 
formação de ATP.
 
9.6) Inseticidas que Atuam no Intestino e Outros
a) Inseticidas que Atuam no Intestino
O sistema digestivo e o processo de digestão são alvos de inseticidas 
biorracionais, ou mesmo biopesticidas, como referidos por alguns. Dois 
grupos de proteínas tóxicas se destacam a esse respeito:
- Toxinas de Bacillus thuringiensis
- Inibidores de protease
Toxinas de Bacillus thuringiensis
Bacillus thunringiensis é uma bactéria aeróbica, gram-positiva, forma-
dora de esporos que é comumente encontrada no ambiente. Produz uma 
série de toxinas inseticidas, sendo a principal a -endotoxina, cristal protéi-
co produzido durante esporulação. O uso desta bactéria teve início na dé-
cada de 50 e formulações comerciais da mesma ainda persistem no mer-
cado para controle de mosquitos e lagartas. Contudo, na década de 80, seu 
potencial de uso foi expandido graças à manipulação genética.
 As -endotoxinas constituem-se numa família de proteínas (aparente-
mente glicoproteínas) sintetizadas como moléculas grandes cristalizadas 
como inclusão parasporal. Três faixas de tamanho (massa molecular) são 
reconhecidas e ligadas a diferentes famílias:
- 125-138 kda: famílias codificadas como cryI (eficaz contra Lepidopte-
ra) e cryIV (eficaz contra Diptera).
- 65-75 kda: famílias cryII (p/ Diptera e Lepidoptera), cryIII (p/ Coleopte-
ra) e cryIV (p/ Diptera).
Compostos naturais como a oligomicina (produzindo 
pelo actinomiceto Streptomyces diastachromogenes) inibem 
a ATPase, interagindo com uma proteína hidrofóbica de sua 
porção F0, o que causa a inibição do fluxo de prótons e tam-
bém uma alteração na conformação da ATPase-F1. O acaricida 
organossulforado propagite também atua inibindo a ATPase.
Atenção
BAN 501: Toxicologia de Inseticidas e Acaricidas
45
- 25-28 kda: cyt (p/Diptera).
As toxinas cry têm origem comum e são empacotadas em inclusões 
visíveis em microscópio de luz. Normalmente as inclusões contêm mais 
de uma proteína. Cyt normalmente agrega-se como trímero ou tetrâmero, 
aparentemente por pontes dissulfeto;
Modo de ação: 
As inclusões cristalizadas são dissolvidas no intestino (médio) do in-
seto, liberando as protoxinas, que são proteoliticamente convertidas (i.e., 
ativadas por proteases) a peptídeos tóxicos de menor tamanho (pH alcalino 
parece importante). Os fragmentos ativos são de tamanho variado (27 kda 
para cyt, até 60-70 kda para cry). O modo de ação da toxina ativada está 
ligado à sua estrutura tridimensional. O fragmento ativo constitui-se de uma 
porção tóxica (formadora de poro na membrana) e uma porção de ligação à 
célula. Baseado em estudos de cristalografia conduzidos com cryIIIA (ativa 
contra Coleoptera), a toxina ativada possui três porções funcionais. A por-
ção carboxílica constitui-se de um sanduíche de duas folhas- antiparale-
las (- sanduíche; porção III).
Esta porção é mais variável e parece estar envolvida na seletividade da 
toxina, assim como a porção II. A porção II, intermediária entre as porções 
I e III, é formada por três folhas-. É a porção II que se liga aos receptores 
(aparentemente de natureza glicoproteica, mas ainda pouco conhecidos) 
da membrana do epitélio intestinal. Tal ligação leva a uma mudança de con-
formação na porção III e à inserção da porção I (formada por um grupo de 
seis -hélices hidrofóbicas e anfipáticas) na membrana lipídica das células 
intestinais. A inserção da porção III causa mudanças estruturais no poro, 
possibilitando penetração de moléculas cada vez maiores, até a eventual 
lise da célula. A morte acontece