Специальная и тонкая химия
Репелленты на растительной основе
Как комар находит хозяина, почему репеллент действует в паровой фазе, какой компромисс по летучести определяет время защиты и чем «масло лимонного эвкалипта» отличается от эфирного масла лимонного эвкалипта.
Наружные репелленты не убивают и по большей части насекомого не касаются. Они мешают ему вас найти — а значит, это задача обоняния и физической химии.
За чем идёт комар
Поиск хозяина — поведение ступенчатое, и каждая ступень запускается своим сигналом. Углекислый газ выдыхаемого шлейфа действует на большом расстоянии и переводит насекомое в режим активного поиска. Ближе конкретный сигнал дают летучие вещества кожи — молочная кислота, аммиак, короткоцепочечные карбоновые кислоты и 1-октен-3-ол — в соотношениях, различных у разных людей и отчасти задаваемых кожными бактериями. На малой дистанции посадку направляют тепло тела и водяной пар.
Репеллент обязан нарушить одну из этих ступеней до контакта. Описывают два механизма: вмешательство в передачу сигнала обонятельных рецепторов, при котором признаки хозяина маскируются или сигнал спутывается, и прямое избегание, когда насекомое воспринимает сам репеллент как отталкивающий. Для ДЭТА отстаивались оба, и баланс остаётся предметом спора; для растительных терпеноидов обычно предполагают вмешательство на уровне рецептора.
Летучесть и есть весь компромисс
Отсюда следует, что актив работает, находясь в паровой фазе над кожей. Он не барьер, и касаться его не требуется.
Это же требование и ограничивает. Молекула, достаточно летучая, чтобы поддерживать паровой слой, достаточно летуча и для того, чтобы уходить с кожи, а уход ускоряют тепло, ветер и потоотделение — ровно те условия, в которых репеллентом и пользуются. Поэтому длительность защиты определяется давлением пара и неотделима от эффективности. Актив, сделанный менее летучим, держится дольше и отпугивает хуже.
Монотерпены — цитронеллаль, гераниол, лимонен — лежат на высоколетучем краю. Их давление пара намного выше, чем у ДЭТА, поэтому они быстро создают паровой слой и быстро его теряют; в этом физическая причина того, что обычный репеллент на эфирных маслах даёт скорее двадцать минут — час, чем несколько часов. Рецептура способна замедлить убыль — микрокапсулирование, полимерные плёнкообразователи, высококипящие сорастворители, — но упирается в тот же компромисс: всё, что замедляет высвобождение, снижает концентрацию в надкожном пространстве.
Различие, которое важно не перепутать
«Масло лимонного эвкалипта» как зарегистрированный репеллентный актив — это не эфирное масло лимонного эвкалипта. В эфирном масле Corymbia citriodora преобладает цитронеллаль. Обработка этого масла кислотой циклизует цитронеллаль в пара-ментан-3,8-диол (PMD) — более тяжёлый и куда менее летучий диол, и активность несёт именно PMD, обогащённый до заданного уровня.
Различие — это ровно тот же компромисс по летучести, но сделанный намеренно. Более низкое давление пара даёт PMD многочасовую защиту, ставящую его в один диапазон с ДЭТА невысокой концентрации, и это единственный актив растительного происхождения, зарегистрированный EPA США как наносимый на кожу репеллент и рекомендуемый CDC наравне с синтетическими. На неочищенное эфирное масло эта рекомендация не распространяется, а на этикетках оба фигурируют под схожими названиями.
Заявления, которые отсюда не следуют
Носимые пластыри и устройства для зоны защиты сталкиваются с возражением скорее физическим, чем химическим: источник пара, не находящийся на коже, защищает объём вокруг себя, а любое движение воздуха этот объём смещает. Полевые проверки браслетов и пластырей на цитронелле обычно обнаруживали у поверхности кожи слабую защиту или её отсутствие.
Наибольшего скепсиса заслуживают заявления о длительности, потому что стандартная мера — полное время защиты, интервал до первого подтверждённого укуса в контролируемом тесте «рука в клетке» или в поле — определена чётко, и продукт, её не приводящий, делает это по выбору.