Фосмет
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
S -[(1,3-Диоксо-1,3-дигидро-2H - изоиндол-2-ил)метил] O , O -диметилфосфоротиоат | |
| Другие имена
Фосмет
Децемтион Имидатион Имидан Фталофос | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.010.899 |
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 11 Н 12 Н О 4 П С 2 | |
| Молярная масса | 317.31 g·mol −1 |
| Появление | Кристаллы от белого до почти белого цвета |
| Плотность | 1,03 г/см 3 |
| Температура плавления | 72 ° С (162 ° F; 345 К) |
| Точка кипения | Разлагается при >100 °C |
| Фармакология | |
| QP53AF06 ( ВОЗ ) QP53BB03 ( ВОЗ ) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Фосмет — это на основе фталимида несистемный фосфорорганический инсектицид , используемый для обработки растений и животных. В основном его применяют на яблонях для борьбы с яблонной плодожоркой , хотя его также применяют на широком спектре плодовых культур, декоративных растений и винограда для борьбы с тлей , лохами, [ нужны разъяснения ] клещи и плодовые мухи . [ 2 ]
История
[ редактировать ]Первое зарегистрированное применение фосмета было в США в 1966 году, где он применялся на различных культурах, включая фруктовые деревья (яблони, груши, персики) и ореховые деревья (миндаль, грецкие орехи), в качестве средства против различных вредителей , таких как плодожорка, листовертка и другие. Он также зарегистрирован для использования на крупном рогатом скоте, свиньях и собаках для лечения вшей, блох и клещей. Домовладельцы также могут использовать его для обработки деревьев, кустарников и кустарников внутри страны. Фосмет используется во всем мире. [ 3 ]
Структура и реакционная способность
[ редактировать ]Фосмет представляет собой фосфорорганическое соединение, состоящее из фталимида и дитиофосфатного эфира с двумя метильными группами. Структура представляет собой бензольное кольцо, соединенное с имидом, который соединен с дитиофосфатом.
Синтез
[ редактировать ]Фосмет получают реакцией N -хлорметилфталимида с диметилдитиофосфорной кислотой. Первый, в свою очередь, можно получить реакцией фталимида с формальдегидом и хлористым водородом. Фосмет также можно получить конденсацией фталимида с формальдегидом и превращением продукта в хлорид, который реагирует с диметилфосфородитиоатом натрия. [ 4 ]
Механизмы действия
[ редактировать ]Как органофосфат, фосмет конкурентно ингибирует псевдохолинэстеразу и ацетилхолинэстеразу (АХЭ), предотвращая гидролиз и инактивацию ацетилхолина. Его ингибирующее воздействие на фермент АХЭ приводит к патологическому избытку ацетилхолина в организме. [ 5 ] Ацетилхолин накапливается в нервных соединениях, вызывая сбои в работе симпатической , парасимпатической и периферической нервной системы, а также некоторых функций центральной нервной системы . Могут развиться клинические признаки избытка холинергических средств. [ 6 ] [ 7 ] Механизм ингибирования заключается в блокировании фосметом активного центра фермента, связывающего эфирную часть ацетилхолина. [ 6 ]
Если присутствуют признаки ингибирования холинэстеразы, атропин и пралидоксим являются антидотами и могут применяться одновременно. [ 7 ] [ 8 ]
Биотрансформация
[ редактировать ]Поглощение
[ редактировать ]Согласно исследованиям на живых крысах, фосмет всасывается в организме быстро, с почти полной абсорбцией (84,4%) в течение 24 часов после введения дозы. Через 0,5 часа после приема препарата наблюдалось достижение пиковой концентрации в крови и плазме. Элиминация фосмета происходит в два этапа. Первая фаза соответствует распределению соединения в тканях и имеет наблюдаемый период полураспада от 0,2 до 6 часов. Вторая фаза соответствует прямому выведению соединения и имеет значительно более длительный период полувыведения - от 41 до 1543 часов. [ 9 ]
Распределение
[ редактировать ]Распределение соединения можно наблюдать и анализировать при каждой дозировке в различных тканях. Области, которые демонстрируют самый высокий уровень активности, можно найти в печени и цельной крови, поскольку именно здесь происходит основной метаболический процесс. Самый низкий уровень активности соединения наблюдается в костях и жире человека. [ 9 ]
Экскреция
[ редактировать ]Основной путь выведения фосмета - через мочу или фекалии, при этом более 70% соединения выводится через первый и от 4,5% до 9,9% - через второй; видно, что к 12 часам из организма животного выводится более 50% радиоактивности. Также, по-видимому, существует связь между дозой, полученной организмом, и выделением соединения, а также радиоактивностью; в исследованиях на живых животных наблюдалось, что при более высоких дозах выведение соединения происходит значительно медленнее, чем при более низких дозах. И наоборот, сообщается о более высокой радиоактивности при остром воздействии, а не при повторном воздействии. [ 9 ]
Метаболизм
[ редактировать ]В метаболизме фосмета участвуют два основных метаболита, которые образуются и выводятся с мочой: N- (метилсульфинилметил)фталаминовая кислота (U3) и N -метилсульфонилметил)фталамовая кислота (U6). Соединение подвергается ряду различных химических реакций, включая гидролиз тиофосфорила, S -метилирование, гидролиз фталамидного кольца до соответствующей фталамидной кислоты. Процесс заканчивается сульфоксидированием серы посредством FAD-содержащей монооксигеназы либо в сульфоксид (U3), либо в сульфон (U6). Кроме того, анализ фекалий и мочи крыс и тараканов в исследованиях на живых животных показал, что фосмет метаболизируется в печени, окисляя это соединение в фосмет-оксон. Это дополнительно подтверждается исследованием in vitro с использованием микросом печени крысы, для которого C-фосмет инкубируют с указанными микросомами, и подтверждает метаболизм соединения. В результате метаболизма вместе с метаболитами U3 и U6 образуется кислородный аналог Фосмета Фосмет-оксон. [ 9 ]
Побочные эффекты
[ редактировать ]Фосфорорганические инсектициды наиболее широко используются и чаще всего вызывают смертельные отравления людей. Они могут проникать через кожу, и в результате такого воздействия были зафиксированы случаи случайного отравления. Также возможно случайное заражение продуктов питания инсектицидами.
Побочные эффекты фосмета обусловлены ингибированием холинэстеразы. Острое отравление приводит к неконтролируемым движениям мышц. В тяжелых случаях это может привести к судорогам, угнетению дыхания и возможной смерти, если не лечить. [ 10 ]
Эпидемиологическое исследование фермеров, оценивавшее воздействие инсектицидов, показало, что фермеры, применявшие фосмет к животным, имели измеримое воздействие, но уровни были ниже, чем те, которые наблюдались при других применениях пестицидов. Воздействие при вдыхании было незначительным по сравнению с воздействием на кожу, которое происходило преимущественно через руки. Одежда, особенно перчатки, обеспечивала надежную защиту от воздействия. [ 11 ]
Накопление ацетилхолина приводит к появлению симптомов, имитирующих мускариновое, никотиновое действие ацетилхолина и воздействие на центральную нервную систему.
Мускариновые признаки и симптомы включают стеснение в груди, бронхоспазм, брадикардию и сужение зрачков. Усиливается слюноотделение, слезотечение и потоотделение, а также усиливается перистальтика, что приводит к тошноте, рвоте и диарее.
Никотиновые симптомы возникают в результате накопления ацетилхолина в окончаниях двигательных нервов скелетных мышц и ганглиев. При этом возникает утомляемость, непроизвольные подергивания и мышечная слабость, что может повлиять на мышцы дыхания.
Накопление ацетилхолина в ЦНС приводит к различным признакам и симптомам, включая напряжение, тревогу, атаксию, судороги, беспокойство, бессонницу и кому. [ 6 ]
Уход
[ редактировать ]Отравление фосфорорганическими соединениями поддается лечению и облегчению острых симптомов.
Пралидоксим можно назначать для регенерации ацетилхолинэстеразы. Он действует вместо гидроксильной группы серина в ферменте и образует комплекс с фосфорорганическим фрагментом. Его необходимо ввести быстро после отравления. Кроме того, физиологические эффекты накопления ацетилхолина могут быть нейтрализованы введением атропина .
Если атропин и пралидоксим используются в сочетании друг с другом, синергетический эффект будет сильнее, чем при использовании каждого из них по отдельности. [ 6 ]
Токсичность
[ редактировать ]Фосмет является умеренно токсичным соединением, относящимся ко II классу токсичности Агентства по охране окружающей среды. [ 2 ]
Фосмет не вызывает репродуктивной токсичности и маловероятен тератогенный эффект, однако имеющихся данных недостаточно, чтобы сделать однозначный вывод о канцерогенности фосмета. Основным органом-мишенью для Фосмета является нервная система. [ 2 ]
Используя подход предела воздействия (MOE) для оценки риска фосмета, Агентство по охране окружающей среды пришло к выводу, что фосмет, имеющий MOE 100 или выше, практически не вызывает опасений. Основной токсикологической конечной точкой, вызывающей беспокойство у EPA, является ингибирование холинэстеразы; распространенный токсический эффект отравления фосфорорганическими соединениями.
Данных о влиянии фосмета на человека не так много, но было обнаружено, что у крыс ЛД50 этого химического вещества составляет от 113 до 160 мг/кг при пероральном воздействии, а ЛД50 - от 3160 до 4640 мг/кг при воздействии на кожу. . [ 12 ] В таблице ниже показаны уровни ненаблюдаемых побочных эффектов (NOAEL) и наименьшие наблюдаемые уровни побочных эффектов (LOAEL) при кратковременном и долгосрочном воздействии на крыс. [ 13 ]
| НОАЭЛЬ | ЛОЭЛ | |
| Короткий срок | 15 мг/кг/день | 22,5 мг/кг/день |
| Долгосрочный | 1,1 мг/кг/день | 1,8 мг/кг/день |
Здоровье плода
[ редактировать ]Исследования воздействия фосмета (и других фосфорорганических/хлорорганических инсектицидов) на плаценту показывают, что фосмет проникает в плаценту и переносится на плод. [ 14 ] Кроме того, было показано, что это соединение снижает активность PI 4-киназы в ядре, но не влияет на мембранную PI 4-киназу. [ 15 ] Влияние на активность PI-4-киназы предполагает пагубное воздействие на различные процессы, регулируемые 4-фосфоинозитидами. Однако необходимы дополнительные исследования влияния фосмета и других органофосфатов на физиопатологию плаценты.
Исследования in vitro показали, что фосмет индуцирует апоптоз в трофобластах посредством окислительного стресса. [ 16 ]
Эндокринная система
[ редактировать ]Эстрогены
[ редактировать ]Было обнаружено, что фосмет дает положительные результаты в анализах ингибирования ароматазы, что указывает на то, что фосмет снижает активность ароматазы.
Андрогены
[ редактировать ]Фосмет дает положительные результаты в анализах связывания андрогенных рецепторов, это указывает на то, что фосмет связывается с андрогенными рецепторами.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить физиологические эффекты ингибирования ароматазы и связывания андрогенных рецепторов.
Безопасность
[ редактировать ]Фосмет включен в Список чрезвычайно опасных веществ США, внесенный в список чрезвычайно опасных веществ . Он очень токсичен для пчел . [ 2 ]
Может быть смертельным при вдыхании или попадании через кожу. [ 7 ]
Агентство по охране окружающей среды США не беспокоило острый диетический риск, связанный с пищей или водой. Однако существуют опасения по поводу работников, контактирующих с Фосметом при смешивании, обращении и погрузке, которые подвергаются риску вдыхания или воздействия на кожу. [ 13 ]
Недавно в 2022 году фосмет был запрещен в Европейском Союзе по причине его вредного воздействия, однако его истинное влияние на деградацию окружающей среды все еще анализируется. [ 17 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Карта безопасности Фосмет» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2006 г. Проверено 6 августа 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Фосмет» . ЭКТОКСНЕТ . 1996 год . Проверено 6 августа 2006 г.
- ^ Агентство по охране окружающей среды. (2006). Решение о перерегистрации Phosmet Вашингтон, округ Колумбия: Управление по профилактике, пестицидам и токсичным веществам
- ^ Мюллер, Франц; Штрайберт, Ганс Петер; Фарук, Салим (2009). «Акарициды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Американское онкологическое общество. дои : 10.1002/14356007.a01_017.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ «Часто задаваемые вопросы об органофосфатах» . Национальный центр гигиены окружающей среды . CDC . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Тимбрелл, Джон А. (2009). Основы биохимической токсикологии (4-е изд.). Нью-Йорк: Информа Здравоохранение. ISBN 9780849373022 . OCLC 243818515 .
- ^ Перейти обратно: а б с «HSDB: ФОСМЕТ» . ТОКСНЕТ . Национальная медицинская библиотека США, Национальные институты здравоохранения, здравоохранения и социальных служб . Проверено 28 марта 2018 г.
- ^ Поханиш, справочник Ричарда П. Ситтига по пестицидам и сельскохозяйственным химикатам (2-е изд.). Норидж, Нью-Йорк. ISBN 9781455731480 . OCLC 893680450 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Отчет CHL по Фосмету» (PDF) .
- ^ «Ингибирование холинэстеразы» . pmep.cce.cornell.edu . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ Стюарт, Пенсильвания; Страхи, Т.; Кросс, Б.; Огилви, Л.; Блер, А. (февраль 1999 г.). «Воздействие на фермеров фосмета, инсектицида для свиней» . Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья . 25 (1): 33–38. дои : 10.5271/sjweh.380 . ISSN 0355-3140 . ПМИД 10204668 .
- ^ «ЭКТОКСНЕТ ПИП – ФОСМЕТ» . extoxnet.orst.edu . Проверено 14 марта 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б Агентство по охране окружающей среды. (2007). Решения о перерегистрации девяти «ограниченных по времени» видов применения фосмета Вашингтон, округ Колумбия: Управление по профилактике, пестицидам и токсичным веществам
- ^ Валишевский, С.М.; Агирре, А.А.; Инфансон, РМ; Силисео, Дж. (сентябрь 2000 г.). «Перенос стойких хлорорганических пестицидов через плаценту к плоду» . Salud Publica de Mexico . 42 (5): 384–390. дои : 10.1590/s0036-36342000000500003 . ISSN 0036-3634 . ПМИД 11125622 .
- ^ Соуза, Мария С.; Магнарелли де Потас, Глэдис; Печен де Д'Анджело, Ана М. (2004). «Фосфорорганические и хлорорганические пестициды влияют на метаболизм фосфоинозитидов плаценты человека и активность киназы PI-4». Журнал биохимической и молекулярной токсикологии . 18 (1): 30–36. дои : 10.1002/jbt.20003 . ISSN 1095-6670 . ПМИД 14994277 . S2CID 43310772 .
- ^ Гиньясу, Наталья; Рена, Вивиана; Генти-Раймонди, Сусана; Риверо, Вирджиния; Магнарелли, Глэдис (апрель 2012 г.). «Влияние фосфорорганических инсектицидов фосмета и хлорпирифоса на гибель клеток трофобласта JEG-3, пролиферацию и выработку воспалительных молекул». Токсикология in vitro . 26 (3): 406–413. дои : 10.1016/j.tiv.2012.01.003 . ISSN 1879-3177 . ПМИД 22265773 .
- ^ К. Аль Равас, Хишам; Аль Мавла, Рим; Фам, Тхи Йен Нхи; Труонг, Динь Хиеу; Нгуен, Ти Ле Ань; Таамалли, Соня; Рибокур, Марк; Эль Бакали, Абдеррахман; Чернушак, Иван; Дао, Дуй Куанг; Луи, Флоран (13 декабря 2023 г.). «Новое понимание окисления инсектицида фосмета в окружающей среде, инициируемого радикалами HO˙ в газе и воде - теоретическое исследование» . Наука об окружающей среде: процессы и воздействия . 25 (12): 2042–2056. дои : 10.1039/d3em00325f . ISSN 2050-7895 . ПМИД 37850503 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Фосмет в базе данных свойств пестицидов (PPDB)