Ацетамиприд
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
N -[(6-хлор-3-пиридил)метил] -N'- циано- N -метилацетамидин
| |
| Другие имена
(1E ) -N - [(6-Хлор-3-пиридинил)метил] -N'- циан- N- метилэтанимидамид;
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.111.622 |
| КЕГГ | |
| МеШ | ацетамиприд |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 10 Н 11 Cl N 4 | |
| Молярная масса | 222.678 |
| Появление | белый порошок |
| Плотность | 1,17 г/см 3 |
| Температура плавления | 98,9 ° С (210,0 ° F; 372,0 К) |
| Опасности | |
| точка возгорания | 166,9 ° С (332,4 ° F; 440,0 К) |
| Фармакология | |
| Юридический статус |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Ацетамиприд представляет собой органическое соединение с химической формулой C 10 H 11 ClN 4 . Это неоникотиноидный инсектицид CropSciences под торговыми названиями Assail и Chipco без запаха, выпускаемый компанией Aventis . Он носит системный характер и предназначен для борьбы с сосущими насекомыми (Thysanoptera, Hemiptera, преимущественно тлей). [ 1 ] ) на таких культурах, как листовые овощи, цитрусовые , семечковые плоды, виноград , хлопок , капуста и декоративные растения . Это также ключевой пестицид в коммерческом выращивании вишни из-за его эффективности против личинок вишневой плодовой мухи .
Ацетамиприд принадлежит к семейству хлорпиридинил- неоникотиноидных инсектицидов, представленных в начале 1990-х годов. [ 2 ] Он также используется для борьбы с домашними вредителями (например, блохами у кошек и собак).
Структура и реакционная способность
[ редактировать ]Ацетамиприд представляет собой α-хлор-N-гетероароматическое соединение. Это неоникотиноид с хлорпиридинильной группой, его можно сравнить с другими неоникотиноидами, такими как имидаклоприд , нитенпирам и тиаклоприд . Все эти вещества имеют метильную группу 6-хлор-3-пиридина, но различаются нитрогуанидиновым, нитрометиленовым или цианоамидиновым заместителем в ациклическом или циклическом фрагменте. [ 3 ]
Ацетамиприд имеет две изомерные формы с E- и Z-конфигурациями цианоиминогруппы. Существует также множество стабильных конформеров, обусловленных вращением одинарных связей в N-пиридилметиламиногруппе. E-конформер более стабилен, чем Z-конформер, и считается активной формой. В растворе существуют два разных Е-конформера, которые медленно переходят друг в друга. [ 4 ]
Механизм действия
[ редактировать ]Ацетамиприд является никотиноподобным веществом и реагирует на организм так же, как никотин. [ 5 ] Никотин – природный инсектицид, производным которого являются многие искусственные инсектициды. Ацетамиприд является никотиновым агонистом , который реагирует с никотиновыми рецепторами ацетилхолина (nACh-R). Активация рецепторов nACh-R вызывает гиперактивность и мышечные спазмы и, в конечном итоге, смерть. Ацетамиприд очень токсичен для насекомых, но в меньшей степени для млекопитающих. [ нужна ссылка ]
Метаболизм
[ редактировать ]Метаболизм ацетамиприда преимущественно изучался на растениях и почве. Однако недавнее исследование (2005 г.) было сосредоточено на метаболизме ацетамиприда у медоносных пчел. Медоносным пчелам в этом исследовании давали раствор сахарозы, содержащий ацетамиприд. Было обнаружено семь различных метаболитов, из которых два не удалось идентифицировать. Пять наиболее распространенных из этих метаболитов были обнаружены в брюшной полости пчелы. В течение первого часа после приема внутрь концентрации ацетамиприда были самыми высокими в тканях с высокой плотностью никотиновых рецепторов ацетилхолина , таких как живот, грудная клетка и голова. [ 2 ]
Ацетамиприд быстро распределялся по телу пчелы, но также быстро метаболизировался до семи соединений. Вещество расщепляется не только в кишечнике, но и во всем теле пчелы. В основном это осуществляется ферментами типа I, такими как оксидазы со смешанными функциями. Эти ферменты используют O 2 для катализа реакции и превращения ацетамиприда в более полярные метаболиты. Это облегчает выведение соединений из организма, поскольку соединения становятся более гидрофильными. [ 2 ] Ферменты фазы I образуют первый этап метаболизма соединения. Метаболиты фазы I могут быть биологически активными . [ 6 ]
Существуют три метаболических пути, основанные на кинетике обнаруженных метаболитов. Первый путь начинается с окислительного разрыва нитрометиленовой связи ацетамиприда. За этим следует еще одно окисление с образованием 6-хлорникотиновой кислоты . 6-Хлороникотиновая кислота затем трансформируется в одно из неидентифицированных соединений с повышенной полярностью. Второй возможный путь основан на реакциях N -деметилирования с последующим окислением нитрометиленовой связи интермедиатов. Это также приведет к образованию 6-хлорникотиновой кислоты. [ 2 ]
Последний путь состоит из окислительного расщепления цианаминной группы. В этой реакции образуется 1-3-кетоновое производное. Это соединение подвергается N -деацетилированию с образованием 1-4-кетонового производного. Это соединение путем окислительного расщепления превращается в 6-хлорпиколиловый спирт. Отсюда соединение может метаболизироваться двумя различными способами: либо оно окисляется до 6-хлорникотиновой кислоты, либо превращается в производное гликоконъюгата. Последнее, вероятно, в пользу окисления. [ 2 ]
Эффективность и побочные эффекты
[ редактировать ]Эффективность
[ редактировать ]Ацетамиприд используется для защиты различных сельскохозяйственных культур, растений и цветов. Его можно использовать в сочетании с другим пестицидом с другим механизмом действия. Таким образом можно предотвратить развитие устойчивости видов вредителей. По данным Агентства по охране окружающей среды США, ацетамиприд может сыграть роль в борьбе с устойчивостью таких видов: бемизия , тепличная белокрылка и западный цветочный трипс . [ 7 ]
Неоникотиноиды действуют как агонисты нАХР и избирательно токсичны для насекомых, а не для млекопитающих из-за более высокой активности насекомых, чем нАХР млекопитающих. [ 3 ] Это повышает их пригодность в качестве пестицидов.
Побочные эффекты
[ редактировать ]Ацетамиприд обладает высоким потенциалом биоаккумуляции , высокотоксичен для птиц и умеренно токсичен для водных организмов. [ 8 ] Чрезмерное использование пестицидов может представлять угрозу для популяций птиц и других звеньев пищевой цепи. С другой стороны, метаболиты, образующиеся после абсорбции ацетамиприда медоносными пчелами, менее токсичны, чем метаболиты других неоникотиноидов . Период полувыведения ацетамиприда также довольно короткий, примерно 25–30 минут, тогда как у других неоникотиноидов период полувыведения может составлять 4–5 часов. Однако некоторые метаболиты все еще присутствуют в медоносной пчеле через 72 часа. Это может представлять собой токсикологический риск для медоносных пчел, поскольку хроническое воздействие может повысить токсичность некоторых соединений. [ 2 ] Агентство по охране окружающей среды считает его «умеренно токсичным» для пчел ; однако некоторые источники средств массовой информации и недавний документальный фильм «Исчезновение пчел» обвиняют неоникотиноиды, такие как ацетамиприд, в синдроме коллапса колоний .
Согласно отчету Агентства по охране окружающей среды за 2002 год, ацетамиприд представляет меньший риск для окружающей среды по сравнению с другими инсектицидами. Он быстро разлагается в почве и поэтому имеет низкую вероятность попадания в грунтовые воды. Продукты разложения смогут достичь грунтовых вод, но, по прогнозам, не будут иметь токсикологического значения. [ 9 ]
Токсичность
[ редактировать ]Исследования насекомых
[ редактировать ]Обширные исследования на медоносных пчелах показали, что LD50 ацетамиприда составляет 7,1 мкг с 95% доверительным интервалом 4,57–11,2 мкг/пчелу. Для сравнения, ЛД50 имидаклоприда составляет 17,9 нг на пчелу. Разницу в этих сопоставимых веществах можно объяснить несколько более слабым сродством ацетамиприда к нАХр по сравнению с имидаклопридом. [ 10 ]
Неоникотиноиды с нитрогуанидиновой группой, такие как имидаклоприд, наиболее токсичны для медоносных пчел. Ацетамиприд имеет ациклическую группу вместо второго гетероциклического кольца и поэтому гораздо менее токсичен для медоносных пчел, чем нитрозамещенные соединения. [ 11 ]
Люди
[ редактировать ]На данный момент описаны два клинических исследования на людях с острым отравлением в результате приема смеси инсектицидов, содержащей ацетамиприд, при попытке покончить жизнь самоубийством. Оба пациента были доставлены в отделение неотложной помощи в течение двух часов, и сразу же почувствовали тошноту, мышечную слабость, судороги и низкую температуру тела (33,7 °C и 34,3 °C соответственно). Такие симптомы, как мышечная слабость, похожи на воздействие фосфорорганических инсектицидов. Гипотермию и судороги можно напрямую объяснить активным соединением ацетамиприда, которое реагирует с ацетилхолиновыми и никотиновыми рецепторами. Хотя токсичность для млекопитающих считается низкой, высокие дозы ацетамиприда токсичны для человека. [ 12 ]
Указания по безопасности
[ редактировать ]Ацетамиприд классифицируется как маловероятный канцероген для человека . Ацетамиприд обладает низкой острой и хронической токсичностью для млекопитающих, при этом отсутствуют признаки канцерогенности , нейротоксичности или мутагенности . Он классифицируется как категория токсичности II при острых пероральных исследованиях на крысах, категория токсичности III при острых кожных и ингаляционных исследованиях на крысах и категория токсичности IV при исследованиях первичного раздражения глаз и кожи на кроликах. Он подвижен в почве, но быстро разлагается в результате аэробного почвенного метаболизма , при этом исследования показывают, что период его полураспада составляет от <1 до 8,2 дней. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) не считает его экологически стойким.
Недавнее исследование показало, что ацетамиприд является причиной эректильной дисфункции у мужчин и может быть причастен к проблеме снижения человеческой фертильности, а также поставило под сомнение его безопасность, особенно там, где его использование может стать предметом злоупотреблений. [ 13 ]
Чтобы гарантировать, что нормы внесения не превышают пределы, которые могут быть токсичными для нецелевых позвоночных, США предлагают максимальную норму внесения активного ингредиента на сельскохозяйственные угодья от 0,1 до 0,6 фунтов на акр (от 0,11 до 0,67 кг/га) за сезон. дифференциация различных видов сельскохозяйственных культур. [ 14 ] В Китае максимальная доза ниже, чем в США. Рекомендуемая доза, которая используется в сельском хозяйстве, колеблется от 0,055 до 0,17 фунта активного ингредиента на акр. [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Яо, Сяо-хуа; Мин, Ханг; Лю, Чжэнь-хуа; Юань, Хай-Пин (1 апреля 2006 г.). «Влияние ацетамиприда на ферментативную активность почвы и дыхание». Европейский журнал почвенной биологии . 42 (2): 120–126. дои : 10.1016/j.ejsobi.2005.12.001 . ISSN 1164-5563 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Брюне, Жан-Люк; Бадью, Александра; Бельзунсес, Люк П. (1 августа 2005 г.). «Метаболическая судьба [14C]-ацетамиприда in vivo в шести биологических отделах медоносной пчелы Apis mellifera L». Наука борьбы с вредителями . 61 (8): 742–748. дои : 10.1002/ps.1046 . ISSN 1526-4998 . ПМИД 15880574 .
- ^ Jump up to: а б Форд, Кевин А.; Касида, Джон Э. (1 июля 2006 г.). «Хлорпиридинил-неоникотиноидные инсектициды: разнообразные молекулярные заместители способствуют облегчению метаболизма у мышей». Химические исследования в токсикологии . 19 (7): 944–951. дои : 10.1021/tx0600696 . ISSN 0893-228X . ПМИД 16841963 .
- ^ Накаяма, Акира; Сукекава, Масаюки; Эгучи, Ёсиюки (1 октября 1997 г.). «Стереохимия и активная конформация нового инсектицида ацетамиприда». Пестицидная наука . 51 (2): 157. doi : 10.1002/(sici)1096-9063(199710)51:2<157::aid-ps620>3.0.co;2-c . ISSN 1096-9063 .
- ^ Кимура-Курода, Джунко; Комута, Юкари; Курода, Ёитиро; Хаяси, Масахару; Кавано, Хитоши (29 февраля 2012 г.). «Никотиноподобное воздействие неоникотиноидных инсектицидов ацетамиприда и имидаклоприда на нейроны мозжечка новорожденных крыс» . ПЛОС ОДИН . 7 (2): e32432. Бибкод : 2012PLoSO...732432K . дои : 10.1371/journal.pone.0032432 . ISSN 1932-6203 . ПМК 3290564 . ПМИД 22393406 .
- ^ Касида, Джон Э. (13 апреля 2011 г.). «Метаболизм неоникотиноидов: соединения, заместители, пути, ферменты, организмы и актуальность». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 59 (7): 2923–2931. дои : 10.1021/jf102438c . ISSN 0021-8561 . ПМИД 20731358 .
- ^ Управление программ по пестицидам Агентства по охране окружающей среды США. (2010). Ответное письмо на продление периода защиты данных об исключительном использовании ацетамиприда и ацетамиприда технического.
- ^ Университет Хартфордшира. (2018). База данных о свойствах пестицидов. « ацетамиприд». Получено из: [1] Архивировано 14 мая 2018 г. в Wayback Machine.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США. (2002). Информационный бюллетень по пестицидам: ацетамиприд.
- ^ Томизава, Мотохиро; Касида и Джон Э. (2003). «Селективная токсичность неоникотиноидов, обусловленная специфичностью никотиновых рецепторов насекомых и млекопитающих». Ежегодный обзор энтомологии . 48 (1): 339–364. дои : 10.1146/annurev.ento.48.091801.112731 . ПМИД 12208819 .
- ^ Иваса, Такао; Мотояма, Наоки; Эмброуз, Джон Т; Роу, Р.Майкл (1 мая 2004 г.). «Механизм дифференциальной токсичности неоникотиноидных инсектицидов у медоносных пчел Apis mellifera». Защита урожая . 23 (5): 371–378. дои : 10.1016/j.cropro.2003.08.018 . ISSN 0261-2194 .
- ^ Томонори Имамура, Юичи Янагава, Кахоко Нисикава, Наото Мацумото и Тошихиса Сакамото (2010)Два случая острого отравления ацетамипридом у людей, Клиническая токсикология, 48:8, 851-853.
- ^ Каур, РП; Гупта, В; Кристофер, AF; Бансал, П. (2015). «Потенциальные пути воздействия пестицидов на эректильную функцию – фактор, способствующий мужскому бесплодию» . Азиатско-Тихоокеанский журнал репродукции . 4 (4): 322–330. дои : 10.1016/j.apjr.2015.07.012 .
- ^ Управление программ по пестицидам Агентства по охране окружающей среды США, Отдел воздействия на здоровье, Отдел управления научной информацией: «Химические вещества, оцененные на предмет канцерогенного потенциала» (2006)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Информационный бюллетень по ПЭА
- Ацетамиприд в базе данных свойств пестицидов (PPDB)