Карбофенотион
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
S -{[(4-Хлорфенил)сульфанил]метил} O , O -диэтилфосфородитиоат | |
| Другие имена
Штауффер Р 1303
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.011.204 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 11 Н 16 Cl О 2 P S 3 | |
| Молярная масса | 342.85 g·mol −1 |
| Появление | от бесцветного до желто-коричневого |
| Запах | меркаптаноподобный |
| Плотность | 1,271 г/см 3 |
| Температура плавления | неизвестный |
| Точка кипения | 82 ° C (180 ° F; 355 К) 0,01 мм рт. ст. |
| нерастворимый [ 1 ] | |
| войти P | 5.1 |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
Высокотоксичный |
| СГС Маркировка : | |
  
| |
| точка возгорания | −18 ° C (0 ° F; 255 К) |
| Паспорт безопасности (SDS) | Паспорт безопасности |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Карбофенотион, также известный как Stauffer R 1303 от производителя Stauffer Chemical . [ 2 ] представляет собой фосфорорганическое химическое соединение . Его использовали в качестве пестицида для цитрусовых. [ 3 ] под именем Тритион . [ 4 ] Карбофенотион использовался как инсектицид и акарицид . [ 5 ] он по-прежнему остается пестицидом ограниченного использования Хотя он больше не используется, в Соединенных Штатах . [ 4 ] Это химическое вещество идентифицировано в США как чрезвычайно опасное вещество в соответствии с Законом о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию . [ 6 ]
Введение и история
[ редактировать ]Карбофенотион — высокотоксичный фосфорорганический инсектицид и акарицид . Органофосфаты являются ингибиторами ацетилхолинэстеразы и нарушают передачу сигнала в холинергическом синапсе. [ 7 ] (EPA) классифицирует его как пестицид ограниченного использования (RUP) Агентство по охране окружающей среды . [ 8 ] [ 9 ] Карбофенотион используется в различных брендах, таких как Trithion. Этот пестицид содержит 80% карбофенотиона в качестве единственного активного ингредиента. Из-за широкого использования этих органофосфатов в девяностые годы в США они стали наиболее распространенной причиной сельскохозяйственных отравлений. [ 10 ]
Примером токсичности карбофенотиона стало отравление семи членов семьи. Мука, которую они употребляли в пищу, вероятно, была загрязнена карбофенотионом. Участникам стало плохо через четыре-шесть часов после приема внутрь. Симптомами были тошнота и рвота, кроме того один член семьи потерял сознание. Все члены семьи восстановили свои силы через шесть дней. [ 11 ]
Поскольку карбофенотион высокотоксичен, его могут использовать только сертифицированные специалисты и лица, находящиеся под их непосредственным контролем. Между применением необходим двухдневный безопасный интервал ожидания, чтобы предотвратить ненужное воздействие на кожу. [ 8 ] Соединение получено синтетическим путем. Чистое соединение представляет собой жидкость от бесцветной до желто-коричневой, растворимую в большинстве промышленных растворителей. [ 9 ] Он смешивается с большинством органических соединений, таких как спирты , кетоны и сложные эфиры . [ 12 ]
В 1972 году карбофенотион был оценен на Совместном совещании по остаткам пестицидов (JMPR). Во время этой встречи были рекомендованы временные допустимые нормы в отношении продуктов питания, таких как некоторые фрукты, орехи и молоко, в виде приемлемой суточной нормы (ADI). В 1975 году эти допуски были пересмотрены, и поскольку данные, на которых основывались ADI, были недоступны, ADI были отменены. Использование карбофенотиона в то время не указывало на необходимость дополнительных максимальных пределов остатков для сельскохозяйственных культур по сравнению с совещанием 1972 года. [ 11 ] Последнее заседание JMPR по этому вопросу состоялось в 1980 году.
Структура и свойства
[ редактировать ]Карбофенотион представляет собой ароматический органофосфат с присоединенным хлоридом. При комнатной температуре он выглядит как бесцветная или желто-коричневая жидкость. Имеет легкий меркаптановый запах (тухлых яиц). Его температура кипения составляет 82 °C, а температура плавления неизвестна. Он относительно стабилен к нагреванию (ниже 82 °C). [ 8 ] [ 13 ]
Карбофенотион липофильен и поэтому нерастворим в воде. Он не вызывает коррозии, но может окисляться до фосфоротиоата. Карбофенотион может разлагаться в атмосфере в результате реакции с фотохимически образующимися гидроксильными радикалами . Период полураспада этой реакции оценивается примерно в два часа. Эта реакция протекает не очень часто из-за низкой упругости паров карбофенотиона (3,0 × 10 −7 мм рт. ст. при 20 °С). Он не подвержен прямому фотолизу , поскольку поглощает очень мало ультрафиолетового света и ни одного излучения с длиной волны выше 310 нм. Более важной судьбой может быть гидролиз . [ 13 ] [ 14 ]
Синтез
[ редактировать ]Карбофенотион можно синтезировать в две стадии из 4-хлортиофенола, хлористого водорода , формальдегида и O,O-диэтилдитиофосфата натрия. Сначала 4-хлортиофенол может реагировать с хлористым водородом и формальдегидом с образованием хлорметил-4-хлорфенилсульфида. На втором этапе хлорметил-4-хлорфенилсульфид реагирует с О,О-диэтилдитиофосфатом натрия с образованием карбофенотиона и хлорида натрия . [ 15 ] Обе реакции происходят спонтанно и показаны на рисунке ниже.
Механизм действия
[ редактировать ]Механизм действия карбофенотиона такой же, как и механизм его токсичности, который действует посредством ингибирования холинэстеразы , важного фермента в производстве нейротрансмиттеров, содержащих сложные эфиры на основе холина (например, ацетилхолин ). Неспособность вырабатывать эти нейротрансмиттеры вызывает сбой в передаче сигнала нейронными клетками. Это имеет широко распространенные последствия (см. Побочные эффекты) и может привести к летальному исходу. [ 8 ]
Эффективность карбофенотиона повышается за счет его очень длительного остаточного действия и легкого поглощения насекомыми. В основном липофильный характер карбофенотиона приводит к тому, что он задерживается на растениях, на которых он применяется, и в окружающей земле в течение длительных периодов времени. Это делает его эффективным против яиц, отложенных на обработанных растениях. Еще одним преимуществом его липофильного характера является то, что он легко проникает в насекомых при непосредственном контакте. [ 8 ]
Метаболизм
[ редактировать ]
Метаболизм . карбофенотиона у человека сравним с метаболизмом у мышей, насекомых и растений Данных о количественном распаде карбофенотиона до окислительных и гидролитических соединений у млекопитающих мало. Установлено, что у крыс более 75% введенной дозы выводилось с мочой в течение 24 часов. Таким образом, предполагается, что карбофенотион также быстро выводится из организма человека. [ 12 ] Соединение наиболее токсично, когда оно не метаболизируется. Острая токсичность большинства метаболитов карбофенотиона изучена на крысах. Они значительно менее токсичны и, таким образом, показывают, что метаболизм карбофенотиона, вероятно, включает не биоактивацию, а скорее детоксикацию . Двумя основными продуктами этого метаболизма являются сульфоксид и сульфон . [ 16 ] Были идентифицированы пять продуктов окисления: кислородный аналог карбофенотиона, сульфоксид и его кислородный аналог и, наконец, сульфоны и его кислородный аналог, все из которых изображены справа.
Первым основным путем деградации карбофенотиона у крыс является сульфоксидирование, как показано справа. Этот продукт может быть далее преобразован в 4-хлорбензолсульфиновую и 4-хлорбензолсульфоновую кислоту. Второй основной путь включает образование 4-хлортиофенола, который в дальнейшем трансформируется посредством метилирования и гидроксилирования кольца в 4-хлор-3-гидроксифенилметилсульфон. Затем он преобразуется примерно в равных пропорциях в сульфатные и глюкуронидные конъюгаты. [ 17 ] Кроме того, существуют метаболиты, которые предположительно возникают в результате разрыва связи PS, такие как 4-хлорфенилсульфинилметилметилсульфон. Обзор метаболитов и их встречаемости, изученных на крысах, можно найти в таблице ниже.
| Метаболит | Процент в моче |
|---|---|
| 4-хлорбензолсульфиновая кислота | 46.8% |
| 4-хлор-3-гидроксифенилметилсульфон* | 23.9% |
| неопознанный | 13.9% |
| 4-хлорбензолсульфоновая кислота | 5.3% |
| 4-хлорбензолметиосерная кислота | 3.0% |
| 4-хлортиофенил-S-глюкуронид | 2.8% |
| 4-хлорфенилсульфонилметилметилсульфон | 1.9% |
| 4-хлорфенилметилсульфон | 1.7% |
| 4-хлорфенилсульфинилметилметилсульфон | 0.7% |
В одном исследовании на крысах было обнаружено, что в течение 48 часов 66% введенного карбофенотиона выводится с мочой, а по данным других экспериментов, для достижения полной выведения требуется примерно шесть дней. [ 18 ] Другие исследования говорят, что даже через 14 дней наблюдался заметный уровень присутствия продукта окисления. [ 19 ]
Эффективность и побочные эффекты
[ редактировать ]Эффективность
[ редактировать ]Карбофенотион используется в качестве инсектицида и акарицида, основное применение которого заключается в защите цитрусовых , но он также используется для защиты хлопка от тли (растительных вшей) и паутинного клеща . Кроме того, он используется в сочетании с нефтью и действует как пестицид против множества других вредителей фруктов, орехов, овощей, сорго , кукурузы и других. Кроме того, его используют для борьбы с паразитами на животных. [ 8 ] [ 17 ] [ 20 ] Тритион, Гарратион и Летокс — три примера марок пестицидов, которые работают с карбофенотионом (Тритион — это карбофенотион).
Побочные эффекты
[ редактировать ]Воздействие на человека
[ редактировать ]У людей, подвергшихся воздействию карбофенотиона, наблюдаются самые разнообразные симптомы. Он вызывает заболевание, типичное для ингибиторов холинэстеразы . Рвота , тошнота , диарея и чрезмерное слюнотечение — вот некоторые распространенные примеры. Когда кто-то подвергается воздействию через вдыхание, он или она может страдать от ринореи и чувства стеснения в груди. Поскольку карбофенотион влияет на деятельность нервов и головного мозга, также наблюдаются такие симптомы, как спутанность сознания, глубокая слабость и сонливость. Когда кто-то подвергается воздействию путем поглощения через кожу, у него также возникают мышечные сокращения. Единственный долгосрочный эффект, обнаруженный у людей, — это уменьшение количества эритроцитов и увеличение надпочечников . Последние два явления обнаружены только у женщин. [ 8 ] Другие исследования только долгосрочных эффектов проводились на животных, и заявлений о возможных экстраполяциях пока не делалось.
Воздействие на животных
[ редактировать ]Карбофенотион очень токсичен не только для человека, но и для других животных. Для множества различных животных определена ЛД50 - доза, при которой погибло 50% животных. В таблице ниже [ 8 ] указаны ЛД50 для некоторых видов птиц и водных организмов. Он очень токсичен для ракообразных , морских организмов, амфибий , пчел, дикой природы, но точные значения неизвестны. [ 8 ]
| Вид животного | разновидность | ЛД50 |
|---|---|---|
| Птица | Европейский скворец | 5,6 мг/кг |
| Канадский гусь | 29–35 мг/кг | |
| Утки кряквы | 121 мг/кг | |
| Японский перепел | 56,8 мг/кг | |
| Водный организм | Радужная форель | 56 частей на миллиард |
| Голубожаберная солнечная рыба | 13 частей на миллиард | |
| розовые креветки | 0,47 частей на миллиард | |
| овчарка гольян | 17 частей на миллиард |
Также были изучены долгосрочные эффекты. Воздействие карбофенотиона отрицательно влияет на репродуктивную функцию, по крайней мере, у крыс. Когда трем следующим поколениям давали дозу карбофенотиона 1–2 мг/кг/день, это приводило к увеличению числа мертворождений и снижению выживаемости крысят. [ 21 ] Кроме того, исследование на 10-14 взрослых курах, которым давали ежедневную дозу карбофенотиона в течение 24 дней, выявило признаки холинергического влияния, например атаксию , слюнотечение и диарею , потерю массы тела и затруднение яйценоскости. [ 16 ]
Токсичность
[ редактировать ]Карбофенотион может всасываться в организм при вдыхании его аэрозоля , через кожу и через рот. Воздействие при проглатывании очень токсично, но поглощение через кожу почти столь же токсично. Острая токсичность возникает, поскольку большинство эффектов происходит вскоре после попадания в организм. Карбофенотион влияет на нервную систему, ингибируя холинэстеразу . воздействия нет Признаков хронического или канцерогенного . [ 8 ]
Агентство по охране окружающей среды отнесло карбофенотион к категории I — высокотоксичный. [ 8 ] Токсичность для человека еще недостаточно изучена. Было проведено одно исследование, в котором пять человек получали карбофенотион по 0,8 мг/кг/день в течение 30 дней. О влиянии на активность холинэстеразы плазмы или эритроцитов не сообщалось. [ 12 ] Этих результатов было недостаточно для определения ADI. Позже эти результаты были даже подвергнуты сомнению из-за эксперимента на собаках, который доказал, что доза 0,125 мг/кг/день уже оказывает эффект. Оценка временной ДСП для человека в настоящее время установлена на уровне 0–0,005 мг/кг. Это основано на NOAEL для крыс, составляющем 5 частей на миллион в рационе, что эквивалентно 0,25 мг/кг/день. [ 12 ] Расчетная смертельная пероральная доза составляет 0,6 г для человека весом 150 фунтов (70 кг). [ 13 ] LD50 для человека неизвестна.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Карбофенотион, растворимость в воде
- ^ «Информационный бюллетень по химическим веществам карбофенотиона (тритиона) 5/84» . Образовательная программа по управлению пестицидами . Проверено 29 октября 2011 г.
- ^ КАМЕО Химические вещества. «Страница данных о камеохимических веществах» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 29 октября 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Страница расширенной токсикологической сети» . Проверено 24 июня 2011 г.
- ^ «Химический отчет» . Великобритания: Университет Хартфордшира. Архивировано из оригинала 15 апреля 2012 года . Проверено 28 октября 2011 г.
- ^ «40 CFR: Приложение A к Части 355 — Список чрезвычайно опасных веществ и их пороговых плановых количеств» (PDF) (изд. от 1 июля 2008 г.). Государственная типография . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2012 года . Проверено 29 октября 2011 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Хартли, Д. и Х. Кидд (ред.). Справочник по агрохимикатам. 2-е изд. Лечворт , Хертс, Англия: Королевское химическое общество, 1987, с. А061/август 87 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Государственный университет Орегона. (1996). ЭКТОКСНЕТ. Получено в марте 2016 г. http://extoxnet.orst.edu/pips/carbophe.htm .
- ^ Jump up to: а б Мергель М. (2010). Токсипедия. Получено в марте 2016 г. http://www.toxipedia.org/display/toxipedia/Carbophenothion.
- ^ Конгресс США, Управление по оценке технологий, Нейротоксичность: выявление и контроль ядов нервной системы , OTA-BA-436 (Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США, апрель 1990 г.)
- ^ Jump up to: а б Национальные институты здравоохранения. (2003). ТОКСНЕТ. Получено в марте 2016 г. http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/r?dbs+hsdb:@term+@rn+@rel+786-19-6 .
- ^ Jump up to: а б с д Международная программа по химической безопасности. (1972). ИПКС ИНХЕМ. Получено в марте 2016 г. http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v072pr05.htm.
- ^ Jump up to: а б с Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США. (2014). Пубхим. Получено в марте 2016 г. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/13081#section=GHS-Classification .
- ^ Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США. (2014). Пубхим. Получено в марте 2016 г. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/13081#section=Ecological-Information .
- ^ Унгер, Т.А. (1996). Справочник по синтезу пестицидов: Elsevier Science, стр. 345.
- ^ Jump up to: а б Международная программа по химической безопасности. (1980). ИПКС ИНХЕМ. Получено в марте 2016 г. http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v080pr06.htm .
- ^ Jump up to: а б Международная программа по химической безопасности. (1977). ИПКС ИНХЕМ. Получено в марте 2016 г. http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v077pr11.htm.
- ^ ФАО, ВОЗ и др. (1978). Остатки пестицидов в продуктах питания. р55. Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН.
- ^ Gunsalus IC и др., (1971). Деградация синтетических органических молекул в биосфере: природных, пестицидных и различных других искусственных соединений. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук.
- ^ Дикшит ТСС, (2008). Опасные химические вещества: управление безопасностью химических веществ и глобальные правила. Бока-Ратон: CRC Press Taylor & Francisco Group.
- ^ Образовательная программа по управлению пестицидами. (1995). ЭКТОКСНЕТ. Получено в марте 2016 г. http://pmep.cce.cornell.edu/profiles/extoxnet/carbaryl-dicrotophos/carbophenothion-ext.html.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Страница Токсипедии» . Проверено 24 июня 2011 г.