Олдрин
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК ( 1R , 4S ,4aS , 5S , 8R , 8aR ) -1,2,3,4,10,10-гексахлор-1,4,4а,5,8,8а-гексагидро-1, 4:5,8-диметанонафталин | |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.005.652 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 2762, 2761 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 12 Н 8 Cl 6 | |
| Молярная масса | 364.90 g·mol −1 |
| Появление | Бесцветное твердое вещество |
| Плотность | 1,60 г/мл [1] |
| Температура плавления | 104 ° С (219 ° F; 377 К) |
| мало растворим (0,003%) [1] | |
| Давление пара | 7.5 × 10 −5 мм рт.ст. при 20 °C |
| Фармакология | |
| Юридический статус |
|
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Токсичен и предположительно канцероген для человека. [1] |
| СГС Маркировка : | |
   | |
| Опасность | |
| Х300 , Х301 , Х310 , Х311 , Х351 , Х372 , Х410 | |
| P201 , P202 , P260 , P262 , P264 , P270 , P273 , P280 , P281 , P301+P310 , P302+P350 , P302+P352 , P308+P313 , P310 , P312 , P314 , P321 , 322 , П330 , П361 , П363 , П391 , П405 , П501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 66 ° С (151 ° F; 339 К) |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 50 мг/кг (кролик, перорально) 33 мг/кг (морская свинка, перорально) 39 мг/кг (крыса, перорально) 44 мг/кг (мыши, перорально) [2] |
LC Lo ( самый низкий из опубликованных ) | 5,8 мг/м 3 (крыса, 4 часа) [2] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | СВВ 0,25 мг/м 3 [кожа] [1] |
РЕЛ (рекомендуется) | Средневзвешенная концентрация кальция 0,25 мг/м 3 [кожа] [1] |
IDLH (Непосредственная опасность) | 25 мг/м 3 [1] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Альдрин — хлорорганический инсектицид , который широко использовался до 1990-х годов, когда он был запрещен в большинстве стран. Олдрин является членом так называемой группы «классических хлорорганических соединений» (COC) пестицидов. Популярность КОК резко возросла во время и после Второй мировой войны . Другие заслуживающие внимания примеры КОК включают дильдрин и ДДТ . [3] После того, как исследования показали, что хлорорганические соединения могут быть высокотоксичными для экосистемы за счет биоаккумуляции , большинство из них было запрещено использовать. До запрета его широко использовали в качестве пестицида для обработки семян и почвы. Альдрин и родственные ему «циклодиеновые» пестициды (термин для пестицидов, полученных из гексахлорциклопентадиена ) стали печально известны как стойкие органические загрязнители . [4]
Структура и реакционная способность
[ редактировать ]Чистый альдрин имеет форму белого кристаллического порошка. Хотя он не растворяется в воде (растворимость 0,003%), альдрин очень хорошо растворяется в органических растворителях, таких как кетоны и парафины . [5] Альдрин очень медленно разлагается после попадания в окружающую среду. Хотя он быстро превращается в дильдрин растениями и бактериями, дильдрин сохраняет те же токсические эффекты и медленный распад, что и альдрин. [6] Альдрин легко переносится по воздуху с частицами пыли. Альдрин не вступает в реакцию с мягкими кислотами и основаниями и стабилен в среде с pH от 4 до 8. Он легко воспламеняется при воздействии температур выше 200 °C. [7] В присутствии окислителей альдрин реагирует с концентрированными кислотами и фенолами.
Синтез
[ редактировать ]Альдрин не образуется в природе. Он назван в честь немецкого химика Курта Альдера , одного из изобретателей этого вида реакции. Альдрин синтезируют путем объединения гексахлорциклопентадиена с норборнадиеном в реакции Дильса-Альдера с образованием аддукта. [8] В 1967 году сообщалось, что состав технического альдрина на 90,5% состоит из гексахлоргексагидродиметанонафталина (ГГДН). [6]
Аналогичным образом, изомер альдрина, известный как изодрин , получается реакцией гексахлороборнадиена с циклопентадиеном . [9] Изодрин также производится как побочный продукт синтеза альдрина, при этом технический альдрин содержит около 3,5% изодрина. [6]
По оценкам, в период с 1946 по 1976 год было произведено 270 миллионов килограммов альдрина и родственных ему циклодиеновых пестицидов. [10] Предполагаемый объем производства альдрина в США достиг пика в середине 1960-х годов и составил около 18 миллионов фунтов в год, а затем снизился. [11]
Доступные формы
[ редактировать ]Существует несколько доступных форм альдрина. Одним из них является изомер изодрин , который невозможно найти в природе, но его необходимо синтезировать, как альдрин. Когда альдрин попадает в организм человека или в окружающую среду, он быстро превращается в дильдрин . Разложение под действием ультрафиолетового излучения или микробов может превратить дильдрин в фотодильдрин , а альдрин в фотоальдрин . [6]
Механизм действия
[ редактировать ]Несмотря на то, что многие токсические эффекты альдрина были обнаружены, точные механизмы, лежащие в основе токсичности, еще предстоит определить. Единственный общеизвестный процесс, вызываемый альдрином, — это нейротоксичность.
Нейротоксичность
[ редактировать ]Одним из эффектов, к которым приводит интоксикация альдрином, является нейротоксичность . Исследования показали, что альдрин стимулирует центральную нервную систему (ЦНС) , что может вызвать гипервозбуждение и судороги . [12] Это явление оказывает свое влияние через два разных механизма.
Один из механизмов использует способность альдрина ингибировать кальциевые АТФазы мозга . [13] Эти ионные насосы освобождают нервное окончание от кальция, активно его откачивая. Однако когда альдрин ингибирует эти насосы, уровень внутриклеточного кальция повышается. Это приводит к усиленному высвобождению нейромедиаторов .
Второй механизм использует способность альдрина блокировать активность гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) . [14] ГАМК является основным тормозным нейромедиатором в центральной нервной системе. Альдрин вызывает нейротоксические эффекты, блокируя комплекс рецептор ГАМК А -хлоридный канал. Блокируя этот рецептор, хлорид не может проникнуть в синапс, что предотвращает гиперполяризацию синапсов нейронов. Следовательно, синапсы с большей вероятностью генерируют потенциалы действия.
Метаболизм
[ редактировать ]Метаболизм перорального воздействия альдрина на людях не изучался. Однако исследования на животных могут дать обширное представление о метаболизме альдрина. Эти данные могут быть связаны с людьми.
Биотрансформация альдрина начинается с эпоксидирования альдрина оксидазами смешанной функции ( CYP-450 ). [15] образующий дильдрин. Это преобразование происходит главным образом в печени. Ткани с низкой экспрессией CYP-450 вместо этого используют эндопероксидсинтазу простагландинов (PES) . [16] Этот окислительный путь превращает арахидоновую кислоту в простагландин G 2 (PGG 2 ) . Впоследствии PGG 2 восстанавливается до простагландина H 2 (PGH 2 ) под действием гидропероксидазы.
Затем дильдрин может быть напрямую окислен цитохромоксидазами с образованием 9-гидроксидильдрина. Альтернативный вариант окисления включает раскрытие эпоксидного кольца эпоксидгиразами, в результате чего образуется продукт 6,7-транс-дигидроксидигидроальдрин. [17] Оба продукта могут быть конъюгированы с образованием глюкуронида 6,7-дигидроксидигидроальдрина и глюкуронида 9-гидроксидильдрина соответственно. 6,7-транс-дигидроксидигидроальдрин также может окисляться с образованием дикарбоновой кислоты альдрина. [18] [19]
Эффективность и побочные эффекты
[ редактировать ]Учитывая токсикокинетику альдрина в окружающей среде, определена эффективность соединения. Кроме того, побочные эффекты продемонстрированы после воздействия альдрина, что указывает на риск, связанный с этим соединением.
Эффективность
[ редактировать ]Способность альдрина при его использовании для борьбы с термитами исследуется с целью определения максимальной реакции при его применении. В 1953 году американские исследователи протестировали альдрин и дильдрин на участках с крысами, которые, как известно, являются носителями чиггеров , из расчета 2,25 фунта на акр (2,52 кг/га). Обработка альдрином и дильдрином продемонстрировала снижение в 75 раз меньше чиггеров у крыс на участках, обработанных дильдрином, и в 25 раз меньше чиггеров у крыс при лечении альдрином. Обработка альдрином показала высокую продуктивность, особенно по сравнению с другими инсектицидами, которые использовались в то время, такими как ДДТ , сера или линдан . [20]
Побочные эффекты
[ редактировать ]Воздействие альдрина в окружающую среду приводит к локализации химического соединения в воздухе, почве и воде. [6] Альдрин быстро превращается в дильдрин, и это соединение медленно разлагается, что объясняет концентрацию альдрина в окружающей среде вокруг места первичного воздействия и в растениях. [21] Эти концентрации также можно обнаружить у животных, которые поедают зараженные растения, или животных, обитающих в загрязненной воде. Такое биомагнификация может привести к повышению концентрации в их жире.
Сообщается о некоторых случаях, когда у рабочих развилась анемия после многократного воздействия дильдрина. Однако основной побочный эффект альдрина и дильдрина связан с поражением центральной нервной системы. [6] Считалось, что накопление дильдрина в организме приводит к судорогам . [22] Кроме того, сообщалось о других симптомах, таких как головные боли, тошнота и рвота, анорексия, мышечные подергивания, миоклонические подергивания и искажения ЭЭГ . Во всех этих случаях удаление источника воздействия альдрина/дильдрина приводило к быстрому выздоровлению. [23]
Токсичность
[ редактировать ]Токсичность альдрина и дильдрина определена по результатам нескольких исследований на животных. Сообщений о значительном увеличении смертности рабочих в связи с альдрином обнаружено не было, хотя в некоторых случаях сообщается о смерти от анемии после многократного воздействия альдрина. Иммунологические тесты выявили в этих случаях антигенный ответ на эритроциты , покрытые дильдрином. [24] Прямые связи «доза-реакция», являющиеся причиной смерти, еще предстоит изучить.
NOAEL , полученный в результате исследований на крысах: [6]
- Минимальный уровень риска при остром пероральном воздействии альдрина составляет 0,002 мг/кг/день.
- Минимальный уровень риска при промежуточном воздействии дильдрина составляет 0,0001 мг/кг/сут.
- Минимальный уровень риска при хроническом воздействии альдрина составляет 0,00003 мг/кг/сут.
- Минимальный уровень риска при хроническом воздействии дильдрина составляет 0,00005 мг/кг/сут.
В дополнение к этим исследованиям были проведены исследования риска рака молочной железы, продемонстрировавшие значительное повышение риска рака молочной железы. После сравнения концентрации в крови с количеством лимфатических узлов и размером опухоли был определен в 5 раз более высокий риск смерти, сравнивая верхний квартильный диапазон в исследовании с нижним квартильным диапазоном. [25]
Воздействие на животных
[ редактировать ]В большинстве исследований на животных, проведенных с альдрином и дильдрином, использовались крысы. Высокие дозы альдрина и дильдрина продемонстрировали нейротоксичность , но многочисленные исследования на крысах также показали уникальную чувствительность печени мышей к гепатоканцерогенности , индуцированной дильдрином . [26] Кроме того, у крыс, получавших альдрин, наблюдалась повышенная послеродовая смертность, при этом взрослые крысы демонстрировали повышенную восприимчивость к соединениям по сравнению с детьми. [27]
Воздействие на окружающую среду и регулирование
[ редактировать ]Как и родственные полихлорированные пестициды, альдрин обладает высокой липофильностью. Его растворимость в воде составляет всего 0,027 мг/л, что усугубляет его стойкость в окружающей среде. Он был запрещен Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях . В США альдрин отменили в 1974 году. Вещество запрещено использовать для защиты растений ЕС . [28]
Безопасность и экологические аспекты
[ редактировать ]У альдрина ЛД 50 для крыс составляет от 39 до 60 мг/кг (перорально крысам). Однако для рыб он чрезвычайно токсичен: ЛК 50 составляет 0,006–0,01 для форели и синежабрника . [4]
В США Управление по безопасности и гигиене труда и Национальный институт безопасности и гигиены труда считают альдрин потенциальным профессиональным канцерогеном ; эти агентства установили предел профессионального воздействия для воздействия на кожу на уровне 0,25 мг/м. 3 более восьмичасового средневзвешенного по времени. [29] Кроме того, предел IDLH был установлен на уровне 25 мг/м. 3 , основано на данных об острой токсичности у людей, на которую субъекты реагировали судорогами в течение 20 минут после воздействия. [30]
Он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как это определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию (42 USC 11002), и на него распространяются строгие требования отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят, или использовать его в значительных количествах. [31]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0016» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б «Олдрин» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Зитко, Владимир (2003), «Хлорированные пестициды: альдрин, ДДТ, эндрин, дильдрин, мирекс», в Фидлер, Х. (ред.), Стойкие органические загрязнители , Справочник по химии окружающей среды, том. 3O, Springer Berlin Heidelberg, стр. 47–90, номер документа : 10.1007/10751132_4 , ISBN. 9783540479321
- ^ Jump up to: а б Роберт Л. Меткалф «Борьба с насекомыми» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана» Wiley-VCH, Вайнхайм, 2002. два : 10.1002/14356007.a14_263
- ^ «Международная программа по химической безопасности, Информационная монография о ядах 573 Олдрин» . www.inchem.org . Проверено 6 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г «ATSDR (2022). Токсикологический профиль альдрина/дильдрина» (PDF) .
- ^ ПабХим. «Олдрин» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 6 апреля 2019 г.
- ^ Джабб, АХ (1975). Основы органической химии. Часть 5. Продукция промышленного назначения . Лондон: Уайли. ISBN 0-471-85014-4 .
- ^ Бёрд, CW; Куксон, Колорадо; Крандвелл, Э. (1961). «946. Циклизации и перегруппировки в ряду изодрин-альдрин». Журнал Химического общества (обновленный) : 4809–4816. дои : 10.1039/JR9610004809 .
- ^ Мрема, Эзра Дж.; Рубино, Федерико М.; Колозио, Клаудио (2013), Симеонов, Любомир И.; Макаев, Флюр З.; Симеонова, Биана Г. (ред.), «Устаревшие пестициды – угроза окружающей среде, биоразнообразию и здоровью человека», Оценка экологической безопасности и управление устаревшими пестицидами в Юго-Восточной Европе , Серия «Наука ради мира и безопасности» НАТО C: Экологическая безопасность, Дордрехт : Springer Нидерланды, стр. 1–21, номер документа : 10.1007/978-94-007-6461-3_1 , ISBN. 978-94-007-6460-6
- ^ Йоргенсен, Дж.Л. (2001). «Алдрин и дильдрин: обзор исследований их производства, осаждения и судьбы в окружающей среде, биоаккумуляции, токсикологии и эпидемиологии в Соединенных Штатах» . Перспективы гигиены окружающей среды . 109 (Приложение) (Приложение 1): 113–39. дои : 10.1289/ehp.01109s1113 . ПМЦ 1240548 . ПМИД 11250811 .
- ^ Гупта (май 1975 г.). «Нейротоксичность хронического отравления инсектицидами, содержащими хлорированные углеводороды: клиническое и электроэнцефалографическое исследование на человеке» . Индийский журнал медицинских исследований . 63 (4): 601–606. ПМИД 55381 .
- ^ Мехротра, Б.Д.; Равичандра Редди, С.; Десайя, Д. (1988). «Влияние субхронического лечения дильдрином на регулируемую кальмодулином активность Ca2+-насоса в мозге крыс». Журнал токсикологии и гигиены окружающей среды . 25 (4): 461–469. Бибкод : 1988JTEHA..25..461M . дои : 10.1080/15287398809531224 . ISSN 0098-4108 . ПМИД 2974087 .
- ^ Глотфелти, Дуайт Э. (1 сентября 1978 г.). «Атмосфера как поглотитель применяемых пестицидов». Журнал Ассоциации по контролю за загрязнением воздуха . 28 (9): 917–921. дои : 10.1080/00022470.1978.11490579 . ISSN 0002-2470 .
- ^ Вонг, Д.Т.; Терьер, LC (март 1965 г.). «Эпоксидирование альдрина, изодрина и гептахлора микросомами печени крысы». Биохимическая фармакология . 14 (3): 375–377. дои : 10.1016/0006-2952(65)90210-8 . ISSN 0006-2952 . ПМИД 14314340 .
- ^ Ланг, Б.; Фрей, К.; Майер, П. (15 октября 1986 г.). «Простагландинсинтаза-зависимое эпоксидирование альдрина в печеночных и внепеченочных тканях крыс». Биохимическая фармакология . 35 (20): 3643–3645. дои : 10.1016/0006-2952(86)90640-4 . ISSN 0006-2952 . ПМИД 3094543 .
- ^ Ятропулос, MJ (декабрь 1975 г.). «Абсорбция, транспорт и органотропизм дихлорбифенила (ДХБ), дильдрина и гексахлорбензола (ГХБ) у крыс». Экологические исследования . 10 (3): 384–389. Бибкод : 1975ER.....10..384I . дои : 10.1016/0013-9351(75)90033-X . ISSN 0013-9351 . ПМИД 1213019 .
- ^ Болдуин, МК; Робинсон, Дж.; Парк, Д.В. (июнь 1972 г.). «Сравнение метаболизма HEOD (дильдрина) у мышей CF1 с метаболизмом у крыс CFE». Пищевая и косметическая токсикология . 10 (3): 333–351. дои : 10.1016/S0015-6264(72)80252-9 . ISSN 0015-6264 . ПМИД 5045677 .
- ^ Хатсон, Д.Х. (декабрь 1976 г.). «Сравнительный метаболизм дильдрина у крыс (CFE) и двух линий мышей (CF1 и LACG)». Пищевая и косметическая токсикология . 14 (6): 577–591. дои : 10.1016/S0015-6264(76)80012-0 . ISSN 0015-6264 . ПМИД 1017774 .
- ^ Трауб, Роберт; Ньюсон, Гарольд Д.; Уолтон, Брайс К.; Оди, младший (1 июня 1954 г.). «Эффективность дильдрина и алдрина в борьбе с чиггерами-переносчиками кустарникового сыпного тифа». Журнал экономической энтомологии . 47 (3): 429–435. дои : 10.1093/джи/47.3.429 . ISSN 1938-291X .
- ^ Кастро, Тересита Ф.; Ёсида, Томио. (ноябрь 1971 г.). «Разложение хлорорганических инсектицидов в затопленных почвах на Филиппинах». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 19 (6): 1168–1170. дои : 10.1021/jf60178a041 . ISSN 0021-8561 . ПМИД 5132645 .
- ^ Верстег, JPJ; Ягер, К.В. (1 апреля 1973 г.). «Длительное профессиональное воздействие инсектицидов альдрин, дильдрин, эндрин и телодрин» . Профессиональная и экологическая медицина . 30 (2): 201–202. doi : 10.1136/oem.30.2.201 . ISSN 1351-0711 . ПМЦ 1009505 . ПМИД 4703092 .
- ^ Авар, П.; Чегледи-Янко, Г. (1 июля 1970 г.). «Профессиональное воздействие альдрина: клинические и лабораторные данные» . Профессиональная и экологическая медицина . 27 (3): 279–282. дои : 10.1136/oem.27.3.279 . ISSN 1351-0711 . ПМЦ 1009144 . ПМИД 4194425 .
- ^ Кшистыняк, Кшиштоф; Хьюго, Патрис; Флипо, Денис; Фурнье, Мишель (сентябрь 1985 г.). «Повышенная восприимчивость к вирусу гепатита 3 мышей перитонеальных макрофагов, подвергшихся воздействию дильдрина» . Токсикология и прикладная фармакология . 80 (3): 397–408. дои : 10.1016/0041-008x(85)90384-9 . ISSN 0041-008X . ПМЦ 7173191 . ПМИД 2994259 .
- ^ Хойер, Аннетт Пернилле; Йоргенсен, Торбен; Брок, Джон В.; Гранжан, Филипп (март 2000 г.). «Воздействие хлорорганических соединений и выживаемость при раке молочной железы». Журнал клинической эпидемиологии . 53 (3): 323–330. дои : 10.1016/s0895-4356(99)00165-1 . ISSN 0895-4356 . ПМИД 10760644 .
- ^ Блэк, AMS (ноябрь 1974 г.). «Самоотравление дильдрином: описание случая и фармакокинетическое обсуждение» . Анестезия и интенсивная терапия . 2 (4): 369–374. дои : 10.1177/0310057x7400200413 . ISSN 0310-057X . ПМИД 4614682 .
- ^ Дева, Брюс Б.; Беллуорд, Гейл Д. (октябрь 1975 г.). «Влияние диетического дильдрина на печень и метаболизм лекарств у самок швейцарско-ванкуверской мыши». Канадский журнал физиологии и фармакологии . 53 (5): 903–911. дои : 10.1139/y75-124 . ISSN 0008-4212 . ПМИД 1201496 .
- ^ Управление по регулированию химических веществ . «Запрещенные и неразрешенные пестициды в Соединенном Королевстве» . Проверено 1 декабря 2009 г.
- ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (4 апреля 2011 г.). «Олдрин» . Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям . Проверено 13 ноября 2013 г.
- ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (май 1994 г.). «Олдрин» . Документация по концентрациям, непосредственно опасным для жизни или здоровья (IDLH) . Проверено 13 ноября 2013 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.