Фосмет
Фосфорорганический несистемный инсектицид
Фосмет[1]
Скелетная формула
Шаростержневая модель
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
S -[(1,3-Диоксо-1,3-дигидро-2 H -изоиндол-2-ил)метил] O , O -диметилфосфоротиоат
Другие имена
Фосмет
Децемтион
Имидатион
Имидан
Фталофос
Идентификаторы
  • 732-11-6 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:38786 проверятьИ
ChemSpider
  • 12367 проверятьИ
Информационная карта ECHA100.010.899
КЕГГ
  • C18756 проверятьИ
CID PubChem
  • 12901
УНИИ
  • VN04LI540Y проверятьИ
  • DTXSID5024261
  • ИнЧИ=1S/C11H12NO4PS2/c1-15-17(18,16-2)19-7-12-10(13)8-5-3-4-6-9(8)11(12)14/h3- 6Х,7Х2,1-2Н3 проверятьИ
    Ключ: LMNZTLDVJIUSHT-UHFFFAOYSA-N проверятьИ
  • ИнЧИ=1/C11H12NO4PS2/c1-15-17(18,16-2)19-7-12-10(13)8-5-3-4-6-9(8)11(12)14/h3- 6Х,7Х2,1-2Н3
    Ключ: LMNZTLDVJIUSHT-UHFFFAOYAV
  • O=C2c1ccccc1C(=O)N2CSP(=S)(OC)OC
Характеристики
С 11 Н 12 Н О 4 П С 2
Молярная масса317,31  г·моль −1
ПоявлениеКристаллы от белого до почти белого цвета
Плотность1,03 г/см 3
Температура плавления72 °C (162 °F; 345 К)
Точка кипенияРазлагается при температуре >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).
проверятьИ проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Фосмет — это фталимидный , несистемный, фосфорорганический инсектицид, используемый для растений и животных. Он в основном используется на яблонях для борьбы с плодожоркой , хотя он также используется на широком спектре плодовых культур, декоративных растений и виноградных лоз для борьбы с тлями , медяницами, [ требуется разъяснение ] клещами и плодовыми мушками . [2]

История

Первое зарегистрированное использование фосмета было в Соединенных Штатах в 1966 году, где он использовался на различных культурах, включая фруктовые деревья (яблони, груши, персики) и ореховые деревья (миндаль, грецкие орехи) в качестве лечения от различных вредителей, таких как плодожорка, листовертки и другие. Он также был зарегистрирован для использования на крупном рогатом скоте, свиньях и собаках для лечения вшей, блох и клещей. Его также могут использовать домовладельцы в домашних условиях для деревьев, кустарников и кустов. Фосмет используется во всем мире. [3]

Структура и реакционная способность

Фосмет — это органофосфат, состоящий из фталимида и дитиофосфатного эфира с двумя метильными группами. Структура представляет собой бензольное кольцо, соединенное с имидом, который соединен с дитиофосфатом.

Синтез

Фосмет получают реакцией N -хлорметилфталимида с диметилдитиофосфорной кислотой. Первый, в свою очередь, может быть получен реакцией фталимида с формальдегидом и хлористым водородом. Фосмет также может быть получен путем конденсации фталимида с формальдегидом и превращением продукта в хлорид, который реагирует с диметилфосфородитиоатом натрия. [4]

синтез фосмета

Механизмы действия

Как органофосфат, фосмет конкурентно ингибирует псевдохолинэстеразу и ацетилхолинэстеразу (АХЭ), предотвращая гидролиз и инактивацию ацетилхолина. Его ингибирующее действие на фермент АХЭ приводит к патологическому избытку ацетилхолина в организме. [5] Ацетилхолин накапливается в нервных соединениях, вызывая нарушение работы симпатической , парасимпатической и периферической нервной системы, а также некоторых отделов центральной нервной системы . Могут развиться клинические признаки холинергического избытка. [6] [7] Механизм ингибирования заключается в блокировании фосметом активного центра фермента, который связывает эфирную часть ацетилхолина. [6]

Если присутствуют признаки ингибирования холинэстеразы, атропин и пралидоксим являются антидотами и могут вводиться совместно. [7] [8]

Биотрансформация

Поглощение

Поглощение фосмета в организме происходит быстро, на основании исследований на живых крысах, с почти полной абсорбцией (84,4%) в течение 24 часов после введения дозы. Было отмечено, что через 0,5 часа после введения дозы наблюдаются пиковые концентрации в крови и плазме. Выведение фосмета происходит в две фазы. 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 полураспада от 41 до 1543 часов. [9]

Распределение

Распределение соединения можно наблюдать и анализировать при каждой дозировке в различных тканях. Области, которые показывают самый высокий уровень активности, можно обнаружить в печени и цельной крови, поскольку именно там происходит основной метаболический процесс. Самый низкий уровень активности соединения можно наблюдать в костях и жире человека. [9]

Выделение

Основной путь выведения фосмета — через мочу или кал, причем более 70% соединения выводится через первый и около 4,5–9,9% — через последний; через 12 часов можно увидеть, что более 50% радиоактивности выведено из организма животного. Также, по-видимому, существует связь между дозой, полученной организмом, и выведением соединения, а также радиоактивностью; в исследованиях на живых животных было отмечено, что при более высокой дозе выведение соединения происходит значительно медленнее, чем при более низких дозах. И наоборот, при остром воздействии сообщается о более высокой радиоактивности, чем при повторном воздействии. [9]

Метаболизм

В метаболизме фосмета есть два основных метаболита, которые производятся и выводятся с мочой, N- (метилсульфинилметил)-фталамовая 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 сульфоокислением серы через FAD-содержащую монооксигеназу 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 соединение в фосмет-оксон. Это дополнительно подтверждено в ходе исследования in vitro с использованием микросом печени крысы, для чего C-фосмет инкубируется с указанными микросомами, и подтверждается метаболизм соединения. Полученное соединение для метаболизма вместе с метаболитами U3 и U6 является кислородным аналогом Phosmet Phosmet-oxon. [9]

Побочные эффекты

Наиболее широко используются фосфорорганические инсектициды, которые чаще всего вызывают смертельные отравления у людей. Они могут всасываться через кожу, и были зарегистрированы случаи случайного отравления в результате такого воздействия. Также возможно случайное загрязнение продуктов питания инсектицидами.

Неблагоприятные эффекты фосмета вызваны ингибированием холинэстераз. Острое отравление приводит к неконтролируемому движению мышц. Что в тяжелых случаях может привести к судорогам, угнетению дыхания и возможной смерти, если не лечить. [10]

Эпидемиологическое исследование фермеров, оценивавшее их воздействие инсектицидов, показало, что фермеры, применявшие фосмет к животным, подвергались измеримому воздействию, но уровни были ниже, чем те, которые наблюдались при других применениях пестицидов. Ингаляционное воздействие было незначительным по сравнению с дермальным воздействием, которое происходило в основном через руки. Одежда, особенно перчатки, обеспечивали существенную защиту от воздействия. [11]

Накопление ацетилхолина приводит к симптомам, которые имитируют мускариновое, никотиновое и центрально-нервное действие ацетилхолина.

Мускариновые признаки и симптомы — это стеснение в груди, бронхоконстрикция, брадикардия и сужение зрачков. Слюноотделение, слезотечение и потоотделение усиливаются, а перистальтика также усиливается, что приводит к тошноте, рвоте и диарее.

Никотиновые симптомы возникают из-за накопления ацетилхолина в окончаниях двигательных нервов в скелетных мышцах и ганглиях. Таким образом, наблюдается усталость, непроизвольные подергивания и мышечная слабость, которая может влиять на дыхательные мышцы.

Накопление ацетилхолина в ЦНС приводит к различным признакам и симптомам, включая напряжение, беспокойство, атаксию, судороги, беспокойство, бессонницу и кому. [6]

Уход

Отравление фосфорорганическими соединениями поддается лечению и позволяет облегчить острые симптомы.

Пралидоксим может быть введен для регенерации ацетилхолинэстеразы. Он действует вместо гидроксильной группы серина в ферменте и образует комплекс с органофосфорным фрагментом. Его необходимо вводить быстро после отравления. Кроме того, физиологические эффекты накопления ацетилхолина могут быть антагонизированы введением атропина .

Если атропин и пралидоксим использовать вместе, результатом будет синергический эффект, который будет сильнее, чем если бы каждый из них использовался по отдельности. [6]

Токсичность

Фосмет — умеренно токсичное соединение, относящееся ко II классу токсичности по классификации Агентства по охране окружающей среды. [2]

Фосмет не вызывает репродуктивной токсичности и, скорее всего, не вызывает тератогенных эффектов, однако имеющихся данных недостаточно, чтобы сделать однозначный вывод о канцерогенности фосмета. Основным целевым органом для фосмета является нервная система. [2]

Используя подход предела воздействия (MOE) для оценки риска фосмета, EPA посчитало, что нет никаких опасений относительно фосмета, имеющего MOE на уровне или выше 100. Основной токсикологической конечной точкой, вызывающей беспокойство EPA, является ингибирование холинэстеразы — распространенный токсический эффект отравления органофосфатами.

Не так много данных о влиянии фосмета на людей, но у крыс было обнаружено, что химическое вещество имеет LD50 от 113 до 160 мг/кг при пероральном воздействии и LD50 от 3160 до 4640 мг/кг при воздействии на кожу. [12] В таблице ниже показаны уровень отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (NOAEL) и минимальный наблюдаемый побочный эффект (LOAEL) при краткосрочном и долгосрочном воздействии у крыс. [13]

НОАЭЛЬЛОАЭЛ
Короткий срок15 мг/кг/день22,5 мг/кг/день
Долгосрочный1,1 мг/кг/день1,8 мг/кг/день

Здоровье плода

Исследования влияния фосмета (и других фосфорорганических/хлорсодержащих инсектицидов) на плаценту показывают, что фосмет проникает в плаценту и переносится к плоду. [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 последствий воздействия фосмета и других фосфорорганических соединений на физиопатологию плаценты.

Исследования in vitro показали, что фосмет вызывает апоптоз в трофобластах посредством окислительного стресса. [16]

Эндокринная система

Эстрогены

Было обнаружено, что фосмет дает положительные результаты в анализах ингибирования ароматазы, что указывает на то, что фосмет снижает активность ароматазы.

Андрогены

Фосмет дает положительные результаты в анализах связывания с андрогеновыми рецепторами, это указывает на то, что фосмет связывается с андрогеновыми рецепторами.

Необходимы дополнительные исследования для выяснения физиологических эффектов ингибирования ароматазы и связывания андрогеновых рецепторов.

Безопасность

Фосмет входит в список чрезвычайно опасных веществ, составленный в США для планирования действий в чрезвычайных ситуациях . Он очень токсичен для пчел . [2]

Может быть смертельным при вдыхании или попадании через кожу. [7]

Агентство по охране окружающей среды США не беспокоилось об остром диетическом риске через пищу или воду. Однако существуют опасения относительно рабочих, которые контактируют с Фосметом при смешивании, обращении и загрузке, которые подвергаются риску вдыхания или воздействия на кожу. [13]

Недавно, в 2022 году, фосмет был запрещен в Европейском союзе, причиной чего названо его вредное воздействие, однако его истинное воздействие на ухудшение состояния окружающей среды все еще анализируется [17].

Ссылки

  1. ^ "Phosmet Safety Card". Архивировано из оригинала 2006-09-24 . Получено 2006-08-06 .
  2. ^ abcd "Phosmet". EXTOXNET . 1996. Получено 06.08.2006 .
  3. ^ Агентство по охране окружающей среды. (2006). Решение о перерегистрации права на Phosmet Вашингтон, округ Колумбия: Управление по профилактике, пестицидам и токсичным веществам
  4. ^ Мюллер, Франц; Штрайберт, Ганс Петер; Фарук, Салим (2009). «Акарициды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Американское онкологическое общество. doi :10.1002/14356007.a01_017.pub2. ISBN 978-3527306732.
  5. ^ "Часто задаваемые вопросы об органофосфатах". Национальный центр по охране окружающей среды . CDC . Получено 23.03.2018 .
  6. ^ abcd Тимбрелл, Джон А. (2009). Принципы биохимической токсикологии (4-е изд.). Нью-Йорк: Informa Healthcare. ISBN 9780849373022. OCLC  243818515.
  7. ^ abc "HSDB: PHOSMET". TOXNET . Национальная медицинская библиотека США, Национальные институты здравоохранения, здравоохранение и социальные службы . Получено 28.03.2018 .
  8. ^ Поханиш, Справочник Ричарда П. Ситтига по пестицидам и сельскохозяйственным химикатам (2-е изд.). Норвич, Нью-Йорк. ISBN 9781455731480. OCLC  893680450.
  9. ^ abcd "Отчет CHL для Phosmet" (PDF) .
  10. ^ "Ингибирование холинэстеразы". pmep.cce.cornell.edu . Получено 2018-03-23 ​​.
  11. ^ Стюарт, ПА; Фирс, Т.; Кросс, Б.; Огилви, Л.; Блэр, А. (февраль 1999 г.). «Воздействие фосмета на фермеров, инсектицида для свиней». Scandinavian Journal of Work, Environment & Health . 25 (1): 33–38 . doi : 10.5271/sjweh.380 . ISSN  0355-3140. PMID  10204668.
  12. ^ "EXTOXNET PIP - PHOSMET". extoxnet.orst.edu . Получено 2024-03-14 .
  13. ^ ab Агентство по охране окружающей среды. (2007). Решения о перерегистрации девяти «ограниченных по времени» видов использования фосмета Вашингтон, округ Колумбия: Управление по профилактике, пестицидам и токсичным веществам
  14. ^ Валишевский, SM; Агирре, AA; Инфансон, RM; Силицео, J. (сентябрь 2000 г.). «Перенос стойких хлорорганических пестицидов через плаценту к плоду». Salud Publica de Mexico . 42 (5): 384–390 . doi : 10.1590/s0036-36342000000500003 . ISSN  0036-3634. PMID  11125622.
  15. ^ 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 . doi :10.1002/jbt.20003. ISSN  1095-6670. PMID  14994277. S2CID  43310772.
  16. ^ 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 . doi :10.1016/j.tiv.2012.01.003. ISSN  1879-3177. ПМИД  22265773.
  17. ^ K Al Rawas, Hisham; Al Mawla, Reem; Pham, Thi Yen Nhi; Truong, Dinh Hieu; Nguyen, Thi Le Anh; Taamalli, Sonia; Ribaucour, Marc; El Bakali, Abderrahman; Černušák, Ivan; Dao, Duy Quang; Louis, Florent (2023-12-13). "Новый взгляд на окисление инсектицида фосмета в окружающей среде, инициированное радикалами HO˙ в газе и воде - теоретическое исследование". Environmental Science: Processes & Impacts . 25 (12): 2042– 2056. doi : 10.1039/d3em00325f. ISSN  2050-7895. PMID  37850503.
  • Фосмет в базе данных свойств пестицидов (PPDB)
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Phosmet&oldid=1219632879"