Хлорфенвинфос - Chlorfenvinphos

Хлорфенвинфос
Скелетные формулы (E) -хлорфенвинфоса (слева) и (Z) -хлорфенвинфоса (справа)
Модель заполнения пространства молекулы (Z) -хлорфенвинфоса
Имена
Название ИЮПАК
[(EZ) -2-хлор-1- (2,4-дихлорфенил) этенил] диэтилфосфат
Другие имена
Клофенвинфос; Хлорфенвинфос; Хлорфенвинфос; Хлофенвинфос; Хлофенвинфос; Винилфат; Апахлор; Бирлейн; Дерматон; Энолофос; Хаптаракс; Гаптасол; Дерматон; Саперкон; Стеладоне; Супона
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.006.758 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 207-432-0
UNII
Характеристики
C12ЧАС14Cl3О4п
Молярная масса359.56 г · моль−1
ВнешностьЯнтарная жидкость
145 мг / л
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
15 мг / кг (крыса, перорально)
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Хлорфенвинфос это общее название фосфорорганическое соединение который широко использовался как инсектицид и акарицид.[1] Сама молекула может быть описана как энол сложный эфир, полученный из дихлороацетофенон и диэтилфосфоновая кислота. Хлорфенвинфос был включен во многие продукты с момента его первого использования в 1963 году. Однако из-за его токсического действия как ингибитор холинэстеразы он был запрещен в нескольких странах, включая США и Европейский союз. Его использование в США было отменено в 1991 году.[2]

Чистое химическое вещество представляет собой бесцветное твердое вещество, но для коммерческих целей оно часто продается как Янтарь жидкость. Инсектициды, которые в основном используются в жидкой форме, содержат от 50 до 90% хлорфенвинфоса. Вещество легко смешивается с ацетон, этиловый спирт, и пропиленгликоль. Кроме того, хлорфенвинфос разъедающий к металлу и гидролизует в окружающей среде.[3]

Классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как определено в Разделе 302 США Закон о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию (42 U.S.C. 11002), и к ним предъявляются строгие требования к отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят или используют его в значительных количествах.[4]

Использование пестицидов

История

Дерматон® был первым зарегистрированным продуктом, содержащим хлорфенвинфос. Он был завезен в США в 1963 году и использовался как инсектицид и акарицид для борьбы с блохи и клещи на домашних и других животных. В период с 1963 по 1970 год было зарегистрировано дополнительное использование, в том числе использование в качестве спрей от мух, поверхностный спрей и ларвицид. Из-за этих эффектов хлорфенвинфос часто использовался на фермах для борьбы с взрослыми мухами в молочных коровниках, молочных помещениях, птичниках и дворах, а также в других помещениях для животных. Кроме того, он использовался для управления личинка мухи в ямах и кучах для хранения навоза и других местах скопления мусора вокруг молочных заводов и откормочных площадок.[2] В начале 1980-х годов хлорфенвинфос был зарегистрирован для дополнительного использования в составе пыли для использования в собачьих будках и ошейниках для борьбы с блохами и клещами.[5]

За пределами США хлорфенвинфос, зарегистрированный под торговыми названиями Birlane®, C8949, CGA 26351, Sapecron®, Steladone® и Supona®, использовался в качестве почвенного инсектицида для борьбы с корневыми личинками, корневыми червями и совки. Хлорфенвинфос также использовался против колорадских жуков на картофеле, щитовок и яиц клещей на цитрусовых. Кроме того, это соединение использовалось так же, как и в Соединенных Штатах.

Нет количественной информации об общем объеме хлорфенвинфоса, действительно используемого в качестве пестицид в Соединенных Штатах или где-либо еще. Поскольку все виды использования химического вещества в Соединенных Штатах были отменены в 1991 году, его использование, вероятно, снизилось, хотя данных, свидетельствующих об этой тенденции, нет.

Регулирование и рекомендации

Не существует международных правил использования хлорфенвинфоса, хотя стандарты и руководящие принципы были установлены для защиты людей от возможных вредных воздействий токсин. Нет никаких правил для ингаляционное воздействие, но были оценены несколько минимальных уровней риска (MRL) для перорального воздействия. Эти данные были получены на основе самых низких наблюдаемых уровней побочных эффектов (LOAEL) у подопытных крыс на основе неблагоприятных неврологических эффектов. Острый пероральный MRL был установлен на уровне 0,002 мг / кг / день, в то время как хронический MRL был установлен несколько ниже, на уровне 0,0007 мг / кг / день.

Кроме того, хлорфенвинфос является одним из химикатов, подпадающих под действие Закона 1986 года о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию. Это означает, что владельцы и операторы определенных предприятий, которые производят, импортируют, обрабатывают или иным образом используют химическое вещество, обязаны сообщать о своих ежегодных выбросах химического вещества в любую окружающую среду.[3]

Однако в настоящее время использование хлорфенвинфоса запрещено в Европейском союзе и США. В Европе он запрещен как средство защиты растений. Исключением является Швейцария, где хлорфенвинфос все еще разрешен для использования в сельскохозяйственных культурах и некоторых овощах под торговой маркой Birlane®. В Австралии хлорфенвинфос частично запрещен. Таким образом, он был исключен из люцерны, картофеля и грибов, в то время как он все еще используется в Ветеринария для борьбы с эктопаразитами до 2013 года.[6]

Производство

Хлорфенвинфос был впервые представлен в США в 1963 г. Ракушка International Chemical Company Ltd., Ciba AG (ныне Ciba-Geigy AG) и Allied Chemical Corporation. Его основное применение было инсектицидом и акарицидом, используемым для борьбы с насекомыми-вредителями на домашнем скоте и домашними вредителями, такими как мухи, блохи и клещи.[7] С момента его первого применения многие производители включили хлорфенвинфос в свои продукты. Некоторые из распространенных торговых наименований - Birlane®, Dermaton®, Sapercon®, Steladone® и Supona®.[3] Однако с 1991 года информация о текущем производстве хлорфенвинфоса противоречива. Один источник перечисляет основных производителей соединения как Американская Цианамидная Компания.[7] Однако производителей хлорфенвинфоса в Справочнике производителей химикатов Соединенных Штатов Америки за 1993 год выявлено не было.[8] Более того, с 1995 года в США не было зарегистрировано использование этого соединения в качестве пестицида.[2]

Хлорфенвинфос образуется в результате реакции триэтилфосфит (P (OEt) 3) с 2,2,2,4-тетрахлороацетофенон (C8H4Cl4O). В процессе производства изомеры Z и E образуются в соотношении (Z: E) 8,5: 1. Таким образом, технический материал содержит более 92% хлорфенвинфоса.[9]

К сожалению, в Инвентаризация выбросов токсичных веществ (TRI) база данных об общих выбросах этого соединения в окружающую среду с предприятий. В основном это связано с тем, что хлорфенвинфос не считался опасным токсином до начала 1990-х годов. Следовательно, хлорфенвинфос не относится к тем соединениям, о которых предприятиям требовалось сообщать в Реестр токсичных выбросов.[5]

Токсикокинетика

Хлорфенвинфос чаще всего всасывается в организм либо через прием пищевых продуктов, обработанных пестицидом, либо через всасывание через кожу, хотя последнее гораздо менее эффективно.

После всасывания хлорфенвинфос широко распределяется по организму и обнаруживается в различных жидкостях организма.[10] Однако, как фосфорорганическое соединение, он плохо накапливается в тканях.

Первый и самый важный этап метаболизма хлорфенвинфоса у человека осуществляется ферментом цитохром P450 в микросомах печени. Этот фермент способствует окислительному деалкилированию соединения до ацетальдегид и 2-хлор-1- (2,4-дихлорфенил) винилэтилгидрофосфат, последний из которых быстро распадается на ацетофенон. Затем ацетофенон восстанавливается до спирта и конъюгируется с трансферазами глутатиона.,[11][12]

Выведение хлорфенвинфоса происходит довольно быстро. У крыс введенная доза выводится через 4 дня, в основном с мочой.[13]

Механизм токсичности

Токсичность хлорфенвинфоса в первую очередь вызвана его ингибированием холинэстераза Мероприятия. Хлорфенвинфос реагирует с ацетилхолин сайты связывания ферментов, гидролизующих ацетилхолин, тем самым препятствуя их катализу этой реакции. Сама реакция - это фосфорилирование, что обратимо. Однако фосфорилированные ферменты могут подвергаться конформационным изменениям и дополнительным реакциям, которые предотвращают дефосфорилирование. Это «старение» приводит к необратимому ингибированию холинэстеразы.[3]

Ацетилхолин - это нейротрансмиттер в нервной системе он нацелен мускариновый и никотиновые рецепторы и рецепторы в центральной нервной системе. Эти рецепторы используются для передачи потенциала действия через синаптическую щель между нейронами. Подавление ацетилхолинэстераза ферменты приводят к накоплению ацетилхолина на его рецепторах. Это приводит к постоянной или чрезмерной стимуляции нейронов, отвечающих на ацетилхолин. Холинергический отравление приводит к различным симптомам в зависимости от пораженной части нервной системы. Наиболее вероятная причина смерти хлорфенвинфоса: нарушение дыхания из-за паралич и бронхоспазм.[3]

Токсичность

Токсические эффекты

Токсические эффекты накопления ацетилхолина можно разделить на три категории в зависимости от его действия в различных частях нервной системы. Мускариновые рецепторы, которые реагируют на ацетилхолин, находятся в гладких мышцах, сердце и экзокринные железы. Таким образом, мускариновыми симптомами холинергического отравления являются стеснение в груди, хрипы из-за сужения бронхов, брадикардия, миоз, повышенное слюноотделение, слезотечение и потоотделение и повышенное перистальтика, что приводит к тошноте, рвоте и диарее.

Никотиновые рецепторы, отвечающие на ацетилхолин, можно найти в скелетных мышцах и вегетативные ганглии. Таким образом, никотиновые симптомы холинергического отравления включают усталость, непроизвольные подергивания, мышечную слабость, гипертония и гипергликемия.

Симптомы накопления ацетилхолина в центральной нервной системе разнообразны и включают напряжение, беспокойство, атаксия, судороги, угнетение дыхательного и сердечно-сосудистого центров и кома.[14]

Острая токсичность

Острая токсичность хлорфенвинфоса широко варьируется между видами. Значения LD50 при пероральном введении варьируются от 9,6–39 мг / кг у крыс до> 12 000 мг / кг у собак.[15]Хотя прямых данных об острой токсичности для человека нет, in vitro изучение детоксикация хлорфенвинфоса показало, что ферменты печени человека были почти так же эффективны, как и ферменты кроликов, у которых пероральная LD50 составляет 412-4,700 мг / кг.,[15][16]

Долгосрочная токсичность

Было обнаружено, что длительное воздействие хлорфенвинфоса снижает активность холинэстеразы плазмы и эритроцитов у людей.[17] Нет значительной генотоксичности, канцерогенность или же тератогенность было сообщено. На основе УННВВ 0,05 мг / кг, наблюдаемого у крыс, была установлена ​​допустимая суточная доза для человека в 0,0005 мг / кг.[18]

Биомаркеры

Биомаркеры воздействия

Следы неизмененного хлорфенвинфоса и его полярных метаболитов можно обнаружить у животных, подвергшихся воздействию хлорфенвинфоса. Эти небольшие количества могут использоваться, чтобы доказать, что воздействие хлорфенвинфоса имело место, а метод анализа является неинвазивным.

Другой метод оценки воздействия хлорфенвинфоса - это измерение активности холинэстераз в крови. В крови существует два пула холинэстеразы: ацетилхолинэстераза в эритроцитах и ​​псевдохолинэстераза в плазме. Ацетилхолинэстераза в эритроцитах идентична ацетилхолинэстеразе, обнаруженной в нервно-мышечной ткани. Функция псевдохолинэстеразы плазмы неизвестна, но ее активность считается более чувствительной. биомаркер для воздействия органофосфатов, чем активность холинэстеразы эритроцитов. Ингибирование отдельных холинэстераз или ингибирование их комбинированной активности можно использовать в качестве маркера воздействия. Однако ингибирование холинэстеразы вызывается всеми антихолинэстеразными соединениями и поэтому не является специфическим биомаркером для хлорфенвинфоса. Кроме того, активность холинэстераз в крови варьируется в зависимости от населения, и нет исследований, которые бы измеряли корреляцию между воздействием хлорфенвинфоса и ингибированием холинэстеразы. Были высказаны предположения, что хлорфенвинфос или его метаболиты будут лучшим биомаркером воздействия, чем ингибирование его активности холинэстеразы.[17]

Биомаркеры эффекта

В сочетании с анализом снижения активности холинэстеразы в крови симптомы отравления фосфорорганическими соединениями могут быть использованы для выявления жертв отравления фосфорорганическими соединениями. Эти симптомы характерны не для хлорфенвинфоса, а для антихолинэстеразных соединений в целом.[17]

Лечение воздействия

Основная статья: Отравление фосфорорганическими соединениями

Проглатывание хлорфенвинфоса случайно или из-за суицидальных намерений можно лечить так же, как и в случае других острых отравлений фосфорорганическими соединениями. Это включает комбинацию трех подходов:[19][20][21]

  1. Администрация холинолитик Такие как атропин считается противоядие;
  2. Введение реактиватора холинэстеразы из семейства оксима пиридиния, обычно пралидоксим;
  3. Администрация противосудорожные препараты, например бензодиазепины (из которых диазепам наиболее эффективен).

Эффективность лечения оксимом спорна.[21] Проглатывание органофосфатов в виде остатков с пищей редко достигает клинически значимых доз.[19]

Рекомендации

  1. ^ CID 10107 из PubChem
  2. ^ а б c [ССЫЛКИ. 1995. Справочная файловая система. Отчет по химическому составу хлорфенвинфоса.]
  3. ^ а б c d е [НАС. Департамент здравоохранения и социальных служб. 1997. Токсикологический профиль хлорфенвинфоса.]
  4. ^ «40 C.F.R .: Приложение A к Части 355 - Список особо опасных веществ и их планируемые пороговые количества» (PDF) (1 июля 2008 г. ред.). Государственная типография. Архивировано из оригинал (PDF) 25 февраля 2012 г.. Получено 29 октября, 2011. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ а б [EPA. 1995. Правила питьевой воды и рекомендации по здоровью. Управление водных ресурсов Агентства по охране окружающей среды США. Вашингтон, округ Колумбия]
  6. ^ [Szatkowska B, et al., Ed. 2011. Воздействие хлорфенвинфоса, фосфорорганического инсектицида на мононуклеарные клетки крови человека (in vitro). Биохимия и физиология пестицидов, том 102, выпуск 2, февраль 2012 г., страницы 175-181.]
  7. ^ а б [Справочник по сельскохозяйственным химикатам. 1993. Хлорфенвинфос. Справочник по сельскохозяйственным химическим веществам, Словарь пестицидов, 1993. Уиллоуби, Огайо: Meister Publishing Co., C75-C76.]
  8. ^ [SRI. 1993 г. 1993 г. Справочник производителей химикатов, Соединенные Штаты Америки. Менло-Парк, Калифорния: Стэнфордский исследовательский институт, Международный, 520, 808.]
  9. ^ [Уортинг CR, изд. 1983. Хлорфенвинфос. В: Руководство по пестицидам, Всемирный компендиум, седьмое издание. Британский совет по защите растений.]
  10. ^ [Wagner U, Schlebusch H, van der Ven K, et al. 1990. Обнаружение пестицидов на основе эфиров фосфорной кислоты и триазинового гербицида атразина в материнском молоке, цервикальной слизи, (и) фолликулярной жидкости и жидкости спермы. Fresenius 'J Anal Chem 337: 77-78].
  11. ^ Hutson, D; Akintonwa, D; Хэтуэй, Д. (1967). «Метаболизм 2-хлор-1- (2 ', 4'-дихлорфенил) винилдиэтилфосфат (хлорфенвинфос) у собак и крыс». Biochem. J. 133: 102.
  12. ^ Hutson, DH; Райт, А.С. (1980). «Влияние индукции микросомальной монооксигеназы печени на метаболизм и токсичность фосфорорганического инсектицида хлорфенвинфоса». Chem Biol Взаимодействие. 31 (1): 93–101. Дои:10.1016/0009-2797(80)90142-8. PMID  7389007.
  13. ^ Барна, Дж; Саймон, Г. (1973). «Влияние малых пероральных доз Бирлана (хлорфенвинфоса) на резорбцию в кишечнике». Кисерл Орвостуд. 26 (6): 605–609.
  14. ^ [Тимбрелл, Дж. А. 2009. Принципы биохимической токсикологии, четвертое издание. Нью-Йорк. ISBN  978-084937302-2.]
  15. ^ а б [Gardner, J. (1992) Birlane Technical: острая оральная и кожная токсичность у крыс, раздражение кожи и глаз у кроликов и потенциальная сенсибилизация кожи у морских свинок. Неопубликованный отчет Shell Research Ltd, Исследовательский центр Ситтингборна, Ситтингборн, Соединенное Королевство.]
  16. ^ Hutson, D.H .; Логан, Си Джей (1986). «Детоксикация фосфорорганического инсектицида хлорфенвинфоса ферментами печени крысы, кролика и человека». Ксенобиотика. 16: 87–93. Дои:10.3109/00498258609043509.
  17. ^ а б c [Оттевангер, К.Ф. (1976) Эпидемиологическое и токсикологическое исследование профессионального воздействия фосфорорганических пестицидов. Амстердамский университет, докторская диссертация. Роттердам, Феникс и ден Аудстен.]
  18. ^ [Национальный институт общественного здоровья и защиты окружающей среды. (1994). Остаточные количества пестицидов в пищевых продуктах: оценки 1994 г. Часть II Токсикология. Билтховен, Нидерланды.]
  19. ^ а б Маррс, Тимоти С. (январь 1993 г.). «Отравление фосфорорганическими соединениями». Фармакология и терапия. 58 (1): 51–66. Дои:10.1016 / 0163-7258 (93) 90066-М.
  20. ^ Антониевич, Б .; Стоилькович, М. П. (1 марта 2007 г.). «Неравная эффективность оксимов пиридиния при остром отравлении фосфорорганическими соединениями». Клиническая медицина и исследования. 5 (1): 71–82. Дои:10,3121 / см. 2007,701. ЧВК  1855336. PMID  17456837.
  21. ^ а б Кинг, Эндрю М .; Аарон, Синтия К. (февраль 2015 г.). «Отравление фосфорорганическими соединениями и карбаматами». Клиники неотложной медицинской помощи Северной Америки. 33 (1): 133–151. Дои:10.1016 / j.emc.2014.09.010. PMID  25455666.

внешняя ссылка