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 InfoCard 100,006,758 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
UNII
Характеристики
C 12 H 14 Cl 3 O 4 P
Молярная масса 359,56  г · моль -1
Внешность Янтарная 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 приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N   проверить  ( что есть    ?) проверить Y ☒ N
Ссылки на инфобоксы

Хлорфенвинфос - это общее название фосфорорганического соединения, которое широко использовалось в качестве инсектицида и акарицида . Самая молекула может быть описана как енольный сложным эфир , полученным из дихлора ацетофенона и diethylphosphonic кислоты. Хлорфенвинфос был включен во многие продукты с момента его первого использования в 1963 году. Однако из-за его токсического действия в качестве ингибитора холинэстеразы он был запрещен в нескольких странах, включая Соединенные Штаты и Европейский союз. Его использование в США было отменено в 1991 году.

Чистое химическое вещество представляет собой бесцветное твердое вещество, но для коммерческих целей оно часто продается как жидкость янтарного цвета . Инсектициды, которые в основном используются в жидкой форме, содержат от 50 до 90% хлорфенвинфоса. Вещество легко смешивается с ацетоном , этанолом и пропиленгликолем . Кроме того, хлорфенвинфос вызывает коррозию металлов и гидролизуется в окружающей среде.

Он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве на информацию (42 USC 11002), и подлежит строгим требованиям отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят, или использовать его в значительных количествах.

Использование пестицидов

История

Дерматон® был первым зарегистрированным продуктом, содержащим хлорфенвинфос. Он был завезен в США в 1963 году и использовался в качестве инсектицида и акарицида для борьбы с блохами и клещами на домашних и других животных. В период с 1963 по 1970 год было зарегистрировано дополнительное использование, включая использование в качестве аэрозоля от мух , поверхностного аэрозоля и ларвицида . 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 борьбы с личинками мух в ямах и кучах для хранения навоза и других местах накопления мусора вокруг молочных заводов и откормочных площадок. 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.

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 совками . Хлорфенвинфос также применялся 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 пестицида в Соединенных Штатах или где-либо еще. Поскольку все виды использования химического вещества в Соединенных Штатах были отменены в 1991 году, его использование, вероятно, сократилось, 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 токсина . Нормы воздействия при вдыхании отсутствуют , но для орального воздействия были оценены несколько минимальных уровней риска (MRL). 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.

Однако использование хлорфенвинфоса в настоящее время запрещено в Европейском союзе и в Соединенных Штатах. 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, но до 2013 года он все еще используется в ветеринарии для борьбы с эктопаразитами.

Производство

Хлорфенвинфос был впервые представлен в США в 1963 году компаниями Shell 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. С момента его первого применения многие производители включили хлорфенвинфос в свои продукты. Некоторые из распространенных торговых наименований - Birlane®, Dermaton®, Sapercon®, Steladone® и Supona®. Однако с 1991 года информация о текущем производстве хлорфенвинфоса противоречива. Один источник перечисляет основных производителей соединения как American Cyanamid Company . Однако производителей хлорфенвинфоса в Справочнике производителей химикатов Соединенных Штатов Америки за 1993 год выявлено не было. Более того, с 1995 года в США не было зарегистрировано использование этого соединения в качестве пестицида.

Хлорфенвинфос получают путем реакции триэтилфосфитом (P (OEt) 3) с 2,2,2 , 4 -tetrachloro ацетофенона (C8H4Cl4O). В процессе производства изомеры Z и E образуются в соотношении (Z: E) 8,5: 1. Таким образом, технический материал содержит более 92% хлорфенвинфоса.

К сожалению, в базе данных инвентаризации выбросов токсичных веществ (TRI) нет 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.

Токсикокинетика

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

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

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

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

Механизм токсичности

Токсичность хлорфенвинфоса в первую очередь вызвана подавлением им активности холинэстеразы . Хлорфенвинфос вступает в реакцию с сайтами связывания ацетилхолина ферментов, которые гидролизуют ацетилхолин, тем самым предотвращая катализ этой реакции. Сама реакция представляет собой обратимое фосфорилирование . Однако фосфорилированные ферменты могут подвергаться конформационным изменениям и дополнительным реакциям, которые предотвращают дефосфорилирование. Это «старение» приводит к необратимому ингибированию холинэстеразы.

Ацетилхолин является нейромедиатором нервной системы, он нацелен на мускариновые и никотиновые рецепторы и рецепторы в центральной нервной системе. Эти рецепторы используются для передачи потенциала действия через синаптическую щель между нейронами. Ингибирование ферментов ацетилхолинэстеразы приводит к накоплению ацетилхолина на его рецепторах. Это приводит к постоянной или чрезмерной стимуляции нейронов, отвечающих на ацетилхолин. Холинергическое отравление приводит к различным симптомам в зависимости от пораженной части нервной системы. Наиболее вероятной причиной смерти при хлорфенвинфосе является дыхательная недостаточность из-за паралича и бронхоспазма .

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 экзокринных железах . Таким образом, мускариновыми симптомами холинергического отравления являются стеснение в груди, хрипы из-за сужения бронхов, брадикардия , миоз , повышенное слюноотделение, слезотечение и потоотделение, а также усиление перистальтики , что приводит к тошноте, рвоте и диарее.

Никотиновые рецепторы, отвечающие на ацетилхолин, можно найти в скелетных мышцах и вегетативных ганглиях . Таким образом, никотиновые симптомы холинергического отравления включают усталость, непроизвольные подергивания, мышечную слабость, гипертензию и гипергликемию .

Симптомы накопления ацетилхолина в центральной нервной системе разнообразны и включают напряжение, беспокойство, атаксию , судороги, угнетение дыхательного и сердечно-сосудистого центров и кому.

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. Хотя прямых данных об острой токсичности у людей нет, исследование детоксикации хлорфенвинфоса in vitro показало, что ферменты печени человека были почти так же эффективны, как ферменты печени кроликов, у которых пероральная LD50 составляет 412–4700 мг / кг. ,

Долгосрочная токсичность

Было обнаружено, что длительное воздействие хлорфенвинфоса снижает активность холинэстеразы плазмы и эритроцитов у людей. О значительной генотоксичности, канцерогенности или тератогенности не сообщалось. На основе УННВВ 0,05 мг / кг, наблюдаемого у крыс, была установлена ​​допустимая суточная доза для человека в 0,0005 мг / кг.

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 чувствительным биомаркером воздействия фосфорорганических соединений, 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 предположения, что хлорфенвинфос или его метаболиты будут лучшим биомаркером воздействия, чем ингибирование его активности холинэстеразы.

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.

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 в себя сочетание трех подходов:

  1. Прием антихолинергических средств, таких как атропин , считается антидотом ;
  2. Введение реактиватора холинэстеразы из семейства оксима пиридиния, обычно пралидоксима ;
  3. Прием противосудорожных средств , например бензодиазепинов (из которых наиболее эффективен диазепам ).

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

Рекомендации

  1. ^ CID 10107 из PubChem
  2. ^ a b c [ССЫЛКИ. 1995. Справочная файловая система. Отчет по химическому составу хлорфенвинфоса.]
  3. ^ a b c d e [Министерство здравоохранения и социальных служб США. 1997. Токсикологический профиль хлорфенвинфоса.]
  4. ^ "40 CFR: Приложение A к Части 355 - Список чрезвычайно опасных веществ и их планируемые пороговые количества" (PDF) (1 июля 2008 г.). Государственная типография . Архивировано из оригинального (PDF) 25 февраля 2012 года . Проверено 29 октября 2011 года . Цитировать журнал требует |journal= ( помощь )
  5. ^ a b [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. ^ a b [Справочник по сельскохозяйственным химическим веществам. 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. ^ Хатсон, D; Akintonwa, D; Хэтуэй, Д. (1967). «Метаболизм 2-хлор-1- (2 ', 4'-дихлорфенил) винилдиэтилфосфат (хлорфенвинфос) у собак и крыс». Biochem. Дж . 133 : 102.
  12. ^ Хатсон, DH; Райт, А.С. (1980). «Влияние индукции микросомальной монооксигеназы печени на метаболизм и токсичность фосфорорганического инсектицида хлорфенвинфоса». Chem Biol Interact . 31 (1): 93–101. DOI : 10.1016 / 0009-2797 (80) 90142-8 . PMID   7389007 .
  13. ^ Барна, J; Саймон, Г. (1973). «Влияние малых пероральных доз Бирлана (хлорфенвинфоса) на резорбцию в кишечнике». Кисерл Орвостуд . 26 (6): 605–609.
  14. ^ [Timbrell, JA 2009. Принципы биохимической токсикологии, четвертое издание. Нью-Йорк. ISBN   978-084937302-2 .]
  15. ^ a b [Gardner, J. (1992) Birlane Technical: острая оральная и кожная токсичность у крыс, раздражение кожи и глаз у кроликов и потенциал сенсибилизации кожи у морских свинок. Неопубликованный отчет Shell Research Ltd, Исследовательский центр Ситтингборна, Ситтингборн, Соединенное Королевство.]
  16. ^ Хатсон, DH; Логан, CJ (1986). «Детоксикация фосфорорганического инсектицида хлорфенвинфоса ферментами печени крысы, кролика и человека». Xenobiotica . 16 : 87–93. DOI : 10.3109 / 00498258609043509 .
  17. ^ a b c [Оттевангер, CF (1976) Эпидемиологическое и токсикологическое исследование профессионального воздействия фосфорорганических пестицидов. Амстердамский университет, докторская диссертация. Роттердам, Феникс и ден Аудстен.]
  18. ^ [Национальный институт общественного здравоохранения и защиты окружающей среды. (1994). Остаточные количества пестицидов в пищевых продуктах: оценки 1994 г. Часть II Токсикология. Билтховен, Нидерланды.]
  19. ^ a b Маррс, Тимоти С. (январь 1993 г.). «Отравление фосфорорганическими соединениями». Фармакология и терапия . 58 (1): 51–66. DOI : 10.1016 / 0163-7258 (93) 90066-M .
  20. ^ Антониевич, Б .; Стоилькович, депутат (1 марта 2007 г.). «Неравная эффективность оксимов пиридиния при остром отравлении фосфорорганическими соединениями» . Клиническая медицина и исследования . 5 (1): 71–82. DOI : 10,3121 / cmr.2007.701 . PMC   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. DOI : 10.1016 / j.emc.2014.09.010 . PMID   25455666 .

внешняя ссылка