Олдрин - Aldrin

Для использования в других целях см. Олдрин (значения).
Олдрин
Олдрин
Aldrin-from-xtal-3D-balls.png
Имена
Название ИЮПАК
1,2,3,4,10,10-гексахлор-1,4,4a, 5,8,8a-гексагидро-1,4: 5,8-диметанонафталин
Другие имена
HHDN[1]
октален[1]
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.005.652 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 206-215-8
КЕГГ
Номер RTECS
  • IO2100000
UNII
Номер ООН2762, 2761
Характеристики
C12ЧАС8Cl6
Молярная масса364.90 г · моль−1
ВнешностьБесцветное твердое вещество
Плотность1,60 г / мл[1]
Температура плавления 104 ° С (219 ° F, 377 К)
слаборастворимый (0,003%)[1]
Давление газа7.5 × 10−5 мм рт. ст. при 20 ° C
Опасности
Главный опасностипотенциальный профессиональный канцероген[1]
Пиктограммы GHSGHS06: ТоксичноGHS08: Опасность для здоровьяGHS09: Опасность для окружающей среды
Сигнальное слово GHSОпасность
H300, H301, H301, H310, H311, H351, H372, H400, H410
P201, P202, P260, P262, P264, P270, P273, P280, P281, P301 + 310, P302 + 350, P302 + 352, P308 + 313, P310, P312, P314, P321, P322, P330, P361, P363, P391, P405, P501
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгорания 66 ° С (151 ° F, 339 К)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
50 мг / кг (кролик, перорально)
33 мг / кг (морская свинка, перорально)
39 мг / кг (крыса, перорально)
44 мг / кг (мышь, перорально)[2]
5,8 мг / м3 (крыса, 4 часа)[2]
NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 0,25 мг / м3 [кожа][1]
REL (Рекомендуемые)
Ca TWA 0,25 мг / м3 [кожа][1]
IDLH (Непосредственная опасность)
25 мг / м3[1]
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Олдрин является хлорорганические соединения инсектицид который широко использовался до 1990-х годов, когда он был запрещен в большинстве стран. Альдрин является членом группы так называемых «классических хлорорганических соединений» (КОК) пестицидов. Популярность КОК резко возросла во время и после Вторая мировая война. Другие заслуживающие внимания примеры КОК включают: ДДТ.[3] После того, как исследования показали, что хлорорганические соединения могут быть очень токсичными для экосистемы через биоаккумуляция, большинство из них было запрещено использовать. Это бесцветное твердое вещество. До запрета он широко использовался в качестве пестицида для обработки семян и почвы. Альдрин и родственные «циклодиеновые» пестициды (термин для пестицидов, полученных из Гексахлорциклопентадиен ) стал известен как стойкие органические загрязнители.[4]

Структура и реакционная способность

Структурная формула альдрина - C12ЧАС8Cl6. Молекула имеет молекулярный вес 364,896 г / моль. В температура плавления альдрина имеет температуру 105 ° C и коэффициент распределения октанол-вода составляет 6,5 (logP).[5]

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.[6] Олдрин очень медленно распадается после попадания в окружающую среду. Хотя он быстро превращается в дильдрин у растений и бактерий дильдрин сохраняет те же токсические эффекты и медленный распад альдрина.[7] Альдрин легко переносится по воздуху частицами пыли. Альдрин не реагирует с мягкими кислотами или основаниями и стабилен в среде с pH от 4 до 8. Он легко воспламеняется при воздействии температур выше 200 ° C.[5] В присутствии окислители альдрин реагирует с концентрированными кислотами и фенолами.

Синтез

Альдрин не образуется в природе. Он синтезируется путем объединения гексахлорциклопентадиен с норборнадиен в Реакция Дильса-Альдера дать аддукт.[8] В 1967 году сообщалось, что состав технического альдрина на 90,5% состоит из гексахлоргексагидродиметанонафталина (HHDN).[7]

Синтез альдрина через Реакция Дильса-Альдера

Точно так же изомер альдрина, известного как изодрин, образуется при реакции гексахлорнборнадиена с циклопентадиен.[9] Изодрин также производится как побочный продукт синтеза альдрина, причем технический альдрин содержит около 3,5% изодрина.[7]

Олдрин назван в честь немецкого химика Курт Алдер, один из соавторов такой реакции. По оценкам, с 1946 по 1976 год было произведено около 270 миллионов килограммов альдрина и родственных циклодиеновых пестицидов.

Доступные формы

Есть несколько доступных форм альдрина. Один из них - изомер изодрин, который нельзя найти в природе, но его нужно синтезировать, как альдрин. Когда альдрин попадает в организм человека или окружающую среду, он быстро превращается в дильдрин. Разложение ультрафиолетовым излучением или микробами может превращать диэльдрин в фотодильдрин и альдрин к фотоальдрин.[7]

Механизм действия

Несмотря на то, что были обнаружены многие токсические эффекты альдрина, точные механизмы, лежащие в основе токсичности, еще предстоит определить. Единственный процесс, вызванный токсическим альдрином, который широко известен, - это нейротоксичность.

Нейротоксичность

Одним из эффектов, вызываемых интоксикацией альдрином, является нейротоксичность. Исследования показали, что альдрин стимулирует центральная нервная система (ЦНС), что может вызвать гипервозбуждение и припадки.[10] Это явление проявляется в двух различных механизмах.

Один из механизмов использует способность альдрина подавлять мозг кальциевые АТФазы.[11] Эти ионные насосы освобождают нервные окончания от кальция, активно откачивая его. Однако, когда альдрин подавляет эти насосы, уровни внутриклеточного кальция повышаются. Это приводит к усилению нейротрансмиттер релиз.

Второй механизм использует способность альдрина блокировать гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК) Мероприятия.[12] ГАМК является основным тормозным нейромедиатором в центральной нервной системе. Альдрин вызывает нейротоксические эффекты, блокируя ГАМКА комплекс рецепторно-хлоридный канал. Блокируя этот рецептор, хлорид не может перемещаться в синапс, что предотвращает гиперполяризацию синапсов нейронов. Следовательно, синапсы с большей вероятностью генерируют потенциалы действия.

Метаболизм

Метаболизм перорального воздействия альдрина на людях не изучался. Однако исследования на животных могут предоставить обширный обзор метаболизма альдрина. Эти данные могут быть связаны с людьми.

Биотрансформация альдрина начинается с эпоксидирование альдрина оксидазы со смешанными функциями (CYP-450 ),[13] который образует дильдрин. Это преобразование происходит в основном в печени. Ткани с низкой экспрессией CYP-450 используют простагландинэндопероксидсинтаза (ПЭС) вместо.[14] Этот окислительный путь бисдиоксигенирует арахидоновая кислота к простагландин G2 (PGG2). Впоследствии PGG2 сводится к простагландин H2 (PGH2) гидропероксидазой.

Затем дильдрин может быть непосредственно окислен цитохромоксидазами, в результате чего образуется 9-гидроксидильдрин. Альтернатива окислению включает раскрытие эпоксидного кольца эпоксидными гидразами, в результате чего образуется продукт 6,7-транс-дигидроксидигидроальдрин.[15] Оба продукта могут быть конъюгированы с образованием глюкуронида 6,7-транс-дигидроксидигидроальдрина и глюкуронида 9-гидроксидильдрина соответственно. 6,7-транс-дигидроксидигидроальдрин также может быть окислен с образованием альдриндикарбоновой кислоты.[16][17]

Эффективность и побочные эффекты

Принимая во внимание токсикокинетика альдрина в окружающей среде, эффективность соединения была определена. В дополнение побочные эффекты после воздействия альдрина демонстрируются, что указывает на риск в отношении соединения.

Эффективность

Способность альдрина при его использовании для борьбы с термитами исследуется, чтобы определить максимальный ответ при применении. В 1953 году американские исследователи протестировали альдрин и диэльдрин на местности с крысами, которые, как известно, переносят чиггеры, из расчета 2,25 фунта на акр. Обработка альдрином и дильдрином продемонстрировала уменьшение количества птенцов у крыс в 75 раз на территориях, обработанных дильдрином, и в 25 раз меньшего количества птенцов у крыс при лечении альдрином. Обработка альдрином указывает на высокую продуктивность, особенно по сравнению с другими использованными инсектицидами, такими как ДДТ, Сера или же BHC.[18]

Побочные эффекты

Воздействие альдрина в окружающей среде приводит к локализации химического соединения в воздухе, почве и воде.[7] Альдрин быстро превращается в дильдрин, и это соединение медленно разлагается, что составляет концентрацию альдрина в окружающей среде вокруг первичного воздействия и в растениях.[19] Эти концентрации также могут быть обнаружены у животных, которые поедают зараженные растения или животных, обитающих в загрязненной воде. Этот биомагнификация может привести к высокой концентрации в их жире.

Сообщалось о некоторых случаях, когда рабочие развили анемия после многократного воздействия дильдрина. Однако основное побочное действие альдрина и дильдрина связано с центральной нервной системой.[7] Считалось, что накопленный в организме уровень дильдрина приводит к судороги.[20] Кроме того, сообщалось о других симптомах, таких как головные боли, тошнота и рвота, анорексия, подергивание мышц и миоклонические подергивания и ЭЭГ искажения. Во всех этих случаях удаление источника воздействия альдрина / диэльдрина приводило к быстрому выздоровлению.[21]

Токсичность

Токсичность альдрина и диэльдрина определена по результатам нескольких исследований на животных. Сообщений о значительном увеличении смертности рабочих по отношению к альдрину не было обнаружено, хотя в некоторых случаях сообщается о смерти от анемии после многократного воздействия альдрина. Иммунологические тесты связывают антигенный ответ с эритроциты покрытые диэльдрином в тех случаях.[22] Прямые зависимости доза-реакция, являющиеся причиной смерти, еще предстоит изучить.

В NOAEL это было получено из исследований на крысах:[7]

  • 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 / день.
  • Минимальный уровень риска при хроническом воздействии Альдрина составляет 0,00003 мг / кг / день.
  • Минимальный уровень риска при хроническом воздействии дильдрина составляет 0,00005 мг / кг / сут.

В дополнение к этим исследованиям были проведены исследования риска рака груди, которые продемонстрировали значительное повышение риска рака груди. После сравнения концентраций в крови с количеством лимфатических узлов и размером опухоли был определен в 5 раз более высокий риск смерти, сравнивая диапазон самого высокого квартиля в исследовании с диапазоном более низкого квартиля.[23] Маленькие дети также более восприимчивы к препарату, вызывая тяжелые генерализованные судороги.[24]

Воздействие на животных

В большинстве исследований на животных с альдрином и диэльдрином использовались крысы. Продемонстрированы высокие дозы альдрина и диэльдрина нейротоксичность, но в нескольких исследованиях на крысах также была показана уникальная чувствительность печени мышей к дильдрину, гепатоканцерогенность.[25] Кроме того, крысы, получавшие альдрин, демонстрировали повышенное послеродовой смертность, при которой взрослые крысы показали повышенную чувствительность к соединениям по сравнению с детьми.[26]

Воздействие на окружающую среду и регулирование

Как и родственные полихлорированные пестициды, альдрин очень липофильный. Его растворимость в воде составляет всего 0,027 мг / л, что усугубляет его стойкость в окружающей среде. Это было запрещено Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях. В США альдрин был отменен в 1974 году. Вещество запрещено использовать для защиты растений. Европа.[27]

Безопасность и экологические аспекты

У Олдрина есть крыса LD50 от 39 до 60 мг / кг (перорально крысам). Однако для рыб он чрезвычайно токсичен, LC50 0,006 - 0,01 для форель и Bluegill.[4]

В США альдрин считается потенциальным профессиональным канцерогеном. Управление по охране труда и Национальный институт охраны труда и здоровья; эти агентства установили предел профессионального воздействия для воздействия на кожу на уровне 0,25 мг / м3 за восьмичасовое средневзвешенное значение.[28]Кроме того, IDLH предел установлен на уровне 25 мг / м3, основано на данных об острой токсичности у людей, на которую субъекты реагировали судорогами в течение 20 минут после воздействия.[29]

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.[30]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0016". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ а б "Олдрин". Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH). Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ Зитко, Владимир (2003), «Хлорированные пестициды: Альдрин, ДДТ, Эндрин, Дильдрин, Мирекс», в Фидлер, Х. (ред.), Стойкие органические загрязнители, Справочник по химии окружающей среды, 3O, Springer Berlin Heidelberg, стр. 47–90, Дои:10.1007/10751132_4, ISBN  9783540479321
  4. ^ а б Роберт Л. Меткалф «Борьба с насекомыми» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана »Wiley-VCH, Weinheim, 2002. Дои:10.1002 / 14356007.a14_263
  5. ^ а б PubChem. "Олдрин". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2019-04-06.
  6. ^ «Олдрин (ПИМ 573)». www.inchem.org. Получено 2019-04-06.
  7. ^ а б c d е ж грамм «Токсикологический профиль альдрина / диэльдрина» (PDF).
  8. ^ Джубб, А. Х. (1975). Основы органической химии, часть 5 Промышленные продукты. Лондон: Уайли. ISBN  0-471-85014-4.
  9. ^ Bird, C.W .; Cookson, R.C .; Крандвелл, Э. (1961). «946. Циклизации и перегруппировки в ряду изодрин-альдрина». Журнал химического общества (возобновлено): 4809–4816. Дои:10.1039 / JR9610004809.
  10. ^ Гупта (май 1975 г.). «Нейротоксичность хронического отравления инсектицидами хлорированных углеводородов: клиническое и электроэнцефалографическое исследование на человеке». Индийский журнал медицинских исследований. 63: 601–606.
  11. ^ Mehrotra, B.D .; Ravichandra Reddy, S .; Десаиа, Д. (1988). «Влияние субхронической обработки диэльдрином на регулируемую кальмодулином активность насоса Ca2 + в мозге крысы». Журнал токсикологии и гигиены окружающей среды. 25 (4): 461–469. Дои:10.1080/15287398809531224. ISSN  0098-4108. PMID  2974087.
  12. ^ Глотфелти, Дуайт Э. (1978-09-01). «Атмосфера как приемник применяемых пестицидов». Журнал Ассоциации по контролю за загрязнением воздуха. 28 (9): 917–921. Дои:10.1080/00022470.1978.11490579. ISSN  0002-2470.
  13. ^ Вонг, Д. Т .; Терриер, Л. К. (март 1965 г.). «ЭПОКСИДАЦИЯ АЛЬДРИНА, ИЗОДРИНА И ГЕПТАХЛОРА МИКРОСОМАМИ ПЕЧЕНИ КРЫСЫ». Биохимическая фармакология. 14 (3): 375–377. Дои:10.1016/0006-2952(65)90210-8. ISSN  0006-2952. PMID  14314340.
  14. ^ Lang, B .; Frei, K .; Майер, П. (1986-10-15). «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. PMID  3094543.
  15. ^ Ятропулос, М. Дж. (Декабрь 1975 г.). «Поглощение, транспорт и органотропизм дихлорбифенила (DCB), дильдрина и гексахлорбензола (ГХБ) у крыс». Экологические исследования. 10 (3): 384–389. Bibcode:1975ER ..... 10..384I. Дои:10.1016 / 0013-9351 (75) 90033-Х. ISSN  0013-9351. PMID  1213019.
  16. ^ Болдуин, М. К .; 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. PMID  5045677.
  17. ^ Хатсон, Д. Х. (декабрь 1976 г.). «Сравнительный метаболизм дильдрина у крыс (CFE) и у 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. PMID  1017774.
  18. ^ Трауб, Роберт; Ньюсон, Гарольд Д .; Уолтон, Брюс С .; Ауди, Дж. Р. (1954-06-01). «Эффективность дильдрина и альдрина в области контроля векторов Chigger Scrub Typhus». Журнал экономической энтомологии. 47 (3): 429–435. Дои:10.1093 / jee / 47.3.429. ISSN  1938-291X.
  19. ^ Кастро, Тересита Ф .; Йошида, Томио. (Ноябрь 1971 г.). «Разложение хлорорганических инсектицидов в затопляемых почвах на Филиппинах». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 19 (6): 1168–1170. Дои:10.1021 / jf60178a041. ISSN  0021-8561. PMID  5132645.
  20. ^ Versteeg, J.P.J .; Ягер, К. В. (1973-04-01). «Длительное профессиональное воздействие инсектицидов альдрин, диэльдрин, эндрин и телодрин». Медицина труда и окружающей среды. 30 (2): 201–202. Дои:10.1136 / oem.30.2.201. ISSN  1351-0711. ЧВК  1009505. PMID  4703092.
  21. ^ Авар, П .; Чегледи-Янко, Г. (1970-07-01). «Профессиональное воздействие альдрина: клинические и лабораторные данные». Медицина труда и окружающей среды. 27 (3): 279–282. Дои:10.1136 / oem.27.3.279. ISSN  1351-0711. ЧВК  1009144. PMID  4194425.
  22. ^ Krzystyniak, Krzystof; Хьюго, Патрис; Флипо, Денис; Фурнье, Мишель (сентябрь 1985 г.). «Повышенная восприимчивость перитонеальных макрофагов к вирусу гепатита 3 мышей, подвергшихся действию диэльдрина». Токсикология и прикладная фармакология. 80 (3): 397–408. Дои:10.1016 / 0041-008x (85) 90384-9. ISSN  0041-008X. ЧВК  7173191. PMID  2994259.
  23. ^ Хёйер, Аннет Пернилле; Йоргенсен, Торбен; Брок, Джон В .; Гранжан, Филипп (март 2000). «Воздействие хлорорганических соединений и выживаемость при раке груди». Журнал клинической эпидемиологии. 53 (3): 323–330. Дои:10.1016 / s0895-4356 (99) 00165-1. ISSN  0895-4356.
  24. ^ МАЦУШИТА, Тошио; ТАДОКОРО, Ясуо (1975). «ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО ОТРАВЛЕНИЯ НИТРОГЛИКОЛЕМ». Промышленное здоровье. 13 (4): 237–241. Дои:10.2486 / indhealth.13.237. ISSN  0019-8366.
  25. ^ Блэк, А.М.С. (ноябрь 1974 г.). «Самостоятельное отравление дильдрином: отчет о болезни и обсуждение фармакокинетики». Анестезия и интенсивная терапия. 2 (4): 369–374. Дои:10.1177 / 0310057x7400200413. ISSN  0310-057X. PMID  4614682.
  26. ^ Дева, Брюс Б .; Беллуорд, Гейл Д. (октябрь 1975 г.). «Влияние диетического дильдрина на печень и метаболизм лекарств у самок мышей Swiss-Vancouver». Канадский журнал физиологии и фармакологии. 53 (5): 903–911. Дои:10.1139 / y75-124. ISSN  0008-4212. PMID  1201496.
  27. ^ Управление регулирования химических веществ. «Запрещенные и неразрешенные пестициды в Соединенном Королевстве». Получено 1 декабря 2009.
  28. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (4 апреля 2011 г.). "Олдрин". Карманный справочник NIOSH по химической опасности. Получено 13 ноября 2013.
  29. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (Май 1994). "Олдрин". Документация по концентрациям, непосредственно опасным для жизни или здоровья (IDLH). Получено 13 ноября 2013.
  30. ^ «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)