Карбофенотион - Carbophenothion
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК S-4-хлорфенилтиометил О,О-диэтилфосфородитиоат[1] | |
| Систематическое название ИЮПАК S- [[(4-хлорфенил) тио] метил] О,О-диэтилфосфородитиоат[1] | |
| Другие имена Stauffer R 1303 | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.011.204  |
| Номер ЕС |
|
PubChem CID | |
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| C11ЧАС16ClО2пS3 | |
| Молярная масса | 342.85 г · моль−1 |
| Внешность | от бесцветного до желто-коричневого |
| Запах | меркаптаноподобный |
| Плотность | 1,271 г / см³ |
| Температура плавления | неизвестный |
| Точка кипения | 82 ° С (180 ° F, 355 К) 0,01 мм рт. |
| Нерастворимый | |
| бревно п | 5.1 |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | MSDS |
| Пиктограммы GHS |    |
| точка возгорания | -18 ° С (0 ° F, 255 К) |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Карбофенотион также известный как Stauffer R 1303 что касается производителя, Stauffer Chemical,[2] является фосфорорганический химическое соединение. Он использовался как пестицид за цитрусовые[3] под именем Тритион.[4] Карбофенотион использовался как инсектицид и акарицид.[1] Хотя он больше не используется, он все еще пестицид ограниченного использования в Соединенные Штаты.[4] В химический обозначен в нас как чрезвычайно опасное вещество согласно Закон о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию.[5]
Введение и история
Карбофенотион очень токсичный органофосфат инсектицид и акарицид. Органофосфаты ингибиторы ацетилхолинэстеразы и нарушить передачу сигнала в холинергическом синапсе.[6] Классифицируется как Пестициды с ограниченным использованием (RUP) Агентство по охране окружающей среды (EPA).[7][8] Карбофенотион используется в различных марках, таких как Trithion. Этот пестицид содержит 80% карбофенотиона в качестве единственного активного ингредиента. Из-за широкого использования этих органофосфатов в 90-х годах в США они были наиболее частой причиной сельскохозяйственных отравлений.[9]
Примером токсичности карбофенотиона было отравление семи членов семьи. Мука, которую они использовали в пищу, вероятно, была загрязнена карбофенотионом. Участники заболели через четыре-шесть часов после приема пищи. Симптомами были тошнота и рвота, кроме того, один член семьи потерял сознание. Через шесть дней все члены семьи восстановили свои силы.[10]
Поскольку карбофенотион очень токсичен, его могут использовать только сертифицированные специалисты по нанесению и люди, находящиеся под их непосредственным контролем. Между нанесениями требуется двухдневный безопасный интервал ожидания, чтобы предотвратить ненужное воздействие на кожу.[7] Соединение производится синтетическим путем. Чистое соединение представляет собой жидкость от бесцветного до желто-коричневого цвета, растворимую в большинстве промышленных растворителей.[8] Смешивается с большинством органических соединений, таких как спирты, кетоны и сложные эфиры.[11]
В 1972 году карбофенотион был оценен на Совместном совещании по остаткам пестицидов (JMPR). Во время этой встречи были рекомендованы временные допуски к пище, такие как некоторые фрукты, орехи и молоко в виде допустимая суточная доза (ADI). В 1975 году эти допуски были переоценены, и поскольку данные, на которых основывались ADI, не были доступны, ADI были отозваны. Использование карбофенотиона в то время не указывало на потребность в дополнительных максимальных пределах остатков для сельскохозяйственных культур по сравнению с совещанием в 1972 году.[10] Последнее собрание JMPR по этому соединению состоялось в 1980 году.
Структура и свойства
Карбофенотион представляет собой ароматический органофосфат с присоединенным хлоридом. При комнатной температуре он представляет собой жидкость от бесцветной до желто-коричневого цвета. Имеет мягкий меркаптан запах тухлых яиц. Его температура кипения составляет 82 ° C, а температура плавления неизвестна. Он относительно устойчив к нагреванию (ниже 82 ° C).[7][12]
Карбофенотион липофильный и поэтому нерастворим в воде. Не вызывает коррозии, но может окисляться до фосфоротиоат. Карбофенотион может разлагаться в атмосфере в результате реакции с фотохимически полученным гидроксильные радикалы. Период полураспада этой реакции составляет около двух часов. Эта реакция возникает не очень часто из-за низкого давление газа карбофенотиона (3,0 × 10−7 мм рт. ст. при 20 ° C). Не восприимчив к прямому фотолиз потому что он поглощает очень мало УФ-света и не превышает 310 нм. Более важная судьба может быть гидролиз.[12][13]
Синтез
Карбофенотион можно синтезировать в два этапа из 4-хлоротиофенола, хлористый водород, формальдегид и O, O-диэтилдитиофосфат натрия. Сначала 4-хлортиофенол может реагировать с хлороводородом и формальдегидом с образованием хлорметил-4-хлорфенилсульфида. На второй стадии хлорметил-4-хлорфенилсульфид реагирует с O, O-диэтилдитиофосфатом натрия с образованием карбофенотиона и хлорид натрия.[14] Обе реакции происходят спонтанно и показаны на рисунке ниже.
Механизм действия
Механизм действия карбофенотиона такой же, как и механизм его токсичности, который действует через ингибирование холинэстераза, важный фермент в производстве нейротрансмиттеров, содержащих сложные эфиры холина (например, ацетилхолин ). Невозможность производить эти нейротрансмиттеры вызывает сбой в передаче сигнала нейронных клеток. Это имеет широко распространенные последствия (см. Побочные эффекты) и может привести к летальному исходу.[7]
Эффективность карбофенотиона повышается за счет его очень долгой остаточной активности и легкого усвоения насекомыми. В основном липофильный характер карбофенотиона заставляет его задерживаться на растениях, на которые он применяется, и в окружающей почве в течение длительных периодов времени. Это делает его эффективным против яиц, отложенных на обработанных растениях. Еще одним преимуществом его липофильного характера является то, что он легко проникает в насекомых при простом контакте.[7]
Метаболизм
В метаболизм Карбофенотиона у человека сопоставим с метаболизмом мышей, насекомых и растений. Данных о количественной деградации карбофенотиона до окислительных и гидролитических соединений у млекопитающих мало. Было обнаружено, что у крыс более 75% введенной дозы выводилось с мочой в течение 24 часов. Таким образом, считается, что карбофенотион также быстро выводится из организма человека.[11] Соединение наиболее токсично, когда не метаболизируется. Острая токсичность большинства метаболитов карбофенотиона изучалась на крысах. Они значительно менее токсичны и, таким образом, показывают, что метаболизм карбофенотиона, вероятно, не связан с биоактивацией, а скорее детоксикация. Двумя основными продуктами этого метаболизма являются: сульфоксид и сульфон.[15] Было идентифицировано пять продуктов окисления: кислородный аналог карбофенотиона, сульфоксид и его кислородный аналог и, наконец, сульфоны и его кислородный аналог, все из которых изображены справа.
Первый основной путь разложения карбофенотиона у крыс - сульфоксидирование, как показано справа. Этот продукт можно далее превратить в 4-хлорбензолсульфиновую и 4-хлорбензолсульфоновую кислоту. Второй основной путь включает образование 4-хлоротиофенола, который далее превращается через метилирование и кольцо-гидроксилирование с 4-хлор-3-гидроксифенилметилсульфоном. Затем это примерно в равных пропорциях преобразуется в сульфат и глюкуронид конъюгаты.[16] Кроме того, существуют метаболиты, которые предположительно возникают в результате разрыва связи P-S, такие как 4-хлорфенилсульфинилметилметилсульфон. Обзор метаболитов и их встречаемости, изученных на крысах, можно найти в таблице ниже.
| Метаболит | Процент в моче |
|---|---|
| 4-хлорбензолсульфиновая кислота | 46.8% |
| 4-хлор-3-гидроксифенилметилсульфон * | 23.9% |
| неопознанный | 13.9% |
| 4-хлорбензолсульфоновая кислота | 5.3% |
| 4-хлорбензолметиосерная кислота | 3.0% |
| 4-хлоротио-фенил-S-глюкуронид | 2.8% |
| 4-хлорфенилсульфонилметилметилсульфон | 1.9% |
| 4-хлорфенилметилсульфон | 1.7% |
| 4-хлорфенилсульфинилметилметилсульфон | 0.7% |
Одно исследование на крысах показало, что в течение 48 часов 66% введенного карбофенотиона выводилось с мочой, и, согласно другим экспериментам, до полного выведения требовалось приблизительно шесть дней.[17] Другие исследования говорят, что даже через 14 дней присутствовал определяемый уровень продукта окисления.[18]
Эффективность и побочные эффекты
Эффективность
Карбофенотион используется в качестве инсектицида и акарицида, в основном для защиты Цитрусовый фрукт, но он также используется для защиты хлопка от тля (тли) и паутинный клещ. Кроме того, он используется в сочетании с нефть а также действовать как пестицид против множества других вредителей фруктов, орехов, овощей, сорго, кукуруза и другие. Кроме того, он используется для борьбы с паразитами на животных.[7][16][19] Тритион, гарратион и летокс - три примера торговых марок пестицидов, которые работают с карбофенотионом (тритион - это карбофенотион).
Побочные эффекты
Воздействие на человека
У людей, подвергшихся воздействию карбофенотиона, проявляются самые разные симптомы. Это вызывает болезнь, типичную для ингибиторы холинэстеразы. Рвота, тошнота, понос и чрезмерный слюноотделение вот несколько общих примеров. Когда кто-то подвергается воздействию через дыхательные пути, он или она могут страдать от: ринорея и ощущение стеснения в груди. Поскольку карбофенотион влияет на активность нервов и головного мозга, также наблюдаются такие симптомы, как спутанность сознания, глубокая слабость и сонливость. Когда кто-то подвергается воздействию абсорбции через кожу, у них также возникают мышечные сокращения. Единственный долгосрочный эффект, обнаруженный до сих пор у людей, - это уменьшение количества эритроцитов и увеличение надпочечник. Эти два последних феномена были обнаружены только у женщин.[7] Другие исследования только долгосрочных эффектов были выполнены на животных, и до сих пор не было сделано заявлений о возможных экстраполяциях.
Воздействие на животных
Карбофенотион очень токсичен не только для человека, но и для других животных. Для множества разных животных LD50 определяется доза, при которой погибло 50% животных. В таблице ниже [7] указаны значения LD50 для определенных видов птиц и водных организмов. Он очень токсичен для ракообразные, морские организмы, амфибии, пчелы, дикие животные, но точные значения неизвестны.[7]
| Тип животного | разновидность | LD50 |
| Птица | Европейский скворец | 5,6 мг / кг |
| Канадский гусь | 29–35 мг / кг | |
| Утки кряквы | 121 мг / кг | |
| Японский перепел | 56,8 мг / кг | |
| Водный организм | Радужная форель | 56 частей на миллиард |
| синежаберная солнечная рыба | 13 частей на миллиард | |
| розовая креветка | 0,47 частей на миллиард | |
| овчарка | 17 частей на миллиард |
Также были изучены долгосрочные эффекты. Воздействие карбофенотиона отрицательно сказывается на репродуктивности, по крайней мере, у крыс. Когда доза карбофенотиона 1-2 мг / кг / день давалась трем следующим поколениям, это приводило к увеличению числа мертворождений и снижению выживаемости крысят.[20] Кроме того, исследование с участием 10-14 взрослых кур, которым давали суточную дозу карбофенотиона в течение 24 дней, показало признаки холинергический влияние, например атаксия, слюноотделение и понос, потеря массы тела и затруднение яйценоскости.[15]
Токсичность
Карбофенотион может всасываться в организм при вдыхании его аэрозоль, через кожу и при приеме внутрь. Воздействие через рот очень токсично, но всасывание через кожу почти так же токсично. Острая токсичность возникает, поскольку большинство эффектов происходит вскоре после попадания в организм. Карбофенотион влияет на нервную систему, подавляя холинэстераза. Признаков хронической или хронической канцерогенный последствия.[7]
В EPA классифицировал карбофенотион как Категория I - высокотоксичный.[7] Токсичность для человека еще не очень хорошо изучена. Было одно исследование, в котором пяти пациентам вводили карбофенотион 0,8 мг / кг / день в течение 30 дней. Не сообщалось о влиянии на активность холинэстеразы плазмы или эритроцитов.[11] Этих результатов было недостаточно для определения ADI. Позже эти результаты были даже подвергнуты сомнению из-за эксперимента с собаками, который доказал, что доза 0,125 мг / кг / день уже имела эффект. Оценка временного ДСП для человека теперь составляет 0–0,005 мг / кг. Это основано на NOAEL крыс 5 частей на миллион в рационе, эквивалентном 0,25 мг / кг / день.[11] Расчетная смертельная доза при пероральном приеме составляет 0,6 г для человека весом 150 фунтов (70 кг).[12] LD50 для человека неизвестен.
Рекомендации
- ^ а б c «Химический отчет». Великобритания: Университет Хартфордшира. Архивировано из оригинал 15 апреля 2012 г.. Получено 28 октября, 2011.
- ^ "Карбофенотион (Тритион) Химический информационный бюллетень 5/84". Образовательная программа по управлению пестицидами. Получено 29 октября, 2011.
- ^ CAMEO Chemicals. "Страница данных о химикатах". Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Получено 29 октября, 2011.
- ^ а б "Дополнительная страница сети токсикологии". Получено 24 июня, 2011.
- ^ «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) - ^ Хартли, Д. и Х. Кидд (ред.). Справочник по агрохимикатам. 2-е изд. Lechworth, Хертс, Англия: Королевское химическое общество, 1987 г., стр. A061 / август 87 г.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k Государственный университет Орегона. (1996). EXTOXNET. Проверено март 2016 года. http://extoxnet.orst.edu/pips/carbophe.htm
- ^ а б Мергель М. (2010). Toxipedia. Проверено марта 2016 г. http://www.toxipedia.org/display/toxipedia/Carbophenothion
- ^ Конгресс США, Управление оценки технологий, Нейротоксичность: выявление и контроль ядов нервной системы, OTA-BA-436 (Вашингтон, округ Колумбия: типография правительства США, апрель 1990 г.)
- ^ а б Национальные институты здоровья. (2003). ТОКСНЕТ. Проверено март 2016 г. http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/r?dbs+hsdb:@term+@rn+@rel+786-19-6
- ^ а б c d Международная программа химической безопасности. (1972). IPCS INCHEM. Проверено март 2016 г. http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v072pr05.htm
- ^ а б c Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США. (2014). Pubchem. Проверено март 2016 г. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/13081#section=GHS-Classification
- ^ Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США. (2014). Pubchem. Проверено март 2016 г. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/13081#section=Ecological-Information
- ^ Унгер, Т. А. (1996). Справочник по синтезу пестицидов: Elsevier Science, стр. 345.
- ^ а б Международная программа химической безопасности. (1980). IPCS INCHEM. Проверено март 2016 г. http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v080pr06.htm
- ^ а б Международная программа химической безопасности. (1977). IPCS INCHEM. Проверено март 2016 г. http://www.inchem.org/documents/jmpr/jmpmono/v077pr11.htm
- ^ ФАО, ВОЗ и др. (1978). Остатки пестицидов в пище. стр55. Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация объединенных наций.
- ^ Gunsalus I.C. и др. (1971). Разложение синтетических органических молекул в биосфере: природные, пестицидные и различные другие соединения, созданные человеком. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук.
- ^ Дикшит Т.С.С., (2008). Опасные химические вещества: управление безопасностью химических веществ и международные правила. Бока-Ратон: CRC Press Taylor & Francis Group.
- ^ Образовательная программа по управлению пестицидами. (1995). EXTOXNET. Проверено март 2016 года. http://pmep.cce.cornell.edu/profiles/extoxnet/carbaryl-dicrotophos/carbophenothion-ext.html
внешняя ссылка
- "Страница Toxipedia". Получено 24 июня, 2011.