Chlorethoxyfos - Chlorethoxyfos
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Diethoxy-sulfanyliden- (1,2,2,2-tetrachlorethoxy) fosforan | |
| Preferovaný název IUPAC Ó,Ó-Diethyl Ó- [1,2,2,2-tetrachlorethyl] fosforothioát | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.107.308  |
| KEGG | |
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| C6H11Cl4Ó3PS | |
| Molární hmotnost | 335,985 g / mol |
| Vzhled | bezbarvá kapalina |
| Bod varu | 80 ° C |
| 0,1 mg / l ve vodě | |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | Toxický |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
| Reference Infoboxu | |
Chlorethoxyfos (Ó,Ó-diethyl-Ó- (1,2,2,2-tetrachlorethyl) fosforothioát) je organofosfát inhibitor acetylcholinesterázy používá se jako insekticid. Je registrován pro kontrolu nad kukuřice rootworms, červi, cutworms, semeno kukuřičný červ, bílé housenky a symphylány na kukuřici. Insekticid prodává pod obchodním názvem Fortress společnost E.I. du Pont de Nemours & Company.[1]
Roční domácí použití chlorethoxyfosu se odhaduje na 8 500 až 17 800 liber účinné látky na přibližně 37 000 až 122 000 akrů. Je ošetřeno přibližně 1% veškeré výměry kukuřice.[1]
Chlorethoxyfos má Ó-alkylfosforothioátový typ skupiny fosforu, díky čemuž je podobný sloučeninám, jako je chlorpyriphos-methyl, kumafos, diazinon, dichlofention, fenitrothion, fenthion, parathion, parathion-methyl, pyrazofos, pyrimifos-methyl, sulfotep, temephos, a thionazin.[2]
Tato sloučenina nemá evropské regulační schválení pro použití jako insekticid, protože může být škodlivá pro vodní prostředí a je považována za velmi toxickou pro člověka.[3]
Dějiny
Chlorethoxyfos byl poprvé registrován ve Spojených státech v roce 1995 k použití jako insekticid. Registrován byl pouze podmíněně Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států protože ke zdokonalení hodnocení rizik agentury byly zapotřebí další studie. Agentura se rozhodla znovu posoudit toleranci chlorethoxyfosu a provést hodnocení pracovního rizika jako podmínku registrace sloučeniny. V roce 1999 agentura zveřejnila revidované posouzení rizik, které tvoří základ rozhodnutí o řízení rizik pro chlorethoxyfos.[1]
Mechanismus účinku
Primárním cílem organofosforových insekticidů, jako je chlorethoxyfos, jak u hmyzu, tak u savců, je nervový systém inhibicí acetylcholinesteráza (Bolest). Funkce acetylcholinesterázy je rozkládat neurotransmiter acetylcholin který se uvolňuje na cholinergních nervových zakončeních v reakci na nervové podněty. Organické sloučeniny fosforu inhibují acetylcholinesterázu tvorbou kovalentní vazby mezi sloučeninou a aktivním místem AChE. Inhibicí acetylcholinesterázy se acetylcholin hromadí v synaptické štěrbině a dosahuje toxických hladin. Ztráta aktivity AChE vede k nadměrné nervové stimulaci, která vede k neuromuskulární paralýze a může dokonce způsobit selhání dýchání. Organofosforová sloučenina je opravdu stabilní a hydrolýza z aktivního místa je velmi pomalá, což vede k dlouhodobým toxickým účinkům.[2]
Organofosforové insekticidy mají nejen nepříznivý účinek na nervový systém, ale také ovlivňují další procesy v těle. Nedávné studie ukazují, že organofosforové insekticidy inhibují enzymy, které se účastní xenobiotického metabolismu, například karboxylázy a enzymy CYP, a enzymy, které hrají roli v buněčné signalizaci, jako jsou lipázy.
Metabolismus
Metabolismus organofosfátů se vyskytuje většinou v játrech, ale také v jiných orgánech, jako je střevo. Než může chlorethoxyfos působit jako inhibitor, musí enzymy fáze I aktivovat organofosfát. Fáze I metabolismu zahrnuje oxidace a hydrolýza. Oxidační odsíření „Enzymy CYP nahrazují thionoskupinu oxonoskupinou. Po oxidaci, hydrolýze organofosfátu o esterázy odehrává se. Detoxikace nastává, když esteráza A štěpí sloučeninu. Kromě těchto procesů může ve fázi I probíhat také oxidativní odstranění postranních řetězců nebo oxidační štěpení odstupující skupiny. Produkty z metabolismu fáze I jsou hydrofilnější, což usnadňuje jejich konjugaci s metabolizmem fáze II. Ve fázi II probíhají pouze detoxikační reakce a po těchto reakcích se sloučeniny vylučují močí.[Citace je zapotřebí ] Mezi produkty metabolismu chlorethoxyfosu patří kyselina dichloroctová, kyselina trichloroctová a trichlorethanol v důsledku odštěpení P-O-tetrachlorethoxy vazby.[4]
Nejdůležitějšími enzymy v metabolismu organofosforových sloučenin jsou CYP1A1, CYP2B6, CYP3A4 a CYP2C19. První tři cytochromy katalyzují oxidační desulfuraci, zatímco CYP2C19 je důležitý pro oxidativní štěpení odstupující skupiny a detoxikaci.[Citace je zapotřebí ]
Když byl radioaktivně značený chlorethoxyfos podán orálně myším a potkanům, byl rychle eliminován. Sedm dní po expozici byla většina radioaktivní dávky izolována v moči a ve stolici.[4]
Syntéza
Chlorethoxyfos lze syntetizovat z chloralu a chlorid fosforečný.[5] Chlorid fosforečný se přidá k chloralu adiční reakcí.[6] Dvojná vazba chloralu (se kterou je vázán kyslík) se stává jednoduchou vazbou. Kvůli nyní vznikajícímu zápornému bodovému náboji na kyslíku se může chlorid fosforečný vázat, čímž ztratí jeden chlorid. Uhlík, na který je vázán kyslík, nyní získává kladný náboj, na který se může vázat Cl. Meziprodukt, který se nyní objevil, reaguje s sirovodík za účelem vytvoření dalšího meziproduktu. Dva chloridy jsou nahrazeny dvojnou vazbou síra. Nyní ethanol je třeba přidat, aby se nahradily chloridy, které jsou stále vázány na atom fosforu. K tomu dochází prostřednictvím substitučního mechanismu, což vede k chlorethoxyfosu.[5]
Účinnost a účinky
Insekticidy jako chlorethoxyfos jsou navrženy jako smrtící látky. Chlorethoxyfos je navržen tak, aby byl pro člověka méně toxický než pro hmyz, ale do určité míry představuje toxické riziko. Ve vodním prostředí je nestabilní a může dojít k náhodné extrakci chlorethoxyfosu do vodního prostředí námaha toxických účinků na vodní organismy před úplným odbouráním.[2][7]
Ekotoxikologie[3]
| Vlastnictví | Hodnota | Zdroj / skóre kvality / další informace | Výklad | |
| Faktor biologické koncentrace | BCF | 2500 (l kg−1) | Q2 | Prahová hodnota pro obavy |
| CT50 (dny) | Není dostupný | - | ||
| Savci - Akutní orální LD50 | 1,8 (mg kg−1) | F4 krysa | Vysoký | |
| Savci - krátkodobá strava NOEL | 25 (mg kg−1) | Q2 Krysa | Vysoký | |
| Ptactvo - Akutní LD50 | 486 (mg kg−1) | F5 Colinus virginianus | Mírný | |
| Ryba - Akutní 96hodinová LC50 | 0,089 (mg l−1) | J4 Oncorhynchus mykiss | Vysoký | |
| Vodní bezobratlí - Akutní 48 hodin ES50 | 0,00041 (mg l−1) | L3 Daphnia magna | Vysoký | |
| Vodní korýši - Akutní 96hodinová LC50 | 0,000054 (mg l−1) | F3 Americamysis bahia | Vysoký | |
| Včely | Kontaktujte akutní 48 hodinovou LD50 | 0,04 (μg včely−1) | F5 | Vysoký |
| Žížaly - Akutní 14denní LC50 | 0,39 (mg kg−1) | F5 | Vysoký | |
Účinky na zvířata
Účinky na nervový systém
Otrava chlorethoxyfosem zahrnuje změny chování ve vztahu k inhibici AChE. Protože chlorethoxyfos je organická sloučenina fosforu, je nevratným inhibitorem acetylcholinesterázy. Hlavním účinkem chlorethoxyfosu je nevratná fosforylace esteráz v centrálním nervovém systému. Tato fosforylace vede k akumulaci ACh v synaptické štěrbině a vede k nadměrné stimulaci nikotinových a muskarinových receptorů ACh.
Porucha související s těmito účinky se nazývá opožděná neuropatie vyvolaná organofosforem.
Toxicita chlorethoxyfosu představuje hlavně rizika pro pracovníky zaměstnané při aplikaci tohoto pesticidu. Pesticidy, jako je chlorethoxyfos, mohou být absorbovány různými typy cest, jako je inhalace, požití a dermální absorpce. Opakovaná nebo dlouhodobá expozice chlorethoxyfosu může mít stejné účinky jako akutní expozice. Účinky zahrnují zhoršení paměti a koncentrace, dezorientaci, těžké deprese, podrážděnost, zmatenost, bolesti hlavy, potíže s řečí, opožděné reakční doby, noční můry, námesačnost a ospalost nebo nespavost.[7]
Nespecifické toxické účinky
Kromě toho, že chlorethoxyfos uplatňuje své hlavní účinky s nevratnou inhibicí AChE, se předpokládá, že jak akutní, tak chronická intoxikace chlorethoxyfosem narušují redoxní procesy. Tím se mění aktivity antioxidačních enzymů a způsobuje se zvýšení peroxidace lipidů v mnoha orgánech. Ve většině akutních případů expozice je indukce oxidačního stresu jedním z hlavních toxických účinků. Může tak způsobit mnoho poruch lidského těla ovlivněním jater, ledvin, svalů, imunitního a hematologického systému.
Útok reaktivních forem kyslíku chlorethoxyfosem způsobuje útok lipidů, proteinů a DNA, což vede k oxidaci a poškození membrány, inaktivaci enzymů, poškození DNA a buněčné smrti. Poškození DNA vede k nestabilitě genomu, která může způsobit mutageneze a karcinogeneze.
Kromě použití jako pesticidů mohou být organofosforové sloučeniny, jako je chlorethoxyfos, použity při léčbě neurologických poškození, jako je AD a Parkinsonova choroba.[7]
Savčí toxikologie[3]
| Vlastnictví | Hodnota | Zdroj | |
| Prahová hodnota toxikologického znepokojení (Cramerova třída) | Vysoká (třída III) | - | |
| Savci - Akutní orální LD50 | 1,8 (mg kg−1) | F4 krysa | |
| Savci - dermální LD50 | > 20 (mg kg−1 tělesná hmotnost) | F3 krysa | |
| Savci - Vdechování LC50 | 0,58 (mg l−1) | L3 krysa | |
| Další sledované parametry toxicity pro savce | > 12.5 | F3 Králík | |
| Směrnice o nebezpečných látkách 76/464 | Seznam I. | - | |
| Cesty expozice | Veřejnost | Dietní rizika spojená s jídlem a pitnou vodou nejsou znepokojující | |
| Pracovní | OOP / PPC potřebné ke zmírnění rizik expozice | ||
Toxicita
Stejně jako ostatní organofosfáty má chlorethoxyfos anticholinesteráza aktivita. Díky tomu je vysoce toxická sloučenina se strmým křivka reakce na dávku. Ve studiích na zvířatech byly pozorovány případy úmrtí při nízkých dávkách. Je umístěn v Kategorie toxicity 1 pro akutní orální, dermální, inhalační a primární podráždění očí a dermální potenciál.
Světová zdravotnická organizace klasifikuje chlorethoxyfos jako třídu 1a, extrémně nebezpečnou.[8]
Podle United States Environmental Protection Agency, neexistují důkazy o karcinogenitě ethoxyfosu. Proto je klasifikován jako chemická látka skupiny D: „není klasifikovatelný z hlediska lidské karcinogenity“.[9]
Příznaky[10]
Různé způsoby expozice mohou vyvolat různé příznaky:
| Cesta expozice | Příznaky |
| Inhalace | - Závrať - Nevolnost - Pocení - Svalové záškuby - Pupilární zúžení - Svalová křeč - Nadměrné slinění - Labored dýchání - Křeče - Bezvědomí |
| Kůže | - Může být absorbován, viz část „Vdechnutí“. |
| Oko | - Rozmazané vidění |
| Požití | - Břišní křeče - Průjem - Zvracení - Viz „inhalace“ |
Léčba
V případě jakéhokoli druhu organofosfor Otrava by měla být řešena jako naléhavá situace a pacient by měl být rychle odeslán k nemocnice. Některé příznaky se mohou rychle vyvinout, ale ke zvýšení závažnosti dochází až 48 hodin po otravě. Všechny léčby jsou založeny na minimalizaci absorpce, obecné podpůrné léčbě, jako je umělé dýchání, a specifické farmakologické léčbě, jako je časté dávkování atropin nebo pralidoxim a diazepam.[2]
Léčba intoxikace chlorethoxyfosem by měla spočívat v injekci atropin sulfát. Atropin je kompetitivní, reverzibilní antagonista muskarinových acetylcholinových receptorů. Injekce by měly být intramuskulární a měl by být podáván každých 10 minut, dokud není pacient v plně atropinizovaném stavu. Tento atropinizovaný stav je charakterizován rozšířenými zornicemi, suchou zrudlou kůží a zvýšenou srdeční frekvencí. Kdykoli se začnou znovu objevovat příznaky chlorethoxyfosu, je třeba znovu podat injekci atropinu. Atropinizovaný stav pacienta by měl být vždy udržován. Dávka atropinu se u různých věkových skupin liší. Děti a kojenci mají maximální dávku 0,05 mg / kg. Pokud jsou dospělí silně intoxikováni, dávka může dosáhnout až 4 mg. V mírných případech bude zapotřebí 1 nebo 2 mg. Celkově může být během prvních 24 hodin zapotřebí 20 nebo 30 mg.[11]
Kromě atropinu může být intoxikace chlorethoxyfosem ošetřena pralidoxime chloridem, také známým jako 2-PAM chlorid. 2-PAM může být použit jako účinné antidotum navíc k atropinu k udržení pacienta v atropinizovaném stavu. Sloučenina pralidoxim se podává k regeneraci acetylcholinesterázy. Sloučenina musí být podána rychle po otravě, protože pokud se nechá fosforylovaný enzym stárnout, nebude již účinným protijedem. Děti a kojenci mají maximální dávku 20 až 50 mg / kg. U dospělých by měla být podána počáteční dávka 1 gram. Tento 1 gram 2-PAM se výhodně vstřikuje jako infuze 250 ml fyziologického roztoku po dobu 15 až 30 minut. Alternativně může být 2-PAM vstřikován pomalu intravenózní injekce jako 5% roztok za minimální dobu dvou minut. Po hodině, pokud svalová slabost nedošlo k úlevě, měla by být podána druhá dávka 1 gram.[11]
Jiné než atropin a pralidoxim, Diazepam při léčbě závažných případů intoxikace chlorethoxyfosem. Diazepam se většinou používá k úlevě od úzkosti, ale vedle toho působí proti některým z nich centrální nervový systém -odvozené příznaky, které atropin neovlivňuje. Dávka 10 mg by měla být podána intravenózní injekcí. V případě potřeby lze injekci diazepamu opakovat.[2]
Protože chlorethoxyfos je a lipofilní ve které by mohl být uložen sklady tuku a uvolnil se z ní po mnoho dní. Aby se zabránilo pozdějším příznakům intoxikace, léčba 2-PAM může trvat ještě několik dní.[2]
První pomoc[12]
| Požití | Okamžitě kontaktujte lékaře a požádejte o radu ohledně léčby. Zvracení by nemělo být vyvoláváno, pokud lékař neurčí jinak. Pokud je schopen spolknout, nechte osobu usrknout sklenici vody. A kejda z aktivní uhlí lze použít ve vodě. Pokud je člověk v bezvědomí, nenechte postiženého nic strávit. |
| Na kůži nebo oblečení | Okamžitě kontaktujte lékaře a požádejte o radu ohledně léčby. Je-li to možné, svlékněte kontaminovaný oděv. K okamžitému opláchnutí pokožky po dobu 15–20 minut použijte velké množství vody. |
| Inhalace | Okamžitě kontaktujte lékaře a požádejte o radu ohledně léčby. Okamžitě nechte postiženého vdechnout čerstvý vzduch. V případě, že osoba není schopna dýchat, poskytněte umělé dýchání z úst do úst. |
| Oči | Okamžitě kontaktujte lékaře a požádejte o radu ohledně léčby. Okamžitě použijte vodu k jemnému vyplachování očí po dobu 15–20 minut velkým množstvím vody. Je-li to možné, vyjměte kontaktní čočky po prvních pěti minutách jemného vyplachování. |
Reference
- ^ A b C Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států (červen 2000). Zpráva o pokroku přehodnocení tolerance FQPA a prozatímním rozhodnutí o řízení rizik pro chlorethoxyfos. Washington, D.C .: Diane Publishing Co.
- ^ A b C d E F Organofosforové insekticidy: obecný úvod. Mezinárodní program chemické bezpečnosti. Ženeva: Světová zdravotnická organizace. 1986. ISBN 9241542632. OCLC 16830760.CS1 maint: ostatní (odkaz)
- ^ A b C "Chlorethoxyfos". Databáze vlastností pesticidů. 17. ledna 2018.
- ^ A b Metabolické dráhy agrochemikálií. Roberts, T. R. (Terence Robert), 1943-, Hutson, D. H., Royal Society of Chemistry (Velká Británie). Cambridge: Royal Society of Chemistry. 31. 10. 2007. ISBN 1847551378. OCLC 232636887.CS1 maint: ostatní (odkaz)
- ^ A b C Unger TA (1996). Příručka pro syntézu pesticidů. Park Ridge, N.J .: Noyes Publications. ISBN 9780815514015. OCLC 281594969.
- ^ A b Schnell M, Erfurt G, Zinner H (01.01.1977). „Folgeprodukte halogenierter Aldehyde. XIII. [1] Eine Neue Synthese für O, O-Dialkyl-O-polyhalogenalkyl-thionophosphorsäureester“. Journal für Praktische Chemie. 319 (5): 723–726. doi:10.1002 / prac.19773190505.
- ^ A b C Colović MB, Krstić DZ, Lazarević-Pašti TD, Bondžić AM, Vasić VM (květen 2013). „Inhibitory acetylcholinesterázy: farmakologie a toxikologie“. Současná neurofarmakologie. 11 (3): 315–35. doi:10.2174 / 1570159X11311030006. PMC 3648782. PMID 24179466.
- ^ Pesticide Action Network UK (2009). „Katalog seznamů pesticidů identifikujících ty, které jsou spojeny se zvláště škodlivými nebo environmentálními dopady“ (PDF).
- ^ Bangs G (6. srpna 1999). „Posouzení rizik pro lidské zdraví - Chlorethoxyfos“ (PDF). Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států.
- ^ "Chlorethoxyfos". PubChem. 3. března 2018.
- ^ A b „Pevnostní 5G granulovaný insekticid“. kellysolutions.
- ^ McQueen M (30. listopadu 2009). „Pevnostní herbicid“ (PDF). Gowan Kanada: 3.