Диазинон - Diazinon

Диазинон
Структурная формула диазинона V1.svg
Диазинон-Молекула-3D-шары-by-AHRLS.png
Имена
Название ИЮПАК
О,О-Диэтил О- [4-метил-6- (пропан-2-ил) пиримидин-2-ил] фосфоротиоат
Другие имена
Диэтокси - [(2-изопропил-6-метил-4-пиримидинил) окси] тиоксофосфоран
Басудин
Диазид
Спектрацид
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.005.795 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
Характеристики
C12ЧАС21N2О3пS
Молярная масса304.34 г · моль−1
ВнешностьОт бесцветной до темно-коричневой жидкости
Запахслабый, сложный эфир -подобно
Плотность1,116-1,118 г / см3 при 20 ° C[1]
Точка кипения разлагается[2]
40 мг / л[3]
бревно п3,81 (октанол / вода)[4]
Фармакология
QP53AF03 (ВОЗ)
Опасности
точка возгорания 82 ° С; 180 ° F; 355 К [2]
NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
никто[2]
REL (Рекомендуемые)
TWA 0,1 мг / м3 [кожа][2]
IDLH (Непосредственная опасность)
N.D.[2]
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

Диазинон (ИЮПАК имя: О,О-Диэтил О- [4-метил-6- (пропан-2-ил) пиримидин-2-ил] фосфоротиоат, ГОСТИНИЦА - Димпилат), жидкость от бесцветной до темно-коричневого цвета, представляет собой сложный эфир тиофосфорной кислоты, разработанный в 1952 г. Ciba-Geigy, швейцарская химическая компания (позже Новартис а потом Сингента ). Это несистемный органофосфат инсектицид раньше использовался для контроля тараканы, серебрянка, муравьи, и блохи в жилых, непродовольственных домах. Диазинон широко использовался в 1970-х и начале 1980-х годов в садоводстве общего назначения и для борьбы с вредителями в помещениях. Форма наживки использовалась для борьбы с падальщиком осы на западе США Диазинон используется в ошейниках от блох для домашних животных в Австралии и Новой Зеландии. Использование диазинона в жилых помещениях было запрещено в США в 2004 году из-за рисков для здоровья человека.[5] но он все еще разрешен для использования в сельском хозяйстве. Экстренное противоядие - атропин.[6]

История

Диазинон был разработан в 1952 году швейцарской компанией. Ciba-Geigy (сейчас же Новартис ) заменить ранее доминирующие инсектицид ДДТ. В 1939 г. химик Пауль Херманн Мюллер из тогда еще независимой компании Geigy обнаружили, что ДДТ эффективен против малярия -переносящие насекомые. Эта способность сделала использование ДДТ настолько важным, что Мюллер даже получил 1948 г. Нобелевская премия по медицине.

Однако по прошествии десятилетий после присуждения награды ДДТ оказался настолько опасным для окружающей среды, что развитые страны и, в конечном итоге, организации мирового уровня запретили инсектицид для всех целей, кроме борьбы переносчик болезни насекомые, что привело Сиба-Гейги к поиску альтернатив.

Диазинон стал доступен для массового использования в 1955 году, в то время как производство ДДТ сократилось. До 1970 года у диазинона были проблемы с загрязняющие вещества в его решение; но к 1970-м годам альтернатива методы очистки были использованы для уменьшения остаточных нежелательных материалов.

После этого улучшения обработки диазинон стал универсальным коммерческим продуктом для борьбы с вредителями как внутри помещений, так и на открытом воздухе. В 2004 году США объявили вне закона использование диазинона в жилых помещениях, когда Агентство по охране окружающей среды определило, что его способность повреждать нервную систему представляет опасность для здоровья человека (особенно для здоровья детей).[5] Химикат до сих пор используется для сельскохозяйственные цели и те крупный рогатый скот бирки для ушей разработан, чтобы содержать химические вещества для борьбы с насекомыми.

Синтез

По данным Немецкого патентного бюро, промышленный синтез диазинона выглядит следующим образом:

Амин β-изобутириламинокротоновой кислоты подвергали циклизации с помощью NaOR (R представляет собой водород или алифатическую цепь от 1 до 8 атомов углерода) в смеси от 0 до 100 мас.% воды и спирта, содержащего от 1 до 8 атомов углерода, при температуре выше 90 ° C. (но ниже точки кипения используемой смеси). Пиримидинолат натрия осаждали в инертном растворителе, таком как бензол, с одновременным удалением образовавшейся воды. Затем калиевая соль реагирует с диэтилтиофосфорилхлоридом при нагревании в течение нескольких часов. Когда реакция закончилась, образовавшийся хлорид калия промывали водой и растворитель удаляли при пониженном давлении, оставляя диазинон.

Метаболизм и механизм действия

Диазинон действует как ингибитор ацетилхолинэстеразы (AChE). Этот фермент расщепляет нейротрансмиттер. ацетилхолин (АЧ) в холин и ацетат группа.[7] Ингибирование AChE вызывает аномальное накопление ACh в синаптическая щель.

Когда диазинон попадает в организм, он окислительно разлагается до диазоксона, органофосфат соединение, которое гораздо более ядовито, чем диазинон; в основном это вызывает ингибирование AChE.[8] Превращение диазинона в диазоксон (Реакция 1) осуществляется печень микросомальный ферментная система и требует O2 и НАДФН. Диазинон также может разлагаться через окисление в печени (реакция 2). Обе реакции возможны и, вероятно, неспецифически катализируются одной и той же смешанной функцией. оксидаза. Диазоксон далее расщепляется на гидролазы в микросомальных и других субклеточных функциях печени (Реакция 3). Млекопитающие метаболизируют диазоксон с периодом полувыведения от 2 до 6 недель. У насекомых отсутствует эта стадия гидролиза, что позволяет токсичному веществу быстро накапливаться; Детоксикация диазоксона осуществляется через микросомальную оксидазную систему со смешанными функциями. Хотя это не совсем понятно, считается, что это является причиной селективности диазинона против насекомых. После гидролиза или окисления диазинон расщепляется дальше (реакция 4).

Механизм действия диазинона in vivo.
Описанный выше механизм биотрансформации диазинона

Удаление диазинона

На сегодняшний день несколько методов, таких как электрохимия, адсорбция, ферментативное биоразложение и фотокатализ, были протестированы на предмет удаления диазинона из водных растворов. Удаление органофосфаты (OPE) из воды адсорбционным методом считается одним из конкурентных методов из-за его простой работы и низкой стоимости. Разработка новых адсорбентов с высокой адсорбционной способностью очень важна для удаления загрязняющих веществ OPE в окружающую среду.[9]

Токсичность и воздействие на животных

Диазинон считается относительно высоким токсичность за позвоночные. Обычным методом введения диазинона является абсорбция, хотя возможны и ингаляции. Наблюдаемые симптомы отравления соответствуют другим ингибиторы ацетилхолинэстеразы. Симптомы следующие:

Смертельная дозаНаблюдения
LD50
  • 214 мг • кг −1 (человек, перорально, TDLo) (2,3)
  • 66 мг • кг −1 (крыса, перорально, LD50) (2,4)
  • 17 мг • кг −1 (мышь, перорально, LD50) (2,5)

Симптомы у человека

Интоксикация диазиноном вызывает следующие признаки и симптомы:

  • Глаза, уши, нос и горло
    • Маленькие зрачки (не реагируют на свет)
    • Разрывающая, увеличенная
  • Сердечно-сосудистые
    • Низкое или высокое кровяное давление
    • Медленная или учащенная частота сердечных сокращений
  • Респираторный
    • Затрудненное дыхание
    • Стеснение в груди
  • Нервная система
    • Беспокойство
    • Судороги
    • Кома
    • Головокружение
    • Возбудимость
    • Головная боль
    • Слабое место
    • Тремор
    • Подергивание
  • Кожа
    • Раздражение
    • Покраснение
    • Потливость
  • Желудочно-кишечный тракт
    • Спазмы в животе
    • Диарея
    • Потеря аппетита
    • Тошнота
    • Рвота

Обычно лечение будет варьироваться в зависимости от воздействия и метода введения токсина. Критические биомаркеры, такие как образцы мочи, содержание крови и частота сердечных сокращений, измеряются во время детоксикации пациента. Общие методы лечения пациентов, страдающих от отравления диазиноном, включают:

  • Вспомогательное дыхание
  • Внутривенные жидкости (IV)
  • Орошение (промывание кожи и глаз)
  • Лечебные процедуры; включая противоядия атропин и оксим.[10]
  • Промывание желудка

Пациенты, у которых продолжается улучшение в течение первых 4-6 часов (после лечения), обычно выздоравливают. Чтобы предотвратить отравление, часто требуется длительное лечение, включая госпитализацию в отделении интенсивной терапии и длительную терапию. Некоторая токсичность может сохраняться в течение недель, месяцев или даже дольше.

Эффективность и побочные эффекты

Диазинон - это контактный инсектицид, который убивает насекомых, изменяя нормальный нейротрансмиссия в нервной системе насекомого. Как упоминалось выше, диазинон ингибирует фермент ацетилхолинэстеразу (AChE), который гидролизует нейротрансмиттер ацетилхолин (ACh) в холинергический синапсы и нервно-мышечные соединения. Это приводит к аномальному накоплению ACh в нервной системе. Диазинон, хотя сложный эфир тиофосфорной кислоты, имеет общий механизм токсичности с другими фосфорорганическими инсектицидами, такими как хлорпирифос, малатион и паратион, и не очень эффективен против популяций устойчивых к органофосфатам насекомых.

Симптомы острого воздействия диазинона развиваются через несколько минут или часов после воздействия, в зависимости от пути воздействия. Первоначальные симптомы у человека - тошнота, головокружение, слюноотделение, головная боль, потливость, слезотечение, и ринорея. Симптомы могут прогрессировать до рвоты, спазмов в животе, диареи, подергивания мышц, слабости, тремора, нарушения координации и миоз. Кроме того, в некоторых исследованиях даже сообщалось о некоторых психических побочных эффектах, включая потерю памяти, спутанность сознания и депрессию.

Поскольку диазинон является жирорастворимым, существует вероятность замедленной токсичности, если значительные количества диазинона хранятся в жировых тканях. Промежуточный синдром обычно возникает в течение 24–96 часов после воздействия. Промежуточный синдром у людей характеризуется затрудненным дыханием и мышечной слабостью, часто в области лица, шеи и проксимальных мышц конечностей. Сообщалось также о параличах черепных нервов и угнетении сухожильных рефлексов.

Исследования показали, что воздействие некоторых фосфорорганических пестицидов может привести к долгосрочным неврологическим проблемам, включая замедленную нейропатию, вызванную фосфорорганическими соединениями (слабость или паралич, а также парестезия в конечностях); Однако сообщения об этих симптомах после воздействия диазинона редки. Жертвы отравления человека показали повышенный уровень сыворотки амилаза и глюкоза, а также повышенный уровень мочеиспускания диастаза уровни, сопровождающиеся симптомами, указывающими на острую панкреатит.

Исследование показало, что 10% из 21 типично развивающихся дети показать 2-изопропил-6-метил-4-пиримидинол (IMPy, метаболит диазинона) в коренные зубы. Моляры двух самых старых субъектов содержали наибольшую концентрацию IMPy. И эта концентрация в молярах может быть биомаркером перинатального воздействия и во время образования моляров.[11]

Рекомендации

  1. ^ Будавари, С., изд. (1996). Индекс Merck - энциклопедия химикатов, лекарств и биологических препаратов. Станция Уайтхаус, Нью-Джерси: Merck. п. 508.
  2. ^ а б c d е Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0181". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ Sharom, M.S .; Miles, J.R.W .; Harris, C.R .; МакИвен, Ф. (1980). «Поведение 12 инсектицидов в почве и водных суспензиях почвы и донных отложений». Водные исследования. 14 (8): 1095–100. Дои:10.1016 / 0043-1354 (80) 90158-Х.
  4. ^ Hansch, Corwin; Лео, Альберт; Хукман, Дэвид (1995). Изучение QSAR: Том 2: гидрофобные, электронные и стерические константы. Вашингтон, округ Колумбия: Американское химическое общество. п. 106. ISBN  978-0-8412-2991-4.
  5. ^ а б Конус, Марла (1 января 2005 г.). "Агентство по охране окружающей среды снимает с полок убийцу вредителей диазинон". Лос-Анджелес Таймс. Получено 2 июл 2020.
  6. ^ Геллер, Роберт Дж .; Lopez, Gaylord P .; Катлер, Стивен; Лин, Диана; Бахман, Джордж Ф .; Горман, Сьюзан Э. (2003). «Доступность атропина в качестве противоядия от нервно-паралитических агентов: подтверждено быстрое изменение рецептуры высококонцентрированного атропина из нерасфасованного порошка». Анналы неотложной медицины. 41 (4): 453–6. Дои:10.1067 / mem.2003.103. PMID  12658242.
  7. ^ "Технические данные по диазинону". Национальный информационный центр по пестицидам. NPIC. Получено 31 мая 2019.
  8. ^ Кречманн, Андреас; и другие. (2011). «Механистическая токсикодинамическая модель для рецепторно-опосредованной токсичности диазоксона, активного метаболита диазинона, у Daphnia magna». Экологические науки и технологии. 45 (11): 4980–4987. Дои:10.1021 / es1042386. PMID  21539304.
  9. ^ Амани, М. А; Латифи, А. М; Тахвилдари, К; Каримиан, Р. (2017). «Удаление пестицида диазинона из водных растворов с использованием материалов типа МСМ-41: изотермы, кинетика и термодинамика». Международный журнал экологических наук и технологий. 15 (6): 1301–1312. Дои:10.1007 / s13762-017-1469-х.
  10. ^ http://www.apvma.gov.au/products/review/docs/diazinon_hh_tox_part_2.pdf В архиве 2013-04-19 в Wayback Machine
  11. ^ Camann, David E .; Шульц, Стивен Т .; Яу, Алиса Й .; Heilbrun, Lynne P .; Зунига, Мишель М .; Палмер, Раймонд Ф .; Миллер, Клаудия С. (март 2013 г.). «Ацетаминофен, пестициды и метаболиты диэтилгексилфталата, анандамид и жирные кислоты в молочных молярах: потенциальные биомаркеры перинатального воздействия». Журнал экспозиции и эпидемиологии окружающей среды. 23 (2): 190–196. Дои:10.1038 / jes.2012.71. ISSN  1559-0631. PMID  22805989.

внешняя ссылка