Organofosforjeve spojine

Splošne značilnosti organofosforjevih spojin

Organofosforjeve spojine (FOS)

Prvi organski insekticidi, derivati ​​fosforjeve kisline (metildimetiltrimetilfosfini), so bili sintetizirani leta 1846. Te spojine niso bile v celoti raziskane, saj so imele izredno visoko strupenost v primerjavi s toplokrvnimi in so se lahko vnamele v zraku..

Leta 1905 je B.A. Arbuzov in njegovi sodelavci so odkrili nov način ustvarjanja organskih fosforjevih spojin, ki so imele pesticidne lastnosti.

Glavno iskanje in preučevanje organofosforjevih spojin je bilo namenjeno kemičnim bojem. Ta dela so bila izvedena v ZDA, Angliji in Nemčiji. Leta 1940 so nemški znanstveniki ustvarili čredo, sarin, soman, hkrati pa prejeli nekaj insekticidnih snovi.

Organofosforjeve spojine so v zadnjem času najbolj razširjene v svetovnem območju pesticidov. Na podlagi njih je bilo ustvarjenih več kot 200 različnih zdravil, ki so bila uporabljena kot insekticidi, akaricidi, nematiki, fungicidi, baktericidi, herbicidi, regulatorji rasti rastlin in podobno..

Tako pomemben izbor organofosforjevih spojin (FOS) je povezan s prisotnostjo številnih pozitivnih lastnosti v tem razredu v primerjavi z organohlorinom (MOS), ki so ga nadomestili.

Organofosforjeve spojine za katero je značilno veliko pesticidnega delovanja. Med njimi so snovi s kratkotrajnim stičnim delovanjem, ki so učinkovite proti sesanju žuželk in rastlinojedih pršic. Druga skupina spojine imajo sistemski učinek, so sposobne hitro prodreti v rastlino in se v njej razširiti po žilnem sistemu v različnih smereh. Tretja skupina hkrati ima stično in črevesno delovanje in je učinkovit proti žuželkam z grizljivim aparatom za usta. Ta ločitev organofosforjevih spojin je pogojna, saj je za številne spojine hkrati značilen kontaktni in sistemski učinek, druge pa kontaktno in kontaktno-črevesno delovanje.

Organofosfatni pesticidi se že dolgo uporabljajo za zaščito pred škodljivci. Z zgodovinskega vidika je bil to pomemben korak pri razvoju kemične metode varstva rastlin.

Sčasoma so bila zdravila z negativnimi kazalniki prepovedana za uporabo v kmetijstvu. Glavna prednost organofosforjevih spojin je njihova razmeroma nizka okoljska stabilnost..

Kontaktne organofosforjeve spojine lahko ostanejo na površini obdelanih predmetov in uničijo škodljivce le v neposrednem stiku z zdravilom. Precejšnja količina pesticidov te skupine lahko prodre v liste obdelanih rastlin, vendar je ta penetracija omejena na kutikulo ali zgornje plasti parenhimskih celic, aktivne snovi pa se ne širijo po vaskularnem sistemu (kvazisistemski način delovanja).

Sistemske organofosforjeve spojine, ko se nanesejo na vegetativne organe rastlin, lahko prodrejo skozi liste, in ko jih vnesemo v tla, jih absorbirajo koreninski in žilni sistem ter se širijo po celotni rastlini. S pomočjo sistemskih zdravil je mogoče učinkovito uničiti sesanje in škodljivce, ki živijo "na skrivaj" - skriti.

Sistemska zdravila imajo daljši zaščitni učinek v primerjavi s kontaktnimi. Zaradi prisotnosti v rastlini ji dajejo strupene lastnosti in ščitijo pred ličinkami škodljivcev, ki živijo skriti, in tistimi žuželkami, ki se selijo iz sosednjih območij. Posebnost toksičnega učinka sistemskih organofosforjevih spojin je njihova sposobnost, da se pod vplivom encimov pretvorijo v nove spojine z večjo pesticidno aktivnostjo, kar določa njihovo visoko biološko učinkovitost.

Prvi sistemski insekticid, uporabljen proti zeljnim listnim uši shradan.

Mehanizem pesticidne aktivnosti organofosforjevih spojin temelji na sposobnosti zaviranja encimov esteraze, zlasti holinesteraze, kar je pomembno pri škodljivcih in toplokrvnih organizmih. Organofosforjeve spojine delujejo na holinesterazo, ki hidrolizira acetilholin, ki nastaja v živčno-mišičnih koncih med prenosom impulzov za gibanje telesa. Zmanjšanje aktivnosti holinesteraze in kopičenje acetilholina v krvi je značilno zastrupitev telesa.

V odsotnosti holinesteraze se acetilholin nabira v telesu žuželk, toplokrven in moti mišične reakcije organov, kar povzroči znatno škodo in popolno smrt telesa. Hidroliza holinesteraze v telesu poteka zelo počasi. Odpornost fosforilirane holinesteraze na hidrolizo je odvisna od narave alkoksi skupin, povezanih s fosforjem. Hidroliza nastopi hitreje v primeru zaviranja holinesteraze z dimetilnimi estri fosforjeve kisline (DME), veliko težje - po izpostavitvi dietildiizopirnim estrom in nepovratno zavira holinesterazo.

Postopek inhibicije holinesteraze ima pomembno vlogo v mehanizmu delovanja organofosforjevih spojin, ki ga ni mogoče razložiti le z antiholinesteraznimi lastnostmi. V telesu lahko obstajajo drugi biokemični sistemi, ki so občutljivi na organofosforjeve spojine, katerih vezava ali kršitev je osnova zastrupitve, vendar jih v teoriji antiholinesteraze ni mogoče razložiti.

V mehanizmu selektivne strupenosti organofosforjevih spojin so zelo pomembni procesi razstrupljanja. Najbolj obetavni so tisti organofosforjevi pesticidi, ki v telesu sesalcev in ljudi tvorijo netoksične presnovke v procesu razstrupljanja. Toksikološke študije so odkrile zdravila, ki imajo majhno strupenost in imajo dovolj insekticidnih in akaricidnih učinkov. Paralitični učinek organofosforjevih spojin zaradi ne antiholinesteraze, ampak zaradi drugih lastnosti, ki še niso raziskane.

Kardiovaskularni sistem je zaznal pomembne spremembe organofosforjevih spojin. Pomanjkljivosti FOS so njihova visoka akutna strupenost za ljudi in živali ter hitro nastajanje odpornih populacij škodljivcev z njihovo sistematično uporabo.

Več pesticidov prodre v človeško telo iz okolja s hrano, zlasti rastlinskega izvora. V količinah, ki presegajo najvišjo dovoljeno raven (MRL), jih je mogoče hraniti več mesecev. V Ukrajini so prepovedana uporaba zdravil, ki spadajo v prvo skupino higienske klasifikacije: tiofos, metiletiltiofos, merkap, tofos, srednje strupeni - metafos, DDVF, ftalofos, cidial, klorofos, triklorometafos-3, metil nitrofos, karbofos in tudi zdravila z nizko strupenostjo - Sayfos, bromofos, Gardone in drugi.

Organofosforjeve spojine praviloma nimajo lokalnega dražilnega učinka. Ta lastnost poveča tveganje za zastrupitev, ko pridejo na kožo, pa tudi, ko prodrejo skozi nepoškodovano kožo v obliki pare.

Vstop skozi nepoškodovano kožo se pojavi zaradi dobre topnosti v maščobah in maščobam podobnih snovi. Zato pri delu s pesticidi te skupine ne priporočamo uživanja maščob med jedjo.