Karbofenotion
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
Föredraget IUPAC-namn
S -{[(4-klorfenyl)sulfanyl]metyl} O , O -dietylfosforoditioat |
|
| Andra namn Stauffer R 1303
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.011.204 |
| EG-nummer |
|
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C 11 H 16 Cl O 2 P S 3 | |
| Molar massa | 342,85 g·mol -1 |
| Utseende | färglös till gulbrun |
| Odör | merkaptanliknande |
| Densitet | 1,271 g/cm 3 |
| Smältpunkt | okänd |
| Kokpunkt | 82 °C (180 °F; 355 K) 0,01 mmHg |
| Olöslig | |
| log P | 5.1 |
| Faror | |
| Arbetssäkerhet och hälsa (OHS/OSH): | |
|
Huvudsakliga faror
|
Mycket giftig |
| GHS- märkning : | |
  
|
|
| Flampunkt | −18 °C (0 °F; 255 K) |
| Säkerhetsdatablad (SDS) | MSDS |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Carbophenothion även känd som Stauffer R 1303 som för tillverkaren, Stauffer Chemical , är en organofosfor kemisk förening . Det användes som bekämpningsmedel för citrusfrukter under namnet Trithion . Carbophenothion användes som insekticid och akaricid . Även om det inte används längre är det fortfarande ett bekämpningsmedel med begränsad användning i USA . Kemikalien identifieras i USA som ett extremt farligt ämne enligt Emergency Planning and Community Right-to - Know Act .
Introduktion och Historia
Carbophenothion är en mycket giftig organofosfat- insekticid och akaricid . Organofosfater är acetylkolinesterashämmare och stör signaltransduktionen vid den kolinerga synapsen. Det är klassificerat som bekämpningsmedel för begränsad användning (RUP) av Environmental Protection Agency (EPA). Carbophenothion används i olika märken som Trithion. Denna bekämpningsmedel innehåller 80 % karbofenotion som sin enda aktiva ingrediens. På grund av den utbredda användningen av dessa organofosfater på nittiotalet i USA, var det den vanligaste orsaken till jordbruksförgiftningar.
Ett exempel på karbofenotions toxicitet var förgiftningen av sju familjemedlemmar. Mjölet som de använde i sin mat var förmodligen förorenat med karbofenotion. Medlemmarna blev sjuka fyra till sex timmar efter intag. Symtomen var illamående och kräkningar, förutom denna förlorade en familjemedlem sitt medvetande. Alla familjemedlemmar återfick full styrka efter sex dagar.
Eftersom karbofenotion är mycket giftigt, får det endast användas av certifierade applikatorer och personer som är direkt övervakade av dem. Ett två dagars säkerhetsväntintervall mellan appliceringen krävs för att förhindra onödig exponering av huden. Föreningen är syntetiskt framställd. Den rena föreningen är en färglös till gulbrun vätska och är löslig i de flesta industriella lösningsmedel. Det är blandbart med de flesta organiska föreningar, som alkoholer , ketoner och estrar .
1972 utvärderades karbofenotion vid det gemensamma mötet för bekämpningsmedelsrester (JMPR). Under detta möte rekommenderades tillfälliga toleranser för mat, som flera frukter, nötter och mjölk i form av ett acceptabelt dagligt intag (ADI). 1975 omvärderades dessa toleranser och eftersom de uppgifter som låg till grund för ADI:erna inte var tillgängliga drogs ADI:erna tillbaka. Användningen av karbofenotion vid den tiden tydde inte på något behov av ytterligare maximala resthalter för grödor, jämfört med mötet 1972. Det senaste mötet i JMPR om denna förening ägde rum 1980.
Struktur och egenskaper
Carbophenothion är ett aromatiskt organofosfat med en klorid fäst. Den uppträder vid rumstemperatur som en färglös till gulbrun vätska. Den har en mild merkaptanliknande lukt (ruttna ägg). Dess kokpunkt är 82 °C och dess smältpunkt är okänd. Det är relativt stabilt mot värme (under 82 °C).
Karbofenotion är lipofilt och därför olösligt i vatten. Det är icke-frätande men kan oxideras till fosfortioat. Karbofenotion kan brytas ned i atmosfären genom en reaktion med fotokemiskt producerade hydroxylradikaler . Halveringstiden för denna reaktion uppskattas till cirka två timmar. Denna reaktion inträffar inte särskilt ofta, på grund av det låga ångtrycket hos karbofenotion (3,0 × 10 −7 mm Hg vid 20 °C). Det är inte mottagligt för direkt fotolys eftersom det absorberar väldigt lite UV-ljus och inget över 310 nm. Ett viktigare öde kan vara hydrolys .
Syntes
Karbofenotion kan syntetiseras i två steg från 4-klortiofenol, väteklorid , formaldehyd och natrium O,O-dietylditiofosfat. Först kan 4-klortiofenol reagera med klorväte och formaldehyd till klormetyl-4-klorfenylsulfid. I det andra steget reagerar klormetyl-4-klorfenylsulfid med natrium O,O-dietylditiofosfat till karbofenotion och natriumklorid . Båda reaktionerna sker spontant och visas i figuren nedan.
Handlingsmekanism
Karbofenotions verkningsmekanism är densamma som dess toxicitetsmekanism, som verkar genom hämning av kolinesteras , ett viktigt enzym vid produktionen av signalsubstanser som innehåller kolinbaserade estrar (till exempel acetylkolin ). Oförmåga att producera dessa neurotransmittorer orsakar misslyckande i neuroncellssignaltransduktion. Detta har utbredda effekter (se biverkningar) och kan vara dödligt.
Effektiviteten av karbofenotion förstärks av dess mycket långa kvarvarande aktivitet och lätta upptag av insekter. Karbofenotionens huvudsakligen lipofila karaktär gör att den stannar kvar på växterna den appliceras på och i den omgivande marken under längre perioder. Detta gör den effektiv mot ägg som läggs på behandlade växter. En annan fördel med dess lipofila karaktär är att den lätt kommer in i insekter genom ren kontakt.
Ämnesomsättning
Omsättningen av karbofenotion hos människor är jämförbar med metabolismen hos möss, insekter och växter . Det finns få data om den kvantitativa nedbrytningen av karbofenotion till oxidativa och hydrolytiska föreningar hos däggdjur. Det visade sig att hos råtta utsöndrades mer än 75 % av den administrerade dosen i urinen inom 24 timmar. Carbophenothion uppskattas därför utsöndras snabbt även hos människor. Föreningen är mest giftig när den inte metaboliseras. Den akuta toxiciteten hos majoriteten av metaboliterna av karbofenotion har studerats på råttor. De är avsevärt mindre toxiska och visar således att metabolism av karbofenotion förmodligen inte involverar bioaktivering utan snarare avgiftning . De två huvudprodukterna av denna metabolism är sulfoxid och sulfon . Fem oxidativa produkter har identifierats: syreanalogen av karbofenotionen, sulfoxiden och dess syreanalog och slutligen sulfoner och dess syreanalog, som alla är avbildade till höger.
Den första stora nedbrytningsvägen för karbofenotion hos råttor är sulfoxidation, som visas till höger. Denna produkt kan vidare omvandlas till 4-klorbensensulfinsyra och 4-klorbensensulfonsyra. En andra huvudväg involverar bildningen av 4-klortiofenol, som vidare omvandlas via metylering och ringhydroxylering till 4-klor-3-hydroxifenylmetylsulfon. Detta omvandlas sedan i ungefär lika stora proportioner till sulfat- och glukuronidkonjugat . Dessutom finns det metaboliter som förmodligen uppstår från klyvningen av PS-bindningen såsom 4-klorfenylsulfinylmetylmetylsulfon. En översikt över metaboliterna och deras förekomst som har studerats hos råttor finns i tabellen nedan.
| Metabolit | Procent i urin |
|---|---|
| 4-klorbensensulfinsyra | 46,8 % |
| 4-klor-3-hydroxifenylmetylsulfon* | 23,9 % |
| oidentifierad | 13,9 % |
| 4-klorbensensulfonsyra | 5,3 % |
| 4-klorbensenmetiosvavelsyra | 3,0 % |
| 4-klortio-fenyl-S-glukuronid | 2,8 % |
| 4-klorfenylsulfonylmetylmetylsulfon | 1,9 % |
| 4-klorfenylmetylsulfon | 1,7 % |
| 4-klorfenylsulfinylmetylmetylsulfon | 0,7 % |
En studie på råttor fann att under 48 timmar utsöndrades 66 % av den administrerade karbofenotionen i urinen och enligt andra experiment tar det cirka sex dagar innan fullständig utsöndring uppnåddes. Andra studier säger att även efter 14 dagar fanns en detekterbar nivå av oxidationsprodukten närvarande.
Effekt och negativa effekter
Effektivitet
Carbophenothion används som insekticid och akaricid, vars huvudsakliga användning är för att skydda citrusfrukter , men det används också för att skydda bomull mot bladlöss (växtlöss) och spindkvalster . Dessutom används den i kombination med petroleum för att fungera som bekämpningsmedel mot många andra skadedjur på frukt, nötter, grönsaker, durra , majs och andra. Dessutom används det för att bekämpa parasiter på djur. Trithion, garrathion och lethox är tre exempel på bekämpningsmedelsmärken som fungerar med carbophenothion (Trithion är carbophenothion).
Biverkningar
Effekter på människor
Människor som exponeras för karbofenotion visar en mängd olika symtom. Det producerar sjukdom som är typisk för kolinesterashämmare . Kräkningar , illamående , diarré och överdriven salivutsöndring är några vanliga exempel. När någon exponeras via inandning kan han eller hon drabbas av rinorré och en stram känsla i bröstet. Eftersom karbofenotion påverkar nervernas och hjärnans aktivitet, observeras också symtom som mental förvirring, djup svaghet och dåsighet. När någon exponeras genom absorption genom huden får de muskelsammandragningar också. Den enda långtidseffekten som hittills hittats hos människor är en minskning av mängden röda blodkroppar och ökning av binjuren . Dessa två sista fenomen har endast hittats hos kvinnor. Andra studier på endast långtidseffekter har utförts på djur och uttalanden om möjliga extrapolationer har ännu inte gjorts.
Effekter på djur
Carbophenothion är inte bara mycket giftigt för människor utan även för andra djur. För många olika djur LD50 , den dos vid vilken 50 % av djuren dog. I tabellen nedan anges LD50 för vissa typer av fåglar och vattenlevande organismer. Det är mycket giftigt för kräftdjur , marina organismer, amfibier , bin, vilda djur, men inga exakta värden är kända.
| Typ av djur | arter | LD50 |
| Fågel | Europeisk stare | 5,6 mg/kg |
| Kanada Gås | 29–35 mg/kg | |
| Gräsand | 121 mg/kg | |
| Japansk vaktel | 56,8 mg/kg | |
| Vattenlevande organism | regnbågsforell | 56 ppb |
| blågill solfisk | 13 ppb | |
| rosa räkor | 0,47 ppb | |
| fårskallen minnow | 17 ppb |
Långtidseffekter undersöktes också. Exponering av karbofenotion har en negativ effekt på reproduktionen, åtminstone hos råttor. När en dos av karbofenotion på 1–2 mg/kg/dag gavs till tre efterföljande generationer resulterade detta i ökade dödfödslar och minskad råttungars överlevnad. Vidare visade en studie på 10-14 vuxna höns som fick en daglig dos av karbofenotion under 24 dagar tecken på kolinerg påverkan, t.ex. ataxi , salivutsöndring och diarré , förlust av kroppsvikt och hämmad äggproduktion.
Giftighet
Carbophenothion kan absorberas i kroppen genom inandning av dess aerosol , genom huden och genom förtäring. Exponering via förtäring är mycket giftig, men absorption genom huden är nästan lika giftig. Akut toxicitet inträffar eftersom de flesta effekter inträffar kort efter upptag i kroppen. Carbophenothion påverkar nervsystemet genom att hämma kolinesteras . Det finns inga tecken på kroniska eller cancerframkallande effekter.
EPA har klassificerat karbofenotion som kategori I - mycket giftigt . Toxiciteten hos människa har ännu inte studerats särskilt väl. Det har gjorts en studie där fem personer fick karbofenotion 0,8 mg/kg/dag under 30 dagar. Det har inte rapporterats några effekter på kolinesterasaktivitet i plasma eller röda blodkroppar. Dessa resultat var otillräckliga för att bestämma ADI. Senare ifrågasattes dessa resultat till och med på grund av ett experiment med hundar som visade att en dos på 0,125 mg/kg/dag redan hade effekter. Uppskattningen av tillfällig ADI för människa är nu satt till 0 - 0,005 mg/kg. Detta är baserat på NOAEL för råttor på 5 ppm i kosten motsvarande 0,25 mg/kg/dag. Den uppskattade dödliga orala dosen är 0,6 g för en person på 70 kg. LD50 för människor är okänd.
externa länkar
- "Toxipedia sida" . Hämtad 24 juni 2011 .