Б. Фосфорорганические соединения: повышение их избирательности.
Инсектициды повышенной избирательности, относящиеся к классу фосфорорганических соединений, следует искать среди новых соединений, по-разному метаболизирующих в организмах насекомых и позвоночных, т.
е. создавать либо инертные соединения, превращающиеся в активные вещества только в организме насекомых, либо активные соединения, детоксицирующиеся только в организме млекопитающих. Одно из таких соединений — наратион (О.О-диэтил-О-пара-нитрофенилтиофос- фат) (13.24); в организме насекомых он превращается в активное соединение параоксан (13.25), что обусловлено наличием у насекомых фермента, ответственного за превращение связи P = S в связь Р = О. В организме позвоночных этот процесс идет в минимальной степени, чем достигается избирательность действия инсектицида. При замене двух этоксигрупп метоксигруппами был получен препарат «паратион-метил», обладающий большей избирательностью и менее токсичный для позвоночных.Фенитротион, 0,0 - диметил - О-(З-метил-4-нитрофенил) тиофосфат, отличается от паратион-метила только наличием метальной группы в положении 3 фенильного кольца, однако он неизмеримо более избирателен, его ЛД50 равна 500 мг/кг, тогда как для паратиона и паратион-метила — 8 и 20 мг/кг соответственно. Аналог фенитротиона фенитрооксон, в котором сера заменена кислородом, сильно ингибирует АХЭ комнатных мух в таких низких концентрациях, в которых он почти не действует на ферменты-аналоги бычьих эритроцитов и мозга мышей [Но1- lingworth, Fukoti, Metcalf, 1967]. Кроме того, существуют инсектициды, избирательно действующие на вредных насекомых. Так, О,О-диизопропильный аналог параоксона (13.25) избирательно1 ингибирует АХЭ мух, но не медоносных пчел (преимущество, приписываемое стерическому эффекту) [Camp, Fukuto, Metcalf, 1969].
Пока велись работы по изучению аналогов паратиона, были созданы вещества с «двойным механизмом» избирательности.
Первым из таких соединений был малатион — диметил-5-1,2- бисэтоксикарбонилэтилдитиофосфат (13.27). В организме насекомых он превращается в истинно токсичный агент малаоксон, в котором группа P = S заменена на Р = О. В организме млекопитающих обе эфирные связи малатиона быстро гидролизуются карбоксиэстеразами, а образующаяся при этом кислота тотчас же выводится из организма. Хотя в организме насекомых происходит замена P = S на Р = О, гидролиз протекает лишь в незначительной степени. Таким образом, один и тот же субстрат подвергается разным метаболическим превращениям, что и обусловливает его избирательное действие [Krueger, O’Brien, 1959]. В организме насекомых превращение связи P = S в связь Р = О осуществляется микросомами кишечника, нервных волокон и жирных клеток. Существует возможность выделения мик- росом насекомых для использования их в экспериментах [Nakatsugawa, Dahm, 1965]. Карбоксиэстеразы насекомых относительно малоактивны; кроме того, доза, получаемая насе-
Рис. 13.3. Уровень малаок- соиа после инъекции ЗО м. д. малатнона-32Р [Krueger, O’Brien, 1959].
комыми по сравнению с позвоночными (на единицу массы тела) значительно выше.
В организме мыши, например, лишь незначительная часть малатиона превращается в токсичный агент малаоксон, тогда как в организме насекомых не только выше процент превращения малатиона, но и гораздо дольше время токсического воздействия (рис. 13.3). Приведенные данные (табл. 13.3 и рис. 13.3)
Таблица 13.3. Токсичность фосфорорганических инсектицидов для млекопитающих и насекомых, ЛДйо
| Вид | Малатион | Малаоксон |
| Мышь (внутрибрюшинное введение) | 1590 | 75 |
| Домашняя муха | 30 | 15 |
| Таракан | 120 | 15 |
свидетельствуют о том, что мышам можно довольно безболезненно вводить огромные дозы малатиона, а в организме тараканов и особенно домашних мух этот препарат чрезвычайно легко превращается в высокотоксичный малаоксон.
Аналогично этому карбоксиамидазы млекопитающих способны гидролизовать
амидные группы, в то время как насекомые такой способностью не обладают (см. ниже о диметоате).
Широко используемый малатион представляет собой исключительно безвредное соединение. Еще один инсектицид, обладающий «двойным механизмом» избирательности, — это диазинон, О.О-диэтил-О- (2-изопропил-6-метилпиримидин-4-ил) тиофосфат (13.28), созданный в 1952 г. В организме млекопитающих происходит быстрое С-гидроксилирование изопропильной груп-
пы с образованием соединения, легко выводящегося с мочой, а в насекомых связь P=S превращается в Р=О, в результате чего образуется исключительно токсичный агент [Miyazaki et al., 1970; Krueger, O’Brien, Dauterman, I960]. Диазинон успешно применяют для защиты овец от падальных мух.
В 1950 г. были найдены токсичные агенты, обладающие иным механизмом детоксикации в организме млекопитающих, чем замена связи P = S связью Р = О: алифатические эфиры фосфорной кислоты, содержащие короткую боковую цепь с двумя или более электроноакцепторными группами (такими, как двойная связь и атом галогена). Первым соединением этого типа был дихлофос, О,О-диметил-О-(2,2-дихлорвинил) фосфат (13.29). В настоящее время его широко применяют для уничтожения домашних мух. Попадая в организм млекопитающих через кожу или легкие, он быстро гидролизуется (в плазме или печени) до диметилфосфата и О-метил-О-(2,2-дихлорвинил) фосфата, а последний— в О-(2,2-дихлорвинил) фосфорную кислоту и далее до неорганического фосфата [Casida, McBryde, Niedermeir, 1962]. Однако для насекомых его токсичность кумулятивна [Hodgson, Casida, 1962]. Допустимое для человека содержание дихлофоса в воздухе I мг/л [Ashe, 1964].
Изменение молекулы дихлофоса привело к созданию хлор- фенвинфоса [О- [ 1 - (2,4-дихлорфенил) -2-хлорвинил] -О-О-диэтил- фосфат] (13.30, а), применяемого для борьбы с целым рядом насекомых-вредителей.
При распылении этот агент задерживаетсяТаблица 13.4. Сравнительная токсичность фосфорорганических инсектицидов [Edson et al., 1964, 1966]
| Вещество | ЛД&0 для крыс, мг/кг | ЛДбо для насекомых | |||||||||
| пероральное введе ние (острая токсичность) | нанесение на кожу | Megoura viciae (тля виковая), % | Tetranychus telarius (клещ), °/o | Pieris brassicae (бабочка белянка; личинки), кг/га | . Musca domestica (половозрелая ком- 1 натная муха, сам- | ка) мг/м3 | ||||||
| половозре лые особи | яйца | ||||||||||
| Тетраэтилпиро фосфат | 0,5 | 20 | 2 | 75 | |||||||
| Паратион | 3 | 50 | 2 | 65 | ______ | — | |||||
| Шрадан | 5 | 50 | — | — | — | — | — | ||||
| Дихлофос | 25 | 75 | зо | 35 | 550 | 2800 | — | — | — | — | — |
| Меназон | 1200 | >500 | 4 | 90 | 50 | >11 | — | ||||
| Малатион | 1400 | >4000 | 18 | 125 | 175 | 0,484 | 97,9- | ||||
| Галоксон | (900—2000) | ||||||||||
на листьях в течение 3 нед и в почве — 2 мес.
Однократная обработка раствором хлорфенвинфоса овец и рогатого скота на длительное время защищает их от эктопаразитов (мух, вшей и разных видов клещей). Гораздо менее токсичный для млекопи-* тающих тетрахлорвинфос (13.30, б) используют в сельском хозяйстве и животноводстве для борьбы с эктопаразитами (хотя действие его менее продолжительно).
Сравнительная токсичность некоторых инсектицидов приведена в табл. 13.4, из данных которой видно, что достигнутое за последние годы уменьшение токсичности для млекопитающих н& сопровождалось ее снижением для насекомых. Подробнее см. Tolkmith (1966).
В 1982 г. для уничтожения комаров анофелес в тропиках при проведении противомалярийной кампании ВОЗ рекомендовала опрыскивание фенитротионом (разд. 13.3). Против черных мух-переносчиков и распространителей онхоцеркоза в Западной Африке распыляют ларвициды, темефос, ди [4-(О,О-диметилтио- фосфорил) фенил] сульфид, и хлорофоксим, О,О-диэтил-2-хлор- а-цианобензилиденаминотиофосфат. Из фосфорных инсектицидов ФАО разрешены к применению трихлорфон (13.31), малатион (13.27, б), диазинон (13.28), хлорпирифос (13.32), фосфа- мидон (13.33) и диметоат (13.35).
Некоторые фосфорорганические соединения настолько избирательны, что могут применяться перорально. Так, одна пероральная доза трихлорфона (13.31) защищает крупный рогатый
скот от оводов. В медицине его применяют под названием мет- рифонат, О.О-диметил-О- (1-гидрокси-2,2,2-трихлорэтил)фосфо- нат. Метрифонат представляет собой пролекарство, так как в организме он дегидратируется и изомеризуется в дихлофос (13.29).
Еще по теме Б. Фосфорорганические соединения: повышение их избирательности.:
- А. Фосфорорганические соединения: химизм действия.
- Фосфорорганические соединения и карбаматы
- 3). Отравления фосфорорганическими соединениями
- Отравление фосфорорганическими соединениями.
- Ингибиторы холинэстеразы Фосфорорганические соединения
- Отравления фосфорорганическими соединениями (ФОС)
- 211. Поражения органа зрения ядохимикатами в сельскохозяйственном производстве. Поражения фосфорорганическими соединениями
- Г. Фосфорорганические антигельминтные средства.
- Индикация фосфорорганических ОВ
- Динамика физиологических и психологических показателей в процессе долговременной адаптации студенток, обучающихся но различным образовательным программам