Органофосфорни съединения

Обща характеристика на органофосфорните съединения

Органофосфорни съединения (FOS)

Първите органични инсектициди, производни на фосфорната киселина (метилдиметилтриметилфосфини), са синтезирани през 1846 г. Тези съединения не са проучени напълно, тъй като имат изключително висока токсичност спрямо топлокръвните и могат да се запалят във въздуха..

През 1905 г. Б.А. Арбузов и неговите колеги откриха нов начин за създаване на органични фосфорни съединения, които имат пестицидни свойства.

Основното търсене и проучване на органофосфорните съединения бяха насочени към агентите за химическа война. Тези работи са извършени в САЩ, Англия и Германия. През 1940 г. немски учени създават стадо, сарин, соман, като в същото време получават някои инсектицидни вещества.

Органофосфорните съединения напоследък са най-разпространените в световната гама от пестициди. Въз основа на тях са създадени над 200 различни лекарства, които са били използвани като инсектициди, акарициди, нематициди, фунгициди, бактерициди, хербициди, регулатори на растежа на растенията и други подобни..

Такъв значителен асортимент от органофосфорни съединения (FOS) е свързан с наличието на много положителни свойства в този клас в сравнение с органохлора (MOS), който те замениха.

Органофосфорни съединения характеризира се с голямо разнообразие от пестицидно действие. Сред тях са вещества с краткотрайно контактно действие, които са ефективни срещу смучене на насекоми и тревопасни акари. Втора група съединенията имат системен ефект, те са в състояние бързо да проникнат в растението и да се разпространят в него от съдовата система в различни посоки. Трета група в същото време има контактно и чревно действие и е ефективен срещу насекоми с ухапващ устен апарат. Това разделяне на органофосфорните съединения е условно, тъй като редица съединения се характеризират едновременно с контактен и системен ефект, други с контактно и контактно-чревно действие..

Органофосфатните пестициди отдавна се използват широко за защита от вредители. От историческа гледна точка това беше значителна стъпка в развитието на химичен метод за защита на растенията.

С течение на времето лекарствата с отрицателни показатели бяха забранени за употреба в селското стопанство. Основното предимство на органофосфорните съединения е тяхната сравнително ниска устойчивост на околната среда..

Контактните органофосфорни съединения са в състояние да останат на повърхността на третираните предмети и да унищожават вредители само при директен контакт с лекарството. Значително количество пестициди от тази група са в състояние да проникнат в листата на третираните растения, но това проникване е ограничено до кутикулата или горните слоеве на паренхимните клетки, а активните вещества не се разпространяват от съдовата система (квазисистемен начин на действие).

Системните органофосфорни съединения, когато се прилагат върху вегетативните органи на растенията, могат да проникнат в листата, а когато се въведат в почвата, те се абсорбират от кореновата и съдовата система и се разпространяват в цялото растение. С помощта на системни лекарства е възможно ефективно да се унищожат смученето и вредителите, живеещи „тайно“ - скрити.

Системните лекарства имат по-дълъг защитен ефект в сравнение с контактните. Поради присъствието в растението, те му придават токсични свойства и предпазват от ларвите на вредителите, живеещи скрити, и от тези насекоми, които мигрират от съседни райони. Специфична особеност на токсичния ефект на системните органофосфорни съединения е тяхната способност под влияние на ензимите да се превръщат в нови съединения с по-висока пестицидна активност, което обуславя високата им биологична ефективност.

Първият системен инсектицид, използван срещу зелеви листни въшки, беше shradan.

Механизмът на пестицидната активност на органофосфорните съединения се основава на способността да инхибира ензимите естераза, в частност холинестеразата, което е важно при вредители и топлокръвни организми. Органофосфорните съединения действат на холинестеразата, която хидролизира ацетилхолин, който се образува в невромускулните краища по време на предаването на импулси за движение на тялото. Намаляването на активността на холинестеразата и натрупването на ацетилхолин в кръвта характеризира отравяне на организма.

При липса на холинестераза ацетилхолинът се натрупва в тялото на насекоми, топлокръвен и нарушава мускулните реакции на органите, причинявайки значителни щети и пълна смърт на организма. Хидролизата на холинестеразата в организма е много бавна. Устойчивостта на фосфорилираната холинестераза към хидролиза зависи от естеството на алкокси групите, свързани с фосфор. Хидролизата протича по-бързо в случаите на инхибиране на холинестеразата от диметилови естери на фосфорна киселина (DME), много по-трудно - след излагане на диетил диизопилови естери и необратимо инхибира холинестеразата.

Процесът на инхибиране на холинестеразата играе важна роля в механизма на действие на органофосфорните съединения, което не може да се обясни само с антихолинестеразните свойства. В организма могат да съществуват други биохимични системи, които са чувствителни към органофосфорни съединения, чието свързване или нарушаване е в основата на интоксикация, но не могат да бъдат обяснени в теорията за антихолинестеразата.

В механизма на селективна токсичност на органофосфорните съединения от голямо значение са процесите на детоксикация. Най-обещаващи са тези органофосфорни пестициди, които образуват нетоксични метаболити в организма на бозайници и хора в процеса на детоксикация. Токсикологичните изследвания установяват лекарства, които имат ниска токсичност и достатъчно инсектицидни и акарицидни ефекти. Паралитичният ефект на органофосфорните съединения, дължащ се не на антихолинестеразата, а на други свойства, които все още не са проучени.

Значителни промени от органофосфорните съединения са открити от сърдечно-съдовата система. Недостатъците на FOS са високата им остра токсичност за хора и животни, както и бързото формиране на устойчиви популации от вредители при системната им употреба.

Повече пестициди проникват в човешкото тяло от околната среда с храна, особено растителен произход. Те могат да се съхраняват в количества, превишаващи максимално допустимите нива (МДГОВ) в продължение на няколко месеца. В Украйна лекарствата, принадлежащи към първата група от хигиенната класификация, са забранени за употреба: тиофос, метилетилтиофос, меркап, тофос, средно токсични - метафос, DDVF, фталофос, цидиал, хлорофос, трихлорометафос-3, метил нитрофос, карбофос, а също и лекарства с ниска токсичност - Сайфос, бромофос, Гардоне и други.

Органофосфорните съединения обикновено нямат локален дразнещ ефект. Тази функция увеличава риска от отравяне, когато попаднат на кожата, както и при проникване през непокътната кожа под формата на пара.

Влизането през непокътната кожа става поради добрата разтворимост в мазнини и мазнини, подобни на вещества. Ето защо, когато работите с пестициди от тази група, не се препоръчва да се ядат мазнини при хранене.