Diazynon - Diazinon

Diazynon
Nazwy
	Preferowana nazwa IUPAC tiofosforan O , O- dietylu O- [4-metylo-6-(propan-2-ylo)pirymidyn-2-ylo]
	Inne nazwy Dietoksy-[(2-izopropylo-6-metylo-4-pirymidynylo)oksy]-tioksofosforan ; Spektracyd ; diazydku ; basudyny
Identyfikatory
Numer CAS
Model 3D ( JSmol )
CZEBI
CHEMBL
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA	100.005.795
KEGG
Identyfikator klienta PubChem
UNII
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
	InChI InChI=1S/C12H21N2O3PS/c1-6-15-18(19,16-7-2)17-11-8-10(5)13-12(14-11)9(3)4/h8-9H, 6-7H2,1-5H3 Klucz: FHIVAFMUCKRCQO-UHFFFAOYSA-N ;
	UŚMIECH S=P(OCC)(OCC)Oc1nc(nc(c1)C)C(C)C;
Nieruchomości
Wzór chemiczny	C 12 H 21 N 2 O 3 P S
Masa cząsteczkowa	304,34 g·mol -1
Wygląd	Bezbarwna do ciemnobrązowej ciecz
Zapach	słaby, ester -jak
Gęstość	1.116-1.118 g / cm 3 w temperaturze 20 ° C
Temperatura wrzenia	rozkłada się
Rozpuszczalność w wodzie	40 mg/l
log P	3,81 (oktanol/woda)
Farmakologia
Kod ATCvet	QP53AF03 ( KTO )
Zagrożenia
Temperatura zapłonu	82 °C; 180 ° F; 355 tys
	NIOSH (limity ekspozycji dla zdrowia w USA):
PEL (dopuszczalne)	Żaden
REL (zalecane)	TWA 0,1 mg/m 3 [skóra]
IDLH (Bezpośrednie niebezpieczeństwo)	ND
	O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
	zweryfikuj ( co to jest ?)
	Referencje do infoboksu

Diazynon ( nazwa IUPAC : O , O- Dietyl O- [4-metylo-6-(propan-2-ylo)pirymidyn-2-ylo] fosforotionian , INN - Dimpylate ), bezbarwna do ciemnobrązowej ciecz, jest kwasem tiofosforowym ester opracowany w 1952 roku przez szwajcarską firmę chemiczną Ciba-Geigy (później Novartis, a następnie Syngenta ). Jest to niesystemowy insektycyd fosforoorganiczny, używany dawniej do zwalczania karaluchów , rybik cukrowych , mrówek i pcheł w budynkach mieszkalnych, nie przeznaczonych do spożycia. Diazinon był intensywnie używany w latach 70. i na początku lat 80. do ogólnego użytku w ogrodnictwie i zwalczania szkodników w pomieszczeniach. Forma przynęty została użyta do zwalczania padlinożernych os w zachodnich Stanach Zjednoczonych. Diazinon jest używany w obrożach pcheł dla zwierząt domowych w Australii i Nowej Zelandii. Zastosowania mieszkaniowe diazynonu zostały zakazane w USA w 2004 r. ze względu na ryzyko dla zdrowia ludzkiego, ale nadal jest on zatwierdzony do zastosowań rolniczych. W nagłych wypadkach antidotum jest atropina .

Historia

Diazinon został opracowany w 1952 roku przez szwajcarską firmę Ciba-Geigy (obecnie Novartis ) w celu zastąpienia dotychczas dominującego środka owadobójczego DDT . W 1939 r. chemik Paul Hermann Müller z niezależnej wówczas firmy Geigy odkrył, że DDT jest skuteczny przeciwko owadom przenoszącym malarię . Ta zdolność sprawiła, że wykorzystanie DDT było na tyle ważne, że Müller otrzymał nawet Nagrodę Nobla z medycyny w 1948 roku .

Jednak w miarę upływu dziesięcioleci po nagrodzie DDT okazało się tak niebezpiecznym środowiskiem, że kraje rozwinięte i ostatecznie organizacje światowe zakazały stosowania środka owadobójczego do wszystkich celów, z wyjątkiem zwalczania owadów będących wektorami chorób , co doprowadziło Ciba-Geigy do alternatywnych badań.

Diazinon stał się dostępny do masowego użytku w 1955 roku, podczas gdy produkcja DDT zmniejszyła się. Przed 1970 r. diazynon miał problemy z zanieczyszczeniami w swoim rozwiązaniu ; ale w latach siedemdziesiątych stosowano alternatywne metody oczyszczania, aby zredukować pozostałości, niechciane materiały.

Po tym ulepszeniu przetwarzania, diazynon stał się uniwersalnym, komercyjnym produktem do zwalczania szkodników do użytku wewnątrz i na zewnątrz. W 2004 roku Stany Zjednoczone zabroniły używania diazynonu w domu, kiedy EPA stwierdziła, że jego zdolność do uszkadzania układu nerwowego stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzkiego (zwłaszcza zdrowia dzieci). Substancja chemiczna jest nadal używana do celów rolniczych, a te kolczyki do uszu bydła przeznaczone do przechowywania chemikaliów do zwalczania owadów.

Synteza

Według niemieckiego biura patentowego, przemysłowa synteza diazynonu wygląda następująco:

Amina kwasu β-izobutyryloaminokrotonowego została cyklizowana za pomocą NaOR (R oznacza wodór lub łańcuch alifatyczny o 1 do 8 atomach węgla) w mieszaninie od 0 do 100% wagowych wody i alkoholu o 1 do 8 atomach węgla, w temperaturze powyżej 90°C (ale poniżej temperatury wrzenia użytej mieszaniny). Pirymidynolan sodu wytrącono w obojętnym rozpuszczalniku, takim jak benzen, usuwając jednocześnie powstałą wodę. Sól potasową poddaje się następnie reakcji z chlorkiem dietylotiofosforylu przez ogrzewanie przez kilka godzin. Po zakończeniu reakcji utworzony chlorek potasu przemyto wodą i rozpuszczalnik usunięto pod zmniejszonym ciśnieniem pozostawiając diazynon.

Metabolizm i mechanizm działania

Diazynon działa jako inhibitor acetylocholinesterazy (AChE) . Enzym ten rozkłada neuroprzekaźnik acetylocholinę (ACh) na grupę cholinową i octanową . Hamowanie AChE powoduje nieprawidłową akumulację ACh w szczelinie synaptycznej .

Kiedy diazynon dostanie się do organizmu, jest utleniany do diazoxonu, związku organofosforanowego , który jest znacznie bardziej trujący niż diazynon; powoduje głównie zahamowanie AChE. Konwersja diazynonu do diazoxonu (reakcja 1) jest dokonywana przez mikrosomalny układ enzymów wątrobowych i wymaga O ₂ i NADPH . Diazynon może również ulec rozkładowi poprzez utlenianie w wątrobie (reakcja 2). Obie reakcje są możliwe i prawdopodobnie są katalizowane niespecyficznie przez tę samą oksydazę o mieszanej funkcji . Diazoxon jest dalej rozkładany przez hydrolazy w mikrosomach i innych funkcjach subkomórkowych w wątrobie (reakcja 3). Ssaki metabolizują diazoxon z okresem półtrwania od 2 do 6 tygodni. Owadom brakuje tego etapu hydrolizy, który umożliwia szybką akumulację toksycznej substancji; detoksykacja diazoksonu jest przetwarzana przez mikrosomalny układ oksydazy o mieszanej funkcji. Chociaż nie jest to w pełni zrozumiałe, uważa się, że jest to przyczyną selektywności diazynonu wobec owadów. Po hydrolizie lub utlenieniu diazynon jest dalej rozkładany (reakcja 4).

Opisany powyżej mechanizm biotransformacji Diazinonu

Usunięcie diazynonu

Do tej pory przetestowano kilka metod, takich jak elektrochemia, adsorpcja, biodegradacja enzymatyczna i fotokataliza pod kątem eliminacji diazynonu z roztworów wodnych. Usuwanie organicznych fosforanów (OPE) z wody technikami adsorpcyjnymi jest uważane za jedną z konkurencyjnych metod ze względu na prostą obsługę i niski koszt. Opracowanie nowych adsorbentów o wysokich zdolnościach adsorpcyjnych jest bardzo ważne dla usuwania zanieczyszczeń OPE ze środowiska.

Toksyczność i wpływ na zwierzęta

Uważa się, że diazynon ma stosunkowo wysoką toksyczność dla kręgowców . Powszechną metodą podawania diazynonu jest absorpcja, chociaż możliwa jest również inhalacja. Obserwowane objawy zatrucia są zgodne z innymi inhibitorami acetylocholinesterazy . Objawy są następujące:

Dawka śmiertelna	Obserwacje
LD ₅₀	214 mg•kg−1 (człowiek, doustnie, TD _Lo ) (2,3) 66 mg • kg 1 (szczur, doustnie LD ₅₀ ) (2,4) 17 mg • kg-1 (mysie doustnie LD ₅₀ ) (2,5)

Objawy u ludzi

Zatrucie diazynonem powoduje następujące objawy:

Oczy, uszy, nos i gardło
- Małe źrenice (nie reagujące na światło)
- Łzawienie, zwiększone
Układ sercowo-naczyniowy
- Niskie lub wysokie ciśnienie krwi
- Wolne lub szybkie tętno
Oddechowy
- Trudności w oddychaniu
- Ucisk w klatce piersiowej
System nerwowy
- Niepokój
- Drgawki
- Śpiączka
- Zawroty głowy
- Pobudliwość
- Bół głowy
- Słabość
- Drżenie
- Drganie
Skóra
- Podrażnienie
- Zaczerwienienie
- Wyzysk
Przewód pokarmowy
- Skurcze brzucha
- Biegunka
- Utrata apetytu
- Nudności
- Wymioty

Zazwyczaj leczenie będzie się różnić w zależności od ekspozycji i sposobu podawania toksyny. Krytyczne biomarkery, takie jak próbki moczu, zawartość krwi i częstość akcji serca, są mierzone podczas detoksykacji pacjenta. Typowe metody leczenia pacjentów cierpiących na zatrucie diazynonem obejmują:

Oddychanie wspomagane
Płyny dożylne (IV)
Nawadnianie (mycie skóry i oczu)
Zabiegi lecznicze; w tym odtrutki atropina i oksym .
Płukanie żołądka

Pacjenci, u których w ciągu pierwszych 4–6 godzin (po leczeniu) nadal poprawia się stan zdrowia, zwykle wracają do zdrowia bez szwanku. Często konieczne jest przedłużone leczenie, aby odwrócić zatrucie, w tym hospitalizacja na oddziale intensywnej terapii i długotrwała terapia. Pewna toksyczność może utrzymywać się przez tygodnie lub miesiące, a nawet dłużej.

Skuteczność i skutki uboczne

Diazynon jest insektycydem kontaktowym, który zabija owady poprzez zmianę normalnej neurotransmisji w układzie nerwowym owada. Jak wspomniano powyżej, diazynon hamuje enzym acetylocholinoesterazę (AChE), który hydrolizuje neuroprzekaźnik acetylocholinę (ACh) w synapsach cholinergicznych i połączeniach nerwowo - mięśniowych . Powoduje to nieprawidłową akumulację ACh w układzie nerwowym. Diazynon, chociaż jest estrem kwasu tiofosforowego , ma wspólny mechanizm toksyczności z innymi insektycydami fosforoorganicznymi, takimi jak chloropiryfos , malation i paration , i nie jest zbyt skuteczny przeciwko populacjom owadów opornych na fosforoorganiczne.

Objawy ostrej ekspozycji na diazynon rozwijają się w ciągu kilku minut lub godzin po ekspozycji, w zależności od drogi ekspozycji. Początkowe objawy człowieka to nudności, zawroty głowy, ślinotok, ból głowy, pocenie się, łzawienie i wyciek z nosa . Objawy mogą rozwinąć się w wymioty, skurcze brzucha, biegunkę, drżenie mięśni, osłabienie, drżenie, brak koordynacji i zwężenie źrenic . Co więcej, niektóre badania wykazały nawet pewne psychiatryczne skutki uboczne, w tym utratę pamięci, splątanie i depresję.

Ponieważ diazynon jest rozpuszczalny w tłuszczach, istnieje możliwość wystąpienia opóźnionej toksyczności, jeśli znaczne ilości diazynonu są przechowywane w tkankach tłuszczowych. Zespół pośredni zwykle pojawia się w ciągu 24-96 godzin po ekspozycji. Zespół pośredni u ludzi charakteryzuje się trudnościami w oddychaniu i osłabieniem mięśni, często mięśni twarzy, szyi i proksymalnych kończyn. Zgłaszano również porażenia nerwów czaszkowych i obniżone odruchy ścięgniste.

Badania sugerują, że narażenie na niektóre pestycydy fosforoorganiczne może powodować długotrwałe problemy neurologiczne, w tym opóźnioną neuropatię wywołaną przez organofosforany (osłabienie lub paraliż, a także parestezje w kończynach); jednak doniesienia o tych objawach po ekspozycji na diazynon są rzadkie. Ofiary zatrucia ludźmi wykazywały podwyższony poziom amylazy i glukozy w surowicy, jak również podwyższony poziom diastazy moczowej , któremu towarzyszyły objawy uważane za wskazujące na ostre zapalenie trzustki .

Badanie wykazało, że 10% z 21 typowo rozwijających się dzieci wykazuje w zębach trzonowych 2-izopropylo-6-metylo-4-pirymidynol (IMPy, metabolit diazynonu) . Trzonowce dwóch najstarszych osobników zawierały największe stężenia IMPy. A to stężenie w zębach trzonowych może być biomarkerem ekspozycji okołoporodowej i podczas formowania się zębów trzonowych.

Languages

In other projects