Тербуфос — это химическое соединение, используемое в инсектицидах и нематоцидах . Он является частью химического семейства органофосфатов . Это прозрачная, бесцветная или бледно-желтая или красновато-коричневая жидкость, продающаяся в виде гранул. [5]
Тербуфос используется на различных культурах, включая бананы, фасоль, цитрусовые, кофе, арахис, сорго, картофель, подсолнечник и кукурузу, в качестве почвенного покрова для борьбы с проволочниками, моховидными жуками, свекловичными мухами и черной бобовой тлей. [6] [7] Он не одобрен для использования в Европейском союзе . [8] Всемирная организация здравоохранения также классифицирует тербуфос как соединение класса Ia, что означает, что тербуфос чрезвычайно опасен . [9] Максимальный предел остатка в Европейском союзе составляет 0,01 мг/кг тербуфоса для большинства культур и продуктов животного происхождения. [10] Соединение было впервые зарегистрировано в 1974 году в Соединенных Штатах вместе с патентом США на органофосфаты для использования на кукурузных полях для сдерживания кукурузных жуков. [11] [12] В период с 1987 по 1996 год в среднем использовалось около 7,5 миллионов фунтов (около 3400 тонн) соединения каждый год. [13] В ноябре 2006 года BASF продала свой глобальный бизнес по производству инсектицида Terbufos американской компании AMVAC ( American Vanguard Corporation ). [14]
Отравление органофосфатом не распространено в развитых странах. Большинство случаев отравления тербуфосом происходит в развивающихся странах, где защита от пестицидов слаба, но такие соединения, как тербуфос, широко распространены, не контролируются правительством и легко доступны для фермеров. [15]
Тербуфос доступен в гранулах для применения в сельскохозяйственном секторе. Препарат применяется при посеве полосой или непосредственно в посевной борозде. [16]
Тербуфос, также известный как S-(( трет -бутилтио)метил) O,O-диэтилфосфородитиоат, [17] представляет собой соединение, классифицируемое как органофосфат. Тербуфос состоит из центрального атома фосфора , окруженного четырьмя различными группами. Этот центральный атом окружен двумя этокси- группами, одним атомом серы с двойной связью и группой ( трет- бутилтио)метантиола.
Тербуфос практически нерастворим в воде, но может свободно растворяться в органических соединениях. Он разлагается при длительном нагревании при 120 °C [18] [19] и может гидролизоваться при воздействии сильных оснований (pH>9) и кислот (pH<2). [19]
Три основных соединения, которые используются для производства тербуфоса, это диэтил-дитиофосфорная кислота , формальдегид и трет-бутилтиол . Формальдегид действует как донор углерода между диэтил-дитиофосфорной кислотой и группами трет-бутилтиола, чтобы связать их. [5] Вторичным продуктом этой реакции является вода.
Тербуфос, как и другие органофосфаты, инактивирует ацетилхолинэстеразу у людей путем фосфорилирования гидроксильной группы серина, присутствующей в активном центре фермента. [20]
Основной путь выведения тербуфоса у лактирующих коз — через мочу. 96,0% и 86,9% введенного соединения выводилось этим путем. Ни тербуфос, ни фосфорилированный метаболит соединения не были обнаружены в молоке, и ни один фосфорилированный метаболит не был обнаружен в тканях. [4] Низкая концентрация тербуфоса была обнаружена в печени и почках. Тербуфос широко метаболизируется, судя по низким уровням тербуфоса и его метаболитов, обнаруженных в тканях коз. Предложенный путь метаболизма тербуфоса предполагает гидролиз тиолофосфорной связи, ферментативное S-метилирование, десульфурацию и сульфоксидацию, происходящие последовательно. [4]
У крыс предложенный путь метаболизма включает больше этапов, в то время как продукт метаболизма такой же, как предложенный у коз. Механизм у крыс включает дополнительные этапы в метаболизме тербуфоса и включает больше метаболитов. [4]
Тербуфос активируется путем биотрансформации в сульфоновое соединение. Это преобразование может происходить в (клеточной) среде, но также и в организмах, подвергающихся воздействию, с использованием цитохрома P450 . Этот процесс преобразования делает молекулу гораздо более эффективной в связывании с AChE . Преобразованная форма может быть значительно более токсичной для амфибий, чем исходное соединение.
Тербуфос может проникать в организм через дермальную абсорбцию (контакт с кожей), вдыхание или проглатывание соединения. [21] Исследования показали, что NOEL для человека ≥0,009 мг/м^3. [22]
Два метаболита тербуфоса были протестированы на токсичность. Тербуфос сульфоксид и тербуфос сульфон оба подавляли активность холинэстеразы, но не вызывали смертей у биглей. [4]
Тербуфос может вызвать смерть, вызывая острый холинергический криз (ОХК). Из-за необратимого ингибирования фермента АХЭ соединением ацетилхолин (АХ) больше не может достаточно расщепляться АХЭ. Это приводит к избытку АХ, что вызывает чрезмерную стимуляцию нервно -мышечного соединения . Ингибирующее действие тербуфоса на АХЭ действует на периферические мускариновые, никотиновые синапсы и центральную нервную систему . Начало ОХК может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов после воздействия. [23] [20]
Симптомы АКК, вызванного тербуфосом, приводят к мускариновым ( потливость , рвота, миоз, слюнотечение), никотиновым ( бледность и мышечная слабость с дыхательной недостаточностью) и отравлению ЦНС (головная боль, головокружение, изменение уровня сознания) симптомам. [24] Токсические эффекты можно контролировать путем раннего распознавания отравления тербуфосом, быстрой дезактивации и лечения атропином или оксимными соединениями. [20] [25]
Эффекты длительного воздействия, характерные для тербуфоса (эффекты, обычно связанные с органофосфатами (OP), не включены), включают развитие рака легких, лейкемии и неходжкинской лимфомы (NHL) в целом, а также определенных подтипов NHL. У мужчин также наблюдалось увеличение агрессивного рака простаты, в то время как у женщин можно наблюдать незначительное увеличение рака груди. [26]
Никаких генотоксических эффектов in vitro и in vivo не обнаружено. В ходе исследований не было отмечено никаких отклонений в развитии, но у млекопитающих наблюдалось снижение массы тела плода. [4]
Количество метаболитов, вызванных гидролизом in vivo органофосфатного соединения, такого как тербуфос, можно обнаружить в моче с помощью газовой хроматографии и комбинированной газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ-МС). Обычно необходимо сохранить образец мочи путем добавления хлороформа, чтобы сконцентрировать или извлечь метаболиты и преобразовать их в подходящие летучие производные. Обнаружение может быть полезным для определения закономерностей воздействия. Однако уровни метаболита сами по себе не могут считаться руководством по опасности. [27]