Фосфорорганические соединения

Фосфорорганические соединения - ФОС

Общая характеристика фосфорорганических соединений

Фосфорорганические соединения (ФОС)

Первые органические инсектициды, производные фосфорной кислоты (метилдиметилтриметил-фосфины), были синтезированы в 1846 Эти соединения не были до конца изучены, так как имели чрезвычайно высокую токсичность относительно теплокровных и могли загораться на воздухе.

В 1905 Б.А. Арбузов и его коллеги открыли новый путь создания органических соединений фосфора, которые имели пестицидные свойства.

Основной поиск и изучение фосфорорганических соединений были направлены на боевые отравляющие вещества. Эти работы проводились в США, Англии и Германии. В 1940 немецкие ученые создали табун, зарин, зоман, одновременно были получены некоторые инсектицидные вещества.

Недавно фосфорорганические соединения были самыми распространенными в мировом пестицидном ассортименте. На их основе было создано более 200 различных препаратов, которые использовались как инсектициды, акарициды, нематоциды, фунгициды, бактерициды, гербициды, регуляторы роста растений и тому подобное.

Такой значительный ассортимент фосфорорганических соединений (ФОС) связан с наличием у этого класса по сравнению с хлорорганическими (МОС), на смену которым они пришли, многих положительных свойств.

Фосфорорганические соединения  характеризуются широким разнообразием пестицидного действия. Среди них есть вещества с краткосрочной контактным действием, которые эффективны против сосущих насекомых и растительноядных клещей. Вторая группа соединений обладает системным действием, они способны быстро проникать в растение и распространяться в ней сосудистой системой в разных направлениях. Третья группа одновременно имеет контактное и кишечное действие и является эффективной против насекомых с грызущим ротовым аппаратом. Такое разделение фосфорорганических соединений  является условным, так как ряд соединений одновременно характеризуется контактным и системным действием, другие — контактной и контактно-кишечным действием.

Фосфорорганические пестициды длительное время широко использовались для защиты от вредных организмов. В историческом ракурсе это был значительный шаг в развитии химического метода защиты растений.

Со временем препараты с отрицательными показателями были запрещены для использования в сельском хозяйстве. Основным преимуществом фосфорорганических соединений является относительно низкая их устойчивость в окружающей среде.

Контактные фосфорорганические соединения  способны сохраняться на поверхности обработанных объектов и уничтожать вредителей только при непосредственном контакте с препаратом. Значительное количество пестицидов этой группы способны проникать в листья обработанных растений, но это проникновение ограничивается кутикулой или верхними слоями паренхимных клеток, а распространение действующих веществ сосудистой системой не происходит (квази-системный способ действия).

Системные фосфорорганические соединения при нанесении их на вегетирующие органы растений способны проникать в листья, а при внесении в почву — поглощаются корневой и сосудистой системами и распространяются по всему растению. При помощи системных препаратов можно эффективно уничтожать сосущих и вредителей, живущих «тайком» — скрыто.

Системные препараты имеют более длительную защитное действие по сравнению с контактными. Благодаря наличию в растении они придают ей токсических свойств и защищают от личинок вредителей, живущих скрыто, и тех насекомых, которые мигрируют из соседних участков. Особенностью токсического действия системных фосфорорганических соединений является их способность под воздействием ферментов превращаться в новые соединения с более высокой пестицидной активностью, что и определяет их высокую биологическую эффективность.

Первым инсектицидом системного действия, который использовался против капустной тли, был шрадан.

В основе механизма пестицидной активности фосфорорганических соединений лежит способность ингибировать ферменты — эстеразы, в частности холинестеразу, что имеет важное значение в организмах вредителей и теплокровных. Фосфорорганические соединения действуют на холинестеразу, которая гидролизует ацетилхолин, образующийся в нервно-мышечных окончаниях при передаче импульсов для движения организма. Уменьшение активности холинэстеразы и накопление в крови ацетилхолина характеризует отравления организма.

При отсутствии холинэстеразы ацетилхолин накапливается в организме насекомых, теплокровных и нарушает мышечные реакции органов, вызывает значительные поражения и полное отмирание организма. Гидролиз холинэстеразы в организме происходит очень медленно. Устойчивость фосфорилированной холинэстеразы к гидролизу зависит от характера алкоксигруппы, связанных с фосфором. Быстрее происходит гидролиз в случаях угнетения холинэстеразы диметиловыми эфирами кислот (ДМЭ) фосфора, значительно труднее — после воздействия диэтиловых и необратимо подавляют холинестеразу диизоприловые эфиры.

Процесс ингибирования холинэстеразы играет важную роль в механизме действия фосфорорганических соединений, который невозможно объяснить только антихолинестеразными свойствами. В организме могут существовать другие чувствительные к фосфорорганическим соединениям биохимические системы, связывание или нарушение которых лежит в основе интоксикации, но не находит объяснения в антихолинэстеразной теории.

В механизме выборочной токсичности фосфорорганических соединений большое значение имеют процессы их детоксикации. Наиболее перспективные те фосфорорганические пестициды, которые в организме млекопитающих и людей в процессе детоксикации образуют нетоксичные метаболиты. Токсикологическим исследованиям выделено препараты, имеющие невысокую токсичность и достаточное инсектицидное и акарицидное действие. Установлен паралитический эффект фосфорорганических соединений обусловленый не антихолинестеразными, а другими, еще не изученными свойствами.

Значительные изменения от фосфорорганических соединений обнаружены со стороны сердечно-сосудистой системы. Недостатками ФОС является их высокая острая токсичность для людей и животных, а также быстрое формирование резистентных популяций вредителей при систематическом их применении.

Больше пестицидов проникает в организм человека с окружающей среды с продуктами питания, особенно растительного происхождения. Они могут храниться в количествах, превышающих максимально допустимые уровни (МДУ) в течение нескольких месяцев. В Украине запрещены для использования препараты, принадлежащие к первой группе гигиенической классификации: тиофос, метилэтилтиофос, меркап, тофос, к середньотоксичным — метафос, ДДВФ, фталофос, цидиал, хлорофос, трихлорметафос-3, метилнитрофос, карбофос, а также препараты с низкой токсичностью — сайфос, бромофос, Гардоне и др.

Фосфорорганические соединения основном не имеют местного раздражающего эффекта. Эта особенность повышает опасность отравления при попадании их на кожу, а также при проникновении через неповрежденную кожу в виде пара.

Поступление через неповрежденную кожу происходит за счет хорошей растворимости в жирах и жироподобных веществах. Поэтому при работе с пестицидами этой группы не рекомендуется при питании употреблять жиры.

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *