Группа веществ, изолируемых экстракцией Пестициды 1 Пестициды

Группа веществ, изолируемых экстракцией Пестициды 1

Пестициды Вещества, используемые для борьбы с вредителями, наносящими ущерб животным, растениям, грибам, микроорганизмам, а также применяемые в качестве регуляторов роста растений Пестициды – вещества, имеющие свойство уничтожать нежелательные формы жизни 2

Химическая классификация «Органические» - галогенпроизводные углеводородов (гептахлор, гексахлорциклогексан), - фосфорорганические соединения (хлорофос, метафос, карбофос) - амины и соли четвертичных аммониевых оснований (дикват, паракват) - нитрофенолы (нитрофен, динитрофенол) и др. «Неорганические» - содержащие ртуть (меркузан, гранозан) - содержащие медь (бордосская жидкость) и др. - соединения мышьяка, таллия, серы «Растительные» - никотин, анабазин и др. 3

Классификация по назначению Гербициды – для борьбы с сорными растениями Арборициды – для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности Инсектициды – для уничтожения вредных насекомых Акарициды – для борьбы с клещами Альгициды – для уничтожения водорослей и других представителей водной растительности 4

Антисептики – для предохранения неметаллических материалов от разрушения м/о Родентициды (зооциды) – для борьбы с грызунами Моллюскоциды (лимациды) – для борьбы с моллюсками Нематоциды – для борьбы с круглыми червями (нематодами) Репелленты – для отпугивания насекомых Аттрактанты – для привлечения насекомых Дефолианты – для удаления листьев Десиканты – для подсушивания растений перед уборкой 5

Пестициды оказывают токсическое действие на людей и животных Источники отравления – сами ядохимикаты, загрязненные ими вода, пищевые продукты Особенно опасны те вещества, которые длительно сохраняются в воде, почве, растениях и др 6

Возникновению отравлений пестицидами способствуют - Небрежное хранение и транспортировка с нарушением инструкций, - Неправильное применение с «правильными целями» , - Применение в целях одурманивания, - Особенности химизации сельского хозяйства и др. 7

ХТА пестицидов Объекты для анализа: почва, вода, воздух, продукты, биообъекты Ферментативный гидролиз конъюгатов Изолирование - Экстракция органическими растворителями: пентан, н-гексан, гептан, петролейный эфир, хлороформ, ЧХУ и др. - Твердофазная экстракция (при определении в почве, природных водах, моче) - Перегонка с водяным паром (например, для хлорорганических) - Минерализация (например, ртутьсодержащие пестициды) 8

Методы очистки извлечений - Перегонка с водяным паром, Экстракция, Кристаллизация, Окисление-восстановление, Вымораживание, Хроматография 9

Методы анализа пестицидов Биологические Биохимические (холинэстеразная проба) Иммунохимические Химические Фотометрические Хроматографические 10

Предварительное исследование – ТСХ Скрининг: - гексан-ацетон (80: 20), толуол-ацетон (95: 5) - реагенты: 1) неселективные: р-ры йода, перманганата или дихромата калия, УФ-свет 2) селективные – например: группа ХОП – раствор аммиаката серебра в ацетоне с последующим УФ-облучением и др. ; ФОСы, тиокарбаматы – бромфеноловый синий 11

ФОС (фосфорорганические) Дихлофос, метафос, карбофос, хлорофос и др. Твердые крист. в-ва, бесцветные или желтоватокоричневые, часто маслянистые жидкости. Многие имеют неприятный специфический запах. Липофильны. Большинство подвергается гидролизу, образуя неядовитые соединения Формы выпуска – эмульсии, порошки Биотрансформация – окисление, гидролиз, глюкуронирование 12

Токсикодинамика – необратимое ингибирование холинэстеразы Клиническая картина – мускариноподобное, никотиноподобное, курареподобное и центральное действие Диагностический признак – снижение активности холинэстеразы 13

Анализ ФОС Биохимический метод – определение активности холинэстеразы крови ГХ – в моче Цветные реакции ТСХ 14

Карбаматы (эфиры карбаминовой кислоты) Карбарил, пиримор, алдикарб и др. Большинство – мало растворимы в воде, умеренно – в толуоле, бензоле, хлороформе Подвергаются гидролизу в щелочной среде Биотрансформация – окисление, гидролиз, глюкуронирование Формы выпуска – порошки, гранулы, эмульсии 15

Клиника – как у ФОС, но менее продолжительно. Обратимо ингибируют ХЭ Анализ – химические реакции, ТСХ, ГХ-МС, ВЭЖХ 16

Хлорорганические пестициды – ХОП 1) 2) 3) 4) ДДТ и его аналоги Гексахлорциклогексан (ГХЦГ) Циклодиены и их произвоные Токсафен и его производные Плохо растворимы в воде, хорошо – в органических растворителях, летучи Химически стабильны – долго сохраняются в окружающей среде, Т 1/2 > 1, 5 лет Накапливаются в почве, воде, с/х продукции, не полностью разрушаются при термической обработке 17

ДДТ Сильнодействующий контактный инсектицид. Даже следовые количества могут оказать серьезное воздействие на окружающую среду. Канцерогенность. Мутагенность. Эмбриотоксичность. Применении запрещено (с 1972 г. ), но до сих пор находится в окружающей среде, Т 1/2 = 15 -20 лет 18

ГХЦГ (линдан) Инсектицид. Накапливается в жировой ткани. Стабилен в воде (разрушение – до 3 лет). Применение в РФ строго регламентировано 19

Циклодиены и их производные Алдрин, изодрин, дильдрин, гептахлор Легко проникают через кожу, легкие, ЖКТ Кумулируют, канцерогенны Запрещен к применению Есть в окружающей среде 20

Токсафен и его производные Токсафен – сложная смесь сотен соединений, которые образуются при фотохлорировании бициклического терпена камфена. Воскоподобное вещество янтарно-желтого цвета. Легкорастворимо в органических растворителях. Хорошо сохраняется в окружающей среде. Канцерогенен. Нейро-, гепато-, нефро-, гематотоксичен. Запрещен к применению. 21

Анализ ХОП ГХ Химические реакции ТСХ 22

Хлорированные феноксикислоты Гербициды Быстро разрушаются в окружающей среде, практически не подвергаются биотрансформации в организме Повреждают кожу, глаза, дыхательную систему, ЖКТ Опасно производство – побочным продуктом является тетрадиоксин – одно из самых токсичных соединений. 23

Диоксины Липофильны, накапливаются в жировой ткани, стабильны в окружающей среде Характерный симптом отравления – хлоракне Гепатотоксичность, нейротоксичность Канцерогенность, тератогенность 2, 3, 7, 8 -тетрахлородибензо-п-диоксин (ТХДД) 24

Анализ ХФК ГХ, ГХ-МС Для диоксина в биопробах – ГХ-МС 25

Синтетические пиретроиды Аллетрин, Бартрин, Диметрин, Фуретрин, . . . Синтетические эфиры хризантемовой кислоты Наиболее безопасны, могут вызвать местные реакции в дыхательных путях (отек слизистой, кашель, одышка, боли в груди) Анализ – ГХ-ПИД, ГХ-МС 26

Использованы материалы Токсикологическая химия: учебник для ВУЗОВ /под ред. Т. В. Плетеневой – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005 – 512 с. Лекции Т. В. Плетеневой Лекции по ТХ КГМУ Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие /под ред. Н. И. Калетиной. - ГЭОТАР-Медиа, 2008 – 1016 с. Швайкова М. Д. Токсикологическая химия: учебник для ВУЗОВ. – М. : «Медицина» , 1975. – 376 с. Крамаренко В. Ф. Токсикологическая химия: учебник для ВУЗОВ - М. : «Выша школа» , 1989 27