Основы химии биологически активных веществ. Галкина И.В. - 130 стр.

UptoLike

Составители: 

130
Л е к ц и я 14
ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ И В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ
Рассмотрим поведение пестицидов в объектах окружающей среды и
проанализируем пути их биохимических превращений от исходных препаратов до
продуктов их распада.
Фосфорорганические пестициды
Из всех современных пестицидов в наибольших масштабах используют
фосфорорганические соединения: инсектициды, акарициды, нематоциды, фунгициды,
гербициды и регуляторы роста растений. К ним относятся фосфорная, тиофосфорная,
дитиофосфорная и фосфоновая кислоты, их соли, смешанные эфиры, амиды этих кислот
и другие производные, содержащие в эфирной части молекулы различные заместители.
Из эфиров фосфорной кислоты часто используют дихлофос и хлорфенвинфос; из
эфиров тиофосфорной кислоты метилпаратион и паратион; из производных
дитиофосфорной кислоты тербуфос, фозалон, карбофос (мелатион) и другие; из
фосфонатов хлорофос, глифосат.
Продуты метаболизма этих соединений фосфорная кислота и вещества,
образующиеся при распаде эфирных частей молекул. В объектах окружающей среды
они могут претерпевать следующие превращения: окисление тио-форм в оксо-формы -
сульфидов до сульфоксидов и сульфонов с последующим превращением в
сульфокислоты, алифатических частей молекул до гидроксогрупп и карбоксильных
групп; восстановление нитрогрупп до аминогрупп; гидролиз эфиров; взаимодействие с
ферментом глутатионтрансферазой; образование продуктов взаимодействия с
углеводами в растениях, глюкуроновой и гуминовой кислотами - в почве, и сульфатами -
в организмах млекопитающих.
Рассмотрим превращения некоторых наиболее известных пестицидов этой
группы соединений.
Дихлофос достаточно лабильное вещество и легко гидролизуется водой при
низих температурах (4-12
о
С). Распад его в организмах (например, рыб) происходит до
фосфорной кислоты и дихлорацетальдегида, который затем в результате гидролиза и
окисления превращается в соляную и щавелевую кислоты:
(CH
3
O)
2
P
O
OCH=CCl
2
CHCl
2
C
O
H
+
+
+
H
3
PO
4
CH
3
OH
2
2
CHCl
2
C
O
H
HCl
OH
O
O
HO
Дихлофос
Дихлорацетальдегид
Среди эфиров тиофосфорной кислоты широкое применение нашли паратион и
метилпаратион. Первый из них более стабилен (разрушается в почве в течение 30 45
дней). Метилпаратион разрушается в 2 раза быстрее. Метаболизм паратиона с участием
различных организмов детально изучен:
Л е к ц и я 14
    ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ
               СРЕДЫ И В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ

      Рассмотрим поведение пестицидов в объектах окружающей среды и
проанализируем пути их биохимических превращений от исходных препаратов до
продуктов их распада.

                            Фосфорорганические пестициды

       Из всех современных пестицидов в наибольших масштабах используют
фосфорорганические соединения: инсектициды, акарициды, нематоциды, фунгициды,
гербициды и регуляторы роста растений. К ним относятся фосфорная, тиофосфорная,
дитиофосфорная и фосфоновая кислоты, их соли, смешанные эфиры, амиды этих кислот
и другие производные, содержащие в эфирной части молекулы различные заместители.
       Из эфиров фосфорной кислоты часто используют дихлофос и хлорфенвинфос; из
эфиров тиофосфорной кислоты – метилпаратион и паратион; из производных
дитиофосфорной кислоты – тербуфос, фозалон, карбофос (мелатион) и другие; из
фосфонатов – хлорофос, глифосат.
       Продуты метаболизма этих соединений – фосфорная кислота и вещества,
образующиеся при распаде эфирных частей молекул. В объектах окружающей среды
они могут претерпевать следующие превращения: окисление тио-форм в оксо-формы -
сульфидов до сульфоксидов и сульфонов с последующим превращением в
сульфокислоты, алифатических частей молекул до гидроксогрупп и карбоксильных
групп; восстановление нитрогрупп до аминогрупп; гидролиз эфиров; взаимодействие с
ферментом глутатионтрансферазой; образование продуктов взаимодействия с
углеводами в растениях, глюкуроновой и гуминовой кислотами - в почве, и сульфатами -
в организмах млекопитающих.
       Рассмотрим превращения некоторых наиболее известных пестицидов этой
группы соединений.
       Дихлофос – достаточно лабильное вещество и легко гидролизуется водой при
низих температурах (4-12о С). Распад его в организмах (например, рыб) происходит до
фосфорной кислоты и дихлорацетальдегида, который затем в результате гидролиза и
окисления превращается в соляную и щавелевую кислоты:

                  O                                O
            (CH3O)2P OCH=CCl2            CHCl2 C H + H3PO4 + 2 CH3OH
                 Дихлофос              Дихлорацетальдегид

                      O                        O       OH
              CHCl2   C H           2 HCl +
                                              HO       O

       Среди эфиров тиофосфорной кислоты широкое применение нашли паратион и
метилпаратион. Первый из них более стабилен (разрушается в почве в течение 30 – 45
дней). Метилпаратион разрушается в 2 раза быстрее. Метаболизм паратиона с участием
различных организмов детально изучен:




                                        130