环境毒理学有机磷农药

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1、姚志敏09234033有机磷农药有机磷农药其中：R1、R2为烷氧基、烷硫基、烷基和胺基；R3为无机酸基、有机酸基或其他酸性基团。1941年德国化学家Schrader合成了八甲磷和对硫磷，该类化合物由于杀虫效率高而被广泛使用于农业。我国常用的有机磷农药有敌百虫、敌敌畏、乐果、对硫磷、毒死蜱(pi)、马拉硫磷、辛硫磷等。有机磷农药大部分是磷酸的酯类或酰胺类化合物。按结构可分为磷酸酯、硫代磷酸酯、磷酸酯和硫代磷酸酯类、磷酰胺和硫代磷酰胺类。大多为液体，除少数品种（如乐果、敌百虫）外，一般都难容溶于水，易溶于乙醇

2、、丙酮、氯仿等有机溶剂。不同的有机磷农药挥发性差别很大。分类商品名称化学名称分子结构磷酸酯敌敌畏O,O-二甲基-O-(2,2-二氯乙烯基)磷酸酯硫代磷酸酯(即硫逐磷酸酯)甲基对硫磷O,O-二甲基-O-对硝基苯基硫代磷酸酯二硫代磷酸酯马拉硫磷O,O-二甲基-S-(1,2-二乙氧酰基乙基)二硫代磷酸酯乐果O,O-二甲基-S-(N-甲氨甲酰甲基)二硫代磷酸酯膦酸酯敌百虫O,O-二甲基-O-(2,2,2-三氯-1-羟基乙基)膦酸酯硫代磷酰胺乙酰甲胺磷O,S-二甲基-N-乙酰基硫代磷酰胺几种常用有机磷农药1.在体内

3、的代谢作用多数有机磷农药具有高度的脂溶性，可经呼吸道、消化道及皮肤接触而进入体内，通过血液和淋巴系统运送到全身组织器官，其中以肝脏最多，肾、肺骨中次之，肌肉和脑组织中含量最少。在体内的生物转化有氧化、水解、脱氨基、脱烷基、还原及侧链氧化等：a.氧化脱硫反应：分子式中的P＝S肝细胞微粒体混合功能氧化酶P＝O有机磷农药抗胆碱酯酶活性增高，毒性增强。(1)氧化作用体内有机磷农药多功能氧化酶O—脱烷基反应毒性消除例如甲基对硫磷脱去一个甲基后可迅速排出体外。c.S–氧化反应：分子结构中的硫醚基(—C—S—C—)多功

4、能氧化酶S–氧化反应亚砜型或砜型衍生物转化毒性增高5~10倍b.O—脱烷基反应：(2)水解作用重要的生物转化方式，在多种水解酶的催化作用下，通过降解使毒性减低。主要水解酶：磷酸酯酶、羧酸酯酶及酰胺水解酶。有机磷农药在体内的还原反应和结合反应：a.对硫磷、苯硫磷分子中的硝基，经还原酶催化，还原为氨基，此时化合物抗胆碱酶的能力下降。b.最重要的结合反应：有机磷农药与葡萄糖醛酸和谷胱甘肽结合，产物的活性降低，易于从体内排出。例如：尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶UDPGACl2CHCH2O–GA+UDP+二氯乙基葡萄

5、苷酸(CH3O)2PO2H二甲基磷酸c.有机磷农药在体内往往经历多种代谢过程[O]对硫磷对氧磷磷酸酯酶氧化失去毒性分解二乙基磷酸酯对硝基酚对氨基酚可呈游离态亦可与葡萄糖醛酸或硫酸结合而解毒。还原2.毒作用机理有机磷化合物进入体内后，主要抑制体内的胆碱酯酶，使其失去活性。正常条件下，当胆碱能神经受到刺激时，其末梢部位立即释放出乙酰胆碱，将神经冲动向所支配的效应器官传递。同时，乙酰胆碱还迅速被该处组织中的乙酰胆碱酯酶分解，以保证神经生理功能的平衡与协调。胆碱酯酶是一类糖蛋白，以多种同功酶形式存在于体内。一般可

6、分为真性胆碱酯酶和假性胆碱脂酶。真性胆碱酯酶也称乙酰胆碱酯酶主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙，特别是运动神经终板突触后膜的皱摺中聚集较多；也存在于胆碱能神经元内和红细胞中。一般常简称为胆碱酯酶。假性胆碱酯酶广泛存在于神经胶质细胞、血浆、肝、肾、肠中。正常生理条件下，阴离子部位吸引乙酰胆碱的阳离子活性中心；酯解部位吸引乙酰胆碱的乙酰基，形成复合物。随后乙酰胆碱中碳氢键断裂，形成乙酰化酶和胆碱。乙酰化酶本身带有负电荷，很不稳定，已迅速水解形成乙酸，乙酰胆碱酯酶也随之恢复原状。有机磷化合物进入机体后，其磷酸根迅

7、速与乙酰胆碱酯酶的活性中心结合，形成磷酰化胆碱酯酶，因而失去分解乙酰胆碱的作用。胆碱能神经末梢部位释放的乙酰胆碱不能迅速被周围的胆碱酯酶所水解。乙酰胆碱蓄积→过度刺激胆碱神经能系统→组织器官功能性改变→出现临床中毒症状正常人体中胆碱酯酶的含量超过了生理需要，少量的有机磷化合物进入人体内不会引起中毒，较多量时则胆碱酯酶的活度显著降低，乙酰胆碱不能及时被分解而蓄积，出现一系列的临床症状。人体对有机磷农药较为敏感：对硫磷对成人的致死量为15~30mg，内吸磷为10~20mg。有机磷农药的中毒特征：血液中胆碱酯酶

8、活性受到抑制，导致神经系统机能失调，是一些受神经系统支配的心脏、支气管、肠、胃等脏器发生功能异常，主要表现如下表：3.毒性作用Name描述主要症状M样症状(毒蕈碱样症状)外周M(胆碱)受体过度兴奋使得有关效应群功能失常所致恶心、呕吐、腹泻、大小便失禁、瞳孔缩小、视物模糊、流口水、出汗、心率减慢、呼吸困难等N样症状(烟碱样症状)外周N(胆碱)受体过度兴奋引起植物神经节兴奋、肾上腺髓质分泌增多及骨骼肌兴奋所致血压升高、心率增快、肌