1、Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 第二讲:常见农药的毒性特点Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 除虫菊酯、拟除虫菊酯类氨基甲酸酯类杀虫剂有机磷类杀虫剂内容其他常见农药有机氯类其他常见农药Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1、有机磷类Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(一 )理化性质有机磷原药多为油状液体
2、,少数为固体,密度一般比水小, 有类似大蒜的臭味, 有较高的折光率。除少数品种外,沸点一般较高,在常温下蒸气压较低。有机磷农药大多数不溶于水或微溶于水,而溶于一般有机溶剂,但也有个别品种在水中有较大溶解度,如敌百虫、乐果、甲胺磷、磷胺等。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(二 )毒作用机制神经冲动在神经细胞间的传导,是由突触间隙的神经传递介质实现的。已知的神经传递介质有乙酰胆碱、去甲肾上腺素、一些生物胺和氨基酸如 -氨基丁酸(GABA)等 。乙酰胆碱 去甲肾上腺素 GABATianjin Center
3、s for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(二 )毒作用机制在脊椎动物的神经系统中,乙酰胆碱作为传递介质,作用于胆碱能突触,包括中枢神经系统突触、运动神经的神经肌肉接头、感觉神经末梢突触、交感神经及副交感神经各神经节突触,以及所有神经节后副交感神经末梢和汗腺、血管、肾上腺髓质等处交感神经末梢 ,传递神经冲动,引起肌肉、血管、汗腺等部位活动。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(二 )毒作用机制乙酰胆碱酯酶( AChE)是生物神经传导中的一种关键酶
4、。在神经传导中执行着重要的功能。该酶降解乙酰胆碱,终止神经递质对于突触后膜兴奋刺激作用保证神经信号分子在生物体内正常的传导。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(二 )毒作用机制AChE上有有机磷的作用位点,当有机磷杀虫剂与机体内的乙酰胆碱酯酶 (Acetylcholinesteras, AChE)结合后,造成酶催化部位的磷酰化,使其对乙酰胆碱的乙酰化作用无法进行,由于乙酰胆碱 (acetylcholine, ACh)是神经突触的信号传递介质 (高等动物神经肌肉接头的递质也是 ACh), AChE活性被
5、抑制后, ACh不能被及时分解而在突触间隙内堆积,信号传递被阻断,正常的神经冲动传导受阻塞,造成生物长期处于神经兴奋状态,有机体出现运动障碍、呼吸麻痹的中毒症状,最终导致生物死亡;另一方面,由于 AChE的活性表达与轴突的延伸有关, AChE的催化作用能增强神经轴突的生长,因而,在 AChE活性被有机磷杀虫剂抑制后,即使未致死亡,机体神经细胞的生长发育也受到阻碍。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(二 )毒作用机制有机磷有机磷农药与 AChE结合,影响酶活性,造成乙酰胆碱堆积,产生一系列毒性症状Tia
6、njin Centers for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(三 )急性毒性有机磷杀虫剂的急性毒性是被公认的。从毒性来看,相当一部分有机磷类杀虫剂对人畜高毒,但大多数杀虫效果高的有机磷农药在人、畜体内能够转化成无毒的磷酸化合物。有机磷杀虫剂对哺乳动物的作用机理与对害虫没有本质上的差别,这类杀虫剂对包括昆虫和人在内的所有以乙酰胆碱酯酶为神经传导介质的生物都具有杀伤作用。然而统计数字表明,中毒多数是由于没有按照正确的操作规程,在配制、分装、运输、田间施药等过程中经皮肤吸收引起的。同时,自杀Tianjin Centers for Dise
7、ase Control and Prevention M样症状(或称毒蕈碱样症状)N样症状(类碱样症状)中枢神经症状是外周 M受体( M胆碱受体)过度兴奋而使有关效应群 功能失常 所致是外周 N受体(或称 N胆碱受体)过度兴奋而 引起植物神经节兴奋是中枢神经系统内乙酰胆碱蓄积而引起的中枢胆碱受体过度兴奋,使中枢功能失调所致恶心、呕吐 、腺体分泌增多,瞳孔缩小 ,呼吸困难血压 升高 、心率 增快、抽搐使面、眼睑、舌甚至全身肌肉强直性痉挛躁动、惊厥 、血压下降、呼吸停止 、甚至死亡中毒程度增强1)有机磷类农药的主要特点急性中毒临床表现Tianjin Centers for Disease Cont
8、rol and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(四 )慢性毒性慢性毒性问题在国内外一直争论不休,主要原因是很多农药厂工人,接触农药品种很杂且经常更换,缺乏详细记录,对工作健康与接触情况未建立档案,因而对慢性中毒缺乏科学资料;另一方面,由于长期接触有机磷的工人,除了血中 AChE活性明显降低外,其它表现不明显,或仅有一些非特异症状如头痛、头昏、乏力、失眠、恶梦、肌束震颤、恶心、呕吐、心慌、气短等;此外,对有机磷中含有的杂质或无效成分在长期的接触过程中所起的作用研究甚少。在实际应用过程中的潜在毒性如迟发性神经毒性等也引起了人们极大的关注 。 是中毒症状发生后约 8 14天,再出现
9、持久的神经中毒症状,主要表现为弛缓性麻痹或轻瘫,而后出现脊髓损伤体征。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1)有机磷类农药的主要特点(五 )残留毒性有机磷类杀虫剂具有价格低廉,药效高,防治谱广等特点,为广大农民所喜爱,以致有机磷类杀虫剂在我国杀虫剂的使用中占有重要的地位。使用不当是造成有机磷农药残留的主要原因,包括施药次数多,使用剂量大,使用者私自加大用药剂量以及在蔬菜上使用甲胺磷等高毒农药,使得有机磷农药残留成为我国食物中农药残留最突出的问题。Tianjin Centers for Disease Control and Pr
10、evention 1)有机磷类农药的主要特点(六 )常见有机磷中毒解毒剂解毒剂 中毒酶重活化剂生理拮抗剂复方制剂外周性抗胆碱能药中枢性抗胆碱能药主要作用于外周 M胆碱受体,对中枢作用小。如阿托品、山莨菪碱对中枢 M、 N胆碱受体作用大,对外周 M胆碱受体作用小。如东莨菪碱、苯那辛、苄托品、丙环定主要为肟 ( wo) 类重活化剂,此类药物可使被有机磷农药抑制的 AChE恢复活性,亦作用于外周 N受体,拮抗外周 N症状。生理拮抗剂与中毒酶重活化剂联合组成复方,称为神经毒急救针剂 ,复方试剂 不但对神经性毒剂中毒有较好的疗效,且对有机磷农药中毒的疗效也非常显著 。如: 解磷注射液 (含阿托品、苯那辛
11、及氯磷定 )和苯克磷注射液 (含苄托品、丙环定及双复磷 )Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 注意事项:先保持气道畅通,后补氧治疗Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 2、氨基甲酸酯类Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 2)氨基甲酸酯类农药的主要特点(1)理化特性氨基甲酸酯杀虫剂纯品大多为白色结晶,有微弱气味,有一定的熔点,蒸汽压通常较低,不易挥发。大多数品种在水中的溶解度低,而能溶于大多数有机溶剂。
12、Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 2)氨基甲酸酯类农药的主要特点(2)毒作用机制同有机磷杀虫剂相似,氨基甲酸酯类杀虫剂通过干扰节肢动物和哺乳动物的神经系统,抑制神经传递过程中的重要传递介质分解酶 胆碱酯酶,引起乙酰胆碱酯酶酯动部位的丝氨酸羟基酰化使酶失活。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 2)氨基甲酸酯类农药的主要特点(2)毒作用机制同有机磷杀虫剂相似,氨基甲酸酯类杀虫剂通过干扰节肢动物和哺乳动物的神经系统,抑制神经传递过程中的重要传递介质分解酶 胆碱酯酶,引
13、起乙酰胆碱酯酶酯动部位的丝氨酸羟基酰化使酶失活。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 2)氨基甲酸酯类农药的主要特点(3)急性毒作用表现Tianjin Centers for Disease Control and Prevention ( 1) 判断有接触史此类农药史。发病特点是快、凶猛,抢救不及时很快死亡。轻度,流延、恶心、呕吐、腹痛,心跳迟缓,血压下降,大汗,尿失禁,呼吸困难,瞳孔缩小,面色苍白,紫绀等。重度与有机磷农药中毒一样。( 2)急救一般急救同有机磷农药中毒,但要特别注意以下问题。1.首选用阿托品冲击量(大剂量),以
14、后要减量。2.肟( wo)类化合物可加重病情,需注意。3.可用复方丹参治疗。注:肟类化合物为一种胆碱酯酶复活剂急性氨基甲酸酯类农药中毒的急救 Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 2)氨基甲酸酯类农药的主要特点(4)慢性毒作用目前己逐渐注意研究此类农药的致畸、致突变和致癌作用问题。研究较多的是西维因的致畸作用。据报道该类农药对某些动物可表现出致畸性。例如:狗在全部妊娠期每日摄入超过 3125mg kg的西维因可导致畸胎。另外,有研究报道代森锌、代森锰、福美双等对某些动物也表现有致畸作用。Tianjin Centers for Di
15、sease Control and Prevention 3、有机氯类Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 3)有机氯农药的主要特点( 1 )概述有机氯农药性质:稳定,在土壤、水体、和动、植物体内降解缓慢并易富集和转移,在人体内也有一定的积累。目前许多品种已被禁用,我国 20世纪 80年代就开始停止生产和使用DDT和六六六等。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 3)有机氯农药的主要特点( 2) 毒作用机理侵入途径有机氯农药皮 肤呼吸道消化道机 体主要途径该类有机氯农
16、药能在动、值物体内蓄积和富积,并通过食物链进入人体。进入体内的有机氯农药,主要贮存于脂肪组织,尤以肾周围和大网膜脂肪中含量最多。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 代谢方式(以经典 DDT以及六六六为例)脱氯代氢、脱氯、氧化反应 不能进一步进行转化,但能长期蓄积在脂肪里,DDT以 60%DDE形式贮存在人体内 DDD及DDA的生成极缓慢,主要以 DDT和DDE的形式蓄积于脂肪组织。DDT进入人体内后,在哺乳动物体内可经肝脏转化成毒性比 DDT低的 DDD和 DDE以及无毒的 DDA。人体内的 DDA是 DDT经 DDD转化形成的
17、 。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 六六六的代谢方式脱氯六六六主要蓄积在脂肪组织中,其次为肾脏、血液、肝、脑。其共有甲、乙、丙、丁、戊、已、庚等 7种异构体 。六六六的主要分解代谢过程是脱氯后形成多氯苯或多氯酚,六六六在酶的作用下经代谢产生三氯苯,与谷胱甘肽结合排出;或形成三氯环氧苯,最后产生三氯酚,结合后排出。总之各种代谢途径最终均以氯酚类化合物为主要形式从尿中排泄。丙体在体内的代谢速率最快,乙体最慢,因此乙体具有高度蓄积性,而且排泄亦最 慢。Tianjin Centers for Disease Control and
18、Prevention ( 2)毒作用机理对神经系统的影响有机氯农药作用于神经类脂膜降低了神经膜对 K+的通透性,改变神经元膜电位,抑制神经末梢ATP酶活性 。3)有机氯农药的主要特点Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 目前认为,DDT分子与神经膜上受体结构互补,是毒作用的基础。DDT与神经模上的受体部位作用分子结构中带有对位氯的苯环以范德华力从一定的方向插入到受体脂蛋白中,造成膜结构扭曲DDT结构中的三氯乙烷侧链则置于膜孔道中孔道处于开放状态,使Na+易透过膜孔道而漏出,导致不正常的神经冲动,从而引发产生各种症状六六六、狄氏剂、
19、艾氏剂和氯丹等化合物可刺激突触前膜,导致乙酰胆碱的释放量增加并大量积集在突触间隙。狄氏剂和六六六还可与 - 氨基丁酸受体结合,产生竞争拮抗作用,使正常的神经传递受阻,因而产生神经毒作用。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention ( 2)毒作用机理对酶活性的影响1、有机氯农药对肝脏微粒体细胞色素 P-450等酶具有诱导作用。 DDT诱导产生较多的脱氯化氢酶加速其转化为 DDE的过程,致使肝细胞肿大,影响其他药物的代谢。2、六六六还能诱导肝脏中氨基酮戊酸合成酶,促卟啉增加,易诱发光过敏或发生痤疮。对类固醇激素代谢影响有机氯农药通过诱导作用,可改变雌、雄激素以及肾上腺皮质激素的代谢,影响体内各种类固醇激素的水平。此外 DDD还能抑制肾上腺皮质分泌激素,降低肾上腺皮质对血浆肾上腺皮质激素的反应。3)有机氯农药的主要特点