Thuốc trừ sâu cacbamat là các este của axit N-metyl (đôi khi N,N-đimetyl) cacbamic, có công thức chung sau:
, R = aryl, ankyl, gốc khác
Một số este cacbamat được dùng phổ biến là:
Các thuốc trừ sâu cacbamat giống thuốc trừ sâu cơ photpho dễ bị phân huỷ (thuỷ phân).
Tính độc:
Các este cacbamat ít độc đối với da hơn este cơ photpho.
AChE O P + O OR
OR +
AChE + OH
H N CH3
C N
+
P O OR
OR H
N CH3
C N O enzim photpho hoá
C O N H
CH3 O R
cacbaryl
(1-naphtylcacbamat)
cacbofuran
(2,3-®ihi®ro-2,2-®imetyl- 7-benzofuranylmetylcacbamat)
an®icarb [2-metyl-2- (metylthio) propionan®ehit- O-metylcacbamoyloxim]
O C O N H CH3
CH3 O
O
CH3 C
O N H
CH3 C O N
O N H
CH3 CH C CH3
CH3 CH2S
Các dấu hiệu và triệu chứng nhiễm độc cấp este cacbamat tương tự như các dấu hiệu và triệu chứng nhiễm độc este cơ photpho, khác nhau chỉ ở mức độ biểu hiện (thời gian và cường độ).
Liều độc của một số este cacbamat được trình bày ở bảng 5.14.
Bảng 5.14. Giá trị LD50 của thuốc trừ sâu cacbamat
Tên chất Động vật LD50, mg/kg
Qua miệng Qua da
Cacbaryl Chuột 250 (307) > 2000
Anđicarb Chuột 1,0 (0,9)
Thỏ 20
Cacbofuran Chim sẻ 1,0
Chuột 8,0
Cơ chế gây độc: Giống các este cơ photpho, các este cacbamat là những chất ức chế axetylcholinesteraza, nhưng có khác biệt, các este cacbamic axit tấn công vào tâm hoạt động của AChE và chịu sự thuỷ phân trong cả hai giai đoạn: giai đoạn thứ nhất là sự loại nhóm thế X (nhóm ankyl hoặc aryl) với sự tạo ra enzim bị cacbamyl hoá, giai đoạn thứ hai là đecacbamyl hoá enzim bị ức chế với sự sinh ra enzim hoạt động tự do:
O O O
AChE-OH + XOC-NHCH3 AChE-O-C-NHCH3 AChE-OH + HO-C-NHCH3
+ XOH
Điều khác biệt nữa là các este axit cacbamic là những chất ức chế thuận nghịch của AChE, trong khi đó nhiều este axit photphoric lại là các chất ức chế bất thuận nghịch của AChE.
Sinh chuyển hoá:
Thuốc trừ sâu este cacbamat chịu sự tấn công đồng thời tại một số điểm trong phân tử. Sự phân huỷ thuỷ phân trong cơ thể giải phóng ra ancol hoặc phenol thế, cacbon đioxit và metylamin. Các phản ứng oxi hoá và khử hoá được xúc tác bởi xitocrom P-450 và các monooxigenaza liên quan. Sự oxi hoá este cacbamat dẫn đến sự hiđroxyl hoá trực tiếp vòng hoặc các nhóm N-metyl và metyl, N-đemetyl hoá, O-đeankyl hoá, oxi hoá thioete. Các phản ứng liên hợp giai doạn II có thể xảy ra ở nhóm hoạt động bất kì với sự tạo thành glucuronit và các dẫn xuất sunfat, mercapturat.
Điều trị nhiễm độc: tương tự như điều trị nhiễm độc thuốc trừ sâu cơ photpho.
5.4.2. Thuốc trừ sâu piretroit
Este piretroit là một nhóm thuốc trừ sâu chủ yếu, chiếm gần một nửa sản lượng các thuốc trừ sâu của thế giới hiện nay (tự nhiên và tổng hợp). Thuốc tự nhiên được tách từ hoa cúc trừ sâu gọi là piretrum. một hỗn hợp của sáu este trừ sâu: piretrin I và II, xinerin I và II, các jasmolin. Chúng là các este của hai axit (crisantemic, piretric) và ancol (piretrolol, xinerolol, jasmolol).
Các thuốc trừ sâu este piretroit tổng hợp gồm hai dãy: (A) là loại este I có chứa vòng xiclopropan còn nguyên, (B) là loại este II có cấu trúc mở:
(A)
(B)
R5 = các nhóm thế fenvalerat [xian(3-phenoxiphenyl)metyl- phenyl được thế 4-clo--(1-metyletyl)phenylaxetat]
Tính độc
Các thuốc trừ sâu este piretroit không phải là các chất khó phân huỷ, ít độc đối với động vật có vú hơn so với các thuốc trừ sâu este axit photphoric và este axit cacbamic (ví dụ, xipermetrin, liều LD50 qua miệng đối với chuột là 4.123 mg/kg và qua da đối với thỏ là > 2000 mg/kg).
H3C CH3 CH3
O C
H3C H3C
CH C
O O
CH2CH CH CH CH2
CH3 C O
, piretrin II piretrin I (piretrolon este của axit crisanthemummonocacboxilic)
R1, R2 = metyl, brom, clo,…
R3 = hiđro hoặc xian
R4 = các nhóm thế 3-metoxi- benzoat, khác
O C
CH O
C CH
N
CH CH3 CH3 Cl
, vÝ dô: O O
C
CH O
C CH
N
CH CH3 CH3
R4 R5
R1 R2
CH C
CH3 CH3
CH CH
CH C O
O C
R4
R3
Các dấu hiệu và triệu chứng nhiễm độc cấp gồm các chứng nhiễm độc loại I đối với các este không có nhóm thế -CN (aletrin, phenotrin, piretrin I, resmetrin, tetrametrin) và được đặc trưng bởi sự bồn chồn khó chịu, sự mất phối hợp, kiệt sức, quá hưng phấn, rung động toàn thân; hội chứng nhiễm độc loại II đối với các este có chứa nhóm -CN (acrinatrin, xicloprotrin, xihalotrin, xiphenotrin, đentametrin, xipermetrin, fenvalerat, fluvafinat,…) và được đặc trưng bởi sự vận động quá mạnh, sự mất phối hợp, đào hang (chuột), co giật (gián), quặn đau, nhiều nước bọt, không có nước mắt. Theo nhiều ý kiến, hội chứng loại I là do sự tác động lên thần kinh ngoại vi và loại II là do sự tác động lên hệ thần kinh trung ương. Các dấu hiệu và triệu chứng nhiễm độc các piretroit tổng hợp được thấy ở những người công nhân sản xuất và phun rải tương tự như khi nhiễm este photphat và este cacbamat, nhưng ở mức độ nhẹ hơn. Các dấu hiệu và triệu chứng nhiễm độc este piretroit là thuận nghịch và không có tính độc mãn (không đáng kể).
Cơ chế gây độc: các este piretroit là chất độc thần kinh theo cơ chế điều hoà kênh ion:
Sinh chuyển hoá:
Các este piretroit có độc tính mãn nhỏ trong động vật hoặc người.
Có hai liên kết este, một ở đầu, một ở giữa (piretrin II) và nhóm -CN (fenvalerat, đentametrin,…), nên các este piretroit dễ bị phân huỷ bởi các enzim thuỷ phân. Hệ các monooxigenaza vi thể cũng tham gia mạnh vào sự khử độc của mỗi piretroit.
Điều trị: Sử dụng các thuốc gây mất cảm giác cục bộ phenitoin, phenobarbiton, điazepam, mephenesin và uretan.
5.4.3. Thuốc trừ cỏ clophenoxiaxit
Các thuốc trừ cỏ clophenoxiaxit: 2,4-D (axit 2,4-điclophenoxiaxetic), 2,4,5-T (axit 2,4,5-triclophenoxiaxetic) và MCPA (axit 4-clo-o-toloxiaxetic)
2,4-D 2,4,5-T MCPA
bao gồm các axit, các muối, các amin và este được sử dụng rất rộng rãi (chiếm khoảng một nửa lượng thuốc trừ cỏ trên thế giới). Các hợp chất này tan vừa phải trong nước, dễ bị phân huỷ trong môi trường (thuỷ phân), và tương đối ít các vấn đề về môi trường trong
Cl
Cl