各类农药毒理学课件.pptx
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1、Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 第二讲:常见农药的毒性特点第二讲:常见农药的毒性特点Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 除虫菊酯、拟除虫菊酯类除虫菊酯、拟除虫菊酯类氨基甲酸酯类杀虫剂氨基甲酸酯类杀虫剂有机磷类杀虫剂有机磷类杀虫剂内容内容其他常见农药其他常见农药有机氯类有机氯类其他常见农药其他常见农药Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 1 1、有机磷类、有机磷类Tianjin Centers fo
2、r Disease Control and Prevention 有机磷原药多为油状液体,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 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
3、GABATianjin Centers for Disease Control and Prevention 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 乙酰胆碱酯酶(AChE)是生物神经传导中的一种关键酶。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
4、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 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
5、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 有机磷有机磷农药与有机磷农药与AChEAChE结结合,影响酶活性,造合,影响酶活性,造成乙酰胆碱堆积,产成乙酰胆碱堆积,产生一系列毒性症状生一系列毒性症状Tianjin Centers for Disease Control and Prevention
6、 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 Disease Control and Prevention MM样症状样症状(或称毒蕈碱样症状)(或称毒蕈碱样症状)NN样症状样症状(类碱样症
7、状)(类碱样症状)中枢神经症状中枢神经症状是是外外周周MM受受体体(MM胆胆碱碱受受体体)过过度度兴兴奋奋而而使使有有关关效效应应群群功功能能失失常常所所致致是是外外周周NN受受体体(或或称称NN胆胆碱碱受受体体)过过度度兴兴奋奋而而引引起起植植物物神神 经经 节节 兴兴 奋奋是是中中枢枢神神经经系系统统内内乙乙酰酰胆胆碱碱蓄蓄积积而而引引起起的的中中枢枢胆胆碱碱受受体体过过度度兴兴奋奋,使使中中枢枢功功 能能 失失 调调 所所 致致恶心、呕吐恶心、呕吐、腺体分泌增腺体分泌增多,瞳孔缩多,瞳孔缩小小,呼吸困,呼吸困难难血压血压升高升高、心率心率增快、增快、抽搐使面、抽搐使面、眼睑、舌甚眼睑、舌
8、甚至全身肌肉至全身肌肉强直性痉挛强直性痉挛 躁动、惊厥躁动、惊厥、血压下降、血压下降、呼吸停止呼吸停止、甚至死亡甚至死亡中中 毒毒 程程 度度 增增 强强急性中毒急性中毒临床表现临床表现Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 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
9、、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814天,再出现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 有机磷类杀虫剂具有价格低廉,药效高,防治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。使用虫剂在我国杀虫剂的
10、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。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 Prevention 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
11、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:注意事项:先保持气道畅通,后补氧治疗先保持气道畅通,后补氧治疗T
12、ianjin Centers for Disease Control and Prevention 2 2、氨基甲酸酯类、氨基甲酸酯类Tianjin Centers for Disease Control and Prevention Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 同有机磷杀虫剂相似,氨基甲酸酯类杀虫剂通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传递过程中的重要传递介质分解酶胆碱酯酶,引胆碱酯酶,引起乙酰胆碱
13、酯酶酯动部位的丝氨酸羟基酰化使酶失起乙酰胆碱酯酶酯动部位的丝氨酸羟基酰化使酶失活。活。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 同有机磷杀虫剂相似,氨基甲酸酯类杀虫剂通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传递过程中的重要传递介质分解酶胆碱酯酶,引胆碱酯酶,引起乙酰胆碱酯酶酯动部位的丝氨酸羟基酰化使酶失起乙酰胆碱酯酶酯动部位的丝氨酸羟基酰化使酶失活。活。Tianjin Centers for Disease Cont
14、rol and Prevention 毒毒作用机作用机理与有机磷理与有机磷相似,但胆碱相似,但胆碱酯活性能很快恢复酯活性能很快恢复流涎,流泪,肌肉颤动流涎,流泪,肌肉颤动,瞳孔缩小等。蓄积作用,瞳孔缩小等。蓄积作用弱,呈现慢性毒性急性症状弱,呈现慢性毒性急性症状较严得但在短时间内即能恢复常态较严得但在短时间内即能恢复常态经消化道,呼吸道和皮肤进入经消化道,呼吸道和皮肤进入人体,可经过水解,氧化,结合转化,人体,可经过水解,氧化,结合转化,降解速率较快,很少形成毒性增强的产物降解速率较快,很少形成毒性增强的产物Tianjin Centers for Disease Control and Pre
15、vention(1 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急性氨基甲酸酯类农药中毒的急救 Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 目前己逐渐注意研究
16、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3125mgkg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 Disease Control and Prevention 3 3、有机氯类、有机氯类Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 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2
17、0世纪80年代就开始停止生产和使用DDT和六六六等。毒杀芬毒杀芬氯丹氯丹六六六六六六异狄试剂异狄试剂艾试剂艾试剂狄试剂狄试剂有机氯农药有机氯农药Tianjin Centers for Disease Control and Prevention(2 2)毒作用机理毒作用机理 侵入途径 有机氯农药有机氯农药皮皮 肤肤呼吸道呼吸道消化道消化道机机 体体主要途径主要途径 该类有机氯农药能在动、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 Preven
18、tion 代谢方式(以经典代谢方式(以经典DDTDDT以及六六六为例)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,但不能进一步进行转化,但能长期蓄积在脂肪里,能长期蓄积在脂肪里,DDT以以60%DDE形式贮存形式贮存 在人体内在人体内DDDDDD及及DDADDA的生成极缓慢,的生成极缓慢,主要以主要以DDTDDT和和DDEDDE的形式蓄积于脂肪的形式蓄积于脂肪组织。组织。DDT DDT进入人体内后,进入人体内后,在哺乳动物体内可经肝在哺乳动物体内可经肝脏转化成毒性比脏转化成毒性比DDTDDT低低的的DDDDDD和和DDEDDE以及无毒以及无毒的的DDADDA。人体内的。人体内的
19、DDADDA是是DDTDDT经经DDDDDD转化形成转化形成的的。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention 六六六的代谢方式 脱氯 六六六六六六主主要要蓄蓄积积在在脂脂肪肪组组织织中中,其其次次为为肾肾脏脏、血血液液、肝肝、脑脑。其其共共有有甲甲、乙乙、丙丙、丁丁、戊戊、已已、庚庚等等7 7种种异异构构体体。六六六六六六的的主主要要分分解解代代谢谢过过程程是是脱脱氯氯后后形形成成多多氯氯苯苯或或多多氯氯酚酚,六六六六六六在在酶酶的的作作用用下下经经代代谢谢产产生生三三氯氯苯苯,与与谷谷胱胱甘甘肽肽结结合合排排出出;或或形形成成三三氯氯
20、环环氧氧苯苯,最最后后产产生生三三氯氯酚酚,结结合合后后排排出出。总总之之各各种种代代谢谢途途径径最最终终均均以以氯氯酚酚类类化化合合物物为为主主 要要 形形 式式 从从 尿尿 中中 排排 泄泄。丙体在体内的代谢速率最快,丙体在体内的代谢速率最快,乙体最慢,因此乙体具有高度乙体最慢,因此乙体具有高度蓄积性,而且排泄亦最蓄积性,而且排泄亦最慢。慢。Tianjin Centers for Disease Control and Prevention(2)毒作用机理)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。Tian
21、jin Centers for Disease Control and Prevention 目目前前认认为为,D DD DT T分分子子与与神神经经膜膜上上受受体体结结构构互互补补,是是毒毒作作用用的的基基础础。DDT与神经模与神经模上的受体部位上的受体部位作用作用分分子子结结构构中中带带有有对对位位氯氯的的苯苯环环以以范范德德华华力力从从一一定定的的方方向向插插入入到到受受体体脂脂蛋蛋白白中中,造造成成膜膜结结构构扭扭曲曲DDTDDT结构中的三结构中的三氯乙烷侧链则置氯乙烷侧链则置于膜孔道中于膜孔道中孔道处于开放状态,使孔道处于开放状态,使 Na Na+易透过膜孔道而漏易透过膜孔道而漏出,
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