Фторацетат натрия

редактировать
Фторацетат натрия
Sodium-fluoroacetate-2D-skeletal.svg
Натрий-фторацетат-xtal-3D-SF.png . Множественные молекулы фторацетата натрия, расположенные в кристалле. Фтор показан желтым цветом, натрий - фиолетовым, кислород - красным.
Названия
Название IUPAC 2-фторацетат натрия
Другие названия 1080; ОТВС; Монофторацетат натрия; Соединение 1080
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChEMBL
  • ChEMBL369611
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.499 Измените это в Викиданных
KEGG
PubChem CID
номер RTECS
  • AH9100000
UNII
CompTox Dashboard (EPA )
InChI
УЛЫБАЕТСЯ
Свойства
Химическая формула NaFC 2H2O2
Молярная масса 100,0 г / моль
Внешний видПушистый, бесцветный до- белый порошок
Запах без запаха
Точка плавления 200 ° C (392 ° F; 473 K)
Точка кипения Разлагается
Растворимость в воде растворим
Опасности
Основные опасности Токсичные, легковоспламеняющиеся
Заявление о R / S (устарело) R26 R27 R28
Температура вспышки ?
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD50(средняя доза )1,7 мг / кг (крыса, перорально). 0,34 мг / кг (кролик, перорально). 0,1 мг / кг (крыса, перорально). 0,3 мг / кг (морская свинка, перорально). 0,1 мг / кг (мышь, перорально)
NIOSH (США пределы воздействия на здоровье):
PEL (допустимый)TWA 0,05 мг / м [кожа]
REL (рекомендуется)TWA 0,05 мг / м ST 0,15 мг / м [ кожа]
IDLH (Непосредственная опасность)2,5 мг / м
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N (что такое ?)
Ссылки в ink

Фторацетат натрия - химическое соединение фтораорганических соединений с формулой FCH 2CO2Na. Эта бесцветная соль имеет вкус, аналогичный хлориду натрия, и используется в качестве метаболического яда. И натриевая, и калиевая соли являются производными фторуксусной кислоты.

Содержание

  • 1 История и производство
  • 2 Естественное распространение
    • 2.1 Наличие фторацетата у видов Gastrolobium
  • 3 Токсикология
    • 3.1 Механизм действие
    • 3.2 Симптомы
    • 3.3 Лечение
  • 4 Использование пестицидов
    • 4.1 Австралия
    • 4.2 Новая Зеландия
    • 4.3 США
    • 4.4 Другие страны
  • 5 Воздействие на окружающую среду
    • 5.1 Вода
    • 5.2 Почва
    • 5.3 Птицы
    • 5.4 Рептилии и амфибии
    • 5.5 Рыбы
    • 5.6 Беспозвоночные
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
  • 8 Внешние ссылки

История и производство

Об эффективности фторацетата натрия в качестве родентицида было сообщено в 1942 году. Название «1080» относится к каталожному номеру яда, который стал его торговой маркой.

Соль синтезирована обработкой хлорацетата натрия фторидом калия.

Естественное происхождение

Фторацетат встречается в природе по крайней мере на 40 заводах в Австралии, Бразилия и Африка. Это один из пяти известных органических фторсодержащих натуральных продуктов.

Наличие фторацетата у видов Gastrolobium

Gastrolobium - это род цветковых растений семейства Fabaceae. Этот род насчитывает более 100 видов, и все, кроме двух, происходят из юго-западного региона Западной Австралии, где они известны как «ядовитый горох». Gastrolobium, растущие на юго-западе Австралии, концентрируют фторацетат из почв с низким содержанием фтора. Хвостатые опоссумы, кустарниковые крысы и западные серые кенгуру, обитающие в этом регионе, способны безопасно есть растения, содержащие фторацетат, но домашний скот и интродуцированные виды из других мест в Австралии очень восприимчивы к яду, как и виды, завезенные из-за пределов Австралии, например как рыжая лисица. Считается, что тот факт, что многие виды Gastrolobium также обладают высокой вторичной токсичностью для неместных плотоядных, ограничивает способность кошек создавать популяции в местах, где растения составляют основную часть растительности подлеска.

Присутствие видов Gastrolobium в Западной Австралии часто вынуждали этих фермеров «скальпировать» свою землю, то есть удалять верхний слой почвы и все ядовитые семена гороха, которые он может содержать, и заменять их новыми, не содержащими ядовитого гороха верхний слой почвы, полученный из других источников, для посева сельскохозяйственных культур. Точно так же после лесных пожаров на северо-западе Квинсленда скотоводы должны перемещать скот, прежде чем из пепла появится ядовитый Gastrolobium grandiflorum.

Dichapetalum cymosum

Родственное соединение фторацетат калия встречается в природе по крайней мере у 40 видов растений в Австралии, Новой Зеландии, Бразилии и Африке. Впервые он был идентифицирован Марэ в 1944 г. в Dichapetalum cymosum, широко известном как гифблаар (африкаанс) или ядовитый лист. Еще в 1904 г. колонисты в Сьерра-Леоне использовали экстракты Chailletiaxicaria, которая также содержит фторуксусную кислоту или ее соли, для отравления крыс. Несколько родов местных австралийских растений содержат токсин, в том числе Gastrolobium, Gompholobium, Oxylobium, Nemcia и Acacia. У уроженца Новой Зеландии Пуха содержится 1080 в очень низких концентрациях.

После лесных пожаров на северо-западе Квинсленда скотоводы должны перегонять скот, прежде чем ядовитый Gastrolobium grandiflorum появится из пепла.

Токсикология

Фторацетат натрия токсичен для всех облигатных аэробных организмов и высокотоксичен для млекопитающих и насекомых. Пероральная доза фторацетата натрия, достаточная для летального исхода для человека, составляет 2–10 мг / кг.

Токсичность зависит от вида. Управление по безопасности пищевых продуктов Новой Зеландии установило смертельные дозы для ряда видов. Наиболее восприимчивы к отравлению собаки, кошки и свиньи.

фермент фторацетатдегалогеназа был обнаружен в почвенной бактерии, который может выводить токсины из фторацетата в окружающей среде.

Механизм действия

Фторацетат по структуре аналогичен ацетату, который играет ключевую роль в клеточном метаболизме. Это сходство лежит в основе токсичности фторацетата. Обсуждались два связанных механизма его токсичности, оба начинаются с превращения фторацетата в 2-фторцитрат. 2-Фторцитрат образуется при конденсации оксалоацетата с фторацетил коферментом A, катализируемой цитратсинтазой. Фторцитрат очень прочно связывается с аконитазой, тем самым останавливая цикл лимонной кислоты. Это ингибирование приводит к накоплению цитрата в крови. Цитрат и фторцитрат являются аллостерическими ингибиторами фосфофруктокиназы-1 (PFK-1), ключевого фермента в гликолизе. Когда PFK-1 ингибируется, клетки больше не могут метаболизировать углеводы, лишая их энергии. С другой стороны, фторцитрат препятствует транспорту цитрата в митохондриях.

Симптомы

У людей симптомы отравления обычно проявляются между 30 минутами и тремя. часов после воздействия. Начальные симптомы обычно включают тошноту, рвоту и боль в животе; следуют потливость, спутанность сознания и возбуждение. При значительном отравлении развиваются сердечные аномалии, включая тахикардию или брадикардию, гипотензию и изменения ЭКГ. Неврологические эффекты включают подергивание мышц и судороги; сознание постепенно ухудшается через несколько часов, что приводит к коме. Смерть обычно наступает из-за желудочковой аритмии, прогрессирующей гипотензии, не поддающейся лечению, и аспирационного пневмонита.

. Симптомы у домашних животных различаются: собаки, как правило, проявляют признаки нервной системы, такие как судороги, вокализация и неконтролируемость при беге, в то время как у крупных травоядных, таких как крупный рогатый скот и овцы, чаще наблюдаются сердечные симптомы.

Сублетальные дозы фторацетата натрия могут вызвать повреждение тканей с высокими потребностями в энергии, в частности мозга, гонады, сердце, легкие и плод. Сублетальные дозы обычно полностью метаболизируются и выводятся в течение четырех дней.

Лечение

Эффективные антидоты неизвестны. Исследование на обезьянах показало, что использование фторацетата натрия может предотвратить проблемы, если оно вводится после приема внутрь, и эта терапия была протестирована на домашних животных с некоторыми положительными результатами. Теоретически глицерилмоноацетат поставляет ионы ацетата, чтобы позволить продолжение клеточного дыхания, которое было нарушено фторацетатом натрия.

Эксперименты доктора Гончарова и его сотрудников привели к разработке успешного терапевтического комплекса, содержащего соединение фенотиазина, соединение диовой кислоты и фармацевтически приемлемый носитель. В другом аспекте фармацевтическая композиция может включать соединение фенотиазина, соединение сложного нитроэфира, этанол и фармацевтически приемлемый носитель.

В клинических случаях используют миорелаксанты, анти- Судорожные препараты, искусственная вентиляция легких и другие поддерживающие меры могут потребоваться. Немногие животные или люди были успешно вылечены после значительного приема фторацетата натрия.

В одном исследовании кишечные бактерии барана были генетически модифицированы, чтобы содержать фермент фторацетатдегалогеназу, который инактивирует фторацетат натрия. Бактерии вводили овцам, у которых после приема фторацетата натрия признаки токсичности снижались.

Использование пестицидов

Обыкновенный поссум, инвазивный вредитель в Новой Зеландии, популяция которого контролируется с помощью фторацетата натрия

Фторацетат натрия используется в качестве пестицида, особенно для видов млекопитающих вредителей. Фермеры и пастбища используют яд для защиты пастбищ и сельскохозяйственных культур от различных травоядных млекопитающих. В Новой Зеландии и Австралии он также используется для борьбы с инвазивными неместными млекопитающими, которые охотятся или конкурируют с местной дикой природой и растительностью.

Австралия

В Австралии фторацетат натрия был впервые использован в программах борьбы с кроликами в начале 1950-х годов, где он считается имеющим «долгую историю доказанной эффективности и безопасности». Он рассматривается как важнейший компонент комплексных программ борьбы с вредителями для кроликов, лис, диких собак и диких свиней. С 1994 года широкомасштабная борьба с лисами с использованием 1080 мясных приманок в Западной Австралии позволила значительно улучшить численность популяций нескольких местных видов и впервые привела к выводу трех видов млекопитающих из находящихся под угрозой исчезновения список видов. В Австралии незначительная прямая смертность местных популяций животных от 1080 приманок считается приемлемой по сравнению с хищническими и конкурентными эффектами тех интродуцированных видов, которые управляются с помощью 1080.

Western Shield - это проект по увеличению популяций находящихся под угрозой исчезновения млекопитающие на юго-западе Австралии, проведенное Департаментом окружающей среды и охраны окружающей среды Западной Австралии. Проект предусматривает распространение мяса с фторацетатными наживками с воздуха для уничтожения хищников. Дикие собаки и лисы охотно съедят мясо с наживкой. Кошки представляют большую трудность, поскольку они, как правило, не заинтересованы в уборке мусора. Тем не менее, австралийское исследование RSPCA раскритиковало 1080, назвав его бесчеловечным убийцей. Некоторые западноавстралийские травоядные (в частности, местный подвид таммар валлаби, Macropus eugenii derbianus, но не подвиды M. e. Eugenii из южной Австралии и M. e. Decres on Остров Кенгуру ) благодаря естественному отбору развил частичный иммунитет к воздействию фторацетата, поэтому его использование в качестве яда может уменьшить побочный ущерб для некоторых местных жителей. травоядные животные, характерные для этой области.

В 2011 году более 3750 ядовитых приманок, содержащих 3 мл 1080, были заложены на 520 объектах площадью более 48 000 га между тасманскими поселениями Саутпорт и Хобарт в рамках продолжающаяся попытка крупнейшей в мире операции по уничтожению инвазивных животных - истребления красных лисиц в островном государстве. Приманки были распределены из расчета одна на 10 га и закопаны, чтобы снизить риск для нецелевых видов диких животных, таких как тасманских дьяволов. Местные животные также являются мишенью 1080. В течение мая 2005 года до 200 000 валлаби Беннета на острове Кинг были намеренно убиты в результате одного из крупнейших скоординированных отравлений 1080, наблюдаемых в Тасмании.

В 2016 году PAPP (пара-аминопропиофенон) стал доступен для использования, который RSPCA одобрил как более гуманную альтернативу 1080, отчасти благодаря его способности убивать быстрее, а также наличию противоядие, которого нет в 1080. Однако по состоянию на июль 2018 года 1080 все еще использовалось в попытках сократить популяции диких кошек.

Новая Зеландия

Знак, предупреждающий о ядовитых приманках с фторацетатом натрия на западном побережье Новой Зеландии

во всем мире, Новая Зеландия является крупнейшим потребителем фторацетата натрия. Такое широкое использование объясняется тем фактом, что, кроме двух видов летучих мышей, в Новой Зеландии нет местных наземных млекопитающих, а некоторые из тех, что были интродуцированы, оказали разрушительное воздействие на растительность и местные виды. 1080 используется для борьбы с опоссумами, крысами, горностаями, оленями и кроликами. Самыми крупными пользователями, несмотря на некоторые яростные возражения, являются OSPRI New Zealand и Департамент охраны природы.

США

Фторацетат натрия используется в США для уничтожения койоты. До 1972 года, когда EPA отменило все применения, фторацетат натрия использовался гораздо более широко в качестве дешевого предацида и родентицида ; в 1985 г. было завершено одобрение "токсичного ошейника" ограниченного использования.

Другие страны

1080 используется в качестве родентицида в Мексике, Японии, Корее и Израиле.

Воздействие на окружающую среду

Вода

Поскольку 1080 хорошо растворяется в воде, он будет рассеиваться и разбавляться в окружающей среде дождем, водными потоками и грунтовыми водами. Фторацетат натрия в концентрациях, обнаруженных в окружающей среде после стандартных операций по наживке, разлагается в природной воде, содержащей живые организмы, такие как водные растения или микроорганизмы. Исследования по мониторингу воды, проведенные в 1990-х годах, подтвердили, что значительное загрязнение водных путей после применения наживки 1080 с воздуха возможно, но маловероятно. Исследование, проведенное NIWA, показало, что 1080, намеренно помещенное в небольшие ручьи для испытаний, не было обнаружено через 8 часов, поскольку оно смывалось вниз по течению.

В Новой Зеландии поверхностные воды обычно контролируются после нанесения 1080 с воздуха., и пробы воды собираются сразу после нанесения, когда существует наибольшая вероятность обнаружения загрязнения. Из 2442 проб воды, протестированных в Новой Зеландии в период с 1990 по 2010 год, после 1080 авиационных операций: в 96,5% не было обнаружено 1080 вообще, и из всех проб только шесть были равны или превышали Министерство здравоохранения уровень питьевой воды, и ни один из них не поступал из источников питьевой воды. Из 592 проб, взятых у людей или из запасов питьевой воды, только четыре содержали обнаруживаемые 1080 остатков в концентрации 0,1 части на миллиард (1 образец) и 0,2 частей на миллиард (3 образца) - все это значительно ниже уровня 2 частей на миллиард, установленного Министерством здравоохранения.

В эксперименте, финансируемом Советом по охране здоровья животных и проведенном NIWA, моделирующем влияние дождя на 1080 на крутом, покрытом почвой склоне холма в нескольких метрах от ручья, было обнаружено, что 99,9% воды, содержащей 1080 выщелочилось прямо в почву (см. 4.3) и не потекло по земле к ручью, как ожидалось. В ходе эксперимента также измерялось загрязнение почвенной воды, которое описывалось как вода, переносимая через почву под землей на короткие горизонтальные расстояния (0,5-3 м) вниз по направлению к ручью. В ходе эксперимента не измерялось загрязнение более глубокой почвы и грунтовых вод непосредственно под местом внесения.

Почва

Судьба 1080 в почве была установлена ​​исследованием, определяющим деградацию естественных природных явлений. фторацетат (Оливер, 1977). Фторацетат натрия растворим в воде, и остатки несъеденных приманок выщелачиваются в почву, где они разлагаются до нетоксичных метаболитов почвенными микроорганизмами, включая бактерии (Pseudomonas ) и обычный почвенный гриб (Fusarium solani ) (Дэвид и Гардинер, 1966; Бонг, Коул и Уокер, 1979; Уокер и Бонг, 1981).

Птицы

Хотя сейчас это редко, отдельные воздушные операции 1080 может все же иногда влиять на местные птичьи популяции, если не проводится с достаточной осторожностью. В Новой Зеландии особи 19 видов местных птиц и 13 видов интродуцированных птиц были найдены мертвыми после 1080 падений с воздуха. Большинство этих зарегистрированных смертей птиц было связано только с четырьмя операциями в 1970-х годах, когда использовались некачественные морковные приманки с множеством мелких фрагментов. С другой стороны, многие популяции коренных новозеландских птиц были успешно защищены за счет сокращения количества хищников за счет 1080 воздушных операций. Кокако, синяя утка, новозеландский голубь, киви, кака, новозеландский сокол, сизка, малиновка с Южного острова, малина с Северного острова, новозеландские попугаи (какарики ) и желтоголовый хорошо отреагировали на программы борьбы с вредителями с использованием 1080 авиалайнеров, увеличив выживаемость цыплят и взрослых особей, а также размер популяции. Напротив, семь из 38 помеченных кеа, эндемичного альпийского попугая, были убиты во время операции по борьбе с воздушным опоссумом в лесу Окарито, проведенной DOC и AHB в августе 2011 года. Из-за своей всеядности Привычки кормления и любознательное поведение, кеа, как известно, особенно восприимчивы к 1080 ядовитым приманкам, а также к другим экологическим ядам, таким как цинк и свинец, используемые при поджигании хижин в сельской местности и сельскохозяйственных построек. Недавние исследования показали, что близость к населенным людям местам, где кеа добывают человеческую пищу, обратно пропорциональна выживанию; шансы на выживание увеличились в 6,9 раза для удаленных кеа по сравнению с теми, кто жил рядом с местами выживания. Высокая выживаемость в отдаленных районах объясняется врожденной неофобией и коротким сроком службы приманок, которые в совокупности исключают принятие ядовитых приманок в качестве привычной еды.

Рептилии и земноводные

Рептилии и земноводные восприимчивы к 1080, но гораздо менее чувствительны, чем млекопитающие. Виды земноводных и рептилий, которые были протестированы в Австралии, обычно более устойчивы к яду 1080, чем большинство других животных. Макилрой (1992) подсчитал, что даже если ящерицы будут питаться исключительно насекомыми или другими животными, отравленными 1080, они никогда не смогут проглотить достаточно яда, чтобы получить смертельную дозу. Лабораторные испытания в Новой Зеландии, моделирующие наихудшие сценарии, показывают, что как Leiopelma archeyi (лягушка Арчи ), так и L. hochstetteri (лягушка Хохстеттера ) могут поглощать 1080 из загрязненной воды, субстрата или добычи.. Вероятность того, что это произойдет в дикой природе, повышается за счет множества факторов, включая экологию лягушек. Проблемы содержания в неволе и загрязнения сделали некоторые части этого исследования неубедительными. Рекомендуется дальнейший мониторинг населения для получения более убедительных доказательств, чем в этом единственном исследовании. В Новой Зеландии вторичное отравление одичавших кошек и горностаев после 1080 операций, вероятно, окажет положительное влияние на восстановление местных популяций сцинков и гекконов. Убийство кроликов и опоссумов, которые соревнуются за пищу со сцинками и гекконами, также может принести пользу.

Рыба

Рыба обычно имеет очень низкую чувствительность к 1080. Тесты на токсичность были проведены в США на синежабричной солнечной рыбе, радужной форели и пресноводное беспозвоночное Daphnia magna. Тесты при различных концентрациях 1080 на рыбе-солнце (четыре дня) и дафнии (два дня) показали, что 1080 «практически нетоксичен» (по классификации Агентства по охране окружающей среды США) для обоих этих видов. Радужная форель также тестировалась в течение четырех дней при четырех концентрациях от 39 до 170 мг 1080 на литр. По этим результатам можно рассчитать LC50 (концентрация 1080 на литр воды, которая теоретически убивает 50% подопытных рыб). Рассчитанная ЛК50 для радужной форели составила 54 мг 1080 / л, что намного превышает любую известную концентрацию 1080, обнаруженную в пробах воды после 1080 воздушных операций. Таким образом, 1080 вряд ли вызовут гибель пресноводных рыб.

Беспозвоночные

Насекомые восприимчивы к 1080 отравлению. Некоторые полевые испытания в Новой Зеландии показали, что количество насекомых можно временно уменьшить в пределах 20 см от токсичных приманок, но количество возвращается к нормальному уровню в течение шести дней после удаления приманки. Другие испытания не обнаружили никаких доказательств того, что сообщества насекомых подвергаются негативному воздействию. Другое новозеландское исследование показало, что wētā, местные муравьи и пресноводные раки выделяют 1080 в течение одной-двух недель. Есть также свидетельства того, что 1080 воздушных операций в Новой Зеландии могут принести пользу беспозвоночным. И опоссумы, и крысы представляют серьезную угрозу для эндемичных беспозвоночных в Новой Зеландии, где около 90 процентов пауков и насекомых являются эндемиками и эволюционировали без хищных млекопитающих. В исследовании рациона опоссумов щеткхвоста 47,5% фекалий опоссумов, исследованных в период с января 1979 по июнь 1983 года, содержали беспозвоночных, в основном насекомых. Один опоссум может съесть до 60 находящихся под угрозой исчезновения местных улиток (Powelliphanta spp.) За одну ночь.

Ссылки

Дополнительная литература

  • Klingensmith CW (1945). «Естественное появление фторуксусной кислоты, кислоты нового родентицида 1080». Наука. 102 (2659): 622–623. doi : 10.1126 / science.102.2659.622. PMID 17818201.

Внешние ссылки

На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с отчетом фторацетат натрия.
Последняя правка сделана 2021-06-08 08:13:50
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте