巴拉松
巴拉松(Parathion),有些地方會稱為 Folidol,是磷酸酯殺蟲劑及殺蟎劑,最早是由法本公司在1940年代開發,巴拉松對於非目標生物(包括人在內)具有高度毒性,因此大部份的國家都已禁用或限制使用,其基本結構類似甲基巴拉松。
巴拉松 Parathion | |
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IUPAC名 O,O-Diethyl O-(4-nitrophenyl) phosphorothioate | |
别名 | E605 |
识别 | |
CAS号 | 56-38-2 |
ChemSpider | 13844817 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYAR |
ChEBI | 27928 |
KEGG | C06604 |
性质 | |
化学式 | C10H14NO5PS |
摩尔质量 | 291.26 g·mol−1 |
外观 | 白色晶體(純物質) |
熔点 | 6 °C(279 K) |
溶解性(水) | 24 mg/L |
溶解性(其他溶劑) | 在二甲苯及1-丁醇中有高溶解度 |
危险性 | |
警示术语 | R:R24, R26/28, R48/25, R50/53 |
安全术语 | S:S28, S36/37, S45, S60, S61 |
欧盟分类 | T+ N |
NFPA 704 |
1
4
2
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PEL | 無(甲基巴拉松)[1] TWA 0.1 mg/m3 [皮膚](乙基巴拉松)[2] |
致死量或浓度: | |
LD50(中位剂量) |
5 mg/kg(老鼠,口服) 10 mg/kg(兔,口服) 3 mg/kg(狗,口服) 0.93 mg/kg(猫,口服) 5 mg/kg(馬,口服) 8 mg/kg(天竺鼠,口服) 2 mg/kg(大鼠,口服)[3] |
LC50(中位浓度) |
84 mg/m3(大鼠,4小時)[3] |
LCLo(最低) |
50 mg/m3(大鼠,2小時) 14 mg/m3(天竺鼠,2小時) 15 mg/m3 (老鼠)[3] |
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。 |
歷史
巴拉松是德國的法本公司的格哈德·施拉德在1940年代開發的。法本公司在第二次世界大战和納粹合作,戰後因此分拆為四個公司,西方國家沒收了法本公司的专利,巴拉松開始在各公司以不同的名稱販售。在德國最常見的品名是E605(在2002年被禁用)。此處的E不是指歐盟針對食品添加物的E编码,E605的E是指Entwicklungsnummer(德文中的開發編號)。巴拉松是不可逆的乙醯膽鹼酯酶抑制劑。
由於巴拉松有安全性的問題,後來開始研發毒性較低的甲基巴拉松。
工業合成
巴拉松可以用氯化二乙基二硫代磷酸 (C2H5O)2PS2H 透過鹵化反應生成 (C2H5O)2P(S)Cl,再將此有機化合物和对硝基苯酚鈉(sodium 4-nitrophenolate,对硝基苯酚和钠產生的盐)反應而成[5]。
- 2 (C2H5O)2P(S)SH + 3 Cl2 → 2 (C2H5O)2P(S)Cl + S2Cl2 + 2 HCl
- (C2H5O)2P(S)Cl + NaOC6H4NO2 → (C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + NaCl
殺菌活性
巴拉松會間接的對乙酰胆碱酯酶作用。昆蟲在攝取巴拉松後,氧化酶會將雙鍵的硫取代為氧,因此會形成對氧磷[6]:
- (C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + 1/2 O2 → (C2H5O)2P(O)OC6H4NO2 + S
磷酸酯中的磷原子比硫代磷酸酯更具有正電性,在生物體中的反應性也比較強[6]。
分解
巴拉松會分解為水溶性較強的物質。水解會讓分子失去活性,作用在芳烴酯鍵上,產生硫代磷酸二乙酯(diethyl thiophosphate)及对硝基苯酚[6]:
- (C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + H2O → HOC6H4NO2 + (C2H5O)2P(S)OH
- (C2H5O)2P(S)OC6H4NO2 + 6 H → (C2H5O)2P(S)OC6H4NH2 + 2 H2O
安全性
巴拉松是膽鹼酯酶抑制劑,一般會抑制乙酰胆碱酯酶,因此干擾神经系统。巴拉松可以透過皮膚、黏膜及口腔吸收。吸收到的巴拉松會快速代謝為對氧磷。對氧磷的暴露會引起頭痛、驚厥、視力不良、呕吐、腹痛、嚴重腹瀉、無意識、顫抖、呼吸困难,最後會導至肺水肿及呼吸中止。中毒症狀會維持一段時間,可能會維持幾個月。最常見的專門解毒劑是阿托品,劑量是每天最多100 mg。因為阿托品本身也有毒性,建議是一天多次,少量的給藥。若中毒可以及早發現,及早正確的急救(阿托品及人工呼吸),很少會致命。若造成氧氣不足,可能會造成大腦缺氧及永久性的腦損傷。急性中毒復原後,可能會有周邊神經病變的後遺症(例如瘫痪)。全世界每年有數十萬人因為巴拉松及相關的有機磷殺菌劑而中毒,特別是自殺[7]。巴拉松在德國有「岳母的毒藥」之稱。因此大部份的巴拉松藥劑都會染藍,以作為警示。
巴拉松曾用作化学战武器,例如在羅德西亞叢林戰爭就有使用過[8]。
根據動物研究的結果,美国国家环境保护局將巴拉松列為可能致癌物質[9]。研究指出巴拉松對胚胎有毒性,不過不會造成生育缺陷[10]。
联合国环境署(UNEP)將巴拉松歸類為持久性有機污染物,世界卫生组织(WHO)列為毒性等級Ia(極度危險)。
避免中毒
若要提供終端使用者最基本的保護,需要配戴有適當保護性的手套、衣物、有有机蒸气药筒的呼吸器。製造時的職業安全包括專門的換氣,並且持續量測空氣中的污染物濃度,避免超過PEL濃度,同時也要注意人員的清潔。因為巴拉松的作用有累積性,常常量測工作人員的血清乙酰胆碱酯酶活性有助於職業安全。另外,阿托品已經是巴拉松中毒的特定解毒劑。
相關條目
- 殺蟲劑對蜜蜂的毒性
- 甲基巴拉松
參考資料
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0427
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0479
- . Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- . [2015-03-13]. (原始内容存档于2015-02-17).
- Fee, D. C.; Gard, D. R.; Yang, C. . . New York: John Wiley & Sons. 2005. ISBN 978-0471238966. doi:10.1002/0471238961.16081519060505.a01.pub2.
- Metcalf, R. L. . . New York: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2002. ISBN 978-3527306732. doi:10.1002/14356007.a14_263.
- Litchfield, M.H. "Estimates of acute pesticide poisoning in agricultural workers in less developed countries" Toxicology Reviews 2005, volume 24, pp. 271-8. PubMed
- Cross, Glenn. . Solihull, UK: Helion & Company. 2017. ISBN 978-1-911512-12-7.
- . Integrated Risk Information System. U. S. Environmental Protection Agency. 26 January 2007 [2019-11-11]. (原始内容存档于2015-09-24).
- . Extension Toxicology Network. Oregon State University. September 1993 [2019-11-11]. (原始内容存档于2017-10-01).
外部連結
- 巴拉松 in the Pesticide Properties DataBase (PPDB)
- ATSDR - Methyl Parathion Expert Panel Report 页面存档备份,存于 U.S. Department of Health and Human Services (public domain)
- CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 页面存档备份,存于 U.S. Department of Health and Human Services (public domain)
- Ethyl parathion: 国际化学品安全卡0006
- Methyl parathion: 国际化学品安全卡0626