فوسميت

فوسميت هو مبيد حشري عضوي فوسفوري غير جهازي مشتق من الفثاليميد ، يُستخدم على النباتات والحيوانات. يُستخدم بشكل رئيسي على أشجار التفاح لمكافحة دودة التفاح ، كما يُستخدم أيضًا على نطاق واسع من محاصيل الفاكهة ونباتات الزينة والكروم لمكافحة المن ، والفسائل، والعث ، وذباب الفاكهة . [ 2 ]

تاريخ

كان أول استخدام مسجل لمبيد الفوسميت في الولايات المتحدة عام 1966، حيث استُخدم على محاصيل متنوعة، بما في ذلك أشجار الفاكهة (التفاح، الكمثرى، الخوخ) وأشجار الجوز (اللوز، الجوز) لعلاج آفات مختلفة مثل دودة التفاح، ودودة أوراق الشجر، وغيرها. كما سُجّل استخدامه على الماشية والخنازير والكلاب لعلاج القمل والبراغيث والقراد. ويمكن استخدامه أيضًا منزليًا للأشجار والشجيرات. ويُستخدم الفوسميت في جميع أنحاء العالم. [ 3 ]

البنية والتفاعلية

الفوسميت هو مركب فوسفات عضوي، يتكون من فثاليميد وإستر ثنائي ثيوفوسفات ، مع مجموعتي ميثيل. يتكون تركيبه من حلقة بنزين متصلة بإيميد، والذي بدوره متصل بثنائي ثيوفوسفات.

توليف

يُنتَج الفوسميت من تفاعل N- كلوروميثيل فثاليميد مع حمض ثنائي ميثيل ثنائي ثيوفوسفوريك. ويمكن تحضير الأول بدوره من تفاعل الفثاليميد مع الفورمالديهايد وكلوريد الهيدروجين. كما يمكن الحصول على الفوسميت من خلال تكثيف الفثاليميد مع الفورمالديهايد وتحويل الناتج إلى كلوريد، والذي يُفاعل مع ثنائي ميثيل فوسفوروديثيوات الصوديوم. [ 4 ]

تخليق الفوسميت

آليات العمل

باعتباره مركبًا عضويًا فوسفاتيًا، يُثبّط الفوسميت تنافسيًا إنزيمي الكولينستراز الكاذب وأستيل كولينستراز (AChE)، مانعًا بذلك تحلل الأستيل كولين وتعطيله. ويؤدي تأثيره المثبط على إنزيم أستيل كولينستراز إلى زيادة مرضية في مستوى الأستيل كولين في الجسم. [ 5 ] يتراكم الأستيل كولين عند نقاط اتصال الأعصاب، مما يُسبب خللًا في الجهاز العصبي الودي ، والجهاز العصبي اللاودي ، والجهاز العصبي المحيطي ، وبعض أجزاء الجهاز العصبي المركزي . وقد تظهر أعراض سريرية لزيادة الكولين. [ 6 ] [ 7 ] وتتمثل آلية التثبيط في قيام الفوسميت بحجب الموقع النشط للإنزيم الذي يرتبط بجزء الإستر من الأستيل كولين. [ 6 ]

في حال وجود علامات تثبيط الكولينستراز، يمكن إعطاء الأتروبين والبراليدوكسيم كترياق ويمكن إعطاؤهما معًا. [ 7 ] [ 8 ]

التحول الحيوي

امتصاص

يُمتص الفوسميت في الجسم بسرعة، استنادًا إلى دراسات أُجريت على الفئران الحية، حيث يُمتص بالكامل تقريبًا (84.4%) خلال 24 ساعة من تناول الجرعة. بعد نصف ساعة من تناول الجرعة، لوحظ بلوغ تركيز الفوسميت ذروته في الدم والبلازما. تتم عملية التخلص من الفوسميت على مرحلتين. المرحلة الأولى تتضمن توزيع المركب في الأنسجة، ويبلغ نصف عمره من 0.2 إلى 6 ساعات. أما المرحلة الثانية فتتضمن التخلص المباشر من المركب، ويبلغ نصف عمرها من 41 إلى 1543 ساعة. [ 9 ]

توزيع

يمكن رصد وتحليل توزيع المركب عند كل جرعة في مختلف الأنسجة. وتُلاحظ أعلى مستويات النشاط في الكبد والدم الكامل، حيث تجري معظم عمليات الأيض. بينما تُلاحظ أدنى مستويات النشاط في العظام والدهون. [ 9 ]

إفراز

يُعدّ البول أو البراز المسار الرئيسي لإخراج الفوسميت، حيث يُفرز أكثر من 70% من المركب عبر البول، بينما يُفرز ما بين 4.5% و9.9% عبر البراز. وبعد 12 ساعة، يُلاحظ التخلص من أكثر من 50% من النشاط الإشعاعي من جسم الحيوان. ويبدو أن هناك علاقة بين الجرعة المُعطاة للكائن الحي وإخراج المركب والنشاط الإشعاعي؛ ففي الدراسات التي أُجريت على الحيوانات الحية، لوحظ أن إخراج المركب يكون أبطأ بكثير عند الجرعات العالية مقارنةً بالجرعات المنخفضة. وعلى العكس، يُسجّل نشاط إشعاعي أعلى مع التعرض الحاد مقارنةً بالتعرض المتكرر. [ 9 ]

الاسْتِقْلاب

في عملية استقلاب الفوسميت، يُنتج ويُطرح في البول مستقلبان رئيسيان، هما حمض N- (ميثيل سلفينيل ميثيل)-فثالاميك (U3) وحمض N-( ميثيل سلفونيل ميثيل)-فثالاميك (U6). يخضع المركب لسلسلة من التفاعلات الكيميائية المختلفة، تشمل تحلل الثيوفوسفوريل، والمثيلة الكبريتية ، وتحلل حلقة الفثالاميد إلى حمض الفثالاميد المقابل. تنتهي العملية بأكسدة الكبريت، بواسطة إنزيم أحادي الأكسجين يحتوي على FAD، إلى سلفوكسيد (U3) أو سلفون (U6). بالإضافة إلى ذلك، أظهر تحليل براز وبول الفئران والصراصير في الدراسات التي أُجريت على الحيوانات الحية أن الفوسميت يُستقلب في الكبد، حيث يتأكسد المركب إلى فوسميت-أوكسون. وقد تم تأكيد ذلك من خلال دراسة مخبرية باستخدام ميكروسومات كبد الفئران، حيث تم تحضين مركب C-phosmet مع هذه الميكروسومات، مما أكد استقلاب المركب. المركب الناتج عن عملية الاستقلاب، بالإضافة إلى نواتج الاستقلاب U3 وU6، هو نظير الأكسجين Phosmet، وهو Phosmet-oxon. [ 9 ]

تأثيرات جانبية

تُعدّ المبيدات الحشرية الفوسفورية العضوية الأكثر استخدامًا والأكثر تسببًا في حالات التسمم البشري المميتة. ويمكن امتصاصها عبر الجلد، وقد سُجّلت حالات تسمم عرضي نتيجةً لهذا التعرّض. كما يُحتمل أيضًا تلوث الطعام بالمبيدات الحشرية عن طريق الخطأ.

تنتج الآثار الضارة للفوسميت عن تثبيط إنزيمات الكولينستراز. يؤدي التسمم الحاد إلى حركات عضلية لا إرادية، والتي قد تتطور في الحالات الشديدة إلى تشنجات، وتثبيط تنفسي، وربما الوفاة إذا لم يتم علاجها. [ 10 ]

أظهرت دراسة وبائية أجريت على المزارعين لتقييم تعرضهم للمبيدات الحشرية أن المزارعين الذين استخدموا مبيد الفوسميت على الحيوانات تعرضوا لمستويات قابلة للقياس، إلا أن هذه المستويات كانت أقل مما لوحظ في استخدامات المبيدات الأخرى. وكانت مستويات التعرض عن طريق الاستنشاق ضئيلة مقارنةً بالتعرض الجلدي، الذي كان مصدره الرئيسي اليدين. وقد وفرت الملابس، وخاصة القفازات، حماية كبيرة من التعرض. [ 11 ]

يؤدي تراكم الأسيتيل كولين إلى ظهور أعراض تحاكي تأثيرات الأسيتيل كولين على الجهاز العصبي المركزي، بما في ذلك الجهاز العصبي المسكاريني والنيكوتيني.

تشمل العلامات والأعراض المسكارينية ضيق الصدر، وتضيق القصبات الهوائية، وبطء القلب ، وتضيق حدقة العين. كما يزداد إفراز اللعاب والدموع والتعرق، وتزداد حركة الأمعاء، مما يؤدي إلى الغثيان والقيء والإسهال.

تنتج أعراض النيكوتين عن تراكم الأستيل كولين في النهايات العصبية الحركية في العضلات الهيكلية والعقد العصبية. وبالتالي، يحدث التعب، والارتعاش اللاإرادي، وضعف العضلات، مما قد يؤثر على عضلات التنفس.

يؤدي تراكم الأستيل كولين في الجهاز العصبي المركزي إلى ظهور مجموعة متنوعة من العلامات والأعراض، بما في ذلك التوتر والقلق والترنح والتشنجات والأرق والغيبوبة. [ 6 ]

علاج

يمكن علاج التسمم بمركبات الفوسفور العضوية وتخفيف الأعراض الحادة.

يمكن إعطاء البراليدوكسيم لتجديد إنزيم أستيل كولين إستراز. يعمل البراليدوكسيم بدلاً من مجموعة الهيدروكسيل في السيرين الموجودة في الإنزيم، ويشكل معقدًا مع جزيء الفوسفور العضوي. يجب إعطاؤه فورًا بعد التسمم. إضافةً إلى ذلك، يمكن تثبيط التأثيرات الفسيولوجية لتراكم الأستيل كولين بإعطاء الأتروبين .

إذا تم استخدام الأتروبين والبراليدوكسيم معًا، فإن النتيجة هي تأثير تآزري أكبر مما لو تم استخدام أي منهما على حدة. [ 6 ]

سمية

الفوسميت مركب سام بشكل معتدل، ويقع ضمن فئة السمية الثانية لوكالة حماية البيئة. [ 2 ]

لا يُسبب الفوسميت سمية تناسلية، ومن غير المرجح أن يُسبب تشوهات خلقية، إلا أن البيانات المتاحة غير كافية لاستخلاص استنتاج قاطع بشأن قدرة الفوسميت على التسبب بالسرطان. يُعد الجهاز العصبي العضو المستهدف الرئيسي للفوسميت. [ 2 ]

باستخدام نهج هامش التعرض (MOE) لتقييم مخاطر الفوسميت، اعتبرت وكالة حماية البيئة أنه لا يوجد قلق يذكر بشأن وجود هامش تعرض للفوسميت عند أو أعلى من 100. النقطة النهائية السمية الأساسية التي تثير قلق وكالة حماية البيئة هي تثبيط الكولينستراز؛ وهو تأثير سام شائع للتسمم بالفوسفات العضوي.

لا تتوفر بيانات كافية حول تأثير الفوسميت على البشر، ولكن في الجرذان، وُجد أن الجرعة المميتة الوسطية (LD50) لهذه المادة الكيميائية تتراوح بين 113 و160  ملغم/كغم عند التعرض لها عن طريق الفم، وبين 3160 و4640  ملغم/كغم عند التعرض لها عن طريق الجلد. [ 12 ] يوضح الجدول أدناه مستوى عدم ملاحظة أي تأثير ضار (NOAEL) وأدنى مستوى مُلاحظ للتأثير الضار (LOAEL) للتعرض قصير الأمد وطويل الأمد في الجرذان. [ 13 ]

نويللويل
على المدى القصير15  ملغ/كغ/يوم22.5  ملغ/كغ/يوم
على المدى الطويل1.1  ملغ/كغ/يوم1.8  ملغ/كغ/يوم

صحة الجنين

تشير الأبحاث التي تناولت تأثير الفوسميت (وغيره من المبيدات الحشرية الفوسفورية/الكلورية العضوية) على المشيمة إلى أن الفوسميت قادر على اختراق المشيمة والوصول إلى الجنين. [ 14 ] بالإضافة إلى ذلك، ثبت أن هذا المركب يقلل من نشاط إنزيم PI 4-kinase في النواة، ولكنه لا يؤثر على إنزيم PI 4-kinase الموجود في الغشاء. [ 15 ] يشير تأثيره على نشاط إنزيم PI 4-kinase إلى آثار ضارة على مختلف العمليات التي تنظمها فوسفاتيديل إينوزيتول-4. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث حول عواقب الفوسميت وغيره من المبيدات الفوسفورية العضوية على وظائف المشيمة المرضية.

أظهرت الدراسات المختبرية أن الفوسميت يحفز موت الخلايا المبرمج في الخلايا المغذية، من خلال الإجهاد التأكسدي. [ 16 ]

الجهاز الصمّاوي

الإستروجين

وقد تبين أن الفوسميت يعطي نتائج إيجابية في فحوصات تثبيط الأروماتاز، مما يشير إلى أن الفوسميت يقلل من نشاط الأروماتاز.

الأندروجينات

يعطي فوسميت نتائج إيجابية في فحوصات ارتباط مستقبلات الأندروجين، وهذا يشير إلى أن فوسميت يرتبط بمستقبلات الأندروجين.

هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاكتشاف التأثيرات الفسيولوجية لتثبيط الأروماتاز ​​وارتباط مستقبلات الأندروجين.

أمان

يُدرج الفوسميت في قائمة التخطيط للطوارئ الأمريكية للمواد شديدة الخطورة . وهو شديد السمية للنحل . [ 2 ]

قد يكون قاتلاً إذا تم استنشاقه أو امتصاصه عبر الجلد. [ 7 ]

لم تُبدِ وكالة حماية البيئة الأمريكية أي قلق بشأن المخاطر الغذائية الحادة عبر الطعام أو الماء. ومع ذلك، توجد مخاوف بشأن العمال الذين يتعاملون مع مادة فوسميت من خلال الخلط والمناولة والتحميل، والذين هم عرضة لخطر الاستنشاق أو التعرض الجلدي. [ 13 ]

تم حظر الفوسميت مؤخرًا في الاتحاد الأوروبي في عام 2022، والسبب المذكور هو آثاره الضارة، ومع ذلك لا تزال آثاره الحقيقية على التدهور البيئي قيد التحليل [ 17 ].

مراجع

  1. "بطاقة السلامة الخاصة بفوسميت" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 24-09-2006 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 06-08-2006 .
  2. 1 2 3 4 "فوسميت" . إكستوكسنت . 1996. تم الاسترجاع في 2006-08-06 .
  3. وكالة حماية البيئة. (2006). قرار أهلية إعادة تسجيل فوسميت ، واشنطن العاصمة: مكتب الوقاية والمبيدات الحشرية والمواد السامة
  4. مولر، فرانز؛ سترايبرت، هانز بيتر؛ فاروق، سليم (2009). "مبيدات القراد". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . الجمعية الأمريكية للسرطان. doi : 10.1002/14356007.a01_017.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  5. "الأسئلة الشائعة حول مركبات الفوسفات العضوية" . المركز الوطني للصحة البيئية . مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مارس 2018 .
  6. 1 2 3 4 تيمبريل، جون أ. (2009). مبادئ علم السموم الكيميائية الحيوية ( الطبعة الرابعة). نيويورك: إنفورما هيلثكير. ISBN  9780849373022. OCLC 243818515 . 
  7. 1 2 3 "HSDB: PHOSMET" . TOXNET . المكتبة الوطنية الأمريكية للطب، المعاهد الوطنية للصحة، وزارة الصحة والخدمات الإنسانية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-03-2018 .
  8. بوهانيش، ريتشارد ب. دليل سيتيج للمبيدات والمواد الكيميائية الزراعية ( الطبعة الثانية). نورويتش، نيويورك. ISBN  9781455731480. OCLC 893680450 . 
  9. ١ ٢ ٣ ٤ "تقرير CHL الخاص بفوسميت" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ ٣٠ مارس ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٩ مارس ٢٠١٨ .
  10. "تثبيط الكولينستراز" . pmep.cce.cornell.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-03-2018 .
  11. ستيوارت، ب.أ.؛ فيرز، ت.؛ كروس، ب.؛ أوجيلفي، ل.؛ بلير، أ. (فبراير 1999). "تعرض المزارعين للفوسميت، وهو مبيد حشري للخنازير" . المجلة الإسكندنافية للعمل والبيئة والصحة . 25 (1): 33-38 . doi : 10.5271/sjweh.380 . ISSN 0355-3140 . PMID 10204668 .  
  12. "EXTOXNET PIP - PHOSMET" . extoxnet.orst.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-03-2024 .
  13. 1 2 وكالة حماية البيئة. (2007). قرارات إعادة التسجيل بشأن تسعة استخدامات "محدودة المدة" لمادة الفوسميت. واشنطن العاصمة: مكتب الوقاية والمبيدات الحشرية والمواد السامة.
  14. واليسزوسكي، إس إم؛ أغيري، إيه إيه؛ إنفانزون، آر إم؛ سيليسيو، جيه. (سبتمبر 2000). "انتقال مبيدات الآفات العضوية الكلورية المستمرة عبر المشيمة إلى الجنين" . الصحة العامة في المكسيك . 42 (5): 384-390 . doi : 10.1590/s0036-36342000000500003 . ISSN 0036-3634 . PMID 11125622 .  
  15. سوزا، ماريا س.؛ ماغناريلي دي بوتاس، جلاديس؛ بيشين دي دانجيلو، آنا م. (2004). "تؤثر مبيدات الآفات العضوية الفوسفورية والعضوية الكلورية على استقلاب الفوسفاتيديل إينوزيتول في المشيمة البشرية ونشاط كيناز PI-4". مجلة علم السموم الكيميائية الحيوية والجزيئية . 18 (1): 30-36 . doi : 10.1002/jbt.20003 . ISSN 1095-6670 . PMID 14994277. S2CID 43310772 .   
  16. جينيازو، ناتاليا؛ رينا، فيفيانا؛ جينتي ريموندي، سوزانا؛ ريفيرو، فيرجينيا؛ ماجناريلي ، جلاديس (أبريل 2012). "آثار المبيدات الحشرية الفوسفاتية العضوية الفوسميت والكلوربيريفوس على موت خلايا الأرومة الغاذية JEG-3 وانتشارها وإنتاج الجزيء الالتهابي". علم السموم في المختبر . 26 (3): 406– 413. بيب كود : 2012ToxVi..26..406G . دوى : 10.1016/j.tiv.2012.01.003 . ردمك 1879-3177 . بميد 22265773 .  
  17. ك. الرواس، هشام؛ المولى، ريم؛ فام، ثي ين نهي؛ ترونغ، دينه هيو؛ نغوين، ثي لي آنه؛ تمالي، سونيا؛ ريباكور، مارك؛ البقالي، عبد الرحمن؛ تشيرنوساك، إيفان؛ داو، دوي كوانغ؛ لويس، فلورنت (13 ديسمبر 2023). "رؤية جديدة حول الأكسدة البيئية لمبيد الفوسميت الحشري الناتج عن جذور HO˙ في الغاز والماء - دراسة نظرية". العلوم البيئية: العمليات والتأثيرات . 25 (12): 2042-2056 . doi : 10.1039/d3em00325f . ISSN 2050-7895 . PMID 37850503 .  
  • الفوسميت في قاعدة بيانات خصائص المبيدات (PPDB)