Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Винклозолин
Винклозолин.svg
Имена
Название ИЮПАК
( RS ) -3- (3,5-дихлорфенил) -5-метил-5-винилоксазолидин-2,4-дион
Другие названия
Винклозолин
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.051.437 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
  • InChI = 1S / C12H9Cl2NO3 / c1-3-12 (2) 10 (16) 15 (11 (17) 18-12) 9-5-7 (13) 4-8 (14) 6-9 / h3-6H, 1H2,2H3 контрольныйY
    Ключ: FSCWZHGZWWDELK-UHFFFAOYSA-N контрольныйY
  • InChI = 1 / C12H9Cl2NO3 / c1-3-12 (2) 10 (16) 15 (11 (17) 18-12) 9-5-7 (13) 4-8 (14) 6-9 / h3-6H, 1H2,2H3
    Ключ: FSCWZHGZWWDELK-UHFFFAOYAN
  • O = C2OC (C (= O) N2c1cc (Cl) cc (Cl) c1) (C = C) C
Характеристики
C 12 H 9 Cl 2 N O 3
Молярная масса286,11  г · моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)контрольныйY☒N
Ссылки на инфобоксы

Винклозолин (торговые названия Ronilan , Curalan , Vorlan , Touche ) - это распространенный фунгицид дикарбоксимид, используемый для борьбы с болезнями, такими как упадок, гниль и плесень, на виноградниках, а также на фруктах и ​​овощах, таких как малина, салат, киви, фасоль и лук. . Он также используется на газоне на полях для гольфа. [1] Два распространенных грибка, от которых винклозолин используется для защиты сельскохозяйственных культур, - это Botrytis cinerea и Sclerotinia sclerotiorum . [2] Впервые зарегистрированный в 1981 году, винклозолин широко используется, но в целом его применение сократилось. Как пестицид винклозолин регулируетсяАгентство по охране окружающей среды США (US EPA). В дополнение к этим ограничениям в Соединенных Штатах, с 2006 года использование этого пестицида было запрещено в нескольких странах, включая Данию, Финляндию, Норвегию и Швецию. [3] Он прошел ряд испытаний и правил с целью оценки рисков и опасностей для окружающей среды и животных. Среди исследований было обнаружено, что винклозолин является эндокринным разрушителем с антиандрогенным действием. [ необходима цитата ]

Использование в США [ править ]

Винклозолин производится химической компанией BASF и был зарегистрирован для использования в Соединенных Штатах с 1981 года. Ниже приведены данные о национальном использовании винклозолина на урожай (фунты AI / год) в 1987 году: абрикосы - 124; вишня - 3301; стручковая фасоль - 13 437 шт .; салат-латук 24 779; нектарины - 1449; лук, 829; персики 15 203; сливы, 163; малина - 3247 шт .; и клубника, 41 006 шт. [4] В 1997 году на киви в Калифорнии были нанесены две аппликации на общую сумму 285 фунтов каждая, чтобы предотвратить серую гниль и мягкую гниль, вызванные Botrytis cinerea. [5]В целом в Соединенных Штатах наблюдается общее снижение использования винклозолина в стране. В 1992 году было использовано около 135 000 фунтов стерлингов. Однако в 1997 году это число упало до 122 000, а в 2002 году - до 55 000 фунтов. [6]

Подготовка и применение [ править ]

Для производства винклозолина используются следующие химические реакции: [7] Один метод объединяет метилвинилкетон , цианид натрия , 3,5-дихлоранилин и фосген . Этот процесс включает образование циангидрина с последующим гидролизом нитрила. [4] винклозолины также получают по реакции 3,5-дихлорфенил изоцианата с алкиловым эфиром 2-гидрокси-2-винил пропионовой кислоты . Замыкание кольца достигается при повышенной температуре. [4]

Затем винклозолин формулируют в виде сухих текучих или экструдированных гранул. Его можно наносить по воздуху (воздушно), через ирригационные системы (химия) или с помощью наземного оборудования. Винклозолин также применяется к некоторым растениям, таким как декоративные цветы, в качестве обработки окунанием, когда растение погружают в раствор фунгицида, а затем сушат. Также принято распылять раствор винклозолина с помощью тепловых туманообразователей в теплицах. [1]

История правил в США [ править ]

Все пестициды, продаваемые или распространяемые в США, должны быть зарегистрированы Агентством по охране окружающей среды США. Пестициды, которые были впервые зарегистрированы до 1 ноября 1984 г., были перерегистрированы, чтобы их можно было повторно протестировать с использованием более современных методов. Поскольку винклозолин был выпущен в 1981 году, он прошел как предварительную, так и последующую перерегистрацию. [1] Ниже приведен список истории применения винклозолина:

  • Запрос данных (DCI), требующий данных о химическом составе продуктов и остатков, токсичности, экологических последствиях и экологических последствиях, запрашивался в 1991, 1995 и 1996 годах [1].
  • Запрос сельскохозяйственных данных (AGDCI) для оценки того, что происходит с рабочими после применения фунгицида, был выпущен в 1995 году [1].
  • В апреле 1997 г. компания BASF предложила новое применение винклозолина, и, таким образом, все риски были переоценены в соответствии с Законом о защите качества пищевых продуктов (FQPA). [1]
  • В июне 1998 года EPA ввело новый коэффициент безопасности для винклозолина. BASF добровольно отменила использование винклозолина на некоторых фруктах и ​​дерне. [1]
  • 18 июля 2000 г. EPA установило, что определенные мясные, бобовые и молочные продукты имеют трехлетнюю ограниченную по времени толерантность к винклозолину и его метаболитам. Это привело к прекращению использования винклозолина в большинстве домашних пищевых продуктов. В сентябре 2000 года Агентство по охране окружающей среды получило возражения против допуска к бобам. [1]
  • Другие меры, принятые BASF для снижения рисков: отмена использования на декоративных растениях и введение новых ограничений на газон, согласно которым применение на газоне ограничивается полями для гольфа и промышленными объектами. [1]
  • BASF предложила немедленно исключить или постепенно отказаться от использования, так что после 2004 года останется только использование на рапсе и торфе [8].

Способы воздействия [ править ]

Агентство по охране окружающей среды США изучило воздействие винклозолина или его метаболитов при диетах (еда и вода), недиетических и профессиональных. В целом было показано, что фунгициды циркулируют в воде и воздухе, и после применения они могут попадать на необработанные продукты. Потребители сами по себе не могут легко уменьшить их воздействие, потому что фунгициды не удаляются из продуктов, промытых водопроводной водой. [9] Ключевым примером воздействия винклозолина является винный виноград, который, как считается, составляет около 2% от общего воздействия винклозолина. [10] Было установлено, что люди могут подвергаться воздействию остатков винклозолина и его метаболитов, содержащих 3,5-дихлоранилиновую составляющую (3,5-DCA), через диету, и поэтому пределы толерантности установлены для каждой культуры.[1] Хотя винклозолин не зарегистрирован для использования домовладельцами, люди все же могут контактировать с фунгицидом и его остатками. Например, игроки в гольф, играющие на обработанных полях для гольфа, и семьи, играющие на ранее обработанном дерне, могут подвергаться риску заражения. [1] В профессиональном плане рабочие могут подвергаться воздействию винклозолина при выполнении таких действий, как погрузка и смешивание. [1]

Воздействие на окружающую среду и здоровье [ править ]

Антиандрогены [ править ]

В рамках процесса перерегистрации Агентство по охране окружающей среды США провело обзор всех исследований токсичности винклозолина. Основной эффект , индуцированный винклозолин связан с его антиандрогенной активностью и его способностью действовать в качестве конкурентного антагониста в андрогенном рецепторе . [ необходима цитата ] Винклозолин может имитировать мужские гормоны, такие как тестостерон, и связываться с рецепторами андрогенов, не обязательно активируя эти рецепторы должным образом. Есть данные, что винклозолин сам по себе слабо связывается с рецептором андрогенов, но, по крайней мере, два его метаболита ответственны за большую часть антиандрогенной активности. [8]Когда крысам-самцам давали низкие дозы (> 3 мг / кг / день) винклозолина, были отмечены такие эффекты, как снижение веса простаты, уменьшение веса половых органов, развитие сосков и уменьшение аногенитального расстояния. При более высоких дозах масса мужских половых органов еще больше уменьшалась, и наблюдались пороки развития половых органов, такие как уменьшение размера полового члена, появление вагинальных мешков и гипоспадии . [8] На модели на крысах было показано, что антиандоргенные эффекты винклозолина наиболее заметны на стадиях развития. [8] In utero этот чувствительный период развития плода происходит между 16-17 днями беременности. [11] Воздействие винклозолина на эмбрион может повлиять на половую дифференциацию, образование гонад и репродуктивные функции. [12] На моделях птиц винклозолин и его метаболиты in vitro и in vivo показали, что они ингибируют связывание рецепторов андрогенов и экспрессию генов. Винклозолин вызвал снижение кладки яиц, снижение фертильности и уменьшение количества удачных выводков. [1] Андрогены также играют роль в половом созревании, и было показано, что антиандрогены, такие как винклозолин, могут задерживать пубертатное созревание. [11] Также известно, что антиандрогенные токсины изменяют половую дифференциацию и размножение на кроличьей модели. Самцы кроликов, подвергавшиеся воздействию винклозолина в утробе матери или в младенчестве, не проявляли сексуального интереса к самкам или не эякулировали. [11]Поскольку рецептор андрогенов широко консервативен у разных видов, можно ожидать антиандрогенных эффектов у людей. [8] У позвоночных винклозолин также действует как нейроэндокринный разрушитель, влияя на поведение, связанное с движением, познанием и тревогой. [13]

Эффекты прогестерона и эстрогена у крыс [ править ]

Было показано, что у крыс винклозолин влияет на рецепторы других стероидных гормонов , таких как прогестерон и эстроген . Как и в случае с андрогенами, время воздействия винклозолина определяет величину эффектов, связанных с этими гормонами. В исследовании на крысах исследования in vitro показали способность двух метаболитов винклозолина связываться с рецептором прогестерона. Однако то же исследование in vivo на взрослых крысах-самцах не показало никаких эффектов. [14]Когда мыши подвергались воздействию винклозолина в утробе матери, у потомства мужского пола наблюдалась повышенная регуляция рецептора эстрогена и повышенная регуляция рецептора прогестерона. У женщин винклозолин подавлял экспрессию рецепторов эстрогена и повышал экспрессию рецепторов прогестерона. Этот результат вызывает вирилизацию и феминизацию мужчин и маскулинизацию женщин. [14]

Эффекты трансгенерации [ править ]

На крысах было продемонстрировано, что винклозолин оказывает воздействие на разные поколения, а это означает, что не только поражается первоначальное животное, но и эффекты также наблюдаются в последующих поколениях. Одно исследование показало, что винклозолин нарушал мужскую фертильность не только у первого поколения, которое подвергалось воздействию в утробе матери, но и у мужчин, рожденных в течение трех поколений и старше. [15] Кроме того, когда пораженные самцы были скрещены с нормальными самками, некоторые из потомков были бесплодны, а некоторые имели пониженную фертильность. После трех поколений у потомства мужского пола по-прежнему наблюдалось низкое количество сперматозоидов, заболевание предстательной железы и высокие показатели апоптоза яичек [15] [16].В других исследованиях проводились эксперименты, в которых эмбрионы крыс подвергались воздействию винклозолина во время определения пола. Самцов, получавших винклозолин F1 (первое поколение), скрещивали с самками, получавшими винклозолин F1. Этот образец продолжался в течение трех поколений. Первоначальная мать F0 была единственной субъектом, который напрямую подвергался воздействию доз винклозолина. Все самцы поколения F1-F4 показали увеличение распространенности опухолей, заболеваний простаты, почек, отклонений в тестах и ​​иммунных сбоев по сравнению с контрольной группой. Самки F1-F4 также показали повышенную заболеваемость опухолями и заболеваниями почек. [12] Кроме того, трансгенные изменения в предпочтениях партнера и тревожном поведении также наблюдались у крыс после воздействия винклозолина. [17]Сообщалось, что эти отчеты о трансгенерациях коррелируют с эпигенетическими изменениями, в частности, с изменением метилирования ДНК в мужской зародышевой линии. [17] Однако эти трансгенерационные изменения не были успешно воспроизведены учеными BASF, производителем винклозолина [18]

Ссылки на рак [ править ]

Агентство по охране окружающей среды США классифицировало винклозолин как возможный канцероген для человека. Винклозолин вызывает увеличение опухолей из клеток Лейдига у крыс. Считается, что метаболит 3,5-DCA обладает способом индукции опухоли, основанным на его сходстве с п-хоранилином. [8]

Окружающая среда [ править ]

Лабораторные испытания показывают, что винклозолин легко разрушается и рассеивается в окружающей среде с помощью микробов. Из нескольких его метаболитов 3,5-дихлоранилин сопротивляется дальнейшей деградации. [8] В исследованиях рассеяния земного поля, проведенных в различных состояниях, винклозолин рассеивался с периодом полураспада от 34 до 94 дней. Период полураспада, включая остатки, может достигать 1000 дней. Остатки могут накапливаться и использоваться в будущем. [8]

Альтернативные фунгициды [ править ]

После отказа от винклозолина у фермеров осталось меньше возможностей для борьбы с серой и белой плесенью. Экспериментальная сельскохозяйственная станция штата Нью-Йорк провела испытания эффективности против серой и белой плесени. Исследования показали потенциальные альтернативы винклозолину. Трифлоксистробин (Flint), ипродион (Rovral) и ципродинил плюс флудиоксонил (Switch) контролируют серую плесень. Тиофанат-метил (Топсин М) был так же эффективен, как и винклозолин, в борьбе с белой плесенью. Switch был наиболее многообещающей альтернативой винклозолину для борьбы с серой и белой плесенью на стручках и для увеличения товарного урожая. [19]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m "КРАСНЫЕ Факты Винклозолин" (PDF) . EPA . Проверено 22 октября 2011 года .
  2. ^ "Винклозолин" (PDF) . Санта-Крус Биотехнология, Инк . Проверено 31 октября 2011 года .
  3. ^ Бойд, Дэвид Р. (октябрь 2006 г.). Пища, которую мы едим: международное сравнение правил использования пестицидов (PDF) . Ванкувер, Британская Колумбия, Канада: Фонд Дэвида Судзуки. п. 12. ISBN  0-9737599-9-2. Дата обращения 9 февраля 2015 .
  4. ^ a b c Винклозолин от PubChem
  5. ^ «Профиль урожая для киви в Калифорнии» (PDF) . Калифорнийский университет в Дэвисе . Проверено 2 ноября 2011 года .
  6. ^ «Использование пестицидов в растениеводстве США: фунгициды и гербициды 2002 г.» (PDF) . Фонд Crop Life . Проверено 2 ноября 2011 года .
  7. ^ Франц Мюллер, Питер Акерманн и Пол Марго «Фунгициды, сельскохозяйственные, 2. Индивидуальные фунгициды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.o12_o06
  8. ^ a b c d e f g h "Решение о праве на перерегистрацию: Винклозолин" (PDF) . EPA . Проверено 22 октября 2011 года .
  9. ^ Кольбер, Натан KW; Пеллетье, Николь С .; Кот, Джойс М .; Конканнон, Джон Б.; Jurdak, Nicole A .; Минотт, Сара Б.; Марковский, Винсент П. (2005). «Перинатальное воздействие низких уровней антиандрогенов окружающей среды Винклозолин изменяет дифференцированную по полу социальную игру и сексуальное поведение у крыс» . Перспективы гигиены окружающей среды . 113 (6): 700–7. DOI : 10.1289 / ehp.7509 . PMC 1257594 . PMID 15929892 .  
  10. ^ Агентство по охране окружающей среды (26 марта 2003 г.). «Винклозолин; Уведомление о подаче петиции о пестицидах для установления допуска к определенному химическому пестициду в пищевых продуктах или на них» . Федеральный реестр : 14628–14635 . Проверено 8 февраля 2015 года .
  11. ^ a b c Грей, LE; Остби, Дж; Ферр, Дж; Вольф, CJ; Ламбрайт, C; Парки, L; Veeramachaneni, DN; Wilson, V; Цена, М; Гочкис, А; Орландо, Э; Гийетт, L (2001). «Влияние антиандрогенов окружающей среды на репродуктивное развитие экспериментальных животных» . Обновление репродукции человека . 7 (3): 248–64. DOI : 10.1093 / humupd / 7.3.248 . PMID 11392371 . 
  12. ^ a b Anway, Мэтью Д .; Кожаный, Чарльз; Скиннер, Майкл К. (2006). «Эндокринный дисраптор, индуцированный винклозолином, эпигенетическое трансгенеративное заболевание взрослых» . Эндокринология . 147 (12): 5515–23. DOI : 10.1210 / en.2006-0640 . PMC 5940332 . PMID 16973726 .  
  13. ^ Леон-Олеа, Марта; Мартынюк, Кристофер Дж .; Орландо, Эдвард Ф .; Оттингер, Мэри Энн; Розенфельд, Шерил С .; Wolstenholme, Jennifer T .; Трюдо, Вэнс Л. (1 июля 2014 г.). «Современные концепции нейроэндокринных нарушений» . Общая и сравнительная эндокринология . 203 : 158–173. DOI : 10.1016 / j.ygcen.2014.02.005 . PMC 4133337 . PMID 24530523 .  
  14. ^ a b Бакли, Джилл; Уиллингем, Эмили; Аграс, Корай; Баскин, Лоуренс (2006). «Воздействие на эмбрион фунгицида винклозолина вызывает вирилизацию самок и изменение экспрессии рецептора прогестерона in vivo: экспериментальное исследование на мышах» . Гигиена окружающей среды: научный источник глобального доступа . 5 : 4. DOI : 10,1186 / 1476-069X-5-4 . PMC 1403752 . PMID 16504050 .  
  15. ^ a b Гилберт, Скотт; Эпель, Дэвид (2009). Экологическая биология развития [ интеграция эпигенетики, медицины и эволюции ]. MA: Sinauer Associates. п. 231. ISBN. 978-0-87893-299-3.
  16. ^ Скиннер, Майкл К .; Ануэй, Мэтью Д. (2007). «Эпигенетические трансгенерационные действия винклозолина на развитие заболеваний и рака» . Критические обзоры онкогенеза . 13 (1): 75–82. DOI : 10.1615 / CritRevOncog.v13.i1.30 . PMC 5940343 . PMID 17956218 .  
  17. ^ a b Гаэтано, Карло; Герреро-Босанья, Карлос; Settles, Мэтью; Лакер, Бен; Скиннер, Майкл К. (2010). «Эпигенетические трансгенерационные действия винклозолина на промоторные области эпигенома спермы» . PLOS ONE . 5 (9): e13100. DOI : 10.1371 / journal.pone.0013100 . PMC 2948035 . PMID 20927350 .  
  18. ^ Шнайдер, Штеффен; Марксфельд, Хайке; Гретерс, Сибилла; Буэзен, Роланд; ван Равенцвай, Беннард (2013). «Винклозолин - отсутствие наследования антиандрогенных эффектов между поколениями после воздействия на мать во время органогенеза внутрибрюшинным путем». Репродуктивная токсикология . 37 : 6–14. DOI : 10.1016 / j.reprotox.2012.12.003 . PMID 23313085 . 
  19. ^ «Альтернативы винклозолину (ронилану) для борьбы с серой и белой плесенью на стручках фасоли в Нью-Йорке» (PDF) . Сеть управления предприятием . Проверено 12 декабря 2011 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Статья BBC о винклозолине у крыс
  • Винклозолин в базе данных о свойствах пестицидов (PPDB)