Введение

Chembox
| Просмотренные поля = изменены
| verifiedrevid = 477316992
| Название = Алдрин
| Изображение = Aldrin.svg
| Размер изображения = 200px
| Имя изображения = Aldrin
| Изображение1 = Aldrin from xtal 3D balls.png
| Идентификатор = (1R,4S,4aS,5S,8R,8aR) 1,2,3,4,10,10-Гексахлор-1,4,4a,5,8,8a-гексагидро-1,4:5,8-диметанафтален
| Другие названия = HHDN
| ПДК = Ca TWA 0.25 мг/м3 [через кожу]
| ЛК50 = 5.8 мг/м3 (крыса, 4 ч)
После исследований, показавших, что органохлорины могут быть высокотоксичными для экосистемы из-за биоаккумуляции, большинство из них были запрещены к применению. До запрета он широко использовался в качестве пестицида для обработки семян и почвы. Алдрин и связанные с ним "циклодиеновые" пестициды (термин для пестицидов, полученных из гексахлороциклопентадиена) приобрели печальную известность как стойкие органические загрязнители.

Структура и реактивность

Чистый альдрин представляет собой белый кристаллический порошок. Хотя он не растворим в воде (растворимость 0,003%), альдрин очень хорошо растворяется в органических растворителях, таких как кетоны и парафины. После попадания в окружающую среду альдрин разлагается очень медленно. Хотя растения и бактерии быстро превращают его в диэльдрин, диэльдрин сохраняет те же токсические эффекты и медленное разложение, что и альдрин. В присутствии окислителей альдрин реагирует с концентрированными кислотами и фенолами.

Синтез

Олдрин не образуется в природе. Он назван в честь немецкого химика Курта Альдера, одного из соизобретателей этого типа реакции. Олдрин синтезируется путем взаимодействия гексахлороциклопентадиена с норборнадиеном в реакции Дильса-Альдера с образованием аддукта. В 1967 году было сообщено, что состав технического алдрина состоит из 90,5% гексахлоргексагидродиметаннафталена (HHDN). Аналогично, изомер алдрина, известный как изодрин, получают в результате реакции гексахлороноборнадиена с циклопентадиеном. Изодрин также образуется как побочный продукт при синтезе алдрина, при этом технический алдрин содержит около 3,5% изодрина. Пиковое значение объема производства алдрина в США было достигнуто в середине 1960-х годов и составило около 18 миллионов фунтов в год, после чего производство сократилось.

Доступные формы

Существует несколько доступных форм альдрина. Одним из них является изомер изодрин, который не встречается в природе, но, как и альдрин, требует синтеза. Попадая в организм человека или окружающую среду, альдрин быстро превращается в диэльдрин. Под воздействием ультрафиолетового излучения или микроорганизмов диэльдрин может превращаться в фотодиэльдрин, а альдрин – в фотоальдрин. Это явление реализуется посредством двух различных механизмов. Один из механизмов основан на способности альдрина ингибировать мозговые кальциевые АТФазы. Эти ионные насосы удаляют кальций из нервных окончаний, активно перекачивая его наружу. Однако, при ингибировании этих насосов альдрином, внутриклеточная концентрация кальция возрастает. Это приводит к усилению высвобождения нейротрансмиттеров. Второй механизм использует способность альдрина блокировать активность гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). ГАМК является основным ингибирующим нейротрансмиттером в центральной нервной системе. Альдрин вызывает нейротоксические эффекты, блокируя хлоридный канал комплекса рецептора ГАМКA. Блокируя этот рецептор, альдрин препятствует поступлению хлоридов в синапс, что предотвращает гиперполяризацию нейронных синапсов. В результате синапсы становятся более склонными к генерации потенциалов действия.

Метаболизм

Метаболизм альдрина при пероральном воздействии на человека не изучался. Однако исследования на животных позволяют получить всесторонний обзор метаболизма альдрина, который может быть экстраполирован на человека. Биотрансформация альдрина начинается с эпоксидации альдрина смешанными функциональными оксидазами (CYP 450), в результате чего образуется диэлдрин. Это преобразование происходит главным образом в печени. В тканях с низкой экспрессией CYP 450 используется простагландин эндопероксидсинтаза (PES). Этот окислительный путь приводит к бис-оксигенации арахидоновой кислоты с образованием простагландина G2 (PGG2). Затем PGG2 восстанавливается до простагландина H2 (PGH2) гидропероксидазой. Диэлдрин может быть непосредственно окислен цитохромными оксидазами с образованием 9-гидроксидиэльдрина. Альтернативный путь окисления включает раскрытие эпоксидного кольца эпоксидгидразой, что приводит к образованию 6,7-транс-дигидроксидигидроальдрина. Оба продукта могут быть конъюгированы с образованием 6,7-транс-дигидроксидигидроальдринового глюкуронида и 9-гидроксидиэльдринового глюкуронида соответственно. 6,7-транс-дигидроксидигидроальдрин также может быть окислен до альдриновой дикарбоновой кислоты.

Эффективность и побочные эффекты

Учитывая токсикокинетику альдрина в окружающей среде, была установлена эффективность данного соединения. Кроме того, продемонстрированы неблагоприятные последствия воздействия альдрина, что указывает на связанный с ним риск.

Эффективность

Исследуется эффективность алдрина в борьбе с термитами с целью определения оптимальной дозировки для достижения максимального результата. В 1953 году американские исследователи протестировали алдрин и диэльдрин на территориях, где обитали крысы, известные как переносчики личинок клещей (цуруку). Применение алдрина и диэльдрина привело к снижению количества личинок клещей на крысах в 75 раз на территориях, обработанных диэльдрином, и в 25 раз на крысах, обработанных алдрином. Обработка алдрином продемонстрировала высокую эффективность, особенно в сравнении с другими используемыми инсектицидами, такими как ДДТ, сера или BHC.

Побочные эффекты

Воздействие альдрина на окружающую среду приводит к распространению химического соединения в воздухе, почве и воде. Эти концентрации могут также обнаруживаться у животных, потребляющих загрязненные растения или животных, обитающих в загрязненной воде. Это биоаккумулирование может приводить к высоким концентрациям в их жировой ткани. Имеются сообщения о случаях развития анемии у рабочих после многократного воздействия диэльдрина. Однако основное негативное воздействие альдрина и диэльдрина связано с центральной нервной системой. Помимо этого, сообщалось и о других симптомах, таких как головные боли, тошнота и рвота, анорексия, мышечные подергивания, миоклонические подергивания и изменения на ЭЭГ. Во всех этих случаях устранение источника воздействия альдрина/диэльдрина приводило к быстрому восстановлению.

Влияние на животных

В большинстве исследований на животных с использованием альдрина и диэльдрина использовались крысы. Высокие дозы альдрина и диэльдрина продемонстрировали нейротоксичность, однако в ряде исследований на крысах также была выявлена уникальная чувствительность печени мышей к гепатокарциногенному действию диэльдрина. Кроме того, у крыс, получавших альдрин, наблюдалась повышенная послеродовая смертность, при этом взрослые особи проявляли большую восприимчивость к этим соединениям по сравнению с молодыми крысами.

Влияние на окружающую среду и регулирование

Как и другие родственные полихлорированные пестициды, алдрин обладает высокой липофильностью. Его растворимость в воде составляет всего 0,027 мг/л, что усиливает его стойкость в окружающей среде. Он был запрещен Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях. В США применение алдрина было прекращено в 1974 году. В ЕС запрещено использование данного вещества для защиты растений.

Обеспечение безопасности и экологические аспекты

У крыс алдрин имеет ЛД50 от 39 до 60 мг/кг (перорально). Однако для рыб он крайне токсичен, при этом LC50 для форели и солнечной окуни составляет 0,006–0,01 мг/л. Кроме того, предел IDLH установлен на уровне 25 мг/м3, основываясь на данных об острой токсичности для человека, при которой у испытуемых наблюдались судороги в течение 20 минут после воздействия. В Соединенных Штатах он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в соответствии с разделом 302 Закона США о планировании действий в чрезвычайных ситуациях и праве общественности на информацию (42 U.S.C. 11002) и подлежит строгим требованиям к отчетности для предприятий, производящих, хранящих или использующих его в значительных количествах.