Общее представление о пестицидах. Классификация. Химическое строение и свойства. Токсичность. Метаболизм. Методы изолирования, обнаружения, количественного определения.

Пестициды – хим. в-ва, исп-мые для борьюы с вредителями, наносящими ущерб животным, растениям, грибам или микроорг-змам, а т/ж применяемые в кач-ве регуляторов роста растений. Классификация. По воздействую на живой организм и растения пестициды делят на след. гр.: 1) пр-ты, действующие на траву, кустарники, водоросли, - гербициды, арборициды, альгициды; 2) пр-ты, д-вующие на грызунов, диких животных, хищников, - зооциды, родентициды; 3) пр-ты, д-вующие на насекомых, - инсектициды, акарициды; 4) пр-ты для борьбы с червями, моллюсками - нематоциды, лимациды; 5) пр-ты для борьбы с заболеваниями растений - фунгициды, бактерициды. Имеется группа пр-тов, исп-мых для стимулирования роста растений, для подсушивания или удаления листвы и т.д.

По химическому строению пестициды делят на след. гр.: 1) неорг. соед-ния (соединения меди, мышьяка (арсенаты и арсениты); 2) орг. соед. (синтезированные или природ. происх.); 3) металлорг. соед. (орг. соед. ртути и олова). Органические синтетические пестициды включают: 1) галогенсодержащие углеводороды (хлорорганические: ДДТ и его аналоги, ГХЦГ, гептахлор и др.); 2) амины и соли четвертичных аммониевых оснований (дикват, паракват); 3) орг. соединения фосфора (фосфороорг. пр-ты – ФОП или фосфороорг. соед – ФОС: метафос, карбофос, фоксим и др.); 4) кетоны, спирты, нитрофенолы, прост. эфиры (динитрокрезол – ДНОК, нитрофен); 5) алифатическ., ароматическ., ациклич. к-ты и их производ. (пиретроиды): перметин, дельтаметриф, фенвалерат; 6) арилоксиалканкарбоновые к-ты и их производ.: 2,4-Д гербицид; 7) производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовых к-т: карбарил и др.; 8) производные мочевины, тиомочевины и сернистой к-ты.

По токсичности пестициды делятся на 4 гр.: 1) высокотоксические пестициды, LD₅₀ составляет до 50 мг/кг веса животного; 2) сильнодействующие (токсичные) пестициды, LD₅₀ находится в пределах 50-200 мг/кг; 3) пестициды средней токсичности, LD₅₀ составляет 200-1000 мг/кг; 4) малотоксичные соединения, LD₅₀ выше 1000 мг/кг.

Токсикологическое значение. В мире исп-ся более 1500 пестицидов, в РФ – около 200, некот. из них имеют судебно-хим. значение. Токс. значение пестицидов обусловлено тем, что они явл-ся, как прав., биологически активными в-вами и могут действовать неблагоприятно не т-ко на вредных насекомых, сорные растения и т.п., но оказывают вредное д-вие и на полезных насекомых, культурные растения, домаш. животных, человека. Причинами острых отравлений пестицидами явл-ся небрежное хранение и трансп-ка их с нарушением инструкций, неправильное разбрасывание хим. средств борьбы с грызунами, несоблюдение сроков обработки пестицидами и т.п. Со специфическими особенностями химизации сельского хоз-ва связано возникновение хроническ. интоксикаций некот. пестицидами. Чаще всего подвергаются токсическ. возд-вию лица, непосредственно соприкасающиеся с ними - работники сельского хоз-ва, специалисты в области хим. промыш-сти, производящей данные в-ва. Пестициды явл-ся одной из причин «токсической ситуации» в мире, т. к. они наряду с непосредственным возд-вием на живой орг-зм проникают в растения, в почву, в воду и т.п. Поэт. источниками отравления людей и животных м. б. не т-ко сами пестициды, но и различ. объекты внеш. среды, растения, пищ. продукты и т.п. Отдельные пестициды длительное время сохраняются во внеш. среде, в орг-зме теплокровных животных, поедающих обработанные ядохимикатами растения, и могут попадать в организм ч-ка с молоком, мясом указанных животных. В орг-зме ч-ка и теплокров. животных пестициды подвергаются различ. превращениям. Продукты их превращения - метаболиты - выводятся из орг-зма с мочой, калом. Образующиеся метаболиты в некот. случаях являются более токсичными, чем сами пестициды. В целях предупреждения отравлений разрабатываются инструкции по применению, хранению и трансп-ке пестицидов; устанавливаются допустимые нормы содержания пестицидов в различ. пищ. продуктах, регламентируются сроки обработки пестицидами. В профилактике отравлений пестицидами больш. знач. имеет разработка методов хим.-токс. ан-за различ. рода пищевых продуктов, различ. других биою мат-лов для обнаружения и определдения в них пестицидов, определения остаточных количеств пестицидов.

Химико-токсиколог. анализ.

Для изол-ния исп-ют жидкостную экстракцию, твердофазную экстракцию, перегонку с водяным паром, сублимацию в вакууме, минерализацию. Жидкостная экстракция орг. раств-лями прим-ся для изол-ния хлорорг. пестицидов, фосфороорг. соединений, пиретроидов, производных карбаминовой к-ты, четвертичных аммониевых оснований, металлоорг. пестицидов. Изолирование пестицидов из био. мат-лов наиболее часто осущ-ся экстракцией различ. орг. равт-лями: пентан, н-гексан, гептан, петролейный эфир, эфир, хлороформ, четыреххлористый углерод и др. Твердофазная экстракция на химически модифицированных сорбентах с неполярными гидрофобными группами и на силикагелях может прим-ся при определении пестицидов в природных водах, почве, моче. Перегонку с водяным паром исп-ют при определении термически неустойчивых летучих соединений (хлорорг. пестиц.). Линдан, ДДТ, гептахлор, ФОС и пиретроиды при обычной перегоке разлагаются. Сублимация в вакууме прим-ся в осн. для изол-ния некот. ФОС. Минерализацию исп-ют при определении р- и d-элементов (Hg, As, Sn) в металлоорг. пестицидах.

Для очистки анализируемой пробы от белков, липидов, углеводов исп-ют различ. методики. Н-р, проводят жидкостную экстракцию (н-гексан – диметилформамид) при определении ФОС, хлорорг. пестицидов и пиретроидов. Прим-ся т/ж колоночная адсорбционная и распределительная хр-графия на фторосиле (синтетическом силикате магния), Al2О3, силикагеле. Препаративная ТСХ на силикагеле, Al2O3 исп-ся при опред. ФОС и пиретроидов.

Если проводится пробоподготовка перед определением пестицидов, устойчивых к кислотному гидролизу (ДДТ, гептахлор), то для омыления балластных в-в применяют сульфирование, обрабатывая пробу серной к-той. В кач-ве частных приемов можно исп-вать осаждение липидов при охлаждении, высаливание белков с применением трихлоруксусной к-ты, солей цинка.

Качественный анализ и колич. определение пестицидов не всегда проводятся по нативному в-ву. В больш-ве случаев орг. в-ва, обладающее пестицидными св-вами, подвергается превращениям в другие, более простые в-ва, к-е и обнаруживаются или определяются химико-токс. анализом.

Для определения пестицидов по нативному соединению наиболее широкое применение получили хроматограф. и биохим. методы ан-за.

Методы анализа при опред. пестицидов: био. методы (био. модели, н-р, мухи дрозофилы); биохим.; иммуноферментные; хим., в т.ч. микрокристаллические; фотометрические в УФ и видимой области; хроматограф. методы: ТСХ, ВЭЖХ, УФ-детектор (для нелетучих пестицидов), ГЖХ с детекторами (плазменно-ионизационным, электронно-захватным, термоионным, масс-спектрометрическим).