Chương IV Hóa chất bảo vệ thực vật
2. Ngộ độc các hóa chất bảo vệ thực vật
2.2. Ngộ độc các hợp chất carbamat
Các hợp chất carbamat sử dụng trong nông nghiệp là dẫn xuất của các acid carbamic, thiocarbamic, và dithiocarbamic.
HO C NH2 HO C NH2 HS C NH2
O S S
Acid carbamic Acid thiocarbamic Acid dithiocarbamic Sau đây là một số hợp chất carbamat thường được dùng ở Việt Nam:
* Carbaryl: Tên gọi khác: Sevin.
- Tên hóa học: 1 - Naphtylmethylcarbamat.
- Công thức hóa học: C12H11O2N.
- Tính chất: Sevin tinh khiết là một chất kết tinh trắng, không mùi. Nhiệt độ chảy 1420C. Tan ít trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ. ở nhiệt độ thường sevin bền vững đối với nước, ánh sáng và oxy của không khí, phá hủy nhanh ở môi trường kiềm tạo a- naphtol và khi đun sôi sevin với acid.
- Độc tính: Sevin cũng như các dẫn chất khác của acid carbamic có tác dụng gây ức chế cholinesterase ở động vật máu nóng nhưng tác dụng ức chế này có thể hiện chậm hơn và yếu hơn ở các loại phospho hữu cơ. Liều ngộ độc cấp tính đối với chuột cống là 560 mg/kg thể trọng. Trong cơ thể động vật sevin được thủy phân nhanh và đào thải qua nước tiểu dưới dạng a - naphtol hoặc có thể dưới dạng a - naphtylglucoronic, sản phẩm trùng ngưng của a - naphtol với acid glucoronic.
Phản ứng với dung dịch NaNO2 0,5% trong H2SO4 loãng: nếu có sevin sẽ xuất hiện màu vàng, chuyển thành da cam khi thêm dung dịch NaOH đến phản ứng kiềm. Phản ứng với dung dịch FeCl3 1% cho màu hồng.
* Isoprocard: Tên gọi khác: Mipcin, MIPC, Etrofolan.
- Tên hóa học: O - Cumenylmethylcarbamat.
- Công thức hóa học: C11H15NO2.
- Tính chất: thuốc kỹ thuật ở dạng tinh thể, không tan trong nước, tan trong nhiều loại dung môi hữu cơ, không bền vững trong môi trường.
LD50 = 485 mg/kg. Thuốc độc đối với cá, không độc đối với ong mật.
Isoprocard tác dụng tiếp xúc, dùng trừ nhiều loại sâu miệng chích hút hại lúa, cây hoa màu và cây công nghiệp.
* Fenobucarb: Tên gọi khác: Bassa, BPMC, Fenobcarb, Baycarb, Osbac.
- Tên hóa học: 2 - sec - Buthylphenylmethylcarbamat.
- Công thức hóa học: C12H17NO2.
- Tính chất: thuốc kỹ thuật 95 - 98% ở dạng dung dịch đặc sệt, loại < 95% đặc sệt và đông đặc ở nhiệt độ thấp: tan ít trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ, không bền vững trong môi trường kiềm và trong acid đậm đặc; thuộc nhóm độc II. Thuốc có độ độc trung bình đối với cá và với ong mật.
Fenobucarb tác dụng tiếp xúc và vị độc, dùng trừ sâu có miệng chích hút.
* Butocarboxim: Tên gọi khác: Drawin 755.
- Tên hóa học: 3- (methylthio) butanone - O - methylcarbamoyloxime.
- Công thức hóa học: C7H17N2O2S.
- Đặc tính: thuốc kỹ thuật thể lỏng (85%) chứa 2 đồng phân (E) và(Z), tan ít trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ, bền vững trong môi trường trung tính; tương đối bền trong nước, ánh sáng và không khí; không ăn mòn kim loại.
Thuốc tác dụng nội hấp, tiếp xúc, có hiệu lực cao với rệp phấn trắng hại cam, rệp hại thuốc lá, cây cảnh.
* Cartap: Tên gọi khác: Padan, Cartap clo hóa là Cartaphydroclorua.
- Tên hóa học: S, S - 2 - Dimetylaminotrimetylenbis (thiocarbamt) hydroclorua.
- Công thức hóa học: C7H16N3O2S2.
- Đặc tính: thuốc kỹ thuật (97%) dạng tinh thể, tan trong nước (20%), cồn etylic và metylic; bền vững trong môi trường acid, nhưng thủy phân trong môi trường trung tính và kiềm; hút ẩm mạnh; không ăn mòn kim loại.
Cartaphydroclorua tác dụng tiếp xúc, vị độc và thấm sâu hiệu lực xông hơi yếu. Thuốc đợc dụng để diệt nhiều loại sâu hại lúa, rau màu, và cây công nghiệp.
b. Động học (toxicokinetic)
Các hợp chất carbamat trong cơ thể bị phân hủy nhanh và các sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy bị thải trừ nhanh chóng ra khỏi cơ thể. Carbamat bị phân huỷ theo 2 cách:
(1) Do tác dụng trực tiếp của các esterase; (2) Do các enzym của microsom, lúc đầu bị oxy hóa sau đó bị thủy phân. Rất nhiều sản phẩm phân hủy được hình thành, trong đó có 1 - naftol. Về mặt hóa học, carbamat không có tích lũy.
c. Cơ chế gây độc
Carbamat ức chế men cholinesterase là do acetylcholin tích lũy lại ở nhiều nơi: Thần kinh trung ương, thụ thể nicotin và muscarin. Vì vậy, trên lâm sàng có thể thấy các triệu chứng tương tự như ngộ độc phospho hữu cơ.
Tuy nhiên có sự khác nhau trong cơ chế tác dụng của 2 nhóm thuốc trừ sâu này:
* Ester carbamat N- metyl sẽ carbamyl hóa AChE làm tích lũy acetylcholin tương tự như phosphor hữu cơ. Tuy nhiên quá trình carbamyl hóa này có thể hồi phục được, enzym lại được giải phóng. Nguyên nhân là do carbamat chỉ dính vào bề mặt của enzym, gắn một cách lỏng lẻo, thuần túy vật lý, không có phản ứng hóa học với enzym. Còn tác dụng của phospho hữu cơ là không hồi phục.Thời gian nhiễm độc ngắn.
Một số nghiên cứu dã xác định, carbamat không ức chế các hoạt động của acetylcholinesterase trong huyết thanh, mà chỉ tác dụng với enzym này ở gan và hồng cầu. Vì vậy tác dụng phong bế enzym chỉ trong thời gian ngắn và bản thân cholinesterase cũng nhanh chóng tách ra khỏi sự phong tỏa của carbamat. Sự tích lũy sinh học tác dụng của carbamat không có như ở phospho hữu cơ. Thực nghiệm trên chuột tiêm 10 mg/kg thể trọng carbaril, sau đó kiểm tra sự phân bố của nó trong cơ thể, bằng phương pháp phóng xạ đánh dấu và kết quả cho thấy: một ngày sau cho thuốc, nó phân bố gần như đều khắp trong các khí quan. Có nhiều hơn một chút ở xương, thành dạ dầy và ruột, não và các tuyến sữa. Trong dạ dày của gia súc non bú sữa cũng có carbamat.
Tuy vậy nó vẫn có thể gây nên ngộ độc cấp tính. Carbamat ức chế các enzym microsom ở trong gan. Nếu cho carbamat kéo dài và tăng dần liều lượng lên thì các enzym sau đây bị giảm hoạt lực: NADPH - cytocromC reductase; aldolase, phosphofructokinase, glucozo - 6 - phosphatase… Đồng thời số lượng cytocrom P450 trong gan tăng lên.
d. Độc tính và độc lực
Khoảng cách giữa liều gây ngộ độc và liều chết của các hợp chất carbamat lớn hơn các hợp chất phosphor hữu cơ. LD50 của carbaril ở chuột, cho uống là 500 - 800 mg/kg thể trọng;
ở bò cho ăn 200 ppm trong thức ăn, liên tục trong 30 ngày, không thấy những biểu hiện lâm sàng thể hiện độc. Cho ăn 400 ppm trong 2 tuần cũng không độc. Những các carbamat khác độc hơn carbaril nhiều lần. Ví dụ pyrolan có chứa hoạt chất là dimetyl - carbamat, nếu cho bê đực ăn thức ăn có chứa 0,1 - 0,05% sau 10 phút đã ngộ độc nặng và sau 20 phút có thể chết.
LD50 cấp tính của alkylsevin ở gia cầm là 942 mg/kg thể trọng; của carbofuran ở loài nhai lại là: cừu 2,5 mg/kg thể trọng, bê 0,25 mg/kg thể trọng. Carbamat rất độc với côn trùng, cá và các động vật sông trong đất, ong mật cũng rất mẫn cảm với.
e. Chẩn đoán ngộ độc.
* Các triệu chứng lâm sàng
Tương tự ngộ độc phosphor hữu cơ nhưng nhẹ hơn. Súc vật bị ngộ độc các hợp chất carbamat thường có các triệu chứng: lông xơ xác, chảy rãi (tăng tiết nước bọt), chảy nước mắt, toát mồ hôi, nôn, bỏ ăn, ỉa chảy, co đồng tử, rối loạn thị giác, thở khó, suy cơ, loạn nhịp tim, run cơ, co giật. Nặng hơn nữa là phù phổi cấp. Trước khi chết, con vật mất hết nhận biết.
Ngộ độc xảy ra nhanh, các trường hợp qua khỏi cũng hồi phục nhanh. …
Các thuốc trừ sâu loại carbamat có tác dụng nhẹ đến sự phát triển của thai. Có thể thấy carbamat có mặt trong nhau thai, trong thai, trong sữa và trong động vật sơ sinh. Ngoài ra, carbamat còn kích thích niêm mạc.
- Nhiều tác giả cho rằng, hợp chất carbamat còn có tác dụng: Gây tổn thương cơ quan nội tiết; Có khả năng gây ung thư; ảnh hưởng đến di truyền.
* Tổn thương bệnh lý
Các tổn thương bệnh lý thường không điển hình. Có thể phát hiện thấy tụ huyết ở niêm mạc dạ dày, ruột, các mạch máu nội tạng giãn to. Có các biểu hiện chết do ngạt. Ngộ độc trường diễn có hiện tượng hoại tử các ống tiết niệu (có thể giải thích là do ATPase và succinyldehydrogenase bị giảm hoạt tính).
Thực nghiệm cho thấy: định lượng hoạt tính ChE thật không có giá trị trong chẩn đoán nhiễm độc carbamat.
f. Điều trị ngộ độc.
*Phơi nhiễm chất độc qua da: rửa bằng nước xà phòng. Chất độc vào mắt thì rửa bằng nước.
*Phơi nhiễm chất độc qua đường tiêu hoá: - Gây nôn đối với lợn, chó, mèo để thải trừ chất độc trong dạ dày.
- Cho than hoạt tính để hấp phụ chất độc và dùng thuốc tẩy sulfat (trừ trường hợp súc vật bị ỉa chảy không dùng thuốc tẩy).
- Điều trị bằng thuốc kháng độc là atropin sulfat. Cấm sử dụng các thuốc có tác dụng khôi phục cholinesterase như toxogonin, TMB-4, PAM… vì những thuốc này làm tăng tác dụng gây độc của carbamat. Thường tiêm atropin là đủ, rất ít khi dùng đến Pralidoxim.
- Điều trị bổ sung: tượng tự như ngộ độc các hợp chất PPHC.