农药毒理学PPT

陕西科技大学资源与环境学院
Bt试剂
苏云芽孢 杆菌 (Bt) 是一种杆 状细菌
其作用机理是依靠 其所含有的伴孢晶 体、外毒素及卵磷 脂等致病物质引起 昆虫肠道等病症而
使昆虫致死。
采用基因工程技术 构建药效稳定、 防 治面较广的 Bt工程 菌剂,是当前生物农 药发展的新趋势。
杀灭害虫效 果良好且对 人畜安全， 对天敌无伤 害，较难产 生抗药性
马拉硫磷
二、有机磷农药
敌敌畏
敌百虫
O (S)
R2 P R1
R3
R1为无机酸 基、有机酸基
或其他酸性基
团。R2和R3 为烷氧基。烷
硫基或胺基
有机磷农药
毒死蜱
乐果
对硫磷
在人、畜体内一般 不积累，在农药中是 极为重要的一类化合 物。但有不少品种对 人、畜的急性毒性很 强。
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毒理效应
葡萄糖醛酸或硫
酸等结合成解毒，
其中一部分则是
被还原为对氨基
酚随尿排出。
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1.3毒性作用
M样症状 （或称毒蕈碱样症状）
是外周M受体（M胆
碱受体）过度兴奋而
使有关效应群功能失
常
所
致
N样症状 （类碱样症状）
是外周N受体（或 称N胆碱受体）过 度兴奋而引起值物 神经节兴奋
中枢神经症状 是中枢神经系统内 乙酰胆碱蓄积而引 起的中枢胆碱受体 过度兴奋，使中枢 功能失调所致
Cl Cl
Cl Cl
六六六
Cl
HO
Cl Cl 三氯苯
戊、已、庚等7种异构体。
六六六的主要分解代谢过程 是脱氯后形成多氯苯或多氯酚， 六六六在酶的作用下经代谢产生
O Cl
Cl
Cl Cl Cl
三氯苯，与谷胱甘肽结合排出； 或形成三氯环氧苯，最后产生三 氯酚，结合后排出。总之各种代
三氯环氧苯
谢途径最终均以氯酚类化合物为
于膜孔道中
受 体 结 构 互 补
目 前 认 为 ，
，
分子结构中带有对位氯 的苯环以范德华力从一 定的方向插入到受体脂
是 毒 作 用 的 基 础 。
分 子 与 神 经 膜 上
蛋白中，造成膜结构扭
曲
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1.2对酶活性的影响
1、有机氯农药对肝脏微粒体细胞色素P-450等酶具有诱导作用 。DDT诱导产生较多的脱氯化氢酶加速其转化为DDE的过程，致 使肝细胞肿大，影响其他药物的代谢。
性
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（三）毒作用机理 1.1对神经系统的影响
作用于神经类 脂膜
降低了神经膜对K+的通透 性，改变神经元膜电位， 抑制神经末梢ATP酶活性。
有机氯农药
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DDT
孔道处于开放状态，使 Cl Na+易透过膜孔道而漏 出，导致不正常的神经 冲动，从而引发产生各 种症状
正常人体中胆碱酯酶含量超过了生理需要量，故少量的有机磷化合物进入人体内 不会引中毒。如果进入人体的有机磷化合物较多时，则胆碱酯酶活性显著降低，乙酰 胆碱不能及时被分解蓄积，致使出现一系列的临床症状。
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三、氨基甲酸酯农药
O R'
N C OR R
毒 作用机 理与有机磷 相似，但胆碱 酯活性能很快恢复
病毒杀虫剂
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国际生防组织 ( II BC)使用黄绿绿僵菌防治沙漠蝗虫,美
真菌杀虫剂 国引进舞毒蛾噬虫霉防治舞毒蛾,巴西使用金龟子绿僵
菌防治甘薯沫蝉等,均取得了显著效果。
真菌除草剂
用高效低毒的微生物除草剂引起了许多发达
国家的重视,并相继开展了大量的研究工作,涉
及的微生物有 80多种。真菌除草剂主要属丝
H 3 C O
H
U D P G A
二 氯 乙 基
敌 敌 畏
葡 糖 苷 酸
二 甲 基 磷 酸
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H3CO H3CO
S PO
对硫磷
H3CO
磷酸 酯酶
H3CO
NO2
O P OH 二乙基磷酸酯
O O H3CO
PO
H3CO
无毒
对氧磷
NO2
HO
NO2
对硝基酚
HO
NH2
对氨基酚
对硝基酚可呈游 离状态，亦可与
2、六六六还能诱导肝脏中氨基酮戊酸合成酶，促卟啉的增加， 易诱发光过敏或发生痤疮。
1.3对类固醇激素代谢影响 有机氯农药通过诱导作用，可改变雌、雄激素以及肾上
腺皮质激素的代谢，影响体内各种类固醇激素的水平。此 外DDD还能抑制肾上腺皮质分泌激素，降低肾上腺皮质对 血浆肾上腺皮质激素的反应。
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Cl
H
Cl
Cl
C
Cl
Cl Cl
CCl3 滴滴涕（DDT）
六六六
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毒理效应
（一）体内代谢
1.1侵入途径
有机氯农药
主要途径
消化道 呼吸道 皮肤
机体
该类有机氯农药能在动、值物体内蓄积和富积， 并通过食物链进入人体。
进入体内的有机氯农药，主要贮存于脂肪组织， 尤以肾周围和大网膜脂肪中含量最多。
孢纲和腔孢纲,其中 17%有良好或极好的实际
使
用
前
景
。
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农用抗生素
杀菌剂
绝大多数为放线菌所产生, 一般为化学结构复杂的非 单一化合物,具有良好的
内吸性和选择性
公主岭霉素、 春雷霉素、 农 抗 120、 灭瘟 素和多抗霉素
等品种
杀虫剂 除草剂
浏阳霉素是大
目前国内外较受重视的杀
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1.2 DDT的代谢方式 脱氯代氢、脱氯、氧化反应
C C l3
Cl
Cl
P ,P ＇ — D D T
Cl
C H C l2
C
Cl
l
P ,P ＇ — D D D
Cl
C H 2O H
Cl
Cl Cl
P ,P ＇ — D D O H
不能进一步进行转化，但能 长期蓄积在脂肪里，DDT以
由病毒感 染种群并 引发病毒 流行病传 播,使害 虫持续感 病死亡
我国采用利尿激素 基因、 昆虫保幼激 素酯酶基因、 Bt杀 虫蛋白基因、 蝎神 经毒素基因等构建 的重组病毒杀虫剂
世界上含量最高的 昆虫病毒杀虫剂每 克原药中病毒含量 高达5000亿个病毒 粒子—在中国诞生
针对性强， 连续使用该 类产品不会 使害虫产生 抗药性 ，不 存在残留和 环境污染
Br
CC
Br
H
CN
COC H
O
是一类人工合成、与天然除虫菊素的化
O
学结构相的杀虫剂，经消化道和呼吸道
吸收，经皮肤吸收甚微。在体内代谢快
一般认为其与DDT一样属于神经轴突部
位传导抑制剂
除草剂
溴氰菊酯（deltamelthrin）
五、除草剂
2,4,5-T 地乐酚 除草醚
使男性患不育症， 影响免疫系统，引
P=S
肝细胞微粒体混合功能氧化酶
氧化脱硫反应
P=O
（2）O-脱烷基反应
多功能氧化酶
有机磷农药
产物无毒性
O-脱烷基反应
（3）S-氧化反应
多功能氧化酶 —C—S—C—
S-氧化反应
亚砜型 砜型衍生物
如甲基对硫磷脱去 一个甲基后可迅速
排出体外
R-S=O-R'
R-S(=O)2-R’ 毒性增高5-10倍
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60%DDE形式贮存
C C l2
DDT进入人体内后，
在哺乳动物体内可经肝
Cl P ,P ＇ — D D E
脏转化成毒性比DDT低 的DDD和DDE以及无毒
的DDA。人体内的DDA
C H 2C l
是DDT经DDD转化形成
Cl P ,P ＇ — D D M S
COOH
的。 在人体内DDD及
DDA的生成极缓慢， 主要以DDT和DDE
（一）体内代谢
1.1入侵途径
有机磷农药
消化道 呼吸道
皮肤
多数有机磷农 药具有高度的脂溶 性，可经呼吸道、 消化道及皮肤接触 而进入人体内
机体
全身组织
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1.2有机磷农药的代谢方式
氧化、水解、脱胺基、脱烷基、还原、侧链氧化
1.2.1氧化作用 （1）氧化脱硫反应
抗胆碱酯酶活性 增高，毒性增强
四环内酯类杀
虫抗生素有:杀粉蝶、 杀
螨抗生素，南
蚜素、 韶关霉素、 杀螨素 浏阳霉素、 南昌霉素等
中国也在昌用霉此素类是除一草种剂 但我国自脂主溶知性识多产组权分的
除草剂至今还杀未虫见素相关报道
双丙氨磷是能
是利用杂草的病原微生物
产生既抗细菌、
制剂大面积喷洒来防除杂草
又抗真菌的抗
生素,并且有
强烈的杀草活
1.2.2水解作用——是重要的生物转化方式
毒性降 低
水解酶
在哺乳动物体内最重要 的是结合反应是与葡萄 糖醛酸和谷胱甘肽的结 合反应，结合产物的生 物活 性降低，易于从体
内排出。
磷酸酯酶 羧酸酯酶 酰胺水解酶
O
H 3 C O
尿 苷 二 磷 酸 葡 糖 醛 酸 转 移 酶
P OCC C l2
C l2 H C H 2 C OG A +(C H 3 O )2 P O 2 H+UDP
六六六、狄氏剂、艾 氏剂和氯丹等化合物可 刺激突触前膜，导致乙 酰胆碱的释放量增加并 大量积集在突触间隙。 狄氏剂和六六六还可与 γ-氨基丁酸受体结合， 产生竞争拮抗作用，使 正常的神经传递受阻， 因而产生神经毒作用。
H
C
Cl
CCl3
滴滴涕（DDT）
DDT与神经模 上的受体部位
作用
DDT结构中的三 氯乙烷侧链则置
HO
Cl
主要形式从尿中排泄。
Cl
三氯酚
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（二）毒性作用
有机氯农药的急性毒性主要表 现为中枢神经系统的作用。轻 者有头痛、头晕、视力模糊、 恶心、呕吐、流涎、腹泻、全 身乏力等症状；严重中毒时发 生阵发性、强直性抽搐，甚至 失去知觉而死亡。
长期接触有机氯农药可引 起慢性中毒。
的形式蓄积于脂肪
Cl
Baidu Nhomakorabea
组织。
P ,P ＇ — D D A
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1.3六六六的代谢方式 脱氯
丙体在体内的代谢速率最快， 乙体最慢，因此乙体具有高度
蓄积性，而且排泄亦最慢。 六六六主要蓄积在脂肪组
Cl
Cl
Cl
织中，其次为肾脏、血液、肝、
Cl
Cl
Cl
脑。其共有甲、乙、丙、丁、
Cl
Cl
Cl
恶心、呕吐、 瞳孔缩小， 呼吸困难
中
毒
血压升高、
程
心率增快、
度
抽搐
增
强
躁动不发。 惊厥、血压 下降、呼吸 停止、见上
帝
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1.4毒作用机理
有机磷农药
乙酰胆碱蓄 积
体内
过度刺激胆碱 神经系统，引起 组织器官功能
性改变
磷酸根迅速与 乙酰胆碱脂酶 活性中心结合
中毒
形成磷酰化胆碱酯 酶，因成失去分 解乙酰胆碱的作用
起白内障
大剂量口服会引起呼 吸速率增加，血压下 降，血液浓缩，直至 昏迷，休克，死亡。
对哺动物有三致作用， 2000年我国已经停止
生产和销售
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环保型农药的研究进展 ——微生物农药
微生物农药
活体微生物农药 农用抗生素
Bt制剂 病毒杀虫剂
真菌杀虫剂
真菌除草剂
微生物所产生的一些有 活性的次级代谢产物及 其他修饰物
氨基甲酸酯农药
流涎，流泪，肌肉颤动
，瞳孔缩小等。蓄积作用
弱，呈现慢性毒性急性症状
较严得但在短时间内即能恢复常态
O O C N CH3
H
西维因
经消化道，呼吸道和皮肤进入 人体，可经过水解，氧化，结合转化， 降解速率较快，很少形成毒性增强的产物
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四、拟除虫菊酯类农药
H3C CH3
陕西科技大学
环境毒理学
复旦大学
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农药的毒理学
——常见农药及其毒理效应
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一、有机氯农药
狄试剂
毒杀芬
艾试剂
氯丹
有机氯农药
六六六
异狄试剂
Cl
Cl
有机氯农药性质：稳定， 在土壤、水体、和动、植物体 内降解缓慢并易富集和转移， 在人体内也有一定的积累。
目前许多品种已被禁用， 我国20世纪80年代就开始停 止生产和使用DDT和六六六 等