二、有机磷农药

有机磷农药(organophosphorous pesticides)绝大多数为广谱、高效、低残留的杀虫剂。许多国家都广为使用。

(一)理化特性

有机磷杀虫剂为磷酸酯类或硫代磷酸酯类化合物,其结构通式如下:

二、有机磷农药 - 图1

式中:R1、R2 为碱性基团,多为甲氧基(CH3O-)或乙氧基(C2H5O-);Y 为氧(O)或硫(S)原子;X 为各种不同的酸性基团。由于代入的基团不同, 可以合成许多种有机磷化合物。常用的有:敌百虫、敌敌畏、对硫磷(1605)、甲基对硫磷、内吸磷(1059)、甲基内吸磷、甲拌磷(3911)、乐果、马拉硫磷(4049)等。

有机磷杀虫剂多为油状液体,工业品呈黄色至棕色,具有类似大蒜的特殊臭味。一般不溶于水,而溶于有机溶剂或动、植物油中。对光、热、氧均较稳定,遇碱则易分解破坏,但敌百虫例外。敌百虫为白色结晶,能溶于水, 且遇碱可变成毒性较大的敌敌畏,故不能用碱液消毒。

(二)毒理

有机磷农药可经呼吸道、消化道及完整的皮肤吸收。生产性中毒主要是由于皮肤污染或呼吸道吸入所致。

有机磷农药在体内的转化,主要有氧化和水解两种方式。一般来讲,氧化的产物可使毒性增强,而水解则使毒性降低。例如,对硫磷(1605)被吸收后,在肝微粒体混合功能氧化酶的作用下,可氧化成毒性更大的对氧磷

(1600),然后经磷酸酯酶水解形成对硝基酚由尿排出。马拉硫磷在哺乳动物体内可被氧化为毒性大得多的马拉氧磷,同时又可被羧酸酯酶水解而失去毒性。由于哺乳动物体内含有丰富的羧酸酯酶,其水解作用大于氧化作用,而在昆虫体内则恰恰相反,故马拉硫磷对昆虫有选择毒性,是一种杀虫力很强,对人、畜毒性较小的高效、低毒的杀虫剂。敌百虫在昆虫体内经脱氯化氢作用形成毒性更大的敌敌畏,其水解作用缓慢,故杀虫力强,而在哺乳动物体内则大部分水解为三氯乙醇(CCl3CH2OH)由尿排出,故其毒作用较低。有机磷杀虫剂的毒作用机制,主要是抑制体内的胆碱酯酶

(cholinesterase,chE)的活性。在生理条件下,胆碱酯酶能迅速水解胆碱能神经兴奋时所释放出的神经传递递质乙酰胆碱,其反应是乙酰胆碱和胆碱酯酶结合形成复合物,继而复合物裂解成胆碱和乙酰化胆碱酯酶,乙酰化胆碱酯酶迅速分解,分离出乙酸,酶的活性恢复。这种反应不断反复的进行, 以保持神经生理功能的平衡。有机磷进入体内,可与胆碱酯酶结合为磷酰化胆碱酯酶,从而失去其水解乙酰胆碱的功能,造成乙酰胆碱在体内堆积,引起胆碱能神经(图 4-16)的高度兴奋,表现出一系列中毒症状。

图 4-16 传出神经通路示意图

抑制胆碱酯酶的活性在有机磷中毒发病机制中虽起主要作用,但是有些中毒表现尚不能完全以胆碱酯酶活性抑制来解释,可能还有一些直接毒作用或其他因素参与。某些品种如马拉硫磷、三硫磷、甲氟磷等,可引起迟发性神经毒作用,敌百虫、甲基对硫磷等还具有胚胎毒作用。

在农业生产中,常采用两种以上的农药混合剂,此时应考虑对人体的联合作用。例如,马拉硫磷与乐果合用时呈相加作用,马拉硫磷与稻瘟净(杀菌剂)合用时则呈相乘作用。

(三)临床表现

  1. 急性中毒在生产和使用过程中发生的中毒多为急性中毒,其临床症状可分为三类。
  1. 毒蕈碱样症状:乙酰胆碱作用于胆碱能神经节后纤维所支配的器官组织上所致。表现为食欲减退、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、多汗、流涎、视力模糊、瞳孔缩小、呼吸道分泌增多、呼吸困难。严重者出现肺水肿。

  2. 烟碱样症状:乙酰胆碱作用在植物神经节、肾上腺髓质和骨骼肌终板上,表现出全身紧束感、动作不灵活、发音不清。眼、舌、颈部肌肉震颤以至全身肌肉痉挛。严重时呼吸麻痹、肌力减退甚至瘫痪。

  3. 中枢神经系统症状:一般表现为头痛、头昏、乏力、失眠或嗜睡、多梦、烦躁不安、共济失调、语言障碍。重症病例出现昏迷、抽搐,往往因呼吸中枢或呼吸肌麻痹而危及生命。

  1. 慢性中毒近年来国内外学者多主张有机磷农药具有慢性危害。其主要表现为中枢神经和植物神经系统的功能紊乱,如头痛、头昏、乏力、失眠、多梦、记忆力减退、食欲不振、恶心、气促、胸闷、多汗、瞳孔缩小、屈光

不正、窦性心动过缓、皮肤划痕症阳性等。血液胆碱酯酶活性下降,有的患者甚至降至很低水平,但临床症状不明显。少数患者还有肝肿大、神经肌电图改变和脑电图异常。

(四)诊断

急性有机磷杀虫剂中毒的诊断一般并不困难,主要依据确切的接触史, 结合临床症状、体征、化验检查进行诊断。血液胆碱酯酶活性和尿中有机磷代谢产物(如接触敌百虫为三氯乙醇,接触 1605、1600 为对硝基酚的检测) 对早期诊断有一定帮助。在诊断有困难时可以测定血、胃内容物中有机磷的浓度;对可疑病例可作诊断性治疗;用阿托品 1~2mg 肌肉或静脉注射,有机磷中毒者 10 分钟左右,中毒症状可见缓解;否则出现阿托品化表现(颜面潮红、口干、心率加快、瞳孔扩大等)。

在施用过程中发生的有机磷中毒多发生在夏季大量施药期间。早期中毒应与中暑、急性胃肠炎等鉴别;重度中毒应与药物(如巴比妥、阿托品)中毒、毒蕈中毒引起的昏迷相区别。

根据卫生部颁发的有机磷农药诊断分级标准其诊断分级如下: 1.急性中毒

  1. 轻度:有头晕、头痛、恶心、呕吐、出汗较多、胸闷、视力模糊、无力等症状。瞳孔可能有缩小。全血胆碱酯酶活性一般在 70%~50%。

  2. 中度:除上述症状外,有肌束震颤、瞳孔缩小、轻度呼吸困难、大汗、流涎、腹痛、腹泻、行路蹒跚、血压可升高。全血胆碱酯酶活性一般在 50%~ 30%。

  3. 重度:上述症状进一步加重,并出现下列情况之一者,可诊断为重度中毒:肺水肿、昏迷、呼吸麻痹、脑水肿。全血胆碱酯酶活性一般在 30%以下。

  1. 慢性中毒长时间接触有机磷农药,并出现全血胆碱酯酶活性持续下降至 50%以下,伴有神经衰弱症候群、轻度毒蕈碱样症状和烟碱样症状中的两项或脱离接触后一周内连续三次检查全血胆碱酯酶活性仍在 50%以下者,可诊断为慢性中毒。

  2. 观察对象较长时间接触较低浓度的有机磷农药后,如全血胆碱酶酯活性降至 50%以下,无明显中毒症状;或全血胆碱酯酶活性不低于 50%,伴有轻度或不典型的毒蕈碱样、烟碱样症状或中枢神经系统症状者,作为观察对象。

  3. 迟发性神经病在急性重度中毒症状消失后 2~3 周,出现感觉、运动型周围神经病。神经—肌电图检查显示神经原性损害。

(五)处理原则

  1. 急性中毒立即使患者脱离中毒现场,脱去污染衣物,身体污染部位(皮肤、头发、指甲等)用肥皂水(忌用热水、酒精类)彻底清洗。眼部污染时, 立即用清水或 2%碳酸氢钠溶液清洗。口服中毒者,立即用清水或 2%碳酸氢钠溶液反复洗胃,敌百虫中毒时洗胃忌用碳酸氢钠溶液,应改用 1%盐水或 1: 500O 高锰酸钾溶液。在清除毒物的同时,迅速给予解毒药。目前常用的是阿托品和胆碱酯酶复活药。阿托品能拮抗乙酰胆碱对副交感神经和中枢神经的作用,并能兴奋呼吸中枢,可消除和减轻毒蕈碱样症状和中枢神经系统症状。由于有机磷中毒患者对阿托品的耐受性显著提高,所以在治疗中应强调“早期、足量、反复给药”,直到毒蕈碱样症状明显好转或轻度“阿托品化”症状出现为止,再改用维持量或停药观察。中度和重度中毒患者则需阿托品并

用胆碱酯酶复活药,此时阿托品剂量应适当减少。目前广为应用的胆碱酯酶复活药为解磷定和氯磷定;它们能夺取磷酰化胆碱酯酶分子中的磷酰基,使被抑制的胆碱酯酶恢复活性,对解除烟碱样症状有较好的效果。

急性中毒患者临床症状消失后,仍需继续观察 2~3 天;乐果、马拉硫磷、久效磷中毒患者,应延长观察时间。重度中毒患者治疗恢复后,3 个月内不应再接触有机磷农药。如果出现迟发性神经病,应调离有机磷作业。

  1. 观察对象应暂时调离有机磷作业 1~2 周,并复查胆碱酯酶活性,有症状者可适当对症处理。