El metiocarb es un plaguicida carbamato que se utiliza como repelente de aves , [1] insecticida , [2] acaricida [2] y molusquicida [2] desde la década de 1960. Los carbamatos se utilizan ampliamente en la agricultura como insecticidas y herbicidas . Se prefieren en lugar de los organoclorados porque los organoclorados son de larga duración y persisten en los cultivos. El metiocarb tiene acción de contacto y estomacal sobre los ácaros y efectos neurotóxicos sobre los moluscos . Las semillas tratadas con metiocarb también afectan a las aves. Otros nombres para metiocarb son mesurol [3] y mercaptodimethur .
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Metilcarbamato de 3,5-dimetil-4- (metilsulfanil) fenilo | |
Otros nombres Mercaptodimethur Mesurol | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
1881431 | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.016.357 |
Número CE |
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KEGG | |
Malla | Metiocarb |
PubChem CID |
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UNII |
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Tablero CompTox ( EPA ) |
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InChI
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Sonrisas
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Propiedades | |
Fórmula química | C 11 H 15 N O 2 S |
Masa molar | 225.312 |
Apariencia | Cristales incoloros |
Densidad | 1,25 g cm −3 |
Punto de fusion | 118,5 ° C (245,3 ° F; 391,6 K) |
Punto de ebullición | 311 ° C (592 ° F; 584 K) (se degrada a 300 ° C o 572 ° F o 573 K) |
solubilidad en agua | 0.027 g L −1 |
Solubilidad en xileno | 20 g L −1 |
Solubilidad en acetona | 144 g L −1 |
Solubilidad en acetato de etilo | 87 g L −1 |
Solubilidad en 1-octanol | 31 g L −1 |
log P | 3,18 |
Presión de vapor | .015 mPa |
Constante de la ley de Henry ( k H ) | .12 mPa m 3 mol −1 |
Peligros | |
Principales peligros | Irritante de la piel , neurotoxina |
punto de inflamabilidad | No muy inflamable |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura y reactividad
El grupo funcional carbamato en metiocarb se puede escindir mediante colinesterasa para dar como resultado el carbamato, que se une a la colinesterasa, y el alcohol aromático.
Síntesis
Bayer sintetiza metiocarb ( 3 ) a partir de 4-metiltio-3,5-xilenol ( 1 ) e isocianato de metilo ( 2 ). [4] El xilenol ( 1 ) actuará como nucleófilo en esta reacción atacando el carbono parcialmente cargado positivamente en el isocianato ( 2 ).
Mecanismo de acción
El producto de la escisión del grupo carbamato del metiocarb es el ácido metilcarbámico que se une a la colinesterasa después de la reacción. La función normal de la colina esterasa es escindir el enlace acetilcolina que da como resultado la unión del ácido acético a la colina esterasa, que es una reacción rápida reversible. El ácido carbámico también se une de manera reversible, pero la hidrólisis del enlace es más lenta y, por lo tanto, el ácido inhibe la función de la colina esterasa, lo que da como resultado niveles elevados de colina esterasa. En comparación: los organofosforados inhiben irreversiblemente y, por lo tanto, inhibirán aún más la acetilcolinesterasa.
Además de sus efectos colinérgicos , se ha descubierto que el metiocarb es un disruptor endocrino , que actúa como inhibidor de estrógenos , antiandrógenos y aromatasa . [5]
Metabolismo
El metiocarb se biotransforma en el hígado principalmente por sulfoxidación . Esto puede sucederle al metiocarb mismo pero también al grupo fenol que se escinde del metiocarb por la colina-esterasa. En algunos casos, este mismo azufre se puede oxidar una vez más para dar la sulfona . Una vía menor que ocurre es la hidroxilación del N-metilo. [6] [7]
Absorción
El metiocarb se puede absorber a través de diferentes vías. La más común para los humanos es la toma a través de la piel o en aerosol , debido a su uso como plaguicida en la agricultura. Para insectos y aves, esto sería por vía oral. Los NOAEL de estas rutas se han determinado de la siguiente manera: Para la ruta oral, el NOAEL se establece en 3,3 mg / kg por día para ratas, según un estudio de 2 años. Para la absorción a través de la piel, el NOAEL se establece en 150 mg / kg por día para conejos, basado en la reducción del consumo de alimentos. [6]
Cuando se administra metiocarb a ratas en una dosis de 50 ppm , se obtiene una reducción de la colinesterasa cerebral en un 14% y un 5% en machos y hembras, respectivamente. Cuando se administra metiocarb en forma de aerosol a ratas, la concentración más alta (96 mg / m3 en disolvente) mostró signos de contracción muscular involuntaria ( temblores ). Estos signos no se observaron en los otros grupos. La acetilcolina esterasa cerebral se reduce en comparación con los controles de solvente, al 61% y 74% para hombres y mujeres, respectivamente. No hubo cambios en el peso de los órganos. Se determinó que el NOAEL era de 6 mg / m3 basado en la reducción de la actividad de la acetilcolina esterasa cerebral. [6]
Distribución
Para determinar la distribución de metiocarb a través del cuerpo, se han realizado estudios de metiocarb marcado con carbono 14 ([ 14 C]) en ratas. Aproximadamente 8 horas después de la inyección IP de [ 14 C] metiocarb, hay más de 20 en los riñones, 14 en los pulmones, 14 en el corazón, 6 en la grasa corporal y 26 en los glóbulos rojos. Todos los números son una medida de la radiactividad en dpm x 103 / g de tejido seco. 30 minutos después del tratamiento dieron, para todos los tejidos, excepto la grasa corporal, valores mucho más altos que indican que la eliminación tiene lugar poco después de la inyección. Además, se ha observado un aumento en todos los tejidos excepto en los glóbulos rojos entre 2 y 4 horas después de la inyección. Esto indica que después de dos horas se lleva a cabo la redistribución seguida de la eliminación. Este estudio de radiactividad solo midió el [ 14 C], por lo que el compuesto ya podría metabolizarse a diferentes compuestos con diferentes toxicidades, lo que no está indicado en este estudio. [8]
Toxicidad
Exposición | Toxicidad aguda |
---|---|
DL 50 cutánea (mg / kg de peso corporal) | |
Conejo | > 2000 [6] |
Rata | > 200 [6] |
Inhalación (1 hora) LC 50 (mg / m 3 ) | |
Rata | 1200 [6] |
DL 50 intraperitoneal (mg / kg de peso corporal) | |
Ratón | 6 [6] |
DL 50 oral (mg / kg de peso corporal) | |
Perro | 10 [6] |
Conejillo de indias | 40 [6] |
Ratón | 25 [6] |
Rata | 30 [6] |
Toxicidad a corto plazo
En ratas, la actividad de la colinesterasa se redujo al 50 por ciento de los valores de control en 27 días, donde la dosis aplicada en su dieta fue de 2 mg / kg de peso corporal en los primeros tres días y de 4 mg / kg de peso corporal durante los siguientes 24 días. No se observaron signos clínicos anormales. [6] [9] En conejos, se aplicó metiocarb en la piel a un grupo de diez en dosis de 0, 60, 150 o 375 mg / kg de peso corporal por día durante 6 h / día. Dos de cada diez conejos con la dosis baja no sobrevivieron y con la dosis alta tuvieron un consumo de alimento reducido. La actividad de la colinesterasa se redujo en los machos con una dosis alta a los 14 y 21 días de tratamiento. No se observaron diferencias intergrupales en la actividad de la colinesterasa entre las hembras. El eritrocito actividad de la acetilcolinesterasa, aparentemente, no es inhibida de una manera relacionada con la dosis. La duración del estudio fue de 24 días. [6] [10]
Toxicidad a largo plazo
En ratones, se realizó un estudio de un año de 50 machos y 50 hembras. Los ratones recibieron dietas que contenían metiocarb en dosis de 0, 15, 43 y 130 mg / kg pc por día en machos y 0, 20, 57 y 170 mg / kg pc por día en hembras. El consumo de alimentos, el comportamiento y la tasa de mortalidad no se vieron afectados con ninguna dosis. Al mes, la disminución de la actividad de la acetilcolinesterasa plasmática fue la más alta y las reducciones más pequeñas se observaron a los 24 meses. La actividad de la acetilcolinesterasa cerebral también se redujo, más en los hombres que en las mujeres. [6] [11] [12] En ratas se realizó un estudio de dos años de 60 ratas. Las ratas recibieron dietas que contenían 0, 3.3, 9.3 y 29 mg / kg de peso corporal por día para los machos y 0, 5, 14 y 42 mg / kg de peso corporal por día para las hembras. El consumo de alimentos, el comportamiento y la tasa de mortalidad no se vieron afectados con ninguna dosis. Las concentraciones de proteína total aumentaron con dosis más altas de metiocarb. La actividad de la acetilcolinesterasa plasmática se redujo con la dosis alta el día uno y a partir de las ocho semanas en los machos y el día uno y las semanas 1, 2, 4 y 13 en las hembras. No se observó actividad de acetilcolinesterasa cerebral. [6] [13] [14]
Toxicidad ambiental
Debido a que el metiocarb se usa ampliamente como insecticida en cultivos, también se estudiaron los riesgos ambientales para establecer riesgos de seguridad para la salud humana. El metabolismo del metiocarb en plantas, suelo y agua se ha propuesto a partir de estudios de metiocarb [ 14 C] radiomarcado. En las plantas, los principales metabolitos fueron metiocarb sulfóxido y metiocarb sulfóxido fenol. El destino ambiental en el agua y el suelo se ha determinado a partir de los metabolitos formados por degradación, fotólisis , adsorción y lixiviación de metiocarb, tanto anaeróbicos como aeróbicos . En el suelo, la vida media del metiocarb sulfona fenol es de 20 días, el metiocarb sulfóxido fenol es 2 días, el metiocarb 1,5 días y el metiocarb sulfóxido 6 días. El metiocarb se metaboliza principalmente en metiocarb fenol y menor en metiocarb sulfóxido y metiocarb sulfóxido en fenol. Además, después de 217 días, ya no hay metiocarb ni metabolitos en el suelo. Esto se debe a que una gran cantidad se metaboliza a CO 2 . En el agua, ya no había metiocarb después de 32 días. La vida media del metiocarb en agua depende en gran medida del pH, pero a pH 7 la vida media es de aproximadamente 28 días. [15]
Eficacia
El metiocarb se usa como toxina para diferentes propósitos. Abarca desde caracoles, insectos, roedores e incluso como repelente de aves. Como insecticida es eficaz para los trips y tiene una dosis baja que resulta letal para estos animales. La LC 99,99 para el concentrado en suspensión es de 0,34 g / L y para el polvo humectable es de 2,30, que es demasiado para un uso eficaz.10 [16]
Para su uso como molusquicida, el metiocarb es eficaz, pero en dosis elevadas. En una investigación con E. vermiculata , el metiocarb demostró ser el solicitante tópico más eficaz (aunque se utilizó DMSO como disolvente). El LD 50 es de 414 μg por caracol y el LD 99,99 se estima aproximadamente en 1400 μg por caracol para el metiocarb. En comparación con el metomilo, que fue más efectivo, su LD 50 fue de 90 μg por caracol. Que es mucho más bajo que el LD 50 del metiocarb. [17]
Como cebo para caracoles, el metiocarb tiene la misma eficacia que el metomilo en un 1% (porcentaje de masa) y un 2%. pero la LC 50 del metiocarb es más alta que la del metomilo. 0,93: 0,31. Ambos alcanzaron una mortalidad promedio del 85%, mediante el uso de cebo de metiocarb / metomilo al 2%. [17]
En otro estudio de comparación (con M. obstructa ) entre metiocarb y metomil. Metomil volvió a demostrar ser más eficaz. El LD 50 en este estudio fue de 12 μg por caracol para el metomil y 27 μg por caracol para el metiocarb. Estos compuestos se aplicaron tópicamente a los caracoles y estos compuestos se disolvieron primero en etanol al 95% y se diluyeron con agua para obtener las concentraciones. [18]
Como ave repelida para proteger la fruta, el metiocarb no fue efectivo en una investigación. Los pájaros todavía dañaban los higos. Esto sucedió porque se roció metiocarb sobre la fruta. Los pájaros pellizcaban los frutos o pelaban la piel de los frutos y comían la carne de los higos. De esa manera estas aves están muy poco o no están expuestas al repelente. [19]
En otro estudio con quelea, se investigó si el metiocarb tenía un efecto adverso sobre la elección de alimentos. Demostró que cuando las quelea comían semillas con metiocarb, la próxima vez elegirían algún otro alimento. Esto demuestra que el metiocarb puede ser eficaz como repelente de aves. [20]
En un estudio, se demostró que el metiocarb no es muy eficaz contra los ratones como raticida. En la primera prueba de campo, las bolitas de metiocarb de caracoles se esparcieron por la tierra y mataron a casi el 23% de la población inicial de ratones en una noche, pero la población no disminuyó (probablemente debido a la reinvasión de la tierra vecina). No se han buscado cadáveres después de eso, pero se vieron aves hurgando en los cadáveres. En el segundo ensayo de campo, el grano estaba cubierto de metiocarb y estricnina y mostró una tasa de mortalidad del 40% para el metiocarb y del 90% para la estricnina. Aunque el metiocarb parece ser eficaz al principio. Los ratones desarrollan una aversión por el metiocarb, lo que hace que no sea muy eficaz como raticida. [21]
Envenenamiento suicida
El metiocarb es un agente fitosanitario y, aunque el suicidio con este tipo de toxinas es raro, se ha informado de un caso de suicidio con metiocarb. Una mujer de 80 años en Alemania se suicidó bebiendo una botella de Mesurol. El líquido rojo / rosa estaba en su ropa, cara y manos (probablemente debido a los vómitos) y en el tracto gastrointestinal como en el tracto respiratorio . El examen toxicológico mostró que la absorción de metiocarb no se completó y que la concentración de metiocarb y su metabolito en la orina era baja. Esto se debe a la corta duración de la exposición. La concentración elevada de metiocarb puede ser el resultado de la absorción post-mortem , pero también podría ser la redistribución post-mortem de metiocarb y metabolitos del tracto gastrointestinal. La conclusión del examen toxicológico fue la muerte por intoxicación aguda por metiocarb. [22]
La cantidad de metiocarb en el estómago se calcula para compararla con la DL 50 de las ratas. Se estima que la cantidad de metiocarb fue de 6,1 gramos (por un volumen del estómago de 1 l). El peso de esta mujer fue de 53 kg. Eso haría 115 mg / kg de peso corporal. En comparación con la DL 50 para ratas, que es de 30 mg / kg, es razonable decir que esta mujer murió de intoxicación por metiocarb. Tenga en cuenta que esta es solo la cantidad de metiocarb que se encuentra en el estómago y que el resto ya estaba distribuido por el cuerpo. [22]
Matriz | Concentración de metiocarb | Detección semicuantativa del metabolito metiocarb † | Relación de concentración metiocarb / metabolito |
---|---|---|---|
Estómago | 6100 μg / ml | 65 μg / mL | 94: 1 |
Hígado | 25 μg / g | 10 μg / g | 2,5: 1 |
Riñón | 11 μg / g | No detectado | - |
Sangre del corazon | 4,0 μg / ml | 3,6 μg / g | 1,1: 1 |
Sangre de la vena femoral | No detectado | 12 μg / mL | - |
Cerebro | 2,5 μg / g | No detectado | - |
Bilis | 2,0 μg / g | No detectado | - |
Orina | 1,9 μg / ml | 1,5 μg / ml | 1.3: 1 |
† El análisis semicuantitativo se realizó mediante la aproximación de coeficientes de extinción similares de mercaptodimethur y su metabolito descarbamoylmercaptodimethur a una longitud de onda de 200 nm. [22]
Ver también
- Metiocarb en la base de datos de propiedades de plaguicidas (PPDB)
Referencias
- ^ Bailey, PT; Smith, G (1 de enero de 1979). "Metiocarb como repelente de aves en las uvas de vino". Revista australiana de agricultura experimental . 19 (97): 247. doi : 10.1071 / EA9790247 .
- ^ a b c "Prevención, pesticidas y sustancias tóxicas: HECHOS ROJOS: metiocarb" (PDF) . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) . EPA . Consultado el 28 de marzo de 2013 .
- ^ Ozden, Sibel; Catalgol, Betul; Gezginci-Oktayoglu, Selda; Arda-Pirincci, Pelin; Bolkent, Sehnaz; Alpertunga, Buket (30 de junio de 2009). "Daño oxidativo inducido por metiocarb después de una exposición subaguda y los efectos protectores de la vitamina E y la taurina en ratas". Toxicología alimentaria y química . 47 (7): 1676–1684. doi : 10.1016 / j.fct.2009.04.018 . PMID 19394395 .
- ^ Unger, Thomas A. (1996). Manual de síntesis de plaguicidas . Park Ridge, Nueva Jersey: Publicaciones Noyes. pag. 86. ISBN 978-0-8155-1401-5.
- ^ Raun Andersen, Helle; Vinggaard, Anne Marie; Høj Rasmussen, Thomas; Gjermandsen, Irene Marianne; Cecilie Bonefeld-Jørgensen, Eva (2002). "Efectos de los plaguicidas actualmente utilizados en ensayos de estrogenicidad, androgenicidad y actividad aromatasa in vitro". Toxicología y Farmacología Aplicada . 179 (1): 1–12. doi : 10.1006 / taap.2001.9347 . ISSN 0041-008X . PMID 11884232 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o Marrs, T. "METHIOCARB JMPR 1998" . Departamento de salud.
- ^ Wheeler, L; Strother, A (agosto de 1971). "Metabolismo in vitro de los N-metilcarbamatos, Zectran y Mesurol, por hígado, riñón y sangre de perros y ratas". La Revista de Farmacología y Terapéutica Experimental . 178 (2): 371–82. PMID 5570461 .
- ^ Wheeler, L .; Strother, A. (1 de noviembre de 1974). "Transferencia placentaria, excreción y disposición de [14C] Zectran y [14C] Mesurol en tejidos maternos y fetales de rata". Toxicología y Farmacología Aplicada . 30 (2): 163-174. doi : 10.1016 / 0041-008X (74) 90088-X .
- ^ Kimmerle, G (25 de marzo de 1960). "Producto Dr. Wedemeyer H 321 (E 37 344) Nº de producción 2410. Informe no publicado de Bayer AG, Instituto de Toxicología, Wuppertal-Elberfeld, Alemania, 25 de marzo de 1960. Presentado a la OMS por Bayer AG, Leverkusen, Alemania". Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Procter, B (23 de noviembre de 1988). "Un estudio de 21 días de toxicidad dérmica de Mesurol técnico en conejos albinos. Informe no publicado No. 1084 de Bio-Research Laboratories Ltd, Senneville, Québec, Canadá, 23 de noviembre de 1988. Presentado a la OMS por Bayer AG, Leverkusen, Alemania". Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Krötlinger, F (15 de agosto de 1989). "H 321 (mercaptodimethur, ingrediente activo de Mesurol) estudio toxicológico crónico en ratones (estudio de alimentación durante 2 años). Anexo no publicado No. 11908A al informe No. 11908 de Bayer AG, Instituto de Toxicología, Wuppertal-Elberfeld, Alemania, 15 de agosto 1989. Presentado a la OMS por Bayer AG, Leverkusen, Alemania ". Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Krötlinger, F .; Janda, B (4 de julio de 1983). "H 321 (mercaptodimethur, el ingrediente activo de Mesurol (R)) estudio de toxicidad crónica en ratones (experimento de alimentación de 2 años). Informe no publicado No. 11908 de Bayer AG, Instituto de Toxicología, Wuppertal-Elberfeld, Alemania, 4 de julio de 1983 . Presentado a la OMS por Bayer AG, Leverkusen, Alemania ". Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Krötlinger, F (16 de febrero de 1990). "H 321 (mercaptodimethur, el ingrediente activo de Mesurol) estudio de toxicidad crónica en ratas (experimento de alimentación de 2 años). Anexo no publicado No. 10039A al informe No. 10039 de Bayer AG, Instituto de Toxicología, Wuppertal-Elberfeld, Alemania, 16 Febrero de 1990. Presentado a la OMS por Bayer AG, Leverkusen, Alemania ". Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Krötlinger, F; Löser, E .; Vogel, O. "H 321 (mercaptodimethur, el ingrediente activo de Mesurol) estudio de toxicidad crónica en ratas (experimento de alimentación de 2 años). Informe no publicado No. 10039 de Bayer AG, Instituto de Toxicología, Wuppertal-Elberfeld, Alemania, 2 de julio 1981. Presentado a la OMS por Bayer AG, Leverkusen, Alemania ". Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "Residuos de plaguicidas en los alimentos - 1999. Informe de la reunión conjunta del Cuadro de expertos de la FAO sobre residuos de plaguicidas en los alimentos y el medio ambiente y el Grupo de evaluación básico de la OMS. Documento de la FAO sobre producción y protección de plantas" (PDF) (153). 1999: 531–602. Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Herron, GA; Rophail J .; Gullick GC (2007). "Estudios de eficacia de insecticidas basados en laboratorio en Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae) recolectados en el campo e implicaciones para su manejo en Australia" . Revista australiana de entomología . 35 (2): 161-164. doi : 10.1111 / j.1440-6055.1996.tb01382.x .
- ^ a b Radwan, MA; Essawy AE; Abdelmequied NE; Hamed SS; Ahmed AE (2008). "Estudios bioquímicos e histoquímicos de la glándula digestiva de caracoles Eobania vermiculata tratados con plaguicidas carbamatos". Bioquímica y fisiología de plaguicidas . 90 (3): 154-167. doi : 10.1016 / j.pestbp.2007.11.011 .
- ^ Hussein, HI; Fikry DA; El-Shahawi I .; Hashem SM (1999). "Actividad molusquicida de Pergularia tomentosa (L.), metomil y metiocarb, contra caracoles terrestres". Revista Internacional de Manejo de Plagas . 45 (3): 211–213. doi : 10.1080 / 096708799227815 .
- ^ Crabb, AC (1 de noviembre de 1979). "Un informe sobre la eficacia del metiocarb como repelente de aves en higos y resultado de evaluaciones de daños de aves en toda la industria" . Actas de los seminarios sobre control de aves .
- ^ Shumake, Stephen A .; Gaddis, Stanley E .; Schafer, Edward W. Jr (6 de noviembre de 1976). "Respuesta conductual de Quelea al metiocarb (MCSUROL)" . Actas de los seminarios sobre control de aves .
- ^ Mutze, GJ; Hubbard, DJ (2000). "Efectos de los cebos molusquicidas en poblaciones de campo de ratones domésticos". Agricultura, ecosistemas y medio ambiente . 80 (3): 205–211. doi : 10.1016 / s0167-8809 (00) 00147-x .
- ^ a b c Thierauf, A .; Gnann, H .; Bohnert, M .; Vennemann, B .; Auwärter, V .; Weinmann, W. (15 de enero de 2009). "Envenenamiento suicida con mercaptodimethur-hallazgos morfológicos y análisis toxicológico". Revista Internacional de Medicina Legal . 123 (4): 327–331. doi : 10.1007 / s00414-008-0313-8 . PMID 19148665 . S2CID 9641824 .