Алдикарб

Алдикарб — это высокотоксичное карбаматное инсектицидное, акарицидное и нематоцидное средство системного действия, применяемое в сельском хозяйстве для борьбы с широким спектром почвенных и листовых вредителей. Относится к группе метилкарбаматов, является ингибитором холинэстеразы. В чистом виде представляет собой белое кристаллическое вещество со слабым сернистым запахом. Из-за чрезвычайно высокой острой токсичности для человека и теплокровных животных (ЛД50 для крыс при пероральном введении составляет около 0,5–1,0 мг/кг) алдикарб относится к веществам I класса опасности и запрещён к применению в большинстве стран мира, включая Российскую Федерацию.

Химические и физические свойства

Алдикарб (2-метил-2-(метилтио)пропаналь O-(N-метилкарбамоил)оксим) имеет молекулярную формулу C₇H₁₄N₂O₂S. Молекулярная масса — 190,26 г/моль. Температура плавления — 98–100 °C, температура кипения — разлагается при нагревании. Хорошо растворим в органических растворителях (ацетон, этанол, хлороформ), ограниченно растворим в воде (около 6 г/л при 25 °C). В водной среде стабилен в нейтральных и слабокислых условиях, но быстро гидролизуется в щелочной среде (pH > 9). На свету и в присутствии кислорода алдикарб окисляется до алдикарб-сульфоксида и алдикарб-сульфона, которые также обладают высокой токсичностью.

Механизм действия

Алдикарб, как и другие карбаматные инсектициды, действует как ингибитор ацетилхолинэстеразы — фермента, расщепляющего нейромедиатор ацетилхолин в синапсах нервной системы. При связывании с активным центром фермента происходит карбамоилирование, что приводит к накоплению ацетилхолина в синаптической щели и непрерывной стимуляции холинергических рецепторов. У насекомых и нематод это вызывает паралич и гибель. У теплокровных животных и человека развивается холинергический криз, проявляющийся гиперсаливацией, слезотечением, бронхоспазмом, мышечными фибрилляциями, судорогами и остановкой дыхания. В отличие от фосфорорганических соединений, ингибирование карбаматами является обратимым (спонтанное декарбамоилирование происходит в течение нескольких часов).

История

Алдикарб был синтезирован и впервые запатентован компанией Union Carbide (впоследствии подразделение Bayer CropScience) в 1965 году. Коммерческое производство началось в 1970-х годах под торговой маркой «Темик» (Temik). Препарат быстро завоевал популярность в США, Канаде, странах Латинской Америки и Африки для обработки почвы при выращивании хлопка, сахарной свёклы, картофеля, арахиса, цитрусовых и других культур. В СССР и России алдикарб не был зарегистрирован для применения, однако в 1990-х годах на рынок поступали импортные препараты на его основе. В 1990-х — 2000-х годах из-за многочисленных случаев отравлений людей (в том числе массовых отравлений арбузами в Калифорнии в 1985 году и в Узбекистане в 1990-х) и гибели диких животных (в частности, птиц и пчёл) началось поэтапное ограничение использования алдикарба. В 2010 году Bayer CropScience объявила о прекращении производства алдикарба к 2014 году в связи с нерентабельностью и ужесточением регулирования. В настоящее время алдикарб запрещён в более чем 100 странах, включая все страны Европейского союза, США (с 2018 года), Китай, Индию, Бразилию и Россию.

Применение

Алдикарб применялся исключительно в сельском хозяйстве, главным образом в виде гранулированных препаратов (например, «Темик 15G»), которые вносились в почву при посеве или посадке культур. Системное действие обеспечивало защиту от сосущих и грызущих вредителей (тли, трипсы, клещи, нематоды) на протяжении 6–8 недель. Основные культуры, для которых использовался алдикарб:

• Хлопчатник (борьба с хлопковой тлёй, паутинным клещом);
• Сахарная свёкла (нематоды, свекловичная тля);
• Картофель (колорадский жук, проволочники, нематоды);
• Арахис (нематоды, трипсы);
• Цитрусовые (щитовки, клещи);
• Бананы (нематоды, долгоносики);
• Декоративные растения и газоны.

В ряде стран алдикарб также использовался для обработки семян, однако из-за высокой токсичности этот способ был признан опасным.

Токсикология и опасность

Острая токсичность

Алдикарб является одним из самых токсичных инсектицидов, когда-либо применявшихся в сельском хозяйстве. ЛД50 для человека оценивается в 0,5–1,0 мг/кг. Симптомы отравления развиваются в течение 15–30 минут после перорального приёма или ингаляции: слезотечение, слюнотечение, потливость, тошнота, рвота, диарея, миоз (сужение зрачков), брадикардия, мышечные подёргивания, слабость, судороги, потеря сознания, остановка дыхания. Смерть может наступить в течение 1–2 часов при отсутствии медицинской помощи. Антидотом является атропин, в тяжёлых случаях — пралидоксим (реактиватор холинэстеразы).

Хроническая токсичность

Данные о хроническом воздействии алдикарба на человека ограничены. В экспериментах на животных при длительном поступлении малых доз наблюдались изменения в центральной нервной системе, печени и почках. Алдикарб не обладает мутагенными, канцерогенными или тератогенными свойствами в стандартных тестах, однако его метаболиты (сульфоксид и сульфон) могут быть более стойкими.

Экологическая опасность

Алдикарб чрезвычайно токсичен для пчёл (ЛД50 менее 0,1 мкг/особь), птиц (ЛД50 для перепелов — 0,5 мг/кг), рыб (ЛД50 для радужной форели — 0,05 мг/л) и водных беспозвоночных. В почве период полураспада составляет от 1 до 6 месяцев в зависимости от типа почвы, влажности и pH. Алдикарб и его метаболиты способны мигрировать в грунтовые воды, что создаёт риск загрязнения источников питьевой воды. В 1985 году в Калифорнии (США) произошло массовое отравление арбузами, обработанными алдикарбом: более 1000 человек пострадали, 1 человек погиб. Этот инцидент привёл к ужесточению контроля за применением препарата.

Правовой статус в России и мире

В Российской Федерации алдикарб не включён в «Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории РФ» (актуальная редакция). Оборот алдикарба (производство, хранение, перевозка, реализация, применение) на территории РФ запрещён. Ввоз препаратов, содержащих алдикарб, расценивается как нарушение законодательства в области безопасного обращения с пестицидами и влечёт административную или уголовную ответственность (ст. 8.6 КоАП РФ, ст. 238 УК РФ). В странах, где алдикарб запрещён, его остатки могут обнаруживаться в импортируемой сельскохозяйственной продукции (например, в бананах, кофе, какао-бобах), что контролируется санитарными службами. В ряде развивающихся стран (например, в некоторых странах Африки и Юго-Восточной Азии) алдикарб продолжает использоваться нелегально или при отсутствии должного контроля.

Интересные факты

• Алдикарб известен под торговыми марками «Темик» (Temik), «Алдикарб 15G», «Алдикарб 10G», а также входит в состав комбинированных препаратов.
• Из-за высокой токсичности алдикарб иногда используется в качестве средства для самоубийств в сельскохозяйственных регионах, что является серьёзной проблемой общественного здравоохранения в некоторых странах.
• В 1990-х годах в Узбекистане произошло несколько массовых отравлений алдикарбом, связанных с употреблением арбузов и дынь, обработанных препаратом.
• Алдикарб является одним из немногих пестицидов, для которого установлена «нулевая» допустимая суточная доза (ADI) в ряде стран из-за его высокой токсичности.
• В 2013 году Bayer CropScience объявила о полном прекращении производства алдикарба к 2014 году, ссылаясь на снижение спроса и ужесточение регулирования.

Источники

• Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешённых к применению на территории Российской Федерации (2024 год).
• СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
• World Health Organization (WHO). Aldicarb in Drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality. — Geneva, 2003.
• Environmental Protection Agency (EPA). Aldicarb: Final Decision on the Cancellation of All Uses. — Washington, 2010.
• Tomlin C.D.S. (ed.). The Pesticide Manual: A World Compendium. — 15th ed. — British Crop Protection Council, 2009.
• Gupta R.C. (ed.). Veterinary Toxicology: Basic and Clinical Principles. — 3rd ed. — Academic Press, 2018.