إيزوفينفوس

التأثير على مياه الشرب

في هذا الإطار، وبما أن المبيدات الحشرية يتم رشها على النباتات، فمن المرجح أن تتأثر مصادر مياه الشرب السطحية باستخدام الأيسوفينفوس، ولذلك هناك خطر تلوث المياه. وقد تم تقدير معدلات التعرض من قبل الباحثين, حيث أظهرت الدراسات تأثيراً ضاراً على بعض الحيوانات البرية والمائية ، ولكن حتى الآن لا نعرف التأثير الحقيقي لتلوث المياه هذا على التنوع البيولوجي بأكمله وعلى الإنسان.

علاج الايزوفينفوس

علاوةً على ذلك، في عام 1951، تم تحقيق أول إعادة تنشيط في المختبر لـ AChE المفسفر باستخدام الهيدروكسيلامين . ولقد بدأ الاهتمام بأجهزة إعادة التنشيط: الأوكسامينات التي تحتوي على بيريدينيوم مرافق. وهكذا، اعتبارًا من عام 1956، تم تصنيع 2-PAM، وهو أكثر فعالية بحوالي مليون مرة من الهيدروكسيلامين، في الولايات المتحدة. ويلي ذلك تخليق عدة أوكسيمات: ثنائي السبريديوم، ترايميدوكسيم (TMB-4)، أوبيدوكسيم (LüH-6)، HI-6 وHLö-7.

ومن جهة أخرى، في حالة التسمم بالمبيدات الفوسفاتية العضوية، تم تطوير الكثير من العلاجات. تعتمد العلاجات على استخدام المضادات الكولينية . أول علاج ظهر كان الأتروبين ، الذي تم تطويره في سنة 1835. استعمل الأتروبين عام 1863، وهو يساعد على مقاومة تأثير الأسيتيل كولين على العضلات واسترخائها. ولسوء الحظ، فقد تبين بعد عدة دراسات تعود إلى الحرب العالمية الثانية أن الأتروبين وحده غير كاف. وبالتالي، فإن الجمع بين مضادات الاختلاج مثل البنزوديازيبين أو الديازيبام يكون أكثر فعالية بكثير من الأتروبين أو الأكسيم وحده في تقليل معدل الوفيات.

دوره في اعتلال الأعصاب

من جهة ثانية، يمكن للفوسفات العضوي مثل الأيسوفينفوس كذلك أن يفسفر الإستراز السمي العصبي ، وهو بروتين الجهاز العصبي المركزي الموجود في الكريات البيض والصفائح الدموية . سيؤدي ذلك إلى انخفاض في شكل الخلايا الليمفاوية ، مما قد يؤدي إلى اعتلال عصبي ما بعد النخاعي.

كذلك، وقد أجريت دراسات على البشر الذين تناولوا الإيسوفينفوس وأظهرت تطور اعتلال الأعصاب الحاد تليها سمية كوليجيرنية خفيفة. ويرجع ذلك إلى تثبيط إنزيم الأسيتيل كولينستراز (AChE) والإستراز السمي العصبي (NTE) بواسطة الإيزوفينفوس، وهما إنزيمان ضروريان لنقل الإشارات العصبية.

في هذا الإطار، في الواقع، يمكن للإيسوفينفوس، وهو محب للدهون للغاية، عبور الحواجز البيولوجية والارتباط تساهميًا مع إنزيمات الكولينستراز مثل أستيل كولينستراز في الجهاز العصبي المركزي البشري. كما هو الحال مع الحشرات، فإن الفوسفات العضوي سيحتل موقع إنزيم الأسيتيل كولينستراز الذي لن يكون قادرًا فيما بعد على تحفيز تفاعل التحلل المائي للأسيتيل كولين إلى الكولين وحمض الأسيتيك ، مما سيؤدي إلى مشاكل عصبية.

من جهة ثانية، يمكن أن يسبب الأيسوفينفوس اعتلال الأعصاب ، وهو مرض يصيب الجهاز العصبي.

دوره في سرطان الدم النقوي المزمن

ومن ناحية أخرى، يؤدي التعرض المستمر للإيسوفينفوس في البداية إلى فقدان وظيفة العظام، مما يؤدي إلى الحؤول النقوي . ثم يمكن أن يتطور سرطان الدم النخاعي الحاد بسرعة.

ومن جهة أخرى، أظهرت دراسة خطر الإصابة بالسرطان عند التعرض المنتظم للإيزوفينفوس. وتوضح الدراسة على وجه الخصوص أن جزيئات الأيزوفينفوس تمنع أكسدة الجلوكوز الذي نتناوله. ومع ذلك، فإن أكسدة الجلوكوز هي مصدر للطاقة والأداء السليم لخلايانا.

طريقة العمل

كذلك، هناك عدة مسارات للتعرض لها : عن طريق التلامس المباشر مع الجلد أو عن طريق الاستنشاق أو حتى عن طريق الفم . مثلًا، في السياق السكني للاستخدام الشخصي للمبيدات الحشرية في الحديقة، فإن الممرات المنتظمة بالقرب من النباتات تعرض الناس للمخاطر المذكورة أعلاه.

الأضرار (السمية البيئية والمخاطر)

كذلك، الظاهرة الأولى هو التحلل المائي التلقائي حيث تتم استعادة الإنزيم المفسفر إلى AchE. وبما أن هذا التفاعل بطيء جدًا، فإنه لا يحدث على وجه التقريب أي تفاعل. ومع ذلك، في حالة استخدام الأيسوفينفوس بكثرة، يمكن إعادة تنشيط الإنزيم عن طريق استخدام محب نواة أو نيوكليوفيل قوي، مثلًا الأوكسيمات، وذلك بهدف كسر الرابطة بين الفوسفور والأكسجين وتجديد أستيل كولينستراز .

ومن ناحية أخرى، يكون المركب المتكون مستقرًا جدًا لأن الكثير من التفاعلات غير التساهمية تعمل على تثبيت المركب وتمنع النيوكليوفيلات (محبات النواة) من الوصول إلى الفوسفور، مما يحد من نزع الفسفور، مثل التفاعلات مع الثقب الأوكسيانيوني ، وجيب الأسيل، والهستيدين في الثالوث الحفزي . الشحنة السالبة الموجودة حول الأكسجين تعيق هجوم النيوكليوفيل (محب النواة) بهدف تجديد الإنزيم الحر.

ومن جهة أخرى، إن استخدام المبيدات الحشرية التي تحتوي على الأيزوفينفوس يعرض الإنسان والحيوانات، خاصة الكائنات المائية ، إلى الأيزوفينفوس وهو مركب سام . يؤدي التعرض المنتظم والطويل الأمد بشكل خاص إلى تثبيط إنزيم الأسيتيل كولينستراز في البلازما، خلايا الدم الحمراء وأنسجة المخ. في بيئة مهنية أو منزلية، يجب ألا تتجاوز مدة التعرض للإيزوفينفوس 7 أيام.

كذلك، ولمنع المخاطر المرتبطة بالإيزوفينفوس، ينبغي اتخاذ الاحتياطات اللازمة، بما في ذلك ارتداء القفازات الواقية والملابس الواقية، وتجنب ملامسة العينين أو الجلد أو الملابس، وعدم استنشاق الغبار، وتجنب إطلاقه في البيئة.

عند ارتباط الفوسفور بأكسجين السيرين، يمكن أن تحدث ظاهرتان:

علاوةً على ذلك، في وجود مبيد الفوسفات العضوي ، يحدث تفاعل بين المركب وأسيتيل كولينستراز (AchE)، ما يؤدي إلى تثبيط الإنزيم. آلية التثبيط المتواجدة في هذا التفاعل هي آلية الإزالة و الإضافة. تتشكل حينئذ رابطة تساهمية بين الفوسفور من الأيزوفينفوس والأكسجين الموجود في السيرين Ser203. ينتج عن هذا التفاعل مركب إنزيمي مفسفر مستقر جاعلاً الإنزيم غير فعال، وغير قادر على تفكيك الأسيتيل كولين. تقوم التفاعلات غير التساهمية على استقرار المركب.

ومن جهة أخرى، أما الظاهرة الثانية فهي ظاهرة التحلل المائي التي تسمى كذلك بالـ "شيخوخة". تشمل هذه الظاهرة عموماً التحلل المائي للمجموعة المؤكسجة من الفوسفات العضوي مؤدياً إلى مركب AChE السمي العصبي الأكثر استقرارًا. هذه الظاهرة غير قابلة للانعكاس: أي أنه لا يمكن إجراء التحلل المائي تلقائياً. يعتمد وقت التعتيق أو الشيخوخة على الفوسفات العضوي المستعمل.

وفي هذا الصدد، يمنع الأيسوفينفوس نشاط إنزيم الأسيتيل كولينستراز (AChE) مما يؤدي إلى تراكم الأسيتيل كولين (ACh) على المستوى التشابكي ما يؤدي إلى ظاهرة فرط تحفيز الجهاز الكوليني . ونتيجة لذلك، تموت الخلايا لاحقاً من خلال ظاهرة التحفيز الزائد، الأمر الذي يؤدي إلى موت الحشرات فيما بعد.

الاستخدام

كذلك، ويستعمل الأيزوفينفوس في الوقت الحالي في الولايات المتحدة على الأعشاب, أشجار الزينة والشجيرات لمكافحة الحشرات المعنية. بحسب بيانات الاستخدام المنشورة حديثاً، يتم استخدام ما يقرب من 60% من الإنتاج السنوي من المادة الفعالة في ملاعب الجولف. ويستعمل الباقي في الأراضي السكنية والعامة.

تشريع

كذلك، وفي عام 1998، تم فتح ملف عام وتم اتخاذ الخطوات الأولى لإعادة فحص الإيزوفينفوس فضلًا عن مبيدات الآفات الفوسفاتية العضوية الأخرى. ومع ذلك، قبل أن تتمكن وكالة حماية البيئة من إكمال عملية إعادة التسجيل، قدم المنتج الأساسي للمبيد إخطارًا رسميًا. ولن يدعموا بعد الآن الأيسوفينفوس عن طريق إعادة التسجيل.

كذلك، وبحسب منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة ( الفاو )، فإن المواصفات التي يجب أن تظهر عند تسويق الأيزوفينفوس هي كما يلي:

حسب آخر التحديثات من جامعة هيرتفوردشاير (09/11/2023):

ومن جهة أخرى، تقوم وكالة حماية البيئة ( EPA ) بتسجيل المبيدات الحشرية التي تفي بمعايير السلامة(FQPA) ويمكن استخدامها دون أن تشكل مخاطر غير معقولة على صحة الإنسان أو البيئة. وقد خضع الأيسوفينفوس، المدرج بموجب القضية رقم 0105 لوكالة حماية البيئة، لقرار إعادة التسجيل في سنة 1999. وبناء على ذلك، قامت وكالة حماية البيئة بمراجعة قاعدة البيانات الحالية ووضعت تقييمات أولية للمخاطر على صحة الإنسان والبيئة.

وفي هذا الصدد، الأيسوفينفوس مدرج في قاعدة بيانات الاتحاد الأوروبي وتمت الموافقة على استخدامه من قبل المفوضية الأوروبية بتاريخ 07/11/2009 في الدول الأعضاء التالية في الاتحاد الأوروبي: النمسا، بلجيكا، بلغاريا، قبرص، جمهورية التشيك، الدنمارك، إستونيا، اليونان، إسبانيا. ، فنلندا، فرنسا، كرواتيا، المجر، أيرلندا، إيطاليا، ليتوانيا، لوكسمبورغ، لاتفيا، مالطا، هولندا، بولندا، البرتغال، رومانيا، السويد، سلوفينيا، سلوفاكيا. تمت الموافقة كذلك على استخدامه من قبل هذه المفوضية نفسها في البلدان التالية في المنطقة الاقتصادية الأوروبية (EEA): أيسلندا، النرويج.

من جهة ثانية، في الوصف: يجب أن تتكون المادة من الأيزوفينفوس وشوائب التصنيع المقابلة لها، وتكون سائلة ذات لون أصفر إلى بني وخالية من المواد الغريبة المرئية والعوامل المعدلة المضافة.

وعلى صعيد آخر، في المكونات النشطة: يجب الإعلان عن محتوى الأيزوفينفوس (لا يقل عن 900 جم/كجم)، وعند تحديده، يجب ألا يختلف المحتوى الذي تم الحصول عليه عن المحتوى المعلن بأكثر من ± 25 جم/كجم.

من جانب آخر، وفي عام 2002، قررت المفوضية الأوروبية عدم إدراج الإيسوفينفوس في قائمة المكونات النشطة للمبيدات الحشرية المرخصة.

دوره في مرض السكري من النوع 2

وفي هذا الصدد، من ناحية أخرى، فإن تحلل الجليكوجين وتولد السكر اللذين يسمحان بتخليق الجلوكوز في الجسم، هما كذلك آليتان مرتبطتان بارتفاع السكر في الدم الناجم عن الأيزوفينفوس.

في هذا الإطار، أظهرت دراسة أن خطر الإصابة بمرض السكري من النوع 2 يكون أعلى عندما ترتفع مستويات الأيزوفينفوس. الآليات التي تربط تأثير التعرض للإيسوفينفوس على خطر الإصابة بمرض السكري من النوع 2 مثيرة للجدل.

علاوةً على ذلك، من ناحية، يمكن لمبيدات الفوسفات العضوية مثل الأيزوفينفوس أن تمنع نشاط هيدروجيناز الغلوتامات (GDH) الذي يسمح بإفراز الأنسولين: وبالتالي سيتم تقليل إفراز الأنسولين، الأمر الذي سيؤدي إلى تطور مرض السكري من النوع 2 .

تاريخياً

تتم التفاعلات في وسط حمضي بحسب الآلية الموضحة أدناه.

من جانب آخر، في بادئ الأمر, كان استخدام المبيد مقتصرا على الأغذية, الاستخدام المنزلي والزراعي. إلا أنه تبين أن المنتج خطير بسبب تأثيره على البيئة وصحة الإنسان.

وفي السياق ذاته، في الخطوة الأولى، يتفاعل الأيزوبروبانول مع حمض الساليسيليك في التفاعل المعروف بـالأسترة . ثم تتم لاحقًا إزالة الكلور باستخدام كلوريد الثيوفوسفوريل. وأخيرًا، تؤدي إضافة الأيزوبروبيلامين والإيثانول إلى تكوين الإيزوفينفوس.

التوليف (التركيب)

الاستخدامات وطرق العمل

في هذا الإطار، في الوقت الحالي، يعتبر الأيسوفينفوس مادة مقيدة الاستخدام (RUP)، أي تسخدم بموجب شهادة، حتى إنها محظورة في بعض البلدان.

وعلى صعيد آخر، في الولايات المتحدة, تمت الموافقة على الأيسوفينفوس لأول مرة من قبل شركة باير، التي حصلت على براءة اختراع ألمانية بشأن تركيب المبيدات الحشرية في عام 1985. هذا المركب، الذي تم تسويقه تحت اسم أوفتانول (بالإنجليزية Oftanol)، كان مخصصًا ليستعمل على الذرة من أجل التحكم في دودة جذر الذرة.