WikiDer > Methiocarb

Methiocarb
Strukturformel und Molekülmodell
Allgemeines
Molekularformel	${displaystyle {ce {C11H15NO2S}}}$
IUPAC-Name	3,5-Dimethyl-4-(methylsulfanyl)phenyl Nein-Methylcarbamat
Andere Namen	3,5-Dimethyl-4-(methylthio)phenylmethylcarbamat (IUPAC erlaubt) Mercaptodimethur Mesurol
Molmasse	225,312 G/Maulwurf
LÄCHELN	O=C(Oc1cc(c(SC)c(c1)C)C)NC
CAS-Nummer	2032-65-7
EG-Nummer	217-991-2
PubChem	16248
Beschreibung	Farblose Kristalle
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
Reizt die Haut Nervengift
Physikalische Eigenschaften
Dichte	1,25 g/cm³
Schmelzpunkt	118,5 °C
Siedepunkt	311°C; Zersetzung beginnt bei: 300 °C
Löslichkeit im Wasser	0,027 g/l
Gut löslich in	Aceton (144g/l) Ethylacetat 87g/l 1-Octanol (31g/l) Xylol (20g/l)
Log(pau)	3,18
Gleichgewichtskonstante(n)	khuh = 1,2*10-4 Pa.m3/mol
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
Portal    Chemie

Methiocarb, auch bekannt als mesurol^[1][2] und Mercaptodimethur, ist ein Carbamat-Pestizid, das seit den 1960er Jahren als Vogelabwehrmittel verwendet wird,^[3] Insektizid,^[4]Akarizid^[4] und Molluskizid (Molluskenkontrolle)^[4]. Carbamate werden häufig in der Landwirtschaft als Insektizide und Herbizide. Sie werden bevorzugt chlororganische Verbindungen weil die letztere Gruppe auf Pflanzen sehr hartnäckig ist. Methiocarb ist sowohl ein Kontaktgift als auch ein Magengift für Milben und es hat ein neurotoxisch Einfluss auf Weichtiere, bestimmtes Schnecken und Schnecken. Mit Methiocarb behandeltes Saatgut ist für Vögel schädlich.

Chemie

Synthese

Methiocarb (3) durch Bayer) synthetisiert aus 4-Methylthio-3,5-xylenol (1) und Methylisocyanat (2).^[5] Das Xylenol (1) antwortet als Nukleophil (über ein freies Elektronenpaar auf Sauerstoff) mit dem teilweise positiv geladenen Kohlenstoffatom im Isocyanat (2).

Biochemie und Pharmakologie

Biochemische Wirkung

Die Carbamatfunktion in Methiocarb kann Cholinesterase {CE) aufgeteilt werden. Dies führt zu einem Carbamat, das an Cholinesterase bindet und a aromatischAlkohol.

Während der Spaltung von Methiocarb, Methylcarbaminsäure gebildet, das nach der Reaktion an CE gebunden wird. Die eigentliche Funktion von CE ist die Spaltung der Acetyl-Cholin-Bindung. Dies führt zu einer CE-Grenze Acetylgruppe. Bei einer schnellen reversiblen Reaktion ist die Acetylgruppe Essigsäure aufgegeben und CE steht für eine spätere Reaktion wieder zur Verfügung.

Die Bindung zwischen CE und Methylcarbaminsäure ist ebenfalls reversibel, aber die Freisetzung der Carbaminsäure erfolgt viel langsamer. Dadurch hemmt Carbaminsäure die Funktion von CE mit der Folge, dass die AcetylcholinKonzentration bleibt viel länger auf einem hohen Wert. Im Vergleich mit Organophosphate die Hemmung von CE durch Methiocarb ist geringer. Die Phosphate binden irreversibel an CE.

Neben seinem cholinerge Wirkung hat methiocarb auch a endokrinschädigende Wirkung: es hat Östrogen, antiandrogen und aromatasehemmend Auswirkungen.^[6]

Stoffwechsel

Methiocarb wird hauptsächlich in der Leber metabolisiert zu Sulfoxid. Sowohl Methiocarb selbst als auch das nach Spaltung durch CE gebildete Phenol werden auf diese Weise umgesetzt. Manchmal wird das Schwefelatom noch einmal oxidiert, Sulfon entsteht. Ein kleiner Teil von Methiocarb wird durch Hydroxylierung des Methylgruppe zu Stickstoff.^[7][8]

Aufnahme von Methiocarb

Methiocarb kann auf verschiedene Weise in den Körper gelangen. Beim Menschen geschieht dies normalerweise durch die Haut oder als Aerosol wegen seiner Verwendung als Pestizid in der Landwirtschaft. Für Insekten und Vögel ist der orale Weg am wahrscheinlichsten. Der NOAEL (englisch: No-observed-adverse-effect level: Level, bei dem keine negativen Auswirkungen beobachtbar sind) dieser Routen wird festgelegt auf:

• für Ratten ein oraler NOAEL-Wert von 3,3 mg/kg pro Tag auf Basis einer 2-Jahres-Studie ermittelt.
• für Kaninchen wurde ein NOAEL von . für die Aufnahme über die Haut festgelegt 150mg/kg pro Tag, basierend auf der Reduzierung des Nahrungsverbrauchs.^[7]

• Bei Ratten, die mit Methiocarb in einer Dosis von . gefüttert wurden 50 ppm, eine Reduktion der CE-Aktivität des Gehirns von 14% bzw. 5% wird für Männer und Frauen gefunden.
• Ratten, die einem Aerosol von . ausgesetzt waren 96 mg/m3 (in einem Lösungsmittel)) zeigte Anzeichen von unwillkürlichen Muskelkontraktionen (Tremor). Die Aktivität von CE im Gehirn ist bei Männern und Frauen auf 61 % bzw. 74 % reduziert. Es wurden keine Veränderungen der Gewichte der Organe gemessen.

Basierend auf der Aktivität von CE im Gehirn wurde der NOAEL bestimmt bei determined 6 mg/m3.^[7]

Verteilung von Methiocarb im Körper

Meta wurde verwendet, um die Verteilung der Substanz im Körper zu bestimmen Kohlenstoff-14 ([¹⁴C]) markiertes Methiocarb. Ungefähr 8 Stunden nach einer subkutanen Injektion von [¹⁴C] markiertes Methiocarb ist mehr als 20*10³dpm der in den Nieren vorhandenen Radioaktivität, 14*10³ dpm in der Lunge, 14*10³ dpm im Herzen, 6*10³ dpm im Körperfett. 26*10³ dpm findet sich in roten Blutkörperchen. 30 Minuten nach der Injektion sind die Zahlen für alle Gewebe außer Körperfett viel höher. Dies weist auf eine schnelle Entfernung von Methiocarb hin. Darüber hinaus wurde in allen Geweben mit Ausnahme der roten Blutkörperchen zwischen 2 und 4 Stunden nach der Injektion eine Zunahme beobachtet. Dies deutet darauf hin, dass nach zwei Stunden eine Umverteilung der Substanz stattfindet, gefolgt von ihrer Entfernung. Die beschriebene Studie betrachtete nur die Radioaktivität, so dass die Menge an [¹⁴C]. Über die chemische Natur der Stoffe, in denen die Radioaktivität vorkommt, wurde nichts gesagt. Auf der Grundlage dieser Studie kann also wenig über die Toxizität gesagt werden.^[2]

Toxizität

Toxizität, kurzfristig

Oral

Über einen Zeitraum von 27 Tagen fiel die Cholinesterase-Aktivität bei Ratten im Vergleich zur Kontrollgruppe auf weniger als 50 Prozent. Im Futter waren 2 mg/kg Körpergewicht (lg) in den ersten drei Tagen und 4 mg/kg KG in den restlichen 24 Tagen. Es wurden keine anormalen klinischen Symptome beobachtet.^[7][9]

Haut

Bei Kaninchen wurde Methiocarb in einer Menge von 0, 60, 150 oder 375 mg/kg KG pro Tag über 6 Stunden/Tag auf die Haut aufgetragen. Die Tiere der höchsten Dosisgruppe zeigten eine reduzierte Nahrungsaufnahme. In der Gruppe mit der höchsten Dosis war die Aktivität der Cholinesterase bei den Männchen nach 14 und 21 Tagen reduziert, die Weibchen zeigten dieses Phänomen nicht, unabhängig von der verwendeten Menge an Methiocarb. Die Aktivität der Cholinesterase in Erythrozyten ist bezüglich Methiocarb bei weiblichen Ratten offenbar nicht dosisabhängig ^[7][10]

Giftig, langfristig

Die Langzeittoxizität wurde in einer 1-Jahres-Studie mit 50 männlichen und 50 weiblichen Mäusen untersucht. Die Mäuse erhielten 0,15, 43 und 130 mg/kg KG pro Tag für Männchen und 0,20, 57 und 170 mg/kg KG pro Tag für Weibchen. Nahrungsaufnahme, Verhalten und Mortalität variierten nicht aufgrund der verschiedenen Dosierungen. Nach einem Monat war die CE-Aktivität im Plasma am größten, die geringste Abnahme wurde nach 24 Monaten gemessen. Die Aktivität im Gehirn von CE war ebenfalls reduziert, bei den Männchen stärker als bei den Weibchen.^[7][11]

In einer weiteren 2-Jahres-Studie an 60 Ratten wurden Futter mit 0, 3,3, 9,3 und 29 mg/kg KG pro Tag für Männchen und 0, 5, 14 und 42 mg/kg KG pro Tag für Weibchen verwendet. Auch hier wurde kein Unterschied basierend auf der Methiocarb-Dosis bei Nahrungsaufnahme, Verhalten oder Mortalität gemessen. Die Plasma-CE-Aktivität war vom ersten Tag an niedriger.^{[7][12][13][14]}von beiden

Umweltaspekte

Da Methiocarb als Insektizid bei landwirtschaftlichen Nutzpflanzen weit verbreitet ist, wurden auch die Sicherheitsrisiken für den Menschen und seine Gesundheit untersucht.

Metaboliten (Hauptprodukt/Nebenprodukt / / ) und Halbwertszeiten von Methiocarb in verschiedenen biologischen Umgebungen^[7]

	Methiocarb	Methiocarbsulfoxid	Methiocarbsulfon	Hydroxy-Methiocarb	Hydroxy-Methiocarb-Sulfoxid	Methiocarb-Phenol	Methiocarb-Phenolsulfoxid	Methiocarb-Phenol-Sulfon
Struktur Formel
Pflanzen[15]
Unterseite[16]	1,5 Tage	6 Tage				2 Tage	20 Tage
Wasser[16]	28 Tage (pH=7)
Tiere

Nach 217 Tagen waren in Bodenproben weder Methiocarb noch Metaboliten mehr nachweisbar. Im Wasser war dies bereits nach 32 Tagen der Fall.^[17]

LD₅₀ und LC₅₀

Arbeitsbereich

Methiocarb als Pestizid findet verschiedene Anwendungen. Diese reichen von der Bekämpfung von Schnecken, Insekten und Nagetieren bis hin zur Abwehr von Vögeln.

Insekten

Als Insektizid wirkt es gegen Thripse, eine niedrige Dosis ist für diese Tiere bereits tödlich. Das LC_99,99 für die Konzentration in Aussetzungen beträgt 0,34 g/L und für das Spritzpulver sind es 2,30, was für eine effektive Anwendung etwas zu viel ist.10^[18]

Schnecken

Zur Bekämpfung von Schnecken ist Methiocarb wirksam, jedoch in hoher Dosierung. In einer Studie mit E. vermiculata Methiocarb schien bei topischer Anwendung am wirksamsten zu sein (mit DMSO als Lösungsmittel). Das LD₅₀ beträgt 414 µg pro Schnecke, die LD_99,99 wird auf 1400 g pro Schnecke geschätzt.^[19]

Vögel

Methiocarb erwies sich in einer Studie als unzureichend zum Schutz vor Fruchtschäden durch Vögel. Der Staub war auf Feigen gesprüht worden. Die Vögel pickten oder schälten die Feigen, wodurch die Exposition gegenüber Methiocarb gering blieb und die Vögel die Früchte immer noch beschädigten.^[20]

In einer anderen Studie mit quelea (eine Gruppe von Singvögeln) wurde untersucht, ob Metiocarb einen negativen Einfluss auf die Nahrungswahl hat. Es wurde festgestellt, dass die Vögel, wenn sie mit Methiocarb behandeltes Saatgut erhielten, beim nächsten Mal ein anderes Futter wählten. Dies zeigte, dass Methiocarb als "Vogelscheuche" wirksam sein kann.^[21]

Nagetiere

Es wurden mehrere Studien zu Methiocarb als Rodentizid durchgeführt. Im ersten Feldversuch wurden methiocarbhaltige Mäusepellets über das Land verteilt. Fast 23% der Mäusepopulation wurden über Nacht getötet, aber die Gesamtwirkung war minimal, wahrscheinlich aufgrund der Migration aus dem umliegenden Land.In einer zweiten Feldstudie wurden Mauspellets mit Methiocarb und Mäusepellets mit Strychnin miteinander verglichen. Die Methiocarb-Kügelchen führten zu 40 % Sterblichkeit, die Strychnin-Kügelchen führten zu 90 % Mortalität der Mäuse. Obwohl Methiocar zunächst wirksam schien, entwickelten die Mäuse schnell eine Abneigung dagegen, was bedeutet, dass seine Wirksamkeit als Rodentizid nicht groß ist.^[22]

Selbstmord durch Vergiftung

Methiocarb ist ein Pflanzenschutzmittel, und obwohl (versuchter) Selbstmord unter Verwendung dieser Art von Produkten selten ist, gibt es einen bekannten Fall.

Eine 80-jährige deutsche Frau brachte sich um, indem sie eine Flasche mit einer Methiocarb-Lösung trank. Die rosarote Flüssigkeit war auf ihrer Kleidung, ihrem Gesicht und ihren Händen (wahrscheinlich vom Erbrechen). Auch in ihr Magen-Darmtrakt und Atemwege Die toxikologische Untersuchung ergab, dass die Resorption von Methiocarb noch nicht vollständig verschwunden war: Die Konzentration von Methiocarb und seinen Metaboliten im Urin war gering. Die kurze Exposition war die Ursache.

Höhere Konzentrationen von Mehiocarb oder Metaboliten können auf folgende Ursachen zurückzuführen sein: Obduktion Aufnahme oder Umverteilung aus dem Magen-Darm-Trakt.

Als Todesursache wurde der Tod durch akute Vergiftung mit Methiocarb bestimmt.^[23]