اطلاعات کلی درباره آفتکش ها

[*FATIMA*]

اسامی


هر آفتکش با چندین نام مشخص می شود که مهمترین آنها عبارتند از :

نام شیمیایی :

که به صورت نوشته یا فرمول است و گویای اجزاء شیمیایی تشکیل دهنده آن آفتکش است . اسامی شیمیایی را معمولاً IUPAC و یا (CA) تعیین می کنند .

IUPAC = International Union of Pure and Applied Chemistry

CA = Chemical Abstracts Service


کد :

هر آفتکش پیش از آنکه وارد مرحله توسعه ( Development ) شود مراحل مختلف تحقیقاتی ( Research ) را می گذراند . در این مرحله و حتی در اوایل مرحله توسعه شرکت سازنده محصول خود را با شماره کد مشخصی می سازد که ترکیبی از چند حرف و عدد است . حروف معمولاً مشخص کننده نام شرکت است . مثل BAY که علامت کارخانه بایر است و ... . هر آفتکش ممکن است چندین کد داشته باشد که بستگی به سازندگان ، فرمولاسیون و مصارف آنها دارد .

شماره ثبت CAS

هر ترکیب شیمیایی تحت شماره ای ثبت می شود که آنرا CAS می نامند که مخفف جمله Chemical Abstract Service است .

نام عمومی Common name

هر آفتکش یک نام عمومی دارد ( گاهی بیشتر ) که در اغلب نقاط دنیا با همان نام شناخته می شود . این نام را ژنریک نیز می نامند و در حقیقت برگرفته از نام شیمیایی ماده مؤثر آفتکش است . نام عمومی معمولاً توسط شرکت سازنده آن آفتکش پیشنهاد می شود و توسط سازمان های ملی یا بین المللی مورد تأیید قرار می گیرند . این سازمان ها شامل BAS , ANSI , ISO و ... است . اسامی عمومی ممکن است در برخی از کشورها با دیگران فرق داشته باشد .

نام تجاری

شرکت های سازنده به منظور معرفی محصول خود برای آن نام یا نام هایی انتخاب می کنند . این اسامی معمولاً تلفظی آسانتر از نام های عمومی دارد تا براحتی مورد پذیرش قرار گیرد . این اسامی تابع شرایط جامعه شناختی و روان شناختی هر منطقه نیز هست .

انحصار فروش Patent

هر شرکتی که مولکول جدیدی از آفتکش ها را شناسایی و به بازار عرضه نمود از اولین فروش به مدت 17 تا 20 سال انحصار فروش آن را خواهد داشت . یعنی شرکت های دیگر در کشورهایی که تابع قوانین تجارت بین المللی باشند حق تولید و فروش آنرا در این دوره ندارد . پس از سپری شدن این مدت تولید آن آزاد می شود و اصطلاحاً می گویند این ترکیب عمومی یا ژنریک شده است .

تکنیکال

ماده اولیه هر آفتکشی را که کارخانه می سازد اصطلاحاً تکنیکال می نامند . این ماده دارای مقداری ماده مؤثر است که به طور معمول بین 90 تا 100 درصد است ولی گاهی به 40% نیز می رسد . شکل فیزیکی ماده تکنیکال ممکن است مایع ، خمیری ، روغنی یا جامد باشد که معمولاً نیز قابل مصرف نیست و باید تغییراتی در آن داد تا قابل مصرف شود که آنرا آماده سازی یا فرموله کردن یا فرمولاسیون می نامند .

ادامه دارد ...
تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

خواص فیزیکی و شیمیایی


برای شناخت آفتکش خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن مورد توجه می باشد از جمله :

ماده مؤثر active ingredient :

به مولکول آفتکش که اثرات بیولوژیکی را سبب می شود گفته می شود و مقدار آن در فرمولاسیون آفتکش ها متغیر و بین 1 تا 100 درصد است .

فشار بخار vapor pressure :

میزان فراریت هر ماده ای را بر اساس فشار بخار آن بیان می کنند . فشار بخار به عوامل متعددی از جمله حرارت ، خلوص و روش اندازه گیری بستگی دارد . هر چه فشار بخار یک ترکیب بیشتر باشد شدت تبخیر آن بیشتر است . آفتکش هایی که فشار بخار آن کم باشد در معرض هوای آزاد پایدار خواهند بود . اما اگر فشار بخار زیاد باشد باید آفتکش ها را زیر خاک کرد مثل سیکلوآت و یا در زیر پوشش پلاستیکی به کار برد مثل متیل بروماید . برخی از آفتکش ها که فشار بخار متوسطی دارند از طریق تنفس نیز مؤثر واقع می شوند مثل حشره کش های پریمیفوس متیل ، دیکلروس یا لیندین و آفتکش کلرپروفام و قارچکش های گوگردی .

حلالیت solubility :

حلالیت آفتکش ها را در حلال های مختلف اندازه گیری می کنند . معمول ترین آن حلالیت در آب است . آفتکش هایی که در آب زیاد محلول می باشند به صورت مایع محلول در آب عرضه می گردند . آفتکش هایی که در آب حل می شوند به راحتی با آب در عمق خاک یا سطوح مختلف جابه جا می شوند لذا همیشه باید به حلالیت آفتکش در آب توجه داشت . حلالیت تابع PH و حرارت محیط نیز هست . حلالیت معمولاً براساس میلیگرم در لیتر (ppm) یا گرم در لیتر بیان می شود و لازم است مقدار حرارت نیز ذکر شود .

نیمه عمر half life :

آفتکش ها وقتی وارد محیط می شوند در اثر عوامل مختلف ( تجزیه شیمیایی ، میکروبی ، فتولیز ، تبخیر ، جذب گیاهان و ... ) بتدریج از بین می روند . مدت زمان لازم برای از بین رفتن نصف کل مقدار آفتکش وارده به محیط را نیمه عمر آفتکش در آن محیط نامند . لذا هرچه نیمه عمر طولانی تر باشد دوام آفتکش در محیط یشتر است . معمولاً دوام آفتکش ها را در خاک اندازه می گیرند اما دوام آنها در آب ، PH مختلف ، درجه حرارت مشخص ، سطوح مختلف ( شیشه ای ، چوبی ) نور ماوراء بنفش ، نور خورشید و ... نیز مطرح می باشد . نامه عمر را با علامت DT50 یا Dessipition Time for 50% نشان می دهند .

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

حداکثر باقیمانده پذیرفته شده آفتکش (MRL) :


حداکثر باقیمانده آفتکش (maximum residue level ) برای بیان حداکثر قابل قبول باقیمانده یک آفتکش در فرآورده های غذایی به کار می رود . MRL بستگی به عوامل مختلفی دارد از جمله :

سمیت آفتکش :

بدیهی است هر چه سمیت یک آفتکش بیشتر باشد مقدار قابل قبول آن و به عبارت دیگر MRL عدد کوچکتری باید باشد .

مقدار مصرف :

طبیعی است که در هر جامعه ای عادات غذایی متفاوتی وجود دارد . مثلاً اروپایی ها سیب زمینی زیادی مصرف می کنند و ایرانی ها نان و گیاهان جالیزی بسیاری می خورند . پس حداکثر باقیمانده آفتکش برای سیب زمینی در اروپا کمتر از ایران است و حداکثر باقیمانده آفتکش برای خیار در ایران پایین تر از اروپا باید در نظر گرفته شود

ED50 (Effective Dosage یا دز مؤثر 50% :

مقداری از آفتکش که می تواند 50% از موجود آزمایشی را تحت تأثیر قرار دهد

ضریب جذب کولوییدی Adsorption coefficient (Koc یا Organic carbon partition coefficient :

معیاری برای سنجش جذب یک ماده به ذرات آلی خاک است و هرچه این عدد بزرگتر باشد نشان دهنده جذب شدیدتر ماده در خاک و در نتیجه حرکت کمتر در خاک است . هر گاه مقدار Koc کمتر از 500 باشد نشان دهنده آن است که آن ماده چندان جذب خاک نشده و در خاک آزاد خواهد بود .

Koc را براساس فرمول زیر محاسبه می کنند :

درصد مواد آلی موجود در خاک / ( مقدار جذب شده/مقدار حل شده ) = Koc

تجمع زیستی Bioconcentration :

جمع شدن یک ماده شیمیایی در بدن موجود زنده مثل ماهی و رسیدن به سطحی بالاتر از آنچه در محیط زندگی آن ( آب ) موجود است را تجمع زیستی نامند . به عبارت دیگر حرکت آفتکش از محیط غیر زنده به داخل بدن زنده و جمع شدن در بدن .

ضریب تجمع زیستی Bioconcentration factor ( BCF :

معیاری برای بیان ظرفیت تجمع یک آفتکش است . به عبارت دیگر نسبت غلظت یک ترکیب در بدن زنده برحسب میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن به غلظت آن آفتکش در محیط اطراف

پیوند Conjugate :

در مورد ترکیباتی است که از اتصال دو ترکیب پدید می آید مثل گلوکوزید که از پیوند آفتکش ها در گیاهان حاصل می شود و گلوکورونید که حاصل پیوند آفتکش ها در بدن جانوران است

نقطه ایجاد گاز قابل اشتعال Flash point :

کمترین حرارتی که در آن از یک ماده شیمیایی گاز قابل اشتعال حاصل می شود .

ژنوکسیسیتی Genotoxicity :

موادی که ممکن است روی ژن ها اثرات سوء داشته باشد

ضریب ثابت قانون هنری Henry's Law Constant :


ضریبی است که بیانگر تبخیر آفتکش در حالت محلول در آب است و از فرمول زیر بدست می آید :

حلالیت در آب / ( فشار بخار * وزن مولکولی ) = H

که در آن حلالیت در آب بر واحد g/cubic meter ، فشار بخار بر واحد اتمسفر و وزن مولکولی بر واحد g/mole محاسبه می گردد .

In vitro studies :

آزماش هایی که روی بخشی از بدن موجود زنده مثل سلول یا بافت صورت می گیرد .

In vivo studies :

مطالعاتی که روی موجود کامل صورت می گیرد

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

ضریب جذب آب و خاک ، Kd : Soil-water adsorption coefficient

که اندازه گیری آن براساس نسبت مقدار سمی است که بین آب و خاک توزیع شده است

ضریب تعادل مواد بین اکتانول آلی و آب ، Kow : Octanol-water partition coefficient


عددی است که نشان دهنده چگونگی توزیع آفتکش بین آب و اکتانول است ، در زمانیکه این رابطه در حالت تعادل ( equilibrium ) باشد . این عدد یک پارامتر مهم است و اغلب در بررسی های مربوط به سرانجام و جابجایی مواد شیمیایی آلی مورد استفاده قرار می گیرد . گاهی آن را ضریب تجمع زیستی نیز می نامند و پارامتری برای تعیین توان جمع شوندگی یک ماده در بدن است و به صورت لگاریتم پی (LogP ) نشان داده می شود . در مورد مولکول هایی که یونیزه می شوند مقدار LogP در سه اسیدیته مختلف ( معمولاً 5،7،9) اندازه گیری می شود .

LOEL ( Lowest-Observed-Effect-Level حداقل دزی که اثرات مشهود دارد :

حداقل مقداری از یک آفتکش که موجب پیدایش آثار سوء در بدن حیوان مورد آزمایش می شود .

موتاسیون زایی Mutagenicity :

خاصیت اثر گذاری یک ماده روی ژن که آثاری ارثی و مشهود به وجود آورد .

سمیت عصبی Neurotoxin :

ترکیبی که سلول های عصبی یا کارکرد آنها را از بین ببرد

pka - ضریب اسیدیته :

نشان دهنده اسیدی یا قلیایی بودن یک ماده است . هر جا که pka ذکر نشود بیانگر آن است که مولکول در شرایط طبیعی تفکیک نمی شود . اندازه pka در شرایط معمول برای بازها کمتر از 4 و برای اسیدها بزرگتر از 8 نخواهد بود .

فارموکینتیک pharmochenetics :

علم نحوه جابجایی و تغییرات مواد در بدن موجودات زنده بخصوص جذب ، انتقال ، متابولیسم و دفع است .

گیاهسوزی phytotoxicity :

آسیب دیدن گیاه به هر شکل در اثر تماس با یک ماده شیمیایی

RUB ( Restricted Use Pesticity :

افتکش های محدود المصرف

سمیت برای جنین Teratogenicity :

موادی را گویند که قابلیت ایجاد ناهنجاری و تغییرات غیر عادی در جنین را داشته باشد

PIC ( Prior Informed Consent :

با اطلاع و رضایت قبلی : قانون بین المللی است که فروشنده را ملزم می سازد تا خطرناک بودن برخی از آفتکش ها را به خریدار گوشزد نماید .

سینرژی Synergy (تشدید کنندگی ) - آنتاگونی Antagony ( کاهش دهندگی ) :

سینرژی = وقتی دو ماده را مخلوط می کنیم و اثر این مخلوط از مجموع آثار آن دو ماده مخلوط شده بیشتر باشد .

وقتی دو ماده رو مخلوط میکنیم از نظر خواص آن ممکن است هیچ اتفاقی نیفتد که در این صورت آنها را سازگار یا Compatible می نامند . ممکن است یکی از این مواد موجب افزایش تأثیر ماده دیگر شود کا آنرا سینرژیت نامند و گفته می شود ماده الف روی ماده ب سینرژیک است . ثابت شده است که بسیاری از مواد روی هم اثر سینرژی دارند . یکی از موادی که از خاصیت سینرژی آن بسیار استفاده می شود پی پرونیل بوتوکساید و پی پرونیل سیکلوتن است که با پیرترین و یا آلترین مخلوط و به عنوان اسپری خانگی استفاده می شود . این مواد اثر پیرترین ها را بشدت افزایش می دهند .

اعلب مواد سینرژیست که برای افزایش اثر حشره کش ها به کار می روند دارای گروه شیمیایی متیلن دی اکسی فتیل می باشند و بخش پنج ضلعی فرمول که دارای دو اکسیژن می باشد بخش مؤثر مواد سینرژیست محسوب می گردد زیرا این بخش مانع از خنثی شدن حشره کش در بدن حشره می شود . بسیاری از آفتکش ها وقتی مخلوط می شوند ممکن است اثر تشدید کنندگی روی هم داشته باشند مثل اختلاط علفکش های گروه سولفونیل اوره با حشره کش های فسفره یا کاربامات .

آنتاگونی = هر گاه اختلاط دو ماده موجب کاهش تأثیر آنها گردد این واکنش را آنتاگونیسم می نامند . مثل اختلاط علقکش های گروه فنوکسی با علفکش های گروه سیکلو هکزان دیون .

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

توکسیکولوژی یا سمیت شناسی :


مسمومیت عمدتاً از سه طریق صورت می گیرد : خورده شدن - جذب از پوست - تنفس

مسمومیت ممکن است حاد یا مزمن باشد .

مسمومیت حاد یعنی ورود یکباره مقدار کافی آفتکش به بدن و پیدایش علائم مسمومیت .

مسمومیت مزمن به مفهوم اثرات دراز مدت ناشی از ورود تدریجی آفتکش به بدن است .

معیار سنجش سمیت :

برای بیان میزان سمیت یک ماده اندازه گیری هایی می شود و معیارهایی مشخص می گردد . در مجموع این معیارها میزان خطرناک بودن یک آفتکش برای انسان ، جانوران ، محیط زیست را بیان می کند . این معیارها نشان میدهد که هر ماده ای می تواند سمی باشد و بستگی به مقدار دریافت آن دارد ، همانگونه که ممکن است نمک طعام مسمومیت ایجاد نماید . مهمترین معیارهای تعیین سمیت فوری LD50 است .

دز کشندگی 50% یعنی مقداری از یک آفتکش که بتواند 50% جمعیت از یک موجود مورد آزمایش را از بین ببرد و چون موجودات از نظر جثه برابر نیستند این مقدار را براساس کیلوگرم وزن بدن بیان می کنند . هر چه LD50 عدد کوچکتری باشد بیانگر سمیت بیشتر خواهد بود . وقتی گفته شود LD50 اکسی دیمتون متیل برای موش صحرایی 60 میلیگرم بر کیلوگرم است یعنی اگر 100 موش هر کدام به ازاء هر کیلوگرم وزن خود 60 میلیگرم از آفتکش مذکور را بخورند با احتمال زیاد 50 موش یعنی 50% آنها تلف می شوند . به عبارت دیگر یک انسان 60 کیلویی با خوردن 3/6 گرم از این سم با احتمال 50% می میرد . باید متذکر شد که ممکن است حساسیت انسان نسبت به یک سم با موش فرق داشته باشد ولی در هر صورت یک معیار است . معمولاً مقدار کشندگی را از سه طریق اصلی ورود آفتکش به بدن یعنی دهان ، پوست ، تنفس اندازه گیری می کنند . کشندگی آفتکش را روی موش آزمایشگاهی (rat) خوکچه هندی و گاهی سگ و یا حیوانات دیگر اندازه گیری و براساس میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن حیوان مورد آزمایش بیان می کنند .

سمیت حاد Acute toxicity :

سمیت حاد را از سه طریق عمده ورود سم به بدن بیان می کنند .

1/ سمیت حاد گوارشی Acute Oral LD50 :

یعنی مقدار سمی که اگر یکباره ( در فاصله زمانی کوتاه ) خورده شود ، احتمال 50% مرگ را به وجود می آورد . مقدار کشنده گوارشی را براساس میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن بیان و معمولاً روی موش آزمایشگاهی تعیین می کنند .

2/ سمیت حاد پوستی Acute Dermal LD50 :

بیان کننده مقدار سمی است که اگر از طریق تماس با پوست جذب بدن شود 50% احتمال کشتن دارد . کشندگی پوست را معمولاً روی خرگوش یا موش آزمایشگاهی آزمایش می کنند و براساس میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن بیان می شود .

3/ کشندگی تنفسی Acute inhalation toxicity :

مقدار آفتکش موجود در یک حجم معین ( آب یا هوا ) است که اگر وارد ریه یا آبشش شود 50% احتمال دارد مقدار آفتکش موجود مورد آزمایش را بکشد و معمولاً براساس میلیگرم بر لیتر ( قسمت در میلیون ) در مدت زمانی ثابت بیان می شود .

معمولاً برای سرعت و سهولت تفهیم میزان سمیت ، آفتکش ها را از نظر کشندگی درجه بندی می کنند . در ایران درجه بندی سموم از این جنبه شامل چهار گروه است :

سموم فوق العاده خطرناک : شامل سمومی است که درجه سمیت گوارشی آنها کمتر از 100 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن باشد و علامت آن یک کله مرده با رنگ قرمز است

سموم خطرناک : شامل سمومی هستند که درجه سمیت آنها بین 100 تا 400 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن است . علامت آن یک کله مرده با هر رنگ است

سموم دفع آفات : سمومی هستند که درجه سمیت آنها بین 401 تا 2000 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن است

مواد دفع آفات : سمومی که درجه سمیت آنها بیش از 2000 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن است

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان

[*FATIMA*]

سمیت مزمن ( اثر دراز مدت ) Cronic toxicity :


بدیهی است سم علاوه بر اثرات فوری می تواند اثرات مزمن نیز داشته باشد یعنی در اثر ورود تدریجی مقداری کم سم به بدن ایجاد بیماری یا نارسایی در ارگان های مختلف کند .

معمول ترین اندازه گیری اثر آفتکش در دراز مدت را با اصطلاحات زیر بیان می کنند .

حداقل سمی که در دراز مدت اثر مشهود ندارد No Observable Efect Level ) - NOEL

یعنی مقدار سمی که اگر هر روز با غذا خورده شود اثر ظاهری قابل مشاهده ای نخواهد داشت . معمولاً مدت آزمایش را دو سال در نظر می گیرند . NOEL براساس میلیگرم بر کیلوگرم (PPM) غذای روزانه تعیین می شود .

حداکثر قابل دریافت روزانه ADI ( Acceplable Daily Intake

یعنی حداکثر مقدار سمی که مجاز است در روز وارد بدن انسان شود . مقدار ADI برحسب میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز تعیین می شود . این مقدار معمولاً توسط مقامات بهداشتی هر کشور تعیین می گردد .

ناخالصی ها :

همانگونه که گفته شد هر آفتکشی در مراحل تولید همراه با مقداری ناخالصی است که درصد آن متفاوت است و هزینه خالص سازی آنها نیز بسیار گران خواهد بود از این نظر هر سمی که درجه خلوص آن بالاتر باشد ارجحیت دارد و در عین حال شرکت تولید کننده بایستی توکسیکولوژی مربوط به ناخالصی را هم مشخص و در اختیار سازمان های ذیربط قرار دهد .

متابولیتها :

هر آفتکشی به تدریج تحت تأثیر عوامل زنده و غیر زنده به مواد دیگری تبدیل می شود . این مواد ثانوی را متابولیت می نامند . تاکسیکولوژی این مواد ضرورت دارد .

تهیه و تنظیم : سایت علمی نخبگان جوان