農(nóng)藥環(huán)境毒理醫(yī)療藥品管理課件

1、第九章 農(nóng)藥(nngyo)環(huán)境毒理 第一節(jié) 農(nóng)藥的殘留第一頁，共58頁。第九章 農(nóng)藥(nngyo)環(huán)境毒理 第一節(jié) 農(nóng)藥的殘留殘留：使用農(nóng)藥后，在一定(ydng)的時間內殘存于環(huán)境中的量除防治對象外所有生態(tài)環(huán)境中的殘存量第二頁，共58頁。殘留：使用農(nóng)藥后，在一定(ydng)的時間內殘存于環(huán)境中對農(nóng)藥殘留動態(tài)進行監(jiān)測，了解殘留規(guī)律及開發(fā)新型低殘留農(nóng)藥，制定農(nóng)藥合理使用準則，加強管理，從而(cng r)將農(nóng)藥殘留降到最低限度。 第三頁，共58頁。對農(nóng)藥殘留動態(tài)進行監(jiān)測，了解殘留規(guī)律及開發(fā)新型低殘留農(nóng)藥，制一、農(nóng)藥(nngyo)在環(huán)境中的降解與代謝1農(nóng)藥代謝的基本形式 （1）衍生：農(nóng)藥在動植物體內經(jīng)

2、過酶的作用，或在自然環(huán)境中通過外界環(huán)境因子的影響，或受土壤中微生物的作用可氧化、還原為其它類似衍生物。第四頁，共58頁。一、農(nóng)藥(nngyo)在環(huán)境中的降解與代謝1農(nóng)藥代謝的OCl: DDT可出現(xiàn)多種氧化衍生物OP：殺螟松在昆蟲和植物體內(t ni)均可被氧化成類似衍生物，殺螟松在土壤中容易被細菌還原成胺基殺螟松。第五頁，共58頁。OCl: DDT可出現(xiàn)多種氧化衍生物第五頁，共58頁。（2）異構化：主要是有機磷殺蟲劑中的硫代磷酸酯類，變化形式是硫原子和氧原子互換。六六六的丙體異構體在一定(ydng)條件下也會變成甲體等。 第六頁，共58頁。（2）異構化：主要是有機磷殺蟲劑中的硫代磷酸酯類，變化

3、形式是（3）光化：噴灑到田間的農(nóng)藥(nngyo)由于吸收光能，產(chǎn)生異構化、光水解或光氧化。例如，OCl中的環(huán)戊二烯類，狄氏劑、艾氏劑能轉化為更穩(wěn)定、毒性更大的光化異構體。第七頁，共58頁。（3）光化：噴灑到田間的農(nóng)藥(nngyo)由于吸收光能，（4）裂解：農(nóng)藥在生物體內通過酶的作用產(chǎn)生(chnshng)水解或脫鹵，導致農(nóng)藥分子的裂解，通過裂解可使農(nóng)藥從非極性化合物轉化為極性強的化合物。 第八頁，共58頁。（4）裂解：農(nóng)藥在生物體內通過酶的作用產(chǎn)生(chnshn（5）軛合：脂溶性農(nóng)藥在生物體內經(jīng)過氧化、還原或水解而形成的羥基、羧基、胺基、巰基等極性基團后，能與生物體內的糖類、氨基酸等結合(jih

4、)成軛合物。在植物體內最常見的是與葡萄糖軛合。在動物體內通常是與葡萄糖醛酸軛合。第九頁，共58頁。（5）軛合：脂溶性農(nóng)藥在生物體內經(jīng)過氧化、還原或水解而形成的2主要(zhyo)類型農(nóng)藥在環(huán)境和動植體內的代謝特點有機汞農(nóng)藥：經(jīng)微生物代謝為甲基汞。引起嚴重殘留問題。例如：日本“水俁病”。國外八大公害事件之一，由于工廠排出含汞的廢水污染魚，蚌等水產(chǎn)品，人食用這些污染的水產(chǎn)品后，繼而使人體內含有有毒的甲基汞而中毒。 第十頁，共58頁。2主要(zhyo)類型農(nóng)藥在環(huán)境和動植體內的代謝特點有有機氯農(nóng)藥：性質(xngzh)穩(wěn)定，代謝產(chǎn)物與親體化合物接近、殘留問題與親體化合物一樣。第十一頁，共58頁。有機氯農(nóng)

5、藥：性質(xngzh)穩(wěn)定，代謝產(chǎn)物與親體化合物有機氟農(nóng)藥(nngyo)：氟乙酰胺，既是殺鼠劑，又是高毒內吸殺蟲劑。水解后的代謝產(chǎn)物氟乙酸劇毒，殘留問題突出。第十二頁，共58頁。有機氟農(nóng)藥(nngyo)：氟乙酰胺，既是殺鼠劑，又是高毒有機磷農(nóng)藥：性質不太穩(wěn)定，易在動植物體內降解，有些OP農(nóng)藥，尤其是內吸殺蟲劑如內吸磷在植物體內有一個增毒過程，硫醚鍵被氧化為毒性更高的砜和亞砜。因此，內吸磷的殘留問題(wnt)比一般有機磷重得多。第十三頁，共58頁。有機磷農(nóng)藥：性質不太穩(wěn)定，易在動植物體內降解，有些OP農(nóng)藥，有機氮農(nóng)藥：殺蟲脒的代謝產(chǎn)物(chnw)4-氯鄰甲苯胺的致癌作用比殺蟲脒高10倍，殺蟲脒致

6、癌作用的無作用劑量為20PPM，4-氯鄰甲苯胺則為2PPM。 第十四頁，共58頁。有機氮農(nóng)藥：殺蟲脒的代謝產(chǎn)物(chnw)4-氯鄰甲苯胺的二、農(nóng)作物與食品(shpn)中殘留農(nóng)藥的由來1.農(nóng)田施藥后農(nóng)藥對作物的直接污染內吸性藥劑被植物根、莖、葉吸收，并隨植物體內水分、養(yǎng)分的輸導而傳播，引起的污染問題比較嚴重。第十五頁，共58頁。二、農(nóng)作物與食品(shpn)中殘留農(nóng)藥的由來1.農(nóng)田施藥如氟乙酰胺、內吸磷、乙拌磷對于這類藥劑嚴禁用于煙、茶、蔬菜及稻麥等糧食作物(zuw)。滲透性強的OP農(nóng)藥如甲基對硫磷、對硫磷、殺螟松等，在作物(zuw)上表現(xiàn)出一定程度的深達性。第十六頁，共58頁。如氟乙酰胺、內吸磷

7、、乙拌磷對于這類藥劑嚴禁用于煙、茶、蔬菜及2作物從污染環(huán)境中吸收農(nóng)藥在田間用藥時，大部分農(nóng)藥是散落在農(nóng)田中，有些飄散(pio sn)到大氣中，有些農(nóng)藥性質穩(wěn)定、不易降解、殘存的農(nóng)藥可以被后茬作物吸收。 第十七頁，共58頁。2作物從污染環(huán)境中吸收農(nóng)藥第十七頁，共58頁。有些報道表明，某些茶區(qū)雖已禁用DDT、六六六多年(du nin)，但采取的茶葉中仍可檢測出較高含量的DDT和六六六以及代謝產(chǎn)物。水生植物從污染水質中吸收農(nóng)藥的能力比陸生植物從土壤中吸收能力強。第十八頁，共58頁。有些報道表明，某些茶區(qū)雖已禁用DDT、六六六多年(du n3生物富集與食物鏈生物富集與食物鏈是促使食品含有農(nóng)藥的重要(z

8、hngyo)原因。 第十九頁，共58頁。3生物富集與食物鏈第十九頁，共58頁。生物富集，又稱生物濃縮，是指生物體從生活環(huán)境中不斷吸收低劑量農(nóng)藥，并逐漸(zhjin)在體內積累的能力。食物鏈，動物吞食有殘留農(nóng)藥的作物或生物體后，農(nóng)藥在生物體間轉移的現(xiàn)象。第二十頁，共58頁。生物富集，又稱生物濃縮，是指生物體從生活環(huán)境中不斷吸收低劑量如：在農(nóng)田噴灑有機氯殺蟲劑毒殺芬后，撒落在農(nóng)田的農(nóng)藥污染了附近(fjn)水域，使水中含有1PPB，經(jīng)過一段時間后，在水中生長的藻類植株貯存量達0.10.3PPM（濃縮100300倍）；生物富集與食物鏈可使農(nóng)藥的殘留濃度提高至數(shù)百至數(shù)萬倍。第二十一頁，共58頁。如：在農(nóng)

9、田噴灑有機氯殺蟲劑毒殺芬后，撒落在農(nóng)田的農(nóng)藥污染了附取食藻類的小魚體內(t ni)含量達3PPM（與水相比3000倍）；取食小魚的大魚體內(t ni)含量達8PPM（與水相比8000倍）；食魚性水鳥體內(t ni)含量則高達39PPM（與水相比39000倍）。第二十二頁，共58頁。取食藻類的小魚體內(t ni)含量達3PPM（與水相比3三、農(nóng)藥在食品中殘留(cnli)的控制1禁止使用高殘留農(nóng)藥2合理使用農(nóng)藥，包括施藥方法、施藥劑量、施藥次數(shù)及安全間隔期。 第二十三頁，共58頁。三、農(nóng)藥在食品中殘留(cnli)的控制1禁止使用高殘留安全間隔期：在不超過最大允許殘留量的前提下，最后一次施藥離作物收

10、割的間隔天數(shù)(tinsh)，被稱為安全間隔期。 第二十四頁，共58頁。安全間隔期：在不超過最大允許殘留量的前提下，最后一次施藥離作如何確定(qudng)安全間隔期？（1）動物慢性毒性試驗，確定最大無作用劑量。（2）根據(jù)對動物的最大無作用劑量推算成人的ADI（mg/kg）。 第二十五頁，共58頁。如何確定(qudng)安全間隔期？（1）動物慢性毒性試驗ADI：每日允許(ynx)攝入量（mg/kg）用每公斤體重攝入藥物的毫克數(shù)來表示。在人的一生中每日攝入該劑量不會產(chǎn)生明顯的毒害。在推算時，要加上安全系數(shù)，國際上一般規(guī)定將試驗動物的無作用劑量縮小100倍左右，有些國家要求更嚴，如日本要求縮小2005

11、00倍。 第二十六頁，共58頁。ADI：每日允許(ynx)攝入量（mg/kg）用每公斤體（3）根據(jù)ADI值推算(tu sun)最大允許殘留量（PPM）最大允許殘留量：供消費食品中可允許的最高農(nóng)藥殘留濃度。 ADI值人體標準體重 最大允許殘留量 食品系數(shù)人體標準體重：亞洲人 50公斤，歐美人70公斤，中國人55公斤。食品系數(shù)是地區(qū)性的，與各地取食習慣有關，一般用每人每天取食該食品的量來表示（公斤）。 第二十七頁，共58頁。（3）根據(jù)ADI值推算(tu sun)最大允許殘留量（P（4）根據(jù)農(nóng)藥殘留動態(tài)和最大允許(ynx)殘留量，確定安全間隔期（天）第二十八頁，共58頁。（4）根據(jù)農(nóng)藥殘留動態(tài)和最大

12、允許(ynx)殘留量，確定安3去污(q w)處理用微生物去除土、水中的殘存農(nóng)藥第二十九頁，共58頁。3去污(q w)處理用微生物去除土、水中的殘存農(nóng)藥第二第二節(jié) 農(nóng)藥對害蟲(hichng)群落的影響及對非靶標生物的毒性一、農(nóng)藥對有害生物群落的影響（一）害蟲的再猖獗（二）次要害蟲的上升（三）對雜草群落的影響第三十頁，共58頁。第二節(jié) 農(nóng)藥對害蟲(hichng)群落的影響及對非靶標（一）害蟲(hichng)的再猖獗1.定義 是指使用某些農(nóng)藥后，害蟲密度在短時期有所降低，但很快出現(xiàn)比未施藥的對照區(qū)增大的現(xiàn)象。第三十一頁，共58頁。（一）害蟲(hichng)的再猖獗1.定義第三十一頁，共2. 害蟲(h

13、ichng)再猖獗的原因：天敵區(qū)系的破壞。殺蟲劑殘留或是代謝物對害蟲的繁殖有直接的刺激作用?；瘜W藥劑改變了寄主植物的營養(yǎng)成分。上述因素綜合作用的結果。第三十二頁，共58頁。2. 害蟲(hichng)再猖獗的原因：天敵區(qū)系的破壞。（二）次要害蟲(hichng)的上升次要害蟲上升是指使用某些農(nóng)藥后，農(nóng)田生物群落中原來占次要地位的害蟲，由原來的少數(shù)上升為多數(shù)，變?yōu)闉楹乐氐暮οx。第三十三頁，共58頁。（二）次要害蟲(hichng)的上升次要害蟲上升是指使用二、農(nóng)藥對陸生有益(yuy)生物的影響（一）對寄生性天敵昆蟲的影響（二）對捕食性天敵昆蟲的影響（三）對蜘蛛和捕食性螨的影響（四）對蜜蜂和家蠶的影響

14、第三十四頁，共58頁。二、農(nóng)藥對陸生有益(yuy)生物的影響（一）對寄生性天敵三、農(nóng)藥(nngyo)對水生生物的影響（一）對魚、貝類的影響（二）對甲殼類動物、藻類的影響（三）防止農(nóng)藥對水生生物中毒的措施第三十五頁，共58頁。三、農(nóng)藥(nngyo)對水生生物的影響（一）對魚、貝類的四、農(nóng)藥(nngyo)對土壤生物的影響（一）農(nóng)藥對土壤微生物的影響（二）農(nóng)藥對土壤動物的影響第三十六頁，共58頁。四、農(nóng)藥(nngyo)對土壤生物的影響（一）農(nóng)藥對土壤微我國禁用(jn yn)的農(nóng)藥1.六六六、DDT：高殘留農(nóng)藥，1983年停產(chǎn)。2.毒殺芬：有機氯類農(nóng)藥，用量大，分解慢，高殘留，易積累中毒，影響人體健康

15、。 3.二溴氯丙烷：致突變、致癌作用；對男性會毒害精子，引起不育 。4.殺蟲脒：致癌，1990年起三年內停止生產(chǎn)，1993年起停止在農(nóng)業(yè)上使用。第三十七頁，共58頁。我國禁用(jn yn)的農(nóng)藥1.六六六、DDT：高殘留5.二溴乙烷：致癌、精子（卵子）遺傳失常。6.除草醚：高毒除草劑，對動物有致畸、致突變、致癌作用，多數(shù)(dush)國家已禁止使用，我國2000年12月31日停產(chǎn)2001年12月31日停止銷售。7.敵枯雙：致畸作用。第三十八頁，共58頁。5.二溴乙烷：致癌、精子（卵子）遺傳失常。第三十八頁，共588.氟乙酰胺：劇毒，二次中毒。嚴禁在農(nóng)業(yè)上使用，嚴禁作為殺鼠劑銷售和使用。9.艾氏劑

16、、狄氏劑：高殘留。10.汞制劑：慢性毒性。11.氟乙酸鈉：劇毒殺鼠劑，易發(fā)生二次中毒，造成豬、狗、貓死亡，市場上銷售的氣體系(tx)鼠劑針劑，便含有氟乙酸鈉。第三十九頁，共58頁。8.氟乙酰胺：劇毒，二次中毒。嚴禁在農(nóng)業(yè)上使用，嚴禁作為殺鼠12.氟乙酰胺：急性劇毒殺鼠劑，易發(fā)生重復中毒，且無警戒氣味(qwi)，不僅禁止在農(nóng)作物上使用，也不準做殺鼠劑銷售和使用。13.砷鉛類14.甘氟、毒鼠硅15.甲胺磷、甲基對硫磷、對硫磷、久效磷、磷胺，2007年1月1日起全面禁用。第四十頁，共58頁。12.氟乙酰胺：急性劇毒殺鼠劑，易發(fā)生重復中毒，且無警戒氣味限制性使用(shyng)的農(nóng)藥：在水稻田禁用擬除蟲

17、菊酯類農(nóng)藥。（又決定試驗）；在果樹、蔬菜、茶葉、中草藥材上不得使用和限制使用的農(nóng)藥有：甲拌磷、甲基異柳磷、特丁硫磷、甲基硫環(huán)磷、治螟磷、內吸磷、克百威、涕滅威、滅線磷、蠅毒磷、硫環(huán)磷、地蟲硫磷、氯唑磷、苯線磷14種高毒農(nóng)藥；禁止氰戊菊酯、三氯殺螨醇在茶樹上使用；停止仲丁威作為衛(wèi)生用殺蟲劑的登記；自2002年6月1日起，禁止氧化樂果在甘藍上登記；丁酰肼，限制使用作物為花生 。第四十一頁，共58頁。限制性使用(shyng)的農(nóng)藥：在水稻田禁用擬除蟲菊酯類第十章 生物(shngw)源天然產(chǎn)物農(nóng)藥第一節(jié) 生物源天然產(chǎn)物農(nóng)藥的 特點及研究開發(fā)途徑 一、生物源天然產(chǎn)物 農(nóng)藥的特點第四十二頁，共58頁。第十

18、章 生物(shngw)源天然產(chǎn)物農(nóng)藥第一節(jié) 生物源1.大多數(shù)生物源天然產(chǎn)物農(nóng)藥對哺乳動物毒性較低，使用中對人畜比較安全2.防治譜較窄，甚至有明顯的選擇性3.對環(huán)境的壓力較小，對非靶標生物比較安全4.大多數(shù)生物源天然產(chǎn)物農(nóng)藥作用緩慢，在遇到有害生物大量(dling)發(fā)生迅速蔓延時往往不能及時控制為害第四十三頁，共58頁。1.大多數(shù)生物源天然產(chǎn)物農(nóng)藥對哺乳動物毒性較低，使用中對人畜二、研究開發(fā)生物(shngw)源天然產(chǎn)物農(nóng)藥的途徑1.充分利用我國寶貴的生物資源，開發(fā)天然產(chǎn)物農(nóng)藥新品種2.有效成分及其類似化合物的半合成改造3.作為創(chuàng)制新農(nóng)藥的先導化合物模型，用人工合成的方法進行結構優(yōu)化研究，篩選出性

19、能比天然活性物質更好的新農(nóng)藥第四十四頁，共58頁。二、研究開發(fā)生物(shngw)源天然產(chǎn)物農(nóng)藥的途徑1.充第二節(jié) 生物源天然產(chǎn)物(chnw)農(nóng)藥一、植物源天然產(chǎn)物農(nóng)藥（一）植物毒素（二）植物中的昆蟲拒食劑 和忌避劑（三）植物內源激素第四十五頁，共58頁。第二節(jié) 生物源天然產(chǎn)物(chnw)農(nóng)藥一、植物源天然產(chǎn)物（一）植物毒素1.具有殺蟲作用(zuyng)的植物毒素 除蟲菊 魚藤酮 煙堿 胡椒酰胺類化合物 尼魚丁 四氫呋喃脂肪酸內酯 二氫沉香呋喃類化合物 谷氨酸類似物（軟骨藻酸等）第四十六頁，共58頁。（一）植物毒素1.具有殺蟲作用(zuyng)的植物毒素第2.具有(jyu)殺菌作用的植物毒素 大

20、蒜素 白果酸（酚）3.具有(jyu)殺草作用的植物毒素 醌類 生物堿類 香豆素類 噻吩和聚炔類 萜烯類第四十七頁，共58頁。2.具有(jyu)殺菌作用的植物毒素第四十七頁，共58頁二、動物源天然產(chǎn)物(chnw)農(nóng)藥（一）昆蟲內源激素（二）昆蟲信息素（三）昆蟲忌避劑（四）節(jié)肢動物毒素第四十八頁，共58頁。二、動物源天然產(chǎn)物(chnw)農(nóng)藥（一）昆蟲內源激素第四三、微生物源天然(tinrn)產(chǎn)物農(nóng)藥（一）微生物源殺蟲劑（二）微生物源殺菌劑（三）微生物源除草劑第四十九頁，共58頁。三、微生物源天然(tinrn)產(chǎn)物農(nóng)藥（一）微生物源殺蟲第十一章 新農(nóng)藥的研究(ynji)與開發(fā)兩個階段：1.研究階段

21、從大量的化合物中篩選出新的農(nóng)藥活性化合物，發(fā)現(xiàn)先導化合物，經(jīng)結構優(yōu)化，篩選開發(fā)候選化合物。2.開發(fā)階段 對候選化合物進行開發(fā)試驗和安全性評價，最后選定農(nóng)藥新品種，進行工業(yè)化開發(fā)并商品化。第五十頁，共58頁。第十一章 新農(nóng)藥的研究(ynji)與開發(fā)兩個階段：第五十第一節(jié) 化學合成和工藝(gngy)研究先導化合物的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化發(fā)現(xiàn)先導化合物的主要途徑：1.經(jīng)驗篩選2.類推合成3.天然產(chǎn)物模型4.生物合理設計第五十一頁，共58頁。第一節(jié) 化學合成和工藝(gngy)研究先導化合物的發(fā)現(xiàn)和第二節(jié) 生物篩選與作用(zuyng)機理生物篩選（biological screening)：采取一定的可重復的方法和步驟，用一定劑量的候選化合物處理生物材料，根據(jù)供試生物材料的反應并經(jīng)過特定的統(tǒng)計分析后，選出有效化合物供進一步商品化開發(fā)，或作為先導化合物進一步研究。第五十二頁，共58頁。第二節(jié) 生物篩選與作用(zuyng)機理生物篩選（bio一、生物篩選的意義：1.在先導化合物的發(fā)現(xiàn)過程中提供公式化合物的生物活性信息；2.在先導優(yōu)化及分子設計