Фосфорорганічні сполуки

Фосфорорганічні сполуки (ФОС) — це синтетичні хімічні сполуки, що являють собою естери фосфорної кислоти.

Речовини з даної групи були відомі з XIX ст., проте їх протипаразитарні властивості були виявлені значно пізніше. Деякі надзвичайно токсичні ФОС були відкритті у 30-і роки XX ст., і використовувались як токсичні гази під час війни.

ФОС з протипаразитарними властивостями були відкритті лише у 50-х роках. Дуже швидко вони набули широкого використання як засоби захисту рослин у сільському господарстві, для боротьби з побутовими шкідниками, а також для захисту тварин від ектопаразитів.

Відкриття ФОС дозволило припинити застосування ДДТ та інших хлорорганічних сполук, небезпечність яких в 60-х роках вже стала очевидною. ФОС також не є досить безпечними, деякі з них дуже токсичні для ссавців, більшість з них є дуже отруйними для птахів і риб. Проте вони не володіють біоакамуляцією у харчовому ланцюзі. Ця властивість надає значної переваги ФОС над ХОС.

Усі ФОС давно втратили патентний захист, тому виготовляються як препарати генерики на різних заводах (Китай, Індія, Бразилія).

Механізм дії ФОС

ФОС діють на нервову систему паразитів (а також ссавців, птиці, риб та інших організмів) як інгібітори ацетилхолінестерази (AchE) — ферменту, що гідролізує ацетилхолін (Ach). Ацетилхолін — це медіатор, який передає нервові сигнали від нервів до м’язів (нервово-м’язові синапси) і між нейронами головного мозку (холінергічні синапси головного мозку). AchE зупиняє передачу нервового імпульсу в синапсах де роль медіатора виконує Ach (існують і інші медіатори).

Інгібуючи ацетилхолінестеразу, ФОС унеможливлють зупинку передачі нервових імпульсів, тобто нейрони знаходяться в постійному збудженні і активності, що сильно порушує рухи паразитів. В результаті це призводить до паралічу і смерті. ФОС зв’язуються з ацетилхолінестеразою незворотньо, на відміну від карбаматів (інший клас протипаразитарних речовин).

Протипаразитарна дія ФОС

Багато ФОС володіють широким спектром дії проти великої кількості ектопаразитів різних груп: комахи (мухи, комарі, блохи, воші), кліщі (іксодові, підшкірні тощо) та інші. Вони ефективні проти зрілих і не зрілих (личинки, німфи тощо) стадій паразитів.

Більшість ФОС мають контактний тип дії проти паразитів, деякі діють системно, тобто проникають у кровообіг і діють на паразитів, які знаходяться всередині тіла тварини або в момент їх живлення кров’ю.

Декілька ФОС (наприклад кумафос, дихлофос, трихлорфон та ін.) володіють антигельмінтною властивістю. Вони досить широко застосовувались у вигляді рідких форм для орального введення і навіть інєкцій протягом 50-70-х років, поки не були відкритті новіші і більш безпечніші засоби (бензімідазоли, левамізол та інші). ФОС при оральному і парантеральному введені мають низьку межу безпечності, тобто можливість передозування і отруєння досить висока.

Залишковий ефект ФОС (здатність зберігатись в тілі і подовжувати захисний ефект) залежить від конкретної речовини і способу застосування. Деякі є дуже леткими (наприклад дихлофос) і виводяться з тіла тварини протягом кількох днів. Інші мають спорідненість з ліпідами шерсті (наприклад діазінон) і можуть зберігати активність протягом місяців.

Сполуки, що належать до ФОС

  • Азаметіфос: інсектицид, використовується у вигляді приматок проти хатньої мухи.
  • Хлорфенвінфос: акаро- і інсектицид.
  • Хлорпірифос: акаро- і інсектицид.
  • Кумафос: акаро- і інсектицид.
  • Діазінон (дімпілайт)
  • Дихлофос
  • Етіон
  • Фенітротіон
  • Малатіон
  • Фосмет
  • Фоксім
  • Трихлорфон (метріфонет)
  • Тетрахлорвінфос

Усі речовини є досить давніми протипаразитарними засобами, всі вони були відкритті протягом 50-70 років. Велика кількість ФОС, які застосовувались у ветеринарній медицині у минулому вже зняті з виробництва по різним причинам. Для багатьох сполук є безпечніші альтернативи, інші втратили ефективність через розвиток стійкості до них у паразитів. Деякі виробники перестали випускати ФОС по комерційним причинам (втрата рентабельності) або для підтримки іміджу (“зупинка виробництва отрут”). Також регулятивні органи розвинутих країн (США, ЄС, Австралія) здійснюють тиск на виробників, вимагаючи нові дослідження даних речовин.

Не зважаючи на це, ФОС до цих пір широко застосовуються як засоби захисту тварин, рослин, і як побутові інсектициди. Тенденція зменшення рівня застосування ФОС почалась у 80-х роках, коли з’явились синтетичні піретроїди, які набагато безпечніші для ссавців і птахів. Проте в останні 10 років у деяких паразитів (Haematobia irritans, Rhipicephalus microplus, акариформні кліщі птиці) спостерігається швидший розвиток стійкості до піретроїдів ніж до ФОС, як наслідок – в деяких країнах зріс рівень застосування ФОС.

Лікарські форми ФОС

Для сільськогосодарських тварин і коней ФОС зазвичай виготовляють у вигляді концентратів. Більшість ФОС не розчинні у воді, тому ці концентрати створенні так, щоб при змішуванні з водою створювати стійкі емульсії. Їх застосовують для боротьби з кліщами, мухами, вошами і блохами.

ФОС у вигляді препаратів пур-он спостерігаються рідко. Для ВРХ існують вушні бирки, що просоченні інсектицидом для боротьби з мухами. Також існують різні препарати на основі ФОС для очищення ран, уражених личинками мух та інших комах.

ФОС рідко поєднують в одному препараті з іншими протипаразитарними речовинами.

Для собак і котів є протипаразитарні нашийники, спреї та порошки.

Безпечність ФОС

Обов’язково слід дотримуватись техніки безпеки і правил застосування написаних в інструкції до препаратів. Особливо це стосується концентрованих засобів. Тому що існує серйозний ризик отруєння як і тварин, так і людини, що здійснює обробку. При правильному використанні ФОС добре переносяться тваринами. Але коти і птиця можуть бути чутливими до деякий ФОС (наприклад до діазінону).

Дуже важливо правильно зберігати препарати: слід уникати високих температур, в жодному разі не застосовувати після закінчення терміну придатності, тому що деякі ФОС (наприкла діазінон) при неправильному зберіганні може розкладатись на більш токсичні сполуки.

ФОС несуть певну загрозу довкіллю. І хоча вони не накопичуються в ланцюзі живлення, розкладаються у грунті на менш токсичні сполуки, або метаболізуються мікроорганізмами грунту і в тілі тварини (у печінці) на нетоксичні сполуки, проте вони дуже токсичні для птахів. Спостерігались випадки отруєння птиці, яка поїдала мертвих кліщів, що обсипались з тварин оброблених препаратами ФОС.

В залежності від конкретної речовини, її лікарської форми і способу застосування ФОС виділяються з молоком, яйцями і у м’ясі. Не рекомендується застосовувати лактуючим тваринам.

Стійкість паразитів до ФОС

Стійкість паразитів до ФОС на даний момент досить поширена по усьому світі. Це стосується як паразитів тварин, і рослин, так і побутових шкідників (таргани, мурахи). Серед ектопаразитів тварин найбільшою стійкістю володіють Haematobia irritans, Rhipicephalus microplus, овечі воші, Dermanyssus gallinae (червоний курячий кліщ), блохи та москіти.

Ступінь резистентності паразитів до ФОС визначають як низький або середній (коефіцієнт резистентності <100). На практиці це означає, що дані препарати будуть діяти на стійких паразитів, але ефективність може буде не достатньою, а тривалість дії зменшеною.

Паразити що стійкі до ФОС зазвичай мають стійкість і до карбаматів, оскільки у них подібний механізм дії.