Антихолинэстеразные препараты

На мировом рынке существуют около 200 различных инсектицидных препаратов - фосфорорганических эфиров и эфиров карбаминовых кислот. Хотя все фосфорорганические эфиры были получены из «нервных газов» (химические яды зоман, зарин, табун), современные инсектициды являются 4-м поколением и значительно отличаются от своих токсичных предшественников.

Инсектициды на основе фосфорорганических эфиров и эфиров карбаминовых кислот проявляют токсичность, ингибируя ацетилхолинэстеразу, фермента, ответственного за разрушение и прекращение биологической активности медиатора ацетилхолина:

CH₃N⁺CH₂CH₂OCOCH₃ Ацетилхолинэстераза CH₃N⁺CH₂CH₂OH + CH₃COOH

Ацетилхолин Холин Уксусная кислота

При воздействии на организм препаратов этой группы наблюдается стойкий нейротоксический эффект, могут нарушаться нервно-психические и нервно-мышечные функции. Эти нарушения могут вызвать желудочно-кишечные расстройства, заболевания сердечно-сосудистой системы, признаки преждевременного старения, снижение потенции и либидо, могут развиваться и сохраняться 5-10 лет.

Реакция между фосфорорганическим эфиром и активным центром фермента ацетилхолинэстеразы (гидроксильная группа серина) приводит к формированию переходного комплекса, который частично гидролизуется с потерей Z-групп заместителя, образуя устойчивый фосфорилированный и нереакционноспособный ингибированный фермент ФОС-ацетилхолинэстеразу. Ацетилхолинэстераза теряет активность, поэтому прекращается гидролиз ацетилхолина. Фосфорилированная ацетилхолинэстераза может гидролизоваться с восстановлением ферментативной активности, но очень медленно.

Карбаматные инсектициды, напротив, являются обратимыми ингибиторами ацетилхолинэстеразы нервной ткани с быстрой биотрансформацией в организме. Эфиры карбаминовой кислоты, которые связываются с активным участком ацетилхолинэстеразы, подвергаются двухстадийному гидролизу: первая стадия - удаление X-заместителя (арил- или алкил-) с формированием карбамилированного фермента с образованием

свободного активного фермента. Таким образом, скорость дефосфорилирования чрезвычайно мала для фосфорорганических эфиров, тогда как скорость декарбамилирования высока для карбаматных эфиров, являющихся обратимыми ингибиторами. В связи с этим симптомы острой интоксикации карбаматными инсектицидами отличаются от фосфорорганических соединений по продолжительности и интенсивности.

Инсектициды на основе фосфорорганических или карбаматных эфиров подвергаются биотрансформации, которая специфична для отдельных представителей. Первая стадия, включающая окислитель-восстановительные и гидролитические процессы, и вторая - конъюгации с глутатионом, глюкуроновой кислотой, глицином обнаружены в растениях, у беспозвоночных и позвоночных животных.