02 杀虫药剂的穿透与转运 农药毒理学 教学课件汇编
杀虫剂作用简述PPT课件
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注意：
每一种杀虫剂不只有一种穿透方法，但每 一种杀虫剂都有一种主要的穿透方式； 口服： 666>DDT>氯丹 接触： DDT> 666>氯丹 熏蒸：氯丹> 666>DDT
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每一种杀虫剂的进入方式主要决定于它的 物理性质； 例如：胃毒剂（脂溶性差，不易挥发） 熏蒸剂（表面张力低，易挥发） 触杀剂（表皮穿透）
吸收、穿透
药剂在中肠能否溶解及其溶解速度； 中场是一个主要的吸收场所。
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2 从昆虫体壁侵入
杀虫剂从昆虫体壁侵入：
表皮
上表皮 原表皮
水泥层 蜡质层 角质精层 多元酚层
主要有蛋白质组成
外表皮 内表皮
主要有糖蛋白组成
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昆虫体壁是个代表 油/水两相的结构
上表皮代表油相；
原表皮代表水相。 杀虫剂附着于虫体后
E k =R n F T lo g e[ [ K K + + ] ] o i= R n T F( lo g e [ K + ] o_lo g e [ K + ] i)
式中： R----气体常数；
n----阳离子的单位电荷数；
T-----绝对温度；
F-----法拉弟常数；
[K+]o-----膜外浓度； [K+]i-----膜内浓度；
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2 次级代谢 (Secondary metabolism)
杀虫剂在昆虫体内的初级代谢产物,往往仍没有 足够的水溶性,因此往往经历次级代谢,生成完全 溶于水的共轭物,通过排泄系统排泄出去。
第八章农药的环境毒理学案例PPT课件
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1.6.2 农药对水体的污染
农药水污染有以下几种途径:
近水道农药喷洒，下水道排水； 来自使用农药区域的径流; 不规范的处理农药容器; 在田间渗水坑处理废农药不得当; 清洗喷洒和贮存农药的设备或被农药污染的设备; 农药泄漏; 农药污染的土壤淋溶; 大气污染物的干湿沉降等。 水体产生农药污染，最终通过生物链影响人类。
根据《农药管理条例》的定义，农药就是指用于预防、 消灭或控制危害农业、林业的病虫草害和其他有害生物， 以及有目的地调控植物和昆虫生长的化学合成物，或来 源于生物及其他天然物质的一种或几种物质的混合物及 其制剂。
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1.2 农药发展的三个时代
即天然药物时代、无机农药时代和有机合成农药时 代。
约在19世纪中期，三大杀虫剂植物除虫菊、鱼腾和 烟草作为世界性商品开始在市场上销售，这就是所 谓的天然药物时代；
农药环境污染主要来源是农药的使用和农药 的生产过程。
空气
呼吸道
农药
食物
消
人体
化
道
土壤
环境中的农药通过消化道、呼吸道和皮肤 三条途径进入人体。
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1.6 农药的污染 1.6. 1 农药对空气的污染
有些农药带有挥发性(如蒸熏剂溴甲烷、1,2-二氯丙 烯等) ，在喷洒时可随风飘散，落在叶面上可随蒸腾 气流进入大气，在土壤表层时也可经日照蒸发到大 气 中，大风扬起农田的尘土也带着残留的农药形成 大气颗粒物，飘浮在空中。
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1. 6. 3 农药对土攘的污染
土壤污染了，土壤上所生长的作物和所结出 的果实也会吸收污染物质。一种简单的植物 物种，吸收也是多种多样的，植物根系可以 吸收土壤水溶液中的农药，土壤中固体颗粒 也能吸附土壤水溶液中的农药。有些农药易 蒸发，植物的叶子可以吸收空气中的农药蒸 气；而根又能吸收土壤中的农药，再从叶面 上蒸发出它，过程相当复杂。
植物化学保护学：第三章 杀虫杀螨剂
四、有机磷杀虫剂主要品种
➢（一）膦酸酯和磷酸酯 ➢（二）一硫代磷酸酯 ➢（三）二硫代磷酸酯 ➢（四）磷酰胺和硫代磷酰胺 ➢（五）含杂环的有机磷
（一）膦酸酯和磷酸酯
敌百虫 敌敌畏
O
CH3O CH3O
P-CH-CCl 3
OH
O
CH3O CH3O
（四）磷酰胺和硫代磷酰胺
O
甲胺磷（已禁用）
CH3O CH3S
P
NH2
乙酰甲胺磷
OO CH3O P - NHCCH3 CH3S
乙酰甲胺磷
生物活性：低毒、广谱性杀虫剂。 具有触杀、胃毒、内吸和杀卵作 用。持效期长，药效慢。用于防 治菜青虫、小菜蛾、水稻螟虫、 稻飞虱、稻叶蝉等多种害虫。
制剂：30%、40%乳油，75％可溶 性粉剂。
➢第三步：脱磷酰基水解反应
酶的老化
老化：磷酰化酶在恢复过程中转化为 另一种结构，以至亲核性试剂不能使 酶恢复活性。
PE+A(亲核性试剂) P+EA E+A
（2）氨基甲酸酯类杀虫剂的抑制作用
Kd E+CX
K2
K3
CX.E
CE
C+E
X
第一步：形成可逆性复合物体（CX.E）
第二步：分离X,形成氨基甲酰化酶（CE）
一、氨基甲酸酯类杀虫剂的发展
➢17、18世纪，尼日利亚爱菲 克斯人的统治者利用毒扁豆 制成的神裁毒药行死刑。
➢欧洲人发现毒药的毒性成分 为生物碱，于1864年分离出 毒扁豆碱，1925年确定了毒 扁豆碱的结构。
毒扁豆碱
氨基甲酸酯类杀虫剂的结构通式
二、氨基甲酸酯类杀虫剂的特点
药理学02药动学课件
4．主动转运 (Active transport) 需依赖细胞膜内特异性载体转运 如 5-氟脲嘧啶、甲基多巴等
特点： 逆浓度梯度 耗能 特异性（选择性） 饱和性 竞争性
End of 2nd session
5. 膜动转运 胞饮 胞吐
二、药物的体内过程 Absorption, Distribution, Metabolism and Excretion
影响因素多
主要是PH
结论（※※ ）
酸性药 在酸性的环境中不容易解离,解离性成分少,非解离性成分多,脂溶性高，易通过生物膜 在碱性的环境中容易解离,解离性成分多,非解离性成分少,脂溶性低，不易通过生物膜 碱性药 在酸性的环境中容易解离,解离性成分多,非解离性成分少,脂溶性低，不易通过生物膜 在碱性的环境中不容易解离,解离性成分少,非解离性成分多,脂溶性高，易通过生物膜
AUC静注
三个药厂生产的地高辛
步骤：分两步反应
3、2 肝药酶 活性受许多因素影响 年龄 营养 肝脏功能 药物 ※※※※※
药酶诱导 (Induction)： 使酶的活性增强、数量增加。 苯巴比妥、苯妥英钠、利福平；环境污染物，如苯丙芘等 可导致自身耐受性或交叉耐受性
药酶抑制 (Inhibition)： 使酶的活性降低、数量减少。 西米替丁、氯霉素、普罗地芬等竞争酶的代谢途径 可导致药效增强或药物中毒
相对生物利用度：不同制剂AUC比较 F = (AUC受试制剂 AUC标准制剂) × 100%
二、生物利用度(Bioavailability) 药物到达全身血循环内的相对量和速度
(1) 吸收相对量： 绝对生物利用度：
(2) 吸收速度： Tmax
F =
100%
AUC血管外
01-2 毒理学基本概念 农药毒理学 教学课件
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生物学标志
毒 生物学标志(biomarker，biological marker) 理 指针对通过生物学屏障进入组织或体液的 学 化学物质即其代谢产物、以及它们所引起 的 基 的生物学效应而采用的检测指标，可分为 本 接触生物学标志、效应生物学标志和易感 概 念 性生物学标志三类。
全身毒性作用(systemic effect)是指外源化
学物被机体吸收并分布至靶器官或全身后所产
生的损害作用。
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毒作用及其分类
毒 理 学 的 基 本 概 念
可逆与不可逆作用：
可逆作用(reversible effect)是指停止接触外 源化学物后可逐渐消失的毒性作用。 不可逆作用(irreversible effect)是指在停止 接触外源化学物后其毒性作用继续存在，甚至对 机体造成的损害作用可进一步发展。
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毒 性
毒 理 学 的 基 本 概 念
影响毒性的因素：
剂量； 接触途径（经静脉、经口、经皮等）； 接触期限、接触速率和接触频率；
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毒 性
毒 理 学 的 基 本 概 念
接触期限
急性毒性试验
24小时内一次或多次染毒
在1个月或短于1个月的重复染毒
亚急性毒性试验
毒 理 学 的 基 本 概 念
接触标志 效应标志
暴露
吸收剂量
靶剂量
易感性标志
生物学效应
健康效应
图2 从暴露到健康效应的模式图和与生物学标志的关系
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生物学标志
毒 理 学 的 基 本 概 念
杀虫剂及杀虫剂毒理
第三章杀虫剂及杀虫剂毒理本章内容主要讲解杀虫剂毒杀机理及各种常用杀虫剂的性质特点，作用方式，在生物体内（昆虫、植物）代谢，防治对象及使用方法。
杀虫剂毒理（Insect Toxicology），主要研究各种杀虫剂对昆虫的毒杀机制和昆虫对杀虫剂反应的学科。
它包括药剂对昆虫的穿透与分布，生物转化与排除，对靶标部位的作用，以及选择毒性与抗药性的关系等内容。
第一节杀虫剂的穿透与在昆虫体内的分布一．杀虫剂进入昆虫体内的途径：杀虫剂能否发挥杀虫作用，取决于两个方面（是哪两个方面呢？）一是它对害虫毒效，也就是说有没有对昆虫正常生理活动起抑制或破坏作用；另一方面取决于它能否侵入虫体并有足够的量达到作用的组织或部位，才能发挥其杀虫作用。
Olson （1970）用14C-DDT点滴处理美洲蜚蠊前胸背板，60小时后用水和丙酮从表皮外部洗脱出的点滴剂量高于80%；Polles等（1972）用14C-异狄氏剂处理烟草夜蛾（Heliothis virescence），48小时后从表皮外部洗脱63%的放射性活性剂量，从表皮中仅抽提到22%的放射性活性剂量。
上述试验表明：昆虫体壁表皮可以有效地保留杀虫剂，所以昆虫表皮是阻止杀虫剂穿透的有力屏障。
所以如何穿透昆虫的表皮（体壁、消化道、气管）并达到作用部位，是昆虫毒理学研究的主要问题之一。
一、杀虫剂通过体壁的穿透具有重要的意义：（一）研究提高杀虫剂穿透性的方法，从而提高杀虫剂的药效。
（二）昆虫生长发育抑制剂如苯甲酰基脲类的作用靶标就是昆虫体壁形成的生理过程。
（三）实现杀虫剂对昆虫和哺乳动物之间的选择性的途径。
（四）昆虫的抗药性与表皮的穿透性的降低有关；二、杀虫剂侵入虫体有三条途径（一）、由口进入，通过消化道，如胃毒剂，内吸剂（二）、由虫体壁或皮肤进入，如触杀剂（三）、由气门经气管进入，如气体的熏蒸剂三、杀虫剂进入虫体的方式主要取决于其物理性质（一）、缺少脂溶性和不易挥发的极性物质，能溶于水，一般只能从口进入，或者与食物混在一起从口进入（二）、室温下，能挥发成气体，则可以从气门或触角进入（三）、具有脂溶性物质易从表皮穿透进入同时指出，大多数杀虫剂对高等动物也有毒，但是大多数后对昆虫的毒性比高等动物高，为什么呢？一、药剂易于穿透昆虫体壁，而不利于穿透高等动物，这是由于皮肤构造不同（昆虫为外骨骼），二、昆虫体积小，因而表面积大得多；三、体重不同，耐药性不同。
杀虫剂获奖课件
杀虫剂旳历史发展四个阶段： （1）以天然杀虫剂及无机化合物为主，其特征是作用
单一，用量大，持效期短。 （2）有机合成杀虫剂，特征是高效高残留或高效低残
留。 （3）以拟除虫菊制为主旳杀虫剂，特征是用药量明显
降低，对害虫旳毒力大大提升。高效低毒低残留。 （4）特异性杀虫剂。
杀虫剂进入昆虫体内旳途径 （一）从口腔进入：
❖ 继续由杀生性向非杀生性发展。
老式旳杀虫剂是杀生性旳，使用杀虫剂是以杀死 害虫个体为目旳旳，自60年代以来，探索新杀虫剂 旳着眼点不单纯是“杀”而是“控制”，目旳是经 过药剂影响害虫旳行为或生长发育，使之难以繁殖， 而到达控制害虫旳数量。如除虫脲、氟铃脲、氟虫 脲、伏虫隆、噻嗪酮等几丁质合成克制剂类杀虫剂 旳商品化和广泛应用。
口腔 前肠 中肠 血液 靶标 后肠 排泄
1） 杀虫剂喷洒在农作物上，昆虫取食农作物，杀虫 剂进入口腔；
2）杀虫剂和饵料拌在一起，随饵料进入口腔； 3）内吸性杀虫剂被植物吸收并在植物体内运转，刺
吸式口器害虫取食汁液或咀嚼式口器害虫取食植物， 杀虫剂进入口腔。
（二）从体壁进入
底膜
昆虫体
壁
表皮
3．有些氨基甲酸酯类杀虫剂与有机磷杀虫 剂混合，乙酰胆碱酯酶旳作用部位被氨基甲 酸酯分子占据后与有机磷竞争AChE，减低 有机磷作用于AChE不可逆反应旳程度，从 而产生拮抗作用。除虫菊酯旳增效剂(如芝 麻素、氧化胡椒基丁醚)能够克制虫体对氨 基甲酸酯类杀虫剂旳解毒代谢酶旳能力，对 氨基甲酸酯有明显旳增效作用。
忌避剂 诱致剂
熏蒸剂
拒食剂
胃毒剂 触杀剂
杀虫 剂
不育剂 粘捕剂
胃毒剂 是作用于害虫旳胃等消化系统产生毒杀致死效果旳药
剂，主要用于防治咀嚼式口器旳昆虫。目前所用旳杀鼠剂 几乎都是胃毒剂。无机杀虫剂也多数是胃毒剂；有机合成 旳杀鼠剂大多数都是触杀兼胃毒。在环境中，胃毒剂对害 虫天敌旳直接伤害作用很强，对维护生态平衡是个不利原 因。
4-第三章-1-杀虫剂作用机理
第四十页，编辑于星期日：二十一点 五十八分。
③章鱼胺受体
昆虫体内苯胺、章鱼胺为神经递质。
第四十一页，编辑于星期日：二十一点 五十八 分。
（四）递质分解酶系
1 乙酰胆碱酯酶（AChE） 生物学
功能： AChE----AC+Ch
种类：2
a AChE:真胆碱酯酶（专一性胆碱酯酶） 红血球胆碱酯酶
前膜：突触小泡，小泡中含有神经递质。 间隙：宽10-50nm，有电子密度高的物质（糖基物质）把前、 后
膜连接起来。
后膜：有专门的神经递质受体部位及有关的酶系。
第二十九页，编辑于星期日：二十一点 五十八 分。
②突触传递的特点：
单向传递； 有突触延搁---所需时间较轴突上长，这个延搁为0.5-2ms; 最易受环境影响，最易疲劳； 需要化学介质（乙酰胆碱、去甲肾上腺素、多巴胺、γ-氨基丁酸、
2 突触的传导
联系神经元
突触的传导
突触
运动神经元
第二十六页，编辑于星期日：二十一点 五十八 分。
①突触的结构
突触的分类：依结构和功能不同，可分为电 突触和化学突触。
第二十七页，编辑于星期日：二十一点 五十八 分。
第二十八页，编辑于星期日：二十一点 五十八 分。
神经元轴突末端膨大为突触体，与下一神经元的细胞体或树突中间存 在一间隙。间隙之前和之后的膜，分别成为突触前膜、突触后膜。
a水溶性化合物可从水孔进入膜内；亲脂性化合物 简单的扩散通过。
B一些亲水性化合物不能靠扩散进入，可以靠膜 上镶嵌的蛋白质做导体，暂时性结合，转移进 入。
C 多数外来化合物，通过质膜靠被动的扩散作用。 D 质膜内外溶液的pH可影响解离程度和穿透力。
第三章杀虫剂及杀虫剂毒理
第三章杀虫剂第一节杀虫剂的穿透与在昆虫体内的分布一、杀虫剂进入昆虫体内的途径：杀虫剂能否发挥杀虫作用，取决于两个方面：一是它对害虫的毒效，也就是说有没有对昆虫正常生理活动起抑制或破坏作用；二取决于它能否侵入虫体并有足够的量达到作用的组织或部位，才能发挥其杀虫作用。
Olson （1970）用14C-DDT点滴处理美洲蜚蠊前胸背板，60小时后用水和丙酮从表皮外部洗脱出的点滴剂量高于80%；Polles等（1972）用14C-异狄氏剂处理烟草夜蛾（Heliothis virescence），48小时后从表皮外部洗脱63%的放射性活性剂量，从表皮中仅抽提到22%的放射性活性剂量。
上述试验表明：昆虫体壁表皮可以有效地保留杀虫剂，所以昆虫表皮是阻止杀虫剂穿透的有力屏障。
所以如何穿透昆虫的表皮（体壁、消化道、气管）并达到作用部位，是昆虫毒理学研究的主要问题之一。
杀虫剂通过体壁的穿透具有重要的意义：1.研究提高杀虫剂穿透性的方法，从而提高杀虫剂的药效；2.昆虫生长发育抑制剂如苯甲酰基脲类的作用靶标就是昆虫体壁形成的生理过程；3.实现杀虫剂对昆虫和哺乳动物之间的选择性的途径；4.昆虫的抗药性与表皮的穿透性的降低有关。
杀虫剂侵入虫体有三条途径1.由口进入，通过消化道，如胃毒剂，内吸剂2.由虫体壁或皮肤进入，如触杀剂3.由气门经气管进入，如气体的熏蒸剂杀虫剂进入虫体的方式主要取决于其物理性质1.缺少脂溶性和不易挥发的极性物质，能溶于水，一般易于从口器进入；2.室温下能挥发成气体，则可以从气门或触角进入；3.具有脂溶性物质则易于从表皮穿透进入；大多数杀虫剂对高等动物也有毒，但它们一般对高等动物的毒性较低。
这是因为：（1）.药剂易于穿透昆虫体壁，而不利于穿透高等动物（皮肤构造不同），（2）.昆虫体积小，因而表面积大得多；（3）.体重不同，耐药性不同。
杀虫剂进入虫体的方式也受到昆虫生物行为学的制约1.叶面群栖性昆虫主要通过体壁含跗节、口腔进入；2.迁移取食型昆虫主要通过跗节或口腔进入；3.隐蔽为害型昆虫主要通过口腔或体壁进入。
杀虫剂的穿透三
杀虫剂的丙酮溶液点滴美洲蜚蠊时分配系数与吸收率间的关系
杀 虫 剂 DDT
分配系数 （橄榄油-水） 316
穿透中时间 （分钟） 1584
狄氏剂
对氧磷
64
4.06
320
55
乐果
0.34
27
这就是说穿透比率和分配系数两者之间存 在负相关，即分配系数越大，穿透率降 低。如果用分配系数的对数log(p)与穿透 速率常数对数logK作图时，可得到一条 具有负斜率的直线，随着p的增大，K变 小。
C.F.威尔金逊根据Olson和O`Brien的研究资 料认为杀虫剂的穿透可以用以下方程式表示：
logt0.5 0.124(log p) 2 0.360log p 1.492 (r 0.998)
这个方程表示：在K和p两者之间呈抛物线关系， 穿透速率最适宜时都有一个p值。 因此在最适 值的任何一边上的p值，在K和p两者之间，有 一个明显的直线关系，而所作图的斜率可以是 正的或负的。
第一节.杀虫剂进入昆虫的途径、 方式及其体内分布
一、杀虫剂进入体内的途径 二、杀虫剂的穿透 三、杀虫剂在昆虫体内的分布
一、进入途径
动通 虫 杀 过体虫 害的剂 虫关从 的键口 取是腔 食必进 活须入
1.从 口 腔 进 入
从口腔进入的杀虫剂称为胃毒剂。胃毒剂
并不等于消化道毒剂。我们所说的胃毒剂 一般是指药剂经消化道进入后转移到血腔 而发生毒杀作用。消化道毒剂一般作用于 中肠或者消化酶系。前者如Bt内毒素，后者 如氧肟酸类化合物（丁布）。
只有胃毒作用的杀虫剂：
氰氟虫腙、Bt内毒素、苯甲酰基苯基脲类
以胃毒作用为主的杀虫剂：
敌百虫
胃毒剂的特点
1 昆虫不对杀虫剂产生忌避和拒食作用; 2 咀嚼式口器害虫取食时的呕吐现象会影响药剂从 口腔进入虫体； 3 药剂颗粒大小 幼虫口径一般小于20μm,大于此直 径的颗粒难于进入昆虫消化道; 4 刺吸式口器害虫吸取植物汁液时，药剂也进入口 腔、消化道， 穿透肠壁到达血液，随血液循环而 到达作用部位神经系统； 5 消化道毒剂进入昆虫消化道后直接产生毒杀作用。