Carbophenothion
કાર્બોફેનોથિઓન, જેને ઉત્પાદક તરીકે સ્ટૉફર આર 1303 તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, સ્ટૉફર કેમિકલ, એક ઓર્ગેનોફોસ્ફરસ રાસાયણિક સંયોજન છે. તેનો ઉપયોગ ત્રિથિઓન નામ હેઠળ સાઇટ્રસ ફળો માટે જંતુનાશક તરીકે થતો હતો. કાર્બોફેનોથિઓનનો ઉપયોગ જંતુનાશક અને અકારિસાઇડ તરીકે થતો હતો. હવે તેનો ઉપયોગ થતો નથી, તેમ છતાં તે હજુ પણ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં પ્રતિબંધિત ઉપયોગમાં લેવાતું જંતુનાશક છે. યુ. એસ. માં ઇમર્જન્સી પ્લાનિંગ એન્ડ કોમ્યુનિટી રાઈટ-ટુ-નો એક્ટ અનુસાર આ રસાયણને અત્યંત જોખમી પદાર્થ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પરિચય અને ઇતિહાસ કાર્બોફેનોથિઓન એ અત્યંત ઝેરી ઓર્ગેનોફોસ્ફેટ જંતુનાશક અને એકારિસાઇડ છે. ઓર્ગેનોફોસ્ફેટ એ એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેસ અવરોધકો છે અને કોલિનર્જિક સિનેપ્સમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનને વિક્ષેપિત કરે છે. તેને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ એજન્સી (ઈપીએ) દ્વારા પ્રતિબંધિત ઉપયોગ જંતુનાશક (આરયુપી) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. કાર્બોફેનોથિઓનનો ઉપયોગ ટ્રિથિઓન જેવી વિવિધ બ્રાન્ડ્સમાં થાય છે. આ જંતુનાશક તેના એકમાત્ર સક્રિય ઘટક તરીકે 80 ટકા કાર્બોફેનોથિઓન ધરાવે છે. યુ. એસ. માં નેવુંના દાયકામાં તે ઓર્ગેનોફોસ્ફેટના વ્યાપક ઉપયોગને કારણે, તે કૃષિ ઝેરનું સૌથી સામાન્ય કારણ હતું. કાર્બોફેનોથિઓનની ઝેરીકરણનું ઉદાહરણ પરિવારના સાત સભ્યોને ઝેર આપવાનું હતું. તેઓ તેમના ખોરાકમાં જે લોટનો ઉપયોગ કરતા હતા તે કદાચ કાર્બોફેનોથિઓનથી દૂષિત હતો. સભ્યો સેવન કર્યાના ચારથી છ કલાક પછી બીમાર પડી ગયા હતા. લક્ષણો ઉબકા અને ઉલટી હતા, આ ઉપરાંત પરિવારના એક સભ્ય બેભાન થઈ ગયા હતા. છ દિવસ પછી પરિવારના તમામ સભ્યોને સંપૂર્ણ શક્તિ મળી. કાર્બોફેનોથિઓન અત્યંત ઝેરી હોવાથી, તેનો ઉપયોગ માત્ર પ્રમાણિત અરજદારો અને તેમના દ્વારા સીધી દેખરેખ હેઠળના લોકો દ્વારા જ થઈ શકે છે. બિનજરૂરી ત્વચાના સંપર્કને રોકવા માટે એપ્લિકેશન વચ્ચે બે દિવસનો સલામતી રાહ જોવાનો અંતરાલ જરૂરી છે. આ સંયોજન કૃત્રિમ રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. શુદ્ધ સંયોજન રંગહીનથી પીળા-ભૂરા રંગનું પ્રવાહી છે, અને મોટાભાગના ઔદ્યોગિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે. તે આલ્કોહોલ, કીટોન અને એસ્ટર જેવા મોટાભાગના કાર્બનિક સંયોજનો સાથે મિશ્ર છે. 1972માં જંતુનાશક અવશેષોની સંયુક્ત બેઠકમાં (જે. એમ. પી. આર.) કાર્બોફેનોથિઓનનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. આ બેઠક દરમિયાન ખોરાક માટે કામચલાઉ સહનશીલતાની ભલામણ કરવામાં આવી હતી, જેમ કે સ્વીકાર્ય દૈનિક સેવન (ADI) ના સ્વરૂપમાં કેટલાક ફળો, બદામ અને દૂધ. 1975માં આ સહિષ્ણુતાનું પુનઃમૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું અને જે માહિતી પર ADI આધારિત હતી તે ઉપલબ્ધ ન હોવાથી ADI પાછી ખેંચી લેવામાં આવી હતી. તે સમયે કાર્બોફેનોથિઓનનો ઉપયોગ 1972ની બેઠકની સરખામણીમાં પાક માટે વધારાની મહત્તમ અવશેષ મર્યાદાની જરૂરિયાત સૂચવતો ન હતો. આ સંયોજન વિશે જે. એમ. પી. આર. ની તાજેતરની બેઠક 1980માં થઈ હતી. માળખું અને ગુણધર્મો કાર્બોફેનોથિઓન એ ક્લોરાઇડ સાથે જોડાયેલ સુગંધિત ઓર્ગેનોફોસ્ફેટ છે. તે ઓરડાના તાપમાને રંગહીનથી પીળા-ભૂરા રંગના પ્રવાહી તરીકે દેખાય છે. તેમાં હળવી મર્કપટાન જેવી ગંધ (સડી ગયેલા ઇંડા) હોય છે. તેનું ઉત્કલન બિંદુ 82 ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે અને તેનું ગલન બિંદુ અજ્ઞાત છે. તે ગરમી (82 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી નીચે) માટે પ્રમાણમાં સ્થિર છે. કાર્બોફેનોથિઓન લિપોફિલિક છે અને તેથી પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે. તે બિન-સડો કરતા હોય છે પરંતુ તેને ફોસ્ફોરોથિઓએટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે. ફોટોકેમિકલી ઉત્પાદિત હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા વાતાવરણમાં કાર્બોફેનોથિઓનનું અધઃપતન થઈ શકે છે. આ પ્રતિક્રિયાનું અર્ધ જીવન લગભગ બે કલાક હોવાનો અંદાજ છે. કાર્બોફેનોથિઓનના નીચા વરાળ દબાણને કારણે આ પ્રતિક્રિયા ઘણી વાર થતી નથી (20 °C પર 3 × 10−7 mm Hg). તે સીધા ફોટોલિસિસ માટે સંવેદનશીલ નથી કારણ કે તે ખૂબ જ ઓછા યુવી પ્રકાશને શોષી લે છે અને 310 એનએમથી ઉપરનું કંઈ નથી. વધુ મહત્વપૂર્ણ નિયતિ હાઇડ્રોલિસિસ હોઈ શકે છે. કાર્બોફેનોથિઓનનું સંશ્લેષણ 4-ક્લોરોથિઓફેનોલ, હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ, ફોર્મેલ્ડિહાઇડ અને સોડિયમ ઓ, ઓ-ડાઇઇથાઇલ ડાઇથિઓફોસ્ફેટમાંથી બે તબક્કામાં કરી શકાય છે. પ્રથમ 4-ક્લોરોથિઓફેનોલ હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ અને ફોર્મેલ્ડિહાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. બીજા તબક્કામાં સોડિયમ ઓ, ઓ-ડાઇએથિલ ડાઇથિઓફોસ્ફેટ સાથે કાર્બોફેનોથિઓન અને સોડિયમ ક્લોરાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. બંને પ્રતિક્રિયાઓ સ્વયંભૂ થાય છે અને નીચેની આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવી છે. ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ કાર્બોફેનોથિઓનની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ તેની ઝેરીકરણની પદ્ધતિ જેવી જ છે, જે કોલીન-આધારિત એસ્ટર (ઉદાહરણ તરીકે એસિટિલકોલાઇન) ધરાવતા ચેતાપ્રેષકોના ઉત્પાદનમાં આવશ્યક એન્ઝાઇમ કોલિનેસ્ટેરેઝના અવરોધ દ્વારા કાર્ય કરે છે. આ ચેતાપ્રેષકોનું ઉત્પાદન કરવામાં અસમર્થતા ચેતાકોષ સેલ સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનમાં નિષ્ફળતાનું કારણ બને છે. આની વ્યાપક અસરો છે (પ્રતિકૂળ અસરો જુઓ) અને તે ઘાતક બની શકે છે. કાર્બોફેનોથિઓનની અસરકારકતા તેની ખૂબ જ લાંબી શેષ પ્રવૃત્તિ અને જંતુઓ દ્વારા સરળતાથી ગ્રહણ કરવાથી વધે છે. કાર્બોફેનોથિઓનનું મુખ્યત્વે લિપોફિલિક પાત્ર તેને છોડ પર અને તેની આસપાસની જમીન પર લાંબા સમય સુધી લગાવવાનું કારણ બને છે. આ સારવાર કરાયેલા છોડ પર નાખવામાં આવેલા ઇંડા સામે અસરકારક બનાવે છે. તેના લિપોફિલિક પાત્રનો બીજો ફાયદો એ છે કે તે સીધા સંપર્ક દ્વારા જંતુઓમાં સહેલાઈથી પ્રવેશ કરે છે. ચયાપચય મનુષ્યમાં કાર્બોફેનોથિઓનનું ચયાપચય, ઉંદર, જંતુઓ અને છોડમાં ચયાપચય સાથે તુલનાત્મક છે. સસ્તન પ્રાણીઓમાં કાર્બોફેનોથિઓનના ઓક્સિડેટીવ અને હાઇડ્રોલાઇટિક સંયોજનોમાં માત્રાત્મક અધઃપતનની બહુ ઓછી માહિતી છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે ઉંદરમાં આપવામાં આવેલી માત્રામાંથી 75 ટકાથી વધુ માત્રા 24 કલાકની અંદર પેશાબમાં વિસર્જન કરવામાં આવી હતી. તેથી કાર્બોફેનોથિઓન મનુષ્યોમાં પણ ઝડપથી વિસર્જન થાય છે એવો અંદાજ છે. જ્યારે તેનું ચયાપચય થતું નથી ત્યારે આ સંયોજન સૌથી વધુ ઝેરી હોય છે. કાર્બોફેનોથિઓનના મોટાભાગના ચયાપચયની તીવ્ર ઝેરી અસરનો અભ્યાસ ઉંદરોમાં કરવામાં આવ્યો છે. તેઓ નોંધપાત્ર રીતે ઓછા ઝેરી હોય છે અને આમ દર્શાવે છે કે કાર્બોફેનોથિઓનના ચયાપચયમાં કદાચ બાયોએક્ટિવેશનનો સમાવેશ થતો નથી પરંતુ ડિટોક્સિફિકેશનનો સમાવેશ થાય છે. આ ચયાપચયની બે મુખ્ય પેદાશો સલ્ફોક્સાઇડ અને સલ્ફોન છે. પાંચ ઓક્સિડેટીવ ઉત્પાદનોની ઓળખ કરવામાં આવી છેઃ કાર્બોફેનોથિઓનનું ઓક્સિજન એનાલોગ, સલ્ફોક્સાઇડ અને તેનું ઓક્સિજન એનાલોગ અને અંતે સલ્ફોન અને તેનું ઓક્સિજન એનાલોગ, જે તમામ જમણી બાજુએ દર્શાવવામાં આવ્યા છે. જમણી બાજુએ દર્શાવ્યા મુજબ, ઉંદરોમાં કાર્બોફેનોથિઓનના અધઃપતનનો પ્રથમ મુખ્ય માર્ગ સલ્ફોક્સિડેશન છે. આ ઉત્પાદનને આગળ 4-ક્લોરોબેન્ઝેનસલ્ફિનિક અને 4-ક્લોરોબેન્ઝેનસલ્ફોનિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. બીજા મુખ્ય માર્ગમાં 4-ક્લોરોથિઓફેનોલની રચનાનો સમાવેશ થાય છે, જે મિથાઇલેશન અને રિંગ-હાઇડ્રોક્સિલેશન દ્વારા 4-ક્લોરો-3-હાઇડ્રોક્સિફિનાઇલ મિથાઈલ સલ્ફોનમાં પરિવર્તિત થાય છે. આ પછી લગભગ સમાન પ્રમાણમાં સલ્ફેટ અને ગ્લુકોરોનાઈડ સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત થાય છે. વધુમાં, એવા મેટાબોલાઇટ્સ છે જે સંભવતઃ 4-ક્લોરોફિનાઇલસલ્ફિનિલમિથાઇલ મિથાઈલ સલ્ફોન જેવા પી. એસ. બોન્ડના વિચ્છેદમાંથી ઉદ્ભવે છે. મેટાબોલાઇટ્સની ઝાંખી અને તેમની ઘટના જેમ કે ઉંદરોમાં અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે તે નીચે આપેલા કોષ્ટકમાં મળી શકે છે. ઉંદરો પરના એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે 48 કલાક દરમિયાન સંચાલિત કાર્બોફેનોથિઓનનું 66 ટકા પેશાબમાં વિસર્જન થયું હતું અને અન્ય પ્રયોગો અનુસાર સંપૂર્ણ વિસર્જન પ્રાપ્ત કરવામાં લગભગ છ દિવસ લાગે છે. અન્ય અભ્યાસો કહે છે કે 14 દિવસ પછી પણ ઓક્સિડેશન ઉત્પાદનનું શોધી શકાય તેવું સ્તર હાજર હતું. અસરકારકતા અને પ્રતિકૂળ અસરો અસરકારકતા કાર્બોફેનોથિઓનનો ઉપયોગ જંતુનાશક અને અકારિસાઇડ તરીકે થાય છે, જેનો મુખ્ય ઉપયોગ સાઇટ્રસ ફળોનું રક્ષણ કરવા માટે થાય છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ કપાસને એફિડ્સ (છોડના જૂ) અને સ્પાઈડર જીવાત સામે રક્ષણ આપવા માટે પણ થાય છે. વધુમાં, તેનો ઉપયોગ પેટ્રોલિયમ સાથે સંયોજનમાં થાય છે તેમજ ફળો, બદામ, શાકભાજી, જુવાર, મકાઈ અને અન્ય પર અન્ય અસંખ્ય જંતુઓ સામે જંતુનાશક તરીકે કામ કરે છે. આ ઉપરાંત તેનો ઉપયોગ પ્રાણીઓ પર પરોપજીવીઓને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે. ટ્રિથિઓન, ગેરાથિઓન અને લેથોક્સ એ જંતુનાશક બ્રાન્ડના ત્રણ ઉદાહરણો છે જે કાર્બોફેનોથિઓન (ટ્રિથિઓન એ કાર્બોફેનોથિઓન છે) સાથે કામ કરે છે. મનુષ્યો પર પ્રતિકૂળ અસરો કાર્બોફેનોથિઓનના સંપર્કમાં આવેલા મનુષ્યો વિવિધ પ્રકારના લક્ષણો દર્શાવે છે. તે કોલિનેસ્ટેરેઝ અવરોધકોની લાક્ષણિક બીમારી પેદા કરે છે. ઉલટી, ઉબકા, ઝાડા અને અતિશય લાળ એ કેટલાક સામાન્ય ઉદાહરણો છે. જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ ઇન્હેલેશન દ્વારા સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તે રાઇનોરેઆ અને છાતીમાં તંગ લાગણીથી પીડાઈ શકે છે. જેમ કાર્બોફેનોથિઓન ચેતા અને મગજની પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે, તેમ માનસિક મૂંઝવણ, ઊંડી નબળાઇ અને સુસ્તી જેવા લક્ષણો પણ જોવા મળે છે. જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ ત્વચા દ્વારા શોષણ દ્વારા સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તેમને સ્નાયુ સંકોચન પણ થાય છે. મનુષ્યોમાં અત્યાર સુધી જોવા મળતી એકમાત્ર લાંબા ગાળાની અસર લાલ રક્તકણોની માત્રામાં ઘટાડો અને મૂત્રપિંડની ગ્રંથિમાં વધારો છે. આ છેલ્લી બે ઘટનાઓ માત્ર સ્ત્રીઓમાં જોવા મળી છે. લાંબા ગાળાની અસરો પર અન્ય અભ્યાસો માત્ર પ્રાણીઓ પર કરવામાં આવ્યા છે અને સંભવિત એક્સ્ટ્રાપોલેશન વિશેના નિવેદનો અત્યાર સુધી કરવામાં આવ્યા નથી. પ્રાણીઓ પરની અસરો કાર્બોફેનોથિઓન માત્ર મનુષ્યો માટે જ નહીં, પરંતુ અન્ય પ્રાણીઓ માટે પણ ખૂબ જ ઝેરી છે. ઘણાં વિવિધ પ્રાણીઓ માટે LD50, જે માત્રા પર 50 ટકા પ્રાણીઓ મૃત્યુ પામ્યા હતા, તે નક્કી કરવામાં આવે છે. નીચેના કોષ્ટકમાં અમુક પ્રકારના પક્ષીઓ અને જળચર સજીવો માટે LD50 દર્શાવવામાં આવ્યા છે. તે ક્રસ્ટેશિયન્સ, દરિયાઈ સજીવો, ઉભયજીવી, મધમાખીઓ, વન્યજીવન માટે પણ અત્યંત ઝેરી છે, પરંતુ કોઈ ચોક્કસ મૂલ્યો જાણીતા નથી. લાંબા ગાળાની અસરોની પણ તપાસ કરવામાં આવી હતી. કાર્બોફેનોથિઓનના સંપર્કમાં આવવાથી પ્રજનનક્ષમતા પર નકારાત્મક અસર પડે છે, ઓછામાં ઓછું ઉંદરોમાં. જ્યારે પછીની ત્રણ પેઢીઓને 1-2 મિલિગ્રામ/કિગ્રા/દિવસની કાર્બોફેનોથિઓનની માત્રા આપવામાં આવી, ત્યારે તેના પરિણામે મૃત જન્મમાં વધારો થયો અને ઉંદરના બચ્ચાંઓના અસ્તિત્વમાં ઘટાડો થયો. વધુમાં, 24 દિવસ માટે કાર્બોફેનોથિઓનની દૈનિક માત્રા આપવામાં આવતી 10-14 પુખ્ત મરઘીઓ પરના અભ્યાસમાં કોલિનર્જિક પ્રભાવના સંકેતો જોવા મળ્યા હતા, દા. ત. અટાક્સિયા, લાળ અને ઝાડા, શરીરના વજનમાં ઘટાડો અને ઇંડાના ઉત્પાદનમાં અવરોધ. ઝેરી કાર્બોફેનોથિઓન તેના એરોસોલના ઇન્હેલેશન દ્વારા, ત્વચા દ્વારા અને ઇન્જેશન દ્વારા શરીરમાં શોષાઈ શકે છે. ઇન્જેશન દ્વારા એક્સપોઝર અત્યંત ઝેરી છે, પરંતુ ત્વચા દ્વારા શોષણ લગભગ એટલું જ ઝેરી છે. તીવ્ર ઝેરી અસર થાય છે કારણ કે મોટાભાગની અસરો શરીરમાં ગ્રહણ કર્યા પછી તરત જ થાય છે. કાર્બોફેનોથિઓન કોલિનેસ્ટેરેઝને અટકાવીને ચેતાતંત્રને અસર કરે છે. ક્રોનિક અથવા કાર્સિનોજેનિક અસરોના કોઈ ચિહ્નો નથી. ઇપીએ (EPA) એ કાર્બોફેનોથિઓનને શ્રેણી I-અત્યંત ઝેરી તરીકે વર્ગીકૃત કર્યું છે. માણસમાં ઝેરીપણાનો હજુ સુધી ખૂબ સારી રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી. એક અભ્યાસ થયો છે જેમાં પાંચ લોકોને 30 દિવસ માટે 0.8 મિલીગ્રામ/કિલો/દિવસ કાર્બોફેનોથિઓન આપવામાં આવ્યું હતું. પ્લાઝ્મા અથવા લાલ રક્તકણોની કોલિનેસ્ટેરેસ પ્રવૃત્તિ પર કોઈ અસર નોંધવામાં આવી ન હતી. એડીઆઈ નક્કી કરવા માટે આ પરિણામો અપૂરતા હતા. પાછળથી, કૂતરાઓ સાથેના એક પ્રયોગને કારણે આ પરિણામો પર પણ સવાલ ઉઠાવવામાં આવ્યા હતા, જેણે સાબિત કર્યું હતું કે 0.125 મિલીગ્રામ/કિગ્રા/દિવસની માત્રા પહેલાથી જ અસર કરે છે. માણસ માટે કામચલાઉ ADI નો અંદાજ હવે 0-0.005 mg/કિલોગ્રામ પર સેટ કરવામાં આવ્યો છે. આ ખોરાકમાં 5 પીપીએમના ઉંદરોના એનઓએઇએલ પર આધારિત છે, જે 0.25 મિલીગ્રામ/કિગ્રા/દિવસની સમકક્ષ છે. 150 પાઉન્ડ માટે અનુમાનિત જીવલેણ મૌખિક માત્રા 0.6 ગ્રામ છે. (70 કિલો) વ્યક્તિ. મનુષ્યો માટે LD50 અજ્ઞાત છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેસ અવરોધકો એકેરિસાઈડ્સ ઓર્ગેનોથિઓફોસ્ફેટ એસ્ટર ઝેર ઓર્ગેનોફોસ્ફેટ જંતુનાશકો ક્લોરોએરેન્સ એથિલ એસ્ટર