Fluoroacetato de sódio - Sodium fluoroacetate

Fluoroacetato de sódio
Sódio-fluoroacetato-2D-esquelético.svg
Sódio-fluoroacetato-xtal-3D-SF.png
Várias moléculas de fluoroacetato de sódio dispostas em um cristal. Os flúor são mostrados em amarelo, o sódio em roxo e o oxigênio em vermelho.
Nomes
Nome IUPAC
2-fluoroacetato de sódio
Outros nomes
1080; SFA; Monofluoroacetato de sódio; Composto 1080
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.499 Edite isso no Wikidata
KEGG
Número RTECS
UNII
  • InChI = 1S / C2H3FO2.Na / c3-1-2 (4) 5; / h1H2, (H, 4,5); / q; + 1 / p-1 VerificaY
    Chave: JGFYQVQAXANWJU-UHFFFAOYSA-M VerificaY
  • InChI = 1 / C2H3FO2.Na / c3-1-2 (4) 5; / h1H2, (H, 4,5); / q; + 1 / p-1
    Chave: JGFYQVQAXANWJU-REWHXWOFAP
  • [Na +]. [O-] C (= O) CF
Propriedades
NaFC 2 H 2 O 2
Massa molar 100,0 g / mol
Aparência Pó fofo, incolor a branco
Odor inodoro
Ponto de fusão 200 ° C (392 ° F; 473 K)
Ponto de ebulição Decompõe-se
solúvel
Perigos
Riscos principais Tóxico, inflamável
Declaração R / S (desatualizada) R26 R27 R28
Ponto de inflamação ?
Dose ou concentração letal (LD, LC):
LD 50 ( dose mediana )
1,7 mg / kg (rato, oral)
0,34 mg / kg (coelho, oral)
0,1 mg / kg (rato, oral)
0,3 mg / kg (cobaia, oral)
0,1 mg / kg (camundongo, oral)
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
TWA 0,05 mg / m 3 [pele]
REL (recomendado)
TWA 0,05 mg / m 3 ST 0,15 mg / m 3 [pele]
IDLH (perigo imediato)
2,5 mg / m 3
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O fluoroacetato de sódio é um composto químico organofluorado com a fórmula FCH 2 CO 2 Na. Este sal incolor tem um sabor semelhante ao do cloreto de sódio e é usado como um veneno metabólico . Os sais de sódio e de potássio são derivados do ácido fluoroacético .

História e produção

A eficácia do fluoroacetato de sódio como rodenticida foi relatada em 1942. O nome "1080" se refere ao número de catálogo do veneno, que se tornou sua marca.

O sal é sintetizado tratando o cloroacetato de sódio com fluoreto de potássio .

Ocorrência natural

O fluoroacetato ocorre naturalmente em pelo menos 40 fábricas na Austrália , Brasil e África . É um de apenas cinco produtos naturais contendo flúor orgânicos conhecidos.

Ocorrência de fluoroacetato em espécies de Gastrolobium

Gastrolobium é um gênero de plantas com flores da família Fabaceae . Este gênero consiste em mais de 100 espécies, e todas, exceto duas, são nativas da região sudoeste da Austrália Ocidental, onde são conhecidas como "ervilhas venenosas". O Gastrolobium crescendo no sudoeste da Austrália concentra o fluoroacetato de solos com baixo teor de flúor. Possums, ratos do mato e cangurus cinzentos ocidentais nativos desta região são capazes de comer plantas contendo fluoroacetato com segurança, mas o gado e as espécies introduzidas de outras partes da Austrália são altamente suscetíveis ao veneno, assim como as espécies introduzidas de fora da Austrália, tais como a raposa vermelha . Acredita-se que o fato de muitasespécies de Gastrolobium também apresentarem alta toxicidade secundária para carnívoros não nativos tenha limitado a capacidade dos gatos de estabelecer populações em locais onde as plantas formam a maior parte da vegetação do sub-bosque.

A presença de espécies de Gastrolobium na Austrália Ocidental muitas vezes forçou os agricultores a 'escalpelar' suas terras, isto é, remover a camada superficial do solo e qualquer semente de ervilha venenosa que ela possa conter e substituí-la por um novo solo superficial livre de ervilha venenosa proveniente de em outro lugar para semear. Da mesma forma, depois dos incêndios florestais no noroeste de Queensland , os criadores de gado precisam transportar o gado antes que o venenoso Gastrolobium grandiflorum emerja das cinzas.

Dichapetalum cymosum

O composto relacionado fluoroacetato de potássio ocorre naturalmente em pelo menos 40 espécies de plantas na Austrália , Nova Zelândia , Brasil e África . Foi identificado pela primeira vez em Dichapetalum cymosum , comumente conhecido como gifblaar ou folha venenosa, por Marais em 1944. Já em 1904, os colonos em Serra Leoa usavam extratos de Chailletia toxicaria , que também contém ácido fluoroacético ou seus sais, para envenenar ratos. Vários gêneros de plantas nativos australianos contêm a toxina, incluindo Gastrolobium , Gompholobium , Oxylobium , Nemcia e Acacia . O Puha nativo da Nova Zelândia contém 1080 em concentrações muito baixas.

Toxicologia

O fluoroacetato de sódio é tóxico para todos os organismos aeróbicos obrigatórios e altamente tóxico para mamíferos e insetos. A dose oral de fluoroacetato de sódio suficiente para ser letal em humanos é de 2–10 mg / kg.

A toxicidade varia com as espécies. A Autoridade de Segurança Alimentar da Nova Zelândia estabeleceu doses letais para várias espécies. Cães, gatos e porcos parecem ser os mais suscetíveis a envenenamento.

A enzima fluoroacetato deshalogenase foi descoberta em uma bactéria do solo , que pode desintoxicar o fluoroacetato no meio circundante.

Mecanismo de ação

O fluoroacetato é estruturalmente semelhante ao acetato, que tem um papel central no metabolismo celular. Essa semelhança é a base da toxicidade do fluoroacetato. Dois mecanismos relacionados à sua toxicidade foram discutidos, ambos começando com a conversão do fluoroacetato em 2-fluorocitrato. O 2-fluorocitrato surge por condensação com oxaloacetato com fluoroacetil coenzima A , catalisado pela citrato sintase . O fluorocitrato se liga fortemente à aconitase , interrompendo o ciclo do ácido cítrico . Essa inibição resulta em um acúmulo de citrato no sangue. Citrato e fluorocitrato são inibidores alostéricos da fosfofrutocinase-1 (PFK-1), uma enzima chave na glicólise . Quando o PFK-1 é inibido, as células não são mais capazes de metabolizar os carboidratos, privando-os de energia. Alternativamente, o fluorocitrato interfere no transporte do citrato na mitocôndria.

Sintomas

Em humanos , os sintomas de envenenamento normalmente aparecem entre 30 minutos e três horas após a exposição. Os sintomas iniciais geralmente incluem náuseas, vômitos e dor abdominal; segue-se suor, confusão e agitação. No envenenamento significativo, ocorrem anormalidades cardíacas, incluindo taquicardia ou bradicardia , hipotensão e alterações no ECG . Os efeitos neurológicos incluem espasmos musculares e convulsões; a consciência torna-se progressivamente prejudicada após algumas horas, levando ao coma . A morte é normalmente causada por arritmias ventriculares , hipotensão progressiva que não responde ao tratamento e pneumonia por aspiração .

Os sintomas em animais domésticos variam: os cães tendem a apresentar sinais do sistema nervoso, como convulsões, vocalização e corrida incontrolável, enquanto grandes herbívoros, como bovinos e ovinos, apresentam mais predominantemente sinais cardíacos.

Doses subletais de fluoroacetato de sódio podem causar danos aos tecidos com alta necessidade de energia - em particular, cérebro , gônadas , coração , pulmões e feto . As doses subletais são tipicamente completamente metabolizadas e excretadas em quatro dias.

Tratamento

Antídotos eficazes são desconhecidos. Pesquisas em macacos mostraram que o uso de monoacetato de glicerila pode prevenir problemas se administrado após a ingestão de fluoroacetato de sódio, e essa terapia foi testada em animais domésticos com alguns resultados positivos. Em teoria, o monoacetato de glicerila fornece íons de acetato para permitir a continuação da respiração celular que o fluoroacetato de sódio interrompeu.

Os experimentos de NV Goncharov e colaboradores resultaram no desenvolvimento de um complexo terapêutico bem-sucedido, contendo um composto de fenotiazina, um composto de ácido dióico e um transportador farmaceuticamente aceitável. Em outro aspecto, a composição farmacêutica pode incluir um composto de fenotiazina, um composto de nitroéster, etanol e um carreador farmaceuticamente aceitável.

Em casos clínicos, o uso de relaxantes musculares , anticonvulsivantes , ventilação mecânica e outras medidas de suporte podem ser necessários. Poucos animais ou pessoas foram tratados com sucesso após ingestões significativas de fluoroacetato de sódio.

Em um estudo, as bactérias do intestino das ovelhas foram geneticamente modificadas para conter a enzima fluoroacetato desalogenase que inativa o fluoroacetato de sódio. A bactéria foi administrada a ovelhas, que apresentaram sinais reduzidos de toxicidade após a ingestão de fluoroacetato de sódio.

Uso de pesticidas

Possum comum, uma praga invasiva na Nova Zelândia, cuja população é controlada com fluoroacetato de sódio

O fluoroacetato de sódio é usado como pesticida , especialmente para espécies de pragas de mamíferos . Agricultores e criadores de gado usam o veneno para proteger pastagens e plantações de vários mamíferos herbívoros. Na Nova Zelândia e na Austrália, também é usado para controlar mamíferos não nativos invasores que atacam ou competem com a vida selvagem e a vegetação nativas.

Austrália

Na Austrália, o fluoroacetato de sódio foi usado pela primeira vez em programas de controle de coelhos no início dos anos 1950, onde é considerado como tendo "uma longa história de eficácia e segurança comprovadas". É visto como um componente crítico dos programas integrados de controle de pragas para coelhos , raposas , cães selvagens e porcos selvagens. Desde 1994, o controle de raposas em larga escala usando 1080 iscas de carne na Austrália Ocidental melhorou significativamente o número da população de várias espécies nativas e levou, pela primeira vez, a três espécies de mamíferos sendo retiradas da lista de espécies ameaçadas de extinção do estado. Na Austrália, a mortalidade direta menor de populações de animais nativos de 1080 iscas é considerada aceitável, em comparação com os efeitos predatórios e competitivos das espécies introduzidas sendo manejadas usando 1080.

Western Shield é um projeto para aumentar as populações de mamíferos ameaçados de extinção no sudoeste da Austrália, conduzido pelo Departamento de Meio Ambiente e Conservação da Austrália Ocidental . O projeto consiste na distribuição aérea de carne iscada com fluoroacetato para matar predadores . Cães selvagens e raposas comem prontamente a carne com isca. Os gatos apresentam uma dificuldade maior, pois geralmente não estão interessados ​​em catar alimentos. No entanto, um estudo australiano comissionado pela RSPCA criticou 1080, chamando-o de um assassino desumano. Alguns herbívoros da Austrália Ocidental (notadamente, as subespécies locais do wallaby tammar , Macropus eugenii derbianus , mas não as subespécies M. e. Eugenii do sul da Austrália e M. e. Decres na Ilha Kangaroo ) desenvolveram, por seleção natural , imunidade parcial aos efeitos do fluoroacetato, de modo que seu uso como veneno reduza os danos colaterais a alguns herbívoros nativos específicos daquela área.

Em 2011, mais de 3.750 iscas tóxicas contendo 3 ml de 1080 foram colocadas em 520 propriedades em 48.000 hectares entre os assentamentos da Tasmânia de Southport e Hobart como parte de uma tentativa em curso na maior operação de erradicação de animais invasivos do mundo - a erradicação de raposas vermelhas do estado insular. As iscas foram espalhadas a uma taxa de uma por 10 hectares e enterradas, para mitigar o risco para espécies selvagens não visadas, como o demônio da Tasmânia . Animais nativos também são alvejados com 1080. Durante maio de 2005, até 200.000 cangurus de Bennett em King Island foram mortos intencionalmente em um dos maiores envenenamentos coordenados de 1080 vistos na Tasmânia.

Em 2016, o PAPP (para-amino propiofenona) tornou-se disponível para uso, o que a RSPCA endossou como uma alternativa mais humana ao 1080, em parte devido à sua capacidade de matar mais rápido, além de ter um antídoto, o que 1080 não tem. No entanto, em julho de 2018, 1080 ainda estava sendo usado nas tentativas de reduzir as populações de gatos selvagens.

Nova Zelândia

Sinal de alerta sobre iscas venenosas de fluoroacetato de sódio na costa oeste da Nova Zelândia

Em todo o mundo, a Nova Zelândia é o maior usuário de fluoroacetato de sódio. Esse alto uso é atribuído ao fato de que, com exceção de duas espécies de morcegos, a Nova Zelândia não tem mamíferos terrestres nativos e alguns dos que foram introduzidos tiveram efeitos devastadores sobre a vegetação e as espécies nativas. 1080 é usado para controlar gambás , ratos , arminhos , veados e coelhos . Os maiores usuários, apesar de alguma oposição veemente, são o OSPRI da Nova Zelândia e o Departamento de Conservação .

Estados Unidos

O fluoroacetato de sódio é usado nos Estados Unidos para matar coiotes . Antes de 1972, quando a EPA cancelou todos os usos, o fluoroacetato de sódio foi usado muito mais amplamente como um predacida e rodenticida barato ; em 1985, a aprovação do "colar tóxico" de uso restrito foi finalizada.

Outros países

1080 é usado como raticida no México, Japão, Coréia e Israel.

Impactos ambientais

Água

Como o 1080 é altamente solúvel em água, ele será disperso e diluído no ambiente pela chuva, riachos e lençóis freáticos. O fluoroacetato de sódio nas concentrações encontradas no meio ambiente após as operações de isca padrão se decompõe na água natural contendo organismos vivos, como plantas aquáticas ou microrganismos. Pesquisas de monitoramento da água, conduzidas durante a década de 1990, confirmaram que a contaminação significativa dos cursos d'água após a aplicação aérea de 1.080 iscas é possível, mas improvável. A pesquisa da NIWA mostrou que 1080 deliberadamente colocado em pequenos riachos para teste era indetectável no local de colocação após 8 horas, enquanto lavava a jusante. O teste não foi feito a jusante.

Na Nova Zelândia, a água de superfície é monitorada rotineiramente após a aplicação aérea do 1080, e as amostras de água são coletadas imediatamente após a aplicação, quando há maior possibilidade de detecção de contaminação. De 2442 amostras de água testadas na Nova Zelândia entre 1990 e 2010, após operações aéreas 1080: 96,5% não tinham 1080 detectáveis ​​e, de todas as amostras, apenas seis eram iguais ou acima do nível do Ministério da Saúde para água potável, e nenhum destes veio de fontes de água potável. De 592 amostras retiradas de suprimentos humanos ou de estoque, apenas quatro continham 1080 resíduos detectáveis ​​a 0,1 ppb (1 amostra) e 0,2 ppb (3 amostras) - todos bem abaixo do nível do Ministério da Saúde de 2 ppb.

Em um experimento financiado pelo Animal Health Board e conduzido pelo NIWA simulando os efeitos da chuva em 1080 em uma encosta íngreme coberta de solo a poucos metros de um riacho, descobriu-se que 99,9% da água contendo 1080 lixiviou direto para o solo (Ver 4.3 de) e não fluiu sobre o solo para o riacho como era esperado. O experimento também mediu a contaminação da água do solo, que foi descrita como a água carregada pelo solo no subsolo a curtas distâncias horizontais (0,5-3m), descendo em direção ao riacho. O experimento não mediu a contaminação de solo mais profundo e água subterrânea imediatamente abaixo do local de aplicação.

Solo

O destino de 1080 no solo foi estabelecido por pesquisas que definem a degradação do fluoroacetato que ocorre naturalmente (Oliver, 1977). O fluoroacetato de sódio é solúvel em água e resíduos de iscas não comidas lixiviam para o solo, onde são degradados em metabólitos não tóxicos por microrganismos do solo, incluindo bactérias ( Pseudomonas ) e o fungo comum do solo ( Fusarium solani ) (David e Gardiner, 1966; Bong, Cole e Walker, 1979; Walker e Bong, 1981).

Pássaros

Embora agora seja pouco frequente, as operações aéreas individuais 1080 às vezes ainda podem afetar as populações de pássaros locais se não forem realizadas com cuidado suficiente. Na Nova Zelândia, indivíduos de 19 espécies de pássaros nativos e 13 espécies de pássaros introduzidos foram encontrados mortos após 1080 quedas aéreas. A maioria dessas mortes de pássaros registradas foi associada a apenas quatro operações na década de 1970 que usaram iscas de cenoura de baixa qualidade com muitos fragmentos pequenos. Por outro lado, muitas populações nativas de pássaros da Nova Zelândia foram protegidas com sucesso reduzindo o número de predadores por meio de operações aéreas 1080. Kokako , pato azul , Nova Zelândia pombo , kiwi , kaka , Nova Zelândia falcon , tomtit , South Island robin , North Island robin , periquitos Nova Zelândia ( Kakariki ), e yellowhead têm todos responderam bem aos programas de controle de pragas usando aéreas 1080 operações, com aumento da sobrevivência de pintinhos e adultos e aumento do tamanho da população. Em contraste, sete dos 38 kea marcados , o papagaio alpino endêmico, foram mortos durante uma operação aérea de controle de gambá na floresta de Okarito conduzida pelo DOC e AHB em agosto de 2011. Por causa de seus hábitos alimentares onívoros e comportamento inquisitivo, os kea são conhecidos por serem particularmente suscetível a 1.080 iscas venenosas, bem como a outros venenos ambientais como o zinco e o chumbo usados ​​no lampejo de cabanas e prédios agrícolas. Pesquisas recentes descobriram que a proximidade de locais ocupados por humanos, onde kea buscam comida humana, está inversamente relacionada à sobrevivência; as chances de sobrevivência aumentaram em um fator de 6,9 ​​para kea remotos em comparação com aqueles que viviam perto de locais de exploração. A alta sobrevivência em áreas remotas é explicada pela neofobia inata e uma curta vida no campo das iscas pré-alimentadas, que juntas impedem a aceitação das iscas venenosas como alimento familiar.

Répteis e anfíbios

Répteis e anfíbios são suscetíveis a 1080, embora muito menos sensíveis do que mamíferos . As espécies de anfíbios e répteis testadas na Austrália são geralmente mais tolerantes ao veneno 1080 do que a maioria dos outros animais. McIlroy (1992) calculou que mesmo que os lagartos se alimentassem inteiramente de insetos ou outros animais envenenados com 1080, eles nunca poderiam ingerir veneno suficiente para receber uma dose letal. Testes de laboratório na Nova Zelândia simulando cenários de pior caso indicam que tanto Leiopelma archeyi ( sapo de Archey ) e L. hochstetteri ( sapo de Hochstetter ) podem absorver 1080 de água contaminada, substrato ou presa. A chance de isso ocorrer na natureza é amenizada por uma variedade de fatores, incluindo a ecologia das rãs. Problemas de manutenção e contaminação em cativeiro tornaram partes deste estudo inconclusivas. Recomenda-se monitoramento adicional da população para fornecer evidências mais conclusivas do que as fornecidas por este único estudo. Na Nova Zelândia, o envenenamento secundário de gatos selvagens e arminhos após 1080 operações provavelmente terá um efeito positivo na recuperação das populações nativas de lagartixas e lagartixas. Matar coelhos e gambás, que competem por comida com lagartixas e lagartixas, também pode trazer benefícios.

Peixe

Os peixes têm geralmente muito baixa sensibilidade a 1080. Os ensaios de toxicidade foram realizados nos EUA em bluegill peixe-lua, truta arco-íris , e a água doce invertebrado Daphnia magna . Testes em diferentes concentrações de 1080 em peixes-lua (por quatro dias) e Daphnia (dois dias) mostraram que 1080 é "praticamente não tóxico" (uma classificação da EPA dos EUA) para ambas as espécies. A truta arco-íris também foi testada durante quatro dias em quatro concentrações variando de 39 a 170 mg 1080 por litro. A partir desses resultados, um LC50 (a concentração de 1080 por litro de água que teoricamente mata 50% dos peixes de teste) pode ser calculado. O LC50 para a truta arco-íris foi calculado em 54 mg 1080 / litro - muito superior a qualquer concentração conhecida de 1080 encontrada em amostras de água após 1080 operações aéreas. Portanto, é improvável que 1080 cause mortalidade em peixes de água doce.

Invertebrados

Os insetos são suscetíveis ao envenenamento de 1080. Alguns testes de campo na Nova Zelândia mostraram que o número de insetos pode ser temporariamente reduzido dentro de 20 cm de iscas tóxicas, mas os números voltam aos níveis normais em seis dias após a remoção da isca. Outros estudos não encontraram evidências de que as comunidades de insetos sejam afetadas negativamente. Outro estudo da Nova Zelândia mostrou que wētā , formigas nativas e lagostins de água doce excretam 1080 dentro de uma a duas semanas. Também há evidências de que 1080 operações aéreas na Nova Zelândia podem beneficiar espécies de invertebrados. Tanto gambás quanto ratos são uma séria ameaça aos invertebrados endêmicos na Nova Zelândia, onde cerca de 90 por cento das aranhas e insetos são endêmicos e evoluíram sem mamíferos predadores. Em um estudo sobre a dieta de gambás rabo-de-escova, 47,5% das fezes de gambá examinadas entre janeiro de 1979 e junho de 1983 continham invertebrados, principalmente insetos. Um gambá pode comer até 60 caramujos nativos ameaçados de extinção ( Powelliphanta spp.) Em uma noite.

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos