ORGANOCLORADOS

7/17/2019 ORGANOCLORADOS

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ORGANOCLORADOSRodríguez Maciel J. Concepción, Ph. D

Instituto de fitosanidad, Colegio de [email protected]

El desarrollo de estos compuestos se inicia en 1943 con la comercialización del

DDT para el control de enfermedades transmitidas por vectores en humanos.

El uso de los organoclorados cambió totalmente la filosofía del combate de plagasdebido a los siguientes factores

Elevada efectividad biológica

!acilidad de uso

"a#o costo

E$celente disponibilidad

%os insecticidas organoclorados se caracterizan por la presencia de &tomos decloro' hidrógeno' carbono ( ocasionalmente o$ígeno.

)in embargo' esa sola característica no constitu(e un atributo para catalogarlosdentro de la categoría de organoclorados. *lgunos insecticidas organofosforados'carbamatos ( piretroides tambi+n poseen &tomos de cloro ( no se les puedecatalogar dentro de este grupo. ,or consiguiente' tambi+n deben poseer' en líneasgenerales' las siguientes características

*ltamente solubles en grasas animales ( vegetales

-u( ba#a solubilidad en agua

"a#a presión de vapor poco vol&tiles/

0esistentes a la acción de factores abióticos radiación solar'temperatura' humedad' etc./

Elevada estabilidad uímica poco vulnerable a la acción delmetabolismo animal o vegetal./

Tienen la propiedad de bioacumularse

En general se consideran de elevada to$icidad crónica.

%os insecticidas organoclorados se dividen en

DDT ( an&logos

"2 ( an&logos

iclodienos

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mailto:[email protected]

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l 5 ll

2

l

6

2)64

26/l

2

C l

l

l

l

lorobenceno loral

DDT

DDT Y ANÁLOGOS

%a palabra DDT se deriva del nombre uímico incorrecto/ dicloro difenil tricloroetano.)u nombre correcto es ' 7bis ρ7clorofenil/ 1' 1'17tricloroetano.

%o preparó por primera vez 6tto 8eidler estudiante alem&n de doctorado en uímica/

en 1:4.

%as propiedades insecticidas del DDT se descubrieron en 1939 ;< a=os m&s tarde/por el Dr. ,aul ->ller' investigador de la compa=ía suiza ?eig(. Este investigador obtuvo el premio @obel de -edicina por la aportación al combate de la malaria.

Andustrialmente se obtiene por condensación del cloral ( el clorobenceno en presenciade &cido sulfBrico concentrado. omo producto de la reacción se obtiene una mezclade isómeros con

C del isómero p, p´

C del isómero o, p´

Trazas del isómero o, o´

)olamente el isómero p, p´ tiene propiedades insecticidas significativas.

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C ClCl

!

C Cl

Cl

Cl



El DDT es pr&cticamente insoluble en agua' poco vol&til' ba#a sensibilidad a laluz ultravioleta. )e ha observado ue su to$icidad disminu(e con latemperatura.

El DDT se ha utilizado para el combate de una amplia variedad de plagasagrícolas' forestales' pecuarias ( vectores de enfermedades al ser humano.

ombate de la malaria' enfermedad transmitida por especies de mosuitos delg+nero Anopheles spp ( causada por un protozoario Plasmodium vivax,Pasmodium falciparum ( Plasmodium ovale/. Entre 1933 ( 193< sepresentaron' en promedio' 1CC millones de casos de malaria por a=o (morían :<C' CCC personas. En la Andia' el promedio de vida era de 3 a=ospara 194. En )ri %ana ocurrieron millones de casos de malaria en 194;.En 19<< la 6-) decretó la implementación del ,06?0*-* DEE00*DA*AF@ DE %* -*%*0A*' utilizando como herramienta fundamentalal DDT. ,roducto del uso del DDT' en )ri %ana se presentaron 11C casos en19;1.

!iebre amarilla' enfermedad causada por un virus ( transmitida por unculicido' Aedes aegypti.

,este bubónica' enfermedad de origen bacteriano transmitida por la pulga dela rata oriental enopsylla cheopis.

Tifus' ricettsia transmitida por el pio#o' Pediculus humanus.

-al de chagas' protozoario' transmitido por varias especies de triatominos.

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Isómero: moléculas que tienen la misma fórmula, pero diferentes

propiedades. A pesar de que algunos isómeros contienen exactamente el mismo tipo y número de átomos, el arreglo de dichos átomos difiere y en

consecuencia presentan propiedades diferentes. Existen dos tipos

principales de isomerismo:isomerismo estructural

contienen el mismotipo y arreglo de átomos, pero difieren en uno o más enlaces! y

estereoisomerismotodos los enlaces son iguales, pero difieren en el



)e desarrolló una amplia investigación para sustituir a los insecticidas comBnmenteutilizados como la rotenona ( las piretrinas. %a sustitución era necesaria tambi+n por laparticipación de Gapón en la )egunda ?uerra -undial' la cual #unto con las Aslas del

,acífico eran los principales proveedores de insecticidas org&nicos de origen natural.

En 194 se introdu#o como insecticida agrícola para el control de plagas de la papa (otros cultivos en el estado de olorado EH*/. ,osteriormente' el DDT se utilizó parael combate de una amplia variedad de plagas agrícolas. ,ronto se convirtió en elinsecticida m&s ampliamente utilizado en el mundo debido a su estabilidad'persistencia' ba#o costo de fabricación' ( ba#a to$icidad aguda para mamíferos D%<C

oral aguda I 3CC mgJg/.

)e prohibió en EH* en el a=o de 19:3 debido a ue se bioacumula en las cadenastróficas.

%as plagas desarrollaron resistencia al DDT

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"igura #. $so de DD% en pol&o '()*CID+ para elcontrol de tifus en fganist-n '!*+



MODO DE ACCIÓN

-antiene los canales de sodio abiertos m&s tiempo de lo normal

!uente hapman 19

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!HE@TE hapman 19

!HE@TE hapman 19

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, o t e n c i a l d e a c c i ó n a t r a v + s d e l a m e m b r a n a . - v /

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ambios de diferencia en potencial a trav+s de la membrana de un a$ón' durante el paso de un impulsonervioso

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ambios de diferencia en potencial a trav+s de la membrana de un a$ón' durante el paso de un impulsonervioso

0egiónrefractaria

0egiónactiva

0egión dereposo

-embrananerviosa

Dirección del impulso

!lu#o de corrienteEn un circuito local



%a concentración de iones dentro ( fuera del a$ón difiere a pesar de ue la membranaes permeable. El sodio es e$pulsado continuamente fuera del a$ón de tal manera uesu concentración dentro de +ste es mucho m&s ba#a ue en el e$terior ( estemovimiento esta ligado al ingreso de iones de potasio. El movimiento iónico esta

fuertemente influenciado por aniones org&nicos grandes incapaces de salir del a$ón (el euilibrio de Donan se establece a trav+s de la membrana con altasconcentraciones de potasio dentro del a$ón ( altas concentraciones de cloro afuera de+ste. En consecuencia el a$ón' cuando esta en reposo' permanece cargadonegativamente respecto al e$terior ( a esta fase se le llama potencial de reposo 7:CmK/.

El potencial de acción es constante en su amplitud ( se origina por la despolarizaciónde la membrana asociada con cambios en su permeabilidad.

uando un impulso llega' se produce un peue=o pero marcado cambio en lapermeabilidad al sodio. omo resultado' el sodio flu(e hacia dentro del a$ón en contra

del gradiente de concentración. )e produce un incremento notable en la carga interior de la membrana llegando a C71CC mK/' lo ue se llama fase de elevación.

El periodo de permeabilidad del sodio es mu( peue=o' ( es seguido por un periodo depermeabilidad del potasio. omo resultado' el potasio sale de la membrana'produciendo una carga negativa en el interior de la membrana. * esto se le llama fasede caída. %a duración total del potencial de acción es de uno o dos milisegundos.

En la fase de caída' la carga negativa en el interior de la membrana se va m&s all& delvalor del potencial de reposo debido a la alta permeabilidad del potasio.

,osteriormente se presenta una fase negativa postpotencial debido a ue el potasio' el

cual fue liberado en la fase de caída' se acumula #usto afuera de la membrana a$onal.%a fase negativa postpotencial dura varios milisegundos ( finalmente regresa a suestado normal.

Despu+s del potencial de acción' la composición iónica dentro del a$ón esta alterada.%a concentración de sodio es mu( alta ( la concentración de potasio es ba#a. %abomba de sodio saca a los iones de sodio' probablemente en este proceso tambi+n seintercambia el potasio.

@ormalmente la estimulación nerviosa no da origen a la producción de un estímulonervioso' sino de muchos. En presencia de un potencial de acción' no puede enviarseotro impulso nervioso hasta ue la membrana se ha(a recuperado.

LA IMPOSIBILIDAD DEL DDT PARA MANTENER LOS CANALES DE SODIOABIERTOS MÁS TIEMPO DE LO NORMAL HA DADO LUGAR A UN MECANISMODE RESISTENCIA CONOCIDO COMO INSENSIBILIDAD NERVIOSA O KDR (knockdown r!"!#$nc% Y A&ECTA AL DDT Y A LOS PIRETROIDES'

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DA6!6%insectos ( microorganismos/

D",insectos/

DDEinsectos ( mamíferos/

-!6

-!6

DDT 7 asa

DDT

METABOLISMO DEL DDT

El metabolismo de una sustancia puede alterar sus propiedades tó$icasincrement&ndolas o disminu(+ndolas/. uando la to$icidad del metabolito es superior a la

de la mol+cula parental' se produce lo ue se llama activación. En caso contrario sepresenta la inactivación' ue dependiendo de su magnitud se puede constituir en unmecanismo de resistencia metabólico.

%as enzimas 6$idasas de !unción -i$ta -!6/ ( la DDT7asa #uegan un papelimportante en el metabolismo del DDT ( se constitu(en como mecanismos deresistencia metabólicos a este compuesto.

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BENCENO Y RELATIVOS

)l /enceno es un anillo de seis car/onos 'C0!0+ 1 el primero de sus deri&ados usados

como insecticida fue el 2!C 'heaclorocicloheano+, 3ue fue descu/ierto en #456,

pero sus propiedades insecticidas fueron e&aluadas en #789.

)l 2!C es un /enceno clorinado 3ue puede tener &arios isómeros:

o lfa

o 2eta

o ;amma

o Delta

o )psilon

<olo el isómero gamma tiene propiedades insecticidas 'lindano+

)n una mezcla normal de 2!C, el isómero gamma representa alrededor del #5= del

total.

De/ido a 3ue el isómero gamma tiene propiedades insecticidas, se desarrollaron

m>todos para purificarlo 1 o/tenerlo a concentraciones del 77=. )ste isómero presenta

poco o nada de olor.

De/ido a 3ue el lindano es inodoro 1 tiene alta &olatilidad, se le asignó un uso

dom>stico en forma de pastillas 3ue se coloca/an cerca de los focos el>ctricos o en

pe3ue?os &aporizadores pegados a la pared. Desafortunadamente pro&oca anemia en la

sangre.

ctan como antagonistas de los receptores de ;2 '-cido γ amino/utírico+

El pentaclorofenol es otro de los relati&os del /enceno 1 tu&o aplicaciones mltiples

para proteger madera contra insectos /arrenadores, como funguicida de postes de

tel>fono, como defoliante. )l PC" se &endió como una sal de sodio.

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Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl



)l PC" desnaturaliza 1 precipita proteínas celulares, ocasionando la muerte de las

c>lulas.

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*(aCl

Cl Cl

ClCl

<al de sodio

*!Cl

Cl Cl

ClCl

Pentaclorofenol



ll

ll

l l

CICLODIENOS

<e les llama ciclodienos de/ido a 3ue su grupo 3uímico precursor es el

heaclorociclopentadieno, el cual contiene un anillo cíclico 1 dos do/les ligaduras.Compuestos de esta naturaleza se unen mediante la reacción de DI)A< B AD)R<,

3ue son dos 3uímicos 3ue descu/rieron este tipo de síntesis 3uímica. )l dieldrín 1 el

aldrín fueron nom/rados en honor a los citados especialistas.

Aa 3uímica 1 nomenclatura de los ciclodienos es complicada, pero es de inter>s

conocer 3ue poseen dos puentes de metano: uno localizado en el anillo clorinado 1 otro

en el anillo no clorinado.

De/ido a 3ue los puentes de metano pueden estar do/lados hacia fuera ')*+ o hacia

adentro ')(D*+, de la estructura molecular, se definen lo 3ue se llaman

estereoisómeros.

Referente a la estructura 3uímica anterior:

o DI)ADRI(: endo Beo

o )(DRI(: endo B endo

Aos ciclodienos se desarrollaron en la segunda guerra mundial, un poco despu>s del

DD% '#77+ 1 del 2!C '#789+.

)n general, los ciclodienos son persistentes en el suelo 1 se usaron contra lar&as

rizófagas. Aos residuos, con frecuencia, persisten an despu>s de la cosecha.

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*

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl5



)l ma1or impacto de los ciclodienos fue la protección de estructuras de madera 'casas,

postes, etc+ contra termitas, pues su efecto puede durar 9 a?os.

lgunos de los ciclodienos m-s conocidos son: clordano, aldrin, dieldrín, heptacloro,

endrín, mire, endosulfan.

)n el -rea del <oconusco, el cafeto se culti&a desde los 899, hasta los #99 msnmm 1

uno de los pro/lemas entomológicos m-s fuertes es la /roca del cafeto. Aa &ariación

en temperatura oscila entre 57 1 9EC en las partes /aFas 1 es de alrededor de 5EC en

las partes altas. )l endosulfan es m-s efecti&o en las partes /aFas, donde latemperatura es m-s alta.

ctan como antagonistas de los receptores de ;2

)l dieldrín disminu1e el contenido de &itamina en el higado.

Metabolismo de los ciclodienos:

a+ hidroilación alif-tica:

/+ )poidación:

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<* Cl5

Cl

Cl

Cl

Cl

*

*

)ndosulfan

C! C*!

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*

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