Карбендазим

CAS номер: 10605-21-7
Брутто формула: C9H9N3O2
Внешний вид: белый порошок.
Химическое название и синонимы: Carbendazim, Methyl 2-benzimidazolecarbamate; 1H-Benzimidazole-2-carbamic acid methyl ester; 2-Benzimidazolecarbamic acid methyl ester; 2-(Carbomethoxyamino)benzimidazole; BCM.
Физико-химические свойства:
Молекулярный вес 191.19 г/моль
Температура плавления 302-307 ºC
Растворимость в воде <0,1 г / 100 мл при 21 ºC
Опасные продукты разложения: угарный газ, окись углерода, оксид азота.
Температура плавления> 300 ° C (> 572 ° F) - горит.
Коэффициент распределения: н-октанол / вода Log Pow: 1,5

Описание:

Карбендазим - представитель класса бензимидазолов, представляющий собой 2-аминобензимидазол, в котором первичная аминогруппа замещена метоксикарбонильной группой. Фунгицид карбендазим контролирует Ascomycetes, Fungi Imperfecti и Basidiomycetes на самых разнообразных сельско-хозяйственных культурах и используется при хранении фруктов после сбора урожая. Карбендазим является одновременно продуктом метаболизма и распада беномила, тиофанат-метил в растениях и окружающей среде.

Метилбензимидазол-2-илкарбамат или карбендазим является одним из производных бензимидазола, который высокотоксичен для определенных групп грибов. Некоторые грибы, принадлежащие к аскомицетам, очень чувствительны, тогда как другие, принадлежащие к оомицетам, устойчивы. Производные бензимидазола, такие как 2- (тиазол-4-ил) бензимидазол (тиабендазол или TBZ) и 2- (2-фурил) бензимидазол (фуберидазол) имеют аналогичный спектр активности, хотя эти соединения менее активны, чем карбендазим.

В сельскохозяйственной практике эти соединения становятся все более важными для борьбы с болезнями растений. В дополнение к высокой токсичности их системное поведение в отношении растений является важным свойством для контроля заболеваний.

Благодаря эффективной транслокации эти соединения могут искоренить установленные инфекции и вылечить растение. Однако вскоре после внедрения в практику производных бензимидазола, которые иногда рассматривались как окончательное решение для борьбы с некоторыми заболеваниями, стали очевидны негативные аспекты. В некоторых случаях легкость контроля была неуспешной, потому что резистентность развивалась в ранее чувствительных грибковых популяциях. Также в лабораторных экспериментах устойчивость могла вызываться мутагенными агентами. Поскольку предполагалось, что производные бензимидазола очень специфичны в действии, ученые заинтересовались этими соединениями не только с точки зрения их фунгицидных аспектов, но и как возможный исследовательский инструмент для изучения физиологии гриба.

Поскольку карбендазим может нарушать гормональную активность животных он запрещен к применению в США и некоторых других странах.

Применение:

Продукты Carbendazim доступны в виде концентратов суспензий (SC), эмульгируемых концентратов (EC) и смачивающихся порошков (WP). Сельскохозяйственные продукты обычно содержат 500 г / л (грамм на литр) карбендазима и утверждены для применения различными наземными методами, такими как опрыскивание (низкий и большой объем), окунание или предпосевная обработка в случае имбиря и сахарного тростника.

Получение:

Карбендазим получают реакцией о-фенилендиамина с метоксикарбонилцианамидом или с метоксикарбонилизоцианиддихлоридом (образованным из хлорида цианогена, фосгена и метанола) в присутствии основания.

Действие на организм:

Карбендазим по своим функциям является противогрибковым препаратом бензимидазола широкого спектра действия с потенциальной антимитотической и противоопухолевой активностью. Хотя точный механизм действия неясен, карбендазим, по-видимому, связывается с неуказанным участком тубулина и подавляет динамику сборки микротрубочек. Это приводит к остановке клеточного цикла в фазе G2 / M и индукции апоптоза.

У самцов крыс после однократного перорального введения 3 мг / кг 66% выводилось с мочой в течение 6 часов. Карбендазим легко усваивается растениями. Одним из продуктов его разложения является 2-аминобензимидазол. Два метаболита карбендазима : метил 5-гидрокси-2-бензимидазолкарбамат (5-HBC) и 2-аминобензимидазол (2-AB) образовались очень быстро / у крыс, которым вводили 12 мг / кг внутривенно. Их пиковые концентрации в печени и почках были через 15 мин после внутривенной инъекции. Неизмененный карбендазим был обнаружен в самых высоких концентрациях в крови. 5-HBC преобладает в органах. 2-AB присутствовал только в незначительных количествах. Степень биодоступности при пероральном введении 14C-карбендазима (12 мг / кг) составила около 85%. Распределение радиоактивности в субклеточных фракциях не было однородным, его самая высокая концентрация была в цитозоле, самая низкая - в микросомах.

Биоцидная активность синтетических соединений бензимидазола была впервые представлена в 1961 году, когда были описаны антигельминтные свойства тиабендазола. Противогрибковые свойства были обнаружены в 1964 году. Системные бензимидазольные фунгициды беномил и фуберидазол были введены в 1968 году. После этого был обнаружен ряд других биологически активных соединений бензимидазола, которые были введены в качестве антигельминтиков, таких как мебендазол, парбендазол и фенбендазол, в качестве фунгицидов - карбендазим, ципендазол, и в качестве противоопухолевого препарата - онкодазол.

Некоторые доказательства указывают на то, что метилбензимидазол-2-илкарбамат (МБК или карбендазим) и некоторые другие производные бензимидазола могут рассматриваться как антимитотические агенты, действующие в качестве токсичных веществ веретена (веретено деления при митозе и мейозе). Макромолекулярный рецептор MBC с тубулиновыми свойствами, по-видимому, присутствует в Aspergillus nidulans и других чувствительных к MBC грибах.

Высокая специфичность механизма действия может также объяснять неспособность карбендазима ингибировать как полимеризацию тубулина головного мозга свиньи in vitro, так и сополимеризацию грибкового тубулина в микротрубочки в гетерологичной сборочной системе с тубулином головного мозга свиньи. Ввиду этого производные бензимидазола могут оказаться ценными инструментами для сравнения биохимических и функциональных свойств тубулина из разных источников. Очистка тубулина в гетерологичной сборочной системе не включала копурификации высокомолекулярных белков, как это обычно наблюдается. Включение грибкового тубулина в микротрубочки может препятствовать их ассоциации со структурами, состоящими из этих белков. Система гетерологичной сборки in vitro может обеспечить новый подход, с помощью которого можно исследовать контроль сборки микротрубочек in vitro и in vivo.

Токсикологические данные: 

Острая токсичность

LD50 перорально крыса - 6400 мг / кг

LD50 кожный путь нанесения - кролик - 8500 мг / кг

Экотоксичность:

Токсичность для рыб LC50 - Oncorhynchus mykiss (радужная форель) - 0,3 мг / л - 96,0 ч

Токсичность для дафнии и других водных беспозвоночных.

EC50 - Daphnia magna (большая дафния) - 0,01 - 0,04 мг / л - 48 ч.