۲- سموم با دوام نسبتا"زیاد: این سموم برای تجزیه شدن به زمانی حدود ۵/۱ سال نیاز دارند و معمولا” تحت شرایط محیطی مانند تغییرات آب و هوایی تغییر چندانی در آن‌ها ایجاد نمی‌کنند. روغن‌های معدنی، Dnoc و برخی قارچ کش‌ها در این گروه قرار دارند.

۳- سموم با دوام متوسط: متوسط زمان لازم برای تجزیه این سموم بین ۶-۱ ماه است. ترکیباتی مانند لیندین و دیمتوآت که قدرت تبخیر شوندگی نسبتا” کمی دارند جزء این گروه می‌باشند. کاربرد این سموم در کشاورزی با رعایت نکاتی نظیر زمان مصرف و دوره کارنس امکان پذیر است.
۴- سموم کم دوام: این دسته از سموم، وقتی با آب مخلوط می‌شود به شدت هیدرولیز می‌شوند به طوری‌که اگر صبح با آب مخلوط شوند و تا پایان روز مصرف نشود هیدرولیز و بی اثر می‌گردد. معمولا"مدت تجزیه این سموم کمتر از یک ماه است. سمومی نظیر دیکلرووس جزء این گروه می‌باشد. دوره کارنس این سم بین ۳-۱ است.(Luque et al., 2012).
۱-۵-۹- طبقه بندی براساس ساختارشیمیایی
۱- ترکیبات معدنی: این ترکیبات در ساختار شیمیایی خود فاقد اتم کربن هستند و به دو گروه عمده تقسیم می‌شوند:
۱-۱ ترکیبات معدنی طبیعی نظیر سموم گوگردی معدنی
۱-۲ ترکیبات معدنی سنتز شده نظیر سموم آرسنیکی، فلوئوره و غیره
۲-ترکیبات آلی: این ترکیبات در ساختار شیمیایی خود فاقد اتم کربن هستند. این ترکیبات نیز به دو گروه تقسیم می‌شوند:
۲-۱ ترکیبات آلی طبیعی مانند روغن‌های طبیعی، سموم گیاهی و غیره
۲-۲ ترکیبات آلی مصنوعی مانند ترکیبات آلی فسفره، پیروتروئیدهای مصنوعی، تیوسیانات‌ها و غیره(Zhang et al., 2011)
۱-۶- آفت کش‌های ارگانوفسفره(آلی فسفره)
بیش از نیم قرن است که به طور گسترده از آفت کش‌های ارگانوفسفره برای مقاصد کشاورزی استفاده می‌شود. بیش از ۳۰۰ نوع مختلف از این آفت کش‌ها را می‌توان در فروشگاه‌ها یافت نمود، که تقریبا” %۴۵ آن‌ها بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. ارگانوفسفره‌ها پر مصرف‌ترین آفت کش و معمول‌ترین علت مسمومیت با حشره کش‌ها در جهان را تشکیل می‌دهند. در این خصوص کافی است بدانیم که آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا(EPA) علت %۸۰ از موارد بستری به خاطر حشره کش‌ها را، مسمومیت با ارگانوفسفره‌ها ذکر کرده است(رسولی کوچه، ۱۳۷۸).ارگانوفسفره‌ها به علت مؤثر بودنشان بیشتر مورد پسند کشاورزان می‌باشند و در طی چند روز پس از به کارگیری تجزیه شده و به طور نسبتا” سریع هیدرولیز می‌گردند، بنابراین در محیط باقی نمی‌مانند در حالی که حشره کش‌های ارگانوکلره مثلDDT بدون تغییر در بافت‌های حیوانات و انسان باقی می‌مانند و در محیط زیست و حیوانات اثرات جانبی دارند.حشره کش‌های فسفره به کلیه سمومی اطلاق می‌شود که در ترکیب خود دارای فسفره هستند. در این گروه، سموم با خاصیت تماسی، گوارشی نفوذی، تدخینی و سیستمیک وجود دارند. منشأ اصلی این سموم اسید فسفریک است. ترکیبات فسفره مخلوطی از الکل‌ها و اسیدهای فسفردار مختلف هستند که آن‌ها را استر می‌نامند، به عبارت دیگر این ترکیبات استر الکل‌های مختلف با اسیدهای فسفره می‌باشند. استرهای فسفر دارای ترکیبات متفاوتی هستند. علاوه بر فسفر، آن‌ها دارای اکسیژن، کربن، گوگرد و ازت بوده و بدین لحاظ دارای مشخصات متفاوتی می‌باشند. خواص سمی این ترکیبات ابتدا توسط دانشمند آلمانی به نام شرادر در سال ۱۹۳۷ کشف شد. ترکیبات فسفره از نظر ساختمان شیمیایی و نحوه اثر شبیه به گازهای عصبی گروه فسفروهالید و فسفروسیانید هستند. برخی از این ترکیبات نظیر سیانیدها به عنوان سموم عصبی معروفند. این ترکیبات اولین بار در جنگ جهانی دوم به صورت مد مورد استفاده قرار گرفتند. یکی از این نوع ترکیبات تابون است که توسط آلمانی‌ها ساخته شد و از خطرناک‌ترین سموم فسفره می‌باشد. علاوه بر این، در طول جنگ جهانی دوم دانشمندان آلمانی به رهبری گرهارد شرادر گازهای سمی دیگری نظیر گاز سارین و سومان را ساختند و آن‌ها را در جنگ مورد استفاده قرار دادند. ترکیبات شیمیایی با خاصیت حشره کشی که در این زمان ساخته شدند از مشتقات اسید فسفریک هستند.بعضی از ارگانوفسفره‌ها به طور مستقیم توکسیک هستند و بعضی دیگر مانند مالاتیون باید در کبد متابولیزه شوند تا فعال شده و توکسیک گردند. ارگانوفسفره‌ها از نظر جذب، نفوذ و تأثیر متفاوت هستند.
راه‌های ورود ارگانوفسفره‌ها به بدن: پوست، دستگاه گوارش(GI)، دستگاه تنفس، غشاهای مخاطی و به ندرت راه تزریق بوده و عمده‌ترین راه‌های جذب مؤثرشان غشاهای ریوی، دستگاه گوارش و پوست می‌باشند. متابولیسم ارگانوفسفره‌ها، کبدی و دفع آن‌ها، کلیوی می‌باشد. افراد بستری شده به خاطر مسمومیت اتفاقی را کشاورزان، کارگران و بچه‌ها تشکیل می‌دهند و در اغلب این موارد، مسمومیت از راه پوست و تنفس ایجاد می‌شود. پیش آگاهی در این افراد به مراتب بهتر از افرادی است که به قصد خودکشی (Suicide) اقدام به مصرف ارگانوفسفره می‌نمایند. در این خصوص به گزارش سال ۱۹۸۷ انجمن آمریکایی مرکز کنترل سموم (AAPCC) اشاره می‌کنیم که حدود ۹۰۳۲ مورد مراجعه به خاطر مسمومیت غیر عمد را ذکر کرده که از این تعداد فقط ۲۶۴۲ نفر بستری شده و فقط ۳ نفر فوت نموده‌اند در حالی که در مورد مسمومیت عمدی میزان مرگ و میر معمولا” بیش از %۱۰ بوده و تقریبا” همه‌ی افراد مسموم بستری می‌گردند(رسولی کوچه، ۱۳۷۸). در یکی از تحقیقاتی که در سال ۸۵ در یکی از بیمارستان‌های کشور انجام پذیرفت از ۱۵۳ بیمار بستری شده به دلیل مسمومیت در این بیمارستان %۱/۷۷ با سموم ارگانوفسفره مسموم شده بودند(کلارک، ۲۰۰۲). در تحقیق دیگری نشان داده شد که در طی یک سال(۱۳۷۵)، ۴۸ مورد مسمومیت با سموم ارگانوفسفره در یکی از بیمارستان‌های شهر بابل به ثبت رسید. بررسی پرونده‌ها نشان می‌دهد که %۹/۴۸ مسمومیت‌ها عمدی و به تقریبا” همگی کشاورز بوده و به طور مستقیم یا غیر مستقیم با سم پاشی باغات و مزارع در ارتباط بوده‌اند(مقدم نیا، ۱۳۷۶). مسمومیت در هر دو نوع آفت کش‌ها ارگانوفسفره‌ها و کاربامات‌ها به وسیله مهار آنزیم استیل کولین استراز(Ache) صورت می‌گیرد که در کاربامات‌ها به طور طبیعی قابل برگشت و در ارگانوفسفره‌ها غیر قابل برگشت است. تترا اتیل پیروفسفات(TEPP) اولین ارگانوفسفره ساخته شده می‌باشد و چون محلول در آب است به طور مستقیم(بدون تبدیل و متابولیت) عمل می کند، لذا جذب و شروع اثر آن به طریق پوستی و خوراکی سریع‌تر از سایر را‌ها می‌باشد. پاراتیون سمی‌ترین حشره کش بعد از تترا اتیل پیروفسفات می‌باشد که مشتق آلی اسید فسفریک است و در فاصله زمانی کوتاهی پس از جنگ جهانی دوم شناخته شد و هم اکنون نیز به عنوان مؤثرترین حشره کش کاربرد دارد. پاراتیون با تبدیل شدن به فرم فعال خود(پاراکسون) اثر می‌گذارند. علائم مسمومیت شدید الی ۲۴ ساعت بعد ظاهر می‌گردد. آفت کش‌های ارگانوفسفره پر مصرف‌ترین و مهم‌ترین گروه از سموم به کار رفته در دفع آفات می‌باشد که برخی از دلایل آن عبارت است از:
- اثرات شدید حشره کشی و کنه کشی دارند .
- طیف تأثیر وسیع بر آفات مختلف(از لحاظ زیست محیطی منطقی نیست)
- سریع‌الأثر بودن و داشتن اثرضربه‌ای شدید
- عدم وجود باقی مانده خطرناک درسیستم‌های بیولوژیکی وطبیعت
- عدم خاصیت تجمعی درچرخه‌های زیست وبافت‌های بدن
- میزان مصرف نسبتا” کم سم در واحد سطح
اعم معایب ترکیبات فسفره عبارتند از:
- سمیت شدید برای انسان و جانوران خونگرم
- اثرات سوء ناشی از طیف اثر وسیع مانند از بین رفتن حشرات مفید
-طغیان آفت و ظهور آفات ثانوی
- بروز مقاومت سریع آفات چند نسلی به این سموم در اثر فشار شدید(رخشانی،۱۳۸۲)
- نا پایدارند، در محیط قلیایی هیدرولیز می‌شوند.
- با ترکیبات قلیایی قابل اختلاط نیستند.
گروه ترک کننده ممکن است از ترکیبات خطی، حلقوی و یا هتروسیکلیک باشد، به علاوه فسفر همیشه به کربن متصل نمی‌شود، بلکه ممکن است به اکسیژن و یا گوگرد متصل شده باشد، بنابراین در این قسمت اتصالات از نوع p-c یا p-ox یا p-sx می‌باشند. این ترکیبات بر روی سیستم عصبی تأثیر گذاشته و سبب بلوکه شدن آنزیم استیل کولین استراز می‌شوند. استیل کولین واسط شیمیایی است که برای انتقال پیام عصبی در ناحیه سیناپس لازم است و پس از انتقال تحریک توسط آنزیم استیل کولین استراز به اسید استیک و کولین تجزیه می‌شود.از آن جایی‌که میل ترکیبی سموم فسفره با آنزیم استیل کولین استراز شدید است و اگر این عمل اتفاق بیوفتد به علت کمبود و یا عدم وجود آنزیم فوق، استیل کولین تجزیه نمی‌گردد و تجمع آن باعث ایجاد عوارض خاص مسمومیت می‌شود، به همین دلیل سموم فسفره را آنتی استیل کولین استراز یا بازدارنده‌ی آنزیم استیل کولین استراز نیز می‌نامند(Kamanyire et al., 2004).
۱-۷- چگونگی ایجاد مسمومیت به وسیله سموم فسفره
ترکیبات ارگانوفسفره از طریق فسفریلاسیون اسید آمینه سرین در جایگاه فعال آنزیم کولین استراز، موجب غیر فعال شدن این آنزیم به صورت غیر قابل برگشت می‌شود. بعد از آن آنزیم استیل کولین استراز دیگر قادر به هیدرولیز استیل کولین نخواهد بود. در نتیجه موجب تجمع استیل کولین در سیناپس‌های سیستم عصبی مرکزی و محیطی و تحریک بیش از حد سیناپس‌های کولینوژیک نیکوتینی و موسکارینی می‌شود. اثرات ناشی از مسمومیت با این ترکیبات بسیار متنوع و پیچیده است. مهم‌ترین عوارض کلینیکی مسمومیت با سموم ارگانوفسفره‌ها ناشی از مهار استیل کولین استراز می‌باشد. اکثر ترکیبات ارگانوفسفره در بدن توسط سیستم سیتوکروم P450 کبدی از طریق دسولفوراسیون اکسیداتیو به متابولیت فعال سمی خود تبدیل می‌گردند(Kamanyire et al., 2004).
۱-۸- راه‌های ورود ارگانوفسفره‌ها به بدن
عمده‌ترین راه‌های جذب مؤثر ارگانوفسفره‌ها غشاهای ریوی، دستگاه گوارش و پوست می‌باشند(سینک و همکاران،۱۹۹۸؛ رسولی کوچه، ۱۳۷۸). مهم‌ترین و معمول‌ترین راه تماس صنعتی با این سموم، آلودگی‌ها و تماس‌های اتفاقی پوست است و بیشتر ترکیباتی که در این دسته قرار می‌گیرند، به سرعت و به آسانی از راه پوست جذب می‌شوند. دومین راه تماس عمده، از راه استنشاق است. از آن جا که آستانه سمیت آن‌ها فاصله زیادی با آستانه کشندگی دارد در نتیجه مسمومیت‌های خطرناک به سرعت و سهولت پیش می‌آید. سموم ارگانوفسفره می‌توانند در حین سم پاشی از طریق پوست، مخاطات، چشم و همچنین به صورت خوراکی و استنشاقی وارد بدن شده و عوارض بسیار مختلفی از جمله تهوع، سرگیجه، سختی تنفس، کهیر در بعضی از قسمت‌های پوست شود. متابولیسم ارگانوفسفره‌ها کبدی و دفع آن‌ها کلیوی می‌باشد. اثرات سموم ارگانوفسفره بر سیستم عصبی، آن‌چنان واضح است که نام عوامل اعصاب بر این سموم اطلاق شده است(Richter et al., 1992)
۱-۹- تقسیم بندی ارگانوفسفره‌ها
۱- ارگانوفسفره‌ها به طرق مختلفی چون ثبات شیمیایی، شدت مسمومیت، دوز کشندگی تقسیم بندی می‌شوند
۱-۱ تقسیم بندی بر اساس ثبات شیمیایی
الف) ترکیبات با ثبات شیمیایی کم: این ترکیبات محلول در آب بوده و تا حدی محلول در روغن‌ها می‌باشند و به محض آماده شدن باید مورد استفاده قرار گیرند. این ترکیبات در مواردی به کار می‌روند که توقع دوام بیشتری نیست. نمونه این ترکیبات عبارتند از: فوسارین، دد و اپ.
ب)ترکیبات با ثبات شیمیایی متوسط(سموم نیمه نفوذی یا نیمه سنتتیک): این ترکیبات به مقدار کم محلول در آب هستند و بیشتر محلول در چربی هستند مانند مالاتیون و دیازینون
ج) ترکیبات شیمیایی با ثبات شیمیایی زیاد(سموم نفوذی و سنتتیک): این ترکیبات حلالیت متوسط در روغن‌ها و حلالیت متوسط یا زیاد در آب دارند که می‌توان به دیمتوات، اکاتین اشاره نمود.
۱-۲ تقسیم بندی بر اساس شدت مسمومیت: بر اساس شدت مسمومیت این سموم را به سه دسته ضعیف، متوسط و خیلی شدید تقسیم بندی می‌کنند. از سمومی که در دسته سموم ضعیف قرار می‌گیرند می‌توان به مالاتیون و دیازینون اشاره نمود. همچنین سمومی مثل کومفوس در دسته سموم متوسط و سمومی چون فوآرات و تترا اتیل پیروفسفات در دسته سموم خیلی شدید قرار می‌گیرند. تقسیم بندی این سموم به سه دسته فوق علاوه بر کمک در تعیین پیش آگاهی مسمومیت در به کارگیری اقدامات درمانی مناسب، پزشک را نیز یاری خواهد نمود.
۱-۳ تقسیم بندی بر اساس دوز کشندگی: یکی دیگر از راه‌های تقسیم بندی بر اساس شدت مسمومیت می‌توان به تقسیم بندی بر اساس دوز کشندگی اشاره نمود .
فاکتورهایی که می‌توانند بر سرعت تجزیه و نیمه عمر یک آفت کش به ویژه آفت کش‌های ارگانوفسفره تأثیر بگذارند شامل:
۱- شیمی آفت کش
۲-خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اسپری‌های اضافه شده به آفت کش
۳-انواع فاکتورهای محیطی(مثل دما، رطوبت، بارندگی و ….)
۴- فاکتورهای مرتبط با گیاه(مثل مومی یا نرمی بافت گیاه و ….)
۵- شرایط خاک(مثل جمعیت میکروبی خاک، رطوبت، دما، pH(Richter et al., 1992)
۱-۱۰- مکانیزم مسمومیت و پدیده پیر شدن
حشره کش‌های ارگانوفسفره به طور غیر قابل برگشت عمل آنزیم استیل کولین استراز را متوقف کرده و باعث تجمع استیل کولین در سیناپس‌های موسکارینی و نیکوتینی می‌شوند که این خود باعث ایجاد علائم موسکارینی و نیکوتینی می‌گردد که در کنار علائم عصبی ناشی از مسمومیت، به عنوان راهنمای تشخیص مسمومیت به کار می‌روند. ارگانوفسفره با کمپلکس شدن به هیدروکسیل سرین در محل Esteruticsite آنزیم کولین استراز عمل نموده و اتم فسفر با پیوند کووالانسی به این محل باند می‌شود. بر عکس هیدرولیز سریع استیل کولین استراز که به طور طبیعی در اعصاب کولینرژنیک بدن انجام می‌گیرد، هیدرولیز آنزیم باند شده به کاربامات‌ها به طور آهسته انجام می‌گیرد و بدتر از آن آنزیم فسفریله شده به واسطه ارگانوفسفره‌ها به سختی با آب واکنش داده و هیدرولیز می‌شود که این موضوع بیانگر علت مهار غیر قابل برگشت پیوند بین استیل کولین استراز با ارگانوفسفره‌ها می‌باشد. بعضی از عوامل شیمیایی همانند اکسیم‌ها مثل داروی پرانیدوکسیم می‌توانند آنزیم باند شده با فسفر را دوباره فعال نمایند و لیکن این فرایند می‌بایست هر چه زودتر انجام گیرد چون آنزیم فسفریله شده ممکن است به مرحله پیر شدن (Aging) برود و دیگر به اکسیم‌ها جواب ندهد. در اثر پدیده پیر شدن، ارگانوفسفره یک گروه آلکیل از دست داده و مبادرت به تشکیل باندهای غیرقابل برگشت و محکمی با آنزیم می‌کند که در این حالت دیگر اکسیم، نخواهد توانست آنزیم را مجددا” فعال نمایند. در ترکیباتی مثل سومان، سارین، و تابون روند پیر شدن به سرعت انجام می‌گیرد و درست به همین خاطر توسط آلمان در جنگ جهانی دوم به عنوان عوامل جنگی به کار گرفته شدند. برای بیان مکانیزم عملکرد ارگانوفسفره‌ها لازم است تا نقش استیل کولین استراز مختصری توضیح داده شود(Glynn, 2006).
۱-۱۱- ترشح استیل کولین به وسیله پایانه‌های عصبی
فیبرهای عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک یکی از دو انتقال‌دهنده سیناپسی، یعنی استیل کولین و نوراپی نفرین را ترشح می‌کنند. به فیبرهایی که استیل کولین را ترشح می‌نمایند کولینرژیک و به فیبرهایی که نوراپی نفرین ترشح می‌کنند آدرنرژیک می‌گویند. (آدرنال یعنی اپی نفرین). در سیتوپلاسم پایانه اکسون تعداد زیادی میتوکندری وجود دارد که عمده منبع انرژی لازم برای سنتز انتقال‌دهنده‌های عصبی استیل کولین را فراهم می‌کند. استیل کولین در حضور آنزیم استیل کولین ترانسفراز، از استیل کوانزیم A و کولین ساخته می‌شود و سپس به درون وزیکول‌های کوچک سیناپسی ویژه خود منتقل می‌شود.در حالت طبیعی حدود ۳۰۰۰۰۰ وزیکول در پایانه‌های هر صفحه حرکتی وجود دارد. هنگامی که وزیکول‌ها استیل کولین را به درون فضای سیناپسی آزاد می‌کند، استیل کولین بلافاصله در درون فضای سیناپسی شروع به فعال کردن گیرنده‌های استیل کولین می کند و به نوبه خود غشای پلاسمایی عضله را تحریک می‌کند و تا زمانی که استیل کولین در فضای سیناپسی وجود دارد، این عمل ادامه می‌یابد. استیل کولین از دو طریق به سرعت حذف می‌شود:
۱- بخش اعظم آن به وسیله آنزیم استیل کولین استراز تخریب می‌گردد.
۲- مقدار کمی از استیل کولین در فضای سیناپسی منتشر می‌شود و بدین ترتیب از محل اثر گذاری روی فیبر عضلانی دور می‌شوند. مدت زمان کوتاهی (حداثر چند میلی ثانیه) که استیل کولین در فضای سیناپس می‌ماند برای تحریک عضلانی کافی است(Glynn, 2006).
۱-۱۲- عملکرد استیل کولین