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| 名前 | |
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| 推奨IUPAC名
S -[(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロ-2H-イソインドール-2-イル)メチル] O , O -ジメチルホスホロチオエート | |
| その他の名前
フォスメット
デセムチオン イミダチオン イミダン フタロホス | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.010.899 |
| ケッグ |
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PubChem CID
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| ユニイ |
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CompToxダッシュボード （EPA）
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| プロパティ | |
| C 11 H 12 N O 4 P S 2 | |
| モル質量 | 317.31 g·mol −1 |
| 外観 | 白色からオフホワイト色の結晶 |
| 密度 | 1.03 g/cm 3 |
| 融点 | 72℃（162℉; 345K） |
| 沸点 | 100℃以上で分解する |
| 薬理学 | |
| QP53AF06 ( WHO ) QP53BB03 ( WHO ) | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
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ホスメットは、フタルイミド誘導体をベースとした非全身性有機リン系 殺虫剤で、植物および動物に使用されます。主にリンゴのコドリンガの防除に使用されますが、アブラムシ、吸盤類、ダニ、ミバエの防除にも、果樹、観賞用植物、ブドウ樹など、 幅広い植物に使用されています。[2 ]
歴史
ホスメットの最初の使用登録は1966年にアメリカ合衆国で行われ、果樹（リンゴ、ナシ、モモ）やナッツ類（アーモンド、クルミ）を含む様々な作物に、コドリンガ、ハマキムシなどの様々な害虫の駆除剤として使用されました。また、牛、豚、犬へのシラミ、ノミ、ダニ駆除剤としての使用も登録されています。また、家庭でも樹木、灌木、低木に使用することができます。ホスメットは世界中で使用されています。[3]
構造と反応性
ホスメットは、フタルイミドと2つのメチル基を有するジチオリン酸エステルからなる有機リン酸塩です。ベンゼン環にイミドが結合し、さらにイミドがジチオリン酸に結合した構造です。
合成
ホスメットは、 N-クロロメチルフタルイミドとジメチルジチオリン酸との反応によって生成される。前者は、フタルイミドとホルムアルデヒドおよび塩化水素との反応によっても得られる。また、フタルイミドとホルムアルデヒドとの縮合反応後、得られた塩化物をジメチルホスホロジチオ酸ナトリウムと反応させてホスメットを得ることもできる。[4]
作用機序
有機リン化合物であるホスメットは、擬似コリンエステラーゼおよびアセチルコリンエステラーゼ（AChE）を競合的に阻害し、アセチルコリンの加水分解と不活性化を阻害します。AChE酵素に対するホスメットの阻害作用は、体内のアセチルコリンの病的な過剰につながります。[5] アセチルコリンは神経接合部に蓄積し、交感神経系、副交感神経系、末梢神経系、および一部の中枢神経系に機能不全を引き起こします。コリン作動性過剰の臨床症状が現れることがあります。[6] [7]阻害のメカニズムは、ホスメットがアセチルコリンのエステル部分に結合する酵素の活性部位を阻害することにあります。[6]
コリンエステラーゼ阻害の兆候がある場合は、アトロピンとプラリドキシムが解毒剤として作用し、併用投与することができる。[7] [8]
生体変換
吸収
ホスメットの体内吸収は、ラットを用いた生体実験に基づくと迅速であり、投与後24時間以内にほぼ完全に吸収（84.4%）されます。投与後0.5時間で、血中および血漿中の最高濃度が観察されました。ホスメットの排泄は2段階で起こります。第1段階は化合物の組織への分布に対応し、半減期は0.2～6時間と観測されています。第2段階は化合物の直接排泄に対応し、半減期は41～1543時間と、はるかに長くなります。[9]
分布
化合物の分布は、投与量ごとに様々な組織で観察・分析できます。最も高い活性を示す部位は肝臓と全血で見られ、主要な代謝プロセスが起こる場所です。化合物の活性が最も低い部位は、個人の骨と脂肪で観察されます。[9]
排泄
ホスメットの主な排泄経路は尿または糞便であり、尿中には70%以上が排泄され、糞便中には約4.5%から9.9%が排泄されます。12時間後までに、放射能の50%以上が動物体から除去されたことが確認できます。また、動物に投与された用量と化合物および放射能の排泄量との間にも相関関係があるようです。生きた動物を用いた研究では、高用量では低用量よりも化合物の排泄が著しく遅くなることが観察されています。逆に、反復曝露よりも急性曝露の方が放射能が高くなると報告されています。[9]
代謝
ホスメットの代謝においては、尿中に排泄される2つの主要な代謝物、N- (メチルスルフィニルメチル)-フタルアミド酸（U3）とN-メチルスルホニルメチル)-フタルアミド酸（U6）が存在します。この化合物は、チオホスホリル加水分解、S-メチル化、フタルアミド環の加水分解によるフタルアミド酸への変換など、一連の様々な化学反応を受けます。この反応は、FAD含有モノオキシゲナーゼによる硫黄のスルホキシド化によって、スルホキシド（U3）またはスルホン（U6）に変換されます。さらに、ラットとゴキブリの糞便および尿を用いた生体実験では、ホスメットが肝臓で代謝され、ホスメットオキソンに酸化されることが示されました。このことは、ラット肝ミクロソームを用いたin vitro試験によってさらに検証されています。この試験では、C-ホスメットを当該ミクロソームとインキュベートし、化合物の代謝を確認しました。この代謝産物は、U3およびU6代謝物とともにホスメットの酸素類似体であるホスメットオキソンです。[9]
副作用
有機リン系殺虫剤は最も広く使用されており、致死的な中毒事故に最も多く関与しています。皮膚から吸収される可能性があり、そのような曝露による偶発的な中毒事例も報告されています。また、食品への殺虫剤の偶発的な汚染も考えられます。
ホスメットの副作用はコリンエステラーゼ阻害によって引き起こされます。急性中毒は制御不能な筋肉運動を引き起こします。重症の場合、痙攣、呼吸抑制を引き起こし、治療せずに放置すると死に至ることもあります。[10]
農家を対象に殺虫剤への曝露を評価した疫学研究では、ホスメットを動物に散布した農家は測定可能な曝露量を示したものの、そのレベルは他の農薬散布で観察されたレベルよりも低かったことが示された。吸入曝露は、主に手から摂取される経皮曝露と比較すると軽微であった。衣服、特に手袋は、曝露から十分に保護する効果があった。[11]
アセチルコリンが蓄積すると、アセチルコリンのムスカリン作用、ニコチン作用、中枢神経系作用を模倣した症状を引き起こします。
ムスカリン様作用の徴候および症状は、胸の圧迫感、気管支収縮、徐脈、瞳孔の収縮です。唾液分泌、流涙、発汗が増加し、蠕動運動も亢進するため、吐き気、嘔吐、下痢が起こります。
ニコチン様症状は、骨格筋および神経節の運動神経終末におけるアセチルコリンの蓄積によって引き起こされます。その結果、疲労感、不随意のけいれん、筋力低下が起こり、呼吸筋に影響を及ぼす可能性があります。
中枢神経系におけるアセチルコリンの蓄積は、緊張、不安、運動失調、痙攣、落ち着きのなさ、不眠症、昏睡など、さまざまな徴候や症状を引き起こします。[6]
処理
有機リン化合物による中毒は治療可能であり、急性症状を緩和することができます。
プラリドキシムはアセチルコリンエステラーゼの再生に投与することができます。プラリドキシムは酵素中のセリン水酸基の代わりに作用し、有機リン残基と複合体を形成します。中毒後速やかに投与する必要があります。さらに、アセチルコリンの蓄積による生理学的影響は、アトロピンの投与によって拮抗することができます。
アトロピンとプラリドキシムを併用すると、どちらか一方を単独で使用した場合よりも相乗効果が得られます。[6]
毒性
ホスメットは中程度の毒性を持つ化合物であり、EPA毒性クラスIIに分類されます。[2]
ホスメットは生殖毒性を示さず、催奇形性も示さない可能性が高いが、入手可能なデータではホスメットの発がん性について確固たる結論を導き出すには不十分である。ホスメットの主な標的臓器は神経系である。[2]
EPA は、ホスメットのリスク評価に暴露マージン (MOE) アプローチを使用し、ホスメットの MOE が 100 以上になる懸念はほとんどない、あるいは全くないと判断しました。EPA が懸念する主な毒性エンドポイントは、コリンエステラーゼ阻害であり、これは有機リン中毒の一般的な毒性作用です。
ホスメットのヒトへの影響に関するデータは多くありませんが、ラットでは経口暴露によるLD50が113～160 mg/kg、皮膚暴露によるLD50が3160～4640 mg/kgであることが確認されています。[12]下の表は、ラットにおける短期および長期暴露における無毒性量（NOAEL）と最小毒性量（LOAEL）を示しています。 [13]
| ノアエル | ロアエル | |
| 短期 | 15 mg/kg/日 | 22.5 mg/kg/日 |
| 長期的 | 1.1 mg/kg/日 | 1.8 mg/kg/日 |
胎児の健康
ホスメット（およびその他の有機リン系／塩素系殺虫剤）の胎盤への影響に関する研究では、ホスメットが胎盤に入り、胎児に移行することが明らかになっています。[14]さらに、この化合物は核内のPI 4-キナーゼ活性を低下させるものの、膜PI 4-キナーゼには影響を与えないことが示されています。[15] PI 4-キナーゼ活性への影響は、4-ホスホイノシチドによって制御される様々なプロセスに悪影響を及ぼすことを示唆しています。しかしながら、ホスメットおよびその他の有機リン系殺虫剤が胎盤の生理病理に及ぼす影響については、さらなる研究が必要です。
試験管内研究では、ホスメットが酸化ストレスを介して栄養芽細胞のアポトーシスを誘導することが示されている。[16]
内分泌系
エストロゲン
ホスメットはアロマターゼ阻害アッセイで肯定的な結果を示し、ホスメットがアロマターゼ活性を低下させることを示しています。
アンドロゲン
ホスメットはアンドロゲン受容体結合アッセイで陽性の結果を示し、これはホスメットがアンドロゲン受容体に結合することを示しています。
アロマターゼ阻害とアンドロゲン受容体結合の生理学的効果を明らかにするには、さらなる研究が必要です。
安全性
ホスメットは、米国の緊急時計画リストに掲載されている極めて危険な物質です。ミツバチにとって非常に有毒です。[2]
吸入したり皮膚から吸収されると致命的となる可能性がある。 [7]
米国EPAは、食品や水を介した急性の食物リスクについては懸念を示していない。しかしながら、混合、取り扱い、積載などを通じてホスメットに接触する作業員が吸入または経皮曝露のリスクにさらされる可能性については懸念がある。[13]
ホスメットは最近、その有害な影響が理由として挙げられているが、環境悪化に対する真の影響はまだ分析中である[17]。
参考文献
- ^ 「Phosmet Safety Card」。2006年9月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年8月6日閲覧。
- ^ abcd "Phosmet". EXTOXNET . 1996. 2006年8月6日閲覧。
- ^ 環境保護庁 (2006).ホスメットの再登録資格決定ワシントンD.C.: 予防・農薬・有害物質局
- ^ フランツ・ミュラー、ハンス・ピーター・ストライベルト、サリーム・ファルーク (2009). 「殺ダニ剤」.ウルマン工業化学百科事典. アメリカ癌協会. doi :10.1002/14356007.a01_017.pub2. ISBN 978-3527306732。
- ^ 「有機リン系殺虫剤に関するよくある質問」国立環境衛生センター、CDC 。 2018年3月23日閲覧。
- ^ abcd Timbrell, John A. (2009).生化学毒性学の原理（第4版）. ニューヨーク: Informa Healthcare. ISBN 9780849373022. OCLC 243818515。
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- ^ abcd 「Phosmet の CHL レポート」(PDF)。
- ^ 「コリンエステラーゼ阻害」pmep.cce.cornell.edu . 2018年3月23日閲覧。
- ^ Stewart, PA; Fears, T.; Kross, B.; Ogilvie, L.; Blair, A. (1999年2月). 「豚用殺虫剤ホスメットへの農家の曝露」. Scandinavian Journal of Work, Environment & Health . 25 (1): 33– 38. doi : 10.5271/sjweh.380 . ISSN 0355-3140. PMID 10204668.
- ^ "EXTOXNET PIP - PHOSMET". extoxnet.orst.edu . 2024年3月14日閲覧。
- ^ ab 環境保護庁 (2007). 9つのホスメットの「期間限定」用途に関する再登録決定ワシントンD.C.: 予防・農薬・有害物質局
- ^ Waliszewski, SM; Aguirre, AA; Infanzón, RM; Siliceo, J. (2000年9月). 「残留性有機塩素系農薬の胎盤を介した胎児へのキャリーオーバー」. Salud Publica de Mexico . 42 (5): 384– 390. doi : 10.1590/s0036-36342000000500003 . ISSN 0036-3634. PMID 11125622.
- ^ Souza, María S.; Magnarelli de Potas, Gladis; Pechén de D'Angelo, Ana M. (2004). 「有機リン系および有機塩素系農薬はヒト胎盤ホスホイノシチド代謝およびPI-4キナーゼ活性に影響を与える」. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology . 18 (1): 30– 36. doi :10.1002/jbt.20003. ISSN 1095-6670. PMID 14994277. S2CID 43310772.
- ^ ギニャス、ナタリア;レナ、ヴィヴィアナ。ジェンティ・ライモンディ、スザナ。バージニア州リベロ。マグナレッリ、グラディス（2012 年 4 月）。 「有機リン系殺虫剤であるホスメットおよびクロルピリホスの栄養膜 JEG-3 細胞死、増殖および炎症性分子の産生に対する影響」。試験管内毒性学。26 (3): 406–413。書誌コード:2012ToxVi..26..406G。土井：10.1016/j.tiv.2012.01.003。ISSN 1879-3177。PMID 22265773。
- ^ K Al Rawas, Hisham; Al Mawla, Reem; Pham, Thi Yen Nhi; Truong, Dinh Hieu; Nguyen, Thi Le Anh; Taamalli, Sonia; Ribaucour, Marc; El Bakali, Abderrahman; Černušák, Ivan; Dao, Duy Quang; Louis, Florent (2023-12-13). 「ガスおよび水中のHO˙ラジカルによって開始されるホスメット殺虫剤の環境酸化に関する新たな知見 - 理論的研究」. Environmental Science: Processes & Impacts . 25 (12): 2042– 2056. doi :10.1039/d3em00325f. ISSN 2050-7895. PMID 37850503.
外部リンク
- 農薬特性データベース（PPDB）のホスメット
