α-ナフチルチオ尿素
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| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名 ナフタレン-1-イルチオ尿素 | |
| その他の名前 ANTU 1-(1-ナフチル)-2-チオ尿素1-(1-ナフチル)チオ尿素1-ナフチルチオ尿素α-ナフチルチオカルバミド1-(ナフタレン-1-イル)チオ尿素Dirax Anturat Rattrack Smeesana Alrato | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol） | |
| 略語 | アントゥ |
| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.001.552 |
| ケッグ |
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PubChem CID | |
| 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 10 N 2 S | |
| モル質量 | 202.28 g·mol −1 |
| 外観 | 白色の固体、[ 1 ]アルコールから柱状に結晶化する[ 2 ]無色の固体。白色。[ 3 ]白色の結晶性または灰色の粉末。[ 4 ] |
| 融点 | 197.8 °C (388.0 °F; 470.9 K) |
| 沸点 | 分解する |
| 600 mg/L | |
| 他の溶媒への 溶解性 | 2.43 g/100mL（アセトン）8.6 g/100mL（トリエチレングリコール）[ 2 ] |
| ログP | 1.65 [ 5 ] |
| 蒸気圧 | 6.6·10 −6 mmHg [ 6 ] |
ヘンリーの法則定数 （k H） | 8.51・10 -9 atm-cu m/mol [ 6 ] |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険 | 有毒 |
| NFPA 704（ファイアダイヤモンド） | |
| 引火点 | 不燃性[ 1 ] |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50（中間投与量） | 0.38 mg/kg（イヌ、経口）6 mg/kg（ラット、経口）4250 mg/kg（サル、経口）5 mg/kg（マウス、経口）[ 7 ] |
| NIOSH（米国健康曝露限界）： | |
PEL（許可） | TWA 0.3 mg/m 3 [ 1 ] |
REL（推奨） | TWA 0.3 mg/m 3 [ 1 ] |
IDLH（差し迫った危険） | 100 mg/m 3 [ 1 ] |
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。 | |
α-ナフチルチオ尿素（ANTU）は、化学式C 10 H 7 NHC(S)NH 2で表される有機硫黄化合物です。白色の結晶性粉末ですが、市販品はオフホワイトの場合があります。[ 3 ] [ 2 ] [ 4 ]殺鼠剤 として使用され、それ自体かなり毒性があります。ナフチルチオ尿素は、適切なタンパク質または炭水化物を豊富に含む材料に10%の活性ベイト剤、および20%の追跡粉末として入手可能です。[ 8 ]
合成
他のチオ尿素と同様に、ANTUはいくつかの方法で製造できます。通常の方法は、 1-ナフチルアミン塩酸塩とチオシアン酸アンモニウムの反応です。[ 9 ]
- [C 10 H 7 NH 3 ]Cl + NH 4 SCN → C 10 H 7 NHC(S)NH 2 + NH 3 + HCl
1-ナフチルイソチオシアネートとアンモニアの反応によって生成されます。
- C 10 H 7 NCS + NH 3 → C 10 H 7 NHC(S)NH 2
作用機序
ANTUは、肝臓で短寿命の活性代謝物に変換されるため、肺細胞に特異的な毒性を示します。ANTUが直接作用するわけではありません。この損傷は肺毛細血管と細静脈の内皮に集中し、肺血管の内皮に不可逆的な隙間を形成します。この損傷は肺水腫につながる可能性があります。ANTU中毒の血漿では、炭素とフェリチンが肺毛細血管の厚い部分の隙間から肺の間質組織に漏れ出します[ 10 ]。
毒性
α-ナフチルチオ尿素は、吸入、経口摂取、または皮膚接触により毒性を示しますが、中毒は遅延して発現する場合があります。米国国立労働安全衛生研究所（NIOSH）によると、職場における推奨空気曝露限界は、10時間勤務あたり平均0.3 mg/m 3です。100 mg/m 3への曝露は、生命と健康に直ちに危険をもたらします。ヒトにおける致死量は約4 g/kgです。[ 11 ]
これは、米国緊急事態計画およびコミュニティの知る権利法（42 USC 11002）第302条で定義されているように、米国では非常に危険な物質に分類されており、大量に製造、保管、または使用する施設には厳しい報告義務が課せられています。[ 12 ]
動物への影響
体重1kgあたり3mgの経口投与では、曝露されたラットの50%が死亡し（LD50）、例えばサル（体重1kgあたり4000mg）と比較して非常に高い選択性を示しています。[ 13 ]しかし、他の研究では、イヌに対してはるかに高い有効性を示しています（LD50は0.38mg /kg）。[ 14 ]
ANTU 5 mg/kg投与によるラットの死亡率は、アリルチオ尿素、イソプロピルチオ尿素、エチレンチオ尿素、またはエチリデンチオ尿素をANTUと同時に投与すると低下する。[ 15 ]スーパーオキシドディスムターゼ、カタラーゼ、ジメチルスルホキシドはいずれもANTUによる肺損傷を防御する（ただし、結果は多様である）。これは、 OHラジカルがこの種の肺損傷の原因であることを示唆している。好中球が減少している場合、または急性投与された場合、ヒドロキシ尿素を2日間投与してもANTU損傷を阻害しない。イブプロフェンがANTU損傷を阻害したことから、シクロオキシゲナーゼ経路がフリーラジカルを生成する可能性がある。 [ 16 ]
| 生物 | テストの種類 | ルート | 報告された線量 |
|---|---|---|---|
| 猫[ 17 ] | LD50 | オーラル | 500 mg/kg |
| 鶏肉[ 17 ] | LD50 | 腹腔内 | 2500 mg/kg |
| 鶏肉[ 17 ] | LD50 | オーラル | 4250 mg/kg |
| 鶏肉[ 18 ] | LD50 | 報告されていない | 700 mg/kg |
| 犬[ 17 ] | LD50 | 腹腔内 | 16 mg/kg |
| 犬[ 19 ] | LD50 | オーラル | 0.38 mg/kg |
| モルモット[ 17 ] | LD50 | 腹腔内 | 350 mg/kg |
| 男性[ 20 ] | LDLo | 報告されていない | 588 mg/kg |
| サル[ 17 ] | LD50 | 腹腔内 | 175 mg/kg |
| サル[ 21 ] | LD50 | オーラル | 4250 mg/kg |
| サル[ 22 ] | LD50 | 報告されていない | 2000 mg/kg |
| マウス[ 23 ] | LD50 | 腹腔内 | 10 mg/kg |
| マウス[ 24 ] | LD50 | オーラル | 5 mg/kg |
| 豚[ 24 ] | LDLo | オーラル | 50 mg/kg |
| ウサギ[ 22 ] | LD50 | 報告されていない | 200 mg/kg |
| ネズミ[ 25 ] | LD50 | 腹腔内 | 2.47 mg/kg |
| ネズミ[ 26 ] | LD50 | オーラル | 6 mg/kg |
ANTU は動物に局所的な胃の炎症を引き起こし、吸収されるとすべての動物で肺毛細血管の透過性が増加します。アルファナフチルチオ尿素を吸収した動物に現れる症状は、最初は衰弱、運動失調、脈拍の弱化、体温の低下です。その後、嘔吐、流涎過多、咳、重度の肺水腫などの症状が現れます。ほとんどの場合、ANTU を摂取した動物では、青白く斑点のある肝臓と損傷した腎臓が見られます。胃が空の動物は、この物質を摂取するとすぐに嘔吐します。しかし、動物の胃の中に食物があると嘔吐の刺激が減少するため、より多くの量が吸収される可能性があります。ANTU は摂取後 2 ～ 4 時間以内に一部の動物を死に至らしめる可能性がありますが、12 時間生き延びた動物は毒から回復する可能性があることが分かっています。[ 27 ] ANTUは長期投与すると、ラットなどの特定の動物に肺水腫や胸水を引き起こす可能性がある。10 mg/kgの用量でα-ナフチルチオ尿素を投与されたマウスは肺水腫を発症し、3時間後に最大となり、12時間までに解消した。35 mg/kgのANTUでは動物の60%が死亡した。また、ラットの血糖値を上昇させる。[ 11 ]イヌやブタがこの化合物で中毒になることはあるが、反芻動物は耐性がある。[ 27 ]しかし、イヌがこの化合物にかなり長期間さらされると、胃の炎症や呼吸困難を起こす可能性がある。その後、摂取したANTUの量に応じて6～48時間以内に死亡する可能性がある。
代謝
α-ナフチルチオ尿素はラットの肝臓および肺ミクロソームによってα-ナフチル尿素（ANU）に代謝されます。ANUはラットに対して本質的に無毒で、LD 50は800 mg/kgを超えます。ANTUからANUへの変換にはNADPHが必要です。 一酸化炭素はこの反応を阻害します。[ 28 ]シトクロムP450がANTUの生体内活性化に関与しているという証拠がいくつかあります。したがって、ANTUの毒性はANUの活性では説明できません。この反応の副産物として、原子状硫黄とANTUのカルボニル炭素を含む代謝反応物が毒性に重要な役割を果たします。[ 29 ]
肝ミクロソームをANTUとインキュベートした際に観察されるシトクロムP-450およびモノオキシゲナーゼ活性の消失は、原子硫黄がシトクロムP-450に共有結合した結果であると考えられる。入手可能な証拠は、ANTUの肺毒性は、少なくとも部分的には、シトクロムP-450モノオキシゲナーゼによって触媒されるANTUの代謝物が肺の高分子に共有結合することに起因することを示唆している。この代謝物は、原子硫黄、あるいはANTUのカルボニル炭素を含む代謝物である可能性が高い。しかしながら、両代謝物の結合が肺毒性の原因である可能性もある。[ 29 ]
歴史
ANTUは、米国のボルチモア市でネズミの蔓延に対抗するために開発されました。ボルチモアでは人口増加により衛生サービスが逼迫し、ネズミが蔓延するゴミの山が大量に発生していました。ボルチモアはANTUが発見された場所でもあります。1942年、カート・リヒターは、フェニルチオ尿素が飼いネズミにとって致死的でありながら無味であることを発見しました。これは興味深いことでした。なぜなら、ネズミの毒素に対する防御は主に味覚によるものだからです。しかし、リヒターが野生のネズミでこの化合物の試験を開始したところ、野生のネズミにとって同様に無味ではなく、苦い味がしました。リヒターの研究室は200種類以上のチオ尿素化合物をスクリーニングし、野生のネズミに対して同様に無味で有毒なものを見つけました。これがANTUの発見につながりました。
次にリヒターは、この化合物を大規模にテストすることにしました。ネズミは道路を横断しないと判断したため、街区をテスト地域として使用しました。地元のボーイスカウトがボランティアで毒物を配布しました。最初のテストで大量のネズミの死骸が見つかったため、テストは住宅の少ない200ブロックの地域に拡大されました。ANTUの現地テストはすぐに範囲を広げ、1943年にリヒターは市全体のネズミ駆除キャンペーンのリーダーを依頼され、スカウトを大人の餌付け兵と捕獲兵に置き換えるための資金を獲得しました。市とボランティアの共同の努力により、1943年5月から1946年半ばまでに約8,400ブロックが清掃されました。戦後、ANTUは一般家庭向けの奇跡のネズミ駆除剤として宣伝され、入手可能になりました。しかし、リヒターは小規模でのANTUの使用には注意するよう勧告していました。ネズミは致死量ではない量のANTUに対して30日間の耐性を得て、化学物質を感知できるようになるためです。ネズミの個体数が再び増加すると、ANTUの人気は低下しました。ネズミを駆除するには、毒殺だけでは不十分であることが明らかになりました。ボルチモア市はすぐにネズミ駆除に環境的アプローチを復活させ、ANTUは数年後には市場から姿を消しました。[ 30 ]
参考文献
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