クロルピリホス

クロルピリホス
名前
推奨IUPAC名
O , O -ジエチルO -(3,5,6-トリクロロピリジン-2-イル)ホスホロチオエート
その他の名前
ブロダン、ボルトン殺虫剤、クロルピリホスエチル、コバルト、デトモールUA、ダウコ179、ダースバン、エンパイア、エラデックス、ハチェット、ロルスバン、ヌフォス、パケアント、ピリデン、スカウト、スティペンド、トリセル、ウォーホーク、その他[ 1 ]
識別子
3Dモデル（JSmol）
チェビ
チェムブル
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.018.969
ケッグ
ユニイ
  • InChI=1S/C9H11Cl3NO3PS/c1-3-14-17(18,15-4-2)16-9-7(11)5-6(10)8(12)13-9/h5H,3-4H2,1-2H3 チェックはい
    キー: SBPBAQFWLVIOKP-UHFFFAOYSA-N チェックはい
  • InChI=1/C9H11Cl3NO3PS/c1-3-14-17(18,15-4-2)16-9-7(11)5-6(10)8(12)13-9/h5H,3-4H2,1-2H3
    キー: SBPBAQFWLVIOKP-UHFFFAOYAG
  • Clc1c(OP(=S)(OCC)OCC)nc(Cl)c(Cl)c1
プロパティ
C 9 H 11 Cl 3 N O 3 P S
モル質量350.57  g·mol −1
外観 無色の結晶[ 2 ]
臭いメルカプタン様化合物[ 3 ]
密度1.398 g/cm 3 (43.5 °C)
融点43℃（109°F; 316K）[ 5 ]
沸点160℃; 320℉; 433 K（分解）[ 3 ]
2 mg/L
ログP4.96（オクタノール/水）[ 4 ]
危険
労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険
急性毒性、環境有害性、可燃性、アミン、強酸、腐食剤と強く反応する[ 3 ]
致死量または濃度（LD、LC）：
LD 50（中間投与量）
  • 135 mg/kg（ラット、経口）
  • 202 mg/kg（ラット、経皮）[ 6 ]
NIOSH（米国健康曝露限界）：
PEL（許可）
なし[ 3 ]
REL（推奨）
TWA 0.2 mg/m 3 ST 0.6 mg/m 3 [皮膚] [ 3 ]
IDLH（差し迫った危険）
ND [ 3 ]
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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クロルピリホス（CPS ）は、クロルピリホスエチルとも呼ばれ、作物、動物、建物、その他の場所で、昆虫や蠕虫などの害虫を駆除するために使用されている有機リン系殺虫剤です。アセチルコリンエステラーゼ酵素を阻害することで、昆虫の神経系に作用します。[ 7 ] [ 8 ]クロルピリホスは1966年にダウ・ケミカル社によって特許を取得しました。[ 9 ]

クロルピリホスは、1999年の急性毒性情報に基づき、世界保健機関（WHO）によってヒトに対して中程度の有害性（クラスII）があるとされています。 [ 10 ]推奨レベルを超える曝露は、神経学的影響、持続性発達障害、自己免疫疾患との関連が指摘されています。妊娠中の曝露は、小児の精神発達に悪影響を及ぼす可能性があります。[ 11 ]

英国では、2016年4月1日よりクロルピリホスの使用が禁止されている（1つの小さな例外を除く）。[ 12 ] 2020年現在、クロルピリホスとクロルピリホスメチルは欧州連合（EU）全域で禁止されており、今後は使用できない可能性がある。[ 13 ] 2025年5月、EUは残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約に基づき、クロルピリホスを残留性有機汚染物質（POP）に指定した。[ 14 ] [ 15 ]

2021年8月18日、米国環境保護庁（EPA）は、米国における食用作物へのクロルピリホスの使用禁止を発表した。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]クロルピリホスの家庭での使用のほとんどは、2001年以降、米国とカナダで既に禁止されている。[ 11 ] [ 19 ] クロルピリホスは他のいくつかの国や地域でも禁止されている。食用作物へのクロルピリホスの禁止は、天然資源保護協議会（NRDC）が最もリスクの高い農薬についてEPAに措置を取らせるために1999年に起こした訴訟、およびNRDCと北米農薬行動ネットワーク（PANNA）が2007年に提出したクロルピリホス禁止の請願に基づいてEPAに措置を取らせるためにアースジャスティスが取得した5つの成功した裁判所命令の結果である。 [ 20 ]

合成

クロルピリホス（ 3 ）の工業的合成は、3,5,6-トリクロロ-2-ピリジノール（TCPy）（1）とO , O-ジエチルホスホロクロリドチオエート（2 ）を反応させることによって行われる：[ 21 ]

クロルピリホスの工業的合成
クロルピリホスの工業的合成

用途

米国での使用

クロルピリホスは、世界約100カ国で、農業、住宅、商業施設における害虫駆除に使用されていました。[ 22 ]住宅用途での使用は複数の国で制限されています。ダウ社によると、2014年にはクロルピリホスは約100カ国で使用登録されており、年間約850万エーカーの農作物に散布されています。[ 23 ]最も有用な作物には、綿花、トウモロコシ、アーモンド、そしてオレンジ、バナナ、リンゴなどの果樹があります。[ 24 ]

クロルピリホスは、1965年に米国で初めて葉や土壌に生息する昆虫の駆除用として登録されました。[ 25 ]この化学物質は、住宅、ゴルフコースの芝生、構造用シロアリ駆除剤、農業で広く使用されるようになりました。米国では、多くの用途が禁止された後、クロルピリホスの住宅での使用はほとんど段階的に廃止されました。[ 11 ]農業での使用は、カリフォルニア州[ 26 ]とEUでは禁止されていますが、依然として一般的です。米国環境保護庁は2021年に食用作物へのクロルピリホスの使用を禁止しましたが、裁判所は2023年にこの決定を覆しました。[ 27 ] [ 25 ]

EPAは、1987年から1998年の間に、米国で年間約2100万ポンドのクロルピリホスが使用されたと推定しています。[ 25 ] 2001年には、クロルピリホスは米国で使用される農薬の中で15位にランクされ、推定800万～1100万ポンドが散布されました。2007年には、米国の農業で使用される農薬成分の中で14位にランクされました。[ 28 ]

応用

クロルピリホスは通常、23.5%または50%の液体（乳剤）として供給されます。直接散布によるピンポイント散布の場合は0.5%、広範囲散布の場合は0.03～0.12%の混合が推奨されます（米国）。[ 29 ] [ 30 ]オーストラリアでは、大規模散布では有効成分として35～130 g/Haが使用されています。[ 31 ]

運動学

クロルピリホスは複数の経路で昆虫に侵入します。サイモンら（1998年）[ 32 ]は、昆虫がクロルピリホス処理された食用植物を摂取することで曝露されると報告しています。また、皮膚や呼吸器系の粘膜からも侵入することを発見しました[ 33 ]。

作用機序

他の有機リン系殺虫剤と同様に、クロルピリホスはアセチルコリンエステラーゼ阻害作用を有する。[ 7 ] [ 8 ]

人体への毒性

クロルピリホスへの曝露は、高用量では急性毒性を引き起こす可能性があります。急性中毒の後、あるいは低用量への長期曝露によって持続的な健康影響が生じ、胎児や小児では、ごく微量の曝露でも発達への影響が現れることがあります。 [ 34 ]

急性健康影響

急性影響については、世界保健機関（WHO）はクロルピリホスをクラスII（中等度の有害性）に分類しています。[ 35 ]実験動物における経口LD50は32～1000 mg/kgです。経皮LD50はラットで2000 mg/kg以上、ウサギで1000～2000 mg/kgです。ラットにおけるクロルピリホスの4時間吸入LC50は200 mg/m3以上です。[ 36 ]

急性曝露の症状

急性中毒は主にアセチルコリン神経伝達経路の阻害によって引き起こされ、様々な神経筋症状を引き起こします。比較的軽度の中毒では、流涙、唾液や発汗の増加、吐き気、頭痛などが起こります。中程度の中毒では、筋痙攣や筋力低下、嘔吐、下痢、視力障害などが起こります。重度の中毒では、発作、意識喪失、麻痺、肺不全による窒息などが起こります。[ 37 ]

子供は、けいれんよりも筋力低下、汗や涙よりも唾液の過剰分泌、発作、眠気や昏睡を経験する可能性が高くなります。[ 37 ]

急性曝露の頻度

急性中毒はおそらくアジアの農業地域で最も多く発生しており、多くの小規模農家が影響を受けています。[ 38 ]中毒は、職業上または偶発的な暴露、あるいは意図的な自傷行為が原因である可能性があります。世界全体でのクロルピリホス中毒の正確な数は入手できません。[ 39 ]農薬は年間20万人以上の自殺に使用されており、そのうち数万人はクロルピリホスが原因です。アジアの農村部で摂取される農薬の3分の2は有機リン系農薬であると考えられています。クロルピリホスは、自傷行為によく使用される農薬の一つです。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]

米国では、住宅地での使用禁止を受けて、米国国立農薬情報センターに報告されたクロルピリホスへの曝露事例の数は、2000年の200件以上から2003年には50件未満に大幅に減少しました。[ 41 ]

処理

中毒はアトロピンで治療され、同時にプラリドキシムなどのオキシムも併用されます。[ 42 ]アトロピンはアセチルコリンがムスカリン受容体に結合するのを阻害し、農薬の影響を軽減します。しかし、アトロピンはニコチン受容体のアセチルコリンには影響を及ぼさないため、部分的な治療となります。プラリドキシムはアセチルコリンエステラーゼを再活性化させることを目的としているものの、オキシム治療の有効性には疑問が投げかけられています。[ 42 ]ランダム化比較試験（RCT）では、プラリドキシムを低用量よりも高用量で使用することが支持されました。[ 43 ]その後の二重盲検RCTでは、服毒した患者を治療しましたが、特にクロルピリホス患者を含め、プラリドキシムの有効性は認められませんでした。[ 44 ]

観光客の死亡

ニュージーランドの科学者は、2011年にタイのチェンマイで心筋炎を発症した数人の観光客の死因はクロルピリホス中毒である可能性が高いと述べた。 [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]タイの調査官はこの件に関して結論を​​出していないが、[ 48 ]クロルピリホスが原因ではなく、死亡には関連がないと主張している。[ 49 ]

長期的

発達

疫学的研究および動物実験では、乳幼児は成人よりも低用量曝露の影響を受けやすいことが示唆されている。[ 50 ] [ 51 ]クロルピリホスは、発達中の脳の認知機能に悪影響を及ぼすことが示唆されている。[ 52 ]若者はクロルピリホスとその代謝物を解毒する能力が低下している。青年期の臓器成熟に伴い、これらの化合物の代謝が成人と異なることが示唆されている。[ 53 ]この結果、動物実験で観察されているように、神経系の発達過程が阻害される。[ 50 ]動物実験では、クロルピリホスが脳の発達を助ける必須遺伝子の発現を変化させることが観察されている。[ 52 ]

ヒトでの研究: 複数の疫学研究で、妊娠中または小児期のクロルピリホスへの曝露は、出生体重の低下、運動発達の遅れや注意力の問題などの神経学的変化と関連付けられています。[ 51 ] [ 54 ]出生前にクロルピリホスに曝露された子どもは、IQが低いことが示されています。[ 55 ]また、自閉症、注意欠陥障害、発達障害を発症する可能性が高いことも示されています。[ 56 ] 7歳児のコホートを対象に、出生前のクロルピリホスへの曝露による神経学的損傷について研究されました。この研究では、曝露された子どもたちは作業記憶と完全な知能指数(IQ)に欠陥があると判定されました。[ 56 ]中国人の乳児グループを対象とした研究では、クロルピリホスに曝露された乳児は、曝露されなかった乳児と比較して、9か月時点で反射神経、運動機能、把握力などの運動機能が有意に低下していました。[ 57 ]有機リン系殺虫剤への曝露は、一般的に、子供の認知能力、行動能力、運動能力の変化とますます関連付けられています。[ 58 ] [ 59 ]女児は男児よりも有機リン系殺虫剤による有害な影響を受けやすいことが示されています。[ 57 ]

動物実験: ラットの実験では、早期の短期低用量クロルピリホスへの曝露により、永続的な神経学的変化が生じ、運動能力よりも感情処理と認知能力に大きな影響が及んだ。[ 51 ]このようなラットは、抑うつ状態と不安の軽減に一致する行動を示した。[ 51 ]ラットでは、発達期の低レベル曝露は、脳の性差が発現する時期に最も大きな神経毒性作用を示す。曝露は通常の性差の縮小または逆転をもたらす。 [ 60 ]ラットの幼少期または成体期における低レベルクロルピリホスへの曝露も、代謝と体重に影響を与える。[61] これらのラットは、体重増加のほか、肝機能の変化や前糖尿病に似た化学指標の変化が見られ、これはおそらく環状AMPシステムの変化に関連している。[ 61 ]様々な用量で、90日後には胚の死亡率が30%～100%に達しました。胚の有糸分裂が減少し、死亡率または発達障害が認められました。胚が生存した実験では、脊柱前弯と運動機能の低下が観察されました。同じ研究で、クロルピリホスは、他の一般的な有機リン系殺虫剤であるダイアジノンよりも、胚の形態学的変形と死亡率がより高かったことが示されました。[ 62 ]

成人期

成人は、急性曝露または低用量の反復曝露後に、長引く健康影響を発症する可能性があります。農業従事者においては、クロルピリホスは、気道閉塞により呼吸時にヒューヒューという音が出る喘鳴（ゼーゼー）のリスクをわずかに高めるとされています。 [ 63 ]

調査対象となった50種類の農薬のうち、クロルピリホスは、頻繁に農薬を散布する者において、散布頻度の低い者や非散布者と比較して肺がんリスクが高いことが示されました。農薬散布者全体のがんリスクは、一般住民と比較して50%低いことが分かりました。これは、喫煙率が約50%低いことが原因と考えられます。しかし、クロルピリホス散布者のがんリスクは一般住民と比較して15%低く、この研究はクロルピリホス散布と肺がんの間に関連があることを示唆しています。[ 64 ] [ 65 ]

クロルピリホスに曝露された12名を1年から4年半にわたって調査した。その結果、対照群と比較して、一般的なアレルゲンに対する免疫反応の亢進、抗生物質感受性の上昇、CD26細胞の増加、自己免疫の発現率の上昇が認められた。自己抗体は平滑筋、壁細胞、刷子縁、甲状腺、ミエリンを標的としており、被験者は抗核抗体も増加していた。[ 66 ]

クロルピリホスメチル

ダウ・ケミカル社も1966年にクロルピリホスメチルを開発しました。こちらは急性毒性がより低く（WHOクラスIII）、現在は商業的に使用されていないようです。分子構造はクロルピリホスエチルに類似していますが、O,Oジメチル鎖を有しています。用途としては、媒介動物の駆除などが提案されています。[ 67 ]

オーストラリアでは、通常のクロルピリホスに加え、クロルピリホスメチルも使用されています。クロルピリホスメチルは登録されており[ 68 ]、「バイオクロール500」、「ディプロマット500」、「D-PLOY PLUS」として販売されています。[ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] 「レルダン」はかつてダウ・アグロサイエンス社によって販売されていましたが[ 72 ]、最後の登録は2022年に失効しました。[ 68 ]

毒性のメカニズム

アセチルコリン神経伝達

クロルピリホスオキソンの構造

クロルピリホスやその他の有機リン系殺虫剤は、主に神経伝達物質アセチルコリンからのシグナル伝達を阻害します。[ 37 ]クロルピリホスの代謝物の一つであるクロルピリホスオキソンは、酵素アセチルコリンエステラーゼに永久的に結合し、この酵素がシナプスでアセチルコリンを不活性化するのを防ぎます。[ 37 ] [ 50 ]アセチルコリンエステラーゼを不可逆的に阻害することで、クロルピリホスはニューロン間にアセチルコリンを蓄積させ、次のニューロンに強力で長持ちするシグナルを送ります。新しいアセチルコリンエステラーゼ分子が合成されて初めて、正常な機能が回復します。クロルピリホス中毒の急性症状は、アセチルコリンエステラーゼ分子の70%以上が阻害された場合にのみ発生します。[ 60 ]このメカニズムは急性クロルピリホス中毒および一部の低用量健康影響について十分に確立されています。これは主な殺虫メカニズムでもあります。

コリンエステラーゼ以外のメカニズム

クロルピリホスは、アセチルコリンエステラーゼを著しく阻害する用量よりも低い用量であっても、他の神経伝達物質、酵素、および細胞シグナル伝達経路に影響を及ぼす可能性があります。これらの影響の程度とメカニズムは、まだ十分に解明されていません。[ 73 ] [ 74 ]ラットおよび細胞培養を用いた実験では、低用量のクロルピリホスへの曝露がセロトニンシグナル伝達を変化させ、ラットのうつ病症状を増強させること、神経障害標的エステラーゼやいくつかのエンドカンナビノイド酵素を含むいくつかのセリン加水分解酵素の発現または活性を変化させること、環状AMPシステムの構成要素に影響を与えること、および他の化学経路に影響を与えることが示唆されています。[ 60 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]

パラオキソナーゼ活性

酵素パラオキソナーゼ1 （PON1）は、加水分解によって、クロルピリホスのより毒性の高い代謝物であるクロルピリホスオキソンを解毒する。実験動物では、追加のPON1がクロルピリホスの毒性から保護するが、PON1を産生しない個体は特に感受性が高い。[ 77 ]ヒトでは、クロルピリホスと他の有機リン化合物の毒性に対するPON1活性の影響についての研究は混在しており、高レベルのPON1活性が成人のクロルピリホス曝露から保護する可能性があるという適度で決定的な証拠はないが、PON1活性は低レベルの慢性用量からの保護を提供する可能性が高いと思われる。[ 77 ]ヒト集団は、 PON1とそのプロモーター領域の配列に遺伝的変異を持っており、それがクロルピリホスオキソンを解毒するPON1の有効性や、解毒に利用できるPON1の量に影響している可能性がある。[ 77 ] PON1値が低い女性から生まれた子どもは、クロルピリホスへの曝露に対して特に感受性が高い可能性があることを示す証拠がいくつかあります。さらに、乳児は生後6ヶ月から数年間はPON1値が低いため、幼少期のクロルピリホス曝露によるリスクが高まる可能性があります。[ 77 ]

複合曝露

いくつかの研究では、クロルピリホスと他の化学物質への複合曝露の影響が調査されており、これらの複合曝露は発達中に異なる影響をもたらす可能性がある。子宮内で最初に早産治療薬であるデキサメタゾンに3日間曝露され、次に出生後4日間低濃度のクロルピリホスに曝露された雌ラットは、どちらか単独の曝露では観察されなかった、シナプス上流のアセチルコリン系への追加的な損傷を経験した。[ 78 ]雄ラットと雌ラットの両方で、デキサメタゾンとクロルピリホスへの複合曝露によりシナプスのセロトニン代謝が低下し、雌ラットでは相加効果以上の結果となった。[ 79 ]デキサメタゾンとクロルピリホスに同時曝露されたラットは、いずれかの化学物質単独の曝露とは複雑な行動上の違いも示し、行動における正常な性差の軽減または逆転も示された。[ 80 ]実験室では、ニコチンとクロルピリホスの両方に曝露されたラットと神経細胞において、ニコチンはクロルピリホスのアセチルコリンエステラーゼ阻害を防ぎ、神経発達への影響を軽減するように見える。[ 81 ] [ 82 ] [ 83 ]少なくとも1つの研究では、ニコチンはクロルピリホスの解毒を促進するように見える。[ 81 ]

人間への曝露

2011年、EPAは米国の一般人口において、人々は体重1キログラムあたり0.009マイクログラムのクロルピリホスを食品残留物から直接摂取していると推定しました。[ 84 ]子供は体重1キログラムあたりより多くのクロルピリホスを食品残留物から摂取すると推定されており、最も多いのは幼児で、1日あたり体重1キログラムあたり0.025マイクログラムのクロルピリホスです。また、飲料水や食品を取り扱う施設内の残留物からクロルピリホスを摂取する可能性もあります。EPAの許容一日摂取量は0.3マイクログラム/キログラム/日です。[ 84 ]しかし、2016年時点で、EPAの科学者は安全な農薬への曝露レベルを見つけることができていません。[ 85 ] EPAの2016年の報告書には、「…この評価は、食品のみからの食事リスクが懸念されることを示している…」と一部記載されている。また、報告書では、「クロルピリホスに関するこれまでに発表されたリスク評価は、神経発達への影響の可能性を考慮すると、十分に健康を保護するヒトの健康リスク評価を提供していない可能性がある」とも述べている。[ 86 ]

クロルピリホスは、ヒトへの曝露（例えば、処理済み農産物の残留物、飲料水）、吸入（特に室内空気）、または吸収（経皮）によって起こる可能性があります。しかし、他の有機リン系農薬と比較して、クロルピリホスは環境中に放出されると比較的速やかに分解されます。米国国立衛生研究所（NIH）によると、クロルピリホスの半減期（すなわち、化学物質の有効量が50%減少するまでの時間）は、「土壌への散布では通常33～56日、地表への散布では通常7～15日」です。水中では約25日、大気中では4～10日です。[ 87 ]

農業従事者の子供はクロルピリホスに接触する可能性が高い。ワシントン州の農業コミュニティで行われた調査では、農地に近い場所に住む子供のハウスダストからのクロルピリホス残留濃度が高いことが示された。[ 88 ]クロルピリホス残留物は作業靴や子供の手にも付着しており、農業従事者の家族が仕事からこれらの残留物を家に持ち帰る可能性があることが示された。[ 88 ]都市部や郊外に住む子供は、果物や野菜からクロルピリホスに最も多くさらされている。[ 89 ]ノースカロライナ州で行われた子供の暴露に関する研究では、家庭と保育園の両方で食品、ほこり、空気のサンプルの50%からクロルピリホスが検出され、主な暴露経路は経口摂取であることが示された。[ 90 ]農薬散布者、農場労働者、農村地域に住む人々など、クロルピリホスへの曝露の可能性が高い他の特定の集団では、尿中にTCPyを排泄する量が一般集団の5～10倍であることが米国で測定されている。[ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]

2016年現在、クロルピリホスは米国で最も多く使用されている従来型殺虫剤であり、40州以上で使用されています。使用量上位5州（総使用量）は、カリフォルニア州、ノースダコタ州、ミネソタ州、アイオワ州、テキサス州です。50種類以上の作物に使用されており、使用量上位5州（総使用量）は、大豆、トウモロコシ、アルファルファ、オレンジ、アーモンドです。さらに、総栽培面積の30%以上がクロルピリホス処理された作物には、リンゴ、アスパラガス、クルミ、テーブルグレープ、サクランボ、カリフラワー、ブロッコリー、タマネギなどがあります。[ 94 ]

カリフォルニア大気資源局（CARB）が実施した大気モニタリング調査では、カリフォルニアのコミュニティの大気中にクロルピリホスが存在することが記録された。[ 95 ]分析によると、クロルピリホスの使用頻度が高い地域に住む子供は、EPAの用量を超えるレベルに曝露されることが多い。[ 96 ] [ 97 ]ワシントン州でパッシブエアサンプラーを使用して行われた調査では、果樹畑から250メートル以内に住む世帯は、それより離れた世帯よりも大気中のクロルピリホス濃度が高かったことが示された。[ 98 ]擁護団体は2006年にワシントンとカリフォルニア州リンゼーで空気サンプルをモニタリングし、同様の結果を得た。[ 99 ] [ 100 ]栽培者および農薬業界団体は、これらの調査で記録された空気中濃度は重大な曝露や悪影響を引き起こすほど高くないと主張した。[ 101 ]リンゼイで行われた追跡調査でも、住民のクロルピリホス濃度が正常範囲を超えていることが示された。[ 102 ] [ 103 ]

野生生物への影響

水生生物

淡水生生物の中では、甲殻類や昆虫は魚類よりも急性暴露に対して敏感であると思われる。[ 104 ]水生昆虫や動物は、食物や堆積物への暴露を通じて摂取するのではなく、水から直接クロルピリホスを吸収すると思われる。[ 104 ]

河川に放出された高濃度クロルピリホスは、昆虫、エビ、魚類を死滅させました。英国では、ローディング川（1985年）、ウーズ川（2001年）、ウェイ川（2002年と2003年）、ケネット川（2013年）で、少量の高濃度クロルピリホスの放出により、昆虫、エビ、魚類の大量死が発生しました。[ 105 ] 2013年7月にケネット川で放出された高濃度クロルピリホスは、排水溝に流れ込んだ半カップ分の高濃度クロルピリホスが原因で、川沿い15kmにわたって昆虫やエビを汚染しました。[ 106 ]

ミツバチ

クロルピリホスへの急性暴露はミツバチにとって有毒であり、経口LD50は360 ng/ミツバチ、接触LD50は70 ng/ミツバチである。[ 37 ]ワシントン州のガイドラインでは、ミツバチが残留物に直接接触するのを防ぐため、開花後4～6日以内は果樹などの開花植物にクロルピリホス製品を散布しないことを推奨している。[ 107 ]

リスク評価は主に急性曝露を考慮してきましたが、近年、研究者たちは花粉や蜂の巣の構成成分に残留する低レベルの慢性曝露の影響を調査し始めています。 [ 108 ]米国、いくつかのヨーロッパ諸国、ブラジル、インドの研究をレビューしたところ、蜂の巣の花粉サンプルの約15%と蜂蜜サンプルの20%強にクロルピリホスが含まれていることがわかりました。クロルピリホスは毒性が高く、花粉や蜂蜜に多く含まれるため、ミツバチは他の多くの殺虫剤よりも、食物を介したクロルピリホス曝露によるリスクが高いと考えられています。[ 108 ]

実験室で蜂の巣の測定値から概算したレベルのクロルピリホスに曝露されたミツバチの幼虫は、6日間で60％の死亡率を経験したが、対照群の死亡率は15％であった。[ 109 ]致死量以下のクロルピリホス（0.46 ng/匹）に曝露された成虫のミツバチは、歩行量の減少、特に頭部の毛繕いの増加、姿勢回復の困難化、異常な腹部痙攣などの行動の変化を示した。[ 110 ]クロルピリホスオキソンは、頭部組織ではなくミツバチの腸管組織のアセチルコリンエステラーゼを特に阻害すると思われる。[ 110 ]実験室では、他の有機リン系殺虫剤がミツバチの学習能力と匂いの記憶能力を損なった。[ 111 ]

規制

国際法

クロルピリホスは国際法や条約で規制されていません。PANNAやNRDCなどの組織は、クロルピリホスが残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約付属書Dの4つの基準（残留性、生体蓄積性、長距離移動、毒性）を満たしており、規制されるべきであると述べています。[ 112 ] 2021年、欧州連合はクロルピリホスをストックホルム条約付属書Aに掲載する提案を提出しました。[ 113 ]

国の規制

クロルピリホスは、2008年に販売が禁止されるまで、ヨーロッパで住宅や商業ビルの害虫駆除に使用されていました。[ 114 ]クロルピリホスは、2009年現在、シンガポールではシロアリ駆除に使用が制限されています。 [ 115 ]南アフリカでは、2010年現在、住宅での使用が禁止されています。[ 116 ]イギリスでは、苗の浸漬用に限定して使用する以外は、2016年に禁止されています。[ 117 ]

クロルピリホスはスウェーデンでは農業用途での使用が全く許可されていない[ 118 ]

アメリカ合衆国

アメリカ合衆国では、農薬の使用を直接的または間接的に規制する法律が複数あります。これらの法律は、EPA （環境保護庁） 、NIOSH（国立労働安全衛生研究所） 、USDA（農務省） 、FDA（食品医薬品局）によって施行されており、水質浄化法（CWA）、絶滅危惧種保護法（ESA）、連邦殺虫剤・殺菌剤・殺鼠剤法（FIFRA）、連邦食品・医薬品・化粧品法（FFDCA）、包括的環境対応・補償・責任法（CERCLA）、緊急事態計画および地域社会の知る権利法（EPCRA ）などが含まれます。農薬としてのクロルピリホスは、有害物質規制法（ TSCA ）の規制対象ではありません。[ 119 ]

クロルピリホスは、農業やゴルフ場、蚊の駆除など、他の環境で使用するため、認定農薬散布者向けの制限使用製品として販売されています。 [ 120 ]また、子供が開けられない包装のアリやゴキブリの餌として販売されることもあります。 [ 121 ] 2000年に、製造業者はEPAと合意し、家庭、学校、保育園など、子供が曝露される可能性のある場所でのクロルピリホスの使用を自主的に制限しました。[ 122 ] [ 123 ]

2007年、北米農薬行動ネットワークと天然資源保護協議会（総称してPANNA）は、成長期の子供の脳に害があるとして、クロルピリホスの禁止を求める行政請願書を提出した。[ 124 ] 2015年8月10日、第9巡回控訴裁判所はPANNA対EPA事件において、EPAに対し、PANNAの請願に対し、2015年10月31日までに「殺虫剤クロルピリホスに対するすべての許容値を撤回する」か、請願を却下するか、または「許容値の撤回案または最終案」を発出するよう命じた。[ 125 ] [ 126 ] EPAは「クロルピリホスの使用による総曝露リスクが連邦食品医薬品化粧品法（FFDCA）第408条(b)(2)の安全基準を満たしていると結論付けることはできなかった」ため、「クロルピリホスに対するすべての許容値を撤回する」ことを提案した。[ 126 ]

ダウ・アグロサイエンスは2015年10月30日の声明で、EPAの認可取り消し案に反対し、「クロルピリホス製品の認可された使用は、指示通りに行われれば、人間の健康と安全を広く保護できると確信している」と述べた。2016年11月のプレスリリースでは、ダウはクロルピリホスは「米国で50種類以上の作物を栽培する農家にとって不可欠なツールであり、代替手段は限られているか、全くない」と主張した。[ 127 ]環境ニュースサービスは、 EPAの調査結果に反対するダウ・アグロサイエンスの声明を引用した。[ 128 ]

クロルピリホスは、世界で最も広く使用されている害虫駆除剤の一つです。米国、カナダ、英国、スペイン、フランス、イタリア、日本、オーストラリア、ニュージーランドを含む約100か国で使用が承認されており、現在栽培されているほぼすべての作物の保護のために登録されています。これほど徹底的に試験された殺虫剤は他にありません。

— ダウ・アグロサイエンスの声明 2015年10月30日

2016年11月、EPAは、EPAの科学諮問委員会によるクロルピリホスのリスク定量化手法を却下した勧告を考慮し、禁止案を再検討しました。委員会が提案した別の手法を用いることで、EPAはクロルピリホスの全面禁止の決定を維持しました。EPAは、「不確実性」は残るものの、低レベルのクロルピリホス曝露でも子供が神経発達に影響を与えるという「十分な証拠」が複数の研究から得られていると結論付けました。[ 85 ] [ 86 ] [ 129 ]

2017年3月29日、トランプ政権によって任命されたEPA長官スコット・プルーイットは、2015年のEPAの取り消しを覆し、天然資源保護協議会と北米農薬行動ネットワークによるクロルピリホス禁止の行政請願を却下した。[ 130 ] [ 131 ] [ 132 ] [ 133 ]

米国小児科学会は、プルーイット長官による農薬の継続使用許可の決定に「深く懸念している」と述べ、政権の決定に反応した。「クロルピリホスへの曝露が胎児、乳児、小児、妊婦に有害な影響を及ぼすことを示す科学的知見は豊富にある。乳児と小児の健康と発達に対するリスクは明白である。」[ 134 ]

4月にプルーイット氏がこの決定を下す前にダウ・ケミカル社の幹部やロビイストと会談したかどうかを問われたEPAの広報担当者は、「この件に関してダウ社と会談したことはありません」と答えた。6月、EPAは情報公開法に基づく複数回の請求を受け、プルーイット氏の3月の会合予定表のコピーを公開した。それによると、プルーイット氏とダウ社のCEOアンドリュー・リバリス氏との会合が3月9日にテキサス州ヒューストンのホテルで予定されていたことが示された。[ 134 ]両氏はエネルギー会議の主要講演者だった。EPAの広報担当者は、会合は短時間で、農薬については議論されなかったと報告した。[ 135 ]

8月には、プルーイット氏とEPAの他の職員が、3月の決定の数週間前に業界関係者と数十回にわたって会合を開き、「新たな時代が来た」と約束し、クロルピリホスの使用継続を望む彼らの意向は聞き入れられたと保証していたことが明らかになった。プルーイット氏の首席補佐官ライアン・ジャクソン氏は3月8日付の電子メールで、プルーイット氏がキャリアスタッフを「脅して」禁止措置を拒否するという政治的決定に従わせたと述べ、「彼らは事態の行方を知っており、それをしっかりと記録している」と付け加えた。[ 136 ]

2018年8月9日、米国第9巡回控訴裁判所は、EPA（環境保護庁）に対し、同日から60日以内にクロルピリホスを禁止しなければならないとの判決を下した。ダウ・デュポンの広報担当者は、「あらゆる控訴の選択肢」を検討すると述べた。一方、この訴訟の法的手続きの大部分を担ってきたアースジャスティスの弁護士、マリサ・オルドニア氏は、この判決を歓迎した。 [ 137 ] [ 138 ]この判決に対し、トランプ政権の弁護士はほぼ即座に控訴した。[ 132 ]

2021年8月18日、米国環境保護庁（EPA）は、米国における食用作物へのクロルピリホスの使用を禁止すると発表した。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

2022年2月25日、EPAはクロルピリホスの使用に関するすべての許容基準を撤回するという決定を支持する声明を発表し、登録されたクロルピリホス食品生産者に手紙を送り、2022年2月28日から禁止令が有効であることを確認した。[ 139 ]

2022年12月14日、EPAは、クロルピリホス系農薬3製品について、禁止にもかかわらず食品への使用の表示があったため、取消通知（NOIC）を提出した。[ 140 ]

しかし、2023年11月2日、米国第8巡回控訴裁判所は、 EPAが2021年に発布した、すべての食用作物への神経毒性殺虫剤の使用を禁止する規則を却下しました。裁判所は、食用植物へのクロルピリホスの使用を全面的に禁止するという決定は、EPAが長年にわたるアメリカの慣行と、各作物群をそれぞれのメリットに基づいて評価し、「高利益の用途を維持する」という過去の裁判所命令を無視していると結論付けました。裁判所はEPAに対し、「クロルピリホスがテンサイ、大豆、特定の果物や野菜などの作物に安全に使用できるかどうか」を再評価するよう命じました。[ 124 ]

カリフォルニア州、ハワイ州、メリーランド州、ニューヨーク州、オレゴン州など、一部の州では、管轄区域内で栽培・販売される食品へのクロルピリホスの使用を禁止しており、現在も有効です。

残基

農業におけるクロルピリホスの使用は、食品に残留農薬を残す可能性があります。FFDCA（農薬・飼料・食品残留法）は、EPAに対し、食品からの急性および慢性曝露のリスク係数に基づき、ヒトの食品および飼料製品における残留農薬の許容値を設定することを義務付けています。 [ 141 ] [ 142 ]これらの許容値は、作物に散布できるクロルピリホスの量を制限します。FDAはEPAの農薬許容値を執行し、許容値のない作物への意図しない残留農薬の飛散に対する「行動レベル」を決定します。[ 143 ]

EPAは、結論が出ないまま何年も研究が続けられ、最終判決を下すよう裁判所が命じたことを認識した上で、クロルピリホスの許容値を全て撤廃することを提案し（「許容値は食品中または食品表面に存在する可能性のある農薬の最大残留値であるため、クロルピリホスの許容値を全て撤廃するこの提案規則は、このアプローチが最終決定されれば、クロルピリホスの農業用途は全て停止することを意味する」）、意見を求めた。[ 144 ]

ダウ・ケミカル社はクロルピリホスの許容値制限に積極的に反対しており、現在、EPAにクロルピリホスの食品残留物許容値撤廃の提案を撤回するよう圧力をかけるなど、ホワイトハウスにロビー活動を行っている。[ 145 ]

EPAは2006年以降、食品および供給品に関する約112の許容値を更新していない。[ 142 ] [ 146 ]しかし、2016年の報告書では、EPAの科学者は、農薬への曝露レベルが安全であるとは考えられなかった。[ 85 ] EPAの2016年報告書には、「…この評価は、食品のみからの食事リスクが懸念されることを示している…」と一部記載されており、また、「神経発達への影響の可能性を考慮すると、クロルピリホスに関する以前に発表されたリスク評価は、ヒトの健康リスク評価を十分に提供できない可能性がある」とも述べられている。[ 86 ]

「クロルピリホスの…（食品のみの）曝露は、分析対象となったすべての人口サブグループにとってリスク懸念事項である。1～2歳の小児は、ssPADfoodの14,000%で最も高いリスク推定値を示す人口サブグループである。」[ 86 ]（この頭字語は、食品の定常状態人口調整用量を指し、最大安全経口用量と考えられている。）

2006年のEPA規則に基づくと、クロルピリホスの残留許容値は、その食品に異なる許容値が設定されている場合、またはクロルピリホスがその作物に使用するために登録されていない限り、すべての食品に対して0.1 ppmとされています。[ 147 ] EPAは、食品および供給品に関して約112の許容値を設定しています。[ 142 ] [ 146 ] 2006年、小児の曝露を減らすため、EPAはリンゴ、ブドウ、トマトに対するクロルピリホスの許容値を改正し、ブドウとリンゴの許容値を0.01 ppmに引き下げ、トマトの許容値を撤廃しました。[ 142 ]クロルピリホスは、ホウレンソウ、カボチャ、ニンジン、トマトなどの作物には使用が許可されていません。これらの作物にクロルピリホスが残留している場合は、通常、クロルピリホスの誤用または散布液の漂流が考えられます。[ 142 ]

食品取扱施設（食品を保管、加工、調理、または提供する施設）は、クロルピリホスの食品許容濃度0.1ppmに含まれます。食品取扱施設は、シミやひび割れの処理にのみ、クロルピリホス0.5%溶液を使用することができます。[ 146 ]処理中は、食品は除去するか保護する必要があります。食品取扱施設の許容濃度は、FFDCA第408条に基づき変更または免除される場合があります。[ 148 ]

水

水路中のクロルピリホスは、連邦水質汚染防止法第311条(b)(2)(A)に基づき有害物質として規制されており、1977年および1978年のCWA改正の対象となっている。[ 149 ]この規制は、あらゆる溶液または混合物中のクロルピリホス異性体および水和物すべてを対象としている。EPAはクロルピリホスの飲料水規制基準を定めていないが、2μg/Lの飲料水ガイドラインを定めている。[ 150 ]

2009年、CWAとESAの下で絶滅の危機に瀕しているサケとニジマスを保護するため、EPAと国立海洋漁業局（NMFS）は、カリフォルニア州、アイダホ州、オレゴン州、ワシントン州でのクロルピリホスの使用制限を勧告し、製造業者に対し、緩衝地帯、適用制限、魚類毒性を全てのクロルピリホスベースの製品の標準表示要件に自主的に追加するよう要請した。[ 151 ]製造業者はこの要請を拒否した。 [ 152 ] 2013年2月、ダウ・アグロサイエンス対NMFSの訴訟で、第4巡回控訴裁判所はEPAのこれらの表示要件に関する命令を取り消した。[ 153 ] 2014年8月、環境・漁業擁護団体がワシントン州西部地区連邦地方裁判所にEPAを提訴した訴訟の和解で、EPAはカリフォルニア州、オレゴン州、ワシントン州の散布禁止河川緩衝地帯を復活させ、サケの生息域近くでの空中散布（300フィート）と地上散布（60フィート）を制限した。[ 154 ]これらの緩衝地帯は、EPAがNMFSと協議して恒久的な決定を下すまで維持される。[ 155 ]

報告

EPCRAは、EPA（環境保護庁）の評価に基づき、施設が有害物質排出目録（TRI）に報告しなければならない化学物質を指定しています。クロルピリホスは報告リストに含まれていません。CERCLA（スーパーファンド法）に基づく有害物質リストには含まれています。報告対象量である1ポンド（0.454kg）を超える環境放出が発生した場合、施設は直ちに国立対応センター（NRC）に報告する必要があります。[ 156 ]

1995年、ダウは249件のクロルピリホス中毒事件に関する報告書をEPAに提出しなかったとして、73万2000ドルの罰金を支払った。[ 157 ]

職業暴露

1989年、OSHAはクロルピリホスの8時間加重平均（TWA）曝露量に基づき、職場における許容曝露限度（PEL）を0.2mg/m3と定めました。しかし、この規則は米国巡回控訴裁判所によって差し戻され、現在PELは設定されていません。[ 158 ]

EPA（環境保護庁）の労働者保護基準では、農業事業の所有者および運営者に対し、農業労働者および農薬取扱者（農薬の混合、積載、散布を行う者）の安全プロトコルを遵守することを義務付けています。例えば、2005年、EPAはJSHファームズ社（ワシントン州ワパト）に対し、2004年に適切な機材を使用せずにクロルピリホスを使用したとして、1,680ドルの罰金を科す行政訴訟を起こしました。隣接する土地が農薬の飛散によりクロルピリホスに汚染され、土地所有者は眼および皮膚の炎症に苦しみました。[ 159 ]

州法

米国の各州では、追加の法律やガイドラインが適用される場合があります。カリフォルニア州、ハワイ州、メリーランド州、ニューヨーク州、オレゴン州は、管轄区域内で栽培・販売される食品へのクロルピリホスの使用を禁止しています。これらの州の禁止措置は、連邦レベルでクロルピリホスの使用が許可されているかどうかにかかわらず、引き続き有効です。[ 124 ]

オレゴン州環境品質局は、 EPAの2006～2011年国家戦略計画に基づくコロンビア川国家戦略計画の一環として、クラカマス流域における削減目標リストにクロルピリホスを追加しました。 [ 160 ]

2017年、クロルピリホスはカリフォルニア州の提案65に含まれました。[ 161 ]

カリフォルニア州は、水路におけるクロルピリホスの規制値を設定しており、最大濃度限度を0.025ppb、連続濃度限度を0.015ppbと定めています。[ 162 ] [ 163 ]カリフォルニア州では、2020年2月6日から12月31日まで、クロルピリホスの販売と所持がほぼ禁止されています。カリフォルニア州の禁止措置には、「クロルピリホスを粒状で散布する少数の製品（クロルピリホスの農業用途の1%未満に相当）は、市場に残ることが許可される」という例外規定があります。[ 164 ]

ハワイ州では、2018年にクロルピリホスを含む製品の全面禁止法が制定され、2023年1月1日に発効しました。それ以前の2019年からは、臨時使用許可と年次報告の義務化に加え、授業時間中の学校周囲100フィートの緩衝地帯の設置も法律で義務付けられていました。[ 165 ] [ 166 ] [ 167 ]

フロリダ州はクロルピリホスを完全に禁止したわけではないが、飲料水中の濃度を21 ug/Lに制限した。[ 150 ]

2003年、ダウはダースバンを「安全」と宣伝することをやめさせる訴訟に対し、ニューヨーク州に200万ドルを支払うことに同意した。[ 168 ]

オーストラリア

オーストラリアではクロルピリホスは農業に使用されていますが、家庭用は2001年に低濃度溶液に制限され、2020年に禁止されました。[ 169 ]登録されているクロルピリホス殺虫剤は49種類あり、そのほとんどは500g/L乳剤です。[ 170 ]

オーストラリア農薬・獣医学庁（APSVA）によるクロルピリホス化学物質レビューは2015年7月に開始され、[ 171 ] 2024年9月に最終決定が下されました。クロルピリホスは多くの用途が禁止されているものの、引き続き使用されます。工業用クロルピリホスの最低純度は、重量比94%から97%に引き上げられました。[ 172 ] [ 173 ]

デンマーク

デンマークでは、クロルピリホスは温室で栽培される観賞用植物を除き、使用が承認されていませんでした。この使用は2012年に禁止されました。 [ 174 ]

欧州連合

2019年12月6日、欧州連合（EU）は、2020年1月31日以降、クロルピリホスの販売を許可しないと発表した。[ 175 ]

欧州食品安全機関（EFSA）は2019年7月、クロルピリホスのヒト健康への承認基準を満たしていないという声明を発表しました。[ 176 ]文献レビューでは、ラットにおける生殖毒性の証拠はないものの、クロルピリホスは遺伝毒性を持つ可能性があると結論付けられました。報告書では、クロルピリホスは強力なアセチルコリンエステラーゼ阻害剤であることは明らかであり、経口摂取、吸入、経皮吸収が可能であり、疫学的証拠は、クロルピリホスがヒトの発達神経毒であり、出生前曝露によって早期の認知障害や行動障害を引き起こす可能性があるという仮説を支持していると述べられています。

インド

FSSAI（インド食品安全基準局）はクロルピリホスの使用制限を設けなかった。[ 177 ]インドは2010年にダウの商業活動を5年間禁止した。[ 178 ]インド中央捜査局が、2007年にダウがインド当局者にクロルピリホスの販売を許可するために賄賂を贈ったとして有罪判決を下した後である。[ 179 ] 2020年にインド政府はクロルピリホスを含む27種類の農薬を禁止する法案草案を発表した。[ 180 ]

ニュージーランド

ニュージーランドでは、クロルピリホスは以前、農作物への商業利用、獣医薬、木材処理剤として承認されていました。[ 181 ] 2025年7月、環境保護庁は、この化合物の安全性を再評価した結果、その使用承認を取り消すと発表しました。この禁止措置には、現在使用されているほとんどの製品の6ヶ月間の段階的廃止期間が含まれており、イネ科の幼虫を標的とした製品については、より長い18ヶ月間の段階的廃止期間が設定されています。[ 182 ]

タイ

クロルピリホスは、2020年6月1日よりタイの法律で禁止されました。農家には270日以内に農作物を処分するよう命じられ、また、農務省が農薬の所持を違法とみなしているため、90日以内に農薬を返却して処分するよう命じられました。期限を過ぎて違法農薬を所持した者は、100万バーツの罰金、10年の懲役、またはその両方が科せられます。[ 183 ]

マレーシア

クロルピリホスは、2023年から農務省の規制により農業での使用が禁止されています。ただし、農業目的以外の一般的な使用は依然として許可されています。[ 184 ]

製造

クロルピリホスは、 3-メチルピリジンから多段階合成を経て生成され、最終的には3,5,6-トリクロロ-2-ピリジノールとジエチルチオホスホリルクロリドとの反応によって生成されます。[ 2 ]

参照

参考文献

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