デメトン

デメトン

名前
推奨IUPAC名 O , O -ジエチルS -[2-(エチルスルファニル)エチル]ホスホロチオエート
その他の名前 デメトンチオール; イゾシストックス
識別子
CAS番号	126-75-0^はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
ケムスパイダー	23115^はい
ECHA 情報カード	100.149.173
PubChem CID	24723
ユニイ	3UQ7N6O63K^はい
CompToxダッシュボード （EPA）	DTXSID5022306
InChI InChI=1S/C8H19O3PS2/c1-4-10-12(9,11-5-2)14-8-7-13-6-3/h4-8H2,1-3H3^はい キー: GRPRVIYRYGLIJU-UHFFFAOYSA-N^はい InChI=1/C8H19O3PS2/c1-4-10-12(9,11-5-2)14-8-7-13-6-3/h4-8H2,1-3H3 キー: GRPRVIYRYGLIJU-UHFFFAOYAI
笑顔 O=P(OCC)(SCCSCC)OCC
プロパティ
化学式	C 8 H 19 O 3 PS 2
モル質量	258.3384 g/モル
外観	無色から琥珀色の油状液体[1]
臭い	硫黄質
密度	1.146 g/cm ^3
沸点	128℃（262℉; 401K）
水への溶解度	2.0 g/100 mL
ログP	2.38 [2]
屈折率（nD ）	1.5
危険
引火点	147.6 °C (297.7 °F; 420.8 K)
致死量または濃度（LD、LC）：
LD 50（中間投与量）	1.5 mg/kg（経口、ラット）
LD Lo (公表最低値)	5 mg/kg（ウサギ、経口） 7.85 mg/kg（マウス、経口） 1.7 mg/kg（ラット、経口）[3]
LC Lo (公表最低額)	15 mg/m ^3（ラット、4時間） 15 mg/m ^3（ネコ、4時間）[3]
NIOSH（米国健康曝露限界）：
PEL（許可）	TWA 0.1 mg/m ^3 [皮膚] [1]
REL（推奨）	TWA 0.1 mg/m ^3 [皮膚] [1]
IDLH（差し迫った危険）	10 mg/m ^3[1]
関連化合物
関連する有機チオリン系 殺虫剤	デメトン-S-メチル
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。 北 検証する （何ですか  ？） ^はい北 情報ボックスの参照

デメトンは、硫黄のような臭いのある琥珀色の油状液体としてシストックス（Systox）という名前で販売されており、繰り返し曝露すると刺激性や息切れを引き起こす有機リン誘導体である。ホスホロチオエート系の殺虫剤および殺ダニ剤として使用され、化学式はC ₈ H ₁₉ O ₃ PS ₂である。かつては殺虫剤として使用されていたが、人体に対する毒性が比較的高いため、現在ではほとんど使用されていない。デメトンは、デメトンSとデメトンOの2つの成分で構成され、それぞれ約2:1の比率で構成されている。デメトンの化学構造はVXなどの軍用神経ガスと密接に関連しており、エトキシ基の1つがメチル基に置き換えられた誘導体は、米国とソビエトの両国の化学兵器計画でV-sub xおよびGD-7という名前で研究された。^{[4] [5]}

歴史

デメトンは、Systoxという名称で1951年にバイエル社によって導入されました。これは世界初の全身性殺虫剤でした。^{[6]農業分野では、}アブラムシ、アザミウマ、ハバチなどの害虫駆除に使用されました。デメトンは土壌を通して、あるいは作物に散布されて広く使用されました。^[7] 1982年には、162,000ポンドのデメトンが殺虫剤として使用されました。^[8]デメトンの有効成分の登録は、1998年に米国環境保護庁によって取り消されました^。[9]デメトンは、米国やオランダを含むほとんどの国で、登録農薬には使用されていません。^[10]

デメトンによる重篤な中毒や死亡例は、意図的な使用と職業上の使用の両方で複数発生しています。例えば、16歳の少年は、ホップへの殺虫剤散布作業中にデメトンに曝露しました。少年は全身倦怠感、意識喪失、呼吸困難、歩行時の協調運動障害などの症状に苦しみました。^[11]

構造と反応性

デメトン-Sが代謝されると、チオエーテル酸化によりスルホキシド代謝物が生成され、さらに酸化されるとスルホンが生成される。デメトン-Oの代謝も同様に進行する。同様に、デメトン-Oは加熱によりデメトン-Sに異性化される。^[12]

合成

デメトンはデメトン-Sとデメトン-Oの2つの成分から構成されています。両異性体の生成は、無水炭酸ナトリウムと金属銅の存在下、トルエン中、2-ヒドロキシエチルエチルスルフィドとジエチルリンクロリドチオレートを反応させることで得られます。異性化により、デメトン-Sとデメトン-Oの約65:35の混合物が生成されます。この2つの化合物の混合物がデメトンと呼ばれます。^{[13] [14] [15] [16]}

毒性

作用機序

いくつかの研究で、デメトンはラットの赤血球と脳、そしてイヌの赤血球におけるコリンエステラーゼの活性を阻害することが明らかになっています。^[17]コリンエステラーゼを阻害することで、アセチルコリンなどの神経伝達物質の分解が妨げられ、けいれんやより重度の痙攣などの症状を引き起こす可能性があります。

代謝

デメトンの両異性体は、チオエーテル基の酸化によってスルホキシド（デメトン-S）またはスルホン（デメト​​ン-O）へと代謝される。^[18]デメトン-Oの代謝には、P=S基がP=O基へと酸化され、さらにスルホキシドとスルホンへと酸化される別の経路が存在する。さらに分解が進むと、代謝物は加水分解され、スルホキシドからDEPTHが、スルホンからDETPが生成される。

健康への影響/悪影響

デメトンは、吸入、経口摂取、または皮膚や眼から吸収される。^[19]ヒトにおける最低致死量は171μg/kgである。^[20]ヒトにおけるデメトン曝露の長期的影響や発がん性に関する情報はない。in vitro変異原性試験では、デメトンに顕著な遺伝毒性が認められている。しかし、デメトンSが代謝物であるジスルホトンには発がん性は認められていない。^[21]

ヒトボランティアを対象とした研究では、デメトンを毎日経口摂取すると、平均赤血球アセチルコリンエステラーゼおよび血漿アセチルコリンエステラーゼが阻害されることが示されました。この研究では、コリン作動性症状は観察されませんでした。^[22]

症状

デメトンへの曝露による症状には、脱力感、呼吸困難、歩行障害などの典型的なコリン作動性症状が含まれます。その他の症状としては、痙攣、チアノーゼ、めまい、嘔吐、頭痛などがあります。^[23]

排泄

デメトンSが代謝物であるジスルホトンに関するデータに基づくと、デメトンはヒトにおいて急速に代謝されると予想される。また、デメトンは組織に蓄積せず、尿中に排泄されると予想される。^[24]

動物への影響

ネズミ

デメトンは速やかに代謝され、経口投与されたデメトンの50～70%は24時間以内に体外に排出されます。^[25]デメトンは混合物であるため、毒性評価においてはその組成を考慮する必要があります。ラットに対するLD50値はそれぞれ1.5mg/kg体重と7.5mg/kg体重であり、デメトンSはデメトンOよりも毒性が強いことが示されています。 ^[26]

Systox™を50 ppm投与された雌ラットは、16週間にわたりコリンエステラーゼ阻害の兆候を示し、実験終了時には脳内コリンエステラーゼ活性が93%阻害されていました。コリンエステラーゼ活性が低下していたにもかかわらず、ラットはSystox™を1日あたり摂取することができました。これは通常のラットの単回致死量の96%に相当します。ラットの経口曝露における無毒性量（NOAEL）は0.05 mg/kg体重/日です。^[26]

市販のSystox™（60%デメトンO、40%デメトンS）18mg/m3を吸入すると、^{暴露後50～90分以内にすべてのラットが致命的となった。 [25]}

犬

2ppmのデメトンを摂取したイヌでは、血漿および赤血球のコリンエステラーゼ阻害が認められ、有意な阻害は16週間の摂取後に認められ、5ppmを摂取したイヌでは12週間後に最大の阻害が認められました。イヌに対する無毒性量は0.047mg/kg体重/日、または飼料中のシストックス2ppm/日です。^[27]

その他の動物

マウスおよびネコの静脈内曝露によるLD50はそれぞれ1.75mg/kg体重および3.9mg/kg体重であった。ウサギにおける無毒性量（NOAEL）は、デメトンの経口曝露で0.15mg/kg体重/日である。^[25]

参照

• デメトン-S-メチル
• ジスルホトン、そのホスホロジチオエート等価物
• V-sub x

参考文献

1. NIOSH化学物質ハザードポケットガイド。「#0177」。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。
2. 「Demeton_msds」.
3. 「デメトン」。生命または健康に直ちに危険を及ぼす濃度。米国労働安全衛生研究所。
4. レドガード J. 化学兵器の実験室史（第2版、2006年）。230-233ページ。ISBN 978-0-6151-3645-5
5. クリエバ AM、ダリモフ DN、ドレンスカヤ GM、他。ワタボウシHeliothis armigeraからのコリンエステラーゼとカルボキシルエステラーゼの生化学的研究。Chem Nat Compd 1994 1 月。 30(1): 116-120。クリエバ、A.M;ダリモフ、D.N;ドレンスカヤ、GM;チャリエバ、O.V;ローゼンガルト、V. I;クグシェバ、L.I;モラレフ、S.N;ババエフ、B.N;アブドゥヴァカボフ、A.A. (1994)。 「ワタボウシHeliothis armigeraからのコリンエステラーゼとカルボキシルエステラーゼの生化学的研究」。天然化合物の化学。30 (1): 116– 120. Bibcode :1994CNatC..30..116K. doi :10.1007/BF00638435. S2CID  20331774.
6. 「当社の歴史 | クロップサイエンス | バイエル - 南アフリカ」www.cropscience.bayer.africa . 2022年3月18日閲覧。
7. PubChem. 「デメトン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年3月18日閲覧。
8. PubChem. 「デメトン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年3月18日閲覧。
9. オランダ保健評議会：職業性曝露限界値の更新に関する委員会。デメトン：健康に基づく行政的職業性曝露限界値の再評価。2003年9月22日; 068:5
10. PubChem. 「デメトン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年3月18日閲覧。
11. オランダ保健評議会：職業性曝露限界値の更新に関する委員会。デメトン：健康に基づく行政的職業性曝露限界値の再評価。2003年9月22日; 068:6
12. Dauterman, WC「有機リン化合物の生物学的および非生物学的修飾」有機リン化合物およびカーバメートの生物学的および非生物学的修飾、44(1-2-3): 133–150、世界保健機関紀要、1971年。
13. Terreni, M., et al. (1995). 「ペルフルオロ-cis-2, 3-ジアルキルオキサジリジンによるホスホロアミデート、チオノホスフェート、およびチオホスフェート農薬の選択的硫黄酸素化」Tetrahedron 51(29): 7981-7992.
14. 世界保健機関. 農薬データシート No. 60 デメトン. WHO/VBC/DS/87.60 Rev.1 (2014)
15. ニュージャージー州保健高齢者サービス局。危険物質ファクトシート。デメトン
16. PubChem. 「デメトン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年3月18日閲覧。
17. Gezondheidsraad. Demeton: 健康に基づく職業性曝露限度の再評価. 2003年9月22日; 068: 8-11
18. Gezondheidsraad. Demeton: 健康に基づく職業性曝露限度の再評価. 2003年9月22日; 068: 5
19. PubChem. 「デメトン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年3月18日閲覧。
20. PubChem. 「デメトン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年3月18日閲覧。
21. オランダ保健評議会：職業性曝露限界値の更新に関する委員会。デメトン：健康に基づく行政的職業性曝露限界値の再評価。2003年9月22日; 068:11
22. オランダ保健評議会：職業性曝露限界値の更新に関する委員会。デメトン：健康に基づく行政的職業性曝露限界値の再評価。2003年9月22日; 068:6-7
23. PubChem. 「デメトン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年3月18日閲覧。
24. オランダ保健評議会：職業性曝露限界値の更新に関する委員会。デメトン：健康に基づく行政的職業性曝露限界値の再評価。2003年9月22日; 068:13
25. オランダ保健評議会：職業性曝露限界値の更新委員会。「デメトン」。健康状態に基づく行政上の職業性曝露限界値の再評価。ハーグ：オランダ保健評議会、2003年；2000/15OSH/068。
26. Barnes, JM, & Denz, FA「オクタメチルピロホスホルアミド（シュラダン）およびO0-ジエチル-S-エチルメルカプトエタノールチオリン酸（「シストックス」）を含む飼料に対するラットの反応」職業環境医学、1954年、11(1), 11–19。doi:10.1136/oem.11.1.11
27. Frawley JP, Fuyat HN「低レベルのパラチオンとシストックスが犬の血中コリンエステラーゼに及ぼす影響」『農業および食品化学ジャーナル』5: 346-8、1957年。