エトプロホス
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| 名前 | |
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| 推奨IUPAC名 O-エチルS , S-ジプロピルホスホロジチオエート | |
| その他の名前 エトプロホス、プロフォス、モキャップ | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol） | |
| チェビ |
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| チェムブル | |
| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.032.851 |
| EC番号 |
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| ケッグ | |
PubChem CID | |
| RTECS番号 |
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| ユニイ |
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| 国連番号 | 3018 |
CompToxダッシュボード（EPA） | |
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| プロパティ | |
| C 8 H 19 O 2 P S 2 | |
| モル質量 | 242.33 g·mol −1 |
| 外観 | 無色から黄色の透明液体 |
| 臭い | メルカプタン様 |
| 密度 | 1.069 g/ml |
| 融点 | <-70 °C (-94 °F、203 K) |
| 沸点 | 244.3 °C (471.7 °F, 517.5 K) (分解) |
| 1.3～1.4 mg/L（水） | |
| 蒸気圧 | 78mPa(20℃)、128mPa(25℃) |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険 | 有毒 |
| GHSラベル： | |
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| 危険 | |
| H301、H310、H317、H330、H410 | |
| P260、P262、P264、P270、P271、P272、P273、P280、P284、P301+P310、P302+P350、P302+P352、P304+P340、P310、P320、P321、P330、P333+P313、P361、P363、P391、P403+P233、P405、P501 | |
| 引火点 | 141℃ |
| 280℃（536°F; 553K） | |
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。 | |
エトプロホス（またはエトプロップ）は、化学式C 8 H 19 O 2 PS 2で表される有機リン酸エステルです。[ 1 ]メルカプタン様の特徴的な臭気を持つ、無色透明の黄色から黄色の液体です。殺虫剤や殺線虫剤として使用され、 [ 2 ]アセチルコリンエステラーゼ阻害剤でもあります。[ 3 ]
合成
エトプロップは、塩化ホスホリルを2当量のn-プロピルメルカプタンと1当量のナトリウムエトキシドと反応させることで合成できます。2つ目の経路は、n-プロピルメルカプタンとナトリウムエトキシドを三塩化リンと反応させてエトキシビス（プロピルスルファニル）ホスファンを生成し、これを過酸化水素で酸化することで生成物を得る方法です。[ 4 ]
エトプロップの2つの合成法。唯一の違いはアルキル基の結合順序である。
三塩化リンから出発するエトプロップの異なる合成
アプリケーション
エトプロップは、ハリガネムシなどの土壌害虫に対する殺虫剤および殺線虫剤として使用されています。ジャガイモ、バナナ、サトウキビから観賞用植物やタバコまで、様々な作物に使用されています。[ 1 ]アメリカ合衆国で使用されるエトプロップの大部分はジャガイモに使用されています。1987年から1996年にかけて、畑作物や野菜に推定691,000ポンド（313,400 kg）のエトプロップが使用されました。[ 5 ]
毒物学
作用機序
生物が経口、経皮、または吸入経路でエトプロホスに曝露されると、主にカルボキシルエステル加水分解酵素、特にアセチルコリンエステラーゼ（AChE）を阻害します。この酵素は神経伝達物質アセチルコリン（ACh）の分解に重要です。AChEの不活性化は、AChEの活性部位にあるセリン水酸基のリン酸化によって起こります。その後、リン酸化に続いて、以下のいずれかのシナリオが起こります。[ 6 ]
AChEが不活性化されると、AChが神経系に蓄積し、ムスカリン受容体とニコチン受容体の過剰刺激を引き起こします。[ 6 ]
エトプロホスのもう一つの標的は赤血球アセチルコリンエステラーゼです。この酵素は赤血球膜の外側に存在することが唯一知られています。しかし、このAChE型の生理学的機能は完全には解明されていません。[ 7 ]
エトプロホスに曝露した場合、嘔吐、吐き気、下痢、縮瞳、腹部痙攣、呼吸困難、筋力低下、気管支分泌過多、不安、錯乱、痙攣などの症状が現れることがあります。エトプロホス中毒の場合、アトロピンとプラリドキシム（2-PAM）の併用が最も効果的な解毒剤です。[ 1 ]
さらに、エトプロホスは、ラットに曝露後に様々な種類の腫瘍が発生したことから、発がん性があると考えられています。しかしながら、食物を介した曝露（エトプロホスへの最も一般的な曝露経路）は非常に低いため、米国の一般住民にとってのリスクは低いと考えられます。[ 5 ]
代謝
哺乳類では、代謝は通常、プロピル基の一方または両方の除去とそれに続く抱合によって進行します。ラットでは、代謝は性別、投与量、投与経路、反復投与に依存せず、糞便または尿中に親化合物は検出されません。ヒトにおける主な代謝物はEPPA（以下に示す）であり、エトプロホスのバイオマーカーとして使用できます。脱アルキル化代謝物は親化合物と同様の毒性作用を示します。[ 1 ]
分布と排泄
試験動物において、エトプロホスは全身に広く分布し、肺、腎臓、肝臓で高濃度を示した。血中では、血漿中ではなく細胞に結合していることが多い。排泄は主に尿（約60%）を介して行われるが、糞便（約10%）および呼気（約15%）も重要な排泄経路である。静脈内投与された動物では、胆汁中排泄はわずかであった（約8%）。[ 1 ]
動物への影響
エトプロホスに関する実験では、この毒素が動物に様々な影響を与えることが示されています。ウサギとマウスに異なる経路で曝露された短期毒性影響には、赤血球と脳のコリンエステラーゼの阻害が含まれます。また、イヌの実験では細胞の空胞化も引き起こされました。 [ 1 ]ラットの急性毒性研究では、麻薬性、コリン作動性、呼吸器系の影響など、より多くの影響が観察されました。後者は4日遅れて発現し、肺重量の増加に関連していることが示されました。[ 8 ]マウスでエトプロホスを長期曝露した研究では、短期曝露の研究と同じ結果が得られましたが、ラットではヘモグロビン濃度の低下も観察されました。[ 1 ]一方、イヌで実施された長期曝露実験では、この毒素が軽度の肝毒性を引き起こすことがわかりました。[ 5 ]
さらに、エトプロホスへの曝露は生殖にも影響を与えることが確認されました。ラットにおける親毒性は、体重と摂食量の減少をもたらしました。さらに、流産例が増加し、出産数の減少につながりました。一方、子毒性は体重増加の減少と出生後死亡率の上昇をもたらしました。[ 1 ]
エトプロホスは、汚染された水に曝露された哺乳類や汚染された魚を餌とする哺乳類に対しては、リスクは低いと考えられています。しかし、直接曝露されたミツバチや、汚染された土壌の残留物を含む種子やミミズなどの食物を介して毒素に曝露された鳥類に対しては、極めて強い毒性を示します。[ 1 ]最後に、ある研究では、エトプロホスは他の4つの有効成分とともに、コスタリカで使用されている農薬の40%を占めており、水生毒性の4分の3以上を占めていることが示されました。[ 9 ]したがって、エトプロホスは水生生物に対しても非常に毒性が高いと結論付けられています。[ 1 ]
暴露
エトプロホスを経口摂取すると、吸収が速く広範囲に及ぶ。最高血中濃度に達するのに1時間未満で、物質の90%以上が吸収される。[ 6 ]液体エトプロホスの短期経皮曝露は、21日間の試験でウサギでテストされた。経皮NOAE Lは0.1 mg/kg/日であり、研究者らは1.0 mg/kg/日の用量で血漿、赤血球、脳でアセチルコリンエステラーゼ阻害があったことを発見した。顆粒状エトプロホスの短期経皮曝露も研究された。この研究はラットで実施され、28日間続いた。この場合、経皮NOAELは20 mg/kg/日であることが判明した。血漿中のアセチルコリンエステラーゼ阻害は100 mg/kg/日の用量で起こった。短期吸入については、イヌを用いた90日間の試験が実施されました。その結果、無毒性量（NOAEL）は0.025 mg/kg/日であり、血漿中のアセチルコリンエステラーゼ阻害は0.075 mg/kg/日の用量で認められました。経皮および吸入経路による中期および長期曝露に関する情報は現時点では得られていません。ラットにエトプロホスを2.81 x 10^-2 mg/kg/日の用量で慢性的に曝露させたところ、複数のラットに悪性副腎褐色細胞腫が発生しました。粒状製品の場合、吸入曝露が主なリスクと考えられています。液状製品の場合、経皮曝露が主なリスクと考えられています。[ 5 ]
参考文献
- ^ a b c d e f g h i jアリーナ、マリア;オーテリ、ドメニカ。バルマズ、ステファニア。アルバ、ブランカト。ブロッカ、ダニエラ。ブラ、ラズロ。カブレラ、ルイス・カラスコ。キウソロ、アリアナ。チヴィテッラ、コンスエロ（2018）。「活性物質エトプロホスの農薬リスク評価に関するピアレビュー」。EFSA ジャーナル。16 (10): e05290。土井：10.2903/j.efsa.2018.5290。ISSN 1831-4732。PMC 7009744。PMID 32625701。
- ^ Bunt, JA (1975).いくつかの全身性殺線虫剤の効果と作用機序（論文）. Wageningen: Veenman.
- ^ 「エトプロップリスク特性評価文書」（PDF） www.cdpr.ca.gov 1995年10月31日2019年2月26日閲覧。
- ^アンガー、トーマス・A. (1996年12月31日).農薬合成ハンドブック. ウィリアム・アンドリュー. ISBN 9780815518532。
- ^ a b c d「エトプロップの再登録適格性決定」（PDF）archive.epa.gov . 2006年。 2019年2月26日閲覧。
- ^ a b c Katz, Kenneth D. (2019-02-04). 「有機リン系薬剤の毒性：実践上の重要事項、背景、病態生理学」Medscape .
- ^井木須 秀; 松村 秀; 松岡 正之 (1994-09-01). 「赤血球膜におけるアセチルコリンエステラーゼ」 . Journal of UOEH . 16 (3): 253– 262. doi : 10.7888/juoeh.16.253 . ISSN 0387-821X . PMID 7938978 .
- ^ Verschoyle, RD; Cabral, JRP (1982-12-01). 「トリメチルホスホロチオエートおよびトリエチルホスホロチオエート類の急性毒性の調査、特に肺障害を引き起こすものについて」. Archives of Toxicology . 51 (3): 221– 231. Bibcode : 1982ArTox..51..221V . doi : 10.1007/BF00348854 . ISSN 1432-0738 . S2CID 44188825 .
- ^ Humbert, Sébastien (2007年1月). 「コスタリカで使用されている主要農薬の毒性評価」 .農業・生態系・環境. 118 ( 1–4 ): 183–190 . Bibcode : 2007AgEE..118..183H . doi : 10.1016/j.agee.2006.05.010 .