コールタール

コールタールは、石炭からコークスと石炭ガスを生産する際に副産物として生じる濃い黒っぽい液体です。^{[2] [3]コールタールは}クレオソートの一種で、医療用と工業用の両方に使用されています。^{[2] [4]医療用としては、}乾癬や脂漏性皮膚炎（フケ）の治療に皮膚に塗布する外用薬です。 ^[5]紫外線療法と組み合わせて使用​​されることもあります。^[5]工業用としては、枕木の防腐剤として使用され、道路の舗装に使用されます。^[6]コールタールは、1980年に発行された米国連邦政府による最初の発がん性物質に関する報告書で、既知のヒト発がん物質として記載されています。^[7]

コールタールは1665年頃に発見され、1800年代初頭から医療目的で使用されていました。^{[6] [8] 1850年頃、それが}染料合成の主原料として使用できることが発見され、産業全体が生まれました。^[9]世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。^{[10]コールタールは}ジェネリック医薬品として、また市販薬として入手できます。^[4]

副作用には、皮膚の炎症、日光過敏症、アレルギー反応、皮膚の変色などがあります。^[5]妊娠中の使用が赤ちゃんに安全かどうかは不明であり、授乳中の使用は通常推奨されません。^[11]正確な作用機序は不明です。^{[12]これは、}フェノール、多環芳香族炭化水素（PAH）、および複素環式化合物の複雑な混合物です。^[2]抗真菌、抗炎症、抗かゆみ、抗寄生虫特性を示します。^[12]

コールタールは石炭の熱分解によって生成される。その組成は、プロセスと使用される石炭の種類（亜炭、瀝青炭、無煙炭）によって異なる。^[13]

コールタールは約10,000種類の化学物質の混合物であり、そのうち約50％のみが特定されています。^{[14] [より良い情報源が必要]}化学物質のほとんどは多環芳香族炭化水素です。^{[15] [16]}

• 多環芳香族炭化水素（4環：クリセン、フルオランテン、ピレン、トリフェニレン、ナフタセン、ベンズアントラセン、5環：ピセン、ベンゾ[a]ピレン、ベンゾ[e]ピレン、ベンゾフルオランテン、ペリレン、6環：ジベンゾピレン、ジベンゾフルオランテン、ベンゾペリレン、7環：コロネン）
• メチル化およびポリメチル化誘導体、モノおよびポリヒドロキシ化誘導体、および複素環式化合物。^{[17] [18]}

その他：ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、クマロン、インデン、ベンゾフラン、ナフタレンおよびメチルナフタレン、アセナフテン、フルオレン、フェノール、クレゾール、ピリジン、ピコリン、フェナントラセン、カルバゾール、キノリン、フルオランテン。^[13]これらの成分の多くは発がん性物質として知られています。^{[19] [20]}

様々なフェノール性コールタール誘導体には鎮痛作用があります。これらにはアセトアニリド、フェナセチン、パラセタモール（別名アセトアミノフェン）が含まれます。 [ ^21]パラセタモールは、今日でも使用されている唯一のコールタール由来の鎮痛剤です。^[22]工業用フェノールは現在、コールタールではなく原油から合成されるのが一般的です。^[23]

コールタール誘導体は、酸化ストレスを引き起こし、赤血球の破壊につながる可能性があるため、遺伝性赤血球疾患であるグルコース-6-リン酸脱水素酵素欠損症（G6PD欠損症）の患者には禁忌である。 ^[24]

正確な作用機序は不明である。^{[12]コールタールは}フェノール、多環芳香族炭化水素（PAH）、複素環式化合物の複雑な混合物である。^[2]

これは角質溶解剤であり、皮膚細胞の増殖速度を低下させ、皮膚のケラチンを柔らかくします。^{[25] [13]}

コールタールは世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されており、医療制度において最も効果的で安全な医薬品です。[ ^10]コールタールは一般的にジェネリック医薬品として市販されています。^[4]

コールタールは薬用シャンプー、石鹸、軟膏に使用されています。抗真菌、抗炎症、抗かゆみ、抗寄生虫作用があります。^[12]フケや乾癬の治療、アタマジラミの駆除や撃退に局所的に塗布することができます。^[5]紫外線療法と組み合わせて使用​​されることもあります。^[5]

コールタールは、粗コールタール（ラテン語：pix carbonis）またはコールタール溶液（ラテン語：liquor picis carbonis、LPC）の2つの形態で使用されることがあり、liquor carbonis detergens（LCD）としても知られています。^{[12] [26] [27]}指定されたブランドには、Denorex、Balnetar、Psoriasin、Tegrin、T / Gel、およびNeutarがあります。局所薬の即席調製に使用される場合、コールタール局所溶液USPの形で供給され、これはアルコール中のコールタールの20％w / v溶液で構成され、さらに5％w / vのポリソルベート80 USPが追加されています。これをワセリン などの軟膏基剤で希釈する必要があります。

コールタールは、最初の舗装道路の材料でした。エドガー・パーネル・フーリーによって最初に開発されたとき、舗装は花崗岩の破片で覆われたタールでした。後に、工業用スラグが充填材として使用されるようになりました。今日では、石油由来の結合剤とシーラーがより一般的に使用されています。これらのシーラーは、主にアスファルト舗装、駐車場、歩道で、アスファルト舗装の寿命を延ばし、メンテナンス費用を削減するために使用されます。 ^{[引用が必要]}

駐車場のシールコート製品には、舗装の構造的完全性を保護するためにコールタールが配合されている。^[28]コールタールをベースとしたシールコート製品には、通常、20～35%のコールタールピッチが含まれている。^[28]調査^[29]によると、コールタールは米国全土で使用されているが、シールコート製品での使用が禁止されている地域もある。^{[30] [31] [ 32]}これには、コロンビア特別区、テキサス州オースティン市、ウィスコンシン州デーン郡、ワシントン州、ミネソタ州のいくつかの自治体などが含まれる。^{[33] [34]}

現代では、コールタールは主に燃料や屋根材などのタール用途として取引されています。コールタールの取引総額は毎年約200億米ドルです。^[35]

• 燃料として。

• 塗料、合成染料（特にタートラジン/黄色5号）、写真材料の製造に使用される。 ^[36]

• 暖房やボイラーの燃焼に使用されます。ほとんどの重油と同様に、容易に流れるためには加熱する必要があります。^[37]
• カーボンブラックの原料として^[38 ]

• グラファイト製造時のバインダーとして、「グリーンブロック」の材料のかなりの部分はコークス炉揮発分（COV）です。商業的なグラファイト生産の一環としてグリーンブロックを焼成する過程で、コールタールバインダーの大部分は気化され、大気中に放出されるのを防ぐために通常は焼却炉で焼却されます。COVとコールタールは健康に有害である可能性があるためです。^{[39] [40]}

• 電気アーク炉で使用される電極ペーストの主成分として。コールタールピッチは、コークスまたは焼成無煙炭のいずれかである固体充填剤の結合剤として機能し、電極ペーストを形成します。これは、Söderberg電極ペーストとしても広く知られています。^[41]

• ナフサ、クレオソート、ピッチなどの高価値留分の原料として。石炭ガス時代には、企業はコールタールを蒸留してこれらを分離し、多くの工業用化学物質の発見につながりました。

イギリスの企業には以下の企業が含まれる: ^{[42] [43]}

• • ボニントン化学工場
  • 英国のタール製品
  • ランカシャー タール蒸留所
  • ミッドランドタール蒸留所
  • ニュートン・チェンバース・アンド・カンパニー（Izalブランドの消毒剤の所有者）
  • サドラーズケミカルズ

コールタール製品の副作用には、皮膚の炎症、日光過敏症、アレルギー反応、皮膚の変色などがあります。^[5]妊娠中の使用が赤ちゃんにとって安全かどうかは不明であり、授乳中の使用は通常推奨されません。^[44]

全米乾癬財団によると、コールタールは乾癬やその他の頭皮や皮膚の病気に苦しむ何百万人もの人々にとって、有益で安全かつ安価な治療選択肢です。 ^[45] FDAによると、コールタールの濃度は0.5%から5%であれば安全で^[46]、乾癬に効果的であると考えられています。

コールタールへの長期にわたる継続的な曝露は、非黒色腫皮膚がんのリスクを高める可能性が高い。^{[47]医療用コールタールは、職業上の}曝露で見られるような長期間皮膚に残留しないため、がんを引き起こすかどうかについては、判断を下すのに十分なデータがないため、決定的な証拠はない。^[48]コールタールは、慢性的な職業上の曝露を受けた労働者のコホート、動物モデル、メカニズム研究では一貫してがんを引き起こしているが、^[17]ヒトにおける医薬品としての短期使用に関するデータでは、これまでのところ、がん発生率の一貫した有意な増加は示されていない。^[48]

コールタールには多くの多環芳香族炭化水素が含まれており、その代謝物がDNAに結合して損傷を与えると考えられています。^[20]コールタールや大気汚染に含まれるPAHは、表皮細胞の免疫老化と細胞毒性を引き起こします。^{[49] [50]} PAHへの短期的な曝露後、皮膚はこの損傷から自己修復できる可能性がありますが、長期の曝露後は修復できない可能性があります。^{[48]これらの化合物への長期皮膚曝露は「}タールいぼ」を引き起こす可能性があり、これは扁平上皮癌に進行する可能性があります。^[13]

コールタールは、1775年に煙突掃除人の癌の原因に関する研究中に、職業上の暴露によって癌を引き起こすことが証明された最初の化学物質の一つでした。^[13]現代の研究では、道路の舗装や屋根の上での作業など、コールタールピッチを扱う作業は癌のリスクを高めることが示されています。^[17]

国際がん研究機関は、コールタールをグループ1の 発がん性物質として挙げており、これは直接がんを引き起こすことを意味します。^{[17] [51] [52]}米国保健福祉省は、コールタールを既知のヒト発がん性物質として挙げています。^[53]

PAHの発がん性に関する公衆衛生上の懸念に応えて、ミルウォーキー市などの一部の自治体は、地下水中のPAH含有量の上昇を懸念して、一般的なコールタールベースの道路および車道シーラントの使用を禁止しました。^[54]

コールタールは日光に対する感受性を高めるため^[55]、局所用コールタール製剤を塗布した皮膚は日光から保護する必要があります。

高温石炭タールの蒸留残留物は、主に3員環以上の縮合環芳香族炭化水素の複雑な混合物であり、 2010年1月13日に欧州化学物質庁によって非常に懸念される物質としてリストされました。^[56]

コールタールピッチの揮発性物質への暴露は、職場で呼吸、皮膚接触、または眼接触によって起こる可能性がある。労働安全衛生局（OSHA）は、8時間労働でベンゼン可溶性画分0.2 mg/m ^3の許容暴露限界を設定している。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、8時間労働でシクロヘキサン抽出可能画分0.1 mg/m ^3の推奨暴露限界（REL）を設定している。80 mg/m ³のレベルでは、コールタールピッチの揮発性物質は生命と健康に直ちに危険をもたらす。^[57]

米国で医薬品として使用されるコールタール製剤は、市販薬とみなされ、食品医薬品局(FDA) による規制の対象となります。

• 石炭油
• 木タール

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• 「コールタールピッチ揮発性物質」。労働安全衛生局。2012年3月22日。 2013年3月8日閲覧。
• 「NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド - コールタールピッチの揮発性物質」。疾病管理予防センター。2011 年 4 月 11 日。2013年9 月 13 日に閲覧。
• Engelhaupt E (2008年11月19日). 「駐車場が粘着性汚染問題を引き起こす」.環境科学技術. 43 (1): 3. Bibcode :2009EnST...43....3E. doi : 10.1021/es803118b .
• Lunge G (1911)。「コールタール」 。Chisholm H (編)。ブリタニカ百科事典。第 6 巻 (第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。pp. 595–599。