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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
2-(ブタン-2-イル)-4,6-ジニトロフェノール | |
| その他の名前
2-( sec-ブチル)-4,6-ジニトロフェノール
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.001.692 |
| EC番号 |
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| ケッグ |
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パブケム CID
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| ユニ |
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| 国連番号 | 2779 2902 |
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ１０Ｈ１２Ｎ２Ｏ５ | |
| モル質量 | 240.215 グラムモル−1 |
| 密度 | 1.35グラム/ cm3 |
| 融点 | 38～42℃（100～108℉、311～315K） |
| 酸性度（p Ka） | 4.4 [1] |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
   
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| 危険 | |
| H300、H311、H315、H317、H318、H360、H410 [2] | |
| P201、P273、P280、P302+P352、P305+P351+P338、P310 [2] | |
| 安全データシート（SDS） | [2] |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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ディノセブは、ジニトロフェノールファミリーの除草剤である6-sec-ブチル-2,4-ジニトロフェノールの一般的な業界名です。これは、水に容易に溶けないオレンジ色の結晶性固体です。ディノセブは、その毒性のため、欧州連合(EU) および米国 では除草剤として禁止されています。
また、重合禁止剤としても使用され、DNBP と呼ばれることもあります。蒸留によって精製される スチレンやその他の不飽和モノマーの熱誘起重合を防ぐために使用されます。
歴史
1892年、ジノセブと近縁の化合物であるジニトロ-オルト-クレゾール（2,4-ジニトロ-6-メチルフェノール）がドイツで発見され、最初は殺虫剤として使用されました。後に、それらの特性が発見されて、除草剤や殺菌剤としても使用されました。1945年にオルト-メチル基がsec-ブチル基に置き換えられ、ジノセブが生成されました。この化合物は、昆虫やダニに対して優れた接触作用と胃作用を示しました。[3]ジノセブは1945年に市販され、インダストリアルバイオテストラボラトリーズの安全性データに基づいて米国での使用が承認されました。[4] 1984年1月13日、デンマーク船のダナオプティマ号は、イギリスのノースシールズからデンマークのエスビャウへの航海の途中で、80ドラム缶のジノセブを失いました。4か月後、72ドラム缶が見つかり、回収されました。[5]ディノセブは、女性の農作業員がこの化学物質にさらされた後に先天異常の危険性が高まったため、1986年に市場から撤退した。この化学物質にさらされた男性は不妊症を引き起こす可能性もあった。[6]
用途
ディノセブはかつて大豆、野菜、果物、ナッツ、柑橘類などの作物を生産する際の雑草防除に広く使用されていた除草剤です。現在、ディノセブは毒性が高いためEUと米国で禁止されています。しかし、ディノセブは中国などでまだ使用されており、雨水や飲料水に含まれていることからそれが証明されています。今日では、より安全な除草剤が他にも使用されています。[7]ディノセブはブドウを保護するための殺虫剤としても使用されていました。インターネットでは、ディノセブやその他のジニトロフェノールが減量薬として購入されています。しかし、これは非常に危険であり、多くの人が誤って過剰摂取して亡くなっています。[8]
作用機序
ディノセブは酸化的リン酸化の分離剤です。解離していない状態では脂質膜を通過できる弱酸です。
この特性を利用して、ミトコンドリア内膜（IMM）を介してプロトンを輸送します。 [9]プロトンは膜間腔から取り込まれ、IMMを通過した後、ミトコンドリアマトリックスに再び放出されます。解離型のジノセブは負に帯電しており、IMM全体に存在する電気化学的勾配により膜間腔に移動します。負電荷はリング上で非局在化され、アニオンの膜透過性を高めます。
ディノセブはプロトン勾配を低下させることで細胞の ATP 生成能力を奪い、細胞を死滅させます。
ディノセブはミトコンドリア複合体III [10]および呼吸鎖複合体II [11]の弱い阻害剤でもある。
植物では、ジノセブは光複合体IIからプラストキノンへの電子の流れを阻害することで光合成を阻害します。[12]その結果、プラストキノンはプロトン勾配を形成できず、ATP合成酵素によってATPが生成されません。また、NADPはNADPHに還元できず、二酸化炭素からグルコースを生成する能力が失われます。これも細胞死につながります。
代謝と生体内変化
14 Cで標識されたディノセブを ラットとマウスに経口投与したところ、14 Cの40～65%が尿中に排泄され、30～40%が糞便中に排泄されたことが判明しました。TLCデータでは、ディノセブのさまざまな代謝物の存在が示されましたが、これらは特定されていませんでした。[13]この発見は、さまざまなin vitroおよびin vivo研究によって確認されました。
ある研究では、14 C-ジノセブが妊娠したマウスに投与されました。データによると、腹腔内投与後の吸収率は経口投与後よりもはるかに高いことが示されました。さらに、 14 Cを含む分子は母親と胎児のすべての組織で見つかりましたが、胎児組織には低濃度しか含まれていませんでした。
経口または腹腔内投与後 3 時間で、母親の腎臓と肝臓の14 C は、ジノセブが約 50%、代謝物が約 50% でした。しかし、胎児の腎臓と肝臓の14 C は、経口投与後では 85%、腹腔内投与後では 57% でした。
毒性
ディノセブは、摂取、吸入、皮膚接触すると非常に有毒です。症状には、疲労、発汗、頭痛、吐き気、腹痛、発熱などがあります。[14]また、目を刺激します。皮膚に接触すると火傷を負い、黄色に変わります。妊婦にとって、この物質は胎児の成長障害を引き起こす可能性があるため、特に危険です（催奇形性があります）。
ディノセブは、ミトコンドリア内でのATP生成である酸化的リン酸化を脱共役剤として阻害する。これは、ミトコンドリアの内膜の陽子透過性を高めることによって行われる。陽子はミトコンドリアマトリックスに戻りやすくなり、その結果、ミトコンドリア内膜の両側の陽子濃度の差が小さくなる。言い換えれば、陽子勾配が低くなるため、膜電位も低くなる。膜電位はATP生成の原動力であるため、細胞はエネルギーを生成できない。[15]
ディノセブへの曝露はERを介したカルシウム放出も誘発し、細胞内カルシウム濃度の上昇をもたらす。これに続いて、細胞アポトーシスに関与するプロテアーゼであるカスパーゼが活性化される。生き残った細胞ではα-シヌクレイン濃度が上昇し、ドーパミン作動性神経変性を引き起こす。[7]
ディノセブは血液脳関門や胎盤関門などの生体膜を通過できる。これがディノセブが妊婦にとって特に危険である理由である。この化合物が胎盤関門を通過できる場合、胎児は母親の血液を介してディノセブにさらされることになる。[7]
ディノセブの経口LD50値は、ラット、マウス、ウサギ、モルモットでは14～114 mg/kgです。[8]ヒトの場合、これは5～50 mg/kgです。[16]
動物への影響
ディノセブは人間にとって有毒な化合物であるだけでなく、ネズミ、魚、鳥などの動物にとっても有毒な化合物です。
ラット：ジノセブは、1回投与後約14日でラットに急性毒性を引き起こします。経口投与で25～28 mg/kgのジノセブを投与すると、ラットの約50%が死亡します。ラットが皮膚からジノセブにさらされる場合は、より多くの量が必要です。この場合、ラットが80 mg/kgにさらされると、50%が死亡します。ジノセブを注射すると、20 mg/kgの投与量でラットの50%が死亡します。[16]しかし、ラットの場合、ジノセブは胎盤を通過する能力があり、そのため胎児毒性および催奇形性効果を引き起こすことが判明しました。[14]
魚：ジノセブは魚に対しても非常に有毒です。魚はジノセブを非常に速く吸収するからです。金魚のような小魚の場合、水中の魚をすべて殺すのに必要な濃度はわずか0.4ppmです。魚が酸性の水環境に生息している場合、ジノセブは中性またはアルカリ性の水環境に生息している場合よりも毒性が高くなります。これはジノセブがわずかに酸性であるためです。[17]
鳥類：ジノセブは鳥類に対しても非常に有毒であることが判明した。7～9 mg/kgの用量を鳥類に1回投与すると、約50%の鳥類が死亡する。ほとんどの鳥類は小川を通じてジノセブに曝露する。[18]
研究では、ジノセブはメスのマウスには発がん性があるが、オスのマウスには発がん性がないことも示されている。[18]
応急処置
現在、ジノセブは先天異常の発生率が高いため、世界中の多くの場所で禁止されています。この禁止により、ジノセブにさらされる人はそれほど多くありません。しかし、誰かがさらされた場合、応急処置としていくつかのことを行うことができます。被害者は、吸入、皮膚、目、摂取の 4 つの方法でさらされる可能性があります。4 つのさらされた方法に対する応急処置は次のとおりです。
吸入: 被害者は新鮮な空気を吸う必要があります。必要に応じて、酸素を投与し、人工呼吸器を補助することができます。気管支けいれんは、ベータ2作動薬とコルチコステロイドのエアロゾルで治療できます。
皮膚: 汚染された衣服や宝飾品は被害者から取り除き、被害者の皮膚、髪、爪は石鹸で数回徹底的に洗ってください。
目: 被害者の目をすぐに流水で洗い流してください。少なくとも 20 分間洗い流してください。可能であればコンタクト レンズを外してください。
摂取した場合: まず被害者の口をすすいでください。被害者にはスラリー状の炭（水 240 ml/炭 30 g）を与えてください。これは被害者が意識がある場合にのみ可能です。
4つのケースすべてにおいて、被害者は医師の診察を受ける必要がある。[19]
化学
合成
ディノセブ合成の第一段階は、1-ブテンとフェノールから2-(1-メチルプロピル)フェノールを合成することである。[20]まず、1-ブテンがプロトン化され、第二級カルボカチオンが形成される。これは酸性条件下でのみ起こり得る。形成されたカルボカチオンは、フェノールとの求電子芳香族置換反応を起こすことができる。この反応の生成物は2-(1-メチルプロピル)フェノールである。
ディノセブ合成の第二段階は2-(1-メチルプロピル)フェノールのニトロ化である。まず、硝酸と硫酸からニトロニウムイオンが形成される。[21]
2-(1-メチルプロピル)フェノールはニトロニウムイオンを吸収して3つの共鳴構造を持つアレニウムイオンを形成する。水は余分なプロトンを切り離して中性化合物を形成することができる。[21]
この反応の生成物は、2 回目のニトロ化を受けてジノセブを形成します。
立体異性
参照
参考文献
- ^ Szeto, Sunny Y.; Price, Patricia M. (1991年9月). 「ブリティッシュコロンビア州フレーザーバレーの鉱物および有機土壌における農薬残留物の持続性」. Journal of Agricultural and Food Chemistry . 39 (9): 1679–1684. doi :10.1021/jf00009a027.
- ^ abc Sigma-Aldrich Co.、Dinoseb。2020年3月24日閲覧。
- ^ Topliss, John (2012-12-02). 薬物の定量的構造活性相関。エルゼビア。p. 427。ISBN 9780323146876。
- ^ マイヤー、カール (1998-12-29)。専門家の証言：科学の説明と理解。CRC プレス。p. 149。ISBN 9780849311970。
- ^ Bockholts, P.; Heidebrink, I. (2012-12-06). 海上での化学物質流出と緊急管理: オランダ、アムステルダムで 1988 年 11 月 15 ～ 18 日に開催された「海上での化学物質流出と緊急管理」に関する第 1 回国際会議の議事録。Springer Science & Business Media。pp. 325 ～328。ISBN 9789400908871。
- ^ タイムズ、フィリップ・シャベコフ、ニューヨーク特別寄稿（1986年10月8日）。「緊急命令により広く使用されている農薬が禁止される」 ニューヨーク・タイムズ。ISSN 0362-4331 。2017年3月13日閲覧。
{{cite news}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ abc Heusinkveld、Harm J.;ヴァン・ブリート、アリー・C.ナイセン、ピーター CG;ウェスタリンク、レムコ HS (2016-06-11)。 「ジニトロフェノール系除草剤のインビトロ神経毒性ハザード特性評価」。毒物学の手紙。252 : 62-69。土井：10.1016/j.toxlet.2016.04.014。hdl : 1874/345491。ISSN 1879-3169。PMID 27106277。
- ^ ab Zaharia, M.; Tudorachi, L.; Pintilie, O.; Drochioi, C.; Gradinaru, R.; Murariu, M. (2016). 「禁止されたジニトロフェノールは依然として法的および法医学的問題を引き起こす」.環境法医学. 17 (1): 120–130. Bibcode :2016EnvFo..17..120Z. doi :10.1080/15275922.2015.1133735. S2CID 112923764.
- ^ Walker, CH (2001-04-26). 有機汚染物質: 生態毒性学的観点. CRC Press. ISBN 9780748409617。
- ^ Saitoh, I., Miyoshi, H., Shimizu, R., and Iwamura, H. (1992). 「ミトコンドリアシトクロムbc1複合体と光化学系II（QB部位）のキノン酸化還元部位の構造比較」Eur. J. Biochem . 209 (1): 73–79. doi :10.1111/j.1432-1033.1992.tb17262.x. PMID 1327783.
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ KS Oyedotun、BD Lemire (1997)。「サッカロミセス・セレビシエのコハク酸脱水素酵素膜サブユニットSDH4pのカルボキシル末端は、ユビキノン還元と酵素安定性に必要である*」。J Biol Chem . 272 (50): 31382–8. doi : 10.1074/jbc.272.50.31382 . PMID 9395469。
- ^ 松中 誠; ハットソン DH; マーフィー SD (2013-10-22). 作用機序、代謝、毒性：農薬化学：人間の福祉と環境。エルゼビア。ISBN 9781483150451。
- ^ ガンサー、フランシス A.; ガンサー、ジェーン デイヴィス (2012-12-06)。残留レビュー: 全環境における農薬およびその他の汚染物質の残留。シュプリンガー サイエンス & ビジネス メディア。ISBN 9781461393948。
- ^ ab "Dinoseb - Toxipedia". www.toxipedia.org . 2017年3月13日閲覧。
- ^ Palmeira, CM; Moreno, AJ; Madeira, VMC (1994). 「除草剤2,4-Dおよびジノセブと肝臓ミトコンドリアの生体エネルギーとの相互作用」.毒性学および応用薬理学. 127 (1): 50–57. Bibcode :1994ToxAP.127...50P. doi :10.1006/taap.1994.1138. PMID 8048053.
- ^ ab コピウス・ペールブーム、JW (1991)。どれだけのことを考えていますか?。 179–183ページ。ISBN 978-90-6009-477-8。
- ^ 「EXTOXNET PIP - DINOSEB」extoxnet.orst.edu . 2017年3月13日閲覧。
- ^ ab "Dinoseb". pmep.cce.cornell.edu . 2017年3月13日閲覧。
- ^ 「化学物質等安全データシート222: Dinoseb」（PDF）中央汚染管理委員会2017年3月16日閲覧。
- ^ アシュフォード、RD (1994)。アシュフォードの工業用化学物質辞典。ロンドン、イギリス：Wavelength Publications Ltd。p. 159。ISBN 978-0-9522674-3-0。
- ^ ab 「第21章：芳香族の反応」。research.cm.utexas.edu 。2017年3月13日閲覧。
外部リンク
- 米国EPAデータシート