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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
5-{[2-(2-ブトキシエトキシ)エトキシ]メチル}-6-プロピル-2H - 1,3-ベンゾジオキソール | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.000.070 |
| 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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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ19Ｈ30Ｏ5 | |
| モル質量 | 338.438 グラム/モル |
| 密度 | 1.05グラム/ cm3 |
| 融点 | 21 °C (70 °F; 294 K) |
| 沸点 | 1 mmHgで180 °C (356 °F; 453 K) |
| 危険 | |
| 引火点 | 170 °C (338 °F; 443 K) |
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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 インフォボックス参照
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ピペロニルブトキシド（PBO）は、淡黄色から薄茶色の液体[1] 有機化合物で、相乗効果を目的とした農薬製剤の補助成分として使用されます。つまり、それ自体に農薬活性はないものの、カルバメート、ピレトリン、ピレスロイド、ロテノンなどの特定の農薬の効力を高めます。[2]これはサフロール の半合成誘導体であり、2-（2-ブトキシエトキシ）エタノールのナトリウム塩と水素化サフロール（ジヒドロサフロール）のクロロメチル誘導体の縮合から生成されます。[3] [4] または1,2-メチレンジオキシベンゼンを介して生成されます。
歴史
PBOは、1930年代後半から1940年代前半にかけて、天然由来の殺虫剤ピレスリンの効能を高めるために開発されました。ピレスリンは、蚊やその他の病原体を媒介する動物を殺す強力な殺虫剤の一種で、マラリア予防などの公衆衛生上の利点があります。PBOはそれ自体に殺虫作用はほとんどありませんが、ピレスリンの効能を高めるため、相乗剤と呼ばれています。PBOは、1947年に米国でハーマン・ワックスによって初めて特許を取得しました。[5]
世界にはMDBルートでPBOを製造している Endura、 [6] Tagros、Catasynth (Anthea)の3社のPBO製造業者が知られています。
用途
PBO は、1950 年代に米国で初めて登録されました。PBO は主に、天然ピレトリンや合成ピレスロイドなどの殺虫剤と組み合わせて使用され、その比率 (PBO: ピレトリン) は 3:1 から 20:1 の範囲です。1,500 を超える米国 EPA 登録製品に使用されている PBO は、配合数で測定すると、最も一般的に登録されている相乗剤の 1 つです。穀物、果物、野菜など、さまざまな作物や商品に収穫前および収穫後に散布することが承認されています。散布量は少なく、最高量は 1 エーカーあたり 0.5 ポンド PBO です。
PBOは、家庭内やその周辺、レストランなどの食品を扱う施設で害虫を駆除するための殺虫剤の成分として、また外部寄生虫（アタマジラミ、ダニ、ノミ）に対する人間と獣医への適用のために広く使用されています。[7] [8] ひび割れや隙間用のスプレー、完全放出噴霧器、飛翔性昆虫スプレーなど、さまざまな水性PBO含有製品が家庭用として製造・販売されています。 PBOは、蚊の駆除（空間スプレー、表面スプレー、蚊帳など）に使用されるピレトリンおよびピレスロイド製剤に使用される相乗剤として、公衆衛生上重要な役割を果たしています。[9] PBOの殺虫特性は限られているため、単独で使用されることはありません。[10]
作用機序
PBOは昆虫の自然防御機構を阻害することで殺虫剤の相乗剤として作用します。その中で最も重要なのは混合機能酸化酵素システム（MFO）で、シトクロムP-450システムとしても知られています。MFOシステムは昆虫の解毒の主な経路であり、ピレトリンや合成ピレスロイドなどの殺虫剤の酸化分解を引き起こします[11]。そのため、PBOが追加されると、昆虫の体内に高いレベルの殺虫剤が残り、致死効果を発揮します。[12]この特性の重要な結果は、特定の殺虫剤の活性を高めることで、同じ結果を得るために使用する殺虫剤の量を減らすことができることです。[5]
PBOはヒトのMFOシステムに大きな影響を与えないようです。[13] PBOはGタンパク質結合CB1受容体の効果的で低効力の中性拮抗薬であることがわかっています。[14]
ピレスロイド系殺虫剤の他の相乗剤としては、セサメックスや「スルホキシド」（官能基と混同しないように注意）などがある。[3]
規制
PBO は、米国および他のいくつかの国では、殺虫剤として規制されているが、PBO にはその特性がない。米国連邦殺虫剤・殺菌剤・殺鼠剤法(FIFRA) は、米国 EPA に殺虫剤を規制する権限を与えている法律であるが、その「殺虫剤」の定義に特定の共力剤を含めているため、PBO が配合されている殺虫剤などの害虫を殺す製品と同じ承認および登録の対象となっている。[15] 殺虫剤登録は、米国 EPA が殺虫剤の成分、殺虫剤が使用される場所と方法 (例: 全室噴霧器、割れ目や隙間など)、および特定の使用パターン (使用量と頻度) を検査するプロセスである。米国 EPA はまた、殺虫剤が人間、環境、および非標的種に不当な悪影響を及ぼさないことを確認するためにも評価を行う。米国 EPA は、米国で販売または流通する前に殺虫剤を登録しなければならない。農薬自体だけでなく、それを含むすべての製品にも登録が必要です。世界保健機関は、蚊帳に使用される 合成ピレスロイドであるデルタメトリンまたはペルメトリンと併用した場合の PBO の公衆衛生上の価値を認めています。
危険評価
過去40年間にPBOに関する多数の毒性研究が行われ、あらゆる潜在的毒性影響が調べられてきました。[16] これらの研究は、米国EPAやその他の国際機関が定めた規制要件に従って実施されました。その多くは、農薬登録をサポートするために実施される実験室研究の一貫性、完全性、品質、再現性を確保するためのプロセスと制御のシステムである米国EPAの優良試験所基準（GLP）に従って実施されました。PBO登録をサポートするために、以下の種類の研究が実施されました。
急性毒性試験
急性毒性試験は、急性曝露による潜在的な危険性を特定するために設計されています。通常、試験では短期間に 1 回または数回の高用量を投与します。データは、農薬製品ラベルの適切な注意事項の作成に使用されます。急性試験では、次のことが特定されます。
- 経皮毒性
- 目の炎症
- 吸入毒性
- 経口毒性
- 皮膚の炎症
- 皮膚感作[17]
PBO は、成人の場合、経口、吸入、経皮による急性毒性は低いです。目や皮膚への刺激は最小限です。皮膚感作物質ではありません。
経皮吸収
入手可能なデータによると、皮膚（前腕）に塗布した量の3％未満が8時間以内に吸収されます。[18] シラミ駆除剤を使用した他の研究では、約2％が皮膚を通過し、約8％が頭皮を通過したことが示されています。[19]
内分泌かく乱
1996 年の食品品質保護法 (FQPA) により、米国 EPA は内分泌かく乱の問題に取り組むことが義務付けられました。FQPA の成立以来、米国 EPA は、人間と野生動物の両方におけるエストロゲン、アンドロゲン、甲状腺 (EAT) ホルモン系に対する物質の潜在的な影響を調べるために設計された 2 段階の内分泌かく乱物質スクリーニング プログラム (EDSP) を開発しました。Tier 1 は 11 の試験から構成され、物質が EAT ホルモン系と相互作用する可能性があるかどうかを判断するように設計されています。結果が関係を示している場合、化学物質は Tier 2 のテストに進みます。Tier 2 の目的は、EAT ホルモン系と相互作用する物質が人間または野生動物に悪影響を及ぼすかどうかを判断し、曝露データと関連してリスク評価に使用できる用量反応を開発することです。PBO は、EDSP に基づく最初の取り組みの一部として EPA によって選択された化学物質の 1 つです。 EPA は 2009 年に、殺虫剤の相乗効果を持つ PBO を含む 60 種類以上の農薬化学物質を含む、EDSP 検査用の化学物質の最初のリストを発行しました。EDSP スクリーニング用の化学物質の最初のリストは、内分泌活動の可能性や悪影響の可能性に基づくものではありません。むしろ、このリストは、暴露の可能性に関する EPA の優先順位に基づいています。PBO がこのリストに追加されたのは、その幅広い使用パターン (米国 EPA に登録されている 1500 製品) のためであり、人々は食事、家庭内の処理された表面 (カーペットなど)、および特定の職業 (害虫駆除業者など) で低レベルの PBO にさらされる可能性があります。
PBO が内分泌系の正常な機能を妨げることを示す証拠はありません。これには、PBO と内分泌系との相互作用の可能性を評価するために最近開発されたデータが含まれます。PBO を含む製品を製造または販売する企業グループであるピペロニルブトキシド タスク フォース II は、EDSP ティア 1 スクリーニングの 11 件すべてを実施し、必要なすべての文書と調査レポートを提出しました。
米国 EPA は、EDSP Tier 1 の結果を評価するために証拠の重み付け (WoE) アプローチを使用する予定です。EPA は WOE ガイドラインを発行しましたが、実際の WOE 評価はまだ実施されておらず、登録者に公開されていません。PBTFII は、EPA のガイドラインに準拠した PBO の WoE 分析を実施しました。PBO の WoE 分析では、PBO に対して実施された各 EDSP Tier 1 アッセイを調べます。この分析では、アッセイの目的について説明し、研究設計と結果を要約し、各アッセイの全体的な結論を示します。その後、11 の個別のアッセイすべてをまとめて検討し、Tier 1 バッテリーの結果の全体的な結論を導き出します。一部のアッセイでは、その他の科学的に関連する情報も評価の一部として考慮されます。WoE 分析の目的は、EDSP Tier 1 アッセイ、Tier 1 バッテリー全体、および OSRI によって判定されたように、PBO が内分泌系と相互作用する可能性があるかどうかを判断することです。化学物質が内分泌系と相互作用する可能性があると判断された場合、EDSP Tier 2 テストが必要になります。EPA は、2014 年後半または 2015 年初めに WOE 評価を発行する予定です。
亜慢性および慢性/発がん性研究
亜慢性研究および慢性研究では、化学物質への長期にわたる反復曝露の毒性を調べます。亜慢性研究では 90 日間、生涯にわたる慢性研究では 12 ～ 24 ヶ月にわたり、発がん性の可能性を判断するために設計されています。また、がん以外の影響や、リスク評価に使用される明確な無毒性レベル (NOAEL) を特定することも目的としています。PBO に関して実施される研究には、次のものがあります。
- 90日間の吸入毒性試験
- マウスにおける18か月間の慢性毒性/発がん性試験
- ラットにおける24か月間の慢性毒性/発がん性試験
PBO の NOAEL は、亜慢性および慢性の両方の研究から導き出されました。EPA はこれらの NOAEL を使用して、PBO の個々の使用すべてについてリスク評価を実施し、PBO を含むすべての登録製品がラベルの指示に従って使用される場合に害がないことを合理的に確実に保証します。
PBO は、生涯を通じて食事で高濃度の PBO を摂取したマウスの肝臓腫瘍の増加を引き起こしました。マウスの肝臓腫瘍の形成につながる主要な事象の科学的特定と分析により、この事象が人間に発生する可能性は低いことが示唆されています。
EPAはPBOをグループCの発がん性物質（「ヒトに対して発がん性の可能性がある」）に分類している。国連の支援の下、食糧農業機関/世界保健機関（FAO/WHO）の残留農薬に関する合同会議は、1965年以来、PBOの毒性学全体を数回評価した。彼らは、最大耐量の国際的に認められた基準までの投与量では、PBOはマウスやラットに対して発がん性があるとは考えられず、したがってPBOはヒトに対して発がん性がないという結論に至った。[20]
発達毒性研究
PBOは、タンパク質スムースエンド（SMO）の拮抗作用を介して、すべての脊椎動物の脳と顔面の発達の重要な制御因子であるヘッジホッグシグナル伝達経路を阻害することがわかっています。 [21] PBOは、発達初期に曝露されたマウスで、用量依存的に脳と顔面の奇形を引き起こす可能性があることがわかっており、これにはまれなヒトの先天異常である全前脳症が含まれます。[22] 全前脳症に関連する顔面異常を明らかに引き起こさないPBOの用量でさえ、微妙な神経解剖学的欠陥を引き起こすことがわかっており、[22]認知的または行動的影響は不明です。
疫学研究では、PBOへの曝露は3歳児の神経認知発達の用量依存的な低下と相関していることが判明した。[23]
動物への影響
PBOは、ミジンコやエビなどの水生無脊椎動物に対して中程度から高度の毒性があります。低用量の長期投与では、ミジンコの生殖に影響が出ました。PBOはオタマジャクシの段階の両生類に対して非常に有毒です。[24]
暴露評価
PBO は食品以外でも広く使用されていることから、PBO の製造業者と PBO 含有製品の販売業者は、1996 年に非食品曝露タスクフォース (NDETF) を結成し、家庭内で使用される殺虫剤への人間の曝露現象をより深く理解するための長期研究プログラムを開発しました。研究のほとんどは、ピレトリン/PBO および合成ピレスロイド/PBO の配合物を使用して実施され、噴霧器およびエアゾール製品の屋内使用に焦点が当てられました。カーペットとビニールの床面が選ばれたのは、それらの物理的および化学的特性が異なり、北米の家庭で使用される床材のかなりの割合を占めているためです。NDETF の取り組みは完全放出噴霧器に重点が置かれていましたが、手持ち式エアゾールスプレー缶の使用によるピレトリン/PBO の拡散 (空気レベル) と沈着 (床上) の両方を調べる研究も実施されました。使用者の潜在的な直接曝露も測定されました。散布機の呼吸ゾーンからの空気サンプル採取と綿手袋の残留物の分析が行われました。このデータは米国 EPA に提出され、同機関の PBO に関する総合的なリスク評価の鍵となりました。
リスクアセスメント
米国EPAは、再登録の適格性決定において、PBOを含む製品を混合、積載、取り扱い、または適用する世帯にとって「懸念されるリスクはない」と判断しました。[16]
参考文献
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