에틸카바메이트

Ethyl carbamate
에틸카바메이트
Structural formula of ethyl carbamate
Ethyl Carbamate 3D Balls.png
이름
선호 IUPAC 이름
에틸카바메이트
기타 이름
카바민산 에틸 에스테르, 우레탄, 에틸루레탄
식별자
3D 모델(JSmol)
3DMET
체비
켐벨
켐스파이더
드러그뱅크
ECHA InfoCard 100.000.113 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 200-123-1
케그
메슈 우레탄
펍켐 CID
RTECS 번호
  • FA8400000
유니
UN 번호 2811
  • InChi=1S/C3H7NO2/c1-2-6-3(4)5/H2H2,1H3,(H2,4, checkY5)
    키: JOYRKODLD빌NP-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChi=1/C3H7NO2/c1-2-6-3(4)5/H2H2,1H3, (H2,4,5)
    키: JOYRKODLDBILLNP-UHFFFAOY
  • CCOC(N)=O
  • O=C(OC)N
특성.
C3H7NO2
어금질량 89.094 g·192−1
외관 화이트 크리스털
밀도 1.056 g cm−3
녹는점 46~50°C(115~122°F, 319~323K)
비등점 182 ~ 185 °C(360 ~ 365 °F, 455 ~ 458 K)
15°C에서 0.480g cm−3
로그 P -0.190(4)
증기압 78 °C에서 1.3 kPa
산도(pKa) 13.58
2.59 D[1][2]
위험
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험
 삼킬 경우 유해함
암을 유발할 수 있음
GHS 라벨 표시:[3]
GHS07: Exclamation markGHS08: Health hazard
위험
H302, H350
P201, P301+P312+P330, P308+P313
NFPA 704(화재 다이아몬드)
1
2
0
플래시 포인트 92°C(198°F, 365K)
관련 화합물
관련 화합물
 메틸카바메이트
프로필 카바메이트
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

에틸카바메이트(Ethyl carbamate, 우레탄이라고도 함)는 CHCOC32(O)NH라는2 공식을 가진 유기 화합물이다. 그것은 카바민산의 에스테르와 흰색 고체다. 이름에도 불구하고 폴리우레탄의 성분은 아니다. 발암물질이기 때문에 거의 사용되지 않지만, 여러 종류의 발효식품과 음료에서 자연적으로 적은 양으로 형성된다.

합성

그것은 산업적으로 요소와 에틸 알코올을 가열하여 생산된다.[4] 그것은 또한 에틸 클로로포름산염에 대한 암모니아 작용에 의해서도 발생한다.[5]

Synthesis of ethyl carbamate

사용하다

바이오메디컬 어플리케이션

에틸카바메이트가 항소성분제 및 기타 약용으로 사용되어 왔으나, 1943년 발암성이 발견되어 이 적용은 종료되었다. 그러나 의료주사에서의 일본인의 사용은 계속되었고 1950년부터 1975년까지 수술 후 통증에 사용되는 수용성 진통제를 용해하기 위해 에틸카바메이트 7~15% 용액의 약 1억 ml 2ml 앰플이 물에 있는 공동 용해제로 환자에게 주입되었다. 이러한 선량은 생쥐에서 발암성이 있는 수준으로 추정되었다.[6] 이 연습은 1975년에 중단되었다. "이 유감스러운 의학적 상황은 기록상 가장 많은 수의 인간들이 가장 많은 양의 순수한 발암물질에 노출되어 있는 것으로 보인다."[7] 저자인 미국 암 연구자 제임스 A. 밀러는 일본 암 발병률에 미치는 영향을 알아내기 위한 연구를 요청했지만 어떤 연구도 수행되지 않은 것으로 보인다.[citation needed]

제2차 세계 대전 이전에 에틸 카바메이트는 다발성 골수종 치료에 비교적 많이 사용되어 독성이 있고 발암성이 있으며 대부분 효과가 없는 것으로 판명되었다.[8] 미국 FDA 규정에 의해 에틸 카바메이트가 제약 사용에서 제외되었다. 그러나 소량의 에틸카바메이트도 동물들의 마취제로 실험실에서 사용되고 있다.[9]

에틸카바메이트는 2007년 IARC에 의해 그룹 2A 발암물질로 재분류되었다.

에틸카바메이트(Ethyl carbamate)는 동물 실험에서 마취제로 자주 사용되는데, 매년 100개 이상의 에틸카바메이트를 이용한 동물 연구가 발표되고 있다.[10] 에틸 카바메이트를 사용하는 한 가지 장점은 약물을 투여한 지 24시간 후에 일부 성인 쥐가 무균 상태로 남아 있을 정도로 작용 기간이 매우 길다는 것이다.[11] 또한 이소플루란과 같은 정도로 피질 내 신경 활동을 억제하지 않는다.[12]

기타 용도

이전에는 에틸 카바메이트가 아미노 레진을 제조할 때 화학적 매개체로 사용되었는데, 이 매개체는 영구 압착 섬유 처리의 교차 연결제로 사용되어 "워시 앤 웨어" 직물을 만들었다. 그 밖에 살충제, 화장품, 의약품의 제조 과정에서 용매나 중간재로서도 사용되었다.[13]

음료 및 식품에서의 발생

알코올 음료에 에틸 카바메이트가 널리 존재한다는 사실은 1980년대 중반에 발견되었다. 이 문제에 대한 대중의 인식을 높이기 위해, 1987년 미국 과학 연구소는 오염된 부즈(Dis center for the Public in the Public Interest에 게재했다. 알코올 음료의 우레탄 소비자 가이드. 전부는 아니더라도 효모 발효 알코올 음료 대부분이 에틸 카바메이트(15ppb~12ppm) 흔적을 함유하고 있다는 연구결과가 나왔다.[14] 발효를 통해 제조된 다른 식품과 음료도 에틸 카바메이트를 함유하고 있다. 예를 들어, 빵은 2ppb를 함유하고 있는 것으로 밝혀졌다;[15] 몇몇 간장의 표본에서 무려 20ppb가 발견되었다.[16] 에틸카바메이트와 메틸카바메이트의 양은 와인, 사케, 맥주, 브랜디, 위스키 및 기타 발효 알코올 음료에서도 발견되었다.

에틸 카바마이트가 에탄올과 요소와의 반응에서 형성되는 것으로 나타났다.

Ethanol urea reaction.tif

이러한 반응은 높은 온도에서 훨씬 더 빨리 일어나며, 따라서 브랜디, 위스키 및 기타 증류 음료와 같이 가공 중에 가열되는 음료에서 더 높은 농도의 에틸 카바메이트가 발견된다. 또한, 병입은 후 배송 중이나 준비 중에 가열하면 에틸 카바메이트 수치가 더 상승할 것이다.

포도주의 요소들은 효모나 다른 유기체에 의한 아르기닌이나 시트라울린의 신진대사에서 비롯된다. 요소 폐기물은 처음에 효모세포 안에서 일정 수준까지 축적될 때까지 대사된다. 그 때 알코올과 반응하여 에틸 카바메이트를 만들 수 있는 곳에서 외부로 배설된다.

1988년 미국의 와인과 기타 알코올 음료 제조업체들은 와인의 에틸 카바메이트 함유량을 15ppb(ppb) 미만으로, 알코올 도수가 125ppb 미만으로 낮추기로 합의했다.[14]

요인은 제거할 수 없지만 포도넝쿨의 수정을 억제하고 열노출을 최소화하여 자가복제 효모[17] 등의 작용을 통해 최소화할 수 있다.[18] 게다가, 일부 효모 균주는 알코올 음료를 상업적으로 생산하는 동안 에틸 카바메이트를 줄이는 것을 돕기 위해 개발되었다.[19]

알코올 음료에서 에틸 카바메이트 형성을 위한 또 다른 중요한 메커니즘은 전구체로서의 청산가리의 반응이다. 이것은 르훔 아그리콜과 같은 청록색 유발 식물에서 파생된 정령에서 비교적 높은 수준을 야기한다.[20]

위험

에틸 카바메이트는 약으로 사용되어도 인간에게 급성 독성이 없다. 급성 독성 연구에 따르면 쥐, 쥐, 토끼에서 가장 낮은 사망선량은 1.2g/kg 이상이다. 에틸카바메이트를 약용으로 사용했을 때, 환자의 약 50%가 메스꺼움과 구토를 보였으며, 장시간 사용으로 인해 위내 출혈이 발생하였다.[21] 이 화합물은 냄새가 거의 없고 냉각, 식염수, 쓴맛이 난다.[22]

쥐, 쥐, 햄스터를 대상으로 한 연구에서는 에틸 카바메이트를 경구 투여, 주입 또는 피부에 바르면 암을 유발한다는 사실이 밝혀졌지만, 에틸 카바메이트에 의한 인간의 암에 대한 적절한 연구는 그러한 연구의 윤리적 고려 때문에 보고되지 않았다.[23] 그러나 2007년 국제암연구소는 에틸카바메이트를 "인간에게 발암 가능성이 있는" 그룹 2A 발암물질로 배양했는데, 이는 인간에게 발암 가능한 수준보다 한 단계 낮은 수준이다. IARC는 에틸 카바메이트가 "실험 동물의 발암성에 대한 충분한 증거를 바탕으로 인간의 발암물질로 합리적으로 예상할 수 있다"[24]고 밝혔다. 2006년 캐나다 온타리오주 주류관리위원회는 에틸 카바메이트의 과다한 수치로 인해 수입된 셰리주를 거부했다.

홍콩(2009년)[25]과 한국(2015년)[26]에서의 연구는 일상 생활에서 에틸 카바메이트에 대한 누적 노출 정도를 개략적으로 보여준다. 간장, 김치, 된장, 빵, 롤, 빵, 빵, 빵, 빵, 빵, 빵, 크래커, 두부 등의 발효식품과 와인, 사케, 매실 와인과 함께 전통적인 아시아 식단에서 에틸 카바메이트 수치가 가장 높은 식품으로 나타났다.

2005년 에틸 카바마이트에[27] 대한 JECFA(공동 FAO/WHO 식품첨가물 전문가위원회)의 위험 평가 평가에서 일상 식품과 알코올 음료를 혼합한 에틸 카바마이트의 MOE 섭취가 우려되며, 일부 알코올 음료에서 에틸 카바마이트를 줄이기 위한 완화 조치가 계속되어야 한다고 결론 내렸다. 알코올 음료의 에틸 카바메이트가 보건당국에 매우 중요하다는 것에는 의심의 여지가[28] 거의 없는 반면, 일반적인 식단에서 매일 누적 노출되는 것은 보다 면밀한 관찰을 할 가치가 있는 증가하는 우려의 문제이기도 하다. 한국 연구는 "한국 음식의 에틸 카바메이트 수치를 면밀히 관찰하고 하루 섭취량을 줄일 수 있는 방법을 찾는 것이 바람직할 것"이라고 결론지었다.

IARC 평가는 다음과 같은 미국 규제 조치를 이끌어냈다.[citation needed]

  • 네샤프: 유해 대기 오염 물질(HAP)로 등재
  • 포괄적 환경대응, 보상 및 책임에 관한 법률: 신고 가능 수량(RQ) = 100 lb
  • 비상계획 및 지역사회 알권리법, EPA의 독성물질 방출 재고: RCRA 보고요건의 대상 물질 목록
  • RCRA 목록 유해 폐기물: 물질 - U238

알코올 음료의 검출

와인에 있는 낮은 농도 수준(µg/L)과 함께 EC의 독성학적 측면에 의해 제기되는 우려와 검출에 대한 간섭 발생은 여러 연구자들에게 와인에 있는 그것을 결정하기 위한 새로운 방법을 개발하도록 동기를 부여했다. Soxhlet 기구를 사용한 연속 액체-액체 추출(LLE), 9-xanthydrol로 유도화, 형광 검출이 있는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC), 유도 후 LLE까지, 그 뒤를 이어 가스 크로마토그래피와 질량 규격이 결합된 여러 가지 추출 및 크로마토그래피 기법이 사용되어 왔다.반면 국제 포도주기구(OIV)가 정한 기준법은 GC–MS 정량화에 앞서 고체상 추출(SPE)을 사용한다. 다른 방법들도 SPE를 사용하지만 검출에는 질량분석(MDGC/MS)이 있는 가스 크로마토그래피와 탠덤 질량분석(LC–MS/MS)이 있는 액체 크로마토그래피를 사용한다. EC를 정량화하기 위해 문헌에서 발견되는 방법론의 대부분은 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography)를 사용하며, 그럼에도 불구하고, 정밀도에 고감도까지 결합하여 긴 절차와 근면한 분석을 사용하지 않고 EC를 결정하는 새로운 방법론을 개발하기 위한 몇 가지 노력도 이루어졌다. 이와 관련하여 헤드스페이스 고체상 미세추출(HS-SPME)이 크게 부각되고 있으며, 탠덤 질량분석검출(GC–MS/MS)을 이용한 가스 크로마토그래피와 같은 최신 식별 및 정량화 기술을 이용한 대체 방법론이 제안되어 왔다.ght 질량분석법(GC × GC–ToFMS).

포장 흡착제(MEPS)에 의한 미세 추출도 가능하다. 와인의 EC 정량화를 위해 MEPS/GC–MS 방법론이 적용되었다.[29][30]

소형 액체-액체 추출(mLLE)에 이은 LC-MS/MS를 사용해 유도제를 사용하지 않고 와인의 EC를 결정할 수 있다.[31]

관련 화합물

다른 카바메이트로는 메틸카바메이트,[32] 부틸카바메이트,[33] 페닐카바메이트(m. 페이지 149–152 °C)가 있으며,[34] 해당 클로로포름산 및 암모니아에서도 조제할 수 있다. 이 에스테르들은 상온에서 흰색 결정체 고형분이다. 페닐 카바메이트를 제외하고, 중간 온도에서는 서브라이밍, 실온에서는 메틸 카바메이트 서브라이밍. 처음 두 개와 에틸 카바메이트는 물, 벤젠, 에테르에 매우 용해된다.[22][32][33] 이러한 다른 카바마이트(메틸, 부틸, 페닐)는 연구 목적으로만 소량으로 사용된다.

참고 항목

참조

  1. ^ Exner, Otto (1977). "Dipole moments, configurations and conformations of molecules containing X...Y groups". Double-Bonded Functional Groups: Vol. 1 (1977). Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd. pp. 1–92. doi:10.1002/9780470771501.ch1. ISBN 978-0-470-77150-1.
  2. ^ "ethyl carbamate". stenutz.eu. Retrieved 6 April 2021.
  3. ^ 2021년 12월 13일 접속한 산업안전보건연구소의 게스티스 물질 데이터베이스에 있는 에틸 카바메이트 기록.
  4. ^ Jäger, Peter; Rentzea, Costin N.; Kieczka, Heinz. "Carbamates and Carbamoyl Chlorides". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a05_051.
  5. ^ 9789년 11월호 머크 지수
  6. ^ "Urethan (Ethyl Carbamate) as a Cosolvent of Drugs Commonly Used Parenterally in Humans" (PDF). Nomura Cancer Research. 35: 2895–2899. October 1975.
  7. ^ Miller, James A. (1991). "The Need for Epidemiological Studies of the Medical Exposures of Japanese Patients to the Carcinogen Ethyl Carhamate (Urethane) from 1950 to 1975". Japanese Journal of Cancer Research. Wiley. 82 (12): 1323–1324. doi:10.1111/j.1349-7006.1991.tb01799.x. ISSN 0910-5050. PMC 5918349. PMID 1778753.
  8. ^ Holland, JR; Hosley, H; Scharlau, C; Carbone, PP; Frei, E, 3rd; Brindley, CO; Hall, TC; Shnider, BI; Gold, GL; Lasagna, L; Owens, AH, Jr; Miller, SP (1966). "A controlled trial of urethane treatment in multiple myeloma". Blood. 27 (3): 328–42. doi:10.1182/blood.V27.3.328.328. PMID 5933438.
  9. ^ 버지니아 주립대학교, 환경보건안전국의 화학/생물학적 안전 부문(CBSS, Office of Environmental Health and Safety, Weaterane, 2006). 2006년 5월 13일 접속
  10. ^ Hara, K.; Harris, R.A. (2002). "The anesthetic mechanism of urethane: the effects on neurotransmitter-gated ion channels". Anesthesia & Analgesia. 94 (2): 313–8. doi:10.1213/00000539-200202000-00015. PMID 11812690. S2CID 13806836.
  11. ^ Field, K.J.; White, W.J.; Lang, C.M. (1993). "Anaesthetic effects of chloral hydrate, pentobarbitone and urethane in adult male rats". Laboratory Animals. 27 (3): 258–69. doi:10.1258/002367793780745471. PMID 8366672.
  12. ^ Rojas, M.J.; Navas, J.A.; Rector, D.M. (2006). "Evoked response potential markers for anesthetic and behavioral states". American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 291 (1): R189–96. doi:10.1152/ajpregu.00409.2005. PMID 16455771. S2CID 18569834.
  13. ^ "Fourteenth Report on Carcinogens, Urethane" (PDF). NTP National Toxicology Program, NIEHS, National Institutes of Health. 2016. Retrieved 6 April 2021.
  14. ^ a b Segal, Marian (20 June 2006). "FDA/CFSAN FDA Consumer: Too Many Drinks Spiked with Urethane (April, 1988)". cfsan.fda.gov. Archived from the original on 20 June 2006. Retrieved 6 April 2021.
  15. ^ Haddon W F; M I Mancini; M Mclaren; A Effio; L A Harden; R I Egre; J L Bradford (1994). "Occurrence of ethyl carbamate (urethane) in US and Canadian breads:measurements by gas chromatography-mass spectrometry". Cereal Chemistry. 71 (2): 207–215.
  16. ^ Matsudo T; T Aoki; K Abe; N Fukuta; T Higuchi; M Sasaki; K Uchida (1993). "Determination of ethyl carbamate in soy sauce and its possible precursor". J Agric Food Chem. 41 (3): 352–356. doi:10.1021/jf00027a003.
  17. ^ Coulon J, Husnik JI, Inglis DL, van der Merwe GK, Lonvaud A, Erasmus DJ, van Vuuren HJ (2006). "Metabolic Engineering of Saccharomyces cerevisiae to Minimize the Production of Ethyl Carbamate in Wine". American Journal of Enology and Viticulture. 57 (2): 113–124.
  18. ^ Butzke, C E&L F Bisson, Ethyl Carbamate Prevention Action Manual Archived 2006-06-19, Wayback Machine, Depart. 미국 식품의약국(FDA)을 위해 CA, 데이비스, CA의 U.C.의 바이터큐어 앤 에놀로지(Viteculture & Enology)가 1997년 5월 13일에 접속했다.
  19. ^ Canada, Environment and Climate Change (2010-02-15). "New substances: risk assessment summary EAU-288 - Canada.ca". www.ec.gc.ca.
  20. ^ Lachenmeier DW, Lima MC, Nóbrega IC, Pereira JA, Kerr-Corrêa F, Kanteres F, Rehm J (2010). "Cancer risk assessment of ethyl carbamate in alcoholic beverages". BMC Cancer. 10: 266. doi:10.1186/1471-2407-10-266. PMC 2892455. PMID 20529350.
  21. ^ Office of 유독성 물질, 화학적 위험 정보 프로필 Uretane, CAS No. 51-79-6, 미국 EPA, 워싱턴 D.C. 12페이지, 26페이지, 1979년 5월 13일 http://toxnet.nlm.nih.gov에서 접속했다.[full citation needed]
  22. ^ a b 국립 의학 도서관, 위험 데이터 뱅크, Ethyl Carbamate 2006a는 2006년 5월 13일 http://toxnet.nlm.nih.gov/에서 접속했다.[full citation needed]
  23. ^ IARC, 1974년[clarification needed]
  24. ^ NTP 2005[clarification needed]
  25. ^ "RA39_EC_in_food_e.pdf" (PDF). Retrieved 2020-04-12.
  26. ^ Ryu, Dayeon; Choi, Bogyoung; Kim, Eunjoo; Park, Seri; Paeng, Hwijin; Kim, Cho-il; Lee, Jee-yeon; Yoon, Hae Jung; Koh, Eunmi (2015-09-30). "Determination of Ethyl Carbamate in Alcoholic Beverages and Fermented Foods Sold in Korea". Toxicological Research. The Korean Society of Toxicology. 31 (3): 289–297. doi:10.5487/tr.2015.31.3.289. ISSN 1976-8257. PMC 4609976. PMID 26483888.
  27. ^ "www.fao.org" (PDF). Retrieved 2020-04-12.
  28. ^ "WHO JECFA". Retrieved 2020-04-12.
  29. ^ Leça, J. M.; Pereira, V.; Pereira, A. C.; Marques, J. C. (2014). "Rapid and sensitive methodology for determination of ethyl carbamate in fortified wines using microextraction by packed sorbent and gas chromatography with mass spectrometric detection" (PDF). Analytica Chimica Acta. 811: 29–35. doi:10.1016/j.aca.2013.12.018. hdl:10316/27137. PMID 24456591.
  30. ^ Weber, J. V.; Sharypov, V. I. (2009). "Ethyl carbamate in foods and beverages: a review". Environmental Chemistry Letters. 7 (3): 233–247. doi:10.1007/s10311-008-0168-8. S2CID 95933716.
  31. ^ Leça, João M.; Pereira, Vanda; Pereira, Ana C.; Marques, José C. (2017-08-15). "A Sensitive Method for the Rapid Determination of Underivatized Ethyl Carbamate in Fortified Wine by Liquid Chromatography-Electrospray Tandem Mass Spectrometry". Food Analytical Methods. 11 (2): 327–333. doi:10.1007/s12161-017-1002-3. hdl:10400.13/3725. ISSN 1936-9751. S2CID 102508529.
  32. ^ a b 2006년 5월 13일 http://toxnet.nlm.nih.gov에서 액세스한 국립 의학 라이브러리, 위험 데이터 뱅크, 메틸 카바마이트 2006b.
  33. ^ a b 국립 의학 도서관, 위험 데이터 뱅크, Butyl Carbamate 2006c는 http://toxnet.nlm.nih.gov에서 2006년 5월 13일에 접속했다.
  34. ^ 딘, J. A. (편집자), 랜지의 화학 편람, 1985년 13회 에드, 페이지 7-586, #p191.

외부 링크