디아지논

Diazinon
디아지논
Diazinon-Structural Formula V1.svg
Diazinon-Molecule-3D-balls-by-AHRLS.png
이름
선호 IUPAC 이름
O,O-디에틸 O-[4-메틸-6-(프로판-2-yl)피리미딘-2-yl]인산염
기타 이름
디톡시-[(2-이소프로필-6-메틸-4-피리미디닐)옥시]-티오소포스포레인
바수딘
디아지드
스펙트라시드
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.005.795 Edit this at Wikidata
케그
펍켐 CID
유니
  • InChi=1S/C12H21N2O3PS/c1-6-15-18(19,16-7-2)17-11-8-10(5)13-12(14-11)9(3)4/h8-9H,6-7H2,1-5H3 수표Y
    키: FHIVAFMUKRCQO-UHFFFAOYSA-N 수표Y
  • S=P(OCC)OC1nc(nc(1)C)C(C)C
특성.
C12H21N2O3PS
어금질량 304.34 g·190−1
외관 무색에서 진한 갈색의 액체까지
냄새 희미하고 에스테르한
밀도 20[1] °C에서 1.116-1.118 g/cm3
비등점 부패하다[2]
40 mg/L[3]
로그 P 3.81 (옥탄올/물)[4]
약리학
QP53AF03(WHO)
위험
플래시 포인트 82°C, 180°F, 355K
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 없는[2]
REL(권장)
 TWA 0.1mg/m3 [피부][2]
IDLH(즉시 위험)
 N.D.[2]
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

Diazinon (IUPAC name: O,O-Diethyl O-[4-methyl-6-(propan-2-yl)pyrimidin-2-yl] phosphorothioate, INN - Dimpylate), a colorless to dark brown liquid, is a thiophosphoric acid ester developed in 1952 by Ciba-Geigy, a Swiss chemical company (later Novartis and then Syngenta). 그것은 이전에 주거용, 비식량 건물에서 바퀴벌레, 은어, 개미, 벼룩을 통제하기 위해 사용된 비시스템성 유기인산 살충제다. 디아지논은 1970년대와 1980년대 초반에 범용 원예 사용과 실내 병해충 방제에 많이 사용되었다. 미국 서부의 쓰레기 말벌들을 통제하기 위해 미끼가 사용되었다. 호주와 뉴질랜드의 애완동물들을 위한 벼룩 칼라에 디아지논이 사용되고 있다. 디아지논의 주거용 사용은 2004년 인간의 건강 위험[5] 때문에 미국에서 불법화되었지만, 여전히 농업용으로 승인되었다. 긴급 해독제는 아트로핀이다.[6]

역사

디아지논은 1952년 스위스 회사 시바게이지(현 노바티스)가 기존에 지배적이었던 살충제 DDT를 대체하기 위해 개발했다. 1939년 당시 독립한 게이지의 화학자 폴 헤르만 뮐러는 DDT가 말라리아에 걸린 곤충에 효과가 있다는 것을 발견했다. 뮐러가 1948년 노벨 의학상까지 받을 정도로 DDT를 중요하게 활용했다.[citation needed]

그러나 수상 후 수십 년이 지나면서 DDT는 환경적 위험성이 매우 큰 것으로 밝혀져 선진국들과 결국 세계 수준의 기관들이 질병-벡터 곤충 퇴치를 제외한 모든 목적으로 살충제를 금지해 시바게이지가 대안 연구로 이끌었다.[citation needed]

디아지논은 1955년에 대량 사용이 가능해진 반면 DDT 생산은 중단되었다. 1970년대 이전에는 디아지논의 용액에서 오염물질에 대한 문제가 있었지만 1970년대에 이르러서는 불필요한 잔여 물질을 줄이기 위해 대체 정화 방법을 사용하였다.[citation needed]

이러한 가공 개선 이후 디아지논은 다목적 실내외 상업적 해충 방제 제품이 되었다. 2004년, 미국은 EPA가 신경계를 손상시키는 능력이 인간의 건강(특히 어린이의 건강)에 위험을 준다고 판단했을 때 디아지논의 주거용 사용을 금지했다.[5] 이 화학물질은 여전히 농업용과 곤충을 통제하기 위한 화학물질을 포함하도록 고안된 소 귀 꼬리표들을 위해 사용된다.[citation needed]

합성

독일 특허국에 따르면 디아지논의 산업합성은 다음과 같다.

β-이소부티릴라미노크로톤산 아민은 물의 무게에 의해 0~100%의 수소 또는 1~8탄소 체인으로 90°C 이상(그러나 사용된 혼합물의 비등점 이하)의 탄소 원자를 가진 알코올을 혼합하여 NaOR(R은 수소 또는 1~8탄소 체인으로 한다)로 사이클링했다. 피리미디놀산나트륨은 벤젠과 같은 불활성 용매에서 침전되어 물을 동시에 제거하였다. 그런 다음 칼륨 소금은 몇 시간 동안 가열하여 염화 디에틸티오포스포릴과 반응한다. 반응이 끝나자 형성된 염화칼륨은 물로 씻어내고 용제는 줄어든 압력으로 제거해 디아지논을 남겼다.[citation needed]

신진대사와 작용기전

다이아지논은 아세틸콜린세테라제(ACHE) 억제제 역할을 한다. 이 효소는 신경전달물질 아세틸콜린(ACH)을 콜린과 아세테이트 그룹으로 분해한다.[7] AChE의 억제는 시냅스 구획에 ACh의 비정상적인 축적을 야기한다.[citation needed]

디아지논이 체내에 들어오면 산화적으로 디아지논보다 훨씬 독성이 강한 유기인산 화합물인 디아조슨으로 분해되는데, 주로 ACHE의 억제를 유발한다.[8] 디아지논을 디아조손(Reaction 1)으로 변환하는 것은 간 마이크로소말 효소 계통에 의해 수행되며 O와2 NADPH가 필요하다. 디아지논은 간에서 산화를 통해 분해될 수도 있다(Reaction 2) 두 반응 모두 가능하며, 동일한 혼합 함수 산화효소에 의해 특별히 촉매화되지 않을 가능성이 있다. 디아조손은 미세소체의 수화 및 간 내 다른 세포하 기능(반응 3)에 의해 더욱 분해된다. 포유류는 2주에서 6주의 반감기로 디아조손(diazoxon)을 대사한다. 곤충은 독성 물질이 빠르게 축적될 수 있는 이러한 가수분해 단계가 부족하다; 디아조손의 해독은 마이크로소말 혼합함수 산화효소 시스템을 통해 처리된다. 완전히 이해되지는 않았지만, 곤충에 대한 디아지논의 선택성이 원인이라고 생각된다. 가수 분해 또는 산화 디아지논이 더 분해된 후([citation needed]Reaction 4)

Mechanism for diazinon in vivo.
디아지논의 바이오트랜스포메이션 위에서 설명한 메커니즘

디아지논 제거

현재까지 수용액에서 디아지논을 제거하기 위해 전기화학, 흡착, 효소생분해, 광촉매 등 여러 가지 방법을 시험해 보았다. 흡착 기술에 의한 물에서 유기인산염(OPE)을 제거하는 것은 조작이 간단하고 비용이 저렴하기 때문에 경쟁적인 방법 중 하나로 간주된다. 흡착 용량이 큰 새로운 흡착제의 개발은 환경 내 OPE 오염물질 제거에 매우 중요하다.[9]

동물에 대한 독성 및 영향

디아지논은 척추동물의 독성이 비교적 높은 것으로 평가된다. 디아지논을 투여하는 일반적인 방법은 흡입도 가능하지만 흡수가 된다. 관찰된 독성 증상은 다른 아세틸콜린세테라제 억제제와 일치한다. 증상은 다음과 같다.

치사량 관측치
LD50
  • 214 mg•kg-1(인간, 구강, TDLo)(2,3)
  • 66mg•kg-1(랫드, 구강, LD50)(2,4)
  • 17mg•kg-1(마우스, 구강, LD50)(2,5)

한편 만성 독성과 관련하여 WHO/FAO 농약 잔류물 공동위원회는 허용되는 일일 섭취량(ADI)을 체중의 0.005mg/kg으로, 호주 농약 및 수의학 당국은 성인이 섭취할 수 있는 체중의 0.02mg/kg으로 허용하고 있다.

인간의 증상

디아지논을 도취하면 다음과 같은 징후와 증상이 나타난다.

  • 눈, 귀, 코, 목
    • 작은 동공(빛에 반응하지 않음)
    • 찢기, 증가
  • 심혈관의
    • 저혈압 또는 고혈압
    • 느리거나 빠른 심장 박동수
  • 호흡기
    • 호흡곤란
    • 가슴 조임증
  • 신경계
    • 불안
    • 경련
    • 혼수상태
    • 현기증
    • 흥분성
    • 두통
    • 약점
    • 떨림
    • 트위칭
  • 스킨
    • 자극
    • 빨개짐
    • 땀흘림
  • 위장

일반적으로 독소 노출과 투여 방법에 따라 치료법이 달라진다. 소변 검체, 혈중량, 심박수와 같은 중요한 생체지표는 환자를 해독하면서 측정된다. 디아지논 중독으로 고통 받는 환자에 대한 일반적인 치료법은 다음과 같다.

처음 4시간에서 6시간(의료 치료 후) 동안 계속 호전되는 환자는 대개 아프지 않고 회복된다. 중독을 되돌리기 위해서는 중환자 입원, 장기요법 등 장기 치료가 필요한 경우가 많다. 일부 독성은 몇 주 또는 몇 달 또는 더 오래 지속될 수 있다.[citation needed]

효능 및 부작용

디아지논은 곤충의 신경계 내에서 정상적인 신경전달 작용을 변화시켜 곤충을 죽이는 접촉 살충제다. 위에서 언급한 바와 같이 디아지논은 아세틸콜린테라아제(ACHE) 효소를 억제하여 신경전달물질 아세틸콜린(ACH)을 콜린 시냅스와 신경근접합물에 가수분해시킨다. 이로 인해 신경계 내에 ACh가 비정상적으로 축적된다. 디아지논은 티오인산 에스테르지만 클로로피리포스, 말라티온, 파라티온과 같은 다른 유기인산염 살충제와 독성의 메커니즘을 공유하고 있으며, 유기인산 저항성 곤충군에 대해서는 그다지 효과적이지 않다.[citation needed]

급성 디아지논 노출의 증상은 노출 경로에 따라 노출 후 몇 분에서 몇 시간 내에 발생한다. 인간의 초기 증상은 메스꺼움, 현기증, 침, 두통, 땀, 열상, 코뿔소 등이다. 증상은 구토, 복통, 설사, 근육 경련, 허약, 떨림, 조정력 부족, 미로증 등으로 진행될 수 있다. 게다가, 일부 연구들은 기억력 상실, 혼란, 우울증을 포함한 일부 정신 질환의 부작용을 보고하기도 했다.[citation needed]

디아지논은 지방이 용해되기 때문에 상당량의 디아지논이 지방조직에 저장되면 독성이 지연될 가능성이 있다. 중간 증후군은 일반적으로 노출 후 24~96시간 이내에 발생한다. 인간의 중간 증후군은 호흡곤란과 근위부근, 얼굴, 목, 근위부근에서 흔히 나타나는 근육 약화로 특징지어진다. 두개골 신경마비, 힘줄 반사도 보고됐다.[citation needed]

일부 유기인산염 농약에 노출되면 유기인산염에 의한 지연 신경병증(사지의 유심증뿐만 아니라 약하거나 마비)을 비롯한 장기간의 신경학적 문제가 발생할 수 있다는 연구결과가 나왔지만, 디아지논 피폭에 따른 이러한 증상에 대한 보고는 드물다. 인플루엔자 환자들은 혈청 아밀라아제와 포도당 수치가 증가했으며 급성 췌장염의 징후로 간주되는 증상을 동반한 요로 디아스타아제 수치도 증가했다.[citation needed]

전형적으로 발달한 21명의 어린이 중 10%가 어금니에 2이소프로필-6-메틸-4-피리미디놀(IMPY, 디아지논 대사물)을 보인다는 연구결과가 나왔다. 가장 오래된 두 피사체의 어금니에는 가장 큰 농도의 IMMy가 포함되어 있었다. 그리고 어금니에서의 이 농도는 경피적 노출과 어금니 형성 중의 생체 지표일 수 있다.[11]

참조

  1. ^ Budavari, S., ed. (1996). The Merck Index - An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Whitehouse Station, NJ: Merck. p. 508.
  2. ^ a b c d e NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0181". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ Sharom, M.S.; Miles, J.R.W.; Harris, C.R.; McEwen, F.L. (1980). "Behaviour of 12 insecticides in soil and aqueous suspensions of soil and sediment". Water Research. 14 (8): 1095–100. doi:10.1016/0043-1354(80)90158-X.
  4. ^ Hansch, Corwin; Leo, Albert; Hoekman, David (1995). Exploring QSAR: Volume 2: Hydrophobic, Electronic, and Steric Constants. Washington, DC: American Chemical Society. p. 106. ISBN 978-0-8412-2991-4.
  5. ^ a b Cone, Marla (1 Jan 2005). "EPA Takes Pest Killer Diazinon Off the Shelves". Los Angeles Times. Retrieved 2 Jul 2020.
  6. ^ Geller, Robert J.; Lopez, Gaylord P.; Cutler, Stephen; Lin, Diana; Bachman, George F.; Gorman, Susan E. (2003). "Atropine availability as an antidote for nerve agent casualties: Validated rapid reformulation of high-concentration atropine from bulk powder". Annals of Emergency Medicine. 41 (4): 453–6. doi:10.1067/mem.2003.103. PMID 12658242.
  7. ^ "Diazinon Technical Fact Sheet". National Pesticide Information Center. NPIC. Retrieved 31 May 2019.
  8. ^ Kretschmann, Andreas; et al. (2011). "Mechanistic Toxicodynamic Model for Receptor-Mediated Toxicity of Diazoxon, the Active Metabolite of Diazinon, in Daphnia magna". Environmental Science & Technology. 45 (11): 4980–4987. doi:10.1021/es1042386. PMID 21539304.
  9. ^ Amani, M. A; Latifi, A. M; Tahvildari, K; Karimian, R (2017). "Removal of diazinon pesticide from aqueous solutions using MCM-41 type materials: Isotherms, kinetics and thermodynamics". International Journal of Environmental Science and Technology. 15 (6): 1301–1312. doi:10.1007/s13762-017-1469-x.
  10. ^ http://www.apvma.gov.au/products/review/docs/diazinon_hh_tox_part_2.pdf 2013-04-19년 웨이백 머신에 보관
  11. ^ Camann, David E.; Schultz, Stephen T.; Yau, Alice Y.; Heilbrun, Lynne P.; Zuniga, Michelle M.; Palmer, Raymond F.; Miller, Claudia S. (March 2013). "Acetaminophen, pesticide, and diethylhexyl phthalate metabolites, anandamide, and fatty acids in deciduous molars: potential biomarkers of perinatal exposure". Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology. 23 (2): 190–196. doi:10.1038/jes.2012.71. ISSN 1559-0631. PMID 22805989.

외부 링크