피페로닐 부토산화

Piperonyl butoxide
피페로닐 부토산화
Piperonyl butoxide
이름
선호 IUPAC 이름
5-{[2-(2-부톡시예트호xy)ethoxy]메틸}-6-프로필-2H-1,3-벤조디오xole
식별자
3D 모델(JSmol)
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.000.070 Edit this at Wikidata
케그
펍켐 CID
유니
  • InChi=1S/C19H30O5/c1-3-5-7-20-8-7-20-8-21-10-11-22-17-13-18(23-15-24-19)12-16-16(17-15-24)12-13H,3-11,14-15H2,1-2H3,14-15H-2,1-2H3 ☒N
    키: FIPWRIJSWJAY-UHFFFAOYSA-N ☒N
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    키: FIPWRIJSWJAY-UHFFFAOYAD
  • CCCOCOCOCOCC1=CC2=C(C=C1CC)OCO2
특성.
C19H30O5
어금질량 338.438 g/190
밀도 1.05 g/cm3
녹는점 21°C(70°F, 294K)
비등점 1mmHg에서 180°C(356°F, 453K)
위험
플래시 포인트 170°C(338°F, 443K)
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

PBO(Piperonyl butoxide, PBO)는 농약 제형의 시너지 성분으로 사용되는 옅은 황색에서 연한 갈색 액체[1] 유기 화합물이다.즉, 그 자체의 성가신 활동이 없음에도 불구하고 카바메이트, 피레트린, 피레트로이드, 로테논과 같은 특정 살충제의 효능을 향상시킨다.[2]그것은 사프롤의 반물질적 파생물이다.[3]null

역사

PBO는 1930년대 후반과 1940년대 초에 자연적으로 파생된 살충제 피레스럼의 성능을 향상시키기 위해 개발되었다.Pyrethrum은 모기와 다른 질병을 유발하는 벡터에 대한 중요한 살충제로서, 말라리아 예방과 같은 공중 보건 혜택을 제공한다.PBO는 자체적으로 내재적인 살충제 활성이 거의 없지만 피레트린의 효능을 높여 시너지 효과라고 불린다.PBO는 1947년 미국에서 허먼 워츠에 의해 처음 특허를 받았다.[4]null

사용하다

PBO는 1950년대에 미국에서 처음 등록되었다.PBO는 주로 천연 피레트린이나 합성 피레트로이드와 같은 살충제와 조합하여 3:1에서 20:1까지의 비율(PBO: pyrethrins)에서 사용된다.1,500개 이상의 미국 EPA 등록 제품에 나타나는 PBO는 현재 존재하는 공식의 수로 측정했을 때 가장 일반적으로 등록되는 시너지 중 하나이다.곡물, 과일, 채소를 포함한 다양한 농작물 및 상품에 대한 수확 전/후 적용이 승인된다.적용률은 낮다. 단일 최고 속도는 0.5파운드 PBO/acre이다.null

가정과 주변, 음식점 등 식품 취급업소에서 해충 방제, 엑토파라사이트(머리니, 진드기, 벼룩)에 대한 사람과 수의용 도포 등을 위해 살충제 성분으로 광범위하게 사용된다.균열 및 틈새 스프레이, 토탈 릴리스 포거, 날아다니는 곤충 스프레이 등 다양한 수성 PBO 함유 제품이 생산되어 소비자에게 가정용으로 판매되고 있다.PBO는 모기 방제에 사용되는 피레트린과 피레트로이드 제형에 사용되는 시너지제(예: 우주 스프레이, 표면 스프레이, 모기장)로서 공중 보건의 중요한 역할을 한다.[5]PBO는 살충제 성질이 제한적이기 때문에 단독으로 사용하지 않는다.[6]null

작용기전

PBO는 곤충의 자연 방어 메커니즘을 억제하여 살충제 시너지 작용을 하는데, 그 중 가장 중요한 것은 혼성기능 산화효소계통(MFO)으로 시토크롬 P-450계통으로도 알려져 있다.MFO 시스템은 곤충의 해독을 위한 1차 경로로, 피레트린과 합성 피레트로이드와[7] 같은 살충제의 산화성 파괴를 유발하기 때문에 PBO를 첨가하면 더 높은 살충제 수치가 곤충에 남아 치명적인 효과를 발휘한다.[8]이 특성의 중요한 결과는 주어진 살충제의 활동을 강화함으로써 동일한 결과를 얻기 위해 덜 사용될 수 있다는 것이다.[4]null

PBO는 인간의 MFO 시스템에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보인다.[9]PBO는 G단백질 결합 CB1 수용체의 효율적이고 낮은 잠재력의 중립적 길항제인 것으로 밝혀졌다.[10]null

그 밖에 피레로이드 살충제의 시너지로는 세서믹스와 '설포산화물'(기능군과 혼동하지 않는다) 등이 있다.[3]null

규제

PBO는 이 속성을 가지고 있지 않지만, 미국과 일부 다른 국가에서 농약으로 규제된다.미국 EPA에게 살충제 규제 권한을 부여하는 법률인 미국연방 살충제, 살충제 및 로덴타이드제법(FIFA)은 "살충제"의 정의에 특정 시너지제를 포함하고 있어 PBO가 포뮬러인 살충제처럼 해충을 죽이는 제품과 동일한 승인과 등록을 받는다.lated.[11] 살충제 등록은 미국 EPA가 살충제의 성분, 살충제 사용 장소 및 방법(예: 전체 룸 포거, 균열 및 균열 등)과 특정 사용 패턴(사용량 및 빈도)을 조사하는 과정이다.미국 EPA는 또한 농약이 인간, 환경 및 비표적 종에 불합리한 부작용을 일으키지 않도록 평가한다.미국 EPA는 미국에서 살충제가 판매되거나 유통되기 전에 살충제를 등록해야 한다.농약 자체는 물론 농약을 함유한 모든 제품에 대해서도 등록이 필요하다.세계보건기구(WHO)는 모기장에 사용되는 합성피레트로이드 델타메트린이나 퍼메트린과 함께 사용할 경우 PBO의 공중보건 가치를 인정한다.null

위험도 평가

지난 40년 동안 PBO에 대한 수많은 독성학 연구가 잠재적인 독성 영향의 전체 범위를 조사하면서 수행되어 왔다.[12]이러한 연구는 미국 EPA 또는 기타 국제 기관이 제시한 규제 요건에 따라 수행되었다.많은 것들이 살충제 등록을 지원하기 위해 수행된 실험실 연구의 일관성, 무결성, 품질 및 재현성을 보장하기 위한 프로세스 및 제어 시스템인 미국 EPA 우수 실험실 관행(Good Laboratory Practices, GLP)에 따라 수행되었다.PBO 등록을 지원하기 위해 다음과 같은 유형의 연구가 수행되었다.

급성 독성 연구

급성 독성 연구는 급성 피폭으로 인한 잠재적 위험을 식별하도록 설계되었다.그 연구는 보통 단기간 동안 단 한 번 또는 몇 번의 고선량을 채용한다.이 데이터는 농약 제품 라벨에 대한 적절한 예방 문구를 개발하는 데 사용된다.급성 연구는 다음을 식별한다.

  • 피부 독성
  • 눈 자극
  • 흡입 독성
  • 경구 독성
  • 피부 자극
  • 피부 감작성

PBO는 성인의 경구, 흡입, 피부 경로에 의한 급성 독성이 낮다.그것은 눈과 피부에 최소로 자극적이다.그것은 피부 감작제가 아니다.null

피부 흡수

이용 가능한 데이터에 따르면 8시간 동안 피부에 있는 양(전면)의 3% 미만이 흡수된다.[13]페디큘라제 제형을 사용한 다른 연구들은 약 2%가 피부를 통과했고 약 8%가 두피를 통과했다는 것을 보여준다.[14]null

내분비 교란

1996년의 식품 품질 보호법(FQPA)은 미국 EPA가 내분비 교란 문제를 다루도록 요구하였다.미국 EPA는 FQPA가 통과된 이후 에스트로겐, 안드로겐, 갑상선(EAT) 호르몬 시스템에 대한 물질의 잠재적 영향을 인간과 야생 동물 모두의 에스트로겐, 안드로겐, 갑상선(EAT) 호르몬 시스템에 대해 조사하기 위해 2단계 내분비 교란기 선별 프로그램(EDSP)을 개발했다.계층 1은 11개의 검사로 구성되며, 물질이 EAT 호르몬 시스템과 상호작용할 가능성이 있는지 여부를 판단하도록 설계된다.결과가 관계를 나타내는 경우 화학 물질은 계층 2 테스트로 진행된다.Tier 2의 목적은 EAT 호르몬 시스템과 상호작용하는 물질이 인간이나 야생동물에게 악영향을 미치는지 여부를 결정하고, 피폭 데이터와 관련하여 위험을 평가하는 데 사용될 수 있는 용량-반응을 개발하는 것이다.PBO는 EPA가 EDSP에 따른 초기 노력의 일부로 선택한 화학물질 중 하나이다.EPA는 2009년에 살충제 시너지 PBO를 포함한 60개 이상의 살충제 화학물질로 구성된 EDSP 시험을 위한 첫 번째 화학 물질 목록을 발표했다.EDSP 선별을 위한 첫 번째 화학 물질 목록은 내분비 활동 가능성 또는 부작용 가능성에 기초하지 않는다.오히려 이 목록은 노출 잠재력과 관련된 EPA 우선순위에 기초한다.PBO는 광범위한 사용 패턴(US EPA에 등록된 1,500개 제품) 때문에 이 목록에 추가되었으며, 사람들은 가정에서 처리된 표면(예: 카펫) 및 특정 직업(예: 해충 방제 운영자)에서 식단에서 낮은 수준의 PBO에 노출될 수 있다.null

PBO가 내분비계의 정상적인 기능을 방해한다는 증거는 없다.이것은 내분비계와 PBO의 가능한 상호작용을 평가하기 위해 최근에 개발된 데이터를 포함한다.PBO 함유 제품을 생산하거나 판매하는 회사 그룹인 Piperonyl Butoxide Task Force II는 11개의 EDSP Tier 1 화면을 모두 실시했으며 필요한 모든 문서와 연구 보고서를 제출하였다.null

미국 EPA는 EDSP Tier 1 결과를 평가하기 위해 WoE(증거) 접근방식을 사용하려고 한다.기관이 WOE 지침을 내렸지만, 실제 WOE 평가는 아직 실시되지 않았고 등록자들에게 공개되지 않았다.PBTFII는 EPA의 지침에 부합하는 PBO에 대해 WoE 분석을 수행했다.PBO에 대한 WoE 분석은 PBO에 대해 수행된 각 EDSP Tier 1 검사를 검사한다.검사 목적을 논의하고, 연구 설계와 결과를 요약하며, 각 검사에 대한 전반적인 결론을 제공한다.그런 다음 11개의 개별 검사를 함께 검토하여 Tier 1 배터리의 결과에 대한 전반적인 결론을 도출한다.일부 평가의 경우, 다른 과학적으로 관련되는 정보도 평가의 일부로 간주된다.WoE 분석의 목적은 EDSP Tier 1 측정, Tier 1 배터리 전체 및 OSRI에 의해 결정되는 대로 PBO가 내분비 시스템과 상호작용할 수 있는 잠재력을 가지고 있는지 여부를 결정하는 것이다.화학물질이 내분비 시스템과 상호작용할 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 판단은 EDSP Tier 2 시험의 필요성을 유발할 것이다.EPA는 2014년 말 또는 2015년 초에 WOE 평가를 발표할 계획이다.null

부만성 및 만성/신생성 연구

아만성 및 만성 연구는 화학 물질에 대한 장기적이고 반복적인 노출의 독성을 검사한다.이러한 연구 범위는 비만성 연구의 경우 90일에서 발암 가능성을 판단하도록 설계된 평생 만성 연구의 경우 12~24개월까지입니다.또한 위험 평가에 사용되는 관찰 불가능한 부작용 수준(NOAL)뿐만 아니라 모든 비암 효과를 식별하기 위한 것이다.PBO에 대해 수행된 연구는 다음과 같다.

  • 90일 흡입 독성학 연구
  • 생쥐에 대한 18개월의 만성 독성/독성 연구
  • 랫드에 대한 24개월의 만성 독성/독성 연구

NOAEL은 PBO를 위해 Sub-synchronic과 만성 연구 모두에서 도출되었다.이러한 NOAEL은 PBO와 함께 등록된 모든 제품이 라벨 지침에 따라 사용되는 위해성이 없다는 합리적인 확신을 갖도록 하기 위해 EPAL이 PBO의 모든 개별 사용에 대한 위험 평가를 수행하는 데 사용된다.null

PBO는 전체 수명 동안 식단에서 높은 수준의 PBO를 섭취한 생쥐에게 간 종양의 증가를 유발했다.쥐 간 종양의 형성으로 이어지는 주요 사건의 과학적 확인과 분석을 통해 사람에게서 그 사건이 일어날 가능성이 낮다는 것을 알 수 있다.null

EPA는 PBO를 집단 C 발암물질로 분류하고 있다.유엔의 후원으로 1965년부터 식품농업기구/세계보건기구(FAO/WHO) 농약잔류물 공동모임이 여러 차례 PBO의 독성학 전신을 평가했다.그들은 최대 허용 선량에 대해 국제적으로 허용되는 기준까지 선량에서 PBO는 마우스나 랫드에 발암성이 없다고 간주되어 PBO가 인간에게 발암성이 없다는 결론을 도출했다고 결론지었다.[15]null

발달 독성 연구

재산 대장 관리소는 단백질 Smoothened( 심각하게 얘기해 보자)[16]재산 대장 관리소 쥐 초기 개발 중에 노출되에dose-dependent 뇌와 얼굴 기형의 원인 중, 이 희귀한 인간의 선천적 결함으로 호를 포함할 수 있도록 발견되었다의 길항 작용을 통해 더 헤지 호그 신호 경로, 뇌와 얼굴 개발의 모든 척추 동물에 중대한 규제를 억제하는 것이 밝혀졌다.lopr삼투압의[17]심지어 명백한 홀로프로센스 관련 안면 이상을 유발하지 않은 PBO의 복용량도 인지적 또는 행동적 결과를 알 수 없는 미묘한 신경원자적 결함을 유발하는 것으로 밝혀졌다.[18]null

폴란드의 한 역학 연구는 PBO 노출이 3세 어린이의 신경인지 발달의 용량 의존적 감소와 상관관계가 있다는 것을 발견했다.[19]null

동물 영향

PBO는 물벼룩이나 새우 같은 수생 무척추동물에게 적당히 독성이 강하다.낮은 장기 복용량에서는 물벼룩 생식이 영향을 받았다.PBO는 올챙이 단계에서 양서류에게 매우 독성이 강하다.[20]null

노출평가

PBO의 광범위한 비위생적인 사용을 감안하여 PBO 제조업체와 PBO 함유 제품의 마케터들은 1996년 가정에서 사용되는 살충제에 대한 인간의 노출 현상을 보다 완전하게 이해하기 위한 장기 연구 프로그램을 개발하기 위해 NDETF(Non-Dietary Exposure Task Force)를 구성하였다.대부분의 연구는 피레트린/PBO와 합성 피레트로이드/PBO의 제형으로 진행되었으며, 포거 및 에어로졸 제품의 실내 사용에 초점을 맞췄다.카펫과 비닐 바닥재 표면은 물리적, 화학적 특성이 다르고, 북미의 가정에서 사용되는 바닥 커버의 상당한 비율을 차지하기 때문에 선택되었다.NDETF 노력의 초점은 총 릴리스 포거에 있었지만, 핸드헬드 에어로졸 스프레이 캔의 사용으로 인한 피레트린/PBO의 분산(공기 수준)과 증착(바닥재상)을 모두 결정하기 위한 연구도 수행되었다.사용자의 잠재적인 직접 노출도 측정했다.도포자의 호흡 구역에서 공기를 채취하고 면 장갑의 잔류물 분석을 실시했다.이 데이터는 미국 EPA에 제출되었으며 PBO에 대한 기관의 종합적인 위험 평가의 핵심이었다.null

위험도 평가

미국 EPA는 재등록 적격성 결정에서 가구주에게 PBO 함유 제품을 혼합, 적재, 취급 또는 적용하는 "걱정할 위험 없음"을 결정했다.[12]null

참조

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  2. ^ 국립농약정보센터 - 피페로닐 부토산화 일반 팩트시트
  3. ^ a b 로버트 L.2002년 Wiley-VCH, Weinheim, Wily-VCH의 산업 화학 백과사전 "Incect Control". doi:10.1002/14356007.a14_263
  4. ^ a b 글린 존스, D. (1998년)PBO의 역사살충제 시너지스트"(D)글린 존스, 에드.)샌디에이고의 아카데미 출판사
  5. ^ 미국 환경보호국.2006년 6월 PBO 재등록 적격성 결정.
  6. ^ 곤충학 연구 회보 / 제88권 / 제06호 / 1998년 12월, 페이지 601-610 G.J. 데빈, I.덴홀름
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  12. ^ a b 미국 환경보호국.2006년 6월 PBO 재등록 자격 결정
  13. ^ (슬림, 1995년)
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  16. ^ Wang, J.; Lu, J.; Mook Jr, R. A.; Zhang, M.; Zhao, S.; Barak, L. S.; Freedman, J. H.; Lyerly, H. K.; Chen, W. (2012). "The Insecticide Synergist Piperonyl Butoxide Inhibits Hedgehog Signaling: Assessing Chemical Risks". Toxicological Sciences. Tox Sci. 128 (2): 517–523. doi:10.1093/toxsci/kfs165. PMC 3493191. PMID 22552772.
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  18. ^ Everson, Joshua L.; Sun, Miranda R.; Fink, Dustin M.; Heyne, Galen W.; Melberg, Cal G.; Nelson, Kia F.; Doroodchi, Padydeh; Colopy, Lydia J.; Ulschmid, Caden M.; Martin, Alexander A.; McLaughlin, Matthew T.; Lipinski, Robert J. (2019). "Developmental Toxicity Assessment of Piperonyl Butoxide Exposure Targeting Sonic Hedgehog Signaling and Forebrain and Face Morphogenesis in the Mouse: An in Vitro and in Vivo Study". Environmental Health Perspectives. EHP. 127 (10): 107006. doi:10.1289/EHP5260. PMC 6867268. PMID 31642701.
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