Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Этилкарбамат
Структурная формула этилкарбамата
Этилкарбамат 3D Balls.png
Имена
Название ИЮПАК
Этилкарбамат
Другие имена
Этиловый эфир карбаминовой кислоты, уретан, этилуретан
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
3DMet
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.000.113 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 200-123-1
КЕГГ
MeSHУретан
Номер RTECS
  • FA8400000
UNII
Номер ООН2811
  • InChI = 1S / C3H7NO2 / c1-2-6-3 (4) 5 / h2H2,1H3, (H2,4,5) проверитьY
    Ключ: JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C3H7NO2 / c1-2-6-3 (4) 5 / h2H2,1H3, (H2,4,5)
    Ключ: JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYAY
  • CCOC (N) = O
  • O = C (OCC) N
Характеристики
C 3 H 7 N O 2
Молярная масса89,094  г · моль -1
ВнешностьБелые кристаллы
Плотность1,056 г см −3
Температура плавления От 46 до 50 ° C (от 115 до 122 ° F, от 319 до 323 K)
Точка кипения От 182 до 185 ° C (от 360 до 365 ° F; от 455 до 458 K)
0,480 г см −3 при 15 ° C
журнал P-0,190 (4)
Давление газа1,3 кПа при 78 ° C
Кислотность (p K a )13,58
0,5206015862 D
Опасности
Основные опасностиВред при проглатывании

Может вызвать рак

Классификация ЕС (DSD) (устарела)
 Т
R-фразы (устаревшие)R45
S-фразы (устарели)S45 , S53
NFPA 704 (огненный алмаз)
1
2
0
точка возгорания 92 ° С (198 ° F, 365 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Этилкарбамат (также называемый уретаном ) представляет собой органическое соединение с формулой CH 3 CH 2 OC (O) NH 2 . Это сложный эфир из карбаминовой кислоты , и белое твердое вещество. Несмотря на название, он не входит в состав полиуретанов . Поскольку это канцероген , его мало используют, но он естественным образом образуется в небольших количествах во многих ферментированных пищевых продуктах и ​​напитках.

Синтез [ править ]

Производится промышленным способом путем нагревания мочевины и этилового спирта . [1] Он возникает также из-за действия аммиака на этилхлорформиат . [2]

Использует [ редактировать ]

Биомедицинские приложения [ править ]

Этилкарбамат использовался в качестве противоопухолевого средства и для других медицинских целей, но это применение прекратилось после того, как в 1943 году было обнаружено, что он канцерогенный . Тем не менее, в Японии использование медицинских инъекций продолжалось, и с 1950 по 1975 год было оценено 100 миллионов ампул по 2 мл Пациентам вводили от 7 до 15% растворов этилкарбамата в качестве сорастворителя в воде для растворения нерастворимых в воде анальгетиков, используемых при послеоперационной боли. Эти дозы были оценены как канцерогенные для мышей. [3] Эта практика была прекращена в 1975 году. «Эта прискорбная медицинская ситуация, по-видимому, затронула наибольшее число (миллионы) людей, подвергшихся воздействию самых больших доз чистого канцерогена, которые зарегистрированы». [4] Автор, американский исследователь рака Джеймс А. Миллер, призвал к проведению исследований по определению воздействия на уровень заболеваемости раком в Японии, но, по всей видимости, их так и не было.

До Второй мировой войны этилкарбамат относительно активно использовался при лечении множественной миеломы, прежде чем был признан токсичным, канцерогенным и в значительной степени неэффективным. [5] Согласно правилам FDA США этилкарбамат был исключен из фармацевтического использования. Однако небольшие количества этилкарбамата также используются в лабораториях в качестве анестетика для животных. [6]

Этилкарбамат был реклассифицирован IARC как канцероген группы 2A в 2007 году.

Этилкарбамат часто используется в качестве анестетика в экспериментах на животных: ежегодно публикуется более 100 исследований на животных с использованием этилкарбамата. [7] Одним из преимуществ использования этилкарбамата является то, что он имеет очень длительную продолжительность действия, при этом некоторые взрослые крысы остаются под наркозом через 24 часа после введения препарата. [8] Он также не подавляет активность нейронов в коре в такой степени, как изофлуран . [9]

Другое использование [ править ]

Раньше сшивающие агенты для постоянной обработки текстильных изделий прессом синтезировали из этилкарбамата. [10]

Встречаются в напитках и еде [ править ]

Широкое распространение этилкарбамата в алкогольных напитках было обнаружено в середине 1980-х годов. Чтобы привлечь внимание общественности к этой проблеме, Центр науки в интересах общества США опубликовал в 1987 году Tainted Booze: The Consumer's Guide to Urethane in Alcoholic Drinks . Исследования показали, что большинство, если не все, алкогольные напитки дрожжевого брожения содержат следы этилкарбамата (от 15 до 12 частей на миллион). [11] Другие продукты и напитки, приготовленные путем ферментации, также содержат этилкарбамат. Например, было обнаружено, что хлеб содержит 2 частей на миллиард; [12] в некоторых образцах соевого соуса было обнаружено до 20 частей на миллиард. [13] Количество этилкарбамата иМетилкарбамат также был обнаружен в винах, саке, пиве, бренди, виски и других ферментированных алкогольных напитках.

Было показано, что этилкарбамат образуется при реакции этанола с мочевиной :

Эта реакция происходит намного быстрее при более высоких температурах, и поэтому более высокие концентрации этилкарбамата обнаруживаются в напитках, которые нагреваются во время обработки, таких как бренди, виски и другие дистиллированные напитки . Кроме того, нагревание после розлива в бутылки во время транспортировки или приготовления вызовет дальнейшее повышение уровня этилкарбамата.

Мочевины в винах является результатом метаболизма аргинина или цитруллина с помощью дрожжей или других организмов. Отходы мочевины сначала метаболизируются внутри дрожжевой клетки, пока не достигнут определенного уровня. В этот момент он выводится наружу, где он может реагировать со спиртом с образованием этилкарбамата.

В 1988 году производители вина и других алкогольных напитков в Соединенных Штатах согласились контролировать уровень этилкарбамата в вине на уровне менее 15 частей на миллиард (частей на миллиард), а в более крепких алкогольных напитках - менее 125 частей на миллиард. [11]

Хотя мочевину невозможно удалить, ее можно свести к минимуму, контролируя удобрение виноградных лоз, минимизируя их тепловое воздействие, используя самоклонирующиеся дрожжи [14] и другие действия. [15] Кроме того, были разработаны некоторые штаммы дрожжей, которые помогают снизить уровень этилкарбамата при коммерческом производстве алкогольных напитков. [16]

Другим важным механизмом образования этилкарбамата в алкогольных напитках является реакция цианида в качестве прекурсора, который вызывает сравнительно высокие уровни в спирте, полученном из цианогенных растений, таких как агриколевый ром . [17]

Опасности [ править ]

Этилкарбамат не очень токсичен для человека, о чем свидетельствует его использование в качестве лекарства. Исследования острой токсичности показывают, что самая низкая смертельная доза для крыс, мышей и кроликов составляет 1,2 г / кг или более. Когда этилкарбамат применялся в медицинских целях, около 50% пациентов испытывали тошноту и рвоту, а длительное употребление приводило к желудочно-кишечным кровотечениям. [18] Соединение почти не имеет запаха и имеет охлаждающий, соленый, горький вкус. [19]

Исследования на крысах, мышах и хомяках показали, что этилкарбамат вызывает рак при пероральном введении, инъекции или нанесении на кожу, но адекватных исследований рака у людей, вызванного этилкарбаматом, не сообщалось из-за этических соображений таких исследований. . [20] Однако в 2007 году Международное агентство по изучению рака повысило уровень этилкарбамата до канцерогена группы 2А, «вероятно канцерогенного для человека», на один уровень ниже, чем полностью канцерогенный для человека. МАИР заявило, что этилкарбамат «можно разумно предположить как канцероген для человека на основании достаточных доказательств канцерогенности у экспериментальных животных». [21] В 2006 году Совет по контролю за алкогольными напитками провинции Онтарио в Канаде отклонил импортные ящики хереса из-за чрезмерного содержания этилкарбамата.

Исследования, проведенные в Гонконге (2009 г.) [22] и Корее (2015 г.) [23], показывают степень накопления этилкарбамата в повседневной жизни. Ферментированные продукты, такие как соевый соус, кимчи, соевая паста, хлеб, булочки, булочки, крекеры и бобовый творог, наряду с вином, саке и сливовым вином, оказались продуктами с самым высоким уровнем этилкарбамата в традиционных азиатских диетах.

В 2005 году оценка риска этилкарбамата [24] , проведенная JECFA (Объединенный комитет экспертов ФАО / ВОЗ по пищевым добавкам), пришла к выводу, что потребление этилкарбамата из ежедневных продуктов питания и алкогольных напитков вместе взятых вызывает озабоченность, и меры по снижению этилкарбамат в некоторых алкогольных напитках следует продолжать. Нет сомнений [25] в том, что этилкарбамат в алкогольных напитках очень важен для органов здравоохранения, в то время как кумулятивное ежедневное воздействие в типичном рационе также вызывает растущее беспокойство и заслуживает более пристального наблюдения. Корейское исследование пришло к выводу: «Было бы желательно внимательно следить за уровнем этилкарбамата в корейских продуктах и ​​найти способы снизить ежедневное потребление».

Оценка IARC привела к следующим регулирующим действиям США: [ необходима цитата ]

  • NESHAP : внесен в список опасных загрязнителей воздуха (HAP)
  • Закон о комплексных экологических мерах, компенсации и ответственности: регистрируемое количество (RQ) = 100 фунтов
  • Закон о чрезвычайном планировании и праве на информацию сообщества, Реестр выбросов токсичных веществ Агентства по охране окружающей среды: перечисленное вещество, подпадающее под требования к отчетности RCRA.
  • Опасные отходы, внесенные в список RCRA : вещество - U238

Обнаружение в алкогольных напитках [ править ]

Обеспокоенность, вызванная токсикологическими аспектами ЭК вместе с низкими уровнями концентрации (мкг / л), обнаруживаемыми в винах, а также возникновением помех при обнаружении, побудила нескольких исследователей разработать новые методы ее определения в винах. Было использовано несколько методов экстракции и хроматографии, включая непрерывную жидкостно-жидкостную экстракцию (LLE) с помощью аппарата Сокслета, дериватизацию 9-ксантидролом с последующей жидкостной хроматографией под высоким давлением (HPLC) с детектированием флуоресценции и даже LLE после дериватизации с последующей газовой хроматографией в сочетании с обнаружением масс-спектрометрии (ГХ – МС). С другой стороны, эталонный метод, установленный Международной организацией винограда и вина (OIV), использует твердофазную экстракцию (SPE), предшествующую количественному определению методом ГХ-МС. Другие методы также используют SPE,но используйте газовую хроматографию с масс-спектрометрией (MDGC / MS) и жидкостную хроматографию с тандемной масс-спектрометрией (LC-MS / MS) для обнаружения. В большинстве описанных в литературе методологий количественного определения ЭК используется газовая хроматография с использованием LLE и SPE в качестве методов экстракции. Тем не менее, были предприняты некоторые попытки разработать новые методики определения ЭК без использования длительных процедур и трудоемких анализов, сочетающих точность с высокой чувствительностью. В этом отношении твердофазная микроэкстракция в свободном пространстве (HS-SPME) получила большое внимание, и были предложены альтернативные методологии с использованием самых последних технологий идентификации и количественного определения, такие как газовая хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС / МС) и двумерная газовая хроматография с времяпролетной масс-спектрометрией (GC × GC – ToFMS).В большинстве описанных в литературе методологий количественного определения ЭК используется газовая хроматография с использованием LLE и SPE в качестве методов экстракции. Тем не менее, были предприняты некоторые попытки разработать новые методики определения ЭК без использования длительных процедур и трудоемких анализов, сочетающих точность с высокой чувствительностью. В этом отношении твердофазная микроэкстракция в свободном пространстве (HS-SPME) получила большое внимание, и были предложены альтернативные методологии с использованием самых последних технологий идентификации и количественного определения, такие как газовая хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС / МС) и двумерная газовая хроматография с времяпролетной масс-спектрометрией (GC × GC – ToFMS).В большинстве описанных в литературе методологий количественного определения ЭК используется газовая хроматография с использованием LLE и SPE в качестве методов экстракции. Тем не менее, были предприняты некоторые усилия по разработке новых методологий определения ЭК без использования длительных процедур и трудоемких анализов, сочетающих точность с высокой чувствительностью. В этом отношении твердофазная микроэкстракция в свободном пространстве (HS-SPME) получила большое внимание, и были предложены альтернативные методологии с использованием самых последних технологий идентификации и количественного определения, такие как газовая хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС / МС) и двумерная газовая хроматография с времяпролетной масс-спектрометрией (GC × GC – ToFMS).Было также предпринято несколько попыток разработать новые методики определения ЭК без использования длительных процедур и трудоемких анализов, сочетающих точность с высокой чувствительностью. В этом отношении твердофазная микроэкстракция в свободном пространстве (HS-SPME) получила большое внимание, и были предложены альтернативные методологии с использованием самых последних технологий идентификации и количественного определения, такие как газовая хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС / МС) и двумерная газовая хроматография с времяпролетной масс-спектрометрией (GC × GC – ToFMS).Было также предпринято несколько попыток разработать новые методики определения ЭК без использования длительных процедур и трудоемких анализов, сочетающих точность с высокой чувствительностью. В этом отношении твердофазная микроэкстракция в свободном пространстве (HS-SPME) получила большое внимание, и были предложены альтернативные методологии с использованием самых последних технологий идентификации и количественного определения, такие как газовая хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС / МС) и двумерная газовая хроматография с времяпролетной масс-спектрометрией (GC × GC – ToFMS).Твердофазная микроэкстракция в свободном пространстве (HS-SPME) получила большое внимание, и были предложены альтернативные методологии с использованием самых последних технологий идентификации и количественного определения, такие как газовая хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС / МС) и двумерным газом хроматография с времяпролетной масс-спектрометрией (GC × GC – ToFMS).Микроэкстракция твердой фазы в свободном пространстве (HS-SPME) получила большое внимание, и были предложены альтернативные методологии с использованием самых последних технологий идентификации и количественного определения, такие как газовая хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС / МС) и двумерным газом хроматография с времяпролетной масс-спектрометрией (GC × GC – ToFMS).

Возможна также микроэкстракция упакованным сорбентом (MEPS). Методология MEPS / GC-MS была применена для количественного определения EC в винах. [26] [27]

Миниатюрная жидкостно-жидкостная экстракция (mLLE) с последующей ЖХ-МС / МС может использоваться для определения ЕС в вине без использования дериватизирующих агентов. [28]

Родственные соединения [ править ]

Другие карбаматы включают метилкарбамат , [29] бутилкарбамат , [30] и фенилкарбамат (т.пл.149–152 ° C) [31], которые также могут быть получены из соответствующего хлорформиата и аммиака . Эти сложные эфиры представляют собой белые кристаллические твердые вещества при комнатной температуре. За исключением фенилкарбамата, они сублимируются при умеренных температурах; метил карбамат возгоняется при комнатной температуре. Первые два и этилкарбамат хорошо растворимы в воде, бензоле и эфире. [19] [29] [30] Эти другие карбаматы ( метил, бутил и фенил) используются только в небольших количествах в исследовательских целях.

См. Также [ править ]

  • Карбамат
  • Метил карбамат

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jager, Питер; Рентцеа, Костин Н .; Кечка, Хайнц. «Карбаматы и карбамоилхлориды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a05_051 .
  2. ↑ The Merck Index , 11-е издание, 9789 г.
  3. ^ Nomura Cancer Research, том 35, страницы 2895–2899, октябрь 1975 г.
  4. ^ Японский журнал исследований рака , 82, 1323–1324, декабрь 1991 г.
  5. ^ Голландия, младший; Хосли, H; Шарлау, К; Карбон, ПП; Frei, E, 3-й; Бриндли, Колорадо; Холл, ТЦ; Шнидер, Б.И.; Золото, GL; Лазанья, L; Оуэнс, AH, младший; Миллер, СП (1966). «Контролируемое испытание лечения множественной миеломы уретаном» . Кровь . 27 (3): 328–42. DOI : 10.1182 / blood.V27.3.328.328 . PMID 5933438 . 
  6. ^ Университет Содружества Вирджинии, Секция химической / биологической безопасности (CBSS) Управления гигиены окружающей среды и безопасности, Работа с уретаном , 2006 г. По состоянию на 13 мая 2006 г.
  7. ^ Хара, К .; Харрис, РА (2002). «Анестезирующий механизм уретана: воздействие на управляемые нейротрансмиттерами ионные каналы». Анестезия и анальгезия . 94 (2): 313–8. DOI : 10.1213 / 00000539-200202000-00015 . PMID 11812690 . S2CID 13806836 .  
  8. ^ Поле, кДж; Уайт, WJ; Ланг, CM (1993). «Анестезирующие эффекты хлоралгидрата, пентобарбитона и уретана у взрослых самцов крыс» . Лабораторные животные . 27 (3): 258–69. DOI : 10.1258 / 002367793780745471 . PMID 8366672 . 
  9. ^ Рохас, MJ; Navas, JA; Ректор ДМ (2006). «Вызванные маркеры потенциала ответа для анестезиологических и поведенческих состояний». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 291 (1): R189–96. DOI : 10,1152 / ajpregu.00409.2005 . PMID 16455771 . S2CID 18569834 .  
  10. ^ Национальная программа токсикологии NTP, NIEHS, Национальные институты здравоохранения, Одиннадцатый отчет по канцерогенным веществам, уретан, 2005 г. По состоянию на 13 мая 2006 г.
  11. ^ a b Сигал, M Too Many Drinks Spiked with Urethane Архивировано 20 июня 2006 г. в Wayback Machine , Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, сентябрь 1988 г.
  12. ^ Хэддон WF; М.И. Манчини; М. Макларен; Эффио; Л.А. Харден; RI Egre; Дж. Л. Брэдфорд (1994). «Встречаемость этилкарбамата (уретана) в хлебе США и Канады: измерения методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии». Зерновая химия . 71 (2): 207–215.
  13. ^ Мацудо Т; Т Аоки; K Abe; N Fukuta; Т Хигучи; М. Сасаки; К. Учида (1993). «Определение этилкарбамата в соевом соусе и его возможном прекурсоре». J. Agric Food Chem . 41 (3): 352–356. DOI : 10.1021 / jf00027a003 .
  14. ^ Coulon Дж, Husnik СО, Инглис DL, ван дер Мерве GK, Lonvaud A, Erasmus DJ, ван Vuuren HJ (2006). «Метаболическая инженерия Saccharomyces cerevisiae для минимизации производства этилкарбамата в вине». Американский журнал энологии и виноградарства . 57 (2): 113–124.
  15. ^ Butzke, CE & LF Биссон, этилкарбамата Профилактическое действие Руководство по архивации 2006-06-19 в Wayback Machine , отойди. of Viticulture & Enology, U. of CA, Davis, CA, для US FDA, 1997 г., по состоянию на 13 мая 2006 г.
  16. ^ Канада, Окружающая среда и изменение климата (2010-02-15). «Новые вещества: сводка оценки риска EAU-288 - Canada.ca» . www.ec.gc.ca .
  17. ^ Lachenmeier ДГ, Лима МС, Nóbrega IC, Pereira JA, Керра-Corrêa Р, Р Kanteres, Рем J (2010). «Оценка риска рака этилкарбамата в алкогольных напитках» . BMC Рак . 10 : 266. DOI : 10.1186 / 1471-2407-10-266 . PMC 2892455 . PMID 20529350 .  
  18. ^ Office of Toxic Substances, Chemical Hazard Information Profile Urethane, CAS No. 51-79-6, US EPA, Вашингтон, округ Колумбия, 12 страниц, 26 ссылок, 1979, по состоянию на 13 мая 2006 г., по адресу: http: //toxnet.nlm. nih.gov . [ требуется полная ссылка ]
  19. ^ a b Национальная медицинская библиотека, банк опасных данных, этилкарбамат 2006a, по состоянию на 13 мая 2006 г. http://toxnet.nlm.nih.gov/ . [ требуется полная ссылка ]
  20. ^ IARC, 1974 [ необходимы разъяснения ]
  21. ^ NTP 2005 [ требуется разъяснение ]
  22. ^ "RA39_EC_in_food_e.pdf" (PDF) . Проверено 12 апреля 2020 .
  23. ^ Рю, Dayeon; Чой, Богён; Ким, Ынджу; Парк, Сери; Пэнг, Хвиджин; Ким, Чо-ил; Ли, Джи Ён; Юн, Хэ Чжон; Ко, Ынми (30 сентября 2015 г.). «Определение этилкарбамата в алкогольных напитках и ферментированных продуктах питания, продаваемых в Корее» . Токсикологические исследования . Корейское общество токсикологии. 31 (3): 289–297. DOI : 10.5487 / tr.2015.31.3.289 . ISSN 1976-8257 . PMC 4609976 . PMID 26483888 .   
  24. ^ "www.fao.org" (PDF) . Проверено 12 апреля 2020 .
  25. ^ "ВОЗ | JECFA" . Проверено 12 апреля 2020 .
  26. ^ Leça, JM; Pereira, V .; Перейра, AC; Маркес, JC (2014). «Быстрая и чувствительная методология определения этилкарбамата в крепленых винах с использованием микроэкстракции с помощью насадочного сорбента и газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием» (PDF) . Analytica Chimica Acta . 811 : 29–35. DOI : 10.1016 / j.aca.2013.12.018 . ЛВП : 10316/27137 . PMID 24456591 .  
  27. ^ Вебер, СП; Шарыпов В.И. (2009). «Этилкарбамат в продуктах питания и напитках: обзор». Письма по химии окружающей среды . 7 (3): 233–247. DOI : 10.1007 / s10311-008-0168-8 . S2CID 95933716 . 
  28. ^ Leça, João M .; Перейра, Ванда; Перейра, Ана Ч .; Маркес, Хосе К. (2017-08-15). «Чувствительный метод для быстрого определения недериватизированного этилкарбамата в крепленом вине с помощью тандемной масс-спектрометрии жидкостной хроматографии и электрораспыления». Пищевые аналитические методы . 11 (2): 327–333. DOI : 10.1007 / s12161-017-1002-3 . ISSN 1936-9751 . S2CID 102508529 .  
  29. ^ a b Национальная медицинская библиотека, банк опасных данных, Methyl Carbamate 2006b, по состоянию на 13 мая 2006 г. http://toxnet.nlm.nih.gov
  30. ^ a b Национальная медицинская библиотека, банк опасных данных, Butyl Carbamate 2006c, по состоянию на 13 мая 2006 г. http://toxnet.nlm.nih.gov
  31. ^ Дин, Дж. А. (редактор), Справочник Ланге по химии , 13-е изд., 1985, стр. 7-586, № с191.

Внешние ссылки [ править ]

  • Банк данных по опасным веществам NLM - Этилкарбамат
  • Уретан в базе данных ChemIDplus

дипольный момент ошибочен. Опубликованный дипольный момент составляет 2,59 D исх. J. Amer. Chem. Soc., [1961], 83, 4596.