Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пиперонил бутоксид
Пиперонил бутоксид
Имена
Название ИЮПАК
5- [2- (2-бутоксиэтокси) этоксиметил] -6-пропил-1,3-бензодиоксол
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.000.070 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
  • InChI = 1S / C19H30O5 / c1-3-5-7-20-8-9-21-10-11-22-14-17-13-19-18 (23-15-24-19) 12-16 ( 17) 6-4-2 / ​​ч12-13Н, 3-11,14-15Н2,1-2Н3 ☒N
    Ключ: FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N ☒N
  • InChI = 1 / C19H30O5 / c1-3-5-7-20-8-9-21-10-11-22-14-17-13-19-18 (23-15-24-19) 12-16 ( 17) 6-4-2 / ​​ч12-13Н, 3-11,14-15Н2,1-2Н3
    Ключ: FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYAD
  • CCCCOCCOCCOCC1 = CC2 = C (C = C1CCC) OCO2
Характеристики
С 19 Н 30 О 5
Молярная масса338,438 г / моль
Плотность1,05 г / см 3
Точка кипения 180 ° C (356 ° F, 453 K) при 1 мм рт.
Опасности
точка возгорания 170 ° С (338 ° F, 443 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)контрольныйY☒N
Ссылки на инфобоксы

Пиперонилбутоксид ( PBO ) представляет собой воскообразное белое твердое органическое соединение, используемое в качестве синергиста в составах пестицидов . То есть, несмотря на отсутствие собственной пестицидной активности, он усиливает действие некоторых пестицидов, таких как карбаматы, пиретрины , пиретроиды и ротенон . [1] Это полусинтетическое производное сафрола . [2]

История [ править ]

PBO был разработан в конце 1930-х - начале 1940-х годов для повышения эффективности природного инсектицида пиретрума . Пиретрум был и был важным инсектицидом против комаров и других переносчиков болезней, тем самым принося пользу общественному здравоохранению, например предотвращая малярию. Хотя PBO и проявляет небольшую внутреннюю инсектицидную активность, он увеличивает эффективность пиретринов, поэтому его называют синергистом. PBO был впервые запатентован в 1947 году в США Германом Ваксом. [3]

Использует [ редактировать ]

PBO был впервые зарегистрирован в США в 1950-х годах. PBO в основном используется в сочетании с инсектицидами, такими как природные пиретрины или синтетические пиретроиды, в соотношении (PBO: пиретрины) от 3: 1 до 20: 1. Обладая более чем 1500 продуктами, зарегистрированными Агентством по охране окружающей среды США, PBO является одним из наиболее часто регистрируемых синергистов, если судить по количеству формул, в которых он присутствует. Он одобрен для применения до и после уборки урожая широкого спектра сельскохозяйственных культур и товаров, включая зерно, фрукты и овощи. Нормы применения низкие; самая высокая разовая норма составляет 0,5 фунта ПБК / акр.

Он широко используется в качестве ингредиента с инсектицидами для борьбы с насекомыми-вредителями в доме и вокруг него, на предприятиях по обработке пищевых продуктов, таких как рестораны, а также для лечения людей и ветеринарии от эктопаразитов (головные вши, клещи, блохи). Широкий спектр продуктов на водной основе, содержащих PBO, таких как спреи для трещин и щелей, туманообразователи полного высвобождения и спреи от летающих насекомых, производятся и продаются потребителям для домашнего использования. PBO играет важную роль в области общественного здравоохранения в качестве синергиста, используемого в пиретринах и составах пиретроидов, используемых для борьбы с комарами (например, космические спреи, поверхностные спреи и надкроватные сетки). [4] Из-за своих ограниченных инсектицидных свойств, если таковые имеются, ПБО никогда не используют отдельно. [5]

Механизм действия [ править ]

PBO действует как синергист инсектицидов, подавляя естественные защитные механизмы насекомого, наиболее важным из которых является система смешанной оксидазы (MFOs), также известная как система цитохрома P-450 . Система MFO является основным путем детоксикации насекомых и вызывает окислительное расщепление инсектицидов, таких как пиретрины и синтетические пиретроиды [6] - таким образом, когда добавляется PBO, более высокие уровни инсектицидов остаются в насекомых, чтобы проявить их смертельный эффект. [7] Важным следствием этого свойства является то, что, увеличивая активность данного инсектицида, можно использовать меньшее количество для достижения того же результата. [3]

PBO, по-видимому, не оказывает значительного влияния на систему MFO у людей. [8] ПБО оказываются в эффективной, низкой потенции, нейтральный антагонист из G-белок-связанных рецепторов СВ1 . [9]

К другим синергистам пиретроидных инсектицидов относятся Sesamex и «Sulfoxide» (не путать с функциональной группой). [2]

Нормативные [ править ]

PBO регулируется в США и некоторых других странах как пестицид, хотя PBO не имеет этого свойства. Федеральный закон США об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (FIFRA), закон, дающий Агентству по охране окружающей среды США полномочия по регулированию пестицидов, включает некоторых синергистов в определение «пестицидов» и, таким образом, подлежит тому же одобрению и регистрации, что и продукты, которые убивают вредителей, такие как инсектициды, содержащиеся в составе PBO. [10] Регистрация пестицидов - это процесс, с помощью которого Агентство по охране окружающей среды США изучает ингредиенты пестицида, где и как используется пестицид (например, запотевание во всей комнате, трещины и щели и т. Д.), А также конкретную схему использования (количество и частота его использования). Агентство по охране окружающей среды США также оценивает пестицид, чтобы гарантировать, что он не окажет необоснованного вредного воздействия на людей, окружающую среду и нецелевые виды. Агентство по охране окружающей среды США должно зарегистрировать пестициды, прежде чем они могут продаваться или распространяться в Соединенных Штатах. Регистрация требуется как для самого пестицида, так и для всех продуктов, содержащих его. Всемирная организация здравоохранения признает ценность PBO для общественного здравоохранения при использовании в сочетании с синтетическими пиретроидами дельтаметрином или перметрином. используется в противомоскитных сетках.

Оценка опасности [ править ]

За последние 40 лет были проведены многочисленные токсикологические исследования PBO, изучающие весь спектр потенциальных токсических эффектов. [11] Эти исследования были проведены в соответствии с нормативными требованиями, выдвинутыми Агентством по охране окружающей среды США или другими международными агентствами. Многие из них были проведены в соответствии с надлежащей лабораторной практикой (GLP) Агентства по охране окружающей среды США - системой процессов и средств контроля для обеспечения согласованности, целостности, качества и воспроизводимости лабораторных исследований, проводимых в поддержку регистрации пестицидов. В поддержку регистрации ОПО были проведены следующие виды исследований:

Исследования острой токсичности [ править ]

Исследования острой токсичности предназначены для выявления потенциальных опасностей от острого воздействия. В исследованиях обычно используется одна или несколько высоких доз в течение короткого периода времени. Эти данные используются для разработки соответствующих мер предосторожности на этикетках пестицидных продуктов. Экстренные исследования выявляют:

  • Кожная токсичность
  • Раздражение глаз
  • Токсичность при вдыхании
  • Оральная токсичность
  • Раздражение кожи
  • Сенсибилизация кожи

ПБО обладает низкой острой токсичностью при пероральном, ингаляционном и кожном путях у взрослых. Минимально раздражает глаза и кожу. Это не сенсибилизатор кожи.

Кожная абсорбция [ править ]

Имеющиеся данные показывают, что менее 3% количества препарата на коже (предплечье) абсорбируется за 8-часовой период. [12] Другие исследования педикулицида показывают, что около 2% препарата проникает через кожу и около 8% - через кожу головы. [13]

Эндокринные нарушения [ править ]

Закон о защите качества пищевых продуктов (FQPA) 1996 г. требовал от Агентства по охране окружающей среды США заняться проблемой эндокринных нарушений. С момента принятия FQPA Агентство по охране окружающей среды США разработало двухуровневый эндокринный разрушитель.Программа скрининга (EDSP), разработанная для изучения потенциального воздействия веществ на эстрогенные, андрогенные и гормональные системы щитовидной железы (EAT) как у людей, так и у диких животных. Уровень 1 состоит из 11 анализов и предназначен для определения того, может ли вещество взаимодействовать с гормональными системами EAT. Если результаты указывают на взаимосвязь, химическое вещество переходит к тестированию уровня 2. Цель уровня 2 - определить, оказывает ли вещество, взаимодействующее с гормональной системой EAT, неблагоприятное воздействие на людей или диких животных, и разработать дозозависимую реакцию, которая в сочетании с данными о воздействии может быть использована для оценки риска. PBO является одним из химикатов, выбранных EPA для включения в начальную программу EDSP. EPA выпустило свой первый список химических веществ для тестирования EDSP в 2009 году, состоящий из более чем 60 пестицидных химикатов,в том числе инсектицидный синергист ПБО. Первый список химических веществ для скрининга EDSP не основан на потенциале эндокринной активности или возможности побочных эффектов. Скорее, список основан на расстановке приоритетов EPA в отношении потенциального воздействия. PBO был добавлен в этот список из-за его широкого использования (1500 продуктов, зарегистрированных в Агентстве по охране окружающей среды США), и люди могут подвергаться воздействию низких уровней PBO в своем рационе, с обработанных поверхностей в их домах (например, ковров) и в некоторых профессии (например, операторы по борьбе с вредителями).PBO был добавлен в этот список из-за его широкого использования (1500 продуктов, зарегистрированных в Агентстве по охране окружающей среды США), и люди могут подвергаться воздействию низких уровней PBO в своем рационе, с обработанных поверхностей в их домах (например, ковров) и в некоторых профессии (например, операторы по борьбе с вредителями).PBO был добавлен в этот список из-за его широкого использования (1500 продуктов, зарегистрированных в Агентстве по охране окружающей среды США), и люди могут подвергаться воздействию низких уровней PBO в своем рационе, с обработанных поверхностей в их домах (например, ковров) и в некоторых профессии (например, операторы по борьбе с вредителями).

Нет данных, свидетельствующих о том, что PBO нарушает нормальное функционирование эндокринной системы . Сюда входят недавно разработанные данные для оценки возможного взаимодействия PBO с эндокринной системой. Целевая группа II по пиперонилбутоксиду, группа компаний, которая производит или продает продукты, содержащие PBO, провела все 11 проверок EDSP Tier 1 и представила всю необходимую документацию и отчеты об исследованиях.

Агентство по охране окружающей среды США намерено использовать метод совокупности доказательств (WoE) для оценки результатов уровня 1 EDSP. Хотя агентство выпустило руководящие принципы WOE, фактических оценок WOE еще не было проведено и предоставлено регистрантам. PBTFII провел анализ WoE для PBO, который соответствует рекомендациям EPA. Анализ WoE для PBO исследует каждый анализ EDSP Tier 1, проведенный для PBO. В нем обсуждается цель анализа, резюмируются дизайн и результаты исследования, а также дается общее заключение по каждому анализу. Затем все 11 отдельных анализов рассматриваются вместе, чтобы прийти к общему выводу о результатах для батареи уровня 1. Для некоторых анализов другая важная с научной точки зрения информация также рассматривается как часть оценки.Цель анализа WoE - определить, имеет ли PBO потенциал для взаимодействия с эндокринной системой, как это определено с помощью тестов EDSP уровня 1, батареи уровня 1 в целом и OSRI. Определение того, что химическое вещество может взаимодействовать с эндокринной системой, вызовет необходимость тестирования уровня 2 EDSP. EPA планирует опубликовать свою оценку WOE в конце 2014 или начале 2015 года.

Исследования субхронических и хронических / канцерогенных факторов [ править ]

Субхронические и хронические исследования исследуют токсичность длительного многократного воздействия химических веществ. Они могут варьироваться от 90 дней для субхронических исследований до 12–24 месяцев для хронических исследований на протяжении всей жизни, предназначенных для определения потенциала канцерогенеза . Они также предназначены для выявления любых нераковых эффектов, а также четкого уровня отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (NOAEL), который используется для оценки риска. Исследования, проведенные на PBO, включают:

  • 90-дневное исследование ингаляционной токсикологии
  • 18-месячное исследование хронической токсичности / канцерогенности на мышах
  • 24-месячное исследование хронической токсичности / канцерогенности на крысах

NOAELs были получены для PBO как в субхронических, так и в хронических исследованиях. Эти NOAEL используются Агентством по охране окружающей среды для проведения оценок риска для всех индивидуальных применений PBO, чтобы гарантировать, что все зарегистрированные продукты с PBO представляют собой разумную уверенность в отсутствии вреда, нанесенного в соответствии с указаниями на этикетке.

PBO вызывал увеличение опухолей печени у мышей, которые потребляли высокие уровни PBO с пищей на протяжении всей своей жизни. Научная идентификация и анализ ключевых событий, ведущих к образованию опухолей печени мышей, позволяют предположить, что эти события вряд ли произойдут у людей.

EPA классифицирует PBO как канцероген группы C - «возможно канцерогенный для человека». Совместное совещание Продовольственной и сельскохозяйственной организации / Всемирной организации здравоохранения (ФАО / ВОЗ) по остаткам пестицидов под эгидой Организации Объединенных Наций несколько раз с 1965 года оценило всю токсикологию ОПО. Они пришли к выводу, что при дозах до международно признанных стандарты максимальной переносимой дозы, PBO не считается канцерогенным для мышей или крыс, что позволяет сделать вывод, что PBO не является канцерогенным для человека. [14]

Исследования токсичности для развития [ править ]

Было обнаружено, что PBO ингибирует сигнальный путь Hedgehog , важный регулятор развития мозга и лица у всех позвоночных, через антагонизм белка Smoothened (SMO). [15] Было обнаружено, что PBO способен вызывать дозозависимые пороки развития мозга и лица у мышей, подвергшихся воздействию на раннем этапе развития, включая редкий врожденный дефект человека - голопрозэнцефалию . [16] Было обнаружено, что даже дозы PBO, которые не вызывали явных лицевых аномалий, связанных с голопроэнцефалией, вызывают тонкие нейроанатомические дефекты, [17] для которых когнитивные или поведенческие последствия неизвестны.

Эпидемиология исследование , проведенное в Польше , показало , что воздействие ПБО коррелировала с дозозависимым снижением нейрокогнитивного развития в 3-летних детей. [18]

Удары животных [ править ]

PBO умеренно или высокотоксично для водных беспозвоночных, таких как водяные блохи и креветки. При более низких, длительных дозах нарушалось размножение водяных блох. ПБО очень токсичен для земноводных в стадии головастика. [19]

Оценка воздействия [ править ]

Учитывая широкое недиетическое использование PBO, производители PBO и продавцы продуктов, содержащих PBO, сформировали Целевую группу по недиетическому воздействию (NDETF) в 1996 году для разработки долгосрочной исследовательской программы для более полного понимания феномена воздействия на человека. к инсектицидам, используемым в домашних условиях. Большинство исследований было проведено с составами пиретринов / PBO и синтетических пиретроидов / PBO и было сосредоточено на использовании внутри помещений туманообразователей и аэрозольных продуктов. Ковровые покрытия и виниловые напольные покрытия были выбраны из-за их различных физических и химических свойств, а также потому, что они составляют значительный процент напольных покрытий, используемых в домах в Северной Америке. В то время как усилия NDETF были сосредоточены на туманообразователях полного выпуска,было также проведено исследование для определения как дисперсии (уровни в воздухе), так и осаждения (на полу) пиретринов / PBO в результате использования переносного аэрозольного баллончика. Также было измерено возможное прямое воздействие на пользователя. Был проведен отбор проб воздуха из зоны дыхания аппликатора и анализ остатков на хлопковых перчатках. Эти данные были переданы в Агентство по охране окружающей среды США и сыграли ключевую роль в проведении комплексной оценки рисков для ОПО.

Оценка риска [ править ]

Агентство по охране окружающей среды США в своем решении о перерегистрации определило, что «не существует никаких опасений» для домовладельцев, смешивающих, загружающих, обрабатывающих или применяющих продукты, содержащие PBO. [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Национальный информационный центр по пестицидам - ​​Общий информационный бюллетень по пиперонилбутилату
  2. ^ a b Роберт Л. Меткалф «Борьба с насекомыми» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана »Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi : 10.1002 / 14356007.a14_263
  3. ^ а б Глинн-Джонс, Д. (1998). История PBO В "PBO - синергист инсектицидов" (Д. Глинн Джонс, ред.). Academic Press, Сан-Диего.
  4. ^ Агентство по охране окружающей среды США. Решение о перерегистрации в ОПО, июнь 2006 г.
  5. ^ Бюллетень энтомологического Research / Том 88 / Выпуск 06 / декабрь 1998, стр 601-610 ГДж Devine, И. Denholm
  6. ^ Casida, JE (1970). Участие МФО в биохимии синергистов инсектицидов. J. Agric. Food Chem. 18, 753–772.
  7. ^ Moores, GD, Филипп, Д., Borzatta В., Trincia П., еврейка, П., Gunning Р., Bingham, G. (2009). «Аналог пиперонилбутоксида облегчает определение метаболической резистентности». Вредитель Манаг. Sci . 65 (2): 150–154. DOI : 10.1002 / ps.1661 . PMID  18951417 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Conney, AH, Чанг, Р., Левин, WM, Garbut А., Манро-Фор, AD, Пек, AW, и Bye, A. (1972). «Влияние пиперонилбутоксида на метаболизм лекарств у грызунов и человека» Arch. Environ. Здоровье 24, 97–106.
  9. ^ Dhopeshwarkar, Amey S .; Джайн, Саураб; Ляо, Чэнъён; Ghose, Sudip K .; Биссет, Кэтлин М .; Николсон, Рассел А. (01.03.2011). «Действие бензофенантридиновых алкалоидов, пиперонилбутоксида и (S) -метопрена на рецептор каннабиноидов CB₁, связанный с G-белком, in vitro». Европейский журнал фармакологии . 654 (1): 26–32. DOI : 10.1016 / j.ejphar.2010.11.033 . ISSN 1879-0712 . PMID 21172340 .  
  10. ^ Федеральный закон об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах7 USC §136 et seq. (1996)
  11. ^ a b Агентство по охране окружающей среды США. Решение о перерегистрации в ОПО, июнь 2006 г.
  12. ^ (Селим, 1995)
  13. ^ Вестер, RC; Бакс, DA; Майбах, HI (1994). «Человек in vivo чрескожная абсорбция пиретрина и пиперонилбутоксида». Пищевая и химическая токсикология . 32 (1): 51–53. DOI : 10.1016 / 0278-6915 (84) 90036-X . PMID 8132164 . 
  14. ^ JMPR (1995) PBO Монография, подготовленная Совместным совещанием ФАО / ВОЗ по остаткам пестицидов, Женева.)
  15. ^ Wang, J .; Lu, J .; Мук-младший, РА; Чжан, М .; Zhao, S .; Барак, LS; Фридман, JH; Lyerly, HK; Чен, В. (2012). «Инсектицидный синергист пиперонилбутоксид подавляет передачу сигналов ежа: оценка химических рисков» . Токсикологические науки . Tox Sci. 128 (2): 517–523. DOI : 10.1093 / toxsci / kfs165 . PMC 3493191 . PMID 22552772 .  
  16. ^ Эверсон, Джошуа Л .; Солнце, Миранда Р .; Финк, Дастин М .; Heyne, Galen W .; Melberg, Cal G .; Нельсон, Киа Ф .; Дородчи, Падидех; Colopy, Lydia J .; Ulschmid, Caden M .; Мартин, Александр А .; Маклафлин, Мэтью Т .; Липинский, Роберт Дж. (2019). «Оценка токсичности для развития воздействия пиперонилбутоксида, направленного на передачу сигналов Sonic Hedgehog и морфогенез переднего мозга и лица у мышей: исследование in vitro и in vivo» . Перспективы гигиены окружающей среды . EHP. 127 (10): 107006. DOI : 10,1289 / EHP5260 . PMC 6867268 . PMID 31642701 .  
  17. ^ Эверсон, Джошуа Л .; Солнце, Миранда Р .; Финк, Дастин М .; Heyne, Galen W .; Melberg, Cal G .; Нельсон, Киа Ф .; Дородчи, Падидех; Colopy, Lydia J .; Ulschmid, Caden M .; Мартин, Александр А .; Маклафлин, Мэтью Т .; Липинский, Роберт Дж. (2019). «Оценка токсичности для развития воздействия пиперонилбутоксида, направленного на передачу сигналов Sonic Hedgehog и морфогенез переднего мозга и лица у мышей: исследование in vitro и in vivo» . Перспективы гигиены окружающей среды . EHP. 127 (10): 107006. DOI : 10,1289 / EHP5260 . PMC 6867268 . PMID 31642701 .  
  18. ^ Хортон, МК; Рандл, А .; Camann, DE; Boyd Barr, D .; Раух, Вирджиния; Уайатт, RM (2011). «Влияние пренатального воздействия пиперонилбутоксида и перметрина на 36-месячное развитие нервной системы» . Педиатрия . 127 (3): e699-706. DOI : 10.1542 / peds.2010-0133 . PMC 3065142 . PMID 21300677 .  
  19. ^ "Общий информационный бюллетень по пиперонилбутилату (PBO)" . Национальный информационный центр по пестицидам . Государственный университет Орегона. 2017 . Дата обращения 13 октября 2020 .