Трикрезилфосфат
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Трис(2-метилфенил)фосфат | |
| Другие имена
три -о -крезилфосфат
ТОПП тритолилфосфат, орто-изомер три -о -толиловый эфир фосфорной кислоты триортокрезилфосфат (ТОСР) | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХЭМБЛ |
|
| ХимическийПаук |
|
| Информационная карта ECHA | 100.014.136 |
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ |
|
| Число | 2574 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 21 Н 21 О 4 П | |
| Молярная масса | 368.37 g/mol |
| Появление | бесцветная жидкость |
| Температура плавления | -40 ° C (-40 ° F; 233 К) |
| Точка кипения | 255 ° C (491 ° F; 528 К) (10 мм рт. ст.) |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 
| |
| Опасность | |
| Х370 , Х411 | |
| P260 , P264 , P270 , P273 , P307+P311 , P321 , P391 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | > 225 °C (437 °F; 498 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Трикрезилфосфат ( ТКФ ) представляет собой смесь трех изомерных фосфорорганических соединений, наиболее часто используемых в качестве антипирена . [ 1 ] Другие области применения включают в себя использование в качестве пластификатора при производстве лаков и полиролей, а также виниловых пластиков, а также в качестве противоизносной присадки в смазочных материалах. Чистый трикрезилфосфат представляет собой бесцветную вязкую жидкость, хотя коммерческие образцы обычно имеют желтый цвет. Он практически нерастворим в воде, но легко растворим в органических растворителях, таких как толуол , гексан и диэтиловый эфир . Он был синтезирован Александром Уильямсоном в 1854 году путем реакции пентахлорида фосфора с крезолом (смесь пара-, орто- и мета-изомеров метилфенола), хотя сегодняшние производители могут получать TCP, смешивая крезол с оксихлоридом фосфора или фосфорной кислотой также . ТКФ, особенно его орто-изомер, является возбудителем ряда острых отравлений. Вызывает обеспокоенность и его хроническая токсичность. Орто-изомер редко используется сам по себе за пределами лабораторных исследований, требующих изомерной чистоты, из-за его чрезвычайно токсичной природы и обычно исключается из коммерческих продуктов, в которых используется ТКФ.
Изомеры
[ редактировать ]Наиболее опасными изомерами считаются те, которые содержат орто- изомеры, такие как триортокрезилфосфат , ТОСР. Всемирная организация здравоохранения заявила в 1990 году, что «из-за значительных различий в чувствительности людей к ТОКФ невозможно установить безопасный уровень воздействия» и «поэтому ТОКФ считаются серьезной опасностью для здоровья человека». [ 2 ] Поэтому были предприняты напряженные усилия по снижению содержания орто- изомеров в коммерческом ТКФ, если существует риск воздействия на человека. [ 3 ] Однако исследователи из Вашингтонского университета обнаружили, что неорто - ТКФ-изомеры, присутствующие в синтетических маслах для реактивных двигателей, действительно ингибируют определенные ферменты. [ 4 ]
Бедствия для здоровья от TCP
[ редактировать ]TCP стал источником эпидемии острой полинейропатии в Шри-Ланке в 1977 году, когда 20 тамильских девочек отравились маслом гингили , загрязненным TCP . Это токсичное вещество, вызывающее невропатию , паралич рук и ног и/или смерть как людей, так и животных. Его можно проглатывать, вдыхать или даже впитывать через кожу. Его орто-изомер печально известен как источник нескольких отсроченных нейротоксических вспышек в новейшей истории. Современные коммерческие продукты обычно содержат только пара- и мета-изомеры ТКФ из-за отсутствия у этих изомеров нейротоксического потенциала.
Самый ранний известный случай массового отравления TOCP произошел в 1899 году, когда шесть пациентов французской больницы получили смесь от кашля на основе фосфокрезота, содержащую фосфорорганическое соединение. Фармацевт Жюль Бриссоне синтезировал это соединение в надежде вылечить туберкулез , но вскоре после введения у всех шести пациентов развилась полинейропатия . [ 5 ] В оригинальной статье этот фосфокрезот описывался как: [ 6 ]
Мягкая, прозрачная жидкость, почти без вкуса и запаха, не раздражающая слизистую оболочку желудка. Когда креозот сочетается с фосфорной кислотой, метаболическое действие оказывается гораздо более выраженным, и фосот можно переносить в более высоких дозах и в течение более длительного периода действия, чем креозот или гваякол. Доза препарата – один-два грамма трижды в день.
Самое массовое отравление TOCP произошло в 1930 году, когда его добавили в качестве примеси в популярный напиток «Имбирный Джейк» (или Ямайский «Джейк») во времена сухого закона в США. [ 5 ] Хотя этот напиток был основным заменителем алкоголя в тот период, когда все алкогольные напитки были объявлены вне закона в соответствии с Восемнадцатой поправкой к Конституции Соединенных Штатов , в Фармакопее США он также значился как лекарство от «различных недугов», и, таким образом, его можно было легко использовать. приобрести. [ 7 ] До 100 000 человек были отравлены и 5 000 парализованы, когда производитель Ginger Jake добавил в свой продукт Линдол — соединение, состоящее в основном из TOCP. [ 8 ] Точная причина, по которой TOCP был обнаружен в Джинджер Джейк, оспаривается; один источник утверждает, что это было сделано для дальнейшего извлечения ямайского корня, [ 5 ] другой источник утверждает, что это было сделано для того, чтобы разбавить напиток, [ 9 ] и еще один источник утверждает, что это произошло в результате загрязнения смазочными маслами. [ 10 ] Переедание Джинджера Джейка привело к так называемой «прогулке Джейка», при которой у пациентов наблюдалась крайне нерегулярная походка, вызванная онемением ног, за которым в конечном итоге следовал паралич запястий и ступней. В медицинских журналах было описано, что он вызвал нейродегенеративный синдром отсроченной нейропатии (OPIDN), индуцированный фосфорорганическими соединениями (OPIDN), «характеризующийся дистальными аксональными поражениями, атаксией и дегенерацией нейронов в спинном мозге и периферической нервной системе». [ 11 ]
В 1932 году 60 европейских женщин подверглись отравлению ТОСР с помощью вызывающего аборт (абортивного) препарата апиола . [ 5 ] Это лекарство, образованное фенилпропаноидным соединением, извлеченным из листьев петрушки , использовалось на протяжении всей истории – и было известно даже самому Гиппократу – как средство для прерывания беременности. [ 12 ] Загрязнение современного препарата в 1932 году было не случайным, а, скорее, включенным в качестве «дополнительного стимула». [ 5 ] У тех, кто принимал таблетку, наблюдались комы, судороги, паралич нижней части тела (параплегия) и часто смерть. [ 13 ] Впоследствии «Апиол» подвергался критике со стороны врачей, журналистов и активистов до тех пор, пока он не был прекращен, сославшись на то, что опасность была слишком велика, а количество отравлений, вероятно, было выше, чем предполагалось. [ 14 ]
Другие массовые отравления [ 8 ] включать:
- В 1937 году 60 южноафриканцев отравились после использования загрязненного пищевого масла, хранившегося в бочках, в которых ранее хранилось смазочное масло.
- В двух отдельных инцидентах в 1940, 74 и по меньшей мере 17 случаях аналогичная вспышка наблюдалась у мужчин в подразделениях швейцарской армии, когда их кулинарное масло было загрязнено пулеметным маслом. Их стали называть « нефтяными солдатами ».
- В 1950-х годах 11 южноафриканцев использовали воду из бочек с лакокрасочного завода, на котором ранее хранился TOCP.
- В 1959 году в Марокко отравились 10 000 человек, употребивших растительное масло, загрязненное смазочным маслом для реактивных самолетов.
- Сотни немцев в городах Эккернфёрде (1941 г.) и Киле (1945 г.), когда торпедно-смазочные материалы использовались в качестве замены растительного масла, «организовались» с «черного рынка». Это было обычным явлением, например, после Первой мировой войны , поскольку растительное масло было натурального происхождения, но во время Второй мировой войны TOCP добавляли для термических целей. Был нанесен серьезный физический и неврологический ущерб, и болезнь получила название болезнь Эккернфёрде .
Аэротоксический синдром
[ редактировать ]TCP используется в качестве добавки к маслу для турбинных двигателей и потенциально может загрязнять салон авиалайнера из-за » отбираемого воздуха « дымов . Аэротоксический синдром — это название предполагаемых побочных эффектов (с симптомами, включая потерю памяти , депрессию и шизофрению ), вызванных воздействием химикатов двигателя. Однако исследования, финансируемые промышленностью в Великобритании, не обнаружили связи между TCP и долгосрочными проблемами со здоровьем. [ 15 ]
Безопасность
[ редактировать ]Животные
[ редактировать ]В исследованиях на медленных лори ( Nyticebus coucang coucang ) при местном применении наблюдались многочисленные хронические эффекты. [ 16 ] Развитие плаценты млекопитающих также пострадало. [ 11 ]
Метаболизм
[ редактировать ]Хотя TOCP в основном выводится через мочу и кал, он частично метаболизируется системой печеночного цитохрома P450. Пути включают гидроксилирование по одной или нескольким метильным группам, деарилирование (удаление о-крезильной группы) и превращение гидроксиметильных групп в альдегид или карбоновую кислоту . [ нужна ссылка ]
Первый этап приводит к образованию циклического о-толилфосфата салигенина ( SCOTP ) продукта , нейротоксина промежуточного . Справа первый этап метаболизма TOCP изображен с помощью химических структур. Это промежуточное соединение способно ингибировать эстеразу-мишень нейропатии ( NTE ) и приводит к классической фосфаторганической отсроченной нейропатии ( OPIDN ). В тандеме TOCP наносит физический ущерб, вызывая аксонов разрушение и дезинтеграцию миелина в специализированных клетках, передающих нервные импульсы ( нейронах ). [ 17 ]
Помимо образования SCOTP, взаимодействия между TOCP и двумя различными комплексами цитохрома P450 человека (1A2 и 3A4) могут дополнительно образовывать 2-( орто -крезил)-4H - 1,2,3-бензодиоксафосфоран-2-он ( CBDP ). [ 18 ] Этот метаболит может связываться с бутирилхолинэстеразой (BuChE) и/или ацетилхолинэстеразой (AChE).
Связывание с БуХЭ не приводит к каким-либо побочным эффектам, поскольку его типичная роль заключается в ковалентном связывании с фосфорорганическими ядами и их детоксикации путем инактивации. Опасности при метаболизме TOCP в CBDP возникают, когда его способность связываться с AChE становится неизбежной, поскольку инактивация фермента в нервных синапсах может быть смертельной. Фермент играет важнейшую роль в прекращении передачи нервных импульсов, «путем гидролиза нейромедиатора ацетилхолина». [ 19 ] После инактивации ацетилхолин больше не может расщепляться в организме, что приводит к неконтролируемым мышечным спазмам, параличу дыхания ( брадикардии ), судорогам и/или смерти. [ 20 ] К счастью, TOCP считается слабым ингибитором AChE. [ 21 ]
Начало и лечение
[ редактировать ]У людей первыми симптомами являются слабость/паралич рук и ног с обеих сторон тела из-за поражения периферической нервной системы ( полинейропатия ) и ощущение покалывания ( парестезия ). [ 22 ] Начало заболевания обычно происходит через 3–28 дней после первоначального заражения. [ 5 ] При проглатывании этому могут предшествовать желудочно-кишечные симптомы, включая тошноту, рвоту и диарею. Скорость метаболизма варьируется в зависимости от вида и человека; у некоторых людей развилась тяжелая полиневропатия после приема 0,15 г ТОСР, тогда как у других сообщалось о бессимптомном развитии после приема 1-2 г. Хотя смерть в случаях острого воздействия встречается редко, результат паралича может длиться месяцы или годы из-за различий в полу, возрасте и пути воздействия. Основным лечением является физиотерапия для восстановления способности рук и ног, хотя для восстановления лишь части двигательного контроля может потребоваться до 4 лет. [ 23 ]
Воздействие TOCP характеризуется списком наблюдений: [ 5 ]
- Уровни холинэстеразы останутся неизменными или не претерпят существенных изменений.
- Электромиография покажет частичные или полные реакции дегенерации.
- Увеличение белка в спинномозговой жидкости .
- Отек околоушных желез (безболезненный).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Вейл, Эдвард Д. (1978). «Антипирены на основе фосфора». Огнестойкие полимерные материалы . стр. 103–131. дои : 10.1007/978-1-4684-6973-8_4 . ISBN 978-1-4684-6975-2 .
- ^ «Критерии гигиены окружающей среды трикрезилфосфата A110» . Международная программа по химической безопасности . ВОЗ Женева. 1990.
- ^ Рамсден, Джей-Джей (2013). «О доле орто- изомеров в трикрезилфосфатах, содержащихся в авиационном масле». Журнал биологической физики и химии . 13 (2): 69–72. дои : 10.4024/03RA13L.jbpc.13.02 .
- ^ Бейкер, Пол Э.; Коул, Тоби Б.; Картрайт, Меган; Сузуки, Стефани М.; Таммел, Кеннет Э.; Лин, Ивонн С.; Ко, Айла Л.; Ретти, Аллан Э.; Ким, Джерри Х.; Ферлонг, Клемент Э. (2013). «Определение более безопасных противоизносных триарилфосфатных присадок для смазочных материалов для реактивных двигателей» . Химико-биологические взаимодействия . 203 (1): 257–264. Бибкод : 2013CBI...203..257B . дои : 10.1016/j.cbi.2012.10.005 . ПМЦ 3618534 . ПМИД 23085349 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Сассер, М.; Штейн, З. (1 апреля 1957 г.). «Вспышка отравления триортокрезилфосфатом (ТОСР) в Дурбане» . Профессиональная и экологическая медицина . 14 (2): 111–120. дои : 10.1136/oem.14.2.111 . ISSN 1351-0711 . ПМЦ 1037779 . ПМИД 13426434 .
- ^ Петрояну, Джорджия (декабрь 2016 г.). «Нейропатические органофосфаты: от Скраэма, Хейма и Лорота до паралича ног Джейка» . Аптека . 71 (12). Avoxa - Media Group Deutscher Apotheker GmbH: 738–744. дои : 10.1691/ph.2016.6080 . PMID 29442005 – через Ingenta Connect.
- ^ «Тоже получил ногу Джейка» . fresnostate.edu . Архивировано из оригинала 07 декабря 2021 г. Проверено 24 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Органофосфаты и здоровье . Всемирная научная. 2001. с. 159. ИСБН 1-78326-143-9 .
- ^ «Эффект Джейка Уолка» . Самогон .
- ^ Нейротоксичность: выявление и контроль ядов нервной системы: новые достижения в неврологии . Конгресс США, Управление по оценке технологий. 1990. с. 47.
- ^ Jump up to: а б Ян, Бэй; Ван, Синьлу; Ма, Илинь; Ян, Лей; Рен, Юань; Ю, Дайнан; Цяо, Бо; Шен, Синь; Лю, Хуэй; Чжан, Далей; Куанг, Хайбин (январь 2020 г.). «Репродуктивная токсичность, индуцированная триортокрезилфосфатом (ТОСР), связанная с апоптозом плаценты, аутофагией и окислительным стрессом у беременных мышей» . Экологическая токсикология . 35 (1): 97–107. Бибкод : 2020EnTox..35...97Y . дои : 10.1002/tox.22846 . ISSN 1520-4081 . ПМИД 31566301 .
- ^ Пиццато, Маргарита (16 июля 2012 г.). «Апиол: абортивное и токсическое действие» .
- ^ ГЕРМАН К; ЛЕ РУ А; ФИДДЕС Ф.С. (16 июня 1956 г.). «Смерть от апиола, использованного в качестве абортивного средства». Ланцет . 267 (6929): 937–9. дои : 10.1016/S0140-6736(56)91522-7 . ПМИД 13320936 .
- ^ Куинн, LJ; Харрис, К.; Джорон, GE (15 апреля 1958 г.). «Письма в редакцию: Отравление апиолом» . Журнал Канадской медицинской ассоциации . 78 (8): 635–636. ПМЦ 1829842 . ПМИД 20325694 .
- ^ «Парламент Великобритании: элементы здорового воздуха в салоне» .
- ^ Видж, С.; Канагасунтерам, Р. (1972). «Влияние отравления трио-крезилфосфатом (TOCP) на окончания сенсорных нервов медленного лори: Nycticebus coucang coucang». Акта Нейропатологика . 20 (2): 150–159. дои : 10.1007/BF00691131 . ISSN 0001-6322 . ПМИД 4336145 . S2CID 519641 .
- ^ Принеас, Дж. (1 августа 1969 г.). «Триортокрезилфосфатная миопатия» . Архив неврологии . 21 (2): 150–156. дои : 10.1001/archneur.1969.00480140050005 . ISSN 0003-9942 . ПМИД 5797349 .
- ^ Рейнен, Йелле; Нематоллахи, Лейла; Фиддер, Алекс; Вермюлен, Нико П.Е.; Норт, Дэн; Коммандер, Ян Н.М. (20 апреля 2015 г.). «Характеристика цитохромов P450 человека, участвующих в биоактивации триортокрезилфосфата (ToCP)». Химические исследования в токсикологии . 28 (4): 711–721. дои : 10.1021/tx500490v . ISSN 0893-228X . ПМИД 25706813 .
- ^ Массон, Патрик; Локридж, Оксана (февраль 2010 г.). «Бутирилхолинэстераза для защиты от фосфорорганических ядов: каталитические сложности и гистерезисное поведение» . Архив биохимии и биофизики . 494 (2): 107–120. дои : 10.1016/j.abb.2009.12.005 . ПМК 2819560 . ПМИД 20004171 .
- ^ «Ингибирование холинэстеразы» . Экстокснет . Корнелльский университет. Сентябрь 1993 года.
- ^ О, Шин Дж. (2010). Лечение и лечение нарушений нервно-мышечного соединения . Сондерс. ISBN 978-1-4377-0372-6 .
- ^ «Трикрезилфосфат (EHC 110, 1990)» . inchem.org . Проверено 5 мая 2020 г.
- ^ Иноуэ, Н.; Фудзисиро, К.; Мори, К.; Мацуока, М. (1 декабря 1988 г.). «Отравление триортокрезилфосфатом – обзор случаев заболевания людей» . Журнал УОЭХ . 10 (4): 433–42. дои : 10.7888/juoeh.10.433 . ПМИД 3062730 .