Piperonylbutoksid - Piperonyl butoxide
|
|
| Navn | |
|---|---|
|
Foretrukket IUPAC -navn
5-{[2- (2-Butoksyetoksy) etoksy] metyl} -6-propyl-2 H -1,3-benzodioksol |
|
| Identifikatorer | |
|
3D -modell ( JSmol )
|
|
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.000.070 
|
| KEGG | |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C 19 H 30 O 5 | |
| Molar masse | 338.438 g/mol |
| Tetthet | 1,05 g / cm 3 |
| Smeltepunkt | 21 ° C (70 ° F; 294 K) |
| Kokepunkt | 180 ° C (356 ° F; 453 K) ved 1 mmHg |
| Farer | |
| Flammepunkt | 170 ° C (338 ° F; 443 K) |
|
Med mindre annet er angitt, gis data for materialer i standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
 bekreft ( hva er ?)
  |
|
| Infobox -referanser | |
Piperonylbutoksid ( PBO ) er en lysegul til lysebrun flytende organisk forbindelse som brukes som en synergistkomponent i plantevernmidler . Det vil si at til tross for at den ikke har noen egen plantevernmiddel, øker den styrken til visse plantevernmidler som karbamater, pyretriner , pyretroider og rotenon . Det er et semisyntetisk derivat av safrol .
Historie
PBO ble utviklet på slutten av 1930 -tallet og begynnelsen av 1940 -tallet for å forbedre ytelsen til det naturlig avledede insektmiddel pyrethrum . Pyrethrum er og var et viktig insektmiddel mot mygg og andre sykdomsbærende vektorer, og ga derved helsemessige fordeler, for eksempel å forhindre malaria. Selv om PBO viser liten egen insekticid aktivitet, øker PBO effektiviteten til pyretriner, og kalles dermed en synergist. PBO ble først patentert i 1947 i USA av Herman Wachs.
Bruker
PBO ble først registrert i USA på 1950 -tallet. PBO brukes hovedsakelig i kombinasjon med insektmidler, for eksempel naturlige pyretriner eller syntetiske pyretroider, i forhold (PBO: pyretriner) fra 3: 1 til 20: 1. Vises i over 1500 amerikanske EPA-registrerte produkter, er PBO en av de mest registrerte synergistene målt ved antall formler der den er tilstede. Den er godkjent for påføring før og etter høst til et stort utvalg av avlinger og varer, inkludert korn, frukt og grønnsaker. Søknadshastighetene er lave; den høyeste enkeltraten er 0,5 kg PBO/dekar.
Den brukes i stor utstrekning som en ingrediens med insektmidler for å bekjempe skadedyr i og rundt hjemmet, i mathåndteringsanlegg som restauranter, og til mennesker og veterinærbruk mot ektoparasitter (hodelus, flått, lopper). Et stort utvalg av vannbaserte produkter som inneholder PBO, som sprøytesprekker, sprøytetåke og flygende insektspray blir produsert for og solgt til forbrukere for hjemmebruk. PBO har en viktig folkehelse -rolle som en synergist som brukes i pyretriner og pyretroidformuleringer som brukes til myggkontroll (f.eks. Romspray, overflatespray og sengenett). På grunn av sine begrensede, om noen, insektdrepende egenskaper, brukes PBO aldri alene.
Virkningsmekanismen
PBO fungerer som en insektmiddel-synergist ved å hemme insektets naturlige forsvarsmekanismer, hvorav den viktigste er oksidasesystemet med blandet funksjon (MFO), også kjent som cytokrom P-450- systemet. MFO -systemet er den primære ruten for avgiftning hos insekter, og forårsaker oksidativ nedbrytning av insektmidler som pyretriner og syntetiske pyretroider - altså når PBO tilsettes, forblir høyere insektmiddelnivåer i insektet for å utøve deres dødelige effekt. En viktig konsekvens av denne egenskapen er at ved å øke aktiviteten til et gitt insektmiddel kan mindre brukes til å oppnå det samme resultatet.
PBO ser ikke ut til å ha en signifikant effekt på MFO -systemet hos mennesker. PBO er funnet å være en effektiv, lav potens, nøytral antagonist av G-proteinkoblede CB1-reseptorer .
Andre synergister for pyretroidinsekticider inkluderer Sesamex og "Sulfoxide" (ikke å forveksle med den funksjonelle gruppen).
Lovgivende
PBO er regulert i USA og noen andre land som et plantevernmiddel, selv om PBO ikke har denne eiendommen. United States Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act (FIFRA), loven som gir USAs EPA sin myndighet til å regulere plantevernmidler, inkluderer visse synergister i definisjonen av et "plantevernmiddel" og er dermed underlagt samme godkjenning og registrering som produkter som dreper skadedyr, som insektmidler som PBO er formulert med. Pesticidregistrering er prosessen der United States EPA undersøker ingrediensene i et plantevernmiddel, hvor og hvordan plantevernmidlet brukes (f.eks. Tåke i hele rommet, sprekker og sprekker, etc.), og det spesifikke bruksmønsteret (mengde og frekvens av bruken). USAs miljøvernmyndighet evaluerer også plantevernmidlet for å sikre at det ikke vil ha urimelige negative effekter på mennesker, miljø og arter som ikke er målgruppe. USAs miljøvernmyndighet må registrere plantevernmidler før de kan selges eller distribueres i USA. Registrering er nødvendig for selve plantevernmidlet, så vel som for alle produktene som inneholder det. Verdens helseorganisasjon anerkjenner folkehelseverdien av PBO når det brukes sammen med syntetiske pyretroider deltametrin eller permetrin som brukes i myggnett.
Fare vurdering
Tallrike toksikologiske studier har blitt utført de siste 40 årene på PBO for å undersøke hele spekteret av potensielle toksiske effekter. Disse studiene ble utført i samsvar med forskriftskrav fra USAs miljøvernmyndighet eller andre internasjonale byråer. Mange ble utført etter USAs EPA Good Laboratory Practices (GLP), et system med prosesser og kontroller for å sikre konsistens, integritet, kvalitet og reproduserbarhet av laboratoriestudier utført for å støtte registrering av plantevernmidler. Følgende typer studier har blitt utført for å støtte PBO -registrering:
Studier av akutt toksisitet
Studier for akutt toksisitet er designet for å identifisere potensielle farer ved akutt eksponering. Studiene bruker vanligvis en eller noen få høye doser over en kort tidsperiode. Dataene brukes til utvikling av hensiktsmessige forholdsregler for etiketter for plantevernmidler. Akutte studier identifiserer:
- Hudtoksisitet
- Øyeirritasjon
- Innåndingstoksisitet
- Oral toksisitet
- Hudirritasjon
- Hudsensibilisering
PBO har lav akutt toksisitet ved oral, inhalasjon og dermal vei hos voksne. Det er minimalt irriterende for øyne og hud. Det er ikke en hudfølsomhet.
Dermal absorpsjon
Tilgjengelige data indikerer at mindre enn 3% av mengden på huden (underarmen) absorberes over en 8-timers periode. Andre studier med en pedikulicidformulering indikerer at omtrent 2% krysset huden og omtrent 8% krysset hodebunnen.
Endokrine forstyrrelser
Food Quality Protection Act (FQPA) fra 1996 påla USAs miljøvernmyndighet å ta opp spørsmålet om hormonforstyrrelser. Siden passeringen av FQPA har US EPA utviklet et to-lags endokrin forstyrrende screeningprogram (EDSP) designet for å undersøke potensielle effekter av stoffer på østrogene, androgene og skjoldbruskkjertel (EAT) hormonsystemer hos både mennesker og dyreliv. Nivå 1 består av 11 analyser, og er designet for å avgjøre om et stoff har potensial til å samhandle med EAT -hormonsystemene. Hvis resultatene indikerer et forhold, går kjemikalien videre til nivå 2 -testing. Formålet med Tier 2 er å avgjøre om et stoff som interagerer med EAT-hormonsystemet har en negativ effekt på mennesker eller dyreliv, og å utvikle en doserespons som i forbindelse med eksponeringsdata kan brukes til å vurdere risiko. PBO er en av kjemikaliene som er valgt av EPA for å være en del av den første innsatsen under EDSP. EPA ga ut sin første liste over kjemikalier for EDSP -testing i 2009, bestående av over 60 kjemikalier for plantevernmidler, inkludert insektmiddel -synergisten PBO. Den første listen over kjemikalier for EDSP -screening er ikke basert på et potensial for endokrin aktivitet eller et potensial for bivirkninger. Listen er snarere basert på en EPA -prioritering angående eksponeringspotensial. PBO ble lagt til på denne listen på grunn av sitt brede bruksmønster (1500 produkter registrert hos US EPA), og folk kan bli utsatt for lave nivåer av PBO i kosten, fra behandlede overflater i hjemmet (f.eks. Teppe), og i visse yrker (f.eks. skadedyrbekjempere).
Ingen bevis tyder på at PBO forstyrrer normal funksjon av det endokrine systemet . Dette inkluderer de nylig utviklede dataene for å vurdere mulig interaksjon av PBO med det endokrine systemet. Piperonyl Butoxide Task Force II, en gruppe selskaper som produserer eller markedsfører PBO-inneholdende produkter, har gjennomført alle 11 EDSP Tier 1-skjermer og har levert all nødvendig dokumentasjon og studierapporter.
US EPA har til hensikt å bruke en weight of evidence (WoE) tilnærming for å vurdere EDSP Tier 1 -resultater. Selv om byrået utstedte WOE -retningslinjer, har det ennå ikke blitt utført noen egentlige WOE -vurderinger og gitt ut til registrantene. PBTFII har utført en WoE -analyse for PBO som er i samsvar med EPAs retningslinjer. WoE -analysen for PBO undersøker hver EDSP Tier 1 -analyse utført for PBO. Den diskuterer formålet med analysen, og oppsummerer studiens design og resultater og gir en samlet konklusjon for hver analyse. Alle 11 individuelle analyser blir deretter vurdert sammen for å komme til en samlet konklusjon for utfallet av Tier 1 -batteriet. For noen analyser er annen vitenskapelig relevant informasjon også vurdert som en del av vurderingen. Hensikten med WoE -analysen er å avgjøre om PBO har potensial til å samhandle med det endokrine systemet, bestemt av EDSP Tier 1 -analyser, Tier 1 -batteriet som helhet og OSRI. En bestemmelse om at et kjemikalie har potensial til å samhandle med det endokrine systemet, ville utløse et behov for EDSP Tier 2 -testing. EPA planlegger å utstede sin WOE -vurdering i slutten av 2014 eller begynnelsen av 2015.
Subkroniske og kroniske/kreftfremkallende studier
Subkroniske og kroniske studier undersøker toksisiteten til langvarig, gjentatt eksponering for kjemikalier. De kan variere fra 90 dager for subkroniske studier, til 12–24 måneder for kroniske studier med full levetid, designet for å bestemme potensialet for karsinogenese . De er også ment å identifisere eventuelle ikke -kreftvirkninger, samt et klart nivå som ikke kan observeres (NOAEL) som brukes for risikovurdering. Studier utført på PBO inkluderer:
- 90-dagers inhalasjonstoksikologisk studie
- 18-måneders studie av kronisk toksisitet/karsinogenitet hos mus
- 24-måneders studie av kronisk toksisitet/karsinogenitet hos rotter
NOAEL ble avledet for PBO fra både subkroniske og kroniske studier. Disse NOAEL -ene brukes av EPA til å utføre risikovurderinger for alle individuelle bruksområder av PBO for å sikre at alle registrerte produkter med PBO utgjør en rimelig sikkerhet for at ingen skade brukes i henhold til etikettens anvisninger.
PBO forårsaket en økning i levertumorer hos mus som inntok høye nivåer av PBO i dietten gjennom hele livet. Den vitenskapelige identifiseringen og analysen av de viktigste hendelsene som førte til dannelsen av museleversvulster tyder på at hendelsene sannsynligvis ikke vil forekomme hos mennesker.
EPA klassifiserer PBO som en kreftfremkallende gruppe C - "muligens kreftfremkallende for mennesker." I regi av De forente nasjoner evaluerte Food and Agriculture Organization/World Health Organization (FAO/WHO) Fellesmøte om rester av plantevernmidler hele toksikologien til PBO flere ganger siden 1965. De konkluderte med at doser opp til internasjonalt akseptert. standarder for en maksimal tolerert dose, anses PBO ikke for å være kreftfremkallende hos mus eller rotte, og fører dermed til konklusjonen at PBO ikke er kreftfremkallende for mennesker.
Utviklingstoksisitetsstudier
Det er funnet at PBO hemmer Hedgehog -signalveien , en kritisk regulator for hjerne- og ansiktsutvikling hos alle virveldyr, via antagonisme av proteinet Smoothened (SMO). PBO ble funnet å være i stand til å forårsake doseavhengige misdannelser i hjerne og ansikt hos mus som ble avslørt under tidlig utvikling, inkludert den sjeldne menneskelige fødselsdefekten Holoprosencephaly . Selv doser av PBO som ikke forårsaket åpenbare holoprosencephaly-assosierte ansiktsavvik ble funnet å forårsake subtile neuroanatomiske defekter, for hvilke de kognitive eller atferdsmessige konsekvensene er ukjente.
En epidemiologisk studie i Polen fant at PBO-eksponering var korrelert med doseavhengige reduksjoner i nevrokognitiv utvikling hos 3 år gamle barn.
Dyrs påvirkning
PBO er moderat til svært giftig for virvelløse dyr som lever, som vannlopper og reker. Ved lavere, langtidsdoser ble reproduksjonen av vannlopper påvirket. PBO er svært giftig for amfibier i tadpole -stadiet.
Eksponeringsvurdering
Gitt den omfattende ikke-kostholdsbruk av PBO, dannet produsenter av PBO og markedsførere av PBO-holdige produkter Non-Dietary Exposure Task Force (NDETF) i 1996 for å utvikle et langsiktig forskningsprogram for mer fullstendig å forstå fenomenet menneskelig eksponering til insektmidler som brukes i hjemmet. De fleste studiene ble utført med formuleringer av pyretriner/PBO og syntetiske pyretroider/PBO, og fokuserte på innendørs bruk av tåke- og aerosolprodukter. Teppe- og vinylgulvoverflater ble valgt på grunn av deres forskjellige fysiske og kjemiske egenskaper, og fordi de representerer en betydelig prosentandel av gulvbelegg som brukes i hjem i Nord -Amerika. Mens fokuset på NDETF-innsatsen var på totalavgivende tåke, ble det også utført en studie for å bestemme både spredning (luftnivåer) og avsetning (på gulv) av pyretriner/PBO som følge av bruk av en håndholdt sprayboks. Potensiell direkte eksponering for brukeren ble også målt. Luftprøvetaking fra pustesonen til applikatoren og analyse av rester på bomullshansker ble utført. Disse dataene ble sendt til USAs EPA og var nøkkelen til byråets omfattende risikovurdering for PBO.
Risikovurdering
Den amerikanske EPA, i beslutningen om kvalifisering for omregistrering, bestemte at det ikke var noen risiko for bekymring for husholdninger som blander, laster, håndterer eller bruker PBO-holdige produkter.