คาร์โบฟีโนไทออน

ชื่อ
ชื่อ IUPAC ที่นิยมใช้ S -{[(4-คลอโรฟีนิล)ซัลฟานิล]เมทิล} O , O -ไดเอทิลฟอสโฟโรไดไทโอเอต
ชื่ออื่นๆ สเตาฟเฟอร์ อาร์ 1303
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	786-19-6 Y
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี	เชบี:554299 น
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล452866 วาย
เคมสไปเดอร์	12536 ย.
บัตรข้อมูล ECHA	100.011.204
หมายเลข EC	212-324-1
PubChem CID	13081
มหาวิทยาลัย	998NGA2Q61 Y
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID7022120
อินชิ นิ้วChI=1S/C11H16ClO2PS3/c1-3-13-15(16,14-4-2)18-9-17-11-7-5-10(12)6-8-11/h5-8H,3-4,9H2,1-2H3 Y  รหัส:  VEDTXTNSFWUXGQ-UHFFFAOYSA-N Y  นิ้วChI=1S/C11H16ClO2PS3/c1-3-13-15(16,14-4-2)18-9-17-11-7-5-10(12)6-8-11/h5-8H,3-4,9H2,1-2H3
รอยยิ้ม Clc1ccc(SCSP(=S)(OCC)OCC)cc1
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C H Cl O P S
มวลโมลาร์	342.85 กรัม·โมล−1
รูปร่าง	ไม่มีสีจนถึงสีเหลืองน้ำตาล
กลิ่น	คล้ายเมอร์แคปแทน
ความหนาแน่น	1.271 กรัม/ซม³
จุดหลอมเหลว	ไม่ทราบ
จุดเดือด	82  °C (180  °F; 355  K) 0.01 mmHg
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ไม่ละลาย[ 1 ]
บันทึกP	5.1
อันตราย
ความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OHS/OSH):
อันตรายหลัก	เป็นพิษร้ายแรง
การติดฉลากGHS :
ภาพสัญลักษณ์
คำสัญญาณ	อันตราย
คำเตือนเกี่ยวกับอันตราย	H301 , H311 , H361 , H371 , H372 , H410
คำเตือน	P262 , P264 , P270 , P273 , P280 , P301+P316 , P302+P352 , P316 , P321 , P330 , P361+P364 , P391 , P405 , P501
จุดวาบไฟ	−18  °C (0  °F; 255  K)
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุ (MSDS)
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa) N ตรวจสอบ ( Y Nคืออะไร ?)      ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

คาร์โบฟีโนไทออนหรือที่รู้จักกันในชื่อStauffer R 1303ตามชื่อผู้ผลิตStauffer Chemical [ ^{2 ] เป็น}สารประกอบเคมีออร์กาโนฟอสฟอรัส เคยใช้เป็นยาฆ่าแมลงสำหรับผลไม้ตระกูลส้ม^{[ 3 ]}ภายใต้ชื่อTrithion ^{[ 4 ]} คา ร์โบฟีโนไทออนเคยใช้เป็นยาฆ่าแมลงและยาฆ่าไร [ ^{5 ] แม้ว่า}จะไม่ได้ใช้แล้ว แต่ก็ยังคงเป็นยาฆ่าแมลงที่จำกัดการใช้งานในสหรัฐอเมริกา^{[ 4 ]}สารเคมีชนิดนี้ถูกระบุในสหรัฐอเมริกาว่าเป็นสารอันตรายร้ายแรงตาม พระราชบัญญัติการวางแผนฉุกเฉินและสิทธิในการรับรู้ ข้อมูลของชุมชน^{[ 6 ]}

คาร์โบฟี โนไทออนเป็นยาฆ่า แมลง และยาฆ่าไรประเภท ออร์กาโนฟอสเฟตที่ มีความเป็นพิษ สูง ออร์กาโนฟอสเฟต เป็นสารยับยั้ง อะเซทิลโคลีนเอสเทอเรส และขัดขวางการส่งสัญญาณที่ไซแนปส์โคลีนเนอร์ จิก ^{[ 7 ]}หน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) จัดประเภท ให้เป็นยาฆ่าแมลงที่จำกัดการใช้งาน (RUP) ^{[ 8 ] [ 9 ]}คาร์โบฟีโนไทออนถูกใช้ในแบรนด์ต่างๆ เช่น ไตรไทออน ยาฆ่าแมลงชนิดนี้มีคาร์โบฟีโนไทออนเป็นส่วนประกอบสำคัญถึง 80% เนื่องจากการใช้ออร์กาโนฟอสเฟตอย่างแพร่หลายในช่วงทศวรรษ 1990 ในสหรัฐอเมริกา จึงเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการเป็นพิษทางการเกษตร^{[ 10 ]}

ตัวอย่างหนึ่งของความเป็นพิษของคาร์โบฟีโนไทออนคือการเป็นพิษของสมาชิกในครอบครัว 7 คน แป้งที่พวกเขาใช้ทำอาหารอาจปนเปื้อนด้วยคาร์โบฟีโนไทออน สมาชิกในครอบครัวเริ่มป่วยหลังจากรับประทานเข้าไป 4-6 ชั่วโมง อาการคือคลื่นไส้และอาเจียน นอกจากนี้สมาชิกในครอบครัวคนหนึ่งยังหมดสติ สมาชิกในครอบครัวทุกคนกลับมาแข็งแรงสมบูรณ์หลังจาก 6 วัน^{[ 11 ]}

เนื่องจากคาร์โบฟีโนไทออนมีพิษร้ายแรง จึงสามารถใช้ได้เฉพาะผู้ที่ได้รับการรับรองและผู้ที่อยู่ภายใต้การดูแลโดยตรงเท่านั้น ต้องเว้นระยะเวลาสองวันเพื่อความปลอดภัยระหว่างการใช้แต่ละครั้งเพื่อป้องกันการสัมผัสผิวหนังโดยไม่จำเป็น^{[ 8 ]}สารประกอบนี้ผลิตขึ้นโดยวิธีการสังเคราะห์ สารประกอบบริสุทธิ์เป็นของเหลวไม่มีสีถึงสีเหลืองน้ำตาล และละลายได้ในตัวทำละลายอุตสาหกรรมส่วนใหญ่^{[ 9 ]}สามารถผสมกับสารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่ เช่นแอลกอฮอล์คีโตนและเอสเทอร์^{[ 12 ]}

ในปี พ.ศ. 2515 คาร์โบฟีโนไทออนได้รับการประเมินในการประชุมร่วมว่าด้วยสารตกค้างของยาฆ่าแมลง (JMPR) ในระหว่างการประชุมนี้ ได้มีการแนะนำค่าความคลาดเคลื่อนชั่วคราวสำหรับอาหาร เช่น ผลไม้หลายชนิด ถั่ว และนม ในรูปแบบของปริมาณที่ยอมรับได้ต่อวัน (ADI) ในปี พ.ศ. 2518 ค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ได้รับการประเมินใหม่ และเนื่องจากข้อมูลที่ใช้อ้างอิง ADI ไม่พร้อมใช้งาน ADI จึงถูกยกเลิก การใช้คาร์โบฟีโนไทออนในขณะนั้นไม่ได้บ่งชี้ถึงความจำเป็นในการกำหนดขีดจำกัดสารตกค้างสูงสุดเพิ่มเติมสำหรับพืชผล เมื่อเทียบกับการประชุมในปี พ.ศ. 2515 ^{[ 11 ]}การประชุม JMPR ครั้งล่าสุดเกี่ยวกับสารประกอบนี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2523

คาร์โบฟีโนไทออนเป็นออร์กาโนฟอสเฟตอะโรมาติกที่มีคลอไรด์ติดอยู่ มีลักษณะเป็นของเหลวไม่มีสีถึงสีเหลืองน้ำตาลที่อุณหภูมิห้อง มี กลิ่นคล้าย เมอร์แคปแทน อ่อนๆ (กลิ่นไข่เน่า) จุดเดือดอยู่ที่ 82  °C และไม่ทราบจุดหลอมเหลว มีความเสถียรต่อความร้อนค่อนข้างดี (ต่ำกว่า 82  °C) ^{[ 8 ] [ 13 ]}

คาร์โบฟีโนไทออนเป็นลิโปฟิลิกดังนั้นจึงไม่ละลายในน้ำ มันไม่กัดกร่อน แต่สามารถถูกออกซิไดซ์เป็นฟอสโฟโรไทโอเอต ได้ คาร์โบฟี โนไทออนสามารถสลายตัวในบรรยากาศได้โดยปฏิกิริยากับอนุมูลไฮดรอกซิล ที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วย แสง ครึ่งชีวิตของปฏิกิริยานี้คาดว่าอยู่ที่ประมาณสองชั่วโมง ปฏิกิริยานี้ไม่เกิดขึ้นบ่อยนัก เนื่องจากความดันไอของคาร์โบฟีโนไทออนต่ำ (3.0 × 10 ⁻⁷มม. ปรอท ที่ 20  °C) มันไม่ไวต่อการสลายตัวด้วยแสง โดยตรง เพราะมันดูดซับแสงยูวีได้น้อยมาก และไม่มีแสงใดที่ความยาวคลื่นสูงกว่า 310  นาโนเมตร ชะตากรรมที่สำคัญกว่าอาจเป็นการไฮโดรไลซิส^{[ 13 ] [ 14 ]}

คาร์โบฟีโนไทออนสามารถสังเคราะห์ได้ในสองขั้นตอนจาก 4-คลอโรไทโอฟีนอลไฮโดรเจน คลอ ไรด์ ฟอร์มาลดีไฮด์และโซเดียม O,O-ไดเอทิลไดไทโอฟอสเฟต ขั้นแรก 4-คลอ โรไท โอฟีนอลสามารถทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนคลอไรด์และฟอร์มาลดีไฮด์เพื่อสร้างคลอโรเมทิล-4-คลอโรฟีนิลซัลไฟด์ในขั้นตอนที่สองคลอโรเมทิล-4-คลอโรฟีนิลซัลไฟด์ทำปฏิกิริยากับโซเดียม O,O-ไดเอทิลไดไทโอฟอสเฟตเพื่อสร้างคาร์โบฟีโนไทออนและโซเดียมคลอไรด์ [ ^{15 ] ปฏิกิริยา}ทั้งสองเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและแสดงอยู่ในรูปด้านล่าง

กลไกการออกฤทธิ์ของคาร์โบฟีโนไทออนเหมือนกับกลไกความเป็นพิษ ซึ่งออกฤทธิ์โดยการยับยั้งโคลีนเอสเทอเรสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่จำเป็นในการผลิตสารสื่อประสาทที่มีเอสเทอร์ที่ใช้โคลีนเป็นพื้นฐาน (เช่นอะเซทิลโคลีน ) การไม่สามารถผลิตสารสื่อประสาท เหล่านี้ ทำให้การส่งสัญญาณของเซลล์ประสาทล้มเหลว ซึ่งมีผลกระทบในวงกว้าง (ดูผลข้างเคียง) และอาจถึงแก่ชีวิตได้^{[ 8 ]}

ประสิทธิภาพของคาร์โบฟีโนไทออนเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีฤทธิ์ตกค้างยาวนานมากและแมลงสามารถดูดซึมได้ง่าย คุณสมบัติที่ชอบไขมันของคาร์โบฟีโนไทออนส่วนใหญ่ทำให้มันคงอยู่บนพืชที่ใช้และในดินโดยรอบเป็นเวลานาน ทำให้มีประสิทธิภาพในการกำจัดไข่ที่วางบนพืชที่ได้รับการบำบัด ข้อดีอีกประการหนึ่งของคุณสมบัติที่ชอบไขมันคือมันสามารถเข้าสู่แมลงได้ง่ายโดยการสัมผัสโดยตรง^{[ 8 ]}

การเผาผลาญคาร์โบฟีโนไทออนในมนุษย์นั้นเทียบได้กับการเผาผลาญในหนู แมลง และพืช มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับการสลายตัวเชิงปริมาณของคาร์โบฟีโนไทออนไปเป็นสารประกอบออกซิเดชันและไฮโดรไลติกในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พบว่าในหนูทดลอง มากกว่า 75% ของปริมาณที่ให้ไปจะถูกขับออกทางปัสสาวะภายใน 24 ชั่วโมง ดังนั้นจึงคาดว่าคาร์โบฟีโนไทออนจะถูกขับออกอย่างรวดเร็วในมนุษย์เช่นกัน^{[ 12 ]}สารประกอบนี้เป็นพิษมากที่สุดเมื่อยังไม่ถูกเผาผลาญ ความเป็นพิษเฉียบพลันของสารเมตาบอไลต์ส่วนใหญ่ของคาร์โบฟีโนไทออนได้รับการศึกษาในหนูทดลอง พบว่ามีความเป็นพิษน้อยกว่ามาก ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นว่าการเผาผลาญคาร์โบฟีโนไทออนอาจไม่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นทางชีวภาพ แต่เป็นการล้างพิษ มากกว่า ผลิตภัณฑ์หลักสองอย่างของการเผาผลาญนี้คือซัลฟอกไซด์และซัลโฟน^{[ 16 ]}ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันห้าชนิดได้รับการระบุ ได้แก่ อะนาล็อกออกซิเจนของคาร์โบฟีโนไทออน ซัลฟอกไซด์และอะนาล็อกออกซิเจน และสุดท้ายคือซัลโฟนและอะนาล็อกออกซิเจน ซึ่งทั้งหมดนี้แสดงไว้ทางด้านขวา

เส้นทางการสลายตัวหลักแรกของคาร์โบฟีโนไทออนในหนูคือการซัลฟอกซิเดชัน ดังแสดงในภาพด้านขวา ผลิตภัณฑ์นี้สามารถเปลี่ยนต่อไปเป็นกรด 4-คลอโรเบนซีนซัลฟินิกและกรด 4-คลอโรเบนซีนซัลโฟนิก เส้นทางหลักที่สองเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ 4-คลอโรไทโอฟีนอล ซึ่งจะเปลี่ยนต่อไปผ่านการเมทิลเลชันและการไฮดรอกซิเลชัน ของวงแหวน เป็น 4-คลอโร-3-ไฮดรอกซีฟีนิลเมทิลซัลโฟน จากนั้นจะถูกแปลงในสัดส่วนที่เท่ากันโดยประมาณเป็นคอนจูเกตซัลเฟตและ กลู คูโรไนด์^{[ 17 ]}นอกจากนี้ยังมีเมตาบอไลต์ที่คาดว่าเกิดจากการแตกตัวของพันธะ PS เช่น 4-คลอโรฟีนิลซัลฟินิลเมทิลเมทิลซัลโฟน ภาพรวมของเมตาบอไลต์และการเกิดขึ้นของพวกมันตามที่ได้ศึกษาในหนูสามารถพบได้ในตารางด้านล่าง

การศึกษาหนึ่งในหนูพบว่าภายใน 48 ชั่วโมง คาร์โบฟีโนไทออนที่ให้ไป 66% ถูกขับออกทางปัสสาวะ และจากการทดลองอื่นๆ พบว่าต้องใช้เวลาประมาณหกวันกว่าจะขับออกหมด^{[ 18 ]}การศึกษาอื่นๆ ระบุว่าแม้หลังจาก 14 วัน ก็ยังตรวจพบระดับของผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันได้^{[ 19 ]}

คาร์โบฟีโนไทออนสามารถดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้โดยการสูดดมละอองลอยผ่านทางผิวหนัง และโดยการรับประทาน การสัมผัสผ่านการรับประทานเป็นพิษอย่างมาก แต่การดูดซึมผ่านทางผิวหนังก็เป็นพิษเกือบเท่ากัน ความเป็นพิษเฉียบพลันเกิดขึ้นเนื่องจากผลกระทบส่วนใหญ่เกิดขึ้นไม่นานหลังจากดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย คาร์โบฟีโนไทออนส่งผลต่อระบบประสาทโดยการยับยั้งโคลีนเอสเต อเรส ไม่มีสัญญาณของผลกระทบ เรื้อรังหรือ ก่อมะเร็ง^{[ 8 ]}

EPA ได้จัดประเภทคาร์โบฟีโนไทออนเป็นประเภทที่ 1 - เป็นพิษสูง[ ^{8 ] ยัง}ไม่มีการศึกษาพิษในมนุษย์อย่างละเอียดมากนัก มีการศึกษาหนึ่งที่ให้คาร์โบฟีโนไทออน 0.8  มก./กก./วัน แก่คน 5 คน เป็นเวลา 30 วัน ไม่พบผลกระทบต่อกิจกรรมโคลีนเอสเตอเรสในพลาสมาหรือเม็ดเลือดแดง^{[ 12 ]}ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่เพียงพอที่จะกำหนด ADI ต่อมา ผลลัพธ์เหล่านี้ยังถูกตั้งคำถามเนื่องจากการทดลองกับสุนัขซึ่งพิสูจน์แล้วว่าปริมาณ 0.125  มก./กก./วัน ก็มีผลกระทบแล้ว ปัจจุบันค่าประมาณ ADI ชั่วคราวสำหรับมนุษย์ถูกกำหนดไว้ที่ 0 - 0.005  มก./กก. โดยอิงจากNOAELของหนูที่ 5 ppm ในอาหารเทียบเท่ากับ 0.25  มก./กก./วัน^{[ 12 ]}ปริมาณยาทางปากที่คาดว่าจะทำให้เสียชีวิตคือ 0.6 กรัม สำหรับบุคคลที่มีน้ำหนัก 150  ปอนด์ (70  กก.) ^{[ 13 ]}ค่า LD สำหรับมนุษย์ยังไม่ทราบ