니텐피람

Nitenpyram
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니텐피람
Nitenpyram
이름
우선 IUPAC 이름
(E)-N-1[(6-클로로피리딘-3-일)메틸]-1에틸-Nn-메틸-2-니트로에텐-11,1-디아민
기타 이름
캡스타
식별자
3D 모델(JSmol)
8489488
체비
첸블
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.162.838 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 601-735-5
케그
유니
  • InChI=1S/C11H15ClN4O2/c1-3-15(11-2)8-16(17)18)7-4-5-10(12)14-6-9/h4-6,8,13H,3,7H2,1-2H3/11b+8
    키: CFRPSFYHXJZSBI-DHZHOJOSA-N
  • ClC1=CC=C(C=N1)CN(\C(=C\[N+])(=O)[O-])\NC)CC
특성.
하지111542 않다
몰 질량 270.72 g/g
외모 옅은 노란색 결정성 고체
밀도 1.4 (g/mL)
녹는점 82 °C (180 °F, 355 K)
위험 요소
GHS 라벨링:
GHS07: Exclamation mark
경고
H302
P264, , , , ,
약리학
QP53BX02 (WHO)
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

니텐피람은 농업과 수의학에서 살충제로 자주 사용되는 화학물질이다.이 화합물은 중추신경계의 신경신호를 차단함으로써 작용하는 네오니코티노이드류에 속하는 곤충의 신경독소이다.이는 니코틴성 아세틸콜린 수용체(nicotinic acetylcholine receptor, nACHR)에 불가역적으로 결합함으로써 마비 및 사망에 이르는 뉴런의 시냅스 후막 이온의 흐름을 정지시킨다.Nitenpyram은 곤충이 가지고 있는 nACHr의 변이에 대해 매우 선택적이며, 표적 살충제 용도로 널리 사용되고 있습니다.

1989년부터 현장 테스트에서 코드네임 TI 304로 알려진 이 화합물은 1995년에 농업용 [1]살충제로서 "베스트 가드"라는 이름으로 처음 상업적으로 사용되었습니다.나중에, 니텐피람은 "캡스타"라는 상표명으로 노바티스 회사에 의해 벼룩 처리로 사용되도록 확장되었고, 2000년 10월에 FDA가 비식용 동물에 대한 승인을 받았다.현재 니텐피람의 생산지는 스미토모 화학회사입니다.니텐피람은 다른 살충제나 네오니코티노이드와 [2]비교하여 전 세계 사용이 현저하게 감소했지만, 여전히 상업적으로 사용되고 있다.

비식용 동물에 대한 살충제 및 치료제로 사용되기 때문에, 주요 사용 기간 동안 인체 독성학 연구가 필요하지 않다고 여겨져, 니텐피람이 인간에게 미치는 영향에 대한 자세한 내용은 많이 알려져 있지 않다.하지만 쥐 실험을 보면, 무척추동물은 [3][4]그 물질의 마이크로그램이나 나노그램만 가지고 죽는 반면, 니텐피람의 치사량은 일반적으로 포유동물에서 상당히 높습니다.

네오니코티노이드는 일반적으로 농업 목적으로 사용될 때 낮은 분해율을 가지며, 이것은 식물을 빨아먹는 곤충과 간접적으로 [1]이러한 곤충들이 옮길 수 있는 식물 질병으로부터 농작물을 오랫동안 보호할 수 있게 해준다.

구조.

니텐피람(6-클로로-3-피리딜메틸)-N-에틸-N'-메틸-2-니트로비닐리덴디아민)은 개방사슬 클로로피리딜 네오니코티노이드이다.니텐피람은 모든 1세대 네오니코티노이드에게 공통적인 클로로니코티닐 복소환기와 분자의 반응기인 약초체로 구성된다.니텐피람은 nACH 수용체에 대한 화합물 결합의 주요 반응 부위로 알려진 니트로아민 약초체를 가지고 있으나,[1] 일반적으로 네오니코티노이드류의 특이성은 아직 완전히 파악되지 않았다.극성 그룹 때문에 니텐피람은 매우 높은 수용성을 가진 친수성입니다.

작용 메커니즘

네오니코티노이드는 오늘날 농업 세계에서 사용되고 수의학 치료에 널리 사용되는 살충제 중 가장 큰 그룹이지만, 일반적으로 유전독성과 생물 변형과 같은 독성은 네오니코티노이드에 [5]대한 가장 논란이 많은 주제 중 하나이다.이것은 주로 구체적인 체계적인 작업이 [5]부족하기 때문입니다.그러나 네오니코티노이드와 단백질 사이의 결합 현상에 대한 연구가 진행되어 인간의 생리학적 조건에서 [6]네오니코티노이드의 가능한 행동을 나타내는 지표가 되었다.

니코틴 관련 합성 화학물질인 니텐피람은 니코틴 아세틸콜린 수용체에 영향을 미치며, 이러한 이유로 니코틴과 유사한 것으로 간주된다.니코틴성 아세틸콜린 수용체는 신경계와 근육 세포에서 시냅스를 형성하는 근육 세포에 존재하는 교감 신경계와 부교감 신경계에 관여합니다.니코틴-아세틸콜린-수용체 결합 친화성의 변화는 종 간에 지속된다.

니텐피람은 니코틴계 아세틸콜린 수용체에 대한 니코틴 작용제이지만 포유동물에서 니코틴계 아세틸콜린 수용체에 대한 친화력은 훨씬 낮다.대부분의 곤충들에게 니텐피람은 매우 치명적인 화합물이다.니텐피람은 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 불가역적으로 결합하여 화합물에 노출된 수용체를 마비시킨다.낮은 친화력 수준에도 불구하고, 포유류는 여전히 너무 많은 네오니코티노이드로부터 니코틴 중독 반응을 얻을 수 있기 때문에, 예를 들어 벼룩이 들끓는 애완동물에게 적절한 용량을 제공하는 것이 중요합니다; 수의사와 상담하는 것이 가장 좋습니다.

니텐피람 자체와 니텐피람 대사물은 6-클로로니코틴산 이외의 상세한 독성학적 조사를 [7]거치지 않았다.마찬가지로 유전독성 효과는 여전히 모호하다.6-클로로니코틴산은 발육독성이 [6]아닌 비염화원성 물질이다.

대사

니텐피람의 생체변환에 관한 문헌은 거의 없다.하지만,[6] 몇 가지 연구가 진행되었습니다.독성역동학 연구는 인간의 장내 caco-2 세포주가 매우 높은 [6][7]효율 속도로 이미다클로피드를 흡수할 수 있다는 것을 보여주었다.이 화합물은 소화관에서 완전히 흡수(92% 이상)되어 혈관 내 공간에서 신장, 간, 폐와 같은 말초 조직과 장기로 빠르게 분포되어 생체 변형을 진행한다.수의사들과 애완동물 주인들은 벼룩이 [8]들끓는 애완동물에게 니텐피람의 효과를 네오니코티노이드 투여 후 30분 이내에 보고하였다.

니텐피람은 6-클로로니코틴산으로 [6]대사되는 것으로 보고되었다.

마우스 중 니텐피람은 니텐피람-COOH, 니텐피람-데스클로로피리딘, 데스메틸-니텐피람, 니텐피람-CN 및 니텐피람-데스클로로피리딘 [7]유도체로 대사된다.니텐피람 대사물은 아직 상세한 연구를 거치지 않았다.그러나 이러한 대사물은 시아노기처럼 카르본기로 [7]산화 반응을 일으킬 수 있다.6-클로로니코틴산은 아미노기의 수소 원자와 수소 결합을 만들 수 있다.

인간의 시토크롬 P450 효소는 모화합물보다 독성이 큰 대사물을 만들어 질산염과 결합하여 종양을 유발하고 유전적 [9]손상을 유발하는 것으로 증명되었다.생물 변형이 더 낫고 그 효과가 더 잘 연구되고 이해될 때까지 연구되지 않은 것에 대한 예방적 접근이 권고될 것이다.

합성

니텐피람은 다단반응으로 [10]합성된다.이 반응의 전구체 화합물은 2-클로로-5-클로로메틸피리딘으로, 이미다클로프리드와 같은 다른 네오니코티노이드 제조에도 사용된다.이 화합물의 반응은 세 가지 반응 단계를 거친다.

첫 번째 단계에서는 2-클로로-5-클로로메틸피리딘과 에틸아민과의 상계 반응으로 N-에틸-2-클로로-5-피리딜메틸아민을 얻는다.Firstreaction nitenpyram synthesis.png

이어서 축합반응을 진행시켜(2단계) 디클로로메탄 용매와 트리클로로니트로메탄을 첨가하면 중간 N-에틸-2-클로로-5-피리딜메틸아민이 추가 니트로에틸렌기로 생성된다.Secondreaction nitenpyram synthesis.png

마지막 단계에서 메틸아민을 첨가하여 중간체와 반응시켜 염화 약초기를 치환하여 최종 최종 생성물로 니텐피람을 얻는다.Thirdreaction nitenpyram synthesis.png

파생상품

1세대 네오니코티노이드인 니텐피람은 화합물의 유효성 또는 특이성을 높이기 위해 원래 구조를 다양하게 변경해 왔다.이러한 변화 중 하나는 cis (E)에서 trans (Z)로의 반응성 그룹/[11]약초체 구성에 관한 것이다.이러한 유형의 변형은 곤충 nACH 수용체에 결합하기 위한 니텐피람의 친화력을 크게 증가시켜 보다 직접적이고 환경 친화적인 해충 방제를 가능하게 하는 것으로 나타났다.이러한 화합물에 대한 변화는 니텐피람의 증가하는 저항을 피하는 데 도움을 줄 수 있다.

독물학

무척추동물

2015년 연구에서 네오니코티노이드 독성이 난자 파라시토이드 트리코그램마에 대해 테스트되었다.니텐피람은 특히 독성이 가장 낮은 것으로 조사돼 IPM([2]통합해충관리) 처리에 유용하다.

2015년, 연구원들은 지렁이 E.fetida에 대한 니텐피람의 독성에 대한 연구를 실시했다. E.fetida는 일반적인 지렁이로, 농업용 토양을 포함한 토양의 자연 통기 작용에 부분적으로 책임이 있다.14일간의 노출 기간 동안, e.fetida의 니텐피람 LC50의 독성은 토양 4.34mg/kg으로 확인되었으며, 셀룰라아제 활성 억제와 표피 세포 및 내장 세포 손상을 보였다.그러나, 이것은 이미다클로프리드, 티아클로프리드, 클로티아니딘과 같은 유사한 살충제보다 훨씬 덜 독성이었고, 니텐피람은 사용된 많은 다른 네오니코티노이드들의 실행 가능한 대체물이 되었다.

니텐피람이 꿀벌과 꿀에 니텐피람이 존재한다는 상반된 연구 결과가 나왔고 다른 연구들은 니텐피람을 전혀 [12][13]검출하지 못했기 때문에 벌 집단에 미치는 생태학적 영향은 논란이 되고 있다.그러나 이는 세계 시장 점유율이 꾸준히 하락하고 있기 때문에 니텐피람 사용이 감소했기 때문일 수 있다.

니텐피람은 또한 모기를 제거하고 모기로부터 보호하는 데 흔히 사용된다.구체적으로는 Culex quinquefasciatus 또는 Southern house 모기에 대한 니텐피람의 독성을 시험하였다.화합물의 LC50은 0.493 ug/ml로 확인되었다.

척추동물

수생동물

한 연구에서 60일간의 만성 독성 테스트가 일반적인 물고기 모델로 [14]중국산 희귀 민어(Gobiocypris rarus)에 대해 실시되었습니다.테스트된 네오니코티노이드(이미다클로프리드, 니텐피람, 디노테푸란) 중 니텐피람은 다른 화합물에 비해 짧은 노출 또는 만성 노출을 통해 유전독성 효과가 크지 않거나 면역체계에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.

비슷한 연구에서 니텐피람은 제브라피쉬의 [15]DNA에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.활성산소종(ROS) 형성을 억제하는 효소가 심각한 영향을 받아 만성 피폭과 함께 산화적 DNA 손상이 증가했다.

포유동물

옥스포드 대학의 화학 안전 데이터는 수컷과 암컷 쥐에 대한 LD50 독성 테스트를 기록하고 있으며, 여기서 선량은 각각 [3]kg당 1680mg과 1575mg으로 기록된다.따라서 인간과 동물에 대한 과다 복용 한도는 그램에 달할 정도로 매우 높으며, 이 화합물은 동물들에게 일상적으로 사용하기에 안전한 것으로 여겨진다.간접 피폭의 부작용(예: 처리된 식물 섭취)은 발생하지 않지만, 사람의 섭취는 권장되지 않는다.

열화

다양한 종류의 물에서 네오니코티노이드 분해를 이해하기 위해 흥미로운 발견이 이루어졌다.[16]지하수, 지표수 및 식수 완료를 검사한 결과, 주로 식수에서 니텐피람의 분해가 발생했으며, 이는 화합물의 가수 분해에 기인한 것으로 밝혀졌다.이러한 분해 생성물 중 일부는 실제 독성은 알려지지 않았지만 비표적 유기체에 독성 특성을 가진 것으로 생각된다.니텐피람은 또한 자외선의 영향으로 분해되는데, 이는 햇빛에 노출되면 화합물이 다양한 분해 생성물로 분해된다는 것을 암시합니다.

수의학 응용 프로그램

브랜드명 [17]캡스타인 니텐피람 정제는 고양이와 개의 [18]벼룩 감염을 치료하는데 사용된다.알약을 경구 투여한 후 약물은 혈액에 쉽고 빠르게 흡수된다.벼룩이 동물을 물면 니텐피람을 피로 섭취한다.니텐피람의 효과는 투여 후 30분 후에 관찰할 수 있다.이 때 혈장 중의 고농도를 검출할 수 있어 제1의 벼룩이 반려동물 숙주로부터 이탈한다.한 연구에 따르면 적용 후 6시간 후 벼룩의 침입은 개는 96.7%,[17][19] 고양이는 95.2% 감소했다.숙주에 존재하는 성체 벼룩은 심각하게 방해를 받고, 따라서 난자 생산량이 감소한다.달걀은 나온 후에만 니텐피람의 직접적인 영향을 받지 않는다.니텐피람을 투여하는 것은 반복되거나 해충의 감염이 진정될 때까지 계속되어야 할 수 있다.니텐피람의 반감기는 약 8시간이다.따라서 치료 후 24시간 후 성인 벼룩의 약 100%가 죽었다.24시간에서 48시간 사이에 효능이 크게 떨어지고 72시간 후에는 연구에서 더 이상 효과가 나타나지 않았다.

부작용

관찰된 부작용 중 하나는 벼룩 제거로 인한 것으로 의심되는 가려움증이다.치료 후 5시간 동안 고양이들은 더 많은 몸단장을 하는 것으로 관찰되었습니다. 즉, 긁기, 물어뜯기, 핥기, 경련 등이 그것입니다.벼룩이 깃발을 세우거나 [17]죽거나 둘 중 하나일 때 이것은 멈출 것이다.보고된 다른 부작용으로는 과활동, 헐떡임, 무기력, 구토, 발열, 식욕 저하, 신경과민, 설사, 호흡곤란, 침 흘림, 발작, 동공 확장, 심박수 증가, 떨림, [20]신경과민 등이 있다.다른 연구에서는 부작용이 [19]관찰되지 않았다.

농업 응용 프로그램

니텐피람은 1세대 네오니코티노이드 중 하나로 도입 이후 농업에서의 해충 방제 등 상업적으로 광범위하게 이용되고 있다.신세대 니코티노이드의 개발로 사용이 감소했지만, WIA(Worldwide Integrated Assessment) 보고서는 통합 해충 관리(IPM)와 같은 해충 방제 프로젝트에서 여전히 생태학적으로 실행 가능한 치료제라고 판단했습니다.이는 상업적으로 사용되는 다른 [21]네오니코티노이드와 달리 토양에 비해 식물에서 독성이 낮고 흡수율이 높기 때문이다.

니텐피람은 목화,[21][22] 옥수수 등 많은 상업적 작물에 사용되어 왔으며 다양한 방법으로 응용될 수 있다.일반적으로 사용되는 기술은 먼지와 종자 처리입니다.종자 처리는 농작물에 피해를 주는 곤충에 대한 장기간 면역성을 가능하게 한다.니텐피람의 사용은 농작물을 보호하는 데 매우 효과적인 것으로 나타났는데, 이것은 일반적으로 농작물을 파괴하는 곤충들을 죽이는 반면, 비표적 유기체들에게는 덜 독성이 있기 때문이다.다른 네오니코티노이드와 달리 니텐피람의 세계 시장 점유율은 2003년,[22][5] 2005년, 2007년, 2009년의 제품 판매 데이터를 바탕으로 감소하는 것으로 보인다.그 이유는 다른 1세대 네오니코티노이드는 같은 추세를 따르지 않는 것으로 보이며, 니텐피람은 같은 세대의 화합물에 비해 비표적 유기체에 덜 독성이 있는 것으로 알려져 있어 아직 충분히 밝혀지지 않았다.

그러나 사용 감소는 다양한 곤충 종에서 [22][23]내성을 형성함으로써 설명될 수 있다.일반적으로 사용되는 니코티노이드 9개를 대상으로 한 연구에서 니텐피람은 2011-2012년 일반적인 농업 해충인 갈색 플랜토퍼 내에서 그룹의 저항성이 가장 크게 증가한 것으로 밝혀졌다.이미다클로프리드와 같은 다른 화합물에 비해 진딧물이나 면 진딧물에서도 내성이 상당히 증가했다.

부작용

꽃가루를 운반하는 식물에 사용되기 때문에, 니텐피람은 꿀벌, 야생벌, [5]나비와 같은 꽃가루 매개자의 개체수 감소와 관련이 있다.지렁이와 같은 다른 비표적 생물들도 니텐피람에 의해 부정적인 영향을 받는 것으로 보고되었다.식물 자체는 니코틴 nACH 수용체를 가지고 있지 않기 때문에 부정적인 반응을 보이지 않는다.

레퍼런스

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