Русская Википедия:Триклокарбан

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Вещество Шаблон:Лекарственное средство Триклокарбан (Шаблон:Lang-en, Шаблон:Lang-en2) — антибактериальное химическое вещество, которое ранее широко использовалось в средствах личной гигиены, в частности, в антибактериальном мыле, но в 2010-х постепенно выведено из употребленияШаблон:Sfn. Изначально он был разработан для использования в медицине[1].

На 2003 год механизм действия триклокарбана неизвестен, несмотря на это, известно, что TCC воздействует на рост бактерий, например, на золотистый стафилоккок (Staphylococcus aureus), и может быть эффективен в борьбе с инфекциями[2]. Проводимые в 2017 году дополнительные исследования направлены на то, чтобы понять его способность вызывать устойчивость к антибиотикам и его влияние на здоровье человека и окружающую среду[3].

В 2017 году группа из более чем 200 учёных и врачей выпустила Флорентийское заявление о триклозате и триклокарбане, в котором они призвали ограничить производство и использование в быту этих веществ из-за их негативного влияния на окружающую среду и риск распространения устойчивых к антибиотикам патогеновШаблон:SfnШаблон:Sfn.

В 2016–2017 годах регуляторы ведущих странШаблон:Нет в источнике ввели ограничительные меры на массовое использование триклокарбана в бытуШаблон:Sfn.

Применение

Триклокарбан используется в качестве Шаблон:Не переведено 4 и противогрибкового соединения с 1960-х годов[4]. Он обычно встречается в средствах личной гигиены в качестве противомикробного средства в мыле, лосьонах, дезодорантах, зубной пасте и пластике[5]. В 2005 году около 80 % всего кускового противомикробного мыла, продаваемого в США, содержало триклокарбан[4]. В 2011 году потребители в США ежегодно тратили почти миллиард долларов на бытовую продукцию, содержащую триклокарбан и триклозан[6].

В декабре 2013 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Шаблон:Lang-en2) потребовало от всех компаний в течение следующего года доказать, что триклокарбан не вреден для потребителей. Компании Johnson & Johnson, Procter & Gamble, Colgate-Palmolive и Avon начали постепенно отказываться от антибактериальных ингредиентов из-за их потенциального влияния на здоровье[7].

К 2016 году использование триклокарбана в мыле сократилось до 40 %, а в сентябре того же года FDA запретило триклокарбан, триклозан и 17 других распространённых антибактериальных агентов к сентябрю 2017 года из-за того, что их лучшая безопасность или эффективность не были доказаны в сравнении с обычным мылом и водой[8].

Химическая структура и свойства

Триклокарбан, или 3-(4-хлорфенил)-1-(3,4-дихлорфенил)мочевина, представляет собой белый порошок, нерастворимый в воде. Хотя триклокарбан имеет два хлорированных фенильных кольца, он структурно похож на карбанилидные соединения, часто встречающиеся в пестицидах (таких как диурон ) и некоторых лекарствах. Хлорирование кольцевых структур часто связано с гидрофобностью, стойкостью в окружающей среде и биоаккумуляцией в жировых тканях живых организмов. По этой причине хлор также является распространенным компонентом стойких органических загрязнителей[9]. Триклокарбан несовместим с сильными окислителями и сильными основаниями, продукты реакций с которыми могут быть опасными (взрывоопасные, токсичные, в этих реакциях выделяются опасные газы и тепло)[10].

Получение

Существует два коммерческих способа производства триклокарбана с использованием реакции изоцианатов с нуклеофилами, такими как амины, с образованием мочевины[11]:

  1. 4-хлорфенилизоцианат взаимодействует с Шаблон:Нп4.
  2. Шаблон:Нп4 взаимодействует с Шаблон:Нп4

Проект фармакопейной статьи FDA (USP monograph) для триклокарбана требует чистоту конечного продукта не менее 97,0 % (массовая доля). Промышленное производство даёт более чистый продукт с массовой долей триклокарбана 98 %[12].

Механизм действия

Действие на бактерии

Триклокарбан преимущественно активен в отношении грамположительных бактерий (бактерий с толстой пептидогликановой стенкой). На 1999 год точный механизм действия триклокарбана неизвестен, но в экспериментах продемонстрировано, что он обладает бактериостатическим действием, предотвращающим размножение бактерий[13].

Действие на организм человека

На 2012 год точный механизм воздействия триклокарбана на здоровье человека, как и бактерий, неясен. Как правило, триклокарбан усиливает экспрессию генов стероидных гормонов, включая андрогены, эстрогены и кортизол. Предполагается, что это соединение действует аналогично кофакторам или коактиваторам, которые модулируют активность рецепторов эстрогена и рецепторов андрогенов[14][15]. Эксперименты показывают, что триклокарбан активирует Шаблон:Нп4 и Шаблон:Нп4, как in vivo, так и in vitro, и потенциально может изменять нормальный физиологический гомеостаз. Активация этих рецепторов усиливает экспрессию генов и при этом может быть механистической основой воздействия триклокарбана на здоровье человека. Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, увеличивает ли триклокарбан активность половых стероидных гормонов путем связывания с рецепторами или путем связывания и повышения чувствительности коактиваторов рецепторов[16][17].

Антибактериальные свойства

Триклокарбан подавляет как первичные бактериальные инфекции кожи и слизистых оболочек, так и инфекции с риском развития суперинфекции. In vitro было обнаружено, что триклокарбан эффективен против различных штаммов стафилококков, стрептококков и энтерококков. К 2012 году в исследованиях было показано, что он эффективен в качестве антибактериального средства даже в очень низких концентрациях. Также было выяснено, что Шаблон:Нп4 триклокарбана находится в диапазоне от 0,5 до 8 мг/л для этих бактерий[18]. Триклокарбан, несомненно, оказывает бактериостатическое действие только на грамположительные бактерии (например, на золотистый стафилококк), что позволяет предположить, что механизм антибактериальной активности триклокарбана заключается в нарушении стабильности стенок бактериальных клеток[4].

Резистентность к антимикробным препаратам

Воздействие низких уровней триклокарбана и других антибактериальных химических веществ на организмы рыб, водорослей и человека убивает слабые микробы и позволяет размножаться более сильным, устойчивым к этому веществу штаммам. Поскольку микробы обмениваются наследственной информацией, увеличение количества устойчивых штаммов увеличивает вероятность того, что слабые к антибактериальному агенту микробы приобретут эти гены устойчивости. Следствием станет новая колония устойчивых к лекарствам микробов[19].

Когда устойчивые к противомикробным препаратам микробы подвергаются воздействию этих препаратов, у них увеличивается экспрессия генов, обеспечивающих эту устойчивость. Риск устойчивости бактерий к антибиотикам изучался путем количественного мониторинга распространенности гена tetQ в пробах сточных вод городской канализации. Поскольку tetQ является наиболее распространенным геном устойчивости в окружающей среде и кодирует белки защиты рибосом, количество его экспрессии коррелирует с уровнем устойчивости в микробной популяции. Было показано, что добавление триклокарбана увеличивает экспрессию гена tetQ[19].

Исследователи также обнаружили, что экспрессия гена TetQ в бактериях значительно увеличивается при одновременном добавлении в экспериментальную систему нескольких противомикробных препаратов, таких как тетрациклин, триклозан и триклокарбан. Комбинация этих соединений влияет на устойчивость, создавая ситуацию, при которой происходит совместный отбор генов устойчивости (естественный отбор более чем одним реагентом). Сложная природа микробных сообществ и множество антибиотиков, присутствующих в водной среде, часто приводят к такого рода динамическому отбору и множественным моделям устойчивости, наблюдаемым у встречающихся в природе бактерий[19].

Влияние на окружающую среду

При производстве триклокарбана выделяются 139 токсичных канцерогенных побочных продуктов, таких как 4-хлоранилин и 3,4-дихлоранилин. Большее количество этих канцерогенов может быть высвобождено при химическом, физическом и биологическом разложении триклокарбана[20]. Срок действия химического вещества триклокарбана при использовании личных продуктов относительно невелик. При утилизации триклокарбан смывается в канализацию и проходит через городские очистные сооружения, где из воды удаляется около 97–98 % триклокарбана.Шаблон:Нет АИ

Сброс сточных вод с очистных сооружений и размещение ила на суше являются основным путём воздействия триклокарбана на окружающую среду. Исследования показывают, что триклокарбан и триклозан были обнаружены в сточных водах и илах (Шаблон:Нп4) из-за их неполного удаления при очистке сточных вод[21]. Из-за их гидрофобной природы значительное количество таких отходов в потоках сточных вод превращается в ил с концентрациями этих веществ порядка единиц мг/кг. Объём триклокарбана, повторно поступившего в окружающую среду в осадке сточных вод после первоначального успешного захвата из сточных вод, составляет 127000±194000 кг/год. Это эквивалентно 4,8–48,2% от общего объёма их потребления в США. Показано, что культуры, поглощающие противомикробные вещества из почвы, включают ячмень, овсяницу луговую, морковь и фасоль пинто[20]. Исследования показывают, что значительное количество триклокарбана (227000–454000 кг/год) может проникать через очистные сооружения и повреждать водоросли в поверхностных водах[20].

Проблемы окружающей среды

Сточные Воды

Высокие концентрации триклокарбана могут быть обнаружены в сточных водах. По состоянию на 2011 год он входил в десятку наиболее часто обнаруживаемых органических соединений в сточных водах по частоте и концентрации. Триклокарбан был обнаружен в возрастающих концентрациях за последние пять лет. В 2011 году его обнаруживали чаще, чем триклозан[5].

Токсичность для дикой природы

Триклокарбан имеет Шаблон:Нп4 выше единицы, что указывает на его токсичность для живых организмов[5]. Поскольку триклокарбан содержится в высоких концентрациях в водной среде, существуют опасения относительно его токсичности для водных видов. В частности, было показано, что триклокарбан токсичен для амфибий, рыб, беспозвоночных и водных растений, а следы этого соединения были обнаружены у атлантических дельфинов[5][22]. Триклокарбан может разрушать гормоны, важные для развития и эндокринных процессов у диких животных, подвергшихся его воздействию. При контакте с этим соединением особенно страдают неврологическая и репродуктивная системы животных. Триклокарбан также может влиять на поведение диких животных[22]. В частности, триклозан и триклокарбан в 100–1000 раз более эффективны в ингибировании и уничтожении водорослей, ракообразных и рыб, чем в уничтожении микробов. Триклокарбан и триклозан были обнаружены во многих организмах, включая водорослей, червей, рыб и дельфинов[20].

Биоаккумуляция

Биоаккумуляция триклокарбана возможна в ряде организмов. Известно, что дождевые черви хранят это химическое вещество в своих телах, и из-за их экологической роли в качестве источника пищи они могут перемещать триклокарбан вверх по пищевой цепочке[23]. Почвенные микробы также аккумулируют триклокарбан, однако было обнаружено, что он не вляиет на их здоровье[24]. Триклокарбан быстро накапливается как в водорослях, так и во взрослых улитках[25]. Триклокарбан с большей вероятностью, чем триклозан, биоаккумулируется в водных организмах[26].

Накопление триклокарбана происходит в растениях, обработанных водой, содержащей триклокарбан. Однако подсчитано, что с овощами люди получают менее 0,5 % допустимой суточной дозы триклокарбана. Таким образом, концентрация триклокарбана в съедобных частях растений не оказывает влияния на организм человека.Шаблон:Нет АИ

Способность триклокарбана биоаккумулироваться в растениях была использована при строительстве водно-болотных угодий, предназначенных для удаления триклокарбана из сточных вод. Эти Шаблон:Нп4 считаются экономически эффективным вариантом очистки бытовых сточных вод от Шаблон:Нп4, включая триклокарбан и триклозан. Такие соединения имеют тенденцию концентрироваться в корнях болотных растений. Потенциальные экологические риски, связанные с этим методом, заключаются в уменьшении корневой системы растений водно-болотных угодий, уменьшении поглощения питательных веществ, снижении конкурентоспособности и увеличении вероятности вырывания корней. Из-за этих рисков долгосрочное воздействие содержащих триклокарбан сточных вод на экосистемы болот, используемых в качестве основного решения проблемы загрязнения окружающей среды сточными водами, на 2012 год все еще обсуждается[27].

Влияние на здоровье человека

Личная гигиена

В одном исследовании изучалось, как триклокарбан остается в организме человека после использования куска мыла со следами триклокарбана. Анализ образцов мочи испытуемых людей показывает, что после Шаблон:Нп4 триклокарбана его окислительные метаболиты выводятся с меньшей готовностью, чем сам триклокарбан. В этом же исследовании было проведено местное лечение триклокарбаном крыс и путем анализа уровней в моче и плазме было продемонстрировано, что триклокарбан действительно системно остается в организме[28].

Эндокринные расстройства in vitro и у животных

В эксперименте in vitro обнаружено, что триклокарбан индуцирует слабые реакции, опосредованные рецепторами арилуглеводорода, эстрогена и андрогена. Для окончательного вывода этот эффект еще предстоит подтвердить в условиях живого организма (in vivo)[29]. In vitro триклокарбан усиливает дигидротестостерон-зависимую активацию экспрессии генов, отвечающих за андрогенные рецепторы до 130%[30]. Также in vitro триклокарбан является мощным ингибитором фермента растворимой Шаблон:Нп4 (sEH)[28]. Кроме того, in vitro у навозных червей (Шаблон:Lang-la) триклокарбан усиливает биологическую активность тестостерона и других андрогенов. Эта повышенная активность может иметь неблагоприятные последствия для репродуктивного здоровья[6][23]. Исследования триклокарбана на крысах показали, что под его воздействием увеливается размер предстательной железы[31]. Усиление половых гормонов может способствовать росту рака молочной железы и простаты.Шаблон:Нет АИ

Токсичность триклокарбана в отношении летальности невелика, LD50 более 5000 мг/кг. Скорость его проникновения через кожу при контакте также низкая[32]. Однако повторное воздействие низких доз может со временем вызвать эндокринные нарушения.Шаблон:Нет АИ

Безопасность

Разлив триклокарбана может быть опасен для людей и окружающей среды. Настоятельно рекомендуется немедленно удалить и локализовать разлив, включая триклокарбан в виде пыли[31]. Хотя триклокарбан практически не оказывает прямого вредного воздействия на здоровье за исключением аллергических реакций, рекомендуется предотвращать воздействие триклокарбана. Поскольку триклокарбан попадает в организм в том числе через поры кожи, ношение перчаток, правильное мытье рук и общая надлежащая гигиена снижают риск воздействия и раздражения кожи. Высокие концентрации триклокарбановой пыли могут оставаться в легких и подавлять легочную и дыхательную функции. Для лиц с предшествующими респираторными заболеваниями триклокарбан усугубляет тяжесть респираторных заболеваний, и в качестве меры предосторожности рекомендуется надлежащая защита. В случае воздействия триклокарбана человеку предлагается промыть пораженный участок водой или очистить дыхательные пути[31]. Помимо неблагоприятного воздействия на человека и окружающую среду, твердый триклокарбан представляет опасность возгорания. Он особенно горюч в виде пыли. Загрязнение другими окислителями также может привести к возгоранию[31].

Регулирование

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США начало рассматривать безопасность триклокарбана и триклозана в 1970-х годах, но из-за трудностей с поиском альтернатив этим противомикробным препаратам окончательное решение не было принято (Шаблон:Lang-en)[20]. Судебный иск Шаблон:Нп4, поданный в 2010 году, вынудил FDA пересмотреть регулирование триклокарбана и триклозана[20]. Агентство по охране окружающей среды США поддерживает регулирующий контроль над триклокарбаном и триклозаном[20].

2 сентября 2016 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) объявило, что к концу 2017 года триклокарбан и триклозан должны быть исключены из всей мыльной продукции, производиомй в США[8][33][34]. Триклокарбан по своему использованию и вредному воздействию на здоровье аналогичен триклозану и Шаблон:Нп4, которые к тому времени уже были запрещены FDA[20]

В 2017 году учёные и врачи опубликовали Флорентийское заявление о триклозане и триклокарбане с призывом ограничить производство и использование в быту средств с этими веществами. Этот документ подписали более 200 специалистовШаблон:SfnШаблон:Sfn.

Помимо Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (Шаблон:Lang-en), триклокарбан наряду с триклозаном запретили добавлять в антибактериальные моющие средства ведущие организации здравоохранения и регулирования в сфере бытовой химии, в том числе Европейское агентство по химикатам (Шаблон:Lang-en)Шаблон:Sfn.

Дальнейшие исследования

Учёные ищут более устойчивые противомикробные препараты, которые сохраняют свою эффективность и при этом минимально токсичны для окружающей среды, людей и дикой природы. Это влечёт за собой низкую степень биоаккумуляции и быстрое чистое биоразложение в существующих очистных сооружениях. Пониженный потенциал или отсутствие потенциала антимикробной резистентности также предпочтительнее[20]. Противомикробные вещества следующего поколения должны воздействовать на широкий спектр микробов и патогенов, а также быть минимально токсичными и минимально аккумулироваться у нецелевых видов живых организмов.Шаблон:Нет АИ

Синтез этих соединений можно улучшить, найдя возобновляемые источники для их производства, которые не наносят вреда окружающей среде и персоналу[20]. Исследования в области устойчивого химического производства (Шаблон:Lang-en) помогают разрабатывать экологически чистые фармацевтические препараты. Эти же принципы могут быть применены к разработке улучшенных противомикробных препаратов[20]. Разработки в этой области принесут пользу как людям, так и окружающей среде[20].

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Шаблон:Публикация
  2. ↑ Шаблон:Cite journal
  3. ↑ Шаблон:Cite journal
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Шаблон:Cite journal
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 Шаблон:Cite journal
  6. ↑ 6,0 6,1 Шаблон:Cite journal
  7. ↑ Westervelt, Amy, https://www.theguardian.com/sustainable-business/avon-remove-triclosan-product-cosmetic-chemicals, 4 April 2014
  8. ↑ 8,0 8,1 Шаблон:Cite web
  9. ↑ "How Do the Partitioning Properties of Polyhalogenated POPs Change When Chlorine Is Replaced with Bromine?"
  10. ↑ Шаблон:Публикация
  11. ↑ Шаблон:Публикация
  12. ↑ Шаблон:Публикация
  13. ↑ Шаблон:Cite journal
  14. ↑ Шаблон:Cite journal
  15. ↑ Шаблон:Cite journal
  16. ↑ Шаблон:Cite journal
  17. ↑ Шаблон:Cite journal
  18. ↑ Шаблон:Cite journal
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 Шаблон:Cite journal
  20. ↑ 20,00 20,01 20,02 20,03 20,04 20,05 20,06 20,07 20,08 20,09 20,10 20,11 Шаблон:Cite journal
  21. ↑ Шаблон:Cite journal
  22. ↑ 22,0 22,1 Шаблон:Cite web
  23. ↑ 23,0 23,1 Шаблон:Cite journal
  24. ↑ Шаблон:Cite journal
  25. ↑ Шаблон:Cite journal
  26. ↑ Шаблон:Cite journal
  27. ↑ Шаблон:Cite journal
  28. ↑ 28,0 28,1 Шаблон:Cite journal
  29. ↑ Шаблон:Cite journal
  30. ↑ Шаблон:Cite journal
  31. ↑ 31,0 31,1 31,2 31,3 Шаблон:Публикация
  32. ↑ Шаблон:Cite journal
  33. ↑ Шаблон:Публикация
  34. ↑ Шаблон:Публикация
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Триклокарбан&oldid=10950903