โรติโนน
ชื่อ | |
---|---|
IUPAC name
(2R,6aS,12aS)-1,2,6,6a,12,12a-hexahydro-2-isopropenyl-8,9-dimethoxychromeno[3,4-b]furo(2,3-h)chromen-6-one
| |
ชื่ออื่น
Tubatoxin, Paraderil
| |
เลขทะเบียน | |
3D model (JSmol)
|
|
ChEBI | |
ChEMBL | |
เคมสไปเดอร์ | |
ECHA InfoCard | 100.001.365 |
KEGG | |
MeSH | Rotenone |
ผับเคม CID
|
|
UNII | |
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| |
คุณสมบัติ | |
C23H22O6 | |
มวลโมเลกุล | 394.423 g·mol−1 |
ลักษณะทางกายภาพ | Colorless to red crystalline solid[1] |
กลิ่น | odorless[1] |
ความหนาแน่น | 1.27 g/cm3 @ 20 °C |
จุดหลอมเหลว | 165 ถึง 166 องศาเซลเซียส (329 ถึง 331 องศาฟาเรนไฮต์; 438 ถึง 439 เคลวิน) |
จุดเดือด | 210 ถึง 220 องศาเซลเซียส (410 ถึง 428 องศาฟาเรนไฮต์; 483 ถึง 493 เคลวิน) at 0.5 mmHg |
ความสามารถละลายได้ | Soluble in ether and acetone, slightly soluble in ethanol |
ความดันไอ | <0.00004 mmHg (20°C)[1] |
ความอันตราย | |
ปริมาณหรือความเข้มข้น (LD, LC): | |
LD50 (median dose)
|
60 mg/kg (oral, rat) 132 mg/kg (oral, rat) 25 mg/kg (oral, rat) 2.8 mg/kg (oral, mouse)[2] |
NIOSH (US health exposure limits): | |
PEL (Permissible)
|
TWA 5 mg/m3[1] |
REL (Recommended)
|
TWA 5 mg/m3[1] |
IDLH (Immediate danger)
|
2500 mg/m3[1] |
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa
|
โรติโนน (อังกฤษ: rotenone) เป็นสารประกอบเคมีประเภทไอโซฟลาโวนที่เป็นเกล็ดผลึก ไม่มีกลิ่น ไม่มีสี ใช้เป็นยาเบื่อปลา ยาฆ่าแมลง และสารฆ่าศัตรูพืชในวงกว้าง เป็นสารพิษเกิดขึ้นตามธรรมชาติในเมล็ด ลำต้น และราก ของพืชตระกูลถั่ว (วงศ์ Fabaceae) หลายชนิด เช่น มันแกว (jicama)[3] และ "โล่ติ๊น" (หางไหล) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อสาร "โรติโนน"
มีหลักฐานบ่งชี้ว่า rotenone อาจทำให้เกิดโรคพาร์กินสันจากการสัมผัสทั้งแบบเฉียบพลันและเป็นเวลานาน
Rotenone เป็นสารพิษชนิดหนึ่งที่มีอยู่ในเมล็ดมันแกว มีฤทธิ์เป็นสารเคมีกำจัดแมลง จัดเป็นสารมีพิษต่อชีวิตมนุษย์และสัตว์ ขนาดที่ทำให้หนู (rats) กินตายลงครึ่งหนึ่ง (LD50) ประมาณ 132-1500 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม พิษของ rotenone เมื่อรับประทานเข้าไปจะทำให้เกิดอาการระคายเคืองในระบบทางเดินอาหาร คลื่นไส้ อาเจียน ท้องร่วง ถ้าได้รับพิษในปริมาณมาก อาการจะรุนแรงขึ้น โดยจะมีผลต่อระบบการหายใจ คือ หยุดหายใจ ชัก และอาจถึงแก่ชีวิตได้
การค้นพบ
ในหลายภูมิภาคของโลกที่มีการใช้ส่วนของพืชที่มีสารโรติโนนในการเบื่อปลาเป็นเวลาหลายร้อยปี แต่บันทึกหลักฐานที่เก่าที่สุดของการใช้พืชจำพวกนี้ในการฆ่าศัตรูพืชย้อนไปถึงปี พ.ศ. 2391[4]
สารสำคัญทางเคมีที่ใช้งานได้ถูกสกัดได้เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2438 โดยนักพฤกษศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เอ็มมานูเอล จอฟรอย (Emmanuel Geoffroy) ซึ่งเรียกสารประกอบทางเคมีนี้ว่า นิคูลีน (nicouline) จากตัวอย่างของพืช Lonchocarpus nicou (ชื่อเดิม Robinia nicou) ขณะเดินทางในเฟรนช์เกียนา[5] เพื่อวิจัยวิทยานิพนธ์และตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2438[6] ในปี พ.ศ. 2445 Kazuo Nagai วิศวกรเคมีชาวญี่ปุ่นของผู้สำเร็จราชการไต้หวันได้แยกสารประกอบผลึกบริสุทธิ์จากพืช Derris elliptica ซึ่งเขาเรียกว่าสาร "rotenone" ตามชื่อสามัญของพืชที่พบในไต้หวัน 蘆藤 (ตามสำเนียงหมิ่นหนาน lôo-tîn - ลู่ติ่น; จีนตัวย่อ 芦藤 หลูเถิง ซึ่งแปลตามตัวว่า หญ้าเถา) แปลเป็นภาษาญี่ปุ่น "โรเทน" (ローテン)[7] พืชตระกูลถั่วชนิดนี้ (ลู่ติ่น) ในภาษาไทยทับศัพท์เรียกตามว่า "โล่ติ๊น" หรือ หางไหล ต่อมาในปี พ.ศ. 2473 นิคูลีน และโรติโนน ถูกระบุให้เป็นสารเคมีชนิดเดียวกัน[8]
การใช้
สารโรติโนน ใช้เป็นยาเบื่อปลา (ยาฆ่าปลา) ยาฆ่าแมลง และสารฆ่าศัตรูพืช ในวงกว้าง (แบบไม่เลือกชนิด)[9]
ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา มีความพยายามในการยกเลิกการใช้โรติโนนในทุกประเภทการใช้ ยกเว้นเพื่อเป็นยาเบื่อปลา[10][11] ในสหราชอาณาจักร โรติโนนในฐานะยาฆ่าแมลง (ภายใต้ชื่อการค้า Derris) ถูกห้ามขายตั้งแต่ปี พ.ศ. 2552[12]
ยาเบื่อปลา
การใช้โรติโนนโดยชนพื้นเมืองในการช่วยจับปลา ด้วยการนำพืช (ตระกูลถั่ว - Fabaceae) มาบดหยาบและจุ่มลงในแหล่งน้ำ เนื่องจากโรติโนนส่งผลรบกวนระบบการหายใจของปลา ปลาที่ได้รับพิษจะลอยตัวขึ้นสู่ผิวน้ำที่มีออกซิเจนมากกว่า เพื่อหายใจหรือกลืนอากาศ ซึ่งทำให้ถูกจับได้ง่ายขึ้น การใช้โรติโนนที่เป็นยาเบื่อปลานี้ยังถูกใช้โดยหน่วยงานของรัฐเพื่อฆ่าปลาในแม่น้ำและทะเลสาบในสหรัฐอเมริกามาตั้งแต่ปีพ.ศ. 2495[13]
ยังถูกใช้โดยนักชีววิทยาประมงในการศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพของปลาทะเล ในการสุ่มตัวอย่างขนาดเล็กเพื่อรวบรวมปลาที่เป็นหายากหรือซ่อนอยู่ แต่มีความสำคัญของระบบนิเวศน์ชายฝั่ง โรติโนนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงในการเบื่อปลา เนื่องจากสามารถใช้ในปริมาณน้อย และมีผลกระทบข้างเคียงต่อสิ่งแวดล้อมเล็กน้อยและในระยะเวลาที่สั้นมาก[14]
ยาฆ่าแมลงและสารฆ่าศัตรูพืช
โรติโนนยังใช้ในรูปแบบผงเพื่อรักษาหิดและเหาในมนุษย์ และไรปรสิตในไก่ ปศุสัตว์ และสัตว์เลี้ยง
และถูกใช้เป็นผงกำจัดศัตรูพืชเชิงอินทรีย์[15] หรือบดจากพืชเพื่อผสมในการฉีด สำหรับสวน ฤทธิ์การกำจัดโดยไม่ได้เลือกนี้ ทำให้สามารถฆ่าได้เป็นวงกว้าง อีกทั้งการย่อยสลายทางชีวภาพในดินอย่างรวดเร็ว โดยอัตราการย่อยสลาย 90% ภายใน 1-3 เดือนที่อุณหภูมิ 20 ° ซ และเร็วขึ้นสามเท่าที่อุณหภูมิ 30 ° ซ หลังจากใช้งาน[16]
กลไกการออกฤทธิ์
โรติโนน ออกฤทธิ์ยับยั้งกระบวนการส่งผ่านอิเลกตรอนในไมโตคอนเดรีย คอมเพล็กซ์ที่ 1 (Mitochondrial complex 1 electron transport inhibitors) รบกวรการทำงานของนิโคตินาไมด์อะดินีนไดนิวคลีโอไทด์ (NADH) ในกระบวนการสร้างพลังงานของเซลล์ (Energy metabolism) ส่งผลให้คอมเพล็กซ์ที่ 1 ไม่สามารถส่งผ่านอิเล็กตรอนไปยัง CoQ ได้ ทำให้เกิดการสำรองอิเล็กตรอนภายในเมทริกซ์ไมโทคอนเดรีย ออกซิเจนในเซลล์จะลดลงจนถึงขั้นรุนแรง[17][18]
โรติโนนยังยับยั้งการสร้างไมโครทิวบูล (microtubule)[19] ที่มีผลต่อการคงโครงสร้างของเซลล์
ความเป็นพิษ
โรติโนน ถูกจัดประเภทโดยองค์การอนามัยโลก ว่าเป็นอันตรายปานกลาง[20] คือ เป็นพิษเล็กน้อยต่อมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ แต่เป็นพิษอย่างร้ายแรงต่อแมลงและสิ่งมีชีวิตในน้ำ รวมทั้งปลา ระดับผลของความเป็นพิษต่อปลาและแมลงที่สูงกว่าสัตว์อื่นนี้ เป็นผลจากโรติโนนเป็นสารประกอบที่ละลายได้ดีในน้ำมัน (lipophilic) ทำให้ถูกดูดซึมผ่านเหงือกหรือหลอดลมได้ง่าย แต่จะไม่ผ่านผิวหนังหรือทางเดินอาหารได้ง่าย
การสลายตัว
โรติโนน สลายตัวได้เร็วมากภายใต้แสงแดด และในที่ที่มีอุณหภูมิสูง แต่คงสภาพอยู่ได้นานกว่าในน้ำจืด[21][22] อัตราการสลายตัวในน้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ อุณหภูมิ, pH, ความกระด้างของน้ำ และแสงแดด โดยทั่วไปมีครึ่งชีวิตในน้ำธรรมชาติอุณหภูมิ 24 ° ซ ที่ 12 ชม. และ 3.5 วัน ในน้ำอุณหภูมิ 0 ° C[23] โดยมากจะสลายตัวหมดไม่เกิน 6 วัน โดยออกซิไดซ์เป็น rotenolone ซึ่งมีความเป็นพิษน้อยกว่า[24]
การทำลาย
สามารถทำลายโรติโนนในน้ำได้โดยใช้ด่างทับทิมเพื่อลดความเป็นพิษลง สู่ระดับที่ความเป็นพิษยอมรับได้
การช่วยเหลือ
การช่วยเหลือผู้ที่เกิดอาการพิษจากการกินเมล็ดมันแกว เบื้องต้นคือการกำจัดเศษพืชพิษในกระเพาะอาหาร ลดการดูดซึมของสารพิษ เช่น ให้ดื่มนม ไข่ขาว เพื่อทำให้อาเจียนให้เร็วที่สุด และนำส่งโรงพยาบาล เนื่องจากโรติโนนมีผลทำให้เกิดการพร่องออกซิเจน แพทย์จะใช้วิธีการรักษาผู้ป่วยแบบประคับประคองอาการ ไม่มียารักษา เช่น ถ้าผู้ป่วยหยุดหายใจ ช็อค ต้องรีบให้การช่วยเหลือฉุกเฉิน เพื่อให้ผู้ป่วยหายใจได้ หรือใส่เครื่องช่วยหายใจ ให้น้ำเกลือ ถ้าสูญเสียน้ำมาก และให้ยาตามความเหมาะสม เป็นต้น โดยพิษจะค่อยๆ ถูกขับออกจากร่างกายทางปัสสาวะ
โรคพาร์กินสัน
ในปีพ.ศ. 2543 มีรายงานว่าการฉีดโรติโนนในหนูทำให้เกิดอาการคล้ายกับโรคพาร์กินสัน (PD)[25]
ในปีพ.ศ. 2554 การศึกษาของสถาบันสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นความเชื่อมโยงระหว่างการใช้โรติโนน กับโรคพาร์กินสัน ในคนงานและกสิกรในแหล่งการเกษตร[26]
ในพืช
โรติโนน (rotenone) ผลิตจากการสกัดจากรากและลำต้น ของพืชเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนหลายชนิดโดยเฉพาะพืชตระกูลถั่ว ในสกุลคูนม่วง (Lonchocarpus) และสกุลหางไหล (Derris)
พืชชนิดที่มีโรติโนน ได้แก่
- ราก หางไหล (หรือ โล่ติ๊น Derris elliptica) — เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และหมู่เกาะทางตอนตะวันตกเฉียงใต้ของแปซิฟิก
- ราก Derris involuta — เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และหมู่เกาะทางตอนตะวันตกเฉียงใต้ของแปซิฟิก
- Tephrosia virginiana — อเมริกาเหนือ
- มันแกว (Pachyrhizus erosus) — อเมริกากลาง และเอเชีย
- ราก Lonchocarpus utilis — อเมริกาใต้[27]
- ราก Lonchocarpus urucu — อเมริกาใต้[27]
- Verbascum thapsus — ยุโรป แอฟริกาเหนือและเอเชีย[28]
- Mundulea sericea — ยุโรป แอฟริกาใต้[29]
- Piscidia piscipula — ทางใต้ของฟลอริดา และหมู่เกาะคาริบเบียน[30]
- พืชบางชนิดในสกุลจั่น (Millettia) และสกุลคราม (Tephrosia) — เอเชียตะวันออกเฉียงใต้
อ้างอิง
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0548". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ↑ "Rotenone". Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ↑ คลังความรู้สุขภาพ. "พิษจากเมล็ดมันแกว". www.healthydee.moph.go.th, กองสุขศึกษา กรมสนับสนุนบริการสุขภาพ กระทรวงสาธารณสุข.
{{cite web}}
: CS1 maint: url-status (ลิงก์) - ↑ Metcalf RL. (1948). The Mode of Action of Organic Insecticides. National Research Council, Washington DC.
- ↑ Ambrose, Anthony M.; Harvey B. Haag (1936). "Toxicological study of Derris". Industrial & Engineering Chemistry. 28 (7): 815–821. doi:10.1021/ie50319a017.
- ↑ "Useful tropical plants". ASNOM. 2008-01-02. สืบค้นเมื่อ 2008-03-16.
- ↑ Nagai, Kazuo (1902). Journal of the Chemical Society of Tokyo. 23: 744.
{{cite journal}}
:|title=
ไม่มีหรือว่างเปล่า (help) - ↑ La Forge, F. B.; Haller, H. L.; Smith, L. E. (1933). "The Determination of the structure of rotenone". Chemical Reviews. 18 (2): 181–213. doi:10.1021/cr60042a001.
- ↑ Peter Fimrite (2007-10-02). "Lake poisoning seems to have worked to kill invasive pike". San Francisco Chronicle.
- ↑ Reregistration Eligibility Decision for Rotenone,[ลิงก์เสีย] EPA 738-R-07-005, March 2007, United States Environmental Protection Agency
- ↑ Re-evaluation Note: Rotenone (REV2008-01, 29 January 2008),[ลิงก์เสีย] Consumer Product Safety, Health Canada
- ↑ "RHS advice for the garden - Rotenone withdrawal". Telegraph Gardening. 2 October 2008. สืบค้นเมื่อ 20 October 2019.
- ↑ Schmidt, Peter (28 February 2010). "One Strange Fish Tale". The Chronicle of Higher Education. สืบค้นเมื่อ 24 September 2015.
- ↑ Robertson, D. Ross; Smith-Vaniz, William F. (2008). "Rotenone: An Essential but Demonized Tool for Assessing Marine Fish Diversity". BioScience. 58 (2): 165. doi:10.1641/B580211.
- ↑ "Effects of Rotenone, a commonly-used organic pesticide on mitochondrial complex 1 function and altered immune responses". University of Massachusetts Center for Agriculture. สืบค้นเมื่อ 2014-02-10.
- ↑ Cavoski, Ivana; Caboni, Pierluigi; Sarais, Giorgia; Miano, Teodoro (2008-08-06). "Degradation and Persistence of Rotenone in Soils and Influence of Temperature Variations". Journal of Agricultural and Food Chemistry (ภาษาอังกฤษ). 56 (17): 8066–8073. doi:10.1021/jf801461h. PMID 18681442.
- ↑ สุเทพ สหายา. กลไกการออกฤทธิ์สารเคมีป้องกาจัดแมลง 29 กลุ่ม.
- ↑ IRAC Mode of Action Classification Scheme. Insecticide Resistance Action Committee (IRAC) International MoA Working Group. มึนาคม 2563. (ภาษาอังกฤษ)
- ↑ Heinz, S.; Freyberger, A.; Lawrenz, B.; Schladt, L.; Schmuck, G.; Ellinger-Ziegelbauer, H. (2017). "Mechanistic Investigations of the Mitochondrial Complex I Inhibitor Rotenone in the Context of Pharmacological and Safety Evaluation". Scientific Reports. 7: 45465. Bibcode:2017NatSR...745465H. doi:10.1038/srep45465. PMC 5379642. PMID 28374803.
- ↑ IPCS, International Programme on Chemical Safety; United Nations Environment Programme; International Labour Organization; World Health Organization. (2007). The WHO Recommended Classification of Pesticides by Hazard. World Health Organization. ISBN 978-92-4-154663-8. สืบค้นเมื่อ 2007-12-02.
{{cite book}}
: CS1 maint: uses authors parameter (ลิงก์) - ↑ Tseng, Kuo-Hsiung; Chou, Chih-Ju; Liu, To-Cheng; Tien, Der-Chi; Wu, Tong-chi; Stobinski, Leszek (2018). "Interactive Relationship between Silver Ions and Silver Nanoparticles with PVA Prepared by the Submerged Arc Discharge Method". Advances in Materials Science and Engineering. 2018: 1–9. doi:10.1155/2018/3240959. ISSN 1687-8434.
- ↑ หางไหลแดง-โล่ติ๊น. กรมวิชาการเกษตร, 2548. ISBN: 974-436-440-8.
- ↑ "Rotenone. A Brief Review of its Chemistry, Environmental Fate, and the Toxicity of Rotenone Formulations" (PDF).
{{cite journal}}
: Cite journal ต้องการ|journal=
(help) - ↑ Vitax Safety Data Sheet for Derris dust, revised October 1998
- ↑ Caboni P, Sherer T, Zhang N, Taylor G, Na H, Greenamyre J, Casida J (2004). "Rotenone, deguelin, their metabolites, and the rat model of Parkinson's disease". Chem Res Toxicol. 17 (11): 1540–8. doi:10.1021/tx049867r. PMID 15540952.
- ↑ Tanner, Caroline M.; Kamel, Freya; Ross, G. Webster; Hoppin, Jane A.; Goldman, Samuel M.; Korell, Monica; Marras, Connie; Bhudhikanok, Grace S.; Kasten, Meike; Chade, Anabel R.; Comyns, Kathleen; Richards, Marie Barber; Meng, Cheryl; Priestley, Benjamin; Fernandez, Hubert H.; Cambi, Franca; Umbach, David M.; Blair, Aaron; Sandler, Dale P.; Langston, J. William (2011). "Rotenone, Paraquat and Parkinson's Disease". Environmental Health Perspectives. 119 (6): 866–72. doi:10.1289/ehp.1002839. ISSN 0091-6765. PMC 3114824. PMID 21269927.
- ↑ 27.0 27.1 Fang N, Casida J (1999). "Cubé resin insecticide: identification and biological activity of 29 rotenoid constituents". J Agric Food Chem. 47 (5): 2130–6. doi:10.1021/jf981188x. PMID 10552508.
- ↑ Peterson Field Guides to Medicinal Plants and Herbs of Eastern and Central North America (2nd ed.). pp. 130–131.
- ↑ Coates Palgrave, Keith (2002). Trees of Southern Africa. Struik. ISBN 978-0-86977-081-8.
- ↑ Nellis, David N. (1994). Seashore plants of South Florida and the Caribbean. Pineapple Press. 160 p.