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パラコート

ビピリジニウム系 非選択型除草剤の一種。化合物。
パラコート
パラコートの構造式
一般情報
IUPAC名 1,1'-ジメチル-4,4'-ビピリジニウムジクロリド
別名 メチルビオローゲン、
パラクアット
分子式 C12H14Cl2N2
分子量 257.16 g/mol
形状 無臭の無色結晶または白色から黄色粉末(水溶液は暗赤色、特異臭)
CAS登録番号 1910-42-5
性質
密度 1.25 g/cm3, 固体
水への溶解度 70 g/100 mL (20 ℃)
融点 175–180 °C
沸点 300 °C(分解)
出典 ICSC[1]、環境省資料[2]

パラコート、またはパラクアット (Paraquat) はビピリジニウム系に分類される非選択型除草剤のひとつで、イギリスインペリアル・ケミカル・インダストリーズ (ICI) 社が開発した。1882年にオーストリアの化学者Hugo Weidelと彼の学生M. Russoは、4,4'-ビピリジンとヨウ化メチルを反応させることで、パラコートジヨージドとして初めて合成されたが、除草剤としての特性は1955年にICI社により認識された。

元々はメチルビオローゲン(methyl viologen)[3]という名前の酸化還元指示薬であり、パラコートは商標名であったが、今日では一般名として使われる。葉だけを枯らして、木や根は枯らさないため、水田の畔を保持するうえで需要がある。即効性は強いが持続性はない。散布後はすぐに土壌に固着して不活性化するため、すぐに作物を植えることが出来ることや、安価で経済的という点から、広く用いられてきた。

活性酸素を発生させる力が強いため、活性酸素の研究に使われることもある。

日本ではパラコート原体がイギリスから輸入されて製剤化されているが、1999年までは製造ライセンスを得て国内生産されていたこともある。毒性が強く、自殺や他殺事件を数多く引き起こして問題になったことがある農薬でもある。また非農耕地用として農薬登録を受けずに販売された製剤もあったため、農林水産省はなるべく登録するように指導したことがあった。

構造編集

パラコートはベンゼン環の炭素原子を1つ窒素原子に置き換えたピリジン構造を有する。これが2個結合した化合物はビピリジン (bipyridine) と呼ばれる。ビピリジンには窒素原子の位置により6種類の異性体があるが、パラコートは異性体のうち4,4'-ビピリジンの窒素原子上をメチル化したピリジニウム塩(アンモニウム塩)である。正電荷を持つビピリジン部位はすぐに土に強く結合する性質を持つため、長期間に渡り残留するが、結合すると同時に毒性を失う特性がある。

類似の化合物としてジクワットシペルクワット(MPP+。1-メチル-4-フェニルピリジニウム。CAS登録番号39794-99-5。日本未登録)、エチルパラコート(1,1'-ジエチル-4,4'-ビピリジニウム塩。エチルビオロゲン。CAS登録番号46713-38-6)等が知られる。一部のフウセンタケ科毒キノコの毒性分であるオレラニン英語版(3,3',4,4'-テトラヒドロキシ-2,2'-ビピリジン-1,1'-ジオキシド)も類似の構造を持つ。

パラコート単体と対イオンが異なる塩が3種類知られているが、日本で除草剤として製剤化されたのは塩素塩とメチル硫酸塩のみである。塩素塩の農薬登録は1965年3月16日。1978年10月31日登録のメチル硫酸塩は1984年10月31日に登録失効している。

  • 1,1'-ジメチル-4,4'-ビピリジニウム=ジクロリド(塩素塩、パラコートジクロリド CAS登録番号1910-42-5)
  • 1,1'-ジメチル-4,4'-ビピリジニウム(パラコート単体。CAS登録番号4685-14-7)
  • 1,1'-ジメチル-4,4'-ビピリジニウム=ジヨージド(ヨウ素塩、パラコートジヨージド CAS登録番号1983-60-4)
  • 1,1'-ジメチル-4,4'-ビピリジニウム=ジメチルサルフェイト(メチル硫酸塩、2-メタンスルホン酸塩。メト硫酸パラコート・パラコートメチル硫酸・パラコートビス・パラコートジメチルサルフェイト CAS登録番号2074-50-2)

特徴編集

形状は白色結晶で水に完全に溶ける。ハイドロサルファイトなどの還元剤で還元すると、ラジカルとなり青色を呈する。このため、ハイドロサルファイトはパラコート中毒の簡易診断に利用される[4]

パラコート製剤は青い色素で着色されている。1982年9月以前の製剤は着色されていない茶褐色のものであり、この時期の製剤による中毒事故も報告されているので注意を要する[5]

酸化還元指示薬としては生物学や光触媒反応等の研究で使用される[6]。ビオロゲン誘導体はエレクトロクロミック表示材料としての応用も検討されている。

製剤編集

パラコートジクロリド24%、或いはパラコートジメチルサルフェイト38%という高濃度の液剤で販売されていたが、1985年自殺無差別殺人事件等による中毒事故が多発したため、現在はパラコートジクロリド5%、ジクワットジブロミド7%の混合液剤「プリグロックスL」のみがシンジェンタから販売されている[7]。日本ではパラコートジヨージドは除草剤として使われたことはこれまでのところない。青に着色したり、強い臭いをつけたり、催吐剤を入れたり、苦味をつけたりする処置も行われた。ラベルは大きく「医薬用外毒物」と赤地に白抜き文字で目立つように書かれている。アメリカ等ではドクロマーク入りでさらに注意を促している。

ヨーロッパの一部では安全のため5%の粒剤で販売されている。日本でも1985年に試作されたことがあったが生産には至らなかった。

作用機序編集

パラコートは、細胞内に入ると NADPH などから電子を奪ってパラコートラジカルとなる。パラコートラジカルが酸化されて元のパラコートイオンに戻る際に活性酸素が生じ、細胞内のタンパク質や DNA を破壊し、植物を枯死させる。パラコートは触媒的に何度もこの反応を繰り返し起こすので、少量でも強い毒性を示す。 NADPH は動物体内にもあるため、同様の反応を起こす。パラコートは、肺に能動的に蓄積する性質があるため、致死量摂取すると最終的に間質性肺炎や肺線維症が起こる。

毒性編集

パラコート及びパラコート塩、それらを含む製剤は毒物である。

当初は、実験データにより、「劇物」であったが、中毒死者が多発するため、1978年に「毒物」に指定替えされた。

サルモネラ菌変異原性ありとの報告がある[8]他、神戸大学の研究者はパラコート自殺した人のリンパ球細胞を培養して、染色体異常が生じることを報告した[9]

ヒトに対しては致死性が高く解毒剤もないため、中毒死者が多い。自殺やドリンク剤等への混入事件が多発し、社会問題化した1985年には中毒死者が1021人に達し、当時売られていた塩素塩24%液剤のものなら、盃1杯(約12mL)飲めば半数致死量で、一口(約40mL)飲めば確実に死に至る。大量服毒したときは、呼吸循環不全によるショック状態に陥り、24時間以内に死に至る。

農林水産省の指導により、1980年7月に催吐剤、1982年9月に青い色素で着色した製剤、1985年2月に着臭剤、1986年6月に苦味をつけた製剤が登録されたが、自殺等による中毒死者を減らす効果は得られず、1996年から1999年の4年間における中毒死者はジクワットとの混合製剤で825名、パラコート単製剤で304名であり、農薬中毒者の40%以上を占めている。

中毒事故の大部分は、自他殺や誤飲によるものであるが、散布中の経気・経皮中毒の事例も報告されている。24%製剤をマスクを着用せずに庭木に散布中に吸入し、1か月後に死亡した事例(1997年)や、散布中に噴霧器のタンクから漏れだして背中皮膚を濡らしていることに気づかず、中毒事故に至った例、長年ハウス内で24%製剤をマスクを着用せずに散布を続けた専業農家の男性が肝臓、腎臓障害を発症し2ヶ月後に呼吸不全で死亡した例[10]、24%製剤原液が入った洗面器の中に尻餅をついた人が1週間後に呼吸不全で死亡した例である。

誤飲事故の中には、ドリンク剤などの瓶に詰め替えておいたり、台所や流し台など、間違えて飲む恐れのある場所に置いていた家庭もあったことが報告されており、保管や管理には厳重な注意が必要である。

また、消毒薬として、または消毒薬と間違えて皮膚に塗布し、中毒事故を起こした事例も報告されている。シラミを駆除しようと自分の皮膚に塗り6日後に死亡した例、疥癬の治療目的に全身に塗り死亡した例、パラコートを浸したタンポンを挿入した女性が呼吸・腎・肝機能障害に陥り死亡した例が報告されている[11]

ヒトの場合、服毒すると、嘔吐や喉の痛み及び糜爛、ショックが見られ、その後肝腎機能障害を経て特徴的なパラコート肺、すなわち肺線維症へと進み死に至る。致死率は現在の製剤でも60%、従来のものでは80%以上と高い。これは、液剤であることも関係していると指摘する研究者もいる。

神経系統は正常に保たれるため、中毒者は1週間前後、はっきりした意識を保ったまま、苦しみぬいて死んでしまうことが殆どである。純正のパラコートに比べると、パラコート製剤は毒性が強く、製剤に含まれている催吐剤や界面活性剤が、かえって吸収を早めているのではないかと指摘する研究者もいる。

治療には解毒剤がないため、対症療法となり、活性炭投与・下剤投与・胃洗浄・腸洗浄による体内吸収減少化が極めて重要となり、ステロイドビタミンE透析、肺移植も含めて色々試みられてきたが、血液中のパラコート濃度(μg(マイクログラム)/ml)と摂取後の経過時間の積(10以下)により、救命可能かどうか明確に区別できるとした「プラウドフットの生存曲線」を凌駕する有効な治療方法は確認されておらず[12]、治療に意味がないという認識すらある。

なお、酸素投与は、活性酸素が作られて肺障害がさらに進行するため、急性期には行ってはならない。

また、化学構造的にパーキンソン病の原因物質といわれる MPP+(シペルクワットという除草剤、日本では発売されていない)と似ているため、パラコート被曝とパーキンソン病発症を懸念する研究者もある。

活性酸素を発生させる除草剤のため、催奇形性発癌性も疑われている。

また、手足に手袋形・靴下形感覚の多発性神経症状も起こす。

パラコートを自殺目的に服毒し、7年後に気胸を発症した事例もある[13]

反対運動編集

解毒が難しいことや高い死亡率、中毒経過が悲惨であること等から、医師薬剤師の間から規制を求める声が出ることが多い。

1978年、日本救急医学会総会で、パラコート製剤の販売禁止を求める声明が出され、1983年には愛知県保険医協会が県下の自治体に使用自粛を申し入れた。

1985年には筑波大学の研究者が自殺等による死者を減らすため、24%の液剤を5%の粒剤に転換し販売方法も改善するように農水省等へ文書で要請した他、日本農村医学会総会が「特定毒物」指定を折り込んだ決議を採択、東京弁護士会は販売禁止を求める声明を出す等した。

メーカー側は、厚生省(当時)による「特定毒物」指定を避けるため、1985年10月にパラコート10%、ジクワット14%の混合液剤「プリグロックス」を発売、さらに1986年7月からは高濃度製剤の生産は中止し、代わりにプリグロックスの濃度をさらに低くしたパラコート5%、ジクワット7%の混合液剤プリグロックスLやマイゼットに切り替えることで対処した。

また、厚生省と農水省は販売時の記名において身分証明書の提示を求めることで1986年2月に合意した。

1986年、東京都下の自治体が公園等公共施設でのパラコート製剤の使用中止を決めた。その他、福岡県、愛知県、大阪府等の自治体の一部で市民団体の要望に応えて、使用をやめた。

規制が厳しくなったこともあり、除草剤としてのパラコートのシェアは年々下がり、1999年9月を最後にパラコート原体の国内生産が中止された。しかし、2000年代になっても日本における農薬中毒による死亡事故の約40%を占めるなど問題となっている[4]

マレーシアでは2003年にパラコート禁止令が出た他、欧州連合(EU)では2007年7月11日以来禁止となった。またアメリカ合衆国では、免許を得た有資格者以外の者がパラコートを扱うことは禁止されている。中華民国では2019年2月1日からパラコート製剤の販売及び使用は禁止となった。

非政府組織・国際農薬ネットワーク (International Pesticide Network, PAN) は、禁止すべき農薬の一つにパラコートを挙げている。[14]

ネットオークションでの問題編集

2005年4月頃に、インターネットオークションにパラコート製剤「グラモキソン」が出品された事件があり、この時は保健所が迅速に対応し、削除された。すでに登録失効している上に、毒物指定の薬剤が出品されるのは問題であり、厳しい管理体制が求められる。また、2006年9月、2007年5月には「プリグロックスL」が出品された事例があるが、いずれも迅速な対応により削除されている。

その他編集

ヒトの血液から白血球細胞を取り出して検査機の中へ入れ、そこへパラコートを入れ、SOD活性がどれだけ上がるか調べることで、その人がガン等にかかりやすいかどうか調べる研究が一部の医師により行われている。

商品名編集

  • 塩素塩 24%
    • グラモキソン(生産中止)
    • グラモキソン100(同上)
    • グラモキソンS(2018/7/7登録失効)
    • パラゼットDC(生産中止)
    • パラゼットSC(同上)
    • パラグリーンA(非農耕地用除草剤として、農薬登録を受けていない。生産中止)
    • グラスキル(同上)
    • リーフノン(同上)
    • グリーンコート(同上)
    • グラスエイト(同上)
  • メチル硫酸塩 38%
    • パラゼット(1976年に発売されたが当初は農薬登録がなく、1978年から農薬登録を受けた。1984年に生産中止)
    • ドリグラン(非農耕地用除草剤として、農薬登録を受けていない。生産中止)
    • ナックス(同上)
    • ニッコーソ(同上)
    • クサタイジ(同上)
    • ハイビクトS38(同上)
  • ジクワットとの混合剤
    • ウィドール(パラコート 3%、ジクワット 4%。生産中止)
    • プリグロックス(パラコート 10%、ジクワット 14%。生産中止)
    • プリグロックスL(パラコート 5%、ジクワット 7%。)
    • マイゼット(内容はプリグロックスLと同じ。後にプリグロックスLに名称統一した)

脚注編集

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  1. ^ 国際化学物質安全性カード パラコートジクロライド ICSC番号:0005 (日本語版), 国立医薬品食品衛生研究所, http://www.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_card_id=0005&p_version=2&p_lang=ja 
  2. ^ 水産動植物の被害防止に係る農薬登録保留基準の設定に関する資料(環境省)
  3. ^ [1]ビオローゲン(ビオロゲン)とは、4,4'-ビピリジンの窒素原子上にそれぞれ置換基を導入した“N,N’-二置換-4,4’-ビピリジニウム”の慣用名。
  4. ^ a b 中毒情報・資料 その8パラコート日本中毒学会
  5. ^ 青くないパラコート:保存状態さえ良ければ数十年経っても製剤のパラコート濃度は低下しない
  6. ^ 光で汚れを落とす?ー光触媒反応による色の変化化学展:光触媒のしくみを実験で紹介している
  7. ^ プリグロックスL、シンジェンタ
  8. ^ 『農薬毒性の事典』:三省堂
  9. ^ 『毒物雑学事典』(講談社・ブルーバックス。1984年1月初版)
  10. ^ パラコートのハウス内散布により肝・腎障害を初発とし呼吸不全を来して死亡した1例、日本呼吸器学会誌Vol.36 No.4(1998年)
  11. ^ 食品安全ハンドブック(丸善 著者・林祐造 2010/1/22)
  12. ^ [2]最近の中毒と医療 農薬パラコート(財)日本中毒情報センター等による
  13. ^ [3]パラコート服毒7年後に発症した気胸例について | 文献情報 | J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター
  14. ^ 『農薬毒性の事典』:三省堂

関連項目編集