Klorpyrifossi

Klorpyrifossi (IUPAC: O,O-dietyyli-O-3,5,6-triklooripyridyylifosforotioaatti) on kiteinen fosforihapon esteri. Asetyylikoliiniesteraasia estävän vaikutuksensa vuoksi klorpyrifossia käytetään tuholaismyrkkynä. Sitä on myynnissä useilla kauppanimillä. Ihmiselle klorpyrifossi on myrkyllisyydeltään keskinkertainen; pienehköillä määrillä klorpyrifossin on pitkäaikaisessa altistuksessa todettu aiheuttaneen neurologisia oireita, kehitysvammaisuutta ja autoimmuunijärjestelmän häiriöitä, suurina annoksina se on johtanut myös äkillisiin kuolemantapauksiin.
Klorpyrifossin kemiallinen kaava on C9H11Cl3NO3PS, moolimassa 350,586 g/mol, sulamispiste 41–42 °C, tiheys 1,4 g/cm3 (vesi = 1,0 g/cm3) ja CAS-numero 2921-88-2.

Valmistus ja käyttö
Klorpyrifossia valmistetaan 3,5,6-trikloori-2-pyridinolin ja dietyylitiofosforyylikloridin välisellä reaktiolla.

Yhdysvalloissa klorpyrifossin käyttö on kielletty muuten kuin maanviljelyksen yhteydessä. Sitä käytetään yleisimmin puuvillan, maissin, mantelin sekä appelsiini- ja omenapuiden suojaksi.

Klorpyrifossia myydään yleisesti 23,5- tai 50-prosenttisena nesteliuoksena. Suositeltava pitoisuus yksittäisen kohteen käsittelyssä on 0,5 prosenttia ja laajalle alueelle levitettäessä 0,03–0,12 prosenttia.

Historia
Klorpyrifossin ensirekisteröinti tehtiin vuonna 1965. Tuolloin Dow Chemical Company markkinoi sitä tuotenimillä Dursban ja Lorsban. Klorpyrifossista tuli suosituimpia tuholaismyrkkyjä; sitä käytettiin varsin yleisesti myös hyönteismyrkkynä kodeissa ja puutarhoissa. Lisääntyneen vastustuksen takia Dow suostui joulukuussa 2001 vetämään pois klorpyrifossin rekisteröintinsä asuntojen ja muiden sellaisten paikkojen osalta missä lapset voisivat altistua sille. Myös sen käyttöä kasvinsuoja-aineena rajoitettiin huomattavasti. Maanviljelyksessä klorpyrifossi on edelleen laajalti käytössä.

Terveysvaikutukset
Klorpyrifossi on orgaaninen fosforiyhdiste, joka aiheuttaa terveydellisiä haittoja sekä pitkä- että lyhytkestoisella altistuksella. Akuuttivaikutuksiltaan sitä pidetään keskitason myrkkynä. Tutkimuksessa on löydetty yhteys syntymää edeltäneen klorpyrifossialtistuksen sekä pienen syntymäpainon ja pienen kallonympäryksen välillä. Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet klorpyrifossille altistuneilla sikiöillä kasvaneen riskin psyykkiseen tai elimelliseen kehitysvammaan sekä autismin kirjoon kuuluviin sairauksiin kuten tarkkaavaisuus- ja ylivilkkaushäiriöön (ADHD:hen).

Vuonna 2010 tehty tutkimus osoitti, että kun orgaanisten fosforiyhdisteiden pitoisuus virtsassa kasvoi 10-kertaiseksi, ADHD:n esiintyvyys lapsilla tiheni 55–72 prosenttia.

Tutkimuksissa on löydetty viitteitä siitä, että lapsilla olisi 7. ikävuoteen mennessä havaittavissa sikiöaikaisen klorpyrifossialtistuksen seurauksena tapahtunutta työmuisti-indeksin ja kokonaisälykkyysosamäärän vajentumista.

Koe-eläimillä suun kautta nautitun klorpyrifossin LD50 oli 32–1 000 mg/kg. Ihon kautta saatuna LD50 oli rotilla yli 2 000 mg/kg ja kaneilla 1 000–2 000 mg/kg. Neljän tunnin hengitysaltistuksessa klorpyrifossin LC50 oli rotilla yli 200 mg/m³.

Klorpyrifossimyrkytyksen epäillään aiheuttaneen useiden turistien kuoleman Thaimaassa vuonna 2011.

Vaikutus merieläimiin 
Merieläimille klorpyrifossi on voimakkaasti myrkyllinen. Sen merkittävin luonnossa esiintyvä hajoamisjäte, klorpyrifossioksoni, havaittiin United States Geological Surveyn tekemässä tutkimuksessa näille eläimille vieläkin myrkyllisemmäksi.

Altistuminen
Centers for Disease Control and Preventionin suorittamissa biomonitoroinneissa on löydetty 91 prosentilta testatuista virtsasta  TCPy:tä, joka on tyypillisesti klorpyrifossille ominainen aineenvaihduntajäte. Vuonna 2008 tehdyssä tutkimuksessa todettiin klorpyrifossin jäänteiden määrän virtsassa vähentyneen merkittävästi, kun lapset vaihtoivat perinteisen ruokavalion orgaaniseen.

Tutkittaessa klorpyrifossin pitkäaikaisvaikutusta ihmiseen havaittiin suurille pitoisuuksille altistuneidella sellaisia autoimmuunivasta-aineiden määriä kuin yleensä on autoimmuunihäiriöitä sairastavilla. Kävi ilmi voimakas syy-yhteys autoimmuunihäiriöihin liittyvien kroonisten sairauksien ja niitä edeltäneen klorpyrifossialtistuksen välillä.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Chlorpyrifos Technical Fact Sheet - National Pesticide Information Center 
Chlorpyrifos General Fact Sheet - National Pesticide Information Center 
Chlorpyrifos Pesticide Information Profile - Extension Toxicology Network 
EPA's Chlorpyrifos Page 
Dow's Chlorpyrifos Page 
Pesticideinfo.org's Chlorpyrifos Page 
Chlorpyrifos Information 
PubChem: Chlorpyrifos 
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Chlorpyrifos 
ChemBlink: Clorpyrifos 

Pyridiinit
Orgaaniset fosfaatit
Hyönteistorjunta-aineet