JP2009114417A - Material without endocrine-disrupting action - Google Patents

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Bittner George
ビトナー ジョージ
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical substance having a predetermined property of having no endocrine-disrupting action or substantially having no endocrine-disrupting action. <P>SOLUTION: The polymer material contains a plastic material comprised of an additive of a chemical substance with a molecular weight of 90-1,000 dalton and contains no endocrine-disrupting chemical substance. The chemical substance is useful for the manufacturing of a plastic material especially usable in products to be exposed to especially individuals who would suffer from the disadvantage if exposed thereto, for example, baby's bottles, baby toys, food containers, medical containers, animal cages, medical products, etc. This chemical substance is also especially useful as a food additive used in the food ingested by newborns and fragile individuals who would suffer from the disadvantage if exposed thereto. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

(関連出願への相互参照)
本非仮出願は、先行の米国仮特許出願第60/825,021号(出願日:2006年9月8日、発明者:ジョージ ビトナー(George Bittner)、発明の名称:「Materials Free of Endocrine Disruptive Activity」)の優先権を主張し、その開示を本明細書中において参照により援用する。
(Cross-reference to related applications)
This non-provisional application is filed in prior U.S. provisional patent application No. 60 / 825,021 (filing date: September 8, 2006, inventor: George Bittner), title of invention: "Materials Free of Endocrine Disruptive." Activity "), the disclosure of which is hereby incorporated by reference.

(分野)
本発明は、一般にはプラスチック分野に関連し、より詳細には内分泌撹乱化学物質を実質的に含まないプラスチック材料に関する。
(Field)
The present invention relates generally to the plastics field, and more particularly to plastic materials that are substantially free of endocrine disrupting chemicals.

(発明の背景)
ヒトなどの哺乳類において、天然(naturally occurring)(内因性)の性ホルモンは、エストロゲンまたはアンドロゲンと呼ばれ、図1に示すように、コレステロールから内因的に(endogeneously)合成される。コレステロールは、エストロゲンまたはアンドロゲン作用がほとんどまたは全くないとされ、アンドロゲン作用を有するがエストロゲン作用は全くないとされるプロゲステロンの前駆体である。コレステロールは、ケトン(C=O)基を有するシクロヘキセン(六員炭素環)基およびメチル−カルボニル基を有するペンタン(五員炭素環)基を有する。プロゲステロンは、ケトン基を有するシクロヘキセン環およびヒドロキシル基を有するシクロペンタン環を有するアンドロゲンであるテストステロンの前駆体である。テストステロンは、強力なアンドロゲンである5α−ジヒドロテストステロン(DHT)および強力なエストロゲンである17β−エストラジオール(E2)の前駆体である。なお、コレステロールと同様に、テストステロン、DHT、およびE2はすべて、3つの六員(またはヘキサ型)環および1つの五員(またはペンタ型)環からなる4つの炭素環構造を有するが、飽和度(すなわち、水素基の数)および炭素−炭素二重結合の位置がそれぞれ異なる。また、テストステロン、DHT、およびE2は、ヒドロキシル(OH)および/またはケト(C=O)基の数および位置も異なる。炭素−炭素二重結合を有する基、ヒドロキシル基、ケト基、および他の基(例えば、塩素、臭素、など)の数および位置は、非常に少量の適切な触媒が存在し、かつ/またはヘキサまたはペンタ環構造が加熱されるかまたはそうでなければ、例えば、UV光などによってエネルギーを与えられると、かなり容易に変化する。
(Background of the Invention)
In mammals such as humans, naturally occurring (endogenous) sex hormones, called estrogens or androgens, are synthesized endogenously from cholesterol, as shown in FIG. Cholesterol is a progesterone precursor that has little or no estrogenic or androgenic action and has androgenic but no estrogenic action. Cholesterol has a cyclohexene (6-membered carbocyclic) group having a ketone (C═O) group and a pentane (5-membered carbocyclic) group having a methyl-carbonyl group. Progesterone is a precursor of testosterone, an androgen having a cyclohexene ring having a ketone group and a cyclopentane ring having a hydroxyl group. Testosterone is a precursor of 5α-dihydrotestosterone (DHT), a potent androgen, and 17β-estradiol (E2), a potent estrogen. Like cholesterol, testosterone, DHT, and E2 all have four carbocyclic structures consisting of three six-membered (or hexa-type) rings and one five-membered (or penta-type) ring. (Ie, the number of hydrogen groups) and the position of the carbon-carbon double bond are different. Testosterone, DHT, and E2 also differ in the number and position of hydroxyl (OH) and / or keto (C═O) groups. The number and position of groups having carbon-carbon double bonds, hydroxyl groups, keto groups, and other groups (e.g., chlorine, bromine, etc.) are such that there is a very small amount of a suitable catalyst and / or hexa Or if the pentacyclic structure is heated or otherwise energized, such as by UV light, it changes fairly easily.

多くの細胞は、固有(natural)(内因性)または外因性(生体異物)の内分泌撹乱物質と非常に低い濃度で相互作用して受容体誘導応答を活性化する(または、阻止する)結合部位を有する性ホルモン受容体を含む。例えば、EC50と呼ばれる、受容体に最大応答の50%を生じさせるアゴニスト物質の濃度、またはIC50と呼ばれる、標準アゴニストの最大受容体応答の50%を阻害する物質の濃度は、典型的には10-6〜10-13Mの範囲内である。 Many cells interact with natural (endogenous) or exogenous (xenobiotic) endocrine disruptors at very low concentrations to activate (or block) receptor-induced responses. A sex hormone receptor. For example, the concentration of an agonistic substance, called EC50, that produces 50% of the maximal response at the receptor, or the concentration of a substance that inhibits 50% of the maximal receptor response of the standard agonist, called IC50, is typically 10 It is in the range of −6 to 10 −13 M.

内分泌撹乱物質スクリーニングおよびテスト諮問委員会(EDSTAC)は1996年に設置された連邦諮問委員会であり、議会によって要求された内分泌撹乱物質のスクリーニングおよびテストプログラムをどのように開発するかについて米国環境保護庁に対し勧告を行う。代替方法の評価に関連する省庁間調整委員会(ICCVAM)は、動物を使用しない検査方法を是認し、政府機関に勧告する役割を担うグループである。これらの委員会は、人間によって摂取されるか、または環境へ放出される可能性のある、エストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、または抗アンドロゲン作用を有する生体異物(外因性)化学物質の存在を規制する指令を出してきた。   The Endocrine Disruptor Screening and Testing Advisory Committee (EDSTAC) is a federal advisory committee established in 1996 to protect the US environment on how to develop the endocrine disruptor screening and testing program required by Congress. Make recommendations to the Agency. The Inter-Agency Coordinating Committee (ICCVAM) related to the evaluation of alternative methods is a group responsible for endorsing and recommending testing methods that do not use animals. These committees are responsible for the presence of xenobiotic (exogenous) chemicals with estrogenic, antiestrogenic, androgenic, or antiandrogenic effects that may be ingested by humans or released to the environment. We have issued a directive to regulate

(内分泌撹乱物質の一般的な説明)
内分泌撹乱物質とされる多くの化学物質は、種々の製品の製造に使用される。これらの化学物質は、アンドロゲンまたはエストロゲン性ホルモン、または研究がより十分ではない甲状腺ホルモンなどの他のホルモンのアゴニストまたはアンタゴニストとして作用する。そのような内分泌撹乱物質は、天然の受容体に結合することによって、その機能、産生、合成、または分解が変更するように作用し得る。性ホルモン様応答を誘導する物質はアゴニストと呼ばれ、ホルモン作用を阻止する物質はアンタゴニストと呼ばれる。
(General description of endocrine disruptors)
Many chemicals that are considered endocrine disruptors are used in the manufacture of various products. These chemicals act as agonists or antagonists of androgen or estrogenic hormones, or other hormones such as thyroid hormones that are less well studied. Such endocrine disruptors can act to alter their function, production, synthesis, or degradation by binding to natural receptors. Substances that induce sex hormone-like responses are called agonists, and substances that block hormone action are called antagonists.

(エンドロゲン作用の一般的な説明)
性ホルモンの最も一般的な内分泌撹乱効果は、エストロゲン効果である。しかし、抗エストロゲン効果、アンドロゲン効果、および抗アンドロゲン効果も珍しくはない。特に胎生の初期段階から思春期に至る発達における臨界期(critical stage)に暴露される場合、性ホルモンの内分泌撹乱物質は、尿道下裂、停留睾丸、および膣癌のリスク増大から精神発達障害までにおよぶ、異常な身体および/または行動結果を生じることがある。エストロゲン内分泌撹乱物質は、胎児の病態生理、脳の成熟または脳の活動の異常、精子数の低減、免疫応答、前立腺肥大、卵巣および子宮の機能異常、学習障害、ならびに注意障害、動機付け(motivation)障害、情動障害、および性的指向の変化などを含む認知発達の障害を引き起こすこともある。
(General description of endrogen action)
The most common endocrine disrupting effect of sex hormones is the estrogenic effect. However, antiestrogenic, androgenic, and antiandrogenic effects are not uncommon. Endocrine disruptors of sex hormones, especially when exposed to the critical stage of development from the early stages of gestation to puberty, range from increased risk of hypospadias, retention testes, and vaginal cancer to mental developmental disorders May cause abnormal physical and / or behavioral consequences. Estrogen endocrine disruptors are the pathophysiology of the fetus, abnormal brain maturation or brain activity, reduced sperm count, immune response, enlarged prostate, ovarian and uterine dysfunction, learning disorders, and attention disorders, motivation ) It can also cause cognitive developmental disorders, including disabilities, affective disorders, and changes in sexual orientation.

マウスおよびラットのインビボ(in vivo)データは、様々な発達段階でエストロゲン内分泌撹乱物質に暴露されることと、乳児および成体の生殖器官、成長速度および性成熟の時期、ならびに攻撃的な行動における変化との間に関連があることを示してきた。このようなエストロゲン内分泌撹乱効果は、動物でテストした場合は、著しいか、または微妙であるかのいずれかである可能性がある。同様のエストロゲンおよびアンドロゲン内分泌撹乱効果は、ヒトにおいてほぼ確実に生ずる。なぜなら、性ホルモンの基本的な内分泌のメカニズムは、脊椎動物のすべての綱にわたり高度に保存されてきたからである。   Mouse and rat in vivo data show that exposure to estrogen endocrine disruptors at various developmental stages and changes in infant and adult reproductive organs, timing of growth and sexual maturity, and aggressive behavior It has been shown that there is a relationship between Such estrogen endocrine disrupting effects can be either significant or subtle when tested in animals. Similar estrogen and androgen endocrine disrupting effects occur almost certainly in humans. This is because the basic endocrine mechanism of sex hormones has been highly conserved across all classes of vertebrates.

(エストロゲン作用および抗エストロゲン作用のメカニズム)
エストロゲンおよび抗エストロゲン内分泌撹乱物質のメカニズムは、天然のエストロゲンと共通する。環境中に存在する合成内分泌撹乱物質は、エストロゲン受容体および核受容体スーパーファミリーの他のメンバーの働きに影響を及ぼすことによって内因性ホルモン作用を模倣する。エストロゲン受容体−α(ER−α)およびエストロゲン受容体−β(ER−β)は、無差別的な(promiscuous)受容体である。言い換えると、図2に示すように、ER−αおよびER−βは、広範囲の天然および合成内分泌撹乱化学物質に結合してエストロゲン応答遺伝子の転写を活性化し、その結果、細胞を増殖させることができる。エストロゲン作用を有する化学物質は、ER−αおよびER−β受容体に結合して立体配置的変化を誘導する。この立体配置的変化により、エストロゲン受容体は、不活性タンパク質から、エストロゲン応答遺伝子の転写を誘導する活性的な転写調節因子となる。理論では、抗エストロゲン作用効果は、エストロゲン受容体に結合するが、それらを活性化させない拮抗阻害因子、またはエストロゲン受容体に強く結合するが、エストロゲン応答ほどに強く活性化させないアゴニストによって引き起こされ得る。さらに、選択的エストロゲン受容体モジュレーター(SERM)は、エストロゲン受容体に結合するが、その後に活性化する細胞応答は、内因性エストロゲンであるエストラジオール(E2)によって活性化される細胞応答とは異なる。また、ある化学物質が内因性E2または他のエストロゲンホルモンに直接結合することによってその効果を低減することが可能である。しかしながら、エストロゲン受容体に結合するほとんどの化学物質は、エストロゲン受容体の活性化に、エストロゲン効果、抗エストロゲン効果、またはSERMとしての効果のいずれかである何らかの効果を与える。
(Mechanism of estrogen action and anti-estrogen action)
The mechanism of estrogen and anti-estrogen endocrine disruptors is in common with natural estrogens. Synthetic endocrine disruptors present in the environment mimic endogenous hormonal action by affecting the work of the estrogen receptor and other members of the nuclear receptor superfamily. Estrogen receptor-α (ER-α) and estrogen receptor-β (ER-β) are promiscuous receptors. In other words, as shown in FIG. 2, ER-α and ER-β bind to a wide range of natural and synthetic endocrine disrupting chemicals to activate transcription of estrogen responsive genes, resulting in cell proliferation. it can. Chemicals with estrogenic action bind to ER-α and ER-β receptors and induce conformational changes. This conformational change makes the estrogen receptor an active transcriptional regulator that induces the transcription of estrogen-responsive genes from inactive proteins. In theory, antiestrogenic effects can be caused by antagonist inhibitors that bind to estrogen receptors but do not activate them, or agonists that bind strongly to estrogen receptors but do not activate as strongly as the estrogen response. In addition, selective estrogen receptor modulators (SERMs) bind to estrogen receptors, but the cellular response that is subsequently activated differs from that activated by the endogenous estrogen estradiol (E2). It is also possible for certain chemicals to reduce their effects by binding directly to endogenous E2 or other estrogen hormones. However, most chemicals that bind to the estrogen receptor have some effect on the activation of the estrogen receptor, either an estrogen effect, an anti-estrogen effect, or an effect as a SERM.

(アンドロゲン作用の一般的な説明)
アンドロゲンは、雄性表現型の発現に重要なホルモンである。アンドロゲンは、雄性分化中だけではなく、二次雄性性徴の発達および維持の間中、ならびに精子形成の開始および維持の間中においても独特な役割を有する。2つの最も重要なアンドロゲンは、テストステロンおよび5α−ジヒドロテストステロン(DHT)である。テストステロンおよびDHTは、同じアンドロゲン受容体を介して作用するが、雄性分化中にそれぞれ特定の役割を有する。すなわち、テストステロンは、ウォルフ管由来構造(例えば、精巣上体、輸精管、貯精嚢、および射精管)の発生および分化に関与する。他方テストステロンの代謝産物であるDHTは、例えば、尿生殖洞および隆起ならびにそれらに由来する構造(例えば、前立腺、陰嚢、尿道、陰茎)などの多くの他のアンドロゲン標的組織における活性リガンドである。
(General explanation of androgenic action)
Androgens are important hormones for the expression of the male phenotype. Androgens have a unique role not only during male differentiation but also during the development and maintenance of secondary male sexual characteristics and during the initiation and maintenance of spermatogenesis. The two most important androgens are testosterone and 5α-dihydrotestosterone (DHT). Testosterone and DHT act through the same androgen receptor, but each have a specific role during male differentiation. That is, testosterone is involved in the development and differentiation of Wolf tube-derived structures (eg, epididymis, vas deferens, seminal vesicles, and ejaculatory tract). On the other hand, DHT, a metabolite of testosterone, is an active ligand in many other androgen target tissues such as, for example, the urogenital sinus and protuberance and structures derived therefrom (eg, prostate, scrotum, urethra, penis).

テストステロンおよびDHTと、アンドロゲン受容体との相互作用は互いに異なる。テストステロンは、アンドロゲン受容体に対し、DHTより2倍低い親和性を有する。テストステロンの受容体からの解離速度は、DHTより5倍速い。しかし、テストステロンは、ウォルフ管構造の性分化および発達中に、近くの睾丸からの拡散による高い局所濃度を介して「より弱い」アンドロゲン効力を補い得る。尿生殖洞および尿生殖隆起のようなより末端に位置する構造において、テストステロンシグナルは、DHTへの変換を介して増幅される。   The interaction of testosterone and DHT with the androgen receptor is different from each other. Testosterone has a 2-fold lower affinity for the androgen receptor than DHT. The rate of dissociation of testosterone from the receptor is 5 times faster than DHT. However, testosterone can compensate for “weaker” androgenic potency during sex differentiation and development of the Wolf tube structure through high local concentrations due to diffusion from nearby testis. In more terminally located structures such as the urogenital sinus and urogenital ridge, the testosterone signal is amplified via conversion to DHT.

(アンドロゲン作用のメカニズム)
テストステロンのヒトおよび他の脊椎動物における効果は、主に2つのメカニズムによって生じる。(1)アンドロゲン受容体(直接またはDHTとして)の活性化、および(2)エストラジオールへの変換およびエストロゲン受容体の活性化。遊離テストステロンは、標的組織細胞の細胞質中へ輸送され、細胞質中でアンドロゲン受容体に結合し得るか、または細胞質酵素5α−レダクターゼ(5α-reductase)によってDHTに還元され得る。DHTは、同じアンドロゲン受容体に、テストステロンよりもっと強く結合するので、そのアンドロゲン効力はテストステロンの約2.5倍である。エストロゲン受容体−受容体複合体において生じるのと同様に、テストステロン−アンドロゲン受容体−受容体またはDHT−受容体複合体は、細胞核中へ移動し、染色体DNAの特定のヌクレオチド配列に直接結合できるように構造変化する。これらの結合領域は、ホルモン応答配列(HREs)と呼ばれ、特定の遺伝子の転写活性に影響を及ぼし、アンドロゲン効果を引き起こす。
(Mechanism of androgen action)
The effects of testosterone in humans and other vertebrates occur mainly by two mechanisms. (1) activation of androgen receptor (directly or as DHT), and (2) conversion to estradiol and activation of estrogen receptor. Free testosterone can be transported into the cytoplasm of the target tissue cell and bind to the androgen receptor in the cytoplasm or reduced to DHT by the cytoplasmic enzyme 5α-reductase. Since DHT binds to the same androgen receptor more strongly than testosterone, its androgenic potency is about 2.5 times that of testosterone. As occurs in the estrogen receptor-receptor complex, the testosterone-androgen receptor-receptor or DHT-receptor complex can move into the cell nucleus and bind directly to a specific nucleotide sequence of chromosomal DNA. The structure changes. These binding regions, called hormone response elements (HREs), affect the transcriptional activity of specific genes and cause androgenic effects.

エストロゲン受容体と同様に、アンドロゲン受容体は、雌雄両方において多くの異なる組織中に存在する。テストステロンおよび/またはDHTの全身および/または局所組織濃度が胎児期、思春期、および一生を通して大きく異なることが、雄と雌との間の生物学的相違のほとんどの原因となる。骨および脳は、ヒトにおける2つの重要な組織である。これらの組織において、テストステロンの主要な効果は、芳香族化によってエストロゲンであるエストラジオールになることによるものである。雌雄両方の骨において、エストラジオールは、軟骨が成熟して骨になることを促進し、その結果、骨端が閉鎖し、成長が終わる。中枢神経系において、テストステロンは、同様にエストラジオールに芳香族化され、視床下部への最も重要なフィードバックシグナルとして働く(特に、LH分泌に影響を及ぼす)。多くの哺乳類において、テストステロン由来のエストラジオールによる脳の雌雄二形領域(sexually dimorphic areas)の胎生期または周生期の「雄性化」は、後の雄の性行動をプログラムする。   Like the estrogen receptor, androgen receptor is present in many different tissues in both sexes. The large differences in systemic and / or local tissue concentrations of testosterone and / or DHT throughout fetal life, puberty, and throughout life account for most of the biological differences between males and females. Bone and brain are two important tissues in humans. In these tissues, the main effect of testosterone is by aromatizing to estradiol, an estrogen. In both male and female bones, estradiol promotes cartilage to mature and become bone, resulting in closure of epiphyses and termination of growth. In the central nervous system, testosterone is also aromatized to estradiol and serves as the most important feedback signal to the hypothalamus (especially affecting LH secretion). In many mammals, embryonic or perinatal “masculinization” of the sexually dimorphic areas of the brain by testosterone-derived estradiol programs later male sexual behavior.

一般に、アンドロゲンは、アンドロゲン受容体を介してタンパク質合成およびそれらの組織の成長を促進する。テストステロン効果は、「男性化」または「同化」として分類されることが多いが、テストステロンは両方の効果を併せて生じることが多いので、その区別ははっきりしない。同化効果は、典型的には、筋肉の量および筋力の増大、骨密度および骨強度の増大、ならびに直線成長(linear growth)および骨の成熟に対する刺激を含む。胎生期男性化効果は、典型的には、性器の成熟、特に陰茎および胎児における陰嚢の形成を含む。生後(通常、思春期)の男性化効果は、典型的には、声の低音化、ひげの成長および補助毛(auxilialy hair)を含む。これらの生後のテストステロン効果の多くは、男性二次性徴として分類される。   In general, androgens promote protein synthesis and their tissue growth through androgen receptors. Testosterone effects are often classified as “masculinized” or “anabolic”, but the distinction is not clear because testosterone often produces both effects together. Anabolic effects typically include increased muscle mass and strength, increased bone density and strength, and stimulation for linear growth and bone maturation. Embryonic masculinizing effects typically include genital maturation, particularly the formation of the scrotum in the penis and fetus. Postnatal (usually adolescent) masculinizing effects typically include voice depression, beard growth and auxiliary hair. Many of these postnatal testosterone effects are classified as male secondary sexual characteristics.

なお、多くの内因性および外因性物質は、10-6〜10-13Mの非常に低いEC50またはIC50濃度、および10-15M程度の低いエストロゲン作用またはアンドロゲン作用閾値濃度で、エストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体に結合し、それを活性化(または阻止)する。エストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体を活性化または阻止する化学物質は、それぞれエストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、または抗アンドロゲン作用を含み、典型的にはシクロ−ヘキサ環(例えば、ヘキサン環、ヘキセン環、ベンゼン環、アジン環、ジアジン環、トリアジン環)、および1つ以上のヒドロキシル基、ケト基、塩化基、または臭化基を含むとされる。 It should be noted that many endogenous and exogenous substances have estrogen receptor or orrogen action threshold concentrations at very low EC 50 or IC 50 concentrations of 10 −6 to 10 −13 M and estrogenic or androgenic threshold concentrations as low as 10 −15 M. Binds to and activates (or blocks) the androgen receptor. Chemicals that activate or block estrogen receptors and androgen receptors include estrogenic, antiestrogenic, androgenic, or antiandrogenic effects, respectively, typically cyclo-hexa rings (e.g., hexane rings, hexenes). Ring, benzene ring, azine ring, diazine ring, triazine ring), and one or more hydroxyl, keto, chloride, or bromide groups.

(内分泌撹乱物質の連邦規制)
特定の化学物質または化学組成物(chemical formulations)が種々の程度の内分泌撹乱作用を有することを示すインビトロ(in vitro)、インビボ、生態学、および疫学研究からの実験データは、政府機関(EDSTACおよびICCVAMを含む)、商業者、非営利団体、および科学委員会の関心を引き寄せてきた。ヒトおよび野性生物に対する化学物質の内分泌撹乱効果についての懸念に対して、米国議会は、1996年に食品品質保護法および1996年に飲料水安全法の修正案を可決した。これらの修正案は、特に内分泌作用に注意しながら、化学物質の内分泌撹乱作用について検査することを求めるものである。この目的を達成するために、EPAは、現在の毒物学テスト法が内分泌撹乱作用を判定するのに十分であるかどうかを調査するEDSTACを設置した。
(Federal regulation of endocrine disruptors)
Experimental data from in vitro, in vivo, ecological, and epidemiological studies showing that specific chemicals or chemical formulations have varying degrees of endocrine disrupting activity are available from government agencies (EDSTAC and (Including ICCVAM), merchants, non-profit organizations, and scientific committees. In response to concerns about the endocrine disrupting effects of chemicals on humans and wildlife, the US Congress passed amendments to the Food Quality Protection Act in 1996 and the Drinking Water Safety Act in 1996. These amendments call for testing for endocrine disrupting effects of chemicals, paying particular attention to endocrine effects. To achieve this goal, the EPA has established EDSTAC to investigate whether current toxicology testing methods are sufficient to determine endocrine disrupting effects.

(プラスチックにおける添加剤およびモノマーの使用)
多くのシクロヘキサン、シクロヘキセン、ベンゼン、トリアジン、および他のヘキサ環構造は、プラスチックおよび他のポリマー(例えば、シリコーン、ゴム、など)を作製したり、食品を加工(例えば、加熱)したり、または紙を製造するのに使用される条件下でかなり容易に変換される。さらに、プラスチックおよび他のポリマーを作製したり、食品を加工したり、または紙を製造するのに使用される条件下で、ヒドロキシル基、塩化基、臭化基、窒化基および他の基をヘキサン環、ヘキセン環および/またはベンゼン環に付加することはそれほど困難ではない。すなわち、外因性(生体異物)内分泌撹乱化学物質において、ヘキサ環におけるC=C、ヒドロキシル基、ケト基、および他の基(例えば、塩化基、臭化基、など)の数および位置は、極めて少量の適切な触媒が存在し、および/またはヘキサまたはペンタ環構造が加熱されるかまたはそうでなければ、例えば、UV光によってエネルギーが与えられればかなり容易に変換される。上記のような条件下に生成される、極めて低い濃度のそのような夾雑物質は、劇的な有害生物学的効果を有することがある。なぜなら、多くの細胞は、天然(内因性)または外因性(生体異物)の物質と極めて低い濃度(10-6〜10-13MのEC50sまたはIC50s)で相互作用してエストロゲン受容体を活性化(または阻止)する結合部位を有する性ホルモン受容体を含むからである。
(Use of additives and monomers in plastics)
Many cyclohexane, cyclohexene, benzene, triazine, and other hexa ring structures make plastics and other polymers (eg, silicone, rubber, etc.), process food (eg, heat), or paper Is quite easily converted under the conditions used to produce In addition, hydroxyl, chloride, bromide, nitride and other groups can be hexanes under conditions used to make plastics and other polymers, process foods, or make paper. It is not so difficult to add to the ring, hexene ring and / or benzene ring. That is, in exogenous (xenobiotic) endocrine disrupting chemicals, the number and position of C═C, hydroxyl group, keto group, and other groups (eg, chloride group, bromide group, etc.) in the hexa ring are extremely high. A small amount of a suitable catalyst is present and / or the hexa or penta ring structure is heated or otherwise converted fairly easily if energized, for example, by UV light. Very low concentrations of such contaminants produced under the conditions as described above can have dramatic toxicological effects. This is because many cells interact with natural (endogenous) or exogenous (xenobiotic) substances at very low concentrations (10 −6 to 10 −13 M EC50s or IC50s) to activate estrogen receptors. This is because it includes a sex hormone receptor having a binding site to (or block).

プラスチックおよび他のポリマー製品は、特定のモノマーを、より少量の酸化防止剤、可塑剤、スリップ剤、清澄剤、熱安定剤、光安定剤、着色剤などの種々の添加剤を用いて重合することによって作製される。モノマーおよび種々の添加剤の正確な濃度は、プラスチック(または、シリコーン、ゴム、など)組成(formulation)と呼ばれ、通常は所有者(proprietary)の情報資料である。典型的には、モノマーおよび添加剤は、いくつかの大化学企業によって作製され、製造者に販売される。製造者は、所有者の製法を使用して製品を作製する。   Plastics and other polymer products polymerize certain monomers with various additives such as smaller amounts of antioxidants, plasticizers, slip agents, fining agents, heat stabilizers, light stabilizers, colorants, etc. It is produced by. The exact concentration of monomers and various additives is called plastic (or silicone, rubber, etc.) formulation and is usually proprietary informational material. Typically, monomers and additives are made by several large chemical companies and sold to manufacturers. The manufacturer creates the product using the owner's recipe.

許容(acceptable)ポリマー系製品を信頼性よく製造するためには、そのような製品を製造するのに使用されるすべての化学物質がエストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、抗アンドロゲン作用および他のホルモンを有さず、製造工程または通常の製品使用中にそのようなホルモン作用を生じてはいけない。以下の頁では、プラスチックポリマーをすべてのポリマー系製品のための一般問題および方法(procedure)の具体例として用いる。   In order to reliably produce acceptable polymer-based products, all chemicals used to produce such products are estrogenic, anti-estrogenic, androgenic, anti-androgenic and other It has no hormones and must not cause such hormonal effects during the manufacturing process or normal product use. In the following pages, plastic polymers are used as examples of general problems and procedures for all polymer-based products.

(現在入手可能なポリマー製品によって生じる有害な生物学的結果)
ホルモン作用(最も一般的には、エストロゲン作用)を有する上記のような化学物質は、ベビー製品、食品用容器、電子レンジ使用可能製品などを作製するために使用されるプラスチックおよび他のポリマー製品から容易に溶け出す。プラスチック製品が至る所で使用されることを考慮すると、エストロゲン作用および他のホルモン作用を有するモノマーおよび添加剤が通常の日常使用においてプラスチックから溶け出すことは、胎児期に始まり、思春期を経て、大人へとなる発達過程においてヒトの健康に有害なホルモン効果をほぼ確実に与える。ホルモン活性的な化学物質およびホルモン作用の変化は、成体生物よりも発達中の生物にはるかに劇的な効果をもたらすことが多い。例えば、最近のデータでは、ヒトの臍帯におけるビスフェノールAのレベルは、0.2〜2μg/kgであり、缶の内張りから乳児が食べる野菜製品へ溶け出したり、プラスチック哺乳ビンから溶け出すと報告されたビスフェノールAのレベルと一致する。すなわち、典型的には、7kgの乳児が哺乳ビンから5ppbのビスフェノールAを含む700mlの調合乳を毎日摂取する場合、一日の量は0.5μg/kg/日であるが、カタツムリ、魚、カエル、およびげっ歯類では、0.5〜2μg/kg/日で有害な発達変化が報告されている。ビスフェノールAの有害な発達効果を直接調査するための無作為化試験をヒトの乳児に対して行うことはこれからもおそらくありえないが、そのような有害な効果はヒトにおいても引き起こされる可能性がある。なぜなら、基本的な内分泌のメカニズムは、げっ歯類とヒトにおいて顕著に違わないからである。
(Hazardous biological consequences caused by currently available polymer products)
Chemicals such as those mentioned above that have hormonal effects (most commonly estrogenic effects) are derived from plastics and other polymer products used to make baby products, food containers, microwaveable products, etc. Easily melts out. Considering that plastic products are used everywhere, estrogenic and other hormonal monomers and additives begin to dissolve in plastics in normal daily use, beginning in the fetal period, through puberty, It almost certainly gives hormonal effects that are detrimental to human health during the development process of adulthood. Hormonally active chemicals and changes in hormonal action often have a much more dramatic effect on developing organisms than adult organisms. For example, recent data have reported that the level of bisphenol A in human umbilical cords is 0.2-2 μg / kg, and it dissolves from can linings into vegetable products eaten by infants and from plastic baby bottles. Consistent with the level of bisphenol A. That is, typically, if a 7 kg infant takes 700 ml of milk formula containing 5 ppb bisphenol A from a baby bottle daily, the daily dose is 0.5 μg / kg / day, but snails, fish, In frogs and rodents, deleterious developmental changes have been reported at 0.5-2 μg / kg / day. Although randomized trials to investigate directly the harmful developmental effects of bisphenol A are unlikely in human infants, such harmful effects can also be caused in humans. This is because the basic endocrine mechanism is not significantly different between rodents and humans.

(プラスチックモノマーおよび添加剤の説明)
プラスチックは、炭素と酸素、水素、窒素、ならびに他の有機元素および無機元素との組み合わせのすべてまたはその一部からなる材料の、大きいかつ多様な一グループのうちのいずれか1つである。これらの元素を組み合わせて大きな分子量を有する物質を作製する。この物質は、最終状態が固体である場合でも、加工の途中のある段階では液体にされ、それゆえ、通常熱および/または圧力を加えることにより、種々の形状に形成され得る。プラスチック製品は、現代生活の考えられるおよそあらゆる場面において見られる。
(Description of plastic monomers and additives)
Plastic is any one of a large and diverse group of materials consisting of all or part of a combination of carbon and oxygen, hydrogen, nitrogen, and other organic and inorganic elements. A substance having a large molecular weight is produced by combining these elements. Even when the final state is solid, this material is made liquid at some stage during processing and can therefore be formed into various shapes, usually by applying heat and / or pressure. Plastic products are found in almost every conceivable scene of modern life.

プラスチックはモノマーから作製される。モノマーは、典型的には熱、圧力を加えること、及び触媒に促進されることにより、ポリマーに合成される。プラスチックの作製に用いられる最も一般的なモノマーを表P−1に示す。また、表P−1は、そのようなプラスチックの米国市場における大体の使用を示す。包装、機器、および輸送におけるポリマー依存の国内市場によって、米国は世界で最も大きなプラスチック市場を有する。1996年の米国におけるプラスチック生産高は、870億ポンドであり、2000年には1250億ポンドを超え、2005には2000億ポンドを超えた。現在、5〜10程度の化学製造業者がプラスチックモノマー全体の95%以上および世界中で一般に使用される添加剤のほとんどを合成している。したがって、彼らは現在使用中の組成物に大きな投資をしている。   Plastic is made from monomers. Monomers are typically synthesized into polymers by applying heat, pressure, and being promoted by a catalyst. The most common monomers used to make plastics are shown in Table P-1. Table P-1 also shows the general use of such plastics in the US market. With a polymer-dependent domestic market for packaging, equipment, and transportation, the United States has the largest plastic market in the world. In 1996, plastic output in the United States was 87 billion pounds, exceeding 125 billion pounds in 2000 and exceeding 200 billion pounds in 2005. Currently, about 5-10 chemical manufacturers synthesize more than 95% of the total plastic monomers and most of the commonly used additives worldwide. Therefore, they are investing heavily in the compositions currently in use.

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ポリエチレンは、現在でも大量に製造されるプラスチックである(2000年には市場の25%、2005年には20%)。なぜなら、その多様なフォームは、合成が安価であり、かつ/または多様な性質を有するからである。低密度ポリエチレン(LDPE)および直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)は、年間総ポリエチレン生産高のおよそ半分を占め、その生産高のほとんどは、インフレーションフィルム材料および押出フィルム材料となる。このフィルム生産高のかなりの部分は、食品を包むために使用される。残りの半分は、高密度ポリエチレン(HDPE)であり、フィルム、プラスチックボトル、およびプラスチックパイプに使用されるものがほとんどであり、食品または飲料水のいずれかとの接触を伴う使用である。ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、およびポリカーボネートの使用も同様に施されている。例えば、現在、炭酸飲料用の多くのプラスチック容器は、ポリエチレンテレフタラート(PET)から作られており、これは、二酸化炭素が容器から抜け出す(migration)ことを非常によく防ぐ材料である。ビスフェノールAは、PCs、エポキシ、フェノキシ、およびポリスルホンポリマー(表P−1)などの様々なプラスチックを合成するのに使用されるモノマーであり、そのポリマーが水にさらされると、かなりの量で放出される(特に加熱される場合)。現在、有害なエストロゲン作用を有するビスフェノールAから合成されるPCプラスチックは、食品および飲料容器、哺乳ビン、ベビー用玩具、電子レンジ使用可能容器、および医療用品に非常に一般的に使用されている。なぜなら、ポリカーボネートプラスチックは、優れた衝撃強さ、靱性、耐熱性、光学的透明度(optical clarity)および製造の容易さを示しているからである。1996年以来、ポリカーボネート生産高は、急速に上昇し、2000年には15%、2005年には約30%の市場シェアに達した。現在、ビスフェノールAは、米国で製造される上位50の化学物質の一つである。   Polyethylene is still a plastic produced in large quantities (25% of the market in 2000 and 20% in 2005). This is because the various foams are cheap to synthesize and / or have various properties. Low density polyethylene (LDPE) and linear low density polyethylene (LLDPE) account for approximately half of total annual polyethylene production, most of which is in blown film and extruded film materials. A significant portion of this film production is used to wrap food. The other half is high density polyethylene (HDPE), most of which is used for films, plastic bottles, and plastic pipes, with use involving contact with either food or drinking water. The use of polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, and polycarbonate is similarly applied. For example, many plastic containers for carbonated beverages are now made from polyethylene terephthalate (PET), a material that very well prevents carbon dioxide from escaping from the container. Bisphenol A is a monomer used to synthesize various plastics, such as PCs, epoxies, phenoxy, and polysulfone polymers (Table P-1), and is released in significant amounts when the polymers are exposed to water. (Especially when heated). Currently, PC plastics synthesized from bisphenol A, which has harmful estrogenic effects, are very commonly used in food and beverage containers, baby bottles, baby toys, microwaveable containers, and medical supplies. This is because polycarbonate plastics exhibit excellent impact strength, toughness, heat resistance, optical clarity and ease of manufacture. Since 1996, polycarbonate production has risen rapidly, reaching a market share of 15% in 2000 and about 30% in 2005. Currently, bisphenol A is one of the top 50 chemicals produced in the United States.

様々なプラスチックの作製に使用されるモノマーは、有害なエストロゲン作用(例えば、ビスフェノールA、テレフタル酸)および/または他の毒性効果(例えば、塩化ビニル)を呈することが多い。ここで、たぶん本来的におよび/または加熱、UV照射または他のストレス後にホルモン作用を有する又は有しないはずのモノマーを記述する。なぜなら、重合工程は、通常完全ではないので、重合されなかったエストロゲン作用を有するモノマーがプラスチックから抜け出し、ヒトおよび他の種において有害なエストロゲン効果、アンドロゲン効果、他のホルモン効果、毒性効果または発ガン効果を容易に引き起こし得るからである。ポリエチレンの分解物のエストロゲン作用についてこれまで体系的な調査はされていないが、本発明は、ポリエチレンポリマーおよびそのエチレンモノマーが既知のエストロゲン作用または他の有害な効果を全く有しないことを示している(provide)。さらに、その特性が、使用された重合工程に応じて、「硬くかつ柔軟(compliant)」から「柔らかくかつ柔軟」までに及ぶ、種種のポリエチレンフォームは非常に用途が広い。ポリプロピレンは、エストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、抗エストロゲン作用、および他のホルモン作用を有しないはずのもう1つの一般的なモノマーである。すべての添加剤がエストロゲン作用および他のホルモン作用を有しない場合、本発明の提示に従ってポリプロピレンから作製されるプラスチックも、たぶん同様にエストロゲン作用および他のホルモン作用を有しないはずである。   Monomers used in making various plastics often exhibit deleterious estrogenic effects (eg, bisphenol A, terephthalic acid) and / or other toxic effects (eg, vinyl chloride). Here, monomers are described that probably have and / or should not have hormonal action after and / or after heating, UV irradiation or other stresses. Because the polymerization process is usually not complete, unpolymerized monomers with estrogenic action escape from the plastic, causing harmful estrogenic, androgenic, other hormonal, toxic or carcinogenic effects in humans and other species. This is because the effect can be easily caused. Although there has been no systematic investigation so far on the estrogenic effects of polyethylene degradation products, the present invention shows that the polyethylene polymer and its ethylene monomer have no known estrogenic or other harmful effects. (Provide). Furthermore, various polyethylene foams, whose properties range from “hard and compliant” to “soft and flexible”, depending on the polymerization process used, are very versatile. Polypropylene is another common monomer that should have no estrogenic, antiestrogenic, androgenic, antiestrogenic, and other hormonal effects. If all the additives do not have estrogenic and other hormonal effects, plastics made from polypropylene according to the present invention will probably not have estrogenic and other hormonal effects as well.

エストロゲン作用および他のホルモン作用を有しないはずのモノマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(デカメチレンカルボキシアミド)(poly(decamethylene carboxamine))、ポリ(ヘキサメチレンアジポアミド)(poly(hexamethylene adipamide))、ポリ(ヘキサメチレンセバクアミド)(poly(hexamethylene sebacamide))、ポリ(ノナメチレン尿素)(poly(nonamethylene urea))、ポリカプロラクタム、ポリ(ブチレングリコール)、ポリ(エピクロロヒドリン)、ポリ(エピクロロヒドリンエチレンオキシド)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリホルムアルデヒド(発ガン物質および毒性効果)、ニトロソゴム(nitroso rubber)、ポリ(テトラメチレンオキシド)、ポリイミン、ほとんどの無機ポリマー、ポリ尿素ホルムアルデヒド(polyurea-formaldehyde)(許容されない発ガン物質および毒性効果を有する可能性あり)、多糖類、ポリウレタン、ほとんどのポリビニルおよびポリオレフィン化合物、ポリアセチレン、および環状構造を有しない短い炭素鎖から作製されるほとんどのポリ酸を含む。   Monomers that should not have estrogenic and other hormonal effects are polyethylene, polypropylene, poly (decamethylene carboxamine), poly (hexamethylene adipamide), Poly (hexamethylene sebacamide), poly (nonamethylene urea), polycaprolactam, poly (butylene glycol), poly (epichlorohydrin), poly (epichloro) Hydrin ethylene oxide), poly (ethylene oxide), polyformaldehyde (carcinogens and toxic effects), nitroso rubber, poly (tetramethylene oxide), polyimine, most inorganic polymers, polyurea-formaldehyde (polyurea-formaldehyde) ( Tolerance Not possibly have carcinogen and toxic effects), including polysaccharides, polyurethanes, most polyvinyl and polyolefin compounds, polyacetylene, and most polyacid made from short carbon chains having no cyclic structure.

(添加剤)
添加剤は、プラスチックを合成した後に導入してその性質を強化する化学物質である。例えば、酸化防止剤は、酸素による分解を防止または少なくとも最小限に抑えることによってポリエチレンおよび他のプラスチックの使用可能な寿命を延ばすために付加される。ポリマーが酸素を吸収すると、分子鎖が破壊され(鎖の切断)、その結果、変色、表面光沢の喪失、表面の割れ、および引っ張り強さの低下などの他の望ましくない効果が生じる。さらに、プラスチックは、典型的には、その分子量、延性、および強さの熱酸化劣化(thermo-oxidative degradation)を生じ得る150℃を超える温度で有用な形状に加工される。表P−2に、いくつかの一般的な酸化防止剤を列挙する。おそらく有機亜リン酸塩(organo-phosphites)およびチオエーテルを除いて、これらの酸化防止剤のほとんどすべては、予測されるようなエストロゲン効果、発ガン効果または他の毒性効果を有する。食品との接触使用に適切であると考えられる、最も古くかつ最も一般的な酸化防止剤は、ヒンダードフェノールとして知られる材料の種類に属する。
(Additive)
Additives are chemicals that are introduced after the plastic is synthesized to enhance its properties. For example, antioxidants are added to extend the usable life of polyethylene and other plastics by preventing or at least minimizing degradation by oxygen. As the polymer absorbs oxygen, molecular chains are broken (chain scission), resulting in other undesirable effects such as discoloration, loss of surface gloss, surface cracking, and reduced tensile strength. In addition, plastics are typically processed into useful shapes at temperatures in excess of 150 ° C. that can cause thermo-oxidative degradation of their molecular weight, ductility, and strength. Table P-2 lists some common antioxidants. Nearly all of these antioxidants, except possibly organophosphites and thioethers, have estrogenic, carcinogenic or other toxic effects as expected. The oldest and most common antioxidants that are considered suitable for food contact use belong to a class of materials known as hindered phenols.

酸化防止剤として使用されるヒンダードフェノールのうち最も普及しているのは、BHTである(表P−2)。1949年以来、BHTは、プラスチックの他にも、食用脂、油および脂肪含有食品ならびに化粧品中に酸化防止食品添加物として広く使用されてきた。これは大きくは、非常に安価であり、毒性がないとみなされるからである。BHTは、酸化作用に関係するフリーラジカルを捉え、還元することによって機能する。しかし、BHTは、本明細書中に記載の方法を利用すれば予測されるように、エストロゲン作用を有する。また、BHTは、他の毒性作用を有すると報告されてきた。したがって、BHTは、そのエストロゲン作用および非常に高い易動度のために、プラスチックにおいてはほぼ確実に酸化防止剤として適当でない。現在市場におけるほとんどの酸化防止剤は、本来の調合(formula)においてエストロゲン作用または他のホルモン作用を有しているか、または、本明細書中で予測されているようなホルモン作用を有する化学物質に容易に変換する。   Among the hindered phenols used as antioxidants, BHT is most popular (Table P-2). Since 1949, BHT has been widely used as an antioxidant food additive in edible fats, oils and fat-containing foods and cosmetics in addition to plastics. This is largely because it is considered very inexpensive and non-toxic. BHT functions by capturing and reducing free radicals related to oxidation. However, BHT has an estrogenic effect, as expected using the methods described herein. BHT has also been reported to have other toxic effects. Thus, BHT is almost certainly not suitable as an antioxidant in plastics due to its estrogenic action and very high mobility. Most antioxidants on the market today have estrogenic or other hormonal effects in their original formula, or hormonal chemicals as predicted herein. Convert easily.

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材料およびその好適な用途に応じて、酸化防止剤以外の添加剤も使用されることが多い。例えば、表P−3に示すような、クロム酸鉛、モリブデン酸鉛、スルフタレンジ鉛、酸化クロム、アンモニウム鉄、フェロシアン化物、カーボンブラック、フタロブルースなどを含む種々の顔料がポリエチレンおよび他のポリマーを着色するために使用される。これらの顔料の多くは、本明細書中において予測されるようなエストロゲン作用を有し、または他の毒性効果を有する。他の種類の添加剤は、可塑剤および表P−4に示すような安定剤を含む。可塑剤をポリマーに付加すると柔軟性のあるプラスチック製品が製造される。例えば、PVC化合物に用いる最も普及している可塑剤は、おそらくフタル酸のエステル(esters of phthalic acid)であり、そのすべてが本明細書中において予測されるようにエストロゲン作用を有し、かつ大抵プラスチックの重量の4〜8%という高い濃度を有する。ほとんどの可塑剤は、周囲条件において非常に易動性が高く、かつPVCからなる子供向けの製品に一般的に使用されるので、身の回りの物の「味をみる」子供たちは、かなりの量のこれらの化合物を摂取することが多い。ポリエチレンは、通常かなり柔軟性が高いので、可塑剤は通常付加されない。他方、安定剤は、電磁輻射(例えば、熱、光など)に起因するポリエチレンおよび他のポリマーのダメージを抑制または低減する。PVCに用いる熱安定剤は、バリウム−カドミウムセッケン、有機スズ系化合物、鉛化合物、およびカドミウム−亜鉛セッケンを含む。鉛およびカドミウムを含有する添加剤は、明らかに毒性を有する。ベンゾチアゾールおよびベンゾフェノンなどの最も一般的なポリエチレン用のUV安定剤の多くは、本明細書中において予測されるようにエストロゲン作用を有し、かなり低い分子量を有する。そのような低分子量(≦1000ダルトン)安定剤は、ポリエチレン、ポリプロピレン、および他のポリマープラスチックに常用的に付加され、プラスチックから環境へ拡散によって抜け出すほどの十分な易動性を有する。   Additives other than antioxidants are often used depending on the material and its preferred application. For example, as shown in Table P-3, various pigments including lead chromate, lead molybdate, sulfadiene lead, chromium oxide, ammonium iron, ferrocyanide, carbon black, phthalo blues, etc. are polyethylene and other polymers. Used for coloring. Many of these pigments have estrogenic effects as expected herein or have other toxic effects. Other types of additives include plasticizers and stabilizers as shown in Table P-4. Adding a plasticizer to the polymer produces a flexible plastic product. For example, the most prevalent plasticizers used in PVC compounds are probably esters of phthalic acid, all of which have estrogenic effects as expected herein, and are often It has a high concentration of 4-8% of the weight of the plastic. Most plasticizers are very mobile at ambient conditions and are commonly used in children's products made of PVC, so children who "taste" the things around them have a significant amount Often take these compounds. Polyethylene is usually quite flexible so plasticizers are not usually added. On the other hand, stabilizers suppress or reduce damage to polyethylene and other polymers due to electromagnetic radiation (eg, heat, light, etc.). Thermal stabilizers used for PVC include barium-cadmium soap, organotin compounds, lead compounds, and cadmium-zinc soap. Additives containing lead and cadmium are clearly toxic. Many of the most common UV stabilizers for polyethylene, such as benzothiazole and benzophenone, have estrogenic effects and have a much lower molecular weight as expected herein. Such low molecular weight (≦ 1000 dalton) stabilizers are routinely added to polyethylene, polypropylene, and other polymeric plastics and are sufficiently mobile to escape from the plastics by diffusion into the environment.

(プラスチックの連邦規制)
連邦規制および商業的懸念により、発ガン効果または他の致死毒性効果を有するほとんどのモノマーまたは添加剤(表P−2〜4)は、ヒトが日常的に接するプラスチックや食品に接触するプラスチックにおいては見られない。FDAは、化学物質(モノマーおよび添加剤)がプラスチックおよび他の製品から抜け出す問題をかなり前から認識しており、食品に接触するプラスチックにおける酸化防止剤および他の作用剤を厳しく規制してきた。FDAは、そのような添加剤の発ガン性および他の急性毒性効果について試験するよう要求してきた。スズ系セッケンなどのより毒性の低い安定剤は、食品に接触する場合でもFDAによって認可されるが、より安価でも毒性のある安定剤(バリウム、カドミウム、および鉛化合物)は、電子部品のような食品に接触しない他の用途における使用に対して認可される。発ガン性または他のタイプの毒性に対するFDA規制と異なり、FDAは、食品に接触するモノマー、ポリマー、または添加剤に対してエストロゲン作用または他のホルモン作用の許容レベルを定める規制を出していない。
(Federal regulation of plastics)
Due to federal regulations and commercial concerns, most monomers or additives that have carcinogenic or other lethal toxic effects (Tables P-2-4) are used in plastics that are routinely contacted by humans and in foods that are in contact with food. can not see. The FDA has long recognized the problem of chemicals (monomers and additives) escaping from plastics and other products and has severely regulated antioxidants and other agents in plastics that come into contact with food. The FDA has requested that such additives be tested for carcinogenicity and other acute toxic effects. Less toxic stabilizers such as tin-based soaps are approved by the FDA even when in contact with food, but cheaper and toxic stabilizers (barium, cadmium, and lead compounds), such as electronic components Approved for use in other applications that do not come into contact with food. Unlike the FDA regulations for carcinogenicity or other types of toxicity, the FDA does not issue regulations that define acceptable levels of estrogenic or other hormonal effects on food-contact monomers, polymers, or additives.

(食品添加物)
食品品質保護法は、化学物質の内分泌撹乱作用(エストロゲン作用など)について試験し、規制するよう要求する。ヒトの健康に対してより影響の少ないより安全なプラスチックが現在のように求められ、最終的に規制されるようになったのは、プラスチックの医学的に許容されない内分泌撹乱作用についての十分に立証された科学的事実が社会的に注目されたからである。
(Food additive)
The Food Quality Protection Act requires that chemicals be tested and regulated for endocrine disrupting effects (such as estrogenic effects). The need for safer plastics that have less impact on human health is now being sought and finally regulated because of the well-documented endocrine disrupting effects of plastics. This is because the scientific facts that were made attracted social attention.

現在、他の先進国における規制または消費者の関心が米国に影響を与えている。すなわち、いずれの米国連邦機関も正式な規制処置を取っていないが、市場および社会の懸念に応じて大きく変化したいくつかの米国製品がある。1つの例として、欧州連合国は、最近3歳未満の子供用玩具にフタラートおよびPVCプラスチックを使用することを禁止した。その結果、欧州におけるプラスチック哺乳ビンまたは輪形おしゃぶりは、もはやフタラートを含まない。また、日本および米国では、化学物質の製造者ではなく、社会や小売店(例えば、トイザらスおよびベビーザらス)がフタラートおよびPVCの健康に対する有害な効果を懸念しているので、多くのベビー製品はもはやPVCから作られていない。2つ目の例として、日本では、最近、多くのポリカーボネート製品(例えば、哺乳ビンおよび皿)の使用が劇的に減った。これは、これらのポリカーボネートが、ヒトの生殖機能および多くの他の生理系に有害な効果を与える可能性のあるエストロゲン作用を有する、ビスフェノールAを放出することが社会的に知られるようになったからである。しかし、フタラートまたはビスフェノールAを代替するほとんどすべての添加剤は、エストロゲン作用を有し、多くの場合、その作用は、置き換えられたフタラートまたはビスフェノールAよりも高い。さらに、欧州、日本および米国において、ヒト(乳児を含む)が使用する、食品に接触する多くの他の製品は、フタラートを含有する。   Currently, regulations in other developed countries or consumer interests are affecting the United States. That is, although no US federal agency has taken formal regulatory action, there are several US products that have changed significantly in response to market and social concerns. As one example, the European Union recently banned the use of phthalates and PVC plastics in children's toys under the age of three. As a result, plastic baby bottles or annular pacifiers in Europe no longer contain phthalates. In addition, in Japan and the United States, many baby products are not concerned with the harmful effects of phthalate and PVC on the health of phthalates and PVC, not by chemical manufacturers but by society and retail stores (eg Toys Us and Baby Us Us). No longer made from PVC. As a second example, the use of many polycarbonate products (eg, baby bottles and dishes) has recently decreased dramatically in Japan. This is because it has become socially known that these polycarbonates release bisphenol A, which has an estrogenic action that can have deleterious effects on human reproductive function and many other physiological systems. It is. However, almost all additives that replace phthalate or bisphenol A have an estrogenic effect, and in many cases the effect is higher than the substituted phthalate or bisphenol A. In addition, many other food-contact products used by humans (including infants) in Europe, Japan and the United States contain phthalates.

2,800を超える異なる食品添加物が製品の鮮度および品質を維持し、物理、化学および生物学的な劣化を遅らせることに役立つように日常的に使用される。表A−1は、いくつかの一般に使用される食品添加物およびそれらが目的とする機能を列挙する。酸化防止剤は、最も重要かつ最も広く使用される食品添加物の一つである。食品酸化防止剤は、その機能に基づいて、一次酸化防止剤(単独で使用しても酸化を防止する)、相乗剤、または二次酸化防止剤(一次酸化防止剤の作用を維持または強化する化合物)として分類される。一次酸化防止剤は、食品マトリクス内における酸化−還元電位、化学的分解の程度、物理的損失、および溶解性などの多くの因子によって食品系において、様々な程度の効力を有する。異なる酸化防止剤を混合すると、酸化に対する保護がよりよくなることが多い。これは、相乗作用が最も反応性の高い酸化防止剤を再生するという理由による場合もある。   More than 2,800 different food additives are routinely used to help maintain product freshness and quality and delay physical, chemical and biological degradation. Table A-1 lists some commonly used food additives and their intended function. Antioxidants are one of the most important and most widely used food additives. Food antioxidants are based on their function, primary antioxidants (which prevent oxidation when used alone), synergists, or secondary antioxidants (maintain or enhance the action of primary antioxidants) Compound). Primary antioxidants have varying degrees of efficacy in food systems due to many factors such as oxidation-reduction potential, degree of chemical degradation, physical loss, and solubility within the food matrix. Mixing different antioxidants often provides better protection against oxidation. This may be because the synergistic action regenerates the most reactive antioxidant.

表A−2は、12種の一般的な酸化防止剤を列挙する。いくつか(BHA、BHT、トコフェロール、TBHQ、ガラート、THBP、#1〜6)は、最も一般に使用される酸化防止剤である。他(#7〜12)は、植物から単離された「天然」酸化防止剤であるが、現在、食品の製造における使用はそれほど一般的でない。ほとんどの合成または天然酸化防止剤は、フェノール環、または本明細書中に記載のプロセスによって様々な一般物質(水、食卓塩)の存在下で加熱される場合にフェノール環または塩化環に変換され得るベンゼン環を含有する。一部のこれらの天然酸化防止剤、カルノシン(#11)、グリシルリジン酸(#12)は、しばしばERsと相互作用するベンゼンフェノール環を有しない。   Table A-2 lists 12 common antioxidants. Some (BHA, BHT, tocopherol, TBHQ, gallate, THBP, # 1-6) are the most commonly used antioxidants. Others (# 7-12) are “natural” antioxidants isolated from plants, but are currently less common for use in food production. Most synthetic or natural antioxidants are converted to phenolic rings or chloride rings when heated in the presence of various common substances (water, table salt) by the phenolic ring or the process described herein. Contains the resulting benzene ring. Some of these natural antioxidants, carnosine (# 11), glycyrrhizic acid (# 12) often do not have a benzenephenol ring that interacts with ERs.

エストロゲン作用(および、おそらくは、アンドロゲン作用および他のホルモン作用)を有する食品酸化防止剤および他の食品添加物は、それらが至る所で使用されていることを考えると、ほぼ確実に有害なホルモン効果を、特に、胎生期中および思春期中も続いて、ヒトに与える。食品添加物について直接比較できるデータはまだないが、プラスチックについての最近のデータは、ヒトの臍帯中のビスフェノールAのレベルが0.2〜2μg/kgであることを示している。このレベルは、食品におけるBHAおよびBHTのレベルと同様に、缶の内張りから野菜製品へ溶け出したり、プラスチック哺乳ビンから溶け出すとの報告のあるビスフェノールAのレベルと一致する。BHA、BHT、およびビスフェノールAは、同様の−4〜−5のRBAsを有する。すなわち、典型的には、7kgの乳児が哺乳ビンから溶け出した5ppbのビスフェノールAを含有する700mlの調合乳を毎日摂取する場合、一日当たりの量は0.5μg/kg/日になる。カタツムリ、魚、カエル、およびげっ歯類では、0.5〜2μg/kg/日のビスフェノールAで発達変化が報告されているので、これは憂慮すべき値である。   Food antioxidants and other food additives that have estrogenic effects (and possibly androgenic and other hormonal effects) are almost certainly harmful hormonal effects given that they are used everywhere Are given to humans, especially during the embryonic and puberty periods. Although there is still no data that can be directly compared for food additives, recent data on plastic indicates that the level of bisphenol A in human umbilical cord is 0.2-2 μg / kg. This level is consistent with the level of bisphenol A reported to dissolve from can linings into vegetable products and from plastic baby bottles, similar to the levels of BHA and BHT in foods. BHA, BHT, and bisphenol A have similar -4 to -5 RBAs. That is, typically, if a 7 kg infant takes 700 ml of formula containing 5 ppb bisphenol A dissolved from a baby bottle daily, the daily dose will be 0.5 μg / kg / day. In snails, fish, frogs, and rodents, this is an alarming value since developmental changes have been reported at 0.5-2 μg / kg / day of bisphenol A.

食品酸化防止剤のエストロゲン作用、アンドロゲン作用または他のホルモン作用は、FDAおよびその他によってもまだ調査されていないが、多くの食品酸化防止剤は、フェノール環を含むので、エストロゲン作用を呈すると予想される。多くのエストロゲン化学物質は、ピコモル〜ナノモルレベルで効果を有し、酸化防止剤は、ミクロモル〜ミリモル濃度(1000倍大きい、表A−2を参照)で食品に付加されることが多い。よって、そのようなエストロゲン酸化防止剤は、特に発達中の胎児にとって、重大な健康危害となりうる。表A−2の12種の酸化防止剤のうち、酸化防止剤♯1〜4のBHA、BHT、トコフェロール、TBHQはヒンダードフェノールであり、♯5および6のプロピルガラート、THBPはフェノールである。また、♯7〜12のクルクミン、カテキン、セサミン、セサモリン、カルノシン、グリシルリジン酸は天然の酸化防止剤であり、このうちの♯7および8はフェノール環を含み、♯9および10はベンゼン環を含み、♯11および12はベンゼン環およびフェノール環のいずれも含まない(しかしOH基を含む)。表A−2は、これら12種の酸化防止剤についての考察に基づいてエストロゲン作用/アンドロゲン作用(あり、なし)の予測を示す。カルノシンおよびグリシルリジン酸だけがヘキサ炭素環を含まない。よって、エストロゲン作用/アンドロゲン作用を有すると予想されないし、調理条件下ではエストロゲン作用/アンドロゲン作用を有する化学物質に容易に変換するとも予想されない。フェノール環を欠く別の許容される食品添加物は、エトキシキンであろう。しかし、エトキシキンは、重大な細胞毒性を有する。   Although the estrogenic, androgenic, or other hormonal effects of food antioxidants have not yet been investigated by FDA and others, many food antioxidants are expected to exhibit estrogenic effects because they contain a phenolic ring. The Many estrogen chemicals are effective at picomolar to nanomolar levels, and antioxidants are often added to foods at micromolar to millimolar concentrations (1000 times greater, see Table A-2). Thus, such estrogen antioxidants can be a significant health hazard, especially for the developing fetus. Of the twelve antioxidants in Table A-2, BHA, BHT, tocopherol and TBHQ of antioxidants # 1 to 4 are hindered phenols, propyl gallates of # 5 and 6 and THBP is phenol. . Curcumin, catechin, sesamin, sesamorin, carnosine and glycyrrhizic acid # 7-12 are natural antioxidants, of which # 7 and 8 contain a phenol ring, and # 9 and 10 contain a benzene ring. , # 11 and 12 do not contain either a benzene ring or a phenol ring (but contain an OH group). Table A-2 shows the prediction of estrogenic / androgenic effects (yes or no) based on considerations for these 12 antioxidants. Only carnosine and glycyrrhizic acid do not contain a hexacarbocycle. Therefore, it is not expected to have an estrogenic / androgenic action, nor is it expected to easily convert to a chemical having an estrogenic / androgenic action under cooking conditions. Another acceptable food additive that lacks a phenolic ring would be ethoxyquin. However, ethoxyquin has significant cytotoxicity.

Figure 2009114417
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多くの植物が、果実(例えば、グレープおよびベリーの皮の赤または青)および野菜の色の原因となるフラボノイド類という酸化防止剤を含むことに留意すべきである。フラボノイドは、以下の、フラボン、イソフラボン、フラバン、フラバノン、フラバノール、フラバノノール(flavanolols)、アントシアニジン、カテキン(プロアントシアニジンを含む)、ロイコアントシアニジン(leukoanthocyanidins)、カルコン、ジヒドロカルコン(dihydrochalcones)、およびオーロンの12の基本的種類(ケミカルタイプ)が知られている。アントシアニジンおよび近い関係のフラボノイド(プロアントシアニジンを含む)類は、まとめてアントシアノサイド(anthocyanosides)類と呼ばれることもある。多くのフラボノイド酸化防止剤は、本発明によると、エストロゲン作用または他の性ホルモン作用を有すると予想され得る。すなわち、それらは、エストロゲン作用を有する化学物質の特徴の1つである、ヒドロキシルまたはC=O基を有するヘキサ環構造を有することが多い。そのようなフラボノイドは、フィトエストロゲン(phytoestrogens)と呼ばれるが、すべてのフィトエストロゲンがフラボノイドであるとは限らない。   It should be noted that many plants contain antioxidants called flavonoids that are responsible for the color of fruits (eg red and blue of grape and berry peel) and vegetables. Flavonoids include the following 12 flavones, isoflavones, flavans, flavanones, flavanols, flavanolols, anthocyanidins, catechins (including proanthocyanidins), leucoanthocyanidins, chalcones, dihydrochalcones, and aurones. Basic types (chemical types) are known. Anthocyanidins and closely related flavonoids (including proanthocyanidins) are sometimes collectively referred to as anthocyanosides. Many flavonoid antioxidants can be expected to have estrogenic or other sex hormone effects according to the present invention. That is, they often have a hexacyclic structure with hydroxyl or C = O groups, which is one of the characteristics of chemicals with estrogenic action. Such flavonoids are called phytoestrogens, but not all phytoestrogens are flavonoids.

レモン(外皮および白い中果皮)、および柑橘類果実の中央の白い芯は一般的に、特にフラボノイドが豊富である。ピーマンの白い中果皮も様々な色のベリーおよびグレープの皮と同様フラボノイドが豊富である。いくつかのハーブ(イチョウなど)は、それらのフラボノイドの作用を部分的目的として摂取される。   Lemon (husk and white mesocarp) and the white core in the middle of citrus fruits are generally rich in flavonoids in particular. Pepper's white mesocarp is rich in flavonoids as well as berry and grape skins of various colors. Some herbs (such as ginkgo biloba) are ingested partially for their flavonoid action.

(食品酸化防止剤の連邦規制)
何十年もの間、食品への添加剤は、発ガン性または他の致死毒性効果があるものについて連邦によって規制されてきた(連邦食品・医薬品・化粧品法(1936年)、食品添加物改正法(1958年)など)。酸化防止剤は、米国連邦規制基準の連邦食品・医薬品・化粧品法タイトル21にしたがって米国において規制される食品添加物である。食肉および家禽製品において、酸化防止剤は、食肉検査法および家禽検査法にしたがって規制される。これらの法の条項は、食品添加物については、適切な製造方法の条件下に安全に使用され得るように、以下の制限を含むように定められる。
(1)食品に付加される食品添加物の量は、目的とする物理、栄養または他の技術的効果を得るために必要とされる適量を超えない。
(2)食品の製造、加工または包装において使用した結果、食品の成分となる食品添加物の量は、適当な範囲でできるだけ減らす。
(3)食品添加物は、食品として適切な品質レベルのものであり、食品成分として調理し、取り扱う。
(Federal regulations for food antioxidants)
For decades, food additives have been regulated by the federal for carcinogenic or other lethal toxic effects (Federal Food, Drug and Cosmetic Act (1936) (1958)). Antioxidants are food additives that are regulated in the United States in accordance with Federal Food, Pharmaceutical and Cosmetic Act Title 21 of the US Federal Regulatory Standards. In meat and poultry products, antioxidants are regulated according to meat inspection methods and poultry inspection methods. The provisions of these laws are set forth to include the following restrictions for food additives so that they can be used safely under the conditions of appropriate manufacturing methods.
(1) The amount of food additive added to the food does not exceed the appropriate amount required to obtain the desired physical, nutritional or other technical effect.
(2) As a result of use in the production, processing or packaging of food, the amount of food additives that become ingredients of food is reduced as much as possible within an appropriate range.
(3) Food additives are of a quality level appropriate for food, and are cooked and handled as food ingredients.

FDAは、食品酸化防止剤が適切な製造工程にしたがって様々な特定レベルで付加され得ることを容認する。例えば、パルミチン酸アルコルビル(ascorbyl palmitate)および酢酸トコフェロールは、脂質可溶性酸化防止剤であり、トコフェロールは、乳児用調合乳においては脂質の0.002%、貝においては全脂質の0.03%が許容されている。他は、もっと高いレベルで許容されている(それらの分子量が大きいことを考慮)。例えば、グアヤク脂は、0.1%で許容されている。いくつかの相乗剤、例えば、クエン酸、酒石酸、およびチオジプロピオン酸(thiodiproprionic acid)については、制限が設定されていない。FDAは、酸化防止剤または他の食品添加物のエストロゲンまたは他のホルモン作用に関するレベルについてはまだ規制していない。   The FDA accepts that food antioxidants can be added at various specific levels according to the appropriate manufacturing process. For example, ascorbyl palmitate and tocopherol acetate are lipid-soluble antioxidants, and tocopherol allows 0.002% of lipids in infant formula and 0.03% of total lipids in shellfish. Has been. Others are tolerated at higher levels (considering their higher molecular weights). For example, guaiac fat is allowed at 0.1%. For some synergists, such as citric acid, tartaric acid, and thiodiproprionic acid, no limit is set. The FDA has not yet regulated the levels of antioxidants or other food additives related to estrogens or other hormonal effects.

(発明の要旨)
本発明は、一般に、プラスチック分野に関連し、より詳細には、内分泌撹乱化学物質を実質的に含まないプラスチック材料および食品添加物に関する。化学物質は、分子量が90〜1000ダルトンであり、五または六員炭素もしくは窒素環を有し、エストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体のリガンド結合部位との相互作用を防止する突起(protrusions)を有さず、および1以上の以下の性質を有する場合、内分泌撹乱作用がないことが意図されるプラスチックの製造に使用することは一般的には許容されない;
アンドロゲン作用について:DHT上の3−ケト基および17β−ヒドロキシル基に対応する2つのアンカーポイント;フルタミド(flutamide)およびフェニトロチオンにおいてニトロ基に隣接するようなトリフルオロメチル基およびメチル基;DHTの17β−OH基に対応する位置における水素結合アクセプターまたはドナー基;DHTにおける3−ケト基および17β−OH基に対応する水素結合基と静電相互作用基(electrostatic interaction group)の間の距離が10オングストローム。
エンドロゲン作用に対して:ヒドロキシル基、塩化基、または臭化基を有するベンゼン環;17β−エストラジオールの17α−OHを模倣するH−結合ドナー;化学物質の平面(planar)、かつ本質的に疎水性のいずれかの端部における2つの−OH基の間の間隔が9〜13Å;17α−エストラジオールの7αおよび11β立体構造を模倣する(mimicking)立体疎水性中心。
(Summary of the Invention)
The present invention relates generally to the plastics field, and more particularly to plastic materials and food additives that are substantially free of endocrine disrupting chemicals. The chemical has a molecular weight of 90-1000 daltons, has a 5- or 6-membered carbon or nitrogen ring, and has protrusions that prevent interaction with the ligand binding sites of the estrogen receptor and androgen receptor. And, in the case of having one or more of the following properties, is generally not permitted for use in the manufacture of plastics that are intended to be endocrine disrupting;
For androgenic action: two anchor points corresponding to 3-keto and 17β-hydroxyl groups on DHT; trifluoromethyl and methyl groups as adjacent to the nitro group in flutamide and fenitrothion; 17β- of DHT Hydrogen bond acceptor or donor group at the position corresponding to the OH group; the distance between the hydrogen bond group corresponding to the 3-keto group and the 17β-OH group in DHT and the electrostatic interaction group is 10 Å.
For endrogenic action: benzene ring with hydroxyl, chloride or bromide; H-bond donor that mimics 17α-OH of 17β-estradiol; chemical planar and essentially hydrophobic A stereohydrophobic center that mimics the 7α and 11β conformations of 17α-estradiol with a spacing between two —OH groups at either end of 9-13Å;

化学物質は、一般に、分子量が90〜1000ダルトンであり、かつ上記のアンドロゲン作用およびエンドロゲン作用についてのサブパラグラフに記載した性質のいずれも有さなければ、内分泌撹乱作用がないことが意図されるプラスチックの製造に使用することが許容される。   A chemical is generally a plastic that is intended to have no endocrine disrupting effects if it has a molecular weight of 90-1000 daltons and does not have any of the properties described in the subparagraphs for androgenic and endrogenic effects above. It is allowed to be used in the manufacture of

たとえ内分泌撹乱作用がないことが意図されるプラスチックの製造に使用することが許容されると判断された1000ダルトンより大きな分子量を有する化学物質でも、後で1以上の側鎖が失われた結果として分子量が低減し、上記に列挙した特性の1つ以上を有するなど、その性質が改変または変更される場合には、許容されなくなる可能性があることに留意すべきである。   Even if the chemical has a molecular weight greater than 1000 Daltons, which has been determined to be acceptable for use in the manufacture of plastics that are intended to have no endocrine disrupting effects, as a result of the loss of one or more side chains later It should be noted that if the property is altered or changed, such as having a reduced molecular weight and having one or more of the properties listed above, it may become unacceptable.

上記に列挙した許容特性を有し、エストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体に結合しない化学物質は、それらを所定のプラスチックまたは食品製品と結合させ、内分泌撹乱化学物質を実質的に含まない製品を作れるので、内分泌撹乱効果がないことが望ましい製品および用途に有用である。   Chemicals that have the acceptable properties listed above and do not bind to estrogen receptors or androgen receptors can be combined with certain plastics or food products to produce products that are substantially free of endocrine disrupting chemicals. Useful in products and applications where it is desirable to have no endocrine disrupting effects.

(発明の詳細な説明)
本発明は、内分泌撹乱作用を含まない材料におけるモノマーおよび添加剤の識別(identification)および使用に関する。本明細書中において「プラスチック」という用語を使用するが、本発明がモノマーまたは添加剤を用いて作られる他の材料または製品にも等しく適用可能であることが理解されるべきである。したがって、用語「シリコーン」、「ゴム」、および他の材料で、本明細書中において使用される場合の用語「プラスチック」を代用してもよい。
(Detailed description of the invention)
The present invention relates to the identification and use of monomers and additives in materials that do not contain endocrine disrupting effects. Although the term “plastic” is used herein, it should be understood that the present invention is equally applicable to other materials or products made with monomers or additives. Thus, the terms “silicone”, “rubber”, and other materials may be substituted for the term “plastic” as used herein.

本明細書中において記載される化学物質または製品の許容性(acceptability)または非許容性(unacceptability)は、エストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体を活性化または抑制する能力により定められる。エストロゲン受容体/アンドロゲン受容体を活性化しない(内分泌撹乱性がない)ための基準に合う許容可能な化学物質または製品でも、発ガン性、毒性、または他の有害な生物学的性質のために一般的使用が許容されない場合もある。逆に、エストロゲン作用、アンドロゲン作用、または他のホルモン作用のために許容されないと指定される化学物質または製品でも、他の有害な生物学的性質を有しないこともあり得る。エストロゲン受容体および/またはアンドロゲン受容体を活性化または抑制する能力は、感度の良い、確実で有効な、MCF−7細胞増殖アッセイなどの、インビボまたはインビボアッセイの結果によって定められる。   The acceptability or unacceptability of the chemicals or products described herein is defined by their ability to activate or inhibit estrogen receptors and androgen receptors. Acceptable chemicals or products that meet the criteria for not activating the estrogen receptor / androgen receptor (no endocrine disrupting properties), due to carcinogenicity, toxicity, or other harmful biological properties In some cases, general use is not allowed. Conversely, a chemical or product that is designated as unacceptable for estrogenic, androgenic, or other hormonal effects may not have other harmful biological properties. The ability to activate or inhibit the estrogen receptor and / or androgen receptor is determined by the results of an in vivo or in vivo assay, such as a sensitive, reliable and effective MCF-7 cell proliferation assay.

2つのタイプのエストロゲン受容体(ER−αおよびER−β)との結合親和性は、エストロゲンリガンドにより異なるが、内因性および外因性エストロゲン受容体のリガンドは、典型的には両方の受容体に結合する。2つのエストロゲン受容体タイプとも、エストロゲン活性化遺伝子のプロモータ領域の上流に位置するエストロゲン応答配列(estrogen response elements)を活性化する。エストロゲン作用または抗エストロゲン作用を有する化学物質は、核または核外受容体に結合することができる。   The binding affinity for the two types of estrogen receptors (ER-α and ER-β) depends on the estrogen ligand, but the ligands for endogenous and exogenous estrogen receptors are typically at both receptors. Join. Both estrogen receptor types activate estrogen response elements located upstream of the promoter region of the estrogen activation gene. Chemicals that have estrogenic or anti-estrogenic effects can bind to nuclear or extranuclear receptors.

化学物質のエストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体に結合する能力に影響する内因性および外因性化学物質の物理的および化学的性質は数多くある。例えば、化学物質の以下の性質は、その結合能力に影響する。
分子量 分子量90または160ダルトンは、それぞれおそらく生体異物がエストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体に結合するための最低限度である。他方、1000または800ダルトンは、それぞれおそらくエストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体に結合するための上限である。800〜1000ダルトンより大きな分子量を有する化合物は、より易動度が低く、最も重要なことに、ER−αもしくはER−βまたはアンドロゲン受容体に結合しない。すなわち、エストロゲン受容体の結合リガンドまたはアンドロゲン受容体の結合リガンドよりも著しく小さいか、または大きい化学物質は、エストロゲンまたはアンドロゲン受容体に結合しない。しかし、800〜1000ダルトンよりも大きな化学物質は、容易にはずされる部分を含む場合がある。そのような分解化学物質が以下に列挙する性質を有する場合、そのような分解製品は、エストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体に結合することができる。
ヘキサ−もしくはペンタ−炭素または窒素環構造の存在 化学物質は、ヘキサ−もしくはペンタ−炭素または窒素環構造を含まない場合、エストロゲン受容体のリガンドまたはアンドロゲン受容体のリガンドに結合しにくい。アンドロゲン環構造は、エストロゲン受容体結合に通常必要とされるほど厳密である必要はない。
疎水性 最適な対数分配係数(optimal log partition coefficient)(P)は、非ステロイド結合について4〜7である。
エストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体のリガンド結合部位との相互作用を防止する突起の欠如
There are many physical and chemical properties of endogenous and exogenous chemicals that affect the ability of a chemical to bind to estrogen or androgen receptors. For example, the following properties of a chemical substance affect its binding ability.
A molecular weight of 90 or 160 daltons is probably the minimum limit for xenobiotics to bind to estrogen or androgen receptors, respectively. On the other hand, 1000 or 800 Dalton is probably the upper limit for binding to estrogen receptor and androgen receptor, respectively. Compounds with molecular weights greater than 800-1000 daltons are less mobile and most importantly do not bind to ER-α or ER-β or the androgen receptor. That is, chemicals that are significantly smaller or larger than the estrogen receptor binding ligand or the androgen receptor binding ligand do not bind to the estrogen or androgen receptor. However, chemicals larger than 800-1000 daltons may contain parts that are easily removed. If such degradation chemicals have the properties listed below, such degradation products can bind to the estrogen receptor or the androgen receptor.
Existing chemicals with hexa- or penta-carbon or nitrogen ring structures are less likely to bind to estrogen receptor ligands and androgen receptor ligands if they do not contain hexa- or penta-carbon or nitrogen ring structures. The androgen ring structure need not be as strict as is normally required for estrogen receptor binding.
Hydrophobic optimal log partition coefficient (P) is 4-7 for non-steroidal bonds.
The lack of protrusions that prevent interactions with the ligand binding site of the estrogen receptor and androgen receptor.

アンドロゲン受容体結合について
DHT上の3−ケト基および17β−ヒドロキシル基に対応する2つのアンカーポイントの存在 これらのアンカーポイントを欠く化学物質は、アンドロゲン受容体によほど結合しにくい。
フルタミドおよびフェニトロチオンにおけるニトロ基に隣接するようなトリフルオロメチル基およびメチル基の存在 これらの基は、疎水性ポケットとの相互作用を誘導し、それによりアンドロゲン受容体結合を増加させることができる。
エストロゲン受容体またはアンドロゲン受容体のリガンド結合窪み(cavity)との相互作用を防止する突起の欠如。
DHTの17β−OH基に対応する位置における水素結合アクセプターまたはドナー基の存在。
アンドロゲン受容体アゴニストについて、DHTにおける3−ケト基および17β−OH基に対応する水素結合基と静電相互作用基との間の距離が10オングストローム。
アンドロゲン受容体アンタゴニストについて、3−ケト基および17β−OH基に対応する水素結合基と静電相互作用基との間の10Åよりも実質的に大きいか、またはそれ未満の距離。
About androgen receptor binding
Chemicals lacking these anchor points presence of two anchor points corresponding to the 3-keto group and 17β- hydroxyl groups on DHT is compelling not easily bonded to the androgen receptor.
Presence of trifluoromethyl and methyl groups, such as adjacent to the nitro group in flutamide and fenitrothion. These groups can induce interaction with the hydrophobic pocket, thereby increasing androgen receptor binding.
Lack of protrusions that prevent the interaction of the estrogen receptor or androgen receptor with the ligand binding cavity.
The presence of a hydrogen bond acceptor or donor group at a position corresponding to the 17β-OH group of DHT.
For androgen receptor agonists, the distance between the hydrogen bonding group corresponding to the 3-keto group and 17β-OH group in DHT and the electrostatic interaction group is 10 Å.
For androgen receptor antagonists, a distance substantially greater than or less than 10 の 間 between the hydrogen bonding group corresponding to the 3-keto group and the 17β-OH group and the electrostatic interaction group.

エストロゲン受容体結合について
ヒドロキシルラジカル(フェノール)、塩化ラジカル、または臭素ラジカルを有するベンゼン環 1つのフェノール(またはヒドロキシルトリアジン)環の存在は、他のいかなる構造的または物理−化学的特徴よりもはるかに重要である。3−OH基は、主にH−結合ドナーとして作用するが、アクセプターとしても作用する場合がある。3−OH基のH−ドナー能力は、特に直接隣接した(オルト)基の性質に影響される。いくつかのオルト置換フェノールに対するH−結合ドナー能力は、以下の傾向を示す:フェノール>2−メチルフェノール=2−t−ブチルフェノール>2,6−ジメチルフェノール>2,6−ジ−t−ブチルフェノール。その中で、2,6−ジ−t−ブチルフェノールはH−結合ドナーでないというのは、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)(4,4'-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol))について観察される結合作用の欠如と一致する。フェノール構造を有する化学物質は、ERに結合しやすいが、効力の度合いは、下記の4〜7に記載の重要な(key)構造的特徴の存在に依存する。生体異物は、−OH基のないベンゼン環を有しても、なおERに結合し得るが、その結合の潜在能力は、下記の6〜7に記載の重要な構造的特徴の存在に大きく依存する。さらに、下記の6〜7に記載の適切な特性を有するOH、Cl、Brおよび他の基は、ヘキサン環、ヘキセン環、またはベンゼン環に容易に付加される。
17β−エストラジオールの17α−OHを模倣するH−結合ドナー。
化学物質の平面、かつ本質的に疎水性のいずれかの端部における2つの−OH基の間の間隔が9〜13Å フェノール基または塩化基を1つだけ含む化学物質は、ERに対して弱〜中度の親和性を有する。ほとんどの強から中度のERリガンドは、O−O距離の範囲が9〜13Åである2つの−OH基またはCl基を含む。
17α−エストラジオールの7αおよび11β立体構成を模倣する立体疎水性中心 疎水性基の正確な立体サイズおよび向きは、17α−OHと同程度に重要である。0〜3個のブリッジ原子を有する別のベンゼン環と離れているフェノール環を含む化学物質は、ERリガンドである可能性が非常に高い。ERリガンド−結合ポケットの体積(450Å3)は、17α−エストラジオール(245Å3)の約2倍である。17β−エストラジオール骨格の長さおよび幅は、リガンド結合ポケットの幾何学的形状とよく一致するが、17β−エストラジオールの7αおよび11β−位置には占有されていない(unoccupied)大きな窪みがある。これらの窪みの位置は、所定のサイズの立体基(steric groups)が適合するのを許容するので、中にはベンゼン環またはOH基を有しないものもある種々の外因性エストロゲンにとっては非常に重要である。
化学物質全体の疎水性の増大 ERsのX線結晶学によって同定されたリガンド−結合ポケットは、中心および垂直方向の端は主に疎水性であり、極性基は水平方向窪みの両端に位置する、三次元の「クロス」のような("cross"-like)形状を有する。上記の性質の多くが一定に保持される場合において、直接比較ができる場合には、疎水性増加すると通常、より大きいER親和性を示す。最も有効なO−O距離を欠く基を有する外因性エストロゲンが、3α−および17β−OH基を有する17α−エストラジオールまたは外因性エストロゲンによって呈されるのと同じ結合親和性を達成するにはより大きな疎水性が必要である。
About estrogen receptor binding
The presence of one phenol (or hydroxyl triazine) ring with a benzene ring having a hydroxyl radical (phenol), chloride radical, or bromine radical is much more important than any other structural or physico-chemical feature. The 3-OH group mainly acts as an H-bond donor, but may also act as an acceptor. The H-donor capacity of 3-OH groups is particularly affected by the nature of the directly adjacent (ortho) group. The H-bond donor capacity for some ortho-substituted phenols shows the following trend: phenol> 2-methylphenol = 2-tert-butylphenol>2,6-dimethylphenol> 2,6-di-tert-butylphenol. Among them, 2,6-di-t-butylphenol is not an H-bond donor because 4,4'-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol) (4,4'-methylenebis (2, Consistent with the lack of binding effect observed for 6-di-t-butylphenol)). Chemicals with a phenolic structure tend to bind to ER, but the degree of efficacy depends on the presence of key structural features described in 4-7 below. Although a xenobiotic has a benzene ring without an —OH group, it can still bind to the ER, but the binding potential largely depends on the presence of important structural features described in 6-7 below. To do. Furthermore, OH, Cl, Br and other groups having the appropriate properties described in 6-7 below are easily added to the hexane ring, hexene ring, or benzene ring.
H-linked donor that mimics 17α-OH of 17β-estradiol.
Containing chemicals by the spacing between the two -OH groups are one 9~13Å phenol group or a chloride group at either end of the plane and essentially, to hydrophobic chemicals, weak against ER ~ Medium affinity. Most strong to moderate ER ligands contain two —OH or Cl groups with an O—O distance range of 9-13 Å.
The exact steric size and orientation of the sterically hydrophobic central hydrophobic group that mimics the 7α and 11β configurations of 17α-estradiol is as important as 17α-OH. A chemical that contains a phenol ring that is separated from another benzene ring having 0 to 3 bridge atoms is very likely to be an ER ligand. The volume of the ER ligand-binding pocket (450 3 ) is approximately twice that of 17α-estradiol (245 3 ). The length and width of the 17β-estradiol skeleton is in good agreement with the ligand binding pocket geometry, but there are large unoccupied depressions at the 7α and 11β-positions of 17β-estradiol. The location of these depressions is very important for a variety of exogenous estrogens, some of which do not have a benzene ring or OH group, as they allow the steric groups of a given size to fit. It is.
Ligand-binding pockets identified by X-ray crystallography of increased ERs overall chemical hydrophobicity are mainly hydrophobic at the central and vertical ends, and polar groups are located at the ends of the horizontal depressions, It has a three-dimensional “cross” -like shape. When many of the above properties are held constant, increasing direct hydrophobicity usually indicates greater ER affinity if a direct comparison is possible. Exogenous estrogens with groups lacking the most effective OO distance are greater to achieve the same binding affinity as exhibited by 17α-estradiol or exogenous estrogens with 3α- and 17β-OH groups Hydrophobicity is necessary.

上記を内分泌撹乱作用を実質的に有しないプラスチックの製造における使用に許容される化学物質の選択に適用すると、分子量が90〜1000ダルトンであり、五または六員炭素もしくは窒素環を有し、疎水性対数分配係数が約4〜約7であり、エストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体のリガンド結合部位との相互作用を防止する突起を有さず、および1以上の以下の性質を有する化学物質は、内分泌撹乱作用を実質的に有しないプラスチックの製造における使用に許容されない化学物質であることが分かる。
アンドロゲン作用について:DHT上の3−ケト基および17β−ヒドロキシル基に対応する2つのアンカーポイント;フルタミドおよびフェニトロチオンにおけるニトロ基に隣接するようなトリフルオロメチル基およびメチル基;DHTの17β−OH基に対応する位置における水素結合アクセプターまたはドナー基;DHTにおける3−ケト基および17β−OH基に対応する水素結合基と静電相互作用基との間の距離が10オングストローム。
エンドロゲン作用について:1つ以上のヒドロキシル基、塩化基、または臭化基を有するベンゼン環;17β−エストラジオールの17α−OHを模倣するH−結合ドナー;化学物質の平面、かつ本質的に疎水性のいずれかの端部における2つの−OH基の間の間隔が9〜13Å;17α−エストラジオールの7αおよび11β立体構造を模倣する立体疎水性中心。
Applying the above to the selection of chemicals that are acceptable for use in the production of plastics that are substantially free of endocrine disrupting activity, have a molecular weight of 90-1000 daltons, have a 5- or 6-membered carbon or nitrogen ring, and are hydrophobic A chemical having a sex logarithmic distribution coefficient of about 4 to about 7, having no protrusions that prevent interaction with the ligand binding site of estrogen receptor and androgen receptor, and having one or more of the following properties: It can be seen that the chemical is unacceptable for use in the manufacture of plastics that are substantially free of endocrine disrupting effects.
For androgenic action: two anchor points corresponding to 3-keto group and 17β-hydroxyl group on DHT; trifluoromethyl group and methyl group as adjacent to nitro group in flutamide and fenitrothion; on 17β-OH group of DHT The hydrogen bond acceptor or donor group at the corresponding position; the distance between the hydrogen bond group corresponding to the 3-keto group and 17β-OH group in DHT and the electrostatic interaction group is 10 Å.
For endrogenic action: benzene ring with one or more hydroxyl, chloride, or bromide groups; H-bond donor that mimics 17α-OH of 17β-estradiol; chemical planar and essentially hydrophobic Stereohydrophobic center that mimics the 7α and 11β conformations of 17α-estradiol with a spacing between two —OH groups at either end of 9-13 Å.

化学物質は、一般に、分子量が90〜1000ダルトンであり、かつ上記のアンドロゲン作用およびエンドロゲン作用についてのサブパラグラフに記載した性質のいずれも有しなければ、内分泌撹乱作用がないことが意図されるプラスチックの製造に使用することが許容される。   A chemical is generally a plastic that is intended to have no endocrine disrupting effects if it has a molecular weight of 90-1000 daltons and does not have any of the properties described in the subparagraphs for androgenic and endrogenic effects above. It is allowed to be used in the manufacture of

たとえ内分泌撹乱作用がないことが意図されるプラスチックの製造に使用することが許容されると判断された1000ダルトンより大きな分子量を有する化学物質でも、後で1以上の側鎖が失われた結果として分子量が低減し、上記に列挙した特性の1つ以上を有するなど、その性質が改変または変更された場合には、許容されないかもしれないことに留意すべきである。   Even if the chemical has a molecular weight greater than 1000 Daltons, which has been determined to be acceptable for use in the manufacture of plastics that are intended to have no endocrine disrupting effects, as a result of the loss of one or more side chains later It should be noted that if a property is altered or changed, such as having a reduced molecular weight and having one or more of the properties listed above, it may not be acceptable.

(エンドロゲン性質および/またはアンドロゲン性質を有すると識別される化学物質の例)
ヒドロキシル基またはケトン基を有するシクロヘキサン、シクロヘキセン、ベンゼン、または炭素ヘキサ環を有する多くの化学物質は、エストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体と相互作用することができる。これは、塩素基を有するか、もしくはアジンにおいて1〜3Cを置換した1〜3Nを有するいくつかの環構造、または他の環構造においても同様である。これらの化学物質は、種々のポリマー(プラスチック、シリコーン、ゴムおよび様々な添加剤)から製品を製造するために使用される組成物、食品(酸化防止剤、着色剤など)に対する添加剤、または紙(木材繊維、乳化剤、着色剤など)に見られることが多い。
(Examples of chemicals identified as having endrogenic and / or androgenic properties)
Many chemicals with cyclohexane, cyclohexene, benzene, or carbon hexacycles with hydroxyl or ketone groups can interact with estrogen receptors and androgen receptors. The same applies to some ring structures having 1 to 3N having a chlorine group or substituted 1 to 3C in azine, or the other ring structures. These chemicals can be used to make products from various polymers (plastics, silicones, rubbers and various additives), additives to food (antioxidants, colorants, etc.), or paper Often found in wood fibers, emulsifiers, colorants, etc.

エストロゲン受容体および/またはアンドロゲン受容体に結合するので、意図されないエストロゲン作用および/またはアンドロゲン作用性質を有することを示す合成化学物質の例を以下に列挙する。これらの化学物質の多くは、ベンゼン環を有するが(下記項目♯1〜12を参照)、有しないものもある(例えば、下記項目♯13〜17を参照)。1つは、3つの窒素基を含むヘキサ環を有する(下記項目♯17を参照)。いくつかは、ヒドロキシル基ではなく塩素基を有する(下記項目♯3、10〜17を参照)。これらの生体異物化学物質のうち、ベンゼン環を有する構造のものもあれば(例えば、下記項目♯1〜11を参照)、ベンゼンでない環を有する構造のものもある(項目♯12〜17を参照)。
1.p−ノニルフェノール(PVC製品ならびに洗剤および殺精子剤からの副産物)
2.パラベン(ローション)
3.フェノスルホチアジン(phenosulfothiazine)
4.フタラート(プラスチック軟化剤)
5.4−メチルベンジリデン ショウノウ(4-Methylbenzylidine camphor)(4−MBC)(日焼け止めローション)
6.酪酸ヒドロキシ−アニソール(食品保存)
7.ビスフェノールA(食品保存、可塑剤)
8.DEHP
9.エリトロシン、赤色着色料第3号
10.DDT(殺虫剤)
11.ポリ塩化ビフェニル (PCB)s(潤滑剤、接着剤、塗料)
12.メトキシクロール(殺虫剤)
13.エンドスルファン(殺虫剤)
14.ヘプタクロル
15.ジエルドリン
16.キーポン
17.アトラジン(除草剤)
Listed below are examples of synthetic chemicals that exhibit unintended estrogenic and / or androgenic properties because they bind to estrogen receptors and / or androgen receptors. Many of these chemical substances have a benzene ring (see the following items # 1 to 12), but some do not (see, for example, the following items # 13 to 17). One has a hexacycle containing three nitrogen groups (see item # 17 below). Some have chlorine groups instead of hydroxyl groups (see items # 3, 10-17 below). Some of these xenobiotic chemicals have a structure having a benzene ring (see, for example, items # 1 to 11 below), and others have a structure having a non-benzene ring (see items # 12 to 17). ).
1. p-nonylphenol (by-product from PVC products and detergents and spermicides)
2. Paraben (Lotion)
3. Phenosulfothiazine
4). Phthalate (plastic softener)
5. 4-Methylbenzylidine camphor (4-MBC) (sunscreen lotion)
6). Hydroxy-anisole butyrate (food storage)
7). Bisphenol A (food preservation, plasticizer)
8). DEHP
9. Erythrosine, red coloring No. 3 DDT (insecticide)
11. Polychlorinated biphenyl (PCB) s (lubricants, adhesives, paints)
12 Methoxychlor (insecticide)
13. Endosulfan (insecticide)
14 Heptachlor 15. Dieldrin 16. Keepon 17. Atrazine (herbicide)

許容プラスチック、シリコーン、ゴム、食品添加物、または紙製品を製造するために使用されるすべての許容化学物質は、エストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、抗アンドロゲン作用、または他のホルモン作用が検出されてはいけない。さらに、そのような作用が検出されるような化学物質に容易に変換したり、またはそれらを生成してはいけない。本明細書中で記載されるように、エストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、抗アンドロゲン作用または他のホルモン作用の検出可能量とは、感度のよい、信頼性のある、そして有効な、17β−エストラジオールのエストロゲン作用を10-14〜10-15Mで検出できるMCF−7細胞増殖アッセイなどのインビトロアッセイまたはインビボアッセイによって検出し得ることを意味する。 All acceptable chemicals used to produce acceptable plastics, silicones, rubbers, food additives, or paper products are detected for estrogenic, anti-estrogenic, androgenic, anti-androgenic, or other hormonal effects Do not be. Furthermore, it should not be easily converted into or produced by chemicals where such effects are detected. As described herein, detectable amounts of estrogenic, antiestrogenic, androgenic, antiandrogenic, or other hormonal effects are sensitive, reliable, and effective, 17β -Means that the estrogenic action of estradiol can be detected by in vitro or in vivo assays such as the MCF-7 cell proliferation assay which can be detected at 10-14 to 10-15M .

プラスチック、食品および紙の製造に使用するための許容および非許容モノマーおよび添加剤の例(ここで、「A」および「N/A」としてそれぞれを表示する)を表Aで提供する。なお、N/A化学物質は、製品から溶け出すことが多く、非常に低い濃度の構成物質または夾雑物質でも、著しい有害効果を有するかもしれない。なぜなら、多くの細胞は、10-6〜10-13MのEC50またはIC50の非常に低い濃度で天然(内因性)または外因性(生体異物)物質と相互作用して、エストロゲン受容体−またはアンドロゲン受容体−誘導応答を活性化(または阻止)する結合部位を有する、エストロゲン受容体および/またはアンドロゲン受容体を含むからである。 Examples of acceptable and non-acceptable monomers and additives for use in the manufacture of plastics, food and paper (herein denoted as “A” and “N / A”, respectively) are provided in Table A. Note that N / A chemicals often dissolve out of the product, and even very low concentrations of constituents or contaminants may have significant deleterious effects. Because many cells interact with natural (endogenous) or exogenous (xenobiotic) substances at very low concentrations of EC -6 or IC 50 of 10 -6 to 10 -13 M, estrogen receptor- or androgens This is because it includes estrogen receptors and / or androgen receptors having binding sites that activate (or block) receptor-induced responses.

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上記のように、許容製品を製造するためには、その製品を製造するのに使用されるすべての許容化学物質は、エストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、抗アンドロゲン作用、または他のホルモン作用が検出されてはいけない。さらに、そのような作用が検出されるような化学物質に容易に変換したり、またはそれらを生成してはいけない。エストロゲン作用、抗エストロゲン作用、アンドロゲン作用、抗アンドロゲン作用または他のホルモン作用の検出可能量とは、感度のよい、信頼性のある、そして有効な、17β−エストラジオールのエストロゲン作用を10-14〜10-15Mで検出し得るMCF−7細胞増殖アッセイなどのインビトロまたはインビボアッセイによって検出され得ることを意味する。なお、許容されないと考えられる化学物質は、製品から溶け出すことがよくあり、非常に低い濃度の構成物質または夾雑物質でも、著しい有害効果を有することがある。なぜなら、多くの細胞は、EC50またはIC50が10-6〜10-13Mの非常に低い濃度で天然(内因性)または外因性(生体異物)物質と相互作用して、エストロゲン受容体−またはアンドロゲン受容体−誘導応答を活性化(または阻止)する結合部位を有する、エストロゲン受容体および/またはアンドロゲン受容体を含むからである。 As mentioned above, in order to produce an acceptable product, all acceptable chemicals used to produce that product are estrogenic, antiestrogenic, androgenic, antiandrogenic, or other hormonal Must not be detected. Furthermore, it should not be easily converted into or produced by chemicals where such effects are detected. A detectable amount of estrogenic, antiestrogenic, androgenic, antiandrogenic or other hormonal activity is a sensitive, reliable and effective estrogenic effect of 17β-estradiol of 10 −14 to 10 −10. Means that it can be detected by an in vitro or in vivo assay such as an MCF-7 cell proliferation assay that can be detected at -15 M. It should be noted that chemicals that are considered unacceptable often dissolve out of the product, and even very low concentrations of constituents or contaminants can have significant deleterious effects. Because many cells interact with natural (endogenous) or exogenous (xenobiotic) substances at very low concentrations of EC 50 or IC 50 of 10 −6 to 10 −13 M, estrogen receptor or orrogen This is because it includes estrogen receptors and / or androgen receptors having binding sites that activate (or block) receptor-induced responses.

本発明は、好適な実施形態によって開示されたが、他の実施形態もまた可能であることが当業者に理解される。上記の検討は特定の実施形態を対象としたが、他の構成が考えられることが理解される。特に、「一実施形態において」または「別の実施形態において」という表現が本明細書中で使用されるが、これらの用語は実施形態の可能性を一般に指すことを意味し、本発明をそれらの特定の実施形態構成に制限することを意図するわけではない。これらの用語は、同じまたは異なる実施形態を指し、特に記載がなければ、実施形態の集合体として組み合わせることもできる。特に記載がなければ、「a」、「an」及び「the」は「1つ以上」を意味する。   Although the present invention has been disclosed in terms of preferred embodiments, those skilled in the art will appreciate that other embodiments are also possible. Although the above discussion is directed to specific embodiments, it is understood that other configurations are possible. In particular, the expressions “in one embodiment” or “in another embodiment” are used herein, but these terms are meant to generally refer to the possibilities of an embodiment and It is not intended to be limited to any particular embodiment configuration. These terms refer to the same or different embodiments, and unless otherwise specified, may be combined as a collection of embodiments. Unless otherwise specified, “a”, “an”, and “the” mean “one or more”.

1つの実施形態が本明細書中において記載されると、1より多くの実施形態が1つの実施形態の代わりに使用され得ることが容易に理解される。同様に、1つより多くの実施形態が本明細書中において記載されると、その1つのデバイスは1つの実施形態によって置き換わられ得ることが容易に理解される。   When one embodiment is described herein, it is readily understood that more than one embodiment can be used in place of one embodiment. Similarly, as more than one embodiment is described herein, it is readily understood that that one device can be replaced by one embodiment.

可能な内分泌撹乱化学物質が広範囲にわたることを考慮すると、上記詳細な実施形態は、例示のみを意図し、本発明の範囲を制限すると解釈してはいけない。むしろ、本発明として請求されるものは、以下の特許請求の範囲およびその均等物の精神(spirit)および範囲内で変形されるもののすべてである。   Given the wide range of possible endocrine disrupting chemicals, the above detailed embodiments are intended to be exemplary only and should not be construed to limit the scope of the invention. Rather, what is claimed as the invention is all that comes within the spirit and scope of the following claims and their equivalents.

本明細書の記載のいずれについても、いずれの特定の要素、工程または機能も請求の範囲に含まれなければならない必須の要素を意味すると解釈してはいけない。特許を付与された主題の範囲は、特許査定を受けた請求項およびその均等物によってのみ規定される。明記しない限り、本明細書中に記載されるような本発明の他の態様は、特許請求の範囲を限定しない。   Nothing in the specification should be construed as referring to any required element, step, or function that must be included in the claims. The scope of patented subject matter is defined only by the claims granted and their equivalents. Unless otherwise stated, other aspects of the invention as described herein do not limit the scope of the claims.

図1は、エストロゲンまたはアンドロゲンのコレステロールからの合成を示す図である。FIG. 1 shows the synthesis of estrogen or androgen from cholesterol. 図2は、細胞増殖を導くエストロゲン応答遺伝子の転写を活性化する内分泌撹乱化学物質の結合を示す図である。FIG. 2 shows the binding of endocrine disrupting chemicals that activate transcription of estrogen responsive genes that lead to cell proliferation.

Claims (11)

内分泌撹乱化学物質を実質的に含まないポリマー材料であって、
添加剤を有するプラスチック材料であり、前記添加剤が90〜1000ダルトンの分子量を有する化学物質からなるプラスチック材料を含む、内分泌撹乱化学物質を実質的に含まないポリマー材料。
A polymer material substantially free of endocrine disrupting chemicals,
A polymeric material that is substantially free of endocrine disrupting chemicals, comprising a plastic material comprising an additive, wherein the additive comprises a plastic material comprising a chemical having a molecular weight of 90 to 1000 Daltons.
前記化学物質は、五または六員炭素環もしくは窒素環を有さず、かつ/またはエストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体のリガンド結合部位との相互作用を防止する突起を有しない、請求項1に記載のポリマー材料。 2. The chemical substance according to claim 1, wherein the chemical substance does not have a 5- or 6-membered carbon ring or a nitrogen ring and / or has no protrusion that prevents interaction with a ligand binding site of an estrogen receptor and an androgen receptor. Polymer material. 前記化学物質は、DHT上の3−ケト基および17β−ヒドロキシル基に対応する2つのアンカーポイントを有しない、請求項2に記載のポリマー材料。 The polymeric material of claim 2, wherein the chemical does not have two anchor points corresponding to a 3-keto group and a 17β-hydroxyl group on DHT. 前記化学物質は、トリフルオロメチル基およびメチル基を有しない、請求項2に記載のポリマー材料。 The polymer material according to claim 2, wherein the chemical substance has no trifluoromethyl group and no methyl group. 前記化学物質は、DHTの17β−OH基に対応する位置において水素結合アクセプターまたはドナー基を有しない、請求項2に記載のポリマー材料。 The polymeric material of claim 2, wherein the chemical does not have a hydrogen bond acceptor or donor group at a position corresponding to a 17β-OH group of DHT. 前記化学物質は、DHTにおける3−ケト基および17β−OH基に対応する水素結合基と静電相互作用基の間の距離が10オングストロームではない、請求項2に記載のポリマー材料。 The polymer material according to claim 2, wherein the chemical substance has a distance between a hydrogen bonding group corresponding to a 3-keto group and a 17β-OH group in DHT and an electrostatic interaction group is not 10 angstroms. 前記化学物質は、1つ以上のヒドロキシル基、塩化基、または臭化基を有するベンゼン環を有しない、請求項2に記載のポリマー材料。 The polymeric material of claim 2, wherein the chemical does not have a benzene ring having one or more hydroxyl, chloride, or bromide groups. 前記化学物質は、17β−エストラジオールの17α−OHを模倣するH−結合ドナーを有しない、請求項2に記載のポリマー材料。 The polymeric material of claim 2, wherein the chemical does not have an H-bond donor that mimics the 17α-OH of 17β-estradiol. 前記化学物質は、化学物質の平面、かつ本質的に疎水性のいずれかの端部における2つの−OH基の間の間隔が9〜13Åではない、請求項2に記載のポリマー材料。 3. The polymeric material of claim 2, wherein the chemical is not 9 to 13 inches apart between two -OH groups at the planar surface of the chemical and at either end that is essentially hydrophobic. 前記化学物質は、17α−エストラジオールの7αおよび11β立体構成を模倣する立体疎水性中心を有しない、請求項2に記載のポリマー材料。 The polymeric material of claim 2, wherein the chemical does not have a steric hydrophobic center that mimics the 7α and 11β configuration of 17α-estradiol. 内分泌撹乱化学物質を実質的に含まないポリマー材料であって、
分子量が1000ダルトンより大きい添加剤を有するプラスチック材料であり、五または六員炭素環もしくは窒素環、かつ/または約4〜約7の疎水性対数分配係数を有し、かつ/またはエストロゲン受容体およびアンドロゲン受容体のリガンド結合部位との相互作用を防止する突起を有さず、かつ/または1つ以上の以下の性質を有するプラスチック材料を含む、内分泌撹乱化学物質を実質的に含まないポリマー材料;
アンドロゲン作用について:DHT上の3−ケト基および17β−ヒドロキシル基に対応する2つのアンカーポイント;フルタミドおよびフェニトロチオンにおけるニトロ基に隣接するようなトリフルオロメチル基およびメチル基;DHTの17β−OH基に対応する位置における水素結合アクセプターまたはドナー基;DHTにおける3−ケト基および17β−OH基に対応する水素結合基と静電相互作用基との間の距離が10オングストローム、および
エンドロゲン作用について:フェノール環;17β−エストラジオールの17α−OHを模倣するH−結合ドナー;化学物質の平面、かつ本質的に疎水性のいずれかの端部における2つの−OH基の間の間隔が9〜13Å;17α−エストラジオールの7αおよび11β立体構造を模倣する立体疎水性中心。
A polymer material substantially free of endocrine disrupting chemicals,
A plastic material having an additive with a molecular weight greater than 1000 Daltons, having a 5- or 6-membered carbocyclic or nitrogen ring and / or a hydrophobic log partition coefficient of about 4 to about 7 and / or an estrogen receptor and A polymeric material that does not have protrusions that prevent interaction with the ligand binding site of the androgen receptor and / or is substantially free of endocrine disrupting chemicals, including a plastic material having one or more of the following properties;
For androgenic action: two anchor points corresponding to 3-keto group and 17β-hydroxyl group on DHT; trifluoromethyl group and methyl group as adjacent to nitro group in flutamide and fenitrothion; on 17β-OH group of DHT Hydrogen bond acceptor or donor group at the corresponding position; the distance between the hydrogen bond group corresponding to the 3-keto group and the 17β-OH group in DHT and the electrostatic interaction group is 10 Å, and for the endrogen action: phenol ring An H-bond donor that mimics the 17α-OH of 17β-estradiol; the spacing between the two —OH groups at the chemical plane and at either end of essentially hydrophobic is 9-13Å; 17α- Stands that mimic the 7α and 11β conformations of estradiol Body hydrophobic center.
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