WO2008012950A1 - Composition for alkylation, and method for detoxification of toxic compound using the composition - Google Patents

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Koichiro Nakamura
Akihiro Hishinuma
Shinji Kamiya
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Nippon Sheet Glass Company, Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for alkylation and a method for harming harmful compounds using the composition.
  • Heavy metals such as arsenic, antimony and selenium are substances widely used as industrial materials such as semiconductors, but because they are toxic substances to organisms, they are given to organisms by flowing out into the environment. The impact is concerned.
  • a coagulant such as polyaluminum chloride (PAG) is added to a wastewater containing inorganic arsenic such as toxic arsenous acid, and the coagulant and iron in raw water are subjected to arsenic.
  • PAG polyaluminum chloride
  • Non-Patent Document 1 Kaise et al., 1998, Organomet. Chem. 12 137-143.
  • arsenic contained in fish and shellfish is internationally recognized to be non-toxic arsenobetaine, and in the present invention, highly toxic inorganic arsenic is chemically converted to non-toxic arsenobetaine. It is possible to achieve detoxification.
  • the present invention provides a composition useful for systematically harmonizing harmful compounds containing arsenic etc., and a harmful substance using the composition.
  • the purpose is to provide a method for detoxifying a compound.
  • the present inventors have methylated harmful compounds including arsenic and the like by a chemical reaction using an organic metal complex having a cobalt-carbon bond, particularly preferably dimethylation, more preferably Tried to trimethylate, and as a result of earnestly examining the methylation reaction of the harmful compound, it came to find the present invention.
  • composition for alkylation of the present invention is characterized by containing a cobalt complex.
  • the harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium is alkylated by using the cobalt complex.
  • composition for alkylation of the present invention is a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention.
  • the reducing agent is a substance having an SH group.
  • the substance having an SH group is glutathione, reduced glutathione (GSH), cysteine, S -Characterized in that it is at least one selected from the group consisting of adenosyl cysteine, sulfolaf anh, homocysteine and thioglycol.
  • composition for alkylation of the present invention is a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention.
  • the methylation addition factor is at least one selected from the group consisting of methionine and S-adenosylmethionine. It is characterized by
  • the pH of the buffer solution is in the range of 5 to 10.
  • the pH of the alkylation composition is less than 9.
  • composition for alkylation of the present invention is a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention.
  • composition for alkylation of the present invention is a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention.
  • the organic halogen compound is a methyl halide.
  • the methyl halide is at least one selected from the group consisting of methyl iodide, methyl bromide and methyl chloride. It features.
  • the organic halogen compound is a halogenated acetic acid.
  • the halogenated acetic acid is at least one selected from the group consisting of crocodile acetic acid, bromoacetic acid, and joud acetic acid. I assume.
  • Halogen compounds such as methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, cloroacetic acid, bromoacetic acid, bromoacetic acid, chloroacetic acid, crocodile ethanol, bromoethanol, bromoethanol, chloroethanol, croropropionic acid, bromopropionic acid, It is characterized in that it is at least one selected from the group consisting of monopropionic acid, crochiral acetic acid ethyl ester, bromoacetic acid ethyl ester, and sodium acetic acid ethyl ester.
  • the organic halogen compound is represented by the chemical formula 1:
  • the organic halogen compound is selected from the group consisting of: pesticides, flame retardants, dioxins, PGB, DDT, trihalomethanes, trichloroethyls, croforms. It is characterized by being derived from persistent organic substances.
  • the composition further comprises a reducing agent for reducing a cobalt complex.
  • the reducing agent is at least one selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex.
  • the cobalt complex is methylcobalamin (methylated vitamin B 12, formal name: Go —-[5, 6-dimethylbenz] H 1-Imidazoyl 1-yl 1 Go S-methylcobamide], vitamin B 12 such as cyanocobalamin, cobalt (II) acetate, cobalt (III) acetylacetonate Cobalt force Ruponyl (Nicobalt octacarponyl), Cobalt (11) 1, 1, 1, 5, 5, 5-Hexafluoroacetylacetonato, Cobalt (II) Meso-1 tetrapheniol porphyrin, Hexafluorophosphate bis (pentamethylcyclopentagenyl ) Cobalt, N, ⁇ '— bis (salicylidene) ethylene diamine cobalt (I
  • a molar concentration of the reducing agent for reducing at least one metal selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium [Reducing Agent] It is characterized in that it is a ratio with a metal concentration [Metal] of a metal selected from Arsenic, Antimony and Selenium, that is, [Reducing Age] / [Metal] force is 1 000 or more.
  • the ratio is 10000 or more.
  • the molar concentration of the cobalt complex [Go complex] and selected from arsenic, antimony, selenium It is characterized in that the ratio to the molar concentration of metal [Metal], that is, [Go comp l ex] / [Metal] force is 100 or more.
  • the ratio is preferably 1000 or more.
  • the method for detoxifying harmful compounds according to the present invention comprises the presence of the composition according to any one of claims 1 to 6, It is characterized in that harmful compounds containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium are rendered harmless by alkylation.
  • the method is characterized in that the valence number of one of the elements is a high oxidation number to render it harmless.
  • At least one bond of one of the elements described above is alkylated.
  • the above-mentioned element is arsenic.
  • the 50% lethal dose (LD 50 ) of the compound detoxified by the alkylation is 10
  • the 50% cell growth inhibitory concentration of the compound detoxified by the alkylation as described above (I
  • C 50 is characterized by being 1000 1000 or more.
  • the harmful compound is selected from arsenous acid, arsenic pentoxide, arsenic trichloride, arsenic pentachloride, arsenic sulfide compound, cyano-arsenic compound, It is characterized in that it is selected from the group consisting of a nitrogen-containing arsenic compound and other arsenic inorganic salts.
  • the harmful compounds are converted into dimethyl compounds or trimethyl compounds by the above-mentioned methylation.
  • the dimethyl compound is dimethylarsonylethanol (DMAE), dimethylarsonyl acetate (DMAA), dimethylarsinic acid, or arsenosugar It is characterized by being.
  • the above-mentioned trimethyl compound is characterized by being an arsenocholine, an arsenobetaine, a trimethylasenosugar, or a trimethyl arsenoxide.
  • the method for detoxifying harmful halides of the present invention is a pesticide, a flame retardant, a dioxin, a PGB, a DDT, in the presence of the composition according to any one of the items 1 to 26.
  • the invention is characterized in that the organic halide selected from the group consisting of trihalomethane, trichloroethyl and chloroform is detoxified by dehalogenation.
  • a pesticide, a flame retardant, dioxin in the presence of the composition according to any one of claims 1 to 26.
  • An organic halide selected from the group consisting of PGB, DDT, trihalomethane, trichloroethyl and chloroform is detoxified by dehalogenation, and in the presence of a cobalt complex obtained by the reaction, arsenic, antimony
  • a harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of selenium is characterized by rendering it harmless by alkylation.
  • the method is further characterized by irradiation with light in the presence of a reducing agent that reduces a cobalt complex.
  • the reducing agent is selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex. It is characterized by at least one type.
  • the composition for alkylation of the present invention has an advantageous effect that it is possible to easily and conveniently alkylate harmful compounds, particularly harmful compounds containing arsenic, antimony, selenium and the like. Further, according to the method of the present invention, since harmful compounds can be harmlessly reduced as much as possible, the advantageous effect is obtained that a large space such as a storage place is not required. Further, according to the method of the present invention, since the living object itself is not used alive, there is an advantageous effect that unnecessary by-products are not generated. Furthermore, according to the present invention, it is possible to achieve an advantageous effect that harmful inorganic arsenic and the like can be further reduced by a simple operation.
  • FIG. 1 is a diagram showing H P L C — I C P-MS analysis (upper: standard sample, lower: sample) of Chlorella extract.
  • Fig. 2 shows HPL C-ICP-MS analysis of the extract of Quailella (upper: standard sample, middle: GSH addition (NEJ4-7), lower: Me Co + GSH + MIAA addition (NEJ5 -7) is a figure which shows.
  • FIG. 3 is a view showing a state in which GSH addition (NEJ4-4) and GSH + MeCo + MIAA addition (NEJ5-4) are added to the Chlorella extract and NOH-treated (bottom).
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which GSH + MeCo + MIAA is added (NE_9_4) to DMA.
  • FIG. 5 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. The numbers in the figure correspond to the numbers in Table 7.
  • FIG. 6 shows an HPLG-IGP-MS chromatogram. The numbers in the figure correspond to the numbers in Table 7.
  • FIG. 7 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. It is a graph of the results of Table 7.
  • FIG. 8 is a view showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution.
  • FIG. 9 is a view showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution.
  • FIG. 10 shows an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
  • FIG. 11 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
  • FIG. 12 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
  • FIG. 13 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
  • FIG. 14 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution.
  • FIG. 15 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (After hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 16 is a diagram showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution. (Before hydrogen peroxide solution treatment)
  • FIG. 17 is a view showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution. (After hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 18 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 1 to No. 4 in Table 9)
  • FIG. 19 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 5 to 5 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 20 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 9 to 12. 12 in Table 9)
  • FIG. 21 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 13 to No. 16 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 22 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No.17 to No.20 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 23 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. . (No. 21 to No. 24 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 24 shows a time-dependent change of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 1 to 4 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 25 shows the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 5 to 8 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 26 shows the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 9 to No. 12, Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 27 shows the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 13 to No. 16 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 28 is a diagram showing the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 17 to No. 20 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 29 is a diagram showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 21 to No. 24 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
  • FIG. 30 is a view showing the mechanism of arsenite methylation in the case of vitamin B12 as an example.
  • FIG. 31 is a diagram showing an H P L C-I C P-M S chromatogram of a methylation reaction of selenite (Se (I V)) by M C.
  • FIG. 32 is a diagram showing an HPLG-I GP-MS chromatogram (elements to be measured: Sb, m / z 121).
  • FIG. 33 is a diagram showing reaction conditions for formation of trimethylarsenic (TMA) from arsenous acid by methylcobalamin.
  • TMA trimethylarsenic
  • the composition for alkylation of the present invention contains a cobalt complex.
  • the cobalt complex is not particularly limited, and examples thereof include organic metal complexes having a cobalt-carbon bond.
  • methylcobalamin or methylated vitamin B12, formal name: Gohi [hi_5, 6-dimethylbenz 1 1 H-imidazo 1 1-1 1 1 GOyS-methyl cobalt is preferably used.
  • vitamin B12 such as cyanocobalamin, cobalt (II) acetylacetonate, cobalt (III) acetylacetonato, cobalt carponyl (nicobalt octacalponyl), cobalt (11) 1, 1, 1, 5,5,5-hexafluoroacetylacetonato, cobalt (II) meso-one tetraphenyl porphine, hexafluoromouth phosphate bis (pentamethylcyclopentajenyl) cobalt, N, N '-bis (Salicylidene) ethylenediaminecobalt (II), bis (2, 2, 6, 6-tetramethyl-3, 5-heptanedionato) cobalt (ll), (clorophthalocyaninato) cobalt (
  • the composition for alkylation of the present invention By using it, it is possible to alkylate harmful compounds containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium.
  • harmful compound means a compound that may leak to the environment and cause any adverse effect on organisms when exposed to a living thing.
  • the harmful compounds containing arsenic include arsenous acid, arsenic pentoxide, arsenic trichloride, arsenic pentachloride, arsenic sulfide compounds, cyano-arsenic compounds, chloroarsenic compounds, and the like.
  • Arsenic inorganic salts etc. are mentioned. These arsenics , for example, have LD 5Q (mg / kg) (50% lethal dose in mice) of 20 or less, and are generally toxic to organisms.
  • examples of the harmful compound containing antimony include antimony trioxide, antimony pentoxide, antimony trichloride, antimony pentachloride and the like.
  • examples of the harmful compound containing selenium include selenium dioxide, selenium trioxide and the like.
  • the composition of the present invention may further contain a reducing agent that reduces at least one metal selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium. Alkylation can be further promoted by the presence of such a reducing agent.
  • a reducing agent that reduces at least one metal selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium. Alkylation can be further promoted by the presence of such a reducing agent.
  • the ability to reduce arsenic in conversion of arsenic to arsenobetaine or the possibility of rate-limiting methyl transfer reaction may be considered, but addition of a reducing agent promotes conversion to arsenobetaine etc. It can be considered that As such a reducing agent, for example, a substance having an SH group can be mentioned.
  • a substance having an SH group is, for example, glutathione, reduced glutathione (GSH), cysteine, S-adenosylcysteine, Mention may be made of at least one selected from the group consisting of sulphofurafan, homocysteine and thioglycol. Also, any combination of these may be used. For example, glutatin + homocysteine, glutathion + thioglycol can be mentioned.
  • the composition arsenic, antimony, selenium or the like
  • the molar ratio of the reducing agent that reduces at least one metal selected from the group consisting of [Reducing Agent] to the molar concentration of the metal selected from Arsenic, Antimony, Selenium [Metal], ie [Reducing Agent] Agent] / [Metal] is more than 1000. More preferably, the ratio is 10000 or more.
  • the molar concentration [Go complex] of the cobalt complex and the molar concentration [Metal] of a metal selected from arsenic, antimony and selenium is over 100. More preferably, the ratio is 1000 or more.
  • one of the main objects of the present invention namely, the toxicity of inorganic arsenic (acute toxicity value: LD50 0.03 g / kg) etc.
  • the purpose is to achieve more efficient conversion to methylated arsenic etc.
  • the target products, low-toxic methylated arsenic and the like are trimethylalsuoxide (acute toxicity value: LD 50 10.6 g / kg) and arsenobetaine (acute toxicity value: LD50 10. Og / kg). It is possible to reduce the toxicity of 1/300 to inorganic arsenic etc., preferably 10% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 90% or more of these nontoxic arsenic etc. It is possible to obtain in relative yields.
  • the composition further comprises a methylation addition factor having an S-Me group.
  • a methylation addition factor having an S-Me group.
  • the presence of the methylating additive can provide more alkyl groups and thus, more Various alkylation and detoxification can be achieved.
  • the methylation additive include at least one member selected from the group consisting of methionine and S-adenosylmethionine.
  • a buffer may be contained.
  • the buffer one usually used for isolation, purification, storage, etc. of biological materials can be used, and it is not particularly limited.
  • Tris buffer, phosphate buffer, carbonate buffer, A buffer such as borate buffer can be exemplified.
  • the pH value of the buffer solution is preferably in the range of 5 to 10 in consideration of safer detoxification. Further, the pH of the composition for alkylation is more preferably less than 9.
  • the composition for alkylation of the present invention can further contain H 2 O 2 . That is, hydrogen peroxide may be added to lower the acute toxicity by increasing the oxidation state (trivalent ⁇ pentavalent).
  • the composition for alkylation of the present invention can further contain an organic halogen compound.
  • an organic halogen compound is methyl halide.
  • the methyl halide at least one selected from the group consisting of methyl iodide, methyl bromide and methyl chloride can be mentioned from the viewpoint of high methylation reactivity.
  • the organic halogen compound is selected from the group consisting of sodium acetate, sodium ethanol, bromoacetic acid, bromoethanol and sodium propionic acid from the viewpoint of high alkylation reactivity. At least one can be mentioned.
  • the organic halogen compound is a halogenated acetic acid.
  • the halogenated acetic acid at least one selected from the group consisting of crocodile acetic acid, bromoacetic acid, and joud acetic acid can be mentioned.
  • the organic halogen compounds include methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, crocodile acetic acid, bromoacetic acid, bromoacetic acid, chloroacetic acid, crocodile ethanol, bromoethanol, choloethanol
  • One-handed one, black mouth pro Examples thereof include at least one selected from the group consisting of pyonic acid, bromopropionic acid, iodopropionic acid, acetic acid ester of acetic acid, bromoacetic acid ethyl ester, bromoacetic acid ethyl ester and iodoacetic acid ethyl ester.
  • the organic halogen compound is represented by the following Chemical Formula 1: Chemical Formula 1 RMgX
  • organic halogen compounds described above are mainly for facilitating the conversion of dimethyl compounds and / or trimethyl compounds into stable arsenobetaines when methylating harmful compounds. I explained the points that can be used from the viewpoint.
  • organic halogen compounds exemplified below are those listed in the method for detoxifying the organic halide of the present invention described later which can be the target of detoxification by dehalogenation.
  • the organic halogen compounds to be detoxified are listed, it is possible to cite those selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGB, DDT, trihalomethanes, trichloroethyls, chlorforms. it can.
  • these substances may be introduced into the reaction system by any conventional method such as extraction and separation (whether liquid, gas, solid, etc.). Since a cobalt complex is present in the composition for alkylation of the present invention, the harmful organic halide can be dehalogenated by the catalytic action of the cobalt complex, and thus, dehalogenation leads to an organic compound.
  • the halide can be detoxified.
  • composition for alkylation of the present invention may further contain a reducing agent that reduces the cobalt complex. This has the advantageous effect that the presence of the reducing agent makes it possible to change the active cobalt complex to the oxidation state as described later.
  • Such a reducing agent is not particularly limited as long as the cobalt complex can be activated.
  • at least one selected from the group consisting of titanium oxide or a ruthenium complex can be mentioned, although it is not.
  • a harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium in the presence of the above-mentioned composition for alkylation of the present invention is used.
  • Detoxify by alkylating the composition for alkylation and the harmful compound of the present invention mean those described above and can be applied as they are in the detoxifying method of the present invention.
  • IC 50 IC 50
  • LD 50 LD 50
  • the valence number of the one element contained in the harmful compound is a high oxidation number.
  • the above element is arsenic or anthive, it is preferable to set the trivalent valence to pentavalent, and in the case of selenium, the tetravalent valence to hexavalent.
  • the harmless treatment of the harmful compound is carried out by alkylating the harmful compound.
  • detoxification can be achieved by alkylating at least one bond of the one element in the harmful compound.
  • At least one bond of the above-described one type of element can be alkylated by performing a reaction using the above-mentioned alkylation composition of the present invention.
  • the alkyl group added to the above-mentioned one type of element include a methyl group, a ethyl group, a propyl group and the like. From the viewpoint of achieving detoxification more efficiently, a methyl group is preferred as the alkyl group.
  • LD M lethal dose
  • mice 50% lethal dose (LD M ) (50% of mice is killed) of the compound detoxified by the above-mentioned alkylation from the viewpoint of safety to the living body Oral toxicity due to drug dose) preferred to be 10001000 mg / kg And more preferably 5000 mg / kg or more.
  • the 50% cell growth inhibitory concentration (IG 50 ) of the compound detoxified by the above alkylation or arylation is , 1000; u M or more is preferable, 3000; u M or more is more preferable.
  • 50% cell growth inhibitory concentration (IG 50 ) means a numerical value indicating the concentration of a substance necessary to inhibit or inhibit the growth of 100 cells by 50% together with a substance. means. The smaller the IG 5Q value, the greater the cytotoxicity.
  • the IG M was calculated from the result of examining the cytotoxicity of plasmid DNA damage under conditions of 37 ° C. and 24 hours.
  • the arsenosugars having trivalent arsenic are more cytotoxic than monomethylated arsenic (MMA) and dimethylated arsenic (DMA) that have pentavalent arsenic, but trivalent arsenic It is found to be less cytotoxic than MMA, DMA and arsenous acid.
  • MMA with trivalent arsenic and DMA are more cytotoxic than arsenous acid (trivalent and pentavalent), but overall, from the viewpoint of cytotoxicity, arsenic compounds with pentavalent arsenic are more effective. It can be understood that the safety to the living body is higher than the arsenic compound having trivalent arsenic.
  • LD 5Q of each arsenic compound is shown in Table 2.
  • the biological half life of the compound detoxified by the above alkylation is 8 hours or less from the viewpoint of safety to the living body .
  • the harmful compound be a dimethyl compound or a trimethyl compound by the methylation from the viewpoint of safety and low toxicity.
  • the dimethyl compound include dimethylarsonylethanol (DMAE), dimethylarsonylacetate (DMAA), dimethylarsinic acid, and arsenosugar.
  • the trimethyl compound it is possible to cite arsenocholine, arsenobetaine, trimethylarsenosugar or trimethylarsinoxide.
  • the method for detoxifying the organic halide of the present invention is selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloromethanes, chloroform in the presence of the composition of the present invention. It is characterized by detoxifying organic halides by de / arogenation.
  • the harmful compound detoxification method of the present invention in the presence of the above-mentioned composition of the present invention, pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDs, trihalomethanes, trichloroethyls,
  • An organic halide selected from the group consisting of cloroform is detoxified by dehalogenation, and the group consisting of arsenic, antimony and selenium in the presence of a cobalt complex obtained by the reaction. It is possible to render harmless by alkylating harmful compounds containing at least one element selected from
  • organic halides which are inherently harmful such as pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloroethyls, croforms, etc.
  • dehalogenation occurs and the reaction produces an organic cobalt complex
  • the organic substance in the organic cobalt complex can be one of the sources of the alkyl group for the alkylation of harmful heavy metals. That is, it is possible to convert harmful compounds, such as inorganic arsenic, into harmless substances, ie, organic arsenic, by using the thus-obtained source of alkyl group.
  • the harmful compound of the present invention light is irradiated in the presence of a reducing agent which reduces a cobalt complex.
  • a reducing agent which reduces a cobalt complex.
  • the cobalt complex (I) is detoxified by dehalogenation by reacting the cobalt complex (I) with the harmful organic halogen compound for dehalogenating the complex, and the cobalt complex is supplied with an alkyl group. It produces the advantageous effect of being able to obtain organic matter that can be a source.
  • Such a reducing agent is not particularly limited as long as the cobalt complex can be activated, and, for example, at least one selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex may be mentioned. it can.
  • the method for detoxifying the organic halide of the present invention comprises, in the presence of the composition of the present invention described above, an agricultural chemical, a flame retardant, dioxin, PGB, DDT, trihalomethane, trichloroethl, croform. It is characterized in that the organic halide selected from the group is detoxified by dehalogenation.
  • Organic halides selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloroethyls, chloroforms are introduced into the reaction system If it is in a form that can not be introduced, it can be introduced as an appropriate form (whether gas, liquid, or solid) by extraction, separation, purification, etc. by a conventional method. According to this method, the cobalt complex in the composition of the present invention contributes not only to the alkylation but also to the dehalogenation of the organic halide, and also to the detoxification of the organic halide. Can be achieved. Thus, the composition of the present invention is very useful.
  • light may be irradiated in the presence of a reducing agent for reducing a cobalt complex.
  • a reducing agent for reducing a cobalt complex for the explanation of the reducing agent, etc., the explanation of the above-mentioned method of detoxifying harmful compounds can be applied as it is.
  • iAs (V) is pentavalent inorganic arsenic
  • iAs (lll) is trivalent inorganic arsenic
  • ATG is triglutathione arsenic complex
  • MADG is monomethyldiglutathione arsenic complex
  • DMAG is dimethyl glutathione arsenic complex
  • a B Arsenobetaine (trimethylarsonium acetate)
  • GSH glutathione (reduced)
  • reaction buffer (20 mM Tris_HGI (pH 7.6)
  • 22O U of a 10 OmM aqueous solution of GSH was added, and the mixture was stirred for 30 seconds at V o I t e x and allowed to stand at 37 ° C for 30 minutes.
  • 20 liters of 100 ppm inorganic arsenic (II I) standard solution (for atomic absorption) was added and stirred for 30 seconds.
  • II I inorganic arsenic
  • Composition A a 7.4 mM methylcobalamin
  • composition A of Example 1 1 000 ppm of inorganic Se (IV) standard solution (atomic absorption The same procedure as in Example 1 was carried out except that 20 L of light was added (Composition B).
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that MeCo was not added in Example 1 (Composition C).
  • Table 3 shows the detoxification of inorganic arsenic to MMA (Example 1) and the detoxification of inorganic arsenic to DMA (Example 2).
  • methylarsenic (MMA) was generated with the passage of time as compared to the comparative example.
  • Example 2 further methylation progressed, and formation of dimethyl arsenic (DMA) was also confirmed.
  • DMA dimethyl arsenic
  • Me 2 Co toxic inorganic arsenic has a remarkable effect of being detoxified to less toxic methylated arsenic.
  • FIG. 31 shows the H P L C — I C P-MS chromatogram of the methylation reaction of hyposelene [Se (IV)] by MC.
  • A Standard sample.
  • B sample after reaction, Se (IV): selenium acid, DMSe: dimethylselenium.
  • Example 2 The same procedure as in Example 2 was carried out except that 20 L of MMA of 1000 ppm was added to the composition B of Example 2 (Composition D).
  • Example 3 was carried out in the same manner as Example 3, except that MeGo was not added.
  • Example 2 The same procedure as in Example 2 was carried out except that 20 L of 100 ppm p DMA was added to the composition B of Example 2 (Composition E).
  • Example 4 was carried out in the same manner as Example 4 except that MeGo was not added.
  • Table 4 shows the detoxification of MMA to DMA (Example 3) and the detoxification of DMA to TMA 0 (Example 4).
  • Example 3 _ As shown in Example 3 _ !! to 3-3, the concentration of dimethyl arsenic (DMA) increased with the passage of time. In Comparative Example 2, generation of DMA was not observed. As shown in 4_1 to 4_3, it was found that the concentration of trimethylated arsenic (TMA0) was increased, and the arsenic substrate was converted to the most harmless trimethylated arsenic. The formation of trimethylated arsenic was not observed.
  • DMA dimethyl arsenic
  • composition B was prepared in the same manner as in Example 2 except that 20 L of 1 000 p p m TMAO was added instead of the inorganic arsenic in the composition B of Example 2 (Composition F)
  • composition F was prepared in the same manner as in Example 5 except that MeGo was not added. (Composition G)
  • composition F was prepared in the same manner as in Example 5 except that DMA was used instead of TMA0 (composition G).
  • Table 5 shows the conversion to AB.
  • Example 5 conversion of the arsenic substrate TMAO to AB was confirmed in the presence of MeGo and MIAA. As shown in Example 6, conversion of TMAO to AB was confirmed only in the presence of MIAA. As shown in Example 7, conversion of the arsenic substrate DMA to AB was confirmed in the presence of MeGo and MIAA.
  • Example 8 conversion of the arsenic substrate DMA to AB was confirmed in the presence of MeGo and MIAA.
  • a B Arsenobetaine (trimethylarsonium acetate)
  • GSH glutathione (reduced)
  • the microalga Chlorella (Ghlorel la vulgaris I AMG-629 strain) precultured to the logarithmic growth phase is inoculated in 150 ml of Bold's Basal (BB) Medium to a density of 1 x 10 6 cel Is / ml, Stationary culture was carried out at a temperature of 25 ° C. under fluorescent lamp irradiation (4000 Lux, 24 hr irradiation). At this time, the medium was adjusted to the culture medium to which 1 OmM glucose or 1 OmM sodium acetate was added as a carbon source.
  • BB Bold's Basal
  • Arsenic acid was added so that it became 1 ppm as metal arsenic after inoculation, and the uptake
  • Arsenic content measurement Inorganic arsenic and organic arsenic in algal cells can be detected with an inductively coupled plasma mass spectrometer (Agilent 7500 ce) directly connected online with a high performance liquid chromatograph (Agilent 1 100) as a standard sample, Qualitative and quantitative analysis was performed by comparing the retention times of the responding organisms.
  • MMA, DMA, TMAO, Te ⁇ , ⁇ , AC are reagents of trichemical laboratory, and standard samples of inorganic arsenic are As (III), As (V)
  • the sodium salt of Wako Pure Chemical's special grade reagent was used.
  • the 100 mg / 100 mL standard solution of each arsenic compound was prepared by diluting with ultrapure water (Millipore).
  • R F reflect power: ⁇ 1 W
  • a microalgal extract (chlorella extracted with methanol and the methanol removed by evaporation) was prepared. The pure water was added to this and diluted, and the solution of the density
  • the components of UN 1 (Unknown "! And UN 6 were assigned as compounds corresponding to arsenosugar (Fig. 1).
  • Fig. 1 shows the HPL C-ICP-MS analysis of the extract of Quailella. (Upper: standard sample, lower: sample)
  • Table 6 shows the concentration of arsenic compound (ppm) in the chlorella extract.
  • Reaction buffer (20 mM Tris_HGI (pH 7.6)) 7 40 1 _ was added to a volume of 1.5 ml Eppendorf tubes. To this was added 200 U of a 2OmM aqueous solution of GSH, and the mixture was stirred for 30 seconds at VoItex and allowed to stand at 37 ° C for 30 minutes. 100 L of the chlorella extract was added and stirred for 30 seconds. To this was added 135 liters of a 7.4 mM methylcobalamin (MeCo) aqueous solution. To this, 68 mg (0.35 / J M) of M AA was added and dissolved.
  • MeCo methylcobalamin
  • FIG. 2 shows HPL C_ ICP-MS analysis of Chlorella extract (upper: standard sample, middle: GSH added (NEJ4-7), lower: MeCo + GSH + MI AA added (NEJ5-7))
  • FIG. 1 shows HPL C_ ICP-MS analysis of Chlorella extract (upper: standard sample, middle: GSH added (NEJ4-7), lower: MeCo + GSH + MI AA added (NEJ5-7))
  • FIG. 1 shows HPL C_ ICP-MS analysis of Chlorella extract (upper: standard sample, middle: GSH added (NEJ4-7), lower: MeCo + GSH + MI AA added (NEJ5-7)
  • FIG. 3 shows Chlorella extract to which GSH was added (NEJ4-4), GSH + MeCO + MIAA addition (NEJ5-4) to which NaOH treatment (bottom).
  • Figure 4 also shows the addition of G S H + M e C o + M I A A to DMA (NE-9-4).
  • solution G An aqueous solution of selenite (for atomic absorption: 1000 ppm: as metal selenium) was prepared (solution D).
  • a 100 mmol / L Tris-HGI buffer solution was prepared (pH 7.8, pH was adjusted with 0.01 mol / L hydrochloric acid aqueous solution) (solution E).
  • the solution E was added 720 and the solution G was added 20 into a 1.5 mL Eppendorf tube, and the solution B was added 220 and allowed to stand at 37 ° C. for 1 hour.
  • the solution A was added to the solution A and the solution D was added to the solution D, and the mixture was allowed to react in a 37 ° C. constant temperature bath.
  • the reaction conditions are as follows.
  • Buffer solution 100 mM Tris-HGI buffer solution (pH 7.8), reaction temperature: 37 ° C., reaction solution: pH 3 [0137] — 50 1_ is sampled at fixed time intervals, diluted 10 fold with ultra pure water And HPLG Qualitative and quantitative analysis was performed by the -IGP-MS method (No. 8 in Table 7)
  • FIG. 7 shows a time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution (the results of Table 7 are graphed).
  • 50 1_ was sampled from the reaction solution, which was treated with an aqueous solution of hydrogen peroxide (37 ° C. for 1 hour), diluted 10 times with ultrapure water, and the reaction product was similarly analyzed.
  • the HPLG-IGP-MS chromatogram is shown in Figure 5 and Figure 6.
  • Example 10 was carried out in the same manner as Example 10 except that the solution B was adjusted to pH 7 in 100 mM Tris_HGI buffer solution.
  • Table 8 shows the concentrations of arsenic compounds in the reaction solution.
  • Example 10 The procedure of Example 10 was repeated except that the pH of the reaction solution after preparation was changed to the value shown in Table 9 in Example 10.
  • the dehalogenation reaction occurs with the cobalt complex and the organic halogen compound. That is, not only is the organohalogen compound which is a harmful compound harmlessized by dehalogenation, but the obtained cobalt (III) complex detoxifies harmful compounds such as arsenic by methylation. It can be a convenient substrate.
  • the oxidation state of the cobalt complex in the alkylated composition of the present invention it is possible to detoxify organic halogen compounds and to detoxify harmful compounds such as arsenic. That is, using the cobalt (I 11) complex obtained by the dehalogenation reaction between the cobalt (I) complex and the organic halogen compound, the cobalt (III) complex and the harmful compound (including arsenic and the like) can be used. By the reaction, the harmful compound can be methylated to render it harmless.
  • Tables 10 and 11 show the results of HPLG-IGP-MS analysis when G S H concentration, arsenic concentration, temperature, etc. were changed.
  • Table 10 shows concentration and Table 11 shows percentage.
  • Table 12 shows the results of HPLG-IG P-MS analysis when changing the concentration of cysteine, the concentration of arsenic, the temperature, and the like. As with GSH, it can be seen that good results can be obtained even with the use of cystine. In particular, looking at the ratio of TMAO, MG157-3P in Table 12 is a good result.
  • HGys homocysteine
  • MG methylcobalamin
  • phosphate buffer pH 6, I put 100 ⁇ L
  • Arsenic standard solution for atomic absorption, 100 ppm as arsenic was added to this, and it was placed on an aluminum block heater heated to 120 ° C. and reacted for a predetermined time.
  • the reaction product was diluted 10 to 30 times with 10% aqueous hydrogen peroxide and analyzed by HPLG-IGP-MS. The results are shown in Table 13.
  • Table 13 shows the results of HPL G-IGP-MS analysis when changing the homocysteine concentration, the arsenic concentration, the temperature, and the like. As with GSH, it can be seen that good results are obtained even with homocysteine. In particular, focusing on the ratio of TMAO, MG163-2P in Table 13 is a good result.
  • Tables 14 and 15 show the results of HPLG-IGP-MS analysis using TG, DMSO in addition to GSH (in Table 14 and Table 15, GSH: glutathione ( Reduced form), MC: methylcobalamin, TG: thioglycol, DMSO: dimethyl sulfoxide). Table 14 shows the concentration, and Table 15 shows the percentage. As in the case of using GSH alone, it can be seen that good results can be obtained using TG DMSO.
  • Table 17 shows the methylation reaction of arsenite [iAs (l l l)] by MC (acid conditions) (reaction conditions and reaction products).
  • GSH reduced glutathione
  • MA methylcobalamin
  • As: starting material [here, trivalent inorganic arsenic: iAs (lll)], MMA: monomethylarsenic, DMA: dimethylarsuoxide, TMA O : Trimethylarcinoxide, TeMA: Tetramethylarsenic, conversion rate 100% ([iAs (V)] + [MMA] + [DMA] + [TMA0] + [TeMA]) / [iAs Calculated as (lll)].
  • Table 18 shows the methylation reaction of arsenous acid [iAs (l l l)] with MC (neutral conditions).
  • Table 19 shows the methylation reaction of arsenite [iAs (lll)] by MC (neutral conditions) (reaction conditions and reaction products).
  • Table 20 shows the methylation reaction of arsenous acid [iAs (l l l)] by MC (alkaline condition) (reactant).
  • Table 21 shows the methylation reaction of arsenate [iAs (lll)] by MC (alkaline conditions) (reaction conditions and reaction products). Ho 21]
  • FIG. 32 shows the HPLG-IGP-MS chromatogram (measuring element: Sb, m / z 121).
  • A standard sample [iSb (l I l)]
  • B sample after reaction (MC + GSH)
  • C sample after reaction (MC only).
  • Table 22 shows the methylation reaction (reactant and reaction conditions) of inorganic anthimone.
  • Table 23 shows the methylation reactions (reaction products) of inorganic antimony 23]
  • Table 24 shows the methylation reaction (reactant) of arsenous acid [iAs (lll)] by MC.
  • Table 25 shows the methylation reaction (reaction conditions and reaction products) of arsenite [iAs (lll)] by MC.
  • [GS 2 H] molar concentration of reducing agent (GS 2 H)
  • [MC] molar concentration of methylcobalamin
  • [A s] molar concentration of arsenous acid which is a starting material.
  • GSH reduced glutathione
  • MC methylcobalamin
  • As: starting material [here, trivalent inorganic arsenic: iAs (lll)], MMA: monomethylarsenic, DMA: dimethyarsinho Texa, TMAO: Trimethyl alanoxide, T eMA: A tetramethylarsenic, conversion rate 100% ([i As (V)] + [MMA] + [DMA] + [TMAO] + [T eMA]) Z Calculated as [iAs (l II)].
  • FIG. 33 shows reaction conditions for formation of trimethylarsenic (TMA) from arsenous acid by methylcobalamin.
  • TMA trimethylarsenic
  • composition of the present invention can more practically and industrially provide a method for detoxifying harmful compounds that can contribute to the detoxification of harmful compounds including arsenic and the like.
  • Hazardous compounds such as alkylated arsenic are converted to more harmless compounds, and the harmless compounds are extremely stable and safe, so it is widely used in areas such as industrial waste treatment, environmental protection of sludge, and soil. Is extremely effective in the field of

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Abstract

Disclosed are: a composition useful for the detoxification of a toxic compound containing arsenic or the like efficiently and systematically; and a method for the detoxification of a toxic compound using the composition. Specifically, disclosed are: a composition for alkylation, comprising a cobalt complex; and a detoxification method characterized in that a toxic compound containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium is alkylated in the presence of the composition to thereby detoxify the toxic compound.

Description

明 細 書  Specification
アルキル化用組成物及び当該組成物を利用した有害化合物の無害化 方法  Alkylation composition and method of detoxifying harmful compounds using the composition
技術分野  Technical field
[0001 ] 本発明は、 アルキル化用組成物及び当該組成物を利用した有害化合物の無 害化方法に関する。  [0001] The present invention relates to a composition for alkylation and a method for harming harmful compounds using the composition.
背景技術  Background art
[0002] 砒素、 アンチモン、 セレン等の重金属は、 半導体等の工業材料として広く 用いられている物質であるが、 生物に有毒な物質であることから、 環境中に 流出することにより生物に与えられる影響が懸念されている。  [0002] Heavy metals such as arsenic, antimony and selenium are substances widely used as industrial materials such as semiconductors, but because they are toxic substances to organisms, they are given to organisms by flowing out into the environment. The impact is concerned.
[0003] 従来、 これらの重金属を除去する方法として、 有毒な亜砒酸等の無機砒素 を含む廃水にポリ塩化アルミニウム (PAG) 等の凝集剤を添加し、 該凝集剤と 原水中の鉄分に砒素を凝集、 吸着し、 沈殿させた後、 濾過により除去する方 法や、 活性アルミナ、 セリウム系吸着剤により砒素化合物等を吸着させる方 法等が一般に知られている。  Conventionally, as a method for removing these heavy metals, a coagulant such as polyaluminum chloride (PAG) is added to a wastewater containing inorganic arsenic such as toxic arsenous acid, and the coagulant and iron in raw water are subjected to arsenic. It is generally known a method of aggregation, adsorption, precipitation, removal by filtration, a method of adsorbing an arsenic compound or the like with activated alumina, a cerium-based adsorbent, and the like.
[0004] 一方、 自然界において、 海藻等の海洋生物では、 無機砒素が蓄積され、 該 無機砒素の一部が生理反応により、 ジメチル化砒素などの有機砒素化合物へ 転換されることが明らかとなっている (非特許文献 1 : Ka i se et a l .、 1 998 、 Organomet. Chem. 12 137-143) 。 そして、 これらの有機砒素化合物は、 一 般に、 哺乳動物に対して無機砒素よりも低い毒性を示すことが知られている  [0004] On the other hand, it has become clear that in the natural world, inorganic arsenic is accumulated in marine organisms such as seaweed, and part of the inorganic arsenic is converted to organic arsenic compounds such as dimethylated arsenic by physiological reaction. (Non-Patent Document 1: Kais et al., 1998, Organomet. Chem. 12 137-143). And, these organic arsenic compounds are generally known to exhibit lower toxicity to mammals than inorganic arsenic.
[0005] 非特許文献 1 : Ka i se et a l .、 1 998、 Organomet. Chem. 12 137-143 [0005] Non-Patent Document 1: Kaise et al., 1998, Organomet. Chem. 12 137-143.
発明の開示  Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題  Problem that invention tries to solve
[0006] しかしながら、 濾過、 吸着等を利用した上述の重金属を除去する方法では 、 依然として有害なままである無機砒素等の有害化合物を含んだ汚泥、 及び 当該有害化合物が吸着されている吸着剤を、 当該有害化合物が外部に漏れな いようにコンクリート等で密封するなどした上で保管するか又は埋め立てる 必要があり、 保管場所、 埋め立て地用の広いスペースを要することから、 大 量処理が困難であるという問題があった。 However, in the above method of removing heavy metals using filtration, adsorption, etc., sludge containing harmful compounds such as inorganic arsenic which still remains harmful, and adsorbents on which the harmful compounds are adsorbed are used. , The harmful compound has leaked to the outside In addition, it is necessary to seal or seal with concrete, etc. before storage or burying, and a large storage space and a large space for landfills are required, so there was a problem that mass treatment is difficult.
[0007] また、 魚貝類に含まれる砒素は、 無毒のアルセノベタインであることが国 際的に認められており、 本発明では、 猛毒無機砒素を無毒のアルセノべタイ ンに化学的に変換して、 無毒化を達成することが可能である。  [0007] In addition, arsenic contained in fish and shellfish is internationally recognized to be non-toxic arsenobetaine, and in the present invention, highly toxic inorganic arsenic is chemically converted to non-toxic arsenobetaine. It is possible to achieve detoxification.
[0008] そこで、 本発明は、 上記問題点を解決すべく、 砒素等を含む有害化合物を 効率的に、 系統的に無害化するのに有益な組成物、 及び当該組成物を利用し た有害化合物の無害化方法を提供することを目的とする。  Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a composition useful for systematically harmonizing harmful compounds containing arsenic etc., and a harmful substance using the composition. The purpose is to provide a method for detoxifying a compound.
課題を解決するための手段  Means to solve the problem
[0009] 上記目的を達成するために、 本発明者らは、 コバルト—炭素結合をもつ有 機金属錯体を用いた化学反応によって砒素等を含む有害化合物をメチル化、 特に、 ジメチル化、 更に好ましくはトリメチル化することを試み、 当該有害 化合物のメチル化反応について鋭意検討した結果、 本発明を見出すに至った  [0009] In order to achieve the above object, the present inventors have methylated harmful compounds including arsenic and the like by a chemical reaction using an organic metal complex having a cobalt-carbon bond, particularly preferably dimethylation, more preferably Tried to trimethylate, and as a result of earnestly examining the methylation reaction of the harmful compound, it came to find the present invention.
[0010] すなわち、 本発明のアルキル化用組成物は、 コバルト錯体を含有すること を特徴とする。 That is, the composition for alkylation of the present invention is characterized by containing a cobalt complex.
[001 1 ] 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記コバルト 錯体を用いることにより、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択さ れる少なくとも 1種の元素を含有する有害化合物をアルキル化することを特 徵とする。  [001 1] In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium is alkylated by using the cobalt complex. Specializing in
[0012] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 さらに Further, in a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention,
、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種の金 属を還元する還元剤を含有することを特徴とする。 And a reducing agent for reducing at least one metal selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium.
[0013] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記還 元剤が、 SH基を有する物質であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the reducing agent is a substance having an SH group.
[0014] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 SH基を 有する物質が、 グルタチオン、 還元型グルタチオン (GSH) 、 システィン、 S —アデノシルシスティン、 スルフオラフアン、 ホモシスティン、 チォグリコ ールからなる群から選択される少なくとも 1種であることを特徴とする。 Furthermore, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the substance having an SH group is glutathione, reduced glutathione (GSH), cysteine, S -Characterized in that it is at least one selected from the group consisting of adenosyl cysteine, sulfolaf anh, homocysteine and thioglycol.
[0015] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 さらにFurther, in a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention,
、 S-Me基を有するメチル化添加因子を含有することを特徴とする。 And a methylating agent having an S-Me group.
[001 6] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記メ チル化添加因子が、 メチォニン、 S-アデノシルメチォニンからなる群から選 択される少なくとも 1種であることを特徴とする。 [001 6] Further, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the methylation addition factor is at least one selected from the group consisting of methionine and S-adenosylmethionine. It is characterized by
[001 7] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 さらに[001 7] Further, in a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention,
、 緩衝液を含有することを特徴とする。 And a buffer solution.
[0018] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記緩 衝液の p H力 5〜1 0の範囲であることを特徴とする。 Furthermore, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the pH of the buffer solution is in the range of 5 to 10.
[001 9] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 アルキ ル化組成物の p Hが 9未満であることを特徴とする。 [001 9] Further, in a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention, the pH of the alkylation composition is less than 9.
[0020] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 さらにFurther, in a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention,
、 H 2 0 2を含有することを特徴とする。 , H 2 0 2 .
[0021 ] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 さらにFurther, in a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention,
、 有機ハロゲン化合物を含有することを特徴とする。 And an organic halogen compound.
[0022] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記有 機ハロゲン化合物が、 ハロゲン化メチルであることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the organic halogen compound is a methyl halide.
[0023] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記ハ ロゲン化メチルが、 ヨウ化メチル、 臭化メチル、 塩化メチルからなる群から 選択される少なくとも 1種であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the methyl halide is at least one selected from the group consisting of methyl iodide, methyl bromide and methyl chloride. It features.
[0024] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記有 機ハロゲン化合物が、 ハロゲン化酢酸であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the organic halogen compound is a halogenated acetic acid.
[0025] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記ハ ロゲン化酢酸が、 クロ口酢酸、 ブロモ酢酸、 ョード酢酸からなる群から選択 される少なくとも 1種であることを特徴とする。 Furthermore, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the halogenated acetic acid is at least one selected from the group consisting of crocodile acetic acid, bromoacetic acid, and joud acetic acid. I assume.
[0026] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記有 機ハロゲン化合物が、 塩化メチル、 臭化メチル、 ヨウ化メチル、 クロ口酢酸 、 ブロモ酢酸、 ョ一ド酢酸、 クロ口エタノール、 ブロモエタノール、 ョ一ド エタノール、 クロ口プロピオン酸、 ブロモプロピオン酸、 ョ一ドプロピオン 酸、 クロ口酢酸ェチルエステル、 ブロモ酢酸ェチルエステル、 ョ一ド酢酸ェ チルエステルからなる群から選択される少なくとも 1種であることを特徴とす る。 In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, Halogen compounds such as methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, cloroacetic acid, bromoacetic acid, bromoacetic acid, chloroacetic acid, crocodile ethanol, bromoethanol, bromoethanol, chloroethanol, croropropionic acid, bromopropionic acid, It is characterized in that it is at least one selected from the group consisting of monopropionic acid, crochiral acetic acid ethyl ester, bromoacetic acid ethyl ester, and sodium acetic acid ethyl ester.
[0027] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記有 機ハロゲン化合物が、 化学式 1 :  Further, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the organic halogen compound is represented by the chemical formula 1:
化学式 1 RMgX  Chemical formula 1 RMgX
(化学式 1中、 R=Me、 GH2G00H、 又は GH2G00G2H5であり、 X=Gし Br、 又は Iで ある。 ) で表されるグリニャール試薬であることを特徴とする。 It is characterized in that it is a Grignard reagent represented by (wherein R = Me, GH 2 G00H, or GH 2 G00 G 2 H 5 in Chemical Formula 1; X = G and Br or I).
[0028] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 有機ハ ロゲン化合物が、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン 、 トリクロロェチル、 クロ口ホルムからなる群から選択される難分解性有機 物由来であることを特徴とする。  Furthermore, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the organic halogen compound is selected from the group consisting of: pesticides, flame retardants, dioxins, PGB, DDT, trihalomethanes, trichloroethyls, croforms. It is characterized by being derived from persistent organic substances.
[0029] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 さらに 、 コバルト錯体を還元する還元剤を含有することを特徴とする。  In a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention, the composition further comprises a reducing agent for reducing a cobalt complex.
[0030] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記還 元剤が、 酸化チタン、 又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なく とも 1種であることを特徴とする。  In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the reducing agent is at least one selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex.
[0031 ] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記コ バルト錯体が、 メチルコバラミン (メチル化ビタミン B 1 2、 正式名称: Goひ — [ひ一 5、 6—ジメチルベンズ一 1 H—イミダゾ一ル一 1—ィル一 Go S—メチ ルコバミ ド]、 シァノコバラミンなどのビタミン B 1 2、 コバルト (I I ) ァセ チルァセトナ一ト、 コバルト (I I I ) ァセチルァセトナート、 コバルト力ルポ ニル (ニコバルトォクタカルポニル) 、 コバルト(1 1 ) 1、 1、 1、 5、 5、 5-へキ サフルォロアセチルァセトナート、 コバルト (I I ) メゾ一テトラフエ二ルポ ルフィン、 へキサフルォロりん酸ビス (ペンタメチルシクロペンタジェニル ) コバルト、 N、 Ν' —ビス (サリチリデン) エチレンジァミンコバルト (IFurther, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the cobalt complex is methylcobalamin (methylated vitamin B 12, formal name: Go —-[5, 6-dimethylbenz] H 1-Imidazoyl 1-yl 1 Go S-methylcobamide], vitamin B 12 such as cyanocobalamin, cobalt (II) acetate, cobalt (III) acetylacetonate Cobalt force Ruponyl (Nicobalt octacarponyl), Cobalt (11) 1, 1, 1, 5, 5, 5-Hexafluoroacetylacetonato, Cobalt (II) Meso-1 tetrapheniol porphyrin, Hexafluorophosphate bis (pentamethylcyclopentagenyl ) Cobalt, N, Ν '— bis (salicylidene) ethylene diamine cobalt (I
I) 、 ビス (2、 2、 6、 6 -テトラメチル _3、 5_ヘプタンジォナト) コバルト(I I )、 (クロ口フタロシアニナト)コバルト (||) 、 クロロ トリス (トリフエニル ホスフィン) コバルト (I) 、 酢酸コバルト (I I) のメチル錯体、 安息香酸コ バルト (I I) 、 シアン化コバルト (I I) 、 シクロへキサン酪酸コバルト (I II), bis (2,2,6,6-tetramethyl-3-, 5_heptanedionate) cobalt (II), (clorophthalocyaninato) cobalt (||), chloro tris (triphenyl phosphine) cobalt (I), Methyl complex of cobalt (II) acetate, cobalt (II) benzoate, cobalt (II) cyanide, cobalt (III)
) 、 2 -ェチルへキサン酸コバルト (I I) 、 meso—テトラメ トキシフエ二ルポ ルフィリンコバルト (I I) 、 ナフテン酸コバルト、 フタロシアニンコバルト(), 2- (Ethyl) hexanoic acid cobalt (II), meso-tetramethyoxyphenylophylline cobalt (II), cobalt naphthenate, phthalocyanine cobalt (
I I)、 メチルコバルト (I I I) プロ トポルフィリン IX、 ステアリン酸コバルト 、 スルファミン酸コバルト (I I) 、 (1R、 2R) _(_)_1、 2 -シクロへキサンジ ァミノ- Ν、 Ν' —ビス(3、 5—ジ _t_プチルサリチリデン)コバルト (I I) 、 (1 S、 2S) _(+)_1、 2 -シクロへキサンジァミノ- Ν、 Ν' —ビス(3、 5—ジ _t_プチ ルサリチリデン)コバルト (I I) 、 シクロペンタジェニルビス (トリフエニル ホスフィン) コバルト (I) 、 シクロペンタジェニルコバルトジカルポニル、 ジブロモビス (トリフエニルホスフィン) コバルト(l l)、 (テトラアミノク ロロフタロシアニナト) コバルト (I I) 、 (テトラ一 t _ブチルフタロシア ニナト) コバルト(I I)から選ばれた少なくとも 1種の化合物のメチル錯体、 ま たは、 前記コバルト化合物とハロゲン化アルキル、 特にハロゲン化メチルを 共存させて形成するコバルト一メチル錯体、 からなる群から選択される少な くとも 1種であることを特徴とする。 II), methylcobalt (III) protoporphyrin IX, cobalt stearate, cobalt (II) sulfamate, (1R, 2R) _ (_) _1, 2-cyclohexanediamino-, Ν '-bis (3) , 5-di_t_ putyl salicylidene) cobalt (II), (1 S, 2S) _ (+) _1, 2-cyclohexanediamino-, Ν '-bis (3, 5-di _ t_ petitulicylidene) ) Cobalt (II), cyclopentajenyl bis (triphenyl phosphine) cobalt (I), cyclopentajenyl cobalt dicarpoyl, dibromobis (triphenyl phosphine) cobalt (ll), (tetraaminochlorophthalocyaninato) cobalt (II), (Tetramethyl t-butyl phthalocyaninato) Methyl complex of at least one compound selected from cobalt (II), or the cobalt compound and halogen It is characterized in that it is at least one selected from the group consisting of alkyl halides, in particular cobalt monomethyl complexes formed by coexisting methyl halides.
[0032] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種の金属を還元 する前記還元剤のモル濃度 [Reducing Agent]と、 砒素、 アンチモン、 セレン から選択される金属のモル濃度 [Metal]との比率、 すなわち [Reducing Agen t]/[Metal]力 1 000以上であることを特徴とする。  Further, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, a molar concentration of the reducing agent for reducing at least one metal selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium [Reducing Agent] It is characterized in that it is a ratio with a metal concentration [Metal] of a metal selected from Arsenic, Antimony and Selenium, that is, [Reducing Age] / [Metal] force is 1 000 or more.
[0033] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記比 率が、 1 0000以上であることを特徴とする。  In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the ratio is 10000 or more.
[0034] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記コ バルト錯体のモル濃度 [Go complex]と、 砒素、 アンチモン、 セレンから選択 される金属のモル濃度 [Meta l ]との比率、 すなわち [Go comp l ex] / [Meta l ] 力 1 0 0以上であることを特徴とする。 Furthermore, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the molar concentration of the cobalt complex [Go complex], and selected from arsenic, antimony, selenium It is characterized in that the ratio to the molar concentration of metal [Metal], that is, [Go comp l ex] / [Metal] force is 100 or more.
[0035] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記比 率が、 1 0 0 0以上であることを特徴とする。 Further, in a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the ratio is preferably 1000 or more.
[0036] 本発明の有害化合物の無害化方法は、 本発明のアルキル化用組成物の好ま しい実施態様において、 請求項 1〜 2 6項のいずれか 1項に記載の組成物の存 在下、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種 の元素を含有する有害化合物を、 アルキル化することにより無害化すること を特徴とする。 In the preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the method for detoxifying harmful compounds according to the present invention comprises the presence of the composition according to any one of claims 1 to 6, It is characterized in that harmful compounds containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium are rendered harmless by alkylation.
[0037] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記 1種の元素の価数を高酸化数とすることにより無害化することを特徴とす る。  [0037] In a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method of the present invention, the method is characterized in that the valence number of one of the elements is a high oxidation number to render it harmless.
[0038] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記 1種の元素の少なくとも 1つの結合手をアルキル化することを特徴とする  [0038] Further, in a preferred embodiment of the method for detoxifying harmful compounds according to the present invention, at least one bond of one of the elements described above is alkylated.
[0039] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記元素が砒素であることを特徴とする。 [0039] In a preferred embodiment of the method for making harmful compounds harmless according to the present invention, the above-mentioned element is arsenic.
[0040] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記アルキル化することにより無害化された化合物の 50%致死量 (LD50) が、 10Further, in a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method of the present invention, the 50% lethal dose (LD 50 ) of the compound detoxified by the alkylation is 10
00mg/kg以上であることを特徴とする。 It is characterized by being at least 00 mg / kg.
[0041 ] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記アルキル化することにより無害化された化合物の 50%細胞増殖阻害濃度 ( IFurther, in a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method of the present invention, the 50% cell growth inhibitory concentration of the compound detoxified by the alkylation as described above (I
C50) が、 1000 Μ以上であることを特徴とする。 C 50 ) is characterized by being 1000 1000 or more.
[0042] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記有害化合物が、 亜ヒ酸、 五酸化砒素、 三塩化砒素、 五塩化砒素、 硫化砒素 化合物、 シァノ砒素化合物、 クロ口砒素化合物、 及びその他の砒素無機塩類 からなる群から選択されることを特徴とする。 Further, in a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method according to the present invention, the harmful compound is selected from arsenous acid, arsenic pentoxide, arsenic trichloride, arsenic pentachloride, arsenic sulfide compound, cyano-arsenic compound, It is characterized in that it is selected from the group consisting of a nitrogen-containing arsenic compound and other arsenic inorganic salts.
[0043] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記アルキル化がメチル化であることを特徴とする。 [0043] In addition, in a preferred embodiment of the method for detoxifying harmful compounds of the present invention, Characterized in that the alkylation is methylation.
[0044] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記メチル化によって、 有害化合物をジメチル化合物又はトリメチル化合物と することを特徴とする。  Further, in a preferred embodiment of the method for making harm to harmful compounds according to the present invention, the harmful compounds are converted into dimethyl compounds or trimethyl compounds by the above-mentioned methylation.
[0045] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記ジメチル化合物が、 ジメチルアルソニルエタノール (DMAE) 、 ジメチルァ ルソニルアセテート (DMAA) 、 ジメチルアルシン酸、 又はアルセノシュガー であることを特徴とする。  Further, in a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method of the present invention, the dimethyl compound is dimethylarsonylethanol (DMAE), dimethylarsonyl acetate (DMAA), dimethylarsinic acid, or arsenosugar It is characterized by being.
[0046] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記トリメチル化合物が、 ァルセノコリン、 アルセノベタイン、 トリメチルァ ルセノシュガー又はトリメチルアルシンォキシドであることを特徴とする。  [0046] In a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method of the present invention, the above-mentioned trimethyl compound is characterized by being an arsenocholine, an arsenobetaine, a trimethylasenosugar, or a trimethyl arsenoxide.
[0047] また、 本発明の有害ハロゲン化物の無害化方法は、 請求項 1〜2 6項のい ずれか 1項に記載の組成物の存在下、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT 、 トリハロメタン、 トリクロロェチル、 クロ口ホルムからなる群から選択さ れる有機ハロゲン化物を、 脱ハロゲン化することにより無害化することを特 徵とする。  [0047] Further, the method for detoxifying harmful halides of the present invention is a pesticide, a flame retardant, a dioxin, a PGB, a DDT, in the presence of the composition according to any one of the items 1 to 26. The invention is characterized in that the organic halide selected from the group consisting of trihalomethane, trichloroethyl and chloroform is detoxified by dehalogenation.
[0048] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 請 求項 1〜2 6項のいずれか 1項に記載の組成物の存在下、 農薬、 難燃剤、 ダイ ォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン、 トリクロロェチル、 クロ口ホルムか らなる群から選択される有機ハロゲン化物を、 脱ハロゲン化することにより 無害化して、 反応により得られたコバルト錯体の存在下、 砒素、 アンチモン 、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種の元素を含有する有害化 合物を、 アルキル化することにより無害化する特徴とする。  [0048] In a preferred embodiment of the method of making harmful compounds harmless according to the present invention, a pesticide, a flame retardant, dioxin, in the presence of the composition according to any one of claims 1 to 26. An organic halide selected from the group consisting of PGB, DDT, trihalomethane, trichloroethyl and chloroform is detoxified by dehalogenation, and in the presence of a cobalt complex obtained by the reaction, arsenic, antimony A harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of selenium is characterized by rendering it harmless by alkylation.
[0049] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 さ らに、 コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、 光照射することを特徴とす る。  In a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method of the present invention, the method is further characterized by irradiation with light in the presence of a reducing agent that reduces a cobalt complex.
[0050] また、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、 前 記還元剤が、 酸化チタン、 又はルテニウム錯体からなる群から選択される少 なくとも 1種であることを特徴とする。 Further, in a preferred embodiment of the method for making harm to harmful compounds according to the present invention, the reducing agent is selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex. It is characterized by at least one type.
発明の効果  Effect of the invention
[0051] 本発明のアルキル化用組成物は、 有害化合物、 特に、 砒素、 アンチモン、 セレンなどを含有する有害化合物を、 容易かつ簡便にアルキル化することが 可能であるという有利な効果を奏する。 また本発明の方法によれば、 有害化 合物を限りなく無害化することができるので、 保管場所等の広いスペースを 必要としないという有利な効果を奏する。 また、 本発明の方法によれば、 生 物体そのものを生きたままで利用するものではないので、 不必要な副産物を 発生させないという有利な効果を奏する。 さらに、 本発明によれば、 簡便な 操作で、 有害な無機砒素などをより少なくすることができるという有利な効 果を奏する。  The composition for alkylation of the present invention has an advantageous effect that it is possible to easily and conveniently alkylate harmful compounds, particularly harmful compounds containing arsenic, antimony, selenium and the like. Further, according to the method of the present invention, since harmful compounds can be harmlessly reduced as much as possible, the advantageous effect is obtained that a large space such as a storage place is not required. Further, according to the method of the present invention, since the living object itself is not used alive, there is an advantageous effect that unnecessary by-products are not generated. Furthermore, according to the present invention, it is possible to achieve an advantageous effect that harmful inorganic arsenic and the like can be further reduced by a simple operation.
図面の簡単な説明  Brief description of the drawings
[0052] [図 1]図 1は、 クロレラ抽出物の H P L C_ I C P—MS分析 (上:標準サン プル、 下:サンプル) を示す図である。  [FIG. 1] FIG. 1 is a diagram showing H P L C — I C P-MS analysis (upper: standard sample, lower: sample) of Chlorella extract.
[図 2]図 2は、 ク口レラ抽出物の H P L C- I C P—MS分析 (上:標準サン プル、 中: G S H添加 (NEJ4- 7) 、 下: Me Co + GS H+M I A A添加 ( NEJ5-7) ) を示す図である。  [Fig. 2] Fig. 2 shows HPL C-ICP-MS analysis of the extract of Quailella (upper: standard sample, middle: GSH addition (NEJ4-7), lower: Me Co + GSH + MIAA addition (NEJ5 -7) is a figure which shows.
[図 3]図 3は、 クロレラ抽出物に G S H添加 (NEJ4-4) 、 GS H+Me Co + M I AA添加 (NEJ5-4) を N aOH処理 (下) した様子を示す図である。  [FIG. 3] FIG. 3 is a view showing a state in which GSH addition (NEJ4-4) and GSH + MeCo + MIAA addition (NEJ5-4) are added to the Chlorella extract and NOH-treated (bottom).
[図 4]図 4は、 DMAにGS H+Me Co+M I AA添加 (NE_9_4) した様子 を示す図である。  [FIG. 4] FIG. 4 is a diagram showing a state in which GSH + MeCo + MIAA is added (NE_9_4) to DMA.
[図 5]図 5は、 HPLG-IGP-MSクロマトグラムを示す図である。 図中の No.は、 表 7の No.に対応する。  [FIG. 5] FIG. 5 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. The numbers in the figure correspond to the numbers in Table 7.
[図 6]図 6は、 HPLG-IGP-MSクロマトグラムを示す図である。 図中の No.は、 表 7の No.に対応する。  [FIG. 6] FIG. 6 shows an HPLG-IGP-MS chromatogram. The numbers in the figure correspond to the numbers in Table 7.
[図 7]図 7は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。 表 7の結果をグラフ化したものである。  [FIG. 7] FIG. 7 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. It is a graph of the results of Table 7.
[図 8]図 8は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。 [図 9]図 9は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。 [FIG. 8] FIG. 8 is a view showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution. [FIG. 9] FIG. 9 is a view showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution.
[図 10]図 1 0は、 HPLG-IGP-MSクロマトグラムを示す図である。 図中の N o. は、 表 8の No.に対応する。 [FIG. 10] FIG. 10 shows an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
[図 11]図 1 1は、 HPLG-IGP-MSクロマトグラムを示す図である。 図中の N o. は、 表 8の No.に対応する。  [FIG. 11] FIG. 11 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
[図 12]図 1 2は、 HPLG-IGP-MSクロマトグラムを示す図である。 図中の N o. は、 表 8の No.に対応する。  [FIG. 12] FIG. 12 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
[図 13]図 1 3は、 HPLG-IGP-MSクロマトグラムを示す図である。 図中の N o. は、 表 8の No.に対応する。  [FIG. 13] FIG. 13 is a diagram showing an HPLG-IGP-MS chromatogram. No. in the figure corresponds to the numbers in Table 8.
[図 14]図 1 4は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である  [FIG. 14] FIG. 14 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution.
[図 15]図 1 5は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である 。 (過酸化水素水処理後) [FIG. 15] FIG. 15 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (After hydrogen peroxide treatment)
[図 16]図 1 6は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である 。 (過酸化水素水処理前)  [FIG. 16] FIG. 16 is a diagram showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution. (Before hydrogen peroxide solution treatment)
[図 17]図 1 7は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である 。 (過酸化水素水処理後)  [FIG. 17] FIG. 17 is a view showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution. (After hydrogen peroxide treatment)
[図 18]図 1 8は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である 。 (表 9の No.1〜No.4)  [FIG. 18] FIG. 18 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 1 to No. 4 in Table 9)
[図 19]図 1 9は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である 。 (表 9の No. 5〜Νο· 8、 過酸化水素水処理後)  [FIG. 19] FIG. 19 is a view showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 5 to 5 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
[図 20]図 20は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である 。 (表 9の No.9〜Νο.12)  [FIG. 20] FIG. 20 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 9 to 12. 12 in Table 9)
[図 21]図 2 1は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である 。 (表 9の No.13〜No.16、 過酸化水素水処理後)  [FIG. 21] FIG. 21 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 13 to No. 16 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
[図 22]図 22は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である 。 (表 9の No.17〜No.20、 過酸化水素水処理前)  FIG. 22 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. (No.17 to No.20 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
[図 23]図 23は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である 。 (表 9の No. 21〜No. 24、 過酸化水素水処理前) [FIG. 23] FIG. 23 is a diagram showing the time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution. . (No. 21 to No. 24 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
[図 24]図 2 4は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。 (表 9 の No. 1〜No. 4、 過酸化水素水処理前)  [FIG. 24] FIG. 24 shows a time-dependent change of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 1 to 4 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
[図 25]図 2 5は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。 (表 9 の No. 5〜No. 8、 過酸化水素水処理後)  [FIG. 25] FIG. 25 shows the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 5 to 8 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
[図 26]図 2 6は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。 (表 9 の No. 9〜No. 12、 過酸化水素水処理前)  [FIG. 26] FIG. 26 shows the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 9 to No. 12, Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
[図 27]図 2 7は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。 (表 9 の No. 13〜No. 1 6、 過酸化水素水処理後)  [FIG. 27] FIG. 27 shows the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 13 to No. 16 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
[図 28]図 2 8は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である 。 (表 9の No. 1 7〜No. 20、 過酸化水素水処理前)  [FIG. 28] FIG. 28 is a diagram showing the change with time of the proportion of arsenic compounds in the reaction solution. (No. 17 to No. 20 in Table 9, before hydrogen peroxide treatment)
[図 29]図 2 9は、 反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である 。 (表 9の No. 21〜No. 24、 過酸化水素水処理後)  [FIG. 29] FIG. 29 is a diagram showing the time-dependent change of the proportion of the arsenic compound in the reaction solution. (No. 21 to No. 24 in Table 9, after hydrogen peroxide treatment)
[図 30]図 3 0は、 ビタミン B12を例とした場合の、 亜ヒ酸のメチル化について のメカニズムを示す図である。  [FIG. 30] FIG. 30 is a view showing the mechanism of arsenite methylation in the case of vitamin B12 as an example.
[図 31 ]図 3 1は、 M Cによる亜セレン酸 〔Se ( I V)〕 のメチル化反応の H P L C - I C P—M Sクロマトグラムを示す図である。  [FIG. 31] FIG. 31 is a diagram showing an H P L C-I C P-M S chromatogram of a methylation reaction of selenite (Se (I V)) by M C.
[図 32]図 3 2は、 HPLG- I GP-MSクロマトグラム (測定元素: Sb、 m/z 121 ) を 示す図である。  [FIG. 32] FIG. 32 is a diagram showing an HPLG-I GP-MS chromatogram (elements to be measured: Sb, m / z 121).
[図 33]図 3 3は、 メチルコバラミンによる亜ヒ酸からトリメチル砒素 (TMA) の生成における反応条件を示す図である。  [FIG. 33] FIG. 33 is a diagram showing reaction conditions for formation of trimethylarsenic (TMA) from arsenous acid by methylcobalamin.
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0053] 本発明のアルキル化用組成物は、 コバルト錯体を含有する。 ここで、 コバ ルト錯体としては特に限定されないが、 コバルト—炭素結合を有する有機金 属錯体などを挙げることができる。 The composition for alkylation of the present invention contains a cobalt complex. Here, the cobalt complex is not particularly limited, and examples thereof include organic metal complexes having a cobalt-carbon bond.
[0054] コバルト一炭素結合を有する有機金属錯体の例としては、 以下を例示でき る。 すなわち、 メチルコバラミン (あるいは、 メチル化ビタミン B 1 2、 正式 名称: Goひ一[ひ _5、 6—ジメチルベンズ一 1 H—イミダゾ一ル一 1—ィル一 GOyS—メチルコバミ ド]が好ましく用いられる。 また、 シァノコバラミンなど のビタミン B1 2、 コバルト (I I) ァセチルァセトナート、 コバルト (I I I) ァセチルァセトナート、 コバルトカルポニル (ニコバルトォクタカルポニル ) 、 コバルト(11)1、 1、 1、 5、 5、 5-へキサフルォロアセチルァセトナート、 コバルト (I I) メゾ一テトラフエニルポルフィン、 へキサフルォ口りん酸ビ ス (ペンタメチルシクロペンタジェニル) コバルト、 N、 N' —ビス (サリ チリデン) エチレンジァミンコバルト (I I) 、 ビス (2、 2、 6、 6-テトラメチ ル— 3、 5—ヘプタンジォナト) コバルト(l l)、 (クロ口フタロシアニナト)コバ ルト (||) 、 クロロ トリス (トリフエニルホスフィン) コバルト ( I ) 、 酢酸 コバルト (I I) のメチル錯体、 安息香酸コバルト (I I) 、 シアン化コバルト (I I) 、 シクロへキサン酪酸コバルト (I I) 、 2 -ェチルへキサン酸コバルト (I I) 、 meso—テトラメ トキシフエ二ルポルフィリンコバルト (I I) 、 ナフ テン酸コバルト、 フタロシアニンコバルト(I 1)、 メチルコバルト (I I I) プロ トポルフィリン IX、 ステアリン酸コバルト、 スルファミン酸コバルト (I I) 、 (1R、 2R) _(_)_1、 2 -シクロへキサンジァミノ- Ν、 Ν' —ビス(3、 5—ジ _t_ プチルサリチリデン)コバルト (I I) 、 (1S、 2S) _(+)_1、 2 -シクロへキサン ジァミノ- Ν、 Ν' —ビス(3、 5—ジ _t_プチルサリチリデン)コバルト (I I) 、 シクロペンタジェニルビス (トリフエニルホスフィン) コバルト (I) 、 シク 口ペンタジェニルコバルトジカルポニル、 ジブロモビス (トリフエニルホス フィン) コ /リレト(||)、 (テトラアミノクロロフタロシアニナト) コ /リレト (I I) 、 (テトラ一 t _ブチルフタロシアニナト) コバルト(I I)から選ばれ た少なくとも 1種の化合物のメチル錯体、 または、 前記コバルト化合物とハロ ゲン化アルキル、 特にハロゲン化メチルを共存させて形成するコバルト一メ チル錯体を例示できる。 有害な無機砒素などを含む有害化合物を比較的容易 にアルキル化し、 毒性の低い有機物にすることが可能であるという観点から 、 コバルト一炭素結合を有する有機金属錯体としては、 メチルコバラミンが 好ましい。 The following can be exemplified as an example of the organic metal complex having a cobalt-carbon bond. That is, methylcobalamin (or methylated vitamin B12, formal name: Gohi [hi_5, 6-dimethylbenz 1 1 H-imidazo 1 1-1 1 1 GOyS-methyl cobalt is preferably used. In addition, vitamin B12 such as cyanocobalamin, cobalt (II) acetylacetonate, cobalt (III) acetylacetonato, cobalt carponyl (nicobalt octacalponyl), cobalt (11) 1, 1, 1, 5,5,5-hexafluoroacetylacetonato, cobalt (II) meso-one tetraphenyl porphine, hexafluoromouth phosphate bis (pentamethylcyclopentajenyl) cobalt, N, N '-bis (Salicylidene) ethylenediaminecobalt (II), bis (2, 2, 6, 6-tetramethyl-3, 5-heptanedionato) cobalt (ll), (clorophthalocyaninato) cobalt (||) Chloro tris (triphenyl phosphine) cobalt (I), methyl complex of cobalt (II) acetate, cobalt (II) benzoate, cobalt (II) cyanide, Hexane cobaltate cobalt (II), 2-ethyl cobaltate cobalt (II), meso-tetramethoxyphenyl porphyrin cobalt (II) cobalt naphthenate, phthalocyanine cobalt (I 1), methyl cobalt (III) pro Toporphyrin IX, cobalt stearate, cobalt (II) sulfamate, (1R, 2R) _ (_) _1, 2-cyclohexanediamino-, Ν'- bis (3, 5-di _ t _ ptyl salicylidene) Cobalt (II), (1S, 2S) _ (+) _1, 2-Cyclohexane diamine-Ν, Ν '-Bis (3, 5-di _ t _ pyl salicylidene) cobalt (II), cyclopenta geni (Bis (triphenylphosphine) cobalt (I), cyclopentadienylcobalt dicarponyl, dibromobis (triphenylphosphine) core / relet (||), (tetraaminochlorophthalocyanine) Aninato) methyl complex of at least one compound selected from anthraito (II), (tetra-t-butyl phthalocyaninato) cobalt (II), or the cobalt compound and an alkyl halide, particularly halogenated An example is a cobalt monomethyl complex which is formed in the coexistence of methyl. Methylcobalamin is preferable as the organometallic complex having a cobalt-carbon bond, from the viewpoint that harmful compounds containing harmful inorganic arsenic and the like can be relatively easily alkylated to make the organic matter less toxic.
すなわち、 本発明のアルキル化用組成物においては、 前記有機金属錯体を 用いることにより、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択される少 なくとも 1種の元素を含有する有害化合物をアルキル化することが可能であ る。 ここで、 本明細書において、 「有害化合物」 とは、 環境中に流出し、 生 物に暴露された際に、 何らかの悪影響を生物に与える恐れがある化合物を意 味する。 That is, in the composition for alkylation of the present invention, By using it, it is possible to alkylate harmful compounds containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium. Here, in the present specification, the term "harmful compound" means a compound that may leak to the environment and cause any adverse effect on organisms when exposed to a living thing.
[0056] 前記有害化合物のうち砒素を含有する有害化合物としては、 亜ヒ酸、 五酸 化砒素、 三塩化砒素、 五塩化砒素、 硫化砒素化合物、 シァノ砒素化合物、 ク ロロ砒素化合物、 及びその他の砒素無機塩類等が挙げられる。 これらの砒素 は、 例えば LD5Q (mg/kg) (マウスにおける 50%致死量) が 20以下であり、 一般 に生物に対して有毒な値である。 Among the above-mentioned harmful compounds, the harmful compounds containing arsenic include arsenous acid, arsenic pentoxide, arsenic trichloride, arsenic pentachloride, arsenic sulfide compounds, cyano-arsenic compounds, chloroarsenic compounds, and the like. Arsenic inorganic salts etc. are mentioned. These arsenics , for example, have LD 5Q (mg / kg) (50% lethal dose in mice) of 20 or less, and are generally toxic to organisms.
[0057] また、 アンチモンを含有する有害化合物としては、 三酸化アンチモン、 五 酸化アンチモン、 三塩化アンチモン、 五塩化アンチモン等が挙げられる。  Further, examples of the harmful compound containing antimony include antimony trioxide, antimony pentoxide, antimony trichloride, antimony pentachloride and the like.
[0058] さらに、 セレンを含有する有害化合物としては、 二酸化セレン、 三酸化セ レン等が挙げられる。  Furthermore, examples of the harmful compound containing selenium include selenium dioxide, selenium trioxide and the like.
[0059] 好ましい実施態様において、 本発明の組成物は、 さらに、 砒素、 アンチモ ン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種の金属を還元する還元 剤を含有することができる。 このような還元剤の存在により、 アルキル化を さらに促進することができる。 砒素のアルセノベタインへの変換において砒 素を還元する能力ゃメチル基転移反応などが律速となっている可能性が考え られるが、 還元剤を添加することによりアルセノべタインなどへの変換を促 進できると考えられる。 このような還元剤としては、 例えば、 SH基を有する 物質を挙げることができ、 具体的には、 SH基を有する物質が、 グルタチオン 、 還元型グルタチオン (GSH) 、 システィン、 S—アデノシルシスティン、 ス ルフオラフアン、 ホモシスティン、 チォグリコールからなる群から選択され る少なくとも 1種を挙げることができる。 また、 これらの任意の組み合わせ を用いてもよい。 例えば、 グルタチン +ホモシスティン、 グルタチオン +チォ グリコ一ルなどを挙げることができる。  [0059] In a preferred embodiment, the composition of the present invention may further contain a reducing agent that reduces at least one metal selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium. Alkylation can be further promoted by the presence of such a reducing agent. The ability to reduce arsenic in conversion of arsenic to arsenobetaine or the possibility of rate-limiting methyl transfer reaction may be considered, but addition of a reducing agent promotes conversion to arsenobetaine etc. It can be considered that As such a reducing agent, for example, a substance having an SH group can be mentioned. Specifically, a substance having an SH group is, for example, glutathione, reduced glutathione (GSH), cysteine, S-adenosylcysteine, Mention may be made of at least one selected from the group consisting of sulphofurafan, homocysteine and thioglycol. Also, any combination of these may be used. For example, glutatin + homocysteine, glutathion + thioglycol can be mentioned.
[0060] また、 組成物の好ましい実施態様において、 砒素、 アンチモン、 セレンか らなる群から選択される少なくとも 1種の金属を還元する前記還元剤のモル 濃度 [Reducing Agent]と、 砒素、 アンチモン、 セレンから選択される金属の モル濃度 [Metal]との比率、 すなわち [Reducing Agent] /[Metal]が、 1 0 00以上である。 より好ましくは、 前記比率が、 1 0000以上である。 こ れは、 当該本発明の組成物を後述する有害化合物の無害化方法等に適用した 場合に、 かかる条件下において、 アルキル化が高い比率で達成され、 ひいて は、 砒素等を含む有害化合物の無害化を効率的に達成することができるとい う観点からである。 Further, in a preferred embodiment of the composition, arsenic, antimony, selenium or the like The molar ratio of the reducing agent that reduces at least one metal selected from the group consisting of [Reducing Agent] to the molar concentration of the metal selected from Arsenic, Antimony, Selenium [Metal], ie [Reducing Agent] Agent] / [Metal] is more than 1000. More preferably, the ratio is 10000 or more. When the composition of the present invention is applied to the method for detoxifying harmful compounds, etc. described later, under such conditions, the alkylation is achieved at a high ratio, so that harmful compounds containing arsenic etc. From the perspective of being able to achieve the detoxification of
[0061] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 前記コ バルト錯体のモル濃度 [Go complex]と、 砒素、 アンチモン、 セレンから選択 される金属のモル濃度 [Metal]との比率、 すなわち [Go complex] /[Metal] 力 1 00以上である。 より好ましくは、 前記比率が、 1 000以上である 。 これは、 当該本発明の組成物を後述する有害化合物の無害化方法等に適用 した場合に、 かかる条件下において、 アルキル化が高い比率で達成され、 ひ いては、 砒素等を含む有害化合物の無害化を効率的に達成することができる という観点からである。  In a preferred embodiment of the composition for alkylation according to the present invention, the molar concentration [Go complex] of the cobalt complex and the molar concentration [Metal] of a metal selected from arsenic, antimony and selenium The ratio, ie [Go complex] / [Metal] force is over 100. More preferably, the ratio is 1000 or more. When the composition of the present invention is applied to a method for making harmless a harmful compound, etc. described later, alkylation is achieved at a high rate under such conditions, and the harmful compound containing arsenic etc. is obtained. It is from the point of view that detoxification can be achieved efficiently.
[0062] 上述したモル濃度比率によれば、 本発明の主たる目的の一つ、 すなわち、 猛毒の無機砒素 (急性毒性値: LD50 0.03g/kg) 等をメチル化することに より、 毒性の低いメチル化砒素等に、 高効率で変換するという目的をより達 成するものである。 目的生成物である毒性の低いメチル化砒素等は、 トリメ チルアルシンォキシド (急性毒性値: L D 50 10.6g/kg) 、 アルセノベタ イン (急性毒性値: LD50 10. Og/kg) 等である。 無機砒素等に対して、 1 /300の毒性の低下が可能であり、 これらの無毒の砒素等を好ましくは、 1 0 %以上、 より好ましくは、 50 %以上、 更に好ましくは、 90 %以上の相対 収率で得ることが可能である。  According to the molar concentration ratio described above, one of the main objects of the present invention, namely, the toxicity of inorganic arsenic (acute toxicity value: LD50 0.03 g / kg) etc. The purpose is to achieve more efficient conversion to methylated arsenic etc. The target products, low-toxic methylated arsenic and the like, are trimethylalsuoxide (acute toxicity value: LD 50 10.6 g / kg) and arsenobetaine (acute toxicity value: LD50 10. Og / kg). It is possible to reduce the toxicity of 1/300 to inorganic arsenic etc., preferably 10% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 90% or more of these nontoxic arsenic etc. It is possible to obtain in relative yields.
[0063] また、 本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、 さらに 、 S-Me基を有するメチル化添加因子を含有する。 当該メチル化添加因子が存 在すれば、 より多くのアルキル基を提供することができ、 ひいては、 より多 くのアルキル化、 無害化を達成できる。 前記メチル化添加因子としては、 メ チォニン、 S-アデノシルメチォニンからなる群から選択される少なくとも 1 種を挙げることができる。 Also, in a preferred embodiment of the composition for alkylation of the present invention, the composition further comprises a methylation addition factor having an S-Me group. The presence of the methylating additive can provide more alkyl groups and thus, more Various alkylation and detoxification can be achieved. Examples of the methylation additive include at least one member selected from the group consisting of methionine and S-adenosylmethionine.
[0064] 本発明のアルキル化用組成物において、 緩衝液を含有してもよい。 緩衝液 は、 通常、 生体材料を単離、 精製、 保存等に用いられるものを使用すること ができ、 特に限定されるものではなく、 例えば、 トリス緩衝液、 リン酸緩衝 液、 炭酸緩衝液、 ホウ酸緩衝液などの緩衝液を例示することができる。 また 、 前記緩衝液の p Hとしては、 より安全に無害化を達成できる点を考慮して、 5〜 1 0の範囲であることが好ましい。 また、 アルキル化用組成物の p Hが さらに好ましくは 9未満である。 本発明のアルキル化用組成物は、 さらに、 H 2 0 2を含有することができる。 すなわち、 酸化状態を高めることによって (三価→五価) 、 急性毒性を下げるために、 過酸化水素を添加しても良い。 In the composition for alkylation of the present invention, a buffer may be contained. As the buffer, one usually used for isolation, purification, storage, etc. of biological materials can be used, and it is not particularly limited. For example, Tris buffer, phosphate buffer, carbonate buffer, A buffer such as borate buffer can be exemplified. The pH value of the buffer solution is preferably in the range of 5 to 10 in consideration of safer detoxification. Further, the pH of the composition for alkylation is more preferably less than 9. The composition for alkylation of the present invention can further contain H 2 O 2 . That is, hydrogen peroxide may be added to lower the acute toxicity by increasing the oxidation state (trivalent → pentavalent).
[0065] 本発明のアルキル化用組成物は、 さらに、 有機ハロゲン化合物を含むこと ができる。 ジメチル化合物及び/又はトリメチル化合物からアルセノべタイ ンへの変換を容易にするという観点から、 有機ハロゲン化合物としては、 ハ ロゲン化メチルを挙げることができる。 ハロゲン化メチルとしては、 メチル 化反応性の高さという観点から、 ヨウ化メチル、 臭化メチル、 塩化メチルか らなる群から選択される少なくとも 1種を挙げることができる。  The composition for alkylation of the present invention can further contain an organic halogen compound. From the viewpoint of facilitating the conversion of a dimethyl compound and / or a trimethyl compound to an arsenobenzene, an example of the organic halogen compound is methyl halide. As the methyl halide, at least one selected from the group consisting of methyl iodide, methyl bromide and methyl chloride can be mentioned from the viewpoint of high methylation reactivity.
[0066] そのほか、 有機ハロゲン化合物としては、 アルキル化反応性の高さという 観点から、 ョ一ド酢酸、 ョ一ドエタノール、 ブロモ酢酸、 ブロモエタノール 、 ョ一ドプロピオン酢酸からなる群から選択される少なくとも 1種を挙げる ことができる。  In addition, the organic halogen compound is selected from the group consisting of sodium acetate, sodium ethanol, bromoacetic acid, bromoethanol and sodium propionic acid from the viewpoint of high alkylation reactivity. At least one can be mentioned.
[0067] 好ましい実施態様において、 前記有機ハロゲン化合物が、 ハロゲン化酢酸 である。 ハロゲン化酢酸の例としては、 クロ口酢酸、 ブロモ酢酸、 ョード酢 酸からなる群から選択される少なくとも 1種を挙げることができる。  In a preferred embodiment, the organic halogen compound is a halogenated acetic acid. As an example of the halogenated acetic acid, at least one selected from the group consisting of crocodile acetic acid, bromoacetic acid, and joud acetic acid can be mentioned.
[0068] また、 好ましい実施態様において、 前記有機ハロゲン化合物としては、 塩 化メチル、 臭化メチル、 ヨウ化メチル、 クロ口酢酸、 ブロモ酢酸、 ョ一ド酢 酸、 クロ口エタノール、 ブロモエタノール、 ョ一ドエタノ一ル、 クロ口プロ ピオン酸、 ブロモプロピオン酸、 ョ一ドプロピオン酸、 ク口口酢酸ェチルェ ステル、 ブロモ酢酸ェチルエステル、 ョ一ド酢酸ェチルエステルからなる群 力、ら選択される少なくとも 1種を例示することができる。 In a preferred embodiment, the organic halogen compounds include methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, crocodile acetic acid, bromoacetic acid, bromoacetic acid, chloroacetic acid, crocodile ethanol, bromoethanol, choloethanol One-handed one, black mouth pro Examples thereof include at least one selected from the group consisting of pyonic acid, bromopropionic acid, iodopropionic acid, acetic acid ester of acetic acid, bromoacetic acid ethyl ester, bromoacetic acid ethyl ester and iodoacetic acid ethyl ester.
[0069] さらに、 本発明において、 前記有機ハロゲン化合物が、 下記化学式 1 : 化学式 1 RMgX Furthermore, in the present invention, the organic halogen compound is represented by the following Chemical Formula 1: Chemical Formula 1 RMgX
(化学式 1中、 R=Me、 GH 2 G00H、 又は GH 2 G00G2 H 5であり、 X=Gし Br、 又は Iで ある。 ) で表されるグリニャール試薬であってもよい。 It may be a Grignard reagent represented by (wherein R = Me, GH 2 G00H, or GH 2 G00G 2 H 5 in Chemical Formula 1; X = G and Br or I).
[0070] また、 上記で説明した有機ハロゲン化合物は、 主として、 有害化合物をメ チル化する際、 より詳細には、 ジメチル化合物及び/又はトリメチル化合物か ら安定なアルセノベタィンへの変換を容易にするという観点から用いること ができる点説明した。 Also, the organic halogen compounds described above are mainly for facilitating the conversion of dimethyl compounds and / or trimethyl compounds into stable arsenobetaines when methylating harmful compounds. I explained the points that can be used from the viewpoint.
[0071 ] 下記で例示する有機ハロゲン化合物は、 後述する本発明の有機ハロゲン化 物の無害化方法において、 脱ハロゲン化により無害化の対象と成り得るもの を列記したものである。  The organic halogen compounds exemplified below are those listed in the method for detoxifying the organic halide of the present invention described later which can be the target of detoxification by dehalogenation.
[0072] すなわち、 無害化の対象となる有機ハロゲン化合物を列記すれば、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン、 トリクロロェチル、 ク ロロホルムからなる群から選択されるものを挙げることができる。 これらの 物質が、 精製されていない場合には、 抽出、 分離など常法により、 反応系に 導入することが可能な形態 (液体、 気体、 固体等を問わず。 )としてもよい。 本発明のアルキル化用組成物には、 コバルト錯体が存在するので、 当該コバ ルト錯体の触媒的作用によって、 上記有害な有機ハロゲン化物を脱ハロゲン 化可能であり、 ひいては、 脱ハロゲン化により、 有機ハロゲン化物を無害化 することができる。  That is, when the organic halogen compounds to be detoxified are listed, it is possible to cite those selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGB, DDT, trihalomethanes, trichloroethyls, chlorforms. it can. When these substances are not purified, they may be introduced into the reaction system by any conventional method such as extraction and separation (whether liquid, gas, solid, etc.). Since a cobalt complex is present in the composition for alkylation of the present invention, the harmful organic halide can be dehalogenated by the catalytic action of the cobalt complex, and thus, dehalogenation leads to an organic compound. The halide can be detoxified.
[0073] 本発明のアルキル化用組成物においては、 さらにコバルト錯体を還元する 還元剤を含有してもよい。 これは、 当該還元剤の存在により、 後述するよう に活性なコバルト錯体の酸化状態へと変化させることが可能であるという有 利な効果を奏する。  The composition for alkylation of the present invention may further contain a reducing agent that reduces the cobalt complex. This has the advantageous effect that the presence of the reducing agent makes it possible to change the active cobalt complex to the oxidation state as described later.
[0074] このような還元剤としては、 コバルト錯体を活性化できる限り、 特に限定 されるものではないが、 例えば、 酸化チタン、 又はルテニウム錯体からなる 群から選択される少なくとも 1種を挙げることができる。 Such a reducing agent is not particularly limited as long as the cobalt complex can be activated. For example, at least one selected from the group consisting of titanium oxide or a ruthenium complex can be mentioned, although it is not.
[0075] 次に、 本発明の有害化合物の無害化方法について説明する。 すなわち、 本 発明の有害化合物の無害化方法は、 上述の本発明のアルキル化用組成物の存 在下、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種 の元素を含有する有害化合物を、 アルキル化することにより無害化する。 こ こで、 本発明のアルキル化用組成物、 有害化合物とは、 上述で説明したもの を意味し、 本発明の無害化方法においてそのまま適用することができる。 Next, the method for detoxifying harmful compounds of the present invention will be described. That is, in the method for detoxifying harmful compounds of the present invention, a harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium in the presence of the above-mentioned composition for alkylation of the present invention is used. Detoxify by alkylating. Here, the composition for alkylation and the harmful compound of the present invention mean those described above and can be applied as they are in the detoxifying method of the present invention.
[0076] 本発明の無害化方法の好ましい実施態様において、 50%細胞増殖阻害濃度 In a preferred embodiment of the detoxification method of the present invention, 50% cell growth inhibitory concentration
( I C50) 若しくは LD50が大きく、 より無害化を達成できるという観点から、 上 記有害化合物に含まれる上記一種の元素の価数を高酸化数とすることにより 前記有害化合物を無害化することが好ましい。 具体的には、 上述した本発明 の組成物を反応の触媒として用いて、 アルキル化によって、 上記一種の元素 の価数を高酸化数とすることが可能である。 なお、 上記元素が砒素又はアン チモンである場合、 価数が 3価のものを 5価に、 セレンの場合、 価数が 4価 のものを 6価にすることが好ましい。 (IC 50 ) or LD 50 is large, and from the viewpoint of achieving further harmlessization, to make the harmful compound harmless by setting the valence number of the one element contained in the harmful compound to be a high oxidation number. Is preferred. Specifically, it is possible to make the valence number of the above one element a high oxidation number by alkylation using the composition of the present invention described above as a catalyst for the reaction. In the case where the above element is arsenic or anthive, it is preferable to set the trivalent valence to pentavalent, and in the case of selenium, the tetravalent valence to hexavalent.
[0077] 本発明において、 上記有害化合物の無害化は、 上記有害化合物をアルキル 化することにより行う。 ここで、 上記有害化合物中の上記一種の元素の少な くとも 1つの結合手をアルキル化することにより無害化を達成することがで さる。 In the present invention, the harmless treatment of the harmful compound is carried out by alkylating the harmful compound. Here, detoxification can be achieved by alkylating at least one bond of the one element in the harmful compound.
[0078] 具体的には、 上述の本発明のアルキル化用組成物を用いて反応を行うこと によって、 上記一種の元素の少なくとも 1つの結合手をアルキル化すること ができる。 ここで、 上記一種の元素に付加するアルキル基としては、 例えば 、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基等が挙げられる。 無毒化をより効率的に 達成するという観点から、 アルキル基として、 メチル基が好ましい。  Specifically, at least one bond of the above-described one type of element can be alkylated by performing a reaction using the above-mentioned alkylation composition of the present invention. Here, examples of the alkyl group added to the above-mentioned one type of element include a methyl group, a ethyl group, a propyl group and the like. From the viewpoint of achieving detoxification more efficiently, a methyl group is preferred as the alkyl group.
[0079] 本発明の無害化方法においては、 生体への安全性という観点から、 上記ァ ルキル化することにより無害化された化合物の 50%致死量 (LDM) (マウスの 50%が死亡する薬物用量による経口毒性) 力《1000mg/kg以上であることが好ま しく、 5000mg/kg以上であることがより好ましい。 [0079] In the detoxification method of the present invention, 50% lethal dose (LD M ) (50% of mice is killed) of the compound detoxified by the above-mentioned alkylation from the viewpoint of safety to the living body Oral toxicity due to drug dose) preferred to be 10001000 mg / kg And more preferably 5000 mg / kg or more.
[0080] また、 本発明の無害化方法においては、 生体への安全性という観点から、 上記アルキル化又はァリール化することにより無害化された化合物の 50%細 胞増殖阻害濃度 (I G50) が、 1000 ;u M以上であることが好ましく、 3000 ;u M以上 であることがより好ましい。 ここで、 本明細書において、 50%細胞増殖阻害 濃度 (I G50) とは、 ある細胞をある物質と共に 100ある細胞の増殖を 50%阻止 又は阻害するのに必要な物質の濃度を示す数値を意味する。 I G5Qの数値が小さ いほど細胞毒性が大きいことを示す。 なお、 I GMは、 37°C、 24時間の条件下で 、 プラスミ ド DNA損傷が示す細胞毒性について検討した結果から算出した。 Further, in the detoxifying method of the present invention, from the viewpoint of safety to the living body, the 50% cell growth inhibitory concentration (IG 50 ) of the compound detoxified by the above alkylation or arylation is , 1000; u M or more is preferable, 3000; u M or more is more preferable. Here, as used herein, 50% cell growth inhibitory concentration (IG 50 ) means a numerical value indicating the concentration of a substance necessary to inhibit or inhibit the growth of 100 cells by 50% together with a substance. means. The smaller the IG 5Q value, the greater the cytotoxicity. Here, the IG M was calculated from the result of examining the cytotoxicity of plasmid DNA damage under conditions of 37 ° C. and 24 hours.
[0081 ] ここで、 各砒素化合物の I GMを表 1に示す。 Here, the IG M of each arsenic compound is shown in Table 1.
[0082] [表 1 ]  [Table 1]
I C 5 0値 (ju M) I C 5 0 value (ju M)
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001
2 4 h、 3 7 aC 2 4 h, 3 7 a C
[0083] 表 1から、 3価の砒素を有するアルセノシュガーは、 5価の砒素を有する ものモノメチル化砒素 (MMA) 及びジメチル化砒素 (DMA) よりも細胞毒性が 高いが、 3価の砒素を有する MMA、 DMA及び亜ヒ酸より細胞毒性が低いことが 分かる。 一方で、 3価の砒素を有する MMA、 DMAは、 亜ヒ酸 (3価及び 5価) よりも細胞毒性が高いが、 全体として、 細胞毒性という観点から、 5価の砒素 を有する砒素化合物が 3価の砒素を有する砒素化合物よりも生体への安全性が 高いことが理解できる。  From Table 1, it is found that the arsenosugars having trivalent arsenic are more cytotoxic than monomethylated arsenic (MMA) and dimethylated arsenic (DMA) that have pentavalent arsenic, but trivalent arsenic It is found to be less cytotoxic than MMA, DMA and arsenous acid. On the other hand, MMA with trivalent arsenic and DMA are more cytotoxic than arsenous acid (trivalent and pentavalent), but overall, from the viewpoint of cytotoxicity, arsenic compounds with pentavalent arsenic are more effective. It can be understood that the safety to the living body is higher than the arsenic compound having trivalent arsenic.
[0084] また、 各砒素化合物の L D 5Qを表 2に示す。 Further, LD 5Q of each arsenic compound is shown in Table 2.
[0085] ほ 2] 砒素化学種 L D (m [0085] 2) Arsenic chemical species LD (m
A (III) 無機態砒素 (三価) 4 . 5  A (III) Inorganic Arsenic (Trivalent) 4.5
A (V ) 無機態砒素 (五価) 1 4 1 8  A (V) Inorganic form Arsenic (pentavalent) 1 4 1 8
MMA モノメチルアルソン酸 1 , 8 0 0  MMA monomethylarsonic acid 1, 8 0 0
D MA ジメチルアルシン酸 1 , 2 0 0  D MA dimethylarsinic acid 1, 2 0 0
A C ァノレセノコリン 6 , 0 0 0  A C Anoresenocholine 6, 0 0 0
T MA O トリメチルアルシンォキシド 1 0 , 6 0 0  T MA O Trimethylarsoxide 1 0, 6 0 0
A B ア^^セノベタイン 1 0 , 0 0 0  A B A ^ ^ Cenobetaine 1 0, 0 0 0
[0086] また、 本発明の無害化方法においては、 生体への安全性という観点から、 上記アルキル化することにより無害化された化合物の生物学的半減期が 8時 間以下であることが好ましい。 本発明の無害化方法において、 前記メチル化 によって、 有害化合物をジメチル化合物又はトリメチル化合物とすることが 、 より安全で毒性が低いという観点から好ましい。 前記ジメチル化合物とし ては、 ジメチルアルソニルエタノール (DMAE) 、 ジメチルアルソニルァセテ —ト (DMAA) 、 ジメチルアルシン酸、 又はアルセノシュガーを挙げることが できる。 また、 トリメチル化合物としては、 ァルセノコリン、 アルセノベタ イン、 トリメチルアルセノシュガー又はトリメチルアルシンォキシドを挙げ ることができる。 Further, in the harmlessization method of the present invention, it is preferable that the biological half life of the compound detoxified by the above alkylation is 8 hours or less from the viewpoint of safety to the living body . In the detoxifying method of the present invention, it is preferable that the harmful compound be a dimethyl compound or a trimethyl compound by the methylation from the viewpoint of safety and low toxicity. Examples of the dimethyl compound include dimethylarsonylethanol (DMAE), dimethylarsonylacetate (DMAA), dimethylarsinic acid, and arsenosugar. In addition, as the trimethyl compound, it is possible to cite arsenocholine, arsenobetaine, trimethylarsenosugar or trimethylarsinoxide.
[0087] また、 本発明の有機ハロゲン化物の無害化方法は、 上記本発明の組成物の 存在下、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン、 トリク ロロェチル、 クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、 脱/ヽロゲン化することにより無害化することを特徴とする。  Further, the method for detoxifying the organic halide of the present invention is selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloromethanes, chloroform in the presence of the composition of the present invention. It is characterized by detoxifying organic halides by de / arogenation.
[0088] さらに、 本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様においては 、 上述した本発明の組成物の存在下、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DD 丁、 トリハロメタン、 トリクロロェチル、 クロ口ホルムからなる群から選択さ れる有機ハロゲン化物を、 脱ハロゲン化することにより無害化して、 反応に より得られたコバルト錯体の存在下、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群 から選択される少なくとも 1種の元素を含有する有害化合物を、 アルキル化 することにより無害化することが可能である。 Furthermore, in a preferred embodiment of the harmful compound detoxification method of the present invention, in the presence of the above-mentioned composition of the present invention, pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDs, trihalomethanes, trichloroethyls, An organic halide selected from the group consisting of cloroform is detoxified by dehalogenation, and the group consisting of arsenic, antimony and selenium in the presence of a cobalt complex obtained by the reaction. It is possible to render harmless by alkylating harmful compounds containing at least one element selected from
[0089] すなわち、 本発明のアルキル化用組成物の存在下で、 本来有害な有機ハロ ゲン化物、 例えば、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタ ン、 トリクロロェチル、 クロ口ホルムなどを、 反応させると、 脱ハロゲン化 が起こるとともに、 反応により有機コバルト錯体を生じ、 当該有機コバルト 錯体中の有機物が、 有害重金属のアルキル化用のアルキル基の供給源の 1つ と成り得る。 すなわち、 このようにして得られたアルキル基の供給源を利用 して、 有害化合物、 例えば、 無機砒素などを、 無害な物質、 すなわち、 有機 砒素へと変換することが可能である。  That is, in the presence of the composition for alkylation of the present invention, organic halides which are inherently harmful, such as pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloroethyls, croforms, etc. In the reaction, dehalogenation occurs and the reaction produces an organic cobalt complex, and the organic substance in the organic cobalt complex can be one of the sources of the alkyl group for the alkylation of harmful heavy metals. That is, it is possible to convert harmful compounds, such as inorganic arsenic, into harmless substances, ie, organic arsenic, by using the thus-obtained source of alkyl group.
[0090] さらに、 本発明の有害化合物の好ましい実施態様において、 コバルト錯体 を還元する還元剤の存在下、 光照射する。 光照射により、 コバルト錯体 (I I ) 力 活性なコバルト錯体 (I ) へと酸化状態を変化させることができる。 当 該コバルト錯体 (I ) は、 当該錯体を脱ハロゲン化させるための有害な有機ハ ロゲン化合物と反応させることにより、 有機ハロゲン化合物は脱ハロゲン化 により無害化され、 コバルト錯体は、 アルキル基の供給源と成り得る有機物 を得ることができるという有利な効果を生じる。  Furthermore, in a preferred embodiment of the harmful compound of the present invention, light is irradiated in the presence of a reducing agent which reduces a cobalt complex. By irradiation with light, it is possible to change the oxidation state to cobalt complex (I I) force active cobalt complex (I). The cobalt complex (I) is detoxified by dehalogenation by reacting the cobalt complex (I) with the harmful organic halogen compound for dehalogenating the complex, and the cobalt complex is supplied with an alkyl group. It produces the advantageous effect of being able to obtain organic matter that can be a source.
[0091 ] このような還元剤としては、 コバルト錯体を活性化できる限り、 特に限定 されるものではないが、 例えば、 酸化チタン、 又はルテニウム錯体からなる 群から選択される少なくとも 1種を挙げることができる。  Such a reducing agent is not particularly limited as long as the cobalt complex can be activated, and, for example, at least one selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex may be mentioned. it can.
[0092] 次に、 本発明の有機ハロゲン化物の無害化方法について説明すれば、 以下 のようである。  Next, the method for making organic halides harmless according to the present invention is as follows.
[0093] すなわち、 本発明の有機ハロゲン化物の無害化方法は、 上述した本発明の 組成物の存在下、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン 、 トリクロロェチル、 クロ口ホルムからなる群から選択される有機ハロゲン 化物を、 脱ハロゲン化することにより無害化することを特徴とする。 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン、 トリクロロェチル、 ク ロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物が、 反応系へ導入で きない形態である場合、 常法により抽出、 分離、 精製などすることにより適 当な形態 (気体、 液体、 固体を問わず。 ) として導入可能とすることができ る。 本方法によれば、 本発明の組成物中のコバルト錯体は、 アルキル化にも 寄与すると同時に、 有機ハロゲン化物を脱ハロゲン化することに寄与し、 ひ いては、 当該有機ハロゲン化物の無害化も達成することができる。 このよう に本発明の組成物は極めて有用である。 また、 上述の本発明の有害化合物の 無害化方法と同様に、 コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、 光照射させ てもよい。 還元剤などの説明については、 上述の有害化合物の無害化方法の 説明をそのまま適用することができる。 That is, the method for detoxifying the organic halide of the present invention comprises, in the presence of the composition of the present invention described above, an agricultural chemical, a flame retardant, dioxin, PGB, DDT, trihalomethane, trichloroethl, croform. It is characterized in that the organic halide selected from the group is detoxified by dehalogenation. Organic halides selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloroethyls, chloroforms are introduced into the reaction system If it is in a form that can not be introduced, it can be introduced as an appropriate form (whether gas, liquid, or solid) by extraction, separation, purification, etc. by a conventional method. According to this method, the cobalt complex in the composition of the present invention contributes not only to the alkylation but also to the dehalogenation of the organic halide, and also to the detoxification of the organic halide. Can be achieved. Thus, the composition of the present invention is very useful. Further, in the same manner as the harmless method of the harmful compound of the present invention described above, light may be irradiated in the presence of a reducing agent for reducing a cobalt complex. For the explanation of the reducing agent, etc., the explanation of the above-mentioned method of detoxifying harmful compounds can be applied as it is.
[0094] なお、 ビタミン B12(メチルコバラミン: GH3_Gob (I I I) )を例に挙げて、 亜 ヒ酸のメチル化についてのメカニズムを示すと図 30のようになる。 図 30 中、 iAs(V)は、 五価無機砒素、 iAs(l l l)は、 三価無機砒素、 ATGは、 トリグル タチオン砒素錯体、 MADGは、 モノメチルジグルタチオン砒素錯体、 DMAGは、 ジメチルグルタチオン砒素錯体の略である。 Taking vitamin B12 (methylcobalamin: GH 3 _Gob (III)) as an example, the mechanism for arsenite methylation is as shown in FIG. In Fig. 30, iAs (V) is pentavalent inorganic arsenic, iAs (lll) is trivalent inorganic arsenic, ATG is triglutathione arsenic complex, MADG is monomethyldiglutathione arsenic complex, DMAG is dimethyl glutathione arsenic complex It is an abbreviation of
実施例  Example
[0095] 以下、 本発明の実施例を説明するが、 下記の実施例は、 本発明の範囲を何 ら限定するものではない。  Examples of the present invention will be described below, but the following examples do not in any way limit the scope of the present invention.
[0096] まず、 実施例で使用する略号について説明すれば、 以下の通りである。 First, abbreviations used in the examples are as follows.
〔略号〕  [Abbreviation]
i A s ( I I I ) :無機三価砒素  i A s (I I I): Inorganic trivalent arsenic
MM A : モノメチルアルソン酸  MM A: Monomethylarsonic acid
DMA : ジメチルシン酸  DMA: Dimethylcin acid
TMAO : トリメチルアルシンォキシド  TMAO: Trimethylarcinoxide
A B : アルセノベタイン (トリメチルアルソニゥム酢酸)  A B: Arsenobetaine (trimethylarsonium acetate)
DMAA : ジメチルアルソニゥム酢酸  DMAA: Dimethyl arsonium acetate
Me Co : メチルコバラミン  Me Co: Methylcobalamin
GS H : グルタチオン (還元型)  GSH: glutathione (reduced)
i S e ( I V) :無機セレン (四価) M I A A : モノョ一ド酢酸 i S e (IV): Inorganic selenium (tetravalent) MIAA: Monoacetic acid
[0097] 実施例 1 Example 1
〔反応スキーム〕  [Reaction scheme]
M e C o  Me C o
i A s ( I I I ) → MM A  i A s (I I I) → MM A
G S H  G S H
[0098] 〔反応操作〕  [Reaction operation]
1. 5m Lのエツペンドルフチューブに、 反応緩衝液 (20mM Tris_HGI ( p H7.6 )) 740 Lを添加した。 これに、 1 0 OmMの G S H水溶液を 22 0 U Lを添加して 30秒間、 V o I t e xで攪拌して、 30分間 37 °Cで静 置した。 これに、 1 00 p pmの無機砒素 ( I I I ) 標準液 (原子吸光用 ) を 20 L添加して、 30秒間攪拌した。 これに、 7. 4 mMメチルコバ ラミン (M e C o) 水溶液を 20 Lを添加した (組成物 A) 。 これを 37 °Cに保持した恒温槽中で反応し、 定期的にサンプリングして生成物の増加量 を追跡した。  1. In a 5 ml Eppendorf tube, 740 L of reaction buffer (20 mM Tris_HGI (pH 7.6)) was added. To this, 22O U of a 10 OmM aqueous solution of GSH was added, and the mixture was stirred for 30 seconds at V o I t e x and allowed to stand at 37 ° C for 30 minutes. To this, 20 liters of 100 ppm inorganic arsenic (II I) standard solution (for atomic absorption) was added and stirred for 30 seconds. To this was added 20 L of a 7.4 mM methylcobalamin (MeCO) aqueous solution (Composition A). This was reacted in a constant temperature bath maintained at 37 ° C. and sampled periodically to track the increase in product.
[0099] 〔生成物の分析〕  [Analysis of product]
高速液体クロマトグラフ装置 (A g i l e n t 1 1 00) を直接オンラ インで接続した誘導結合プラズマイオン質量分析装置 (A g i l e n t 7 500 c e) で、 標準サンプルと、 反応性生物の保持時間を比較することに より、 定性、 定量分析を行った。  To compare the retention time of a standard sample with that of a reactive organism with an inductively coupled plasma ion mass spectrometer (Agilent 7 500 ce) connected directly and online with a high performance liquid chromatograph (Agilent 1100) We conducted more qualitative and quantitative analysis.
[0100] 実施例 2  Example 2
〔反応スキーム〕  [Reaction scheme]
M e C o Me C o
i A s ( I I I ) → MM A  i A s (I I I) → MM A
G S H、 i S e ( I V)  G S H, i S e (I V)
[0101] 〔反応操作〕  [0101] [Reaction operation]
実施例 1の組成物 Aに、 1 000 p p mの無機 S e ( I V) 標準液 (原子吸 光用) を 20 L添加した以外は、 実施例 1 と同様に行った (組成物 B) 。 In Composition A of Example 1, 1 000 ppm of inorganic Se (IV) standard solution (atomic absorption The same procedure as in Example 1 was carried out except that 20 L of light was added (Composition B).
[0102] 比較例 1 Comparative Example 1
実施例 1において、 M e C oを添加しないほかは、 実施例 1 と同様に実施 した (組成物 C) 。 表 3は、 無機砒素の MMAへの無毒化 (実施例 1 ) と無機砒 素の DMAへの無毒化 (実施例 2) を示す。  The same procedure as in Example 1 was carried out except that MeCo was not added in Example 1 (Composition C). Table 3 shows the detoxification of inorganic arsenic to MMA (Example 1) and the detoxification of inorganic arsenic to DMA (Example 2).
[0103] [表 3] [Table 3]
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Figure imgf000023_0001
[0104] 実施例 1〜2に示したように、 比較例に比べて、 メチル化砒素 (MMA) が時間の経過とともに生成した。 実施例 2では、 更にメチル化が進行し、 ジ メチル化砒素 (DMA) の生成も確認した。 Me Co存在下で、 有毒な無機 砒素が、 毒性の低いメチル化砒素に無毒化される顕著な効果を確認した。  As shown in Examples 1 and 2, methylarsenic (MMA) was generated with the passage of time as compared to the comparative example. In Example 2, further methylation progressed, and formation of dimethyl arsenic (DMA) was also confirmed. In the presence of Me 2 Co, toxic inorganic arsenic has a remarkable effect of being detoxified to less toxic methylated arsenic.
[0105] また、 セレンのメチル化についても調べた。 図 31に、 MCによる亜セレ ン酸 〔Se(IV)〕 のメチル化反応の H P L C_ I C P—MSクロマトグラムを 示す。 図中、 A :標準サンプル。 B :反応後のサンプル、 Se(IV) :亜セレン 酸、 DMSe: ジメチルセレンをそれぞれ示す。  [0105] In addition, the methylation of selenium was also examined. FIG. 31 shows the H P L C — I C P-MS chromatogram of the methylation reaction of hyposelene [Se (IV)] by MC. In the figure, A: Standard sample. B: sample after reaction, Se (IV): selenium acid, DMSe: dimethylselenium.
[0106] 図 31に示すように、 亜セレン酸が毒性の低いジメチルセレンに変換され たことが確認された。  As shown in FIG. 31, it was confirmed that selenium acid was converted to less toxic dimethylselenium.
[0107] 実施例 3  Example 3
〔反応スキーム〕  [Reaction scheme]
M e C o Me C o
MMA → DMA  MMA → DMA
G S H [0108] 〔反応操作〕 GSH [Reaction operation]
実施例 2の組成物 Bに、 1 0 0 0 p p mの MMAを 2 0 L添加した以外は、 実施例 2と同様に行った (組成物 D) 。  The same procedure as in Example 2 was carried out except that 20 L of MMA of 1000 ppm was added to the composition B of Example 2 (Composition D).
[0109] 比較例 2 Comparative Example 2
実施例 3で、 MeGoを添加しないこと以外は、 実施例 3と同様に行った。  Example 3 was carried out in the same manner as Example 3, except that MeGo was not added.
[0110] 実施例 4 Example 4
〔反応スキーム〕  [Reaction scheme]
M e C o Me C o
DMA → TMAO  DMA → TMAO
G S H  G S H
[0111 ] 〔反応操作〕  [Reaction operation]
実施例 2の組成物 Bに、 1 0 0 0 p p mの DMAを 2 0 L添加した以外は、 実施例 2と同様に行った (組成物 E) 。  The same procedure as in Example 2 was carried out except that 20 L of 100 ppm p DMA was added to the composition B of Example 2 (Composition E).
[01 12] 比較例 3 [01 12] Comparative example 3
実施例 4で、 MeGoを添加しないこと以外は、 実施例 4と同様に行った。 表 4は、 MMAの DMAへの無毒化 (実施例 3 ) と DMAの TMA0への無毒化 (実施例 4 ) を示す。  Example 4 was carried out in the same manner as Example 4 except that MeGo was not added. Table 4 shows the detoxification of MMA to DMA (Example 3) and the detoxification of DMA to TMA 0 (Example 4).
[0113] [0113]
ほ 4] Ho 4]
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Figure imgf000025_0001
[0114] 実施例 3_ "! 〜 3— 3に示したように、 ジメチル化砒素 (DMA) の濃度が 時間の経過とともに増大した。 比較例 2では、 DMAの生成は観測されなかった 。 実施例 4_ 1〜4_3に示したように、 トリメチル化砒素 (TMA0) の濃 度が増加しており、 砒素基質が、 最も無害なトリメチル化砒素に変換されて いることがわかった。 比較例 3では、 トリメチル化砒素の生成は観測されな かった。 As shown in Example 3 _ !! to 3-3, the concentration of dimethyl arsenic (DMA) increased with the passage of time. In Comparative Example 2, generation of DMA was not observed. As shown in 4_1 to 4_3, it was found that the concentration of trimethylated arsenic (TMA0) was increased, and the arsenic substrate was converted to the most harmless trimethylated arsenic. The formation of trimethylated arsenic was not observed.
[0115] 実施例 5  Example 5
〔反応スキーム〕  [Reaction scheme]
MeCo 、 MIAA MeCo, MIAA
TMAO → AB  TMAO → AB
G S H  G S H
[0116] 〔反応操作〕  [Reaction operation]
実施例 2の組成物 Bにおいて、 無機砒素の代わりに、 1 000 p p mの TMAO を 20 L添加した以外は、 実施例 2と同様に行った (組成物 F)  A composition B was prepared in the same manner as in Example 2 except that 20 L of 1 000 p p m TMAO was added instead of the inorganic arsenic in the composition B of Example 2 (Composition F)
[0117] 実施例 6 Example 6
〔反応スキーム〕  [Reaction scheme]
MIAA TMAO → AB MIAA TMAO → AB
G S H  G S H
[0118] 〔反応操作〕  [Reaction operation]
実施例 5の組成物 Fにおいて、 MeGoを添加しない以外は、 実施例 5と同様に 行った (組成物 G)  A composition F was prepared in the same manner as in Example 5 except that MeGo was not added. (Composition G)
[0119] 実施例 7 Example 7
〔反応スキーム〕  [Reaction scheme]
MeGo MIAA  MeGo MIAA
DMA → AB  DMA → AB
G S H  G S H
[0120] 〔反応操作〕  [Reaction operation]
実施例 5の組成物 Fにおいて、 TMA0の代わりに、 DMAを用いた以外は、 実施 例 5と同様に行った (組成物 G) 。 表 5は、 ABへの変換を示す。  A composition F was prepared in the same manner as in Example 5 except that DMA was used instead of TMA0 (composition G). Table 5 shows the conversion to AB.
[0121] [表 5] [Table 5]
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[0122] 実施例 5に示したように、 MeGoと MIAA存在下で、 砒素基質である TMAOから A Bの変換が確認された。 実施例 6に示したように、 MIAA存在下のみでも TMAOか ら ABの変換が確認された。 実施例 7に示したように、 MeGoと MIAA存在下で砒 素基質である DMAから ABの変換が確認された。 [0123] 実施例 8 [0122] As shown in Example 5, conversion of the arsenic substrate TMAO to AB was confirmed in the presence of MeGo and MIAA. As shown in Example 6, conversion of TMAO to AB was confirmed only in the presence of MIAA. As shown in Example 7, conversion of the arsenic substrate DMA to AB was confirmed in the presence of MeGo and MIAA. Example 8
まず、 以下の実施例で使用する略号について説明すると以下のようである 〔略号〕  First, the abbreviations used in the following examples will be described as follows.
i A s ( I I I ) :無機三価砒素、  i A s (I I I): Inorganic trivalent arsenic,
MM A : モノメチルアルソン酸  MM A: Monomethylarsonic acid
DMA : ジメチルシン酸  DMA: Dimethylcin acid
TMAO : トリメチルアルシンォキシド  TMAO: Trimethylarcinoxide
A B : アルセノベタイン (トリメチルアルソニゥム酢酸)  A B: Arsenobetaine (trimethylarsonium acetate)
DMAA : ジメチルアルソニゥム酢酸  DMAA: Dimethyl arsonium acetate
Me Co : メチルコバラミン  Me Co: Methylcobalamin
GS H : グルタチオン (還元型)  GSH: glutathione (reduced)
M I A A : モノョ一ド酢酸  M I A A: Monoacetic acid
AS : アルセノシュガー  AS: Arseno Sugar
i S e ( I V) :無機セレン (四価)  i S e (IV): Inorganic selenium (tetravalent)
[0124] ( 1 ) [0124] (1)
微細藻類培養  Microalgal culture
対数増殖期まで前培養した微細藻類クロレラ (Ghlorel la vulgaris I AM G- 629株) を 150mlの Bold' s Basal (BB) Mediumに 1 x 1 06cel Is/mlとなる ように植菌し、 蛍光灯照射下 (4000Lux、 24hr照射) 、 温度 25°C、 静置培養 した。 この際、 培養液には炭素源として 1 OmMグルコースまたは 1 OmM 酢酸ナトリゥムを添加した培地を調整した。 The microalga Chlorella (Ghlorel la vulgaris I AMG-629 strain) precultured to the logarithmic growth phase is inoculated in 150 ml of Bold's Basal (BB) Medium to a density of 1 x 10 6 cel Is / ml, Stationary culture was carried out at a temperature of 25 ° C. under fluorescent lamp irradiation (4000 Lux, 24 hr irradiation). At this time, the medium was adjusted to the culture medium to which 1 OmM glucose or 1 OmM sodium acetate was added as a carbon source.
[0125] (2) (2)
砒素取込試験  Arsenic uptake test
植菌後に金属砒素として 1 p pmとなるように亜ひ酸を添加し、 砒素添加 後 284時間培養することで、 砒素の取込試験を実施した。  Arsenic acid was added so that it became 1 ppm as metal arsenic after inoculation, and the uptake | capture test of arsenic was implemented by culture | cultivating for 284 hours after arsenic addition.
[0126] (3) (3)
砒素含有量測定 藻体内の無機砒素および有機砒素は、 高速液体クロマトグラフ装置 (Ag i I e n t 1 1 00) を直接オンラインで接続した誘導結合プラズマィォ ン質量分析装置 (Ag i l e n t 7500 c e) で、 標準サンプルと、 反 応性生物の保持時間を比較することにより、 定性、 定量分析を行った。 Arsenic content measurement Inorganic arsenic and organic arsenic in algal cells can be detected with an inductively coupled plasma mass spectrometer (Agilent 7500 ce) directly connected online with a high performance liquid chromatograph (Agilent 1 100) as a standard sample, Qualitative and quantitative analysis was performed by comparing the retention times of the responding organisms.
[0127] (4) [0127] (4)
分析条件  Analysis conditions
有機砒素化合物の標準サンプルとして、 MMA、 DMA、 TMAO、 T e ΜΑ、 ΑΒ、 ACは、 トリケミカル研究所の試薬を、 無機砒素の標準サンプ ルとしては、 A s ( I I I ) 、 A s (V) の和光純薬特級試薬のナトリウム 塩を用いた。 各砒素化合物の 1 00 m g / 1 00 m Lの標準溶液は、 超純水 (ミリポア社) で希釈して調整した。  As standard samples of organic arsenic compounds, MMA, DMA, TMAO, TeΜΑ, ΑΒ, AC are reagents of trichemical laboratory, and standard samples of inorganic arsenic are As (III), As (V) The sodium salt of Wako Pure Chemical's special grade reagent was used. The 100 mg / 100 mL standard solution of each arsenic compound was prepared by diluting with ultrapure water (Millipore).
[0128] く I CP_MS装置条件> [0128] I CP_MS device condition>
R F forward power: 1. 6 kW  RF forward power: 1. 6 kW
R F reflect power: < 1 W  R F reflect power: <1 W
Carrier gas flow : Ar 0.75L/mi n  Carrier gas flow: Ar 0.75 L / min
Samp I i ng 8.5mm  Samp I i ng 8.5 mm
Monitoring mass: m/z=75 and  Monitoring mass: m / z = 75 and
35 internal standard m/Z=71  35 internal standard m / Z = 71
Dwel l time: 0.5 sec 0.01 sec  Dwel l time: 0.5 sec 0.01 sec
0.1sec  0.1 sec
Times of scan: 1 time  Times of scan: 1 time
H P L C条件  H P L C condition
溶離液: 5mM硝酸 /6mM硝酸アンモニゥム /1.5mMピリジンジカルボン 酸  Eluent: 5mM Nitric Acid / 6mM Ammonium Nitrate / 1.5mM Pyridinedicarboxylic Acid
溶離液流速: 0. 4m L/分  Eluent flow rate: 0.4 m L / min
注入量: 20 L  Injection volume: 20 L
カラム:陽イオン交換カラム Shodex RSpak NN-414 (150國 x 4.6國 に d.) カラム温度: 40度 [0129] 〔砒素を取り込んだ微細藻類から砒素化合物の抽出〕 Column: cation exchange column Shodex RSpak NN-414 (150 countries x 4.6 countries d.) Column temperature: 40 degrees Extraction of Arsenic Compounds from Microalgae Incorporating Arsenic
微細藻類抽出物 (クロレラをメタノールで抽出処理し、 エバポレーシヨン によりメタノールを除去したもの) を準備した。 これに純水を加え希釈し、 下表の濃度の溶液を得た。 なお、 U N 1 (U n k n o w n "! ) と U N 6の成 分は、 アルセノシュガーに相当する化合物として帰属した (図 1 ) 。 図 1は 、 ク口レラ抽出物の H P L C- I C P—MS分析 (上:標準サンプル、 下: サンプル) の様子を示す。 表 6は、 クロレラ抽出液の砒素化合物濃度 (p p m) を示す。  A microalgal extract (chlorella extracted with methanol and the methanol removed by evaporation) was prepared. The pure water was added to this and diluted, and the solution of the density | concentration of the following table was obtained. The components of UN 1 (Unknown "!) And UN 6 were assigned as compounds corresponding to arsenosugar (Fig. 1). Fig. 1 shows the HPL C-ICP-MS analysis of the extract of Quailella. (Upper: standard sample, lower: sample) Table 6 shows the concentration of arsenic compound (ppm) in the chlorella extract.
[0130] [表 6]  [Table 6]
A s (y) A 3 (III) MMA DMA UN 1 UN 6 全ヒ素量 A s (y) A 3 (III) MMA DMA UN 1 UN 6 Total Arsenic
2, 65 . 0, 175 0, 62 0.035 1.1 1.22 S.83  2, 65. 0, 175 0, 62 0.035 1.1 1.22 S. 83
[0131] 〔ABへの変換〕 [Conversion to AB]
容量 1 . 5m Lのエツペンドルフチューブに、 反応緩衝液 (20mM Tris_HGI (pH7.6 )) 7 40 1_を添加した。 これに、 2 OmMの G S H水溶液を 20 0 U Lを添加して 30秒間、 V o I t e xで攪拌して、 30分間 3 7 °Cで静 置した。 前記クロレラ抽出液 1 00 Lを加え 30秒間攪拌した。 これに、 7. 4 mMメチルコバラミン (M e C o) 水溶液を 1 3 5 Lを添加した。 これに、 M I AAを 6 8 m g (0. 3 5 /J M) 加えて溶解した。 これを 3 7 °Cに保持した恒温槽中で反応し、 定期的にサンプリングして生成物の増加量 を追跡した。 図 2に示すように、 G S H、 M e C o、 M I AAが存在する場 合に、 A Bの生成が確認できた。 図 2は、 クロレラ抽出物の H P L C_ I C P—MS分析 (上:標準サンプル、 中: G S H添加 (NEJ4-7) 、 下: M e C o + G S H+M I AA添加 (NEJ5-7) ) を示す図である。  Reaction buffer (20 mM Tris_HGI (pH 7.6)) 7 40 1 _ was added to a volume of 1.5 ml Eppendorf tubes. To this was added 200 U of a 2OmM aqueous solution of GSH, and the mixture was stirred for 30 seconds at VoItex and allowed to stand at 37 ° C for 30 minutes. 100 L of the chlorella extract was added and stirred for 30 seconds. To this was added 135 liters of a 7.4 mM methylcobalamin (MeCo) aqueous solution. To this, 68 mg (0.35 / J M) of M AA was added and dissolved. This was reacted in a constant temperature bath maintained at 37 ° C., and periodically sampled to track the amount of increase in the product. As shown in FIG. 2, generation of AB could be confirmed when GSH, MeCo and MIAA were present. Figure 2 shows HPL C_ ICP-MS analysis of Chlorella extract (upper: standard sample, middle: GSH added (NEJ4-7), lower: MeCo + GSH + MI AA added (NEJ5-7)) FIG.
[0132] 実施例 9  Example 9
アル力リ M e CO、 M I AA  Al force Lee Me CO, M I AA
A S → DMA → A B  A S → DMA → A B
G S H  G S H
[0133] 〔アルセノシュガーから DMAへの変換〕 前記クロレラ抽出液 100 Lを 4 N N a OH水溶液 (1 mL) に混合し、 80°Cで一晚放置した。 DMAが生成し、 アルセノシュガーが DMAに変換し ていることを確認した (図 3) 。 [0133] [Conversion of Arsenosugar to DMA] 100 L of the chlorella extract was mixed with 1 N aqueous solution of 4 N a OH (1 mL) and allowed to stand at 80 ° C. It was confirmed that DMA was generated and that alsenosugars were converted to DMA (Fig. 3).
[0134] 〔DMAから A Bへの変換〕 [Conversion from DMA to A B]
実施例 1〜7に記載のものと同様にして行った。 図 3は、 クロレラ抽出物 に GS H添加 (NEJ4- 4) 、 G S H+M e C o +M I A A添加 (NEJ5- 4) を N aOH処理 (下) を示す。 また、 図 4は、 DMAに G S H+M e C o +M I A A添加 (NE—9- 4) を示す。  It carried out by carrying out similarly to the thing as described in Examples 1-7. FIG. 3 shows Chlorella extract to which GSH was added (NEJ4-4), GSH + MeCO + MIAA addition (NEJ5-4) to which NaOH treatment (bottom). Figure 4 also shows the addition of G S H + M e C o + M I A A to DMA (NE-9-4).
[0135] 実施例 1 0 Example 1 0
さらに、 コバルト錯体としてメチルコバラミンを用いて、 実験を行った。 まず、 1.5mLのエツペンドルフチューブにメチルコバラミン (和光純薬) 10mg を採取した。 これに超純水 (18MQ/cm) を 1 mL添加してメチルコバラミン を溶解した (7.4國0|/し) (溶液 A) 。 グルタチオン (還元型) 30.7mgを 1.5mL のエツペンドルフチューブに入れ、 超純水 1 mLに溶解した (100國 ol/L) ( 溶液 B) 。 亜ヒ酸水溶液 (原子吸光用: 100ppm:金属砒素として) を準備したFurthermore, experiments were conducted using methylcobalamin as a cobalt complex. First, 10 mg of methylcobalamin (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was collected in a 1.5 mL Eppendorf tube. To this, 1 mL of ultrapure water (18 MQ / cm) was added to dissolve methyl cobalamin (7.4 country 0 //) (solution A). 30.7 mg of glutathione (reduced form) was placed in a 1.5 mL Eppendorf tube, and dissolved in 1 mL of ultrapure water (100 liters / L) (solution B). Prepared an arsenous acid aqueous solution (for atomic absorption: 100 ppm: as metal arsenic)
(溶液 G) 。 亜セレン酸水溶液 (原子吸光用: 1000ppm:金属セレンとして) を準備した (溶液 D) 。 100mmol/L Tris-HGI緩衝溶液を準備した (pH7.8、 0 .01mol/L 塩酸水溶液で pHを調整した) (溶液 E) 。 1.5mLのエツペンドル フチューブに、 溶液 Eを 720 し 溶液 Gを 20 し 溶液 Bを 220 し入れて 1時間 3 7°Cで静置した。 これに、 溶液 Aを 20 し 溶液 Dを 20 1_入れて、 37°Cの恒温 槽中で反応させた。 反応条件は以下の通りである。 (Solution G). An aqueous solution of selenite (for atomic absorption: 1000 ppm: as metal selenium) was prepared (solution D). A 100 mmol / L Tris-HGI buffer solution was prepared (pH 7.8, pH was adjusted with 0.01 mol / L hydrochloric acid aqueous solution) (solution E). The solution E was added 720 and the solution G was added 20 into a 1.5 mL Eppendorf tube, and the solution B was added 220 and allowed to stand at 37 ° C. for 1 hour. The solution A was added to the solution A and the solution D was added to the solution D, and the mixture was allowed to react in a 37 ° C. constant temperature bath. The reaction conditions are as follows.
[0136] <反応条件 > <Reaction Condition>
基質濃度: [As]=30 ^mol/L  Substrate concentration: [As] = 30 ^ mol / L
天然ビタミン B12 (メチルコバラミン) 濃度: [MeGo]=150;umol/L  Natural vitamin B12 (methyl cobalamin) concentration: [MeGo] = 150; umol / L
グルタチオン (還元型) 濃度: [GSH]=22國 ol/L  Glutathione (reduced) concentration: [GSH] = 22 countries ol / L
セレン濃度: [Se]=760卿 I/L  Selenium concentration: [Se] = 760 卿 I / L
緩衝液: 100mMTris-HGI緩衝液 (pH7.8) 、 反応温度: 37°C、 反応溶液: pH3 [0137] —定時間毎に、 50 1_をサンプリングして、 超純水で 10倍に希釈して、 HPLG -IGP-MS法で定性定量分析を行った (表 7の No. " 8) Buffer solution: 100 mM Tris-HGI buffer solution (pH 7.8), reaction temperature: 37 ° C., reaction solution: pH 3 [0137] — 50 1_ is sampled at fixed time intervals, diluted 10 fold with ultra pure water And HPLG Qualitative and quantitative analysis was performed by the -IGP-MS method (No. 8 in Table 7)
[0138] [表 7] [Table 7]
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000031_0001
[0139] 図 7は、 反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す (表 7の結果を グラフ化したものである) 。 また、 反応溶液から 50 1_をサンプリングして、 これを の過酸化水素水溶液で処理し (37°C 1時間) 、 10倍に超純水で 希釈して、 同様に反応生成物を分析した (表 7の No. 9 1 1 ) HPLG-IGP-M Sクロマトグラムを図 5と図 6に示す。 FIG. 7 shows a time-dependent change of the concentration of the arsenic compound in the reaction solution (the results of Table 7 are graphed). In addition, 50 1_ was sampled from the reaction solution, which was treated with an aqueous solution of hydrogen peroxide (37 ° C. for 1 hour), diluted 10 times with ultrapure water, and the reaction product was similarly analyzed. (No. 9 1 1 in Table 7) The HPLG-IGP-MS chromatogram is shown in Figure 5 and Figure 6.
[0140] 実施例 1 1  Example 1 1
実施例 1 0において、 溶液 Bを 100mM Tr is_HGI緩衝溶液中で、 pH7に調整 した以外は、 実施例 1 0と同様に行った。  Example 10 was carried out in the same manner as Example 10 except that the solution B was adjusted to pH 7 in 100 mM Tris_HGI buffer solution.
[0141] 結果を表 8、 図 8〜図 1 7に示す。 亜ヒ酸の約 50%が、 メチル化された 。 表 8は、 反応溶液中の砒素化合物濃度を示す。 The results are shown in Table 8 and FIGS. 8 to 17. About 50% of the arsenous acid was methylated. Table 8 shows the concentrations of arsenic compounds in the reaction solution.
[0142] ほ 8] [0142] Ho 8]
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0001
* No. 1 Νο.7: before Η202 * No. 1 7.7: before Η 2 0 2
treatment. 木木 No.8 Νο.14: after H202 treatment. Wood trees No. 8 Ν. 14: after H 2 0 2 treatment.
[0143] 表 8から明らかなように、 H202処理により、 As(lll)→As(V)へと高酸化数と することにより、 無害化処理を行うことが可能であることが判明した。 As apparent from Table 8, it was found that it is possible to perform the detoxification treatment by setting the number of oxidations to As (lll) → As (V) by the H 2 0 2 treatment to a high oxidation number. did.
[0144] 実施例 1 2 Example 1 2
実施例 1 0において、 調合後の反応溶液の pHを表 9に示す値で行った以外 は、 実施例 1 0と同様に行った。  The procedure of Example 10 was repeated except that the pH of the reaction solution after preparation was changed to the value shown in Table 9 in Example 10.
[0145] 結果を表 9、 図 1 8〜図 29に示す。 pH6. 7について、 亜ヒ酸の約 50 %が、 メチル化された。 一方、 pH9については、 メチル化が進行しなかった 。 表 9は、 反応溶液中の砒素化合物濃度を示す。 The results are shown in Table 9 and FIGS. 18 to 29. For pH 6.7, about 50% of the arsenous acid was methylated. On the other hand, for pH 9, methylation did not proceed. Table 9 shows the concentrations of arsenic compounds in the reaction solution.
[0146] [0146]
ほ 9] Ho 9]
Figure imgf000033_0002
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[0147] 実施例 1 3 Example 1 3
次に、 シァノコバラミンから [Gob(l l)]GI04の合成を試みた。 1. コバルト錯体の酸化■還元、 メチル化反応 Next, we tried the synthesis of [Gob (ll)] GI0 4 from Shianokobaramin. 1. Oxidation of cobalt complex ■ Reduction, methylation
(1 )  (1)
シァノコバラミンから [Gob(l l)]GI04の合成 Synthesis of [Gob (ll)] GI 0 4 from cyanokobalamin
〔反応スキーム 1〕  [Reaction scheme 1]
[0148] [化 1] [Formula 1]
Figure imgf000033_0001
[0149] 〔実験操作〕
Figure imgf000033_0001
[Experimental Operation]
シァノコバラミン ([化 1 ]中の Gob(l I I)のもの) 50 mgをメタノール 100 m Lに溶解し、 窒素バブリングにより脱気する。 NaBH4400 mg(1.05mol)を加え、 C o(l)由来の緑色を確認する。 60 °/oHCI04ap3 mLを加える。 水 50 mL加え、 塩化メ チレンで抽出する。 水で洗浄後、 無水硫酸ナトリウムで乾燥し、 減圧乾固し た。 ベンゼン/ n-へキサンで再沈殿を行い、 橙色粉末を得る。 Dissolve 50 mg of cyanocobalamin (Gob (I II) in [Chemical formula 1]) in 100 mL of methanol and degas by nitrogen bubbling. Add 400 mg (1.05 mol) of NaBH 4 and check the green color from Co (l). Add 3 mL of 60 ° / o HCI 0 4ap . Add 50 mL of water and extract with methylene chloride. After washing with water, it was dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness. Reprecipitation with benzene / n-hexane gives an orange powder.
[0150] (2)  (2)
[Cob(l I)] の [Gob(l)]への還元  Reduction of [Cob (l I)] to [Gob (l)]
〔反応スキーム 2〕  [Reaction scheme 2]
[0151] [化 2]  [Chemical Formula 2]
Figure imgf000034_0001
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Cob(ll) Cob(l)  Cob (ll) Cob (l)
[0152] 〔実験操作〕 [Gob(l l)]GI0430 mgをメタノール 100mLに溶解し、 窒素バブリ ングにより脱気する。 NaBH4300mg(0.788mol)を加え、 Go (I)の緑色を確認する 。 反応スキーム 2 [化 2]に示す Gob (I I)から Gob(l)への反応から本発明のアル キル化組成物中のコバルト錯体 (I I I) は、 コバルト錯体(I I)へ転化可能であ り、 このようにして得られたコバルト錯体(I I)は、 光触媒により、 又は後述 の実施例 1 4で示すように、 化学的還元剤により還元され、 コバルト(I)錯体 を得ることができる。 当該コバルト(I)錯体は、 脱ハロゲン化反応の基質とし ても利用することができる。 すなわち、 このように得られたコバルト(I)錯体 を利用して、 有機ハロゲン化合物の無害化を行うことが可能である。 [0152] [Experimental Procedure] [Gob (ll)] to GI0 4 30 mg was dissolved in methanol 100 mL, degassed with nitrogen Baburi ring. Add 300 mg (0.788 mol) of NaBH 4 and check the green color of Go (I). The cobalt complex (III) in the alkylated composition of the present invention can be converted to cobalt complex (II) from the reaction from Gob (II) to Gob (l) as shown in Reaction Scheme 2 The cobalt complex (II) thus obtained can be reduced with a photocatalyst or with a chemical reducing agent as shown in Example 14 below to obtain a cobalt (I) complex. The cobalt (I) complex can also be used as a substrate for a dehalogenation reaction. That is, it is possible to make the organic halogen compound harmless by using the cobalt (I) complex thus obtained.
[0153] 実施例 1 4  Example 1 4
次に、 [Gob(l)] と GH3Iの反応による [MeGob(l l)]の合成 (ハロゲン化物の脱 ハロゲン化反応) について調べた。 Next, we investigated the synthesis of [MeGob (ll)] by the reaction of [Gob (l)] with GH 3 I (dehalogenation reaction of halide).
[0154] (3) [Gob(l)]と GH3Iの反応による [MeGob(l l)]の合成 (ハロゲン化物の脱 ハロゲン化反応) 〔反応スキーム 3〕 (3) Synthesis of [MeGob (ll)] by the reaction of [Gob (l)] and GH 3 I (dehalogenation reaction of halide) [Reaction scheme 3]
[0155] [化 3] [Formula 3]
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000035_0001
X=CH3 X = CH3
Cob(l)  Cob (l)
Cob(ll)  Cob (ll)
[0156] 〔実験操作〕 [Experimental Operation]
暗所下にて GH3I 37mg(2.6x10- 4mol)を加え、 5分間攪拌する。 GH 3 I 37 mg of (2.6x10- 4 mol) was added under the dark and stirred for 5 minutes.
このように、 コバルト錯体と有機ハロゲン化合物により、 脱ハロゲン化反 応が起こる。 すなわち、 有害化合物であった有機ハロゲン化合物は、 脱ハロ ゲン化により無害化されるのみならず、 得られたコバルト(I I I)錯体は、 砒素 などの有害化合物を、 メチル化により無害化させるのに好都合な基質と成り 得る。  Thus, the dehalogenation reaction occurs with the cobalt complex and the organic halogen compound. That is, not only is the organohalogen compound which is a harmful compound harmlessized by dehalogenation, but the obtained cobalt (III) complex detoxifies harmful compounds such as arsenic by methylation. It can be a convenient substrate.
[0157] (4) [MeCob(l I)]から [MeGob(l I I)]の合成  (4) Synthesis of [MeCob (l I)] to [MeGob (l I I)]
〔反応スキーム 4〕  [Reaction scheme 4]
[化 4]  [Formula 4]
Figure imgf000035_0002
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X=CH3 X=CH, X = CH 3 X = CH,
Cobi") Cob(IM)  Cobi ") Cob (IM)
[0159] 〔実験操作〕  [Experimental Operation]
60°/oHCI04ap 2mLを加えた。 水 50mL加え、 塩化メチレンで抽出する。 水で洗浄 後、 無水硫酸ナトリウムで乾燥し、 減圧乾固する。 ベンゼン/ n-へキサンで再 沈殿を行い、 橙色粉末メチルコバラミンを得る。 2 mL of 60 ° / o HCI 04ap was added. Add 50 mL of water and extract with methylene chloride. After washing with water, dry over anhydrous sodium sulfate and evaporate to dryness. Benzene / n-hexane Precipitation is carried out to obtain orange powder methyl cobalamin.
[0160] このように本発明のアルキル化組成物中のコバルト錯体の酸化状態を利用 して、 有機ハロゲン化合物の無害化、 砒素などの有害化合物の無害化を行う ことが可能である。 すなわち、 コバルト( I )錯体と有機ハロゲン化合物との 脱ハロゲン化反応により得られたコバルト(I 11)錯体を利用して、 当該コバル ト(I I I)錯体と有害化合物 (砒素などを含む) との反応により、 当該有害化合 物をメチル化して無害化をすることも可能である。  Thus, by utilizing the oxidation state of the cobalt complex in the alkylated composition of the present invention, it is possible to detoxify organic halogen compounds and to detoxify harmful compounds such as arsenic. That is, using the cobalt (I 11) complex obtained by the dehalogenation reaction between the cobalt (I) complex and the organic halogen compound, the cobalt (III) complex and the harmful compound (including arsenic and the like) can be used. By the reaction, the harmful compound can be methylated to render it harmless.
[0161] —方で、 生じたコバルト(I I)錯体を何らかの反応を通じて還元させると、 コバルト( I )錯体を得ることができ、 ひいては、 有機ハロゲン化合物の無害 化に再度使用することが可能である。  On the other hand, when the resulting cobalt (II) complex is reduced through any reaction, a cobalt (I) complex can be obtained, which in turn can be used again for the detoxification of the organohalogen compound. .
[0162] 実施例 1 5  Example 1 5
次に、 一定条件下、 G S Hとメチルコバラミンとの使用において、 最も効 率的に、 TM AOへ変換可能な場合について調べた。  Next, under certain conditions, the use of GSH and methylcobalamin was examined for the most efficient conversion to TM AO.
[0163] まず、 0.2mLのエツペンドルフチューブに GSH (60mg、 0.195國 oL) 、 メチル コバラミン (MC) 10mg (7.44卿し) 、 Tris-HGI緩衝液 (pH8、 OuD を入れ た。 これに砒素標準液 (原子吸光用、 砒素として 100ppm) を 2 1_加え、 125°C に加熱したアルミブロックヒータ上に設置し、 所定時間反応させた。 反応生 成物を 10%過酸化水素水で 10〜30倍に希釈して、 HPLG-IGP-MSにより分析した 。 その結果を表 1 0、 及び表 1 1に示す。 [0163] First, GSH (60 mg, 0.195 country oL), methyl cobalamin (MC) 10 mg (7.44 mg), Tris-HGI buffer solution (pH 8, OuD) were placed in a 0.2 mL Eppendorf tube. A standard solution (for atomic absorption, 100 ppm as arsenic) was added in 21_, placed on an aluminum block heater heated to 125 ° C., and allowed to react for a predetermined period of time. It was diluted by 30 to 30 times and analyzed by HPLG-IGP-MS The results are shown in Table 10 and Table 11.
ほ 10]  10]
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[表 11]
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[Table 11]
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[0164] 表 1 0、 及び表 1 1は、 G S H濃度、 砒素濃度、 温度等を変化させた場合 の HPLG-IGP-MS分析による結果を示す。 表 1 0は濃度で表示し、 表 1 1は百分 率で表示する。 Tables 10 and 11 show the results of HPLG-IGP-MS analysis when G S H concentration, arsenic concentration, temperature, etc. were changed. Table 10 shows concentration and Table 11 shows percentage.
[0165] その結果、 本実施例の条件下では、 表 1 0及び表 1 1中の MG115が、 最も良 いデータで GSHでほぼ 1 00%の TMA0に変化することが可能であることが分か る。  [0165] As a result, under the conditions of this example, it is possible that MG115 in Table 10 and Table 11 can change to approximately 100% TMA0 with GSH with the best data. Yes.
[0166] 実施例 1 6  Example 1 6
次に、 GSHの代わりにシスティン (C y s) を用いた場合について調べた。 まず、 0.2mLのエツペンドルフチューブに GSHの代わりに還元剤としてシステ イン (Gys) (20mg、 0.165國 oL) 、 メチルコバラミン (MG) (20mg、 14. oL) 、 リン酸緩衝液 (pH 6、 100 ^L) を入れた。 これに砒素標準液 (原子吸 光用、 砒素として 100ppm) を 4 1_加え、 110°Cに加熱したアルミブロックヒ一 タ上に設置し、 所定時間反応させた。 反応生成物を 10%過酸化水素水で 10〜3 0倍に希釈して、 HPLG-IGP-MSにより分析した。 その結果を表 1 2に示す。 ほ 12] Next, we investigated the case of using cysteine (C ys) instead of GSH. First, 0.2 gm of Eppendorf tube as a reducing agent (Gys) (20 mg, 0.165 oL), methylcobalamin (MG) (20 mg, 14. oL), phosphate buffer (pH 6) instead of GSH. , 100 ^ L). Arsenic standard solution (for atomic absorption, 100 ppm as arsenic) was added to this, and it was placed on an aluminum block heater heated to 110 ° C. and reacted for a predetermined time. The reaction product was diluted 10 to 30 times with 10% aqueous hydrogen peroxide and analyzed by HPLG-IGP-MS. The results are shown in Table 12. 12]
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[0167] 表 1 2は、 システィン濃度、 砒素濃度、 温度等を変化させた場合の HPLG-IG P-MS分析による結果を示す。 GS Hと同様に、 システィンを用いた場合であ つても良好な結果が得られるのが分かる。 特に、 TMAOの比率について着 目すると、 表 1 2中の MG157-3Pが良好な結果である。 [0167] Table 12 shows the results of HPLG-IG P-MS analysis when changing the concentration of cysteine, the concentration of arsenic, the temperature, and the like. As with GSH, it can be seen that good results can be obtained even with the use of cystine. In particular, looking at the ratio of TMAO, MG157-3P in Table 12 is a good result.
[0168] 実施例 1 7  Example 1 7
次に、 GSHの代わりにホモシスティンを用いた場合についても調べた。  Next, we also examined the case where homocysteine was used instead of GSH.
まず、 0.2mLのエツペンドルフチューブに GSHの代わりに還元剤としてホモシ スティン (HGys) (5mg、 16.3 ^moL) 、 メチルコバラミン (MG) (20mg、 14.9 UmoL) 、 リン酸緩衝液 (pH 6、 100 ^L) を入れた。 これに砒素標準液 (原子 吸光用、 砒素として 100ppm) を 4 1_加え、 120°Cに加熱したアルミブロックヒ ータ上に設置し、 所定時間反応させた。 反応生成物を 10%過酸化水素水で 10 〜30倍に希釈して、 HPLG-IGP-MSにより分析した。 その結果を表 1 3に示す。  First of all, homocysteine (HGys) (5 mg, 16.3 ^ moL), methylcobalamin (MG) (20 mg, 14.9 UmoL), phosphate buffer (pH 6, I put 100 ^ L). Arsenic standard solution (for atomic absorption, 100 ppm as arsenic) was added to this, and it was placed on an aluminum block heater heated to 120 ° C. and reacted for a predetermined time. The reaction product was diluted 10 to 30 times with 10% aqueous hydrogen peroxide and analyzed by HPLG-IGP-MS. The results are shown in Table 13.
[0169] ほ 13] [0169] 13]
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[0170] 表 1 3は、 ホモシスティン濃度、 砒素濃度、 温度等を変化させた場合の HPL G-IGP-MS分析による結果を示す。 GS Hと同様に、 ホモシスティンを用いた 場合であっても良好な結果が得られるのが分かる。 特に、 TMAOの比率に ついて着目すると、 表 1 3中の MG163-2Pが良好な結果である。 Table 13 shows the results of HPL G-IGP-MS analysis when changing the homocysteine concentration, the arsenic concentration, the temperature, and the like. As with GSH, it can be seen that good results are obtained even with homocysteine. In particular, focusing on the ratio of TMAO, MG163-2P in Table 13 is a good result.
[0171] 実施例 1 8  Example 1 8
次に、 GSHに加えて、 チォグリコールを追加した場合について調べた。 すな わち、 高沸点溶媒の添加効果を調べた。 具体的には、 SH基を有するチォグリ コール (TG、 HSCH2CH20H, 沸点: 157°C) 、 と、 SH基を有さないジメチルスル ホキシド (DMS0、 (GH3)2S0、 沸点: 189°C) を用いた。  Next, in addition to GSH, it investigated about the case where a thioglycol was added. That is, the addition effect of the high boiling point solvent was examined. Specifically, thioglycol having an SH group (TG, HSCH 2 CH 20 H, boiling point: 157 ° C.), and dimethyl sulfoxide having no SH group (DMS 0, (GH 3) 2 S 0, boiling point: 189 ° C.) were used. .
[0172] まず、 0.2mLのエツペンドルフチューブに還元剤として GSH(4mg、 13 ^moL) 、 メチルコバラミン (MG) (1mg、 0.74 ^moL) 、 TG(5 L)、 Tris- HGI緩衝液 (pH 8、 ul) を入れた。 これに砒素標準液 (砒素として 10ppm) を 2 1_加え 、 120°Cに加熱したアルミブロックヒータ上に設置し、 所定時間反応させた。 反応生成物を 10%過酸化水素水で 10〜30倍に希釈して、 HPLG-IGP-MSにより分 析した (表 1 4及び表 1 5中の MG179の説明) First, GSH (4 mg, 13 ^ moL), methyl cobalamin (MG) (1 mg, 0.74 ^ moL), TG (5 L), Tris-HGI buffer (0.2 mg Eppendorf tube as a reducing agent) pH 8 (ul) was added. Arsenic standard solution (10 ppm as arsenic) was added to this, placed on an aluminum block heater heated to 120 ° C, and reacted for a predetermined time. The reaction product is diluted 10 to 30 times with 10% hydrogen peroxide solution, and the reaction product is diluted by HPLG-IGP-MS. Analyzed (the description of MG179 in Table 14 and Table 15)
[0173] また、 表 1 4及び表 1 5中の MG180については、 0.2mLのエツペンドルフチ ュ一ブに還元剤として GSH(4mg 13 ^moL) 、 メチルコバラミン (MG) (1mg 0.74卿 L) DMS0(5;uL)、 Tris-HGI緩衝液 (pH 8 uD を入れた。 これに 砒素標準液 (砒素として 10ppm) を 2 1_加え、 120°Cに加熱したアルミブロッ クヒータ上に設置し、 所定時間反応させた。 反応生成物を 10%過酸化水素水 で 10 30倍に希釈して、 HPLG-IGP-MSにより分析した。 その結果を表 1 4及び 表 1 5に示す。  Also, for MG 180 in Tables 14 and 15, 0.2 mL of Eppendorf tube as a reducing agent GSH (4 mg 13 ^ mo L), methylcobalamin (MG) (1 mg 0.74 L) DMS 0 5; uL), Tris-HGI buffer (pH 8 uD was added. Add 21_ of arsenic standard solution (10 ppm as arsenic) to this, and place on an aluminum block heater heated to 120 ° C, for a predetermined time The reaction product was diluted 10 30 times with 10% aqueous hydrogen peroxide and analyzed by HPLG-IGP-MS The results are shown in Tables 14 and 15.
[0174] [表 14]
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[Table 14]
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[表 15]
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[Table 15]
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[0175] 表 1 4及び 1 5は、 GS Hに加えて、 TG, D M S Oを用いた場合の HPLG- IGP-MS分析による結果を示す (表 1 4及び表 1 5中、 GS H : グルタチオン( 還元型)、 MC : メチルコバラミン、 TG : チォグリコール、 DMSO : ジメ チルスルホキシドである。 ) 。 表 1 4は濃度で表示し、 表 1 5は百分率で表 示した場合である。 GS H単独を用いた場合と同様に、 TG DMSOを用 いた場合であつても良好な結果が得られるのが分かる。  Tables 14 and 15 show the results of HPLG-IGP-MS analysis using TG, DMSO in addition to GSH (in Table 14 and Table 15, GSH: glutathione ( Reduced form), MC: methylcobalamin, TG: thioglycol, DMSO: dimethyl sulfoxide). Table 14 shows the concentration, and Table 15 shows the percentage. As in the case of using GSH alone, it can be seen that good results can be obtained using TG DMSO.
[0176] 実施例 1 9  Example 1 9
次に、 還元剤として、 システィン (C y s) を用いた場合について、 上述 の実施例に従って、 さらに調べた。 表 1 6は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs(l l l) 〕 のメチル化反応 (酸性条件) (反応物質) を示す。 [表 16]Next, the case where cysteine (C ys) was used as a reducing agent was further examined according to the above-mentioned example. Table 16 shows the methylation reaction of arsenite [iAs (lll)] by MC (acid condition) (reactant). [Table 16]
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表 1 7は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs(l l l)〕 のメチル化反応 (酸性条件) ( 反応条件と反応生成物) を示す。 表中、 GS H :還元型グルタチオン、 MA : メチルコバラミン、 A s : 出発物質 〔ここでは、 三価の無機砒素: iAs(l l l )〕 、 MMA : モノメチル砒素、 DMA : ジメチルアルシンォキシド、 TMA O : トリメチルアルシンォキシド、 T e MA : テトラメチル砒素をそれぞれ 示し、 転換率 = 100% ( [ i As (V) ] + [MMA] + [DMA] + [TMA0] + [TeMA] ) /[iAs(l l l)] として算出された。  Table 17 shows the methylation reaction of arsenite [iAs (l l l)] by MC (acid conditions) (reaction conditions and reaction products). In the table, GSH: reduced glutathione, MA: methylcobalamin, As: starting material [here, trivalent inorganic arsenic: iAs (lll)], MMA: monomethylarsenic, DMA: dimethylarsuoxide, TMA O : Trimethylarcinoxide, TeMA: Tetramethylarsenic, conversion rate = 100% ([iAs (V)] + [MMA] + [DMA] + [TMA0] + [TeMA]) / [iAs Calculated as (lll)].
ほ 17]Ho 17]
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表 1 8は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs(l l l)〕 のメチル化反応 (中性条件) 反応物質) を示す。  Table 18 shows the methylation reaction of arsenous acid [iAs (l l l)] with MC (neutral conditions).
[表 18] [Table 18]
反 JS物質 溶媒 化学量諭比  Anti-JS substance solvent stoichiometry
¾:験 Cys MC buffer (pH 8) 返元剤 メチル化剤  3⁄4: Test Cys MC buffer (pH 8) Returning agent Methylating agent
( U mol) (WL) [Cys]/[As] [MC]/[As] (U mol) (WL) [Cys] / [As] [MC] / [As]
1 165.1 149 2.7 50 61902 5579 1 165.1 149 2.7 50 61902 5579
2 165.1 22.3 2.7 50 61902 8368  2 165.1 22.3 2.7 50 61902 8368
3 165.1 29.8 2.7 50 61902 11158  3 165.1 29.8 2.7 50 61902 11158
4 165.1 37.2 2.7 50 61902 13947  4 165.1 37.2 2.7 50 61902 13947
5 165.1 44.6 2.7 50 61902 16736  5 165.1 44.6 2.7 50 61902 16736
6 165.1 52.1 2.7 50 61902 19526  6 165.1 52.1 2.7 50 61902 19526
7 165.1 37.2 2.7 50 61902 13947 表 1 9は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs(l l l)〕 のメチル化反応 (中性条件) 反応条件と反応生成物) を示す。 7 165.1 37.2 2.7 50 61902 13947 Table 19 shows the methylation reaction of arsenite [iAs (lll)] by MC (neutral conditions) (reaction conditions and reaction products).
ほ 19] Ho 19]
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[0180] 表 20は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs(l l l)〕 のメチル化反応 (アルカリ性条 件) (反応物質) を示す。  Table 20 shows the methylation reaction of arsenous acid [iAs (l l l)] by MC (alkaline condition) (reactant).
ほ 20]
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10]
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[0181] 表 2 1は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs(l l l)〕 のメチル化反応 (アルカリ性条 件) (反応条件と反応生成物) を示す。 ほ 21] Table 21 shows the methylation reaction of arsenate [iAs (lll)] by MC (alkaline conditions) (reaction conditions and reaction products). Ho 21]
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[0182] 実施例 20  Example 20
次に、 アンチモンの無害化について、 上述した実施例に従って、 同様に試 験した。 図 32は、 HPLG-IGP-MSクロマトグラム (測定元素: Sb、 m/z 121) を示す。 図中、 A:標準サンプル [iSb(l I l)]、 B :反応後のサンプル (MC + GS H) 、 C :反応後のサンプル (MCのみ) である。 表 22は、 無機アン チモンのメチル化反応 (反応物質と反応条件) を示す。  Next, the detoxification of antimony was similarly tested in accordance with the above-described example. FIG. 32 shows the HPLG-IGP-MS chromatogram (measuring element: Sb, m / z 121). In the figure, A: standard sample [iSb (l I l)], B: sample after reaction (MC + GSH), C: sample after reaction (MC only). Table 22 shows the methylation reaction (reactant and reaction conditions) of inorganic anthimone.
ほ 22]  22]
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[0183] 表 23は、 無機アンチモンのメチル化反応 (反応生成物) を示す ほ 23] [0183] Table 23 shows the methylation reactions (reaction products) of inorganic antimony 23]
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[0184] 図 32から明らかなように、 メチルコバラミンと三価の無機アンチモンを 反応させることにより、 メチル化アンチモンに帰属される U 1、 U 2、 U 3 、 U 4が生成したことが判明した。 従って、 アンチモンに対しても、 より無 害なメチル化アンチモンを得ることが可能であることが分かる。  As apparent from FIG. 32, it was found that by reacting methylcobalamin with trivalent inorganic antimony, U 1, U 2, U 3 and U 4 belonging to methylated antimony were formed. . Therefore, it is understood that it is possible to obtain methylated antimony which is more harmful to antimony.
[0185] 実施例 2 1  Example 2 1
次に、 アルキル化用組成物の各成分のモル比率が与える影響について調べ た。 具体的には、 還元剤として GS H、 有害化合物として砒素、 コバルト錯 体としてメチルコバラミンを使用して、 上述の実施例に倣って実験を行った 。 結果を表 24及び表 25にしめす。 表 24は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs(l l l )〕 のメチル化反応 (反応物質) を示す。 表 25は、 MCによる亜ヒ酸 〔iAs( l l l)〕 のメチル化反応 (反応条件と反応生成物) を示す。 表中の、 [GS H] :還元剤 (GS H) のモル濃度、 [MC] : メチルコバラミンのモル濃度、 [A s] : 出発原料である亜ヒ酸のモル濃度をそれぞれ示す。 また、 表中、 GS H :還元型グルタチオン、 MC : メチルコバラミン、 A s : 出発物質 〔ここで は、 三価の無機砒素: iAs(l l l)〕 、 MMA : モノメチル砒素、 DMA : ジメ チルアルシンォキシド、 TMAO : トリメチルアルンォキシド、 T eMA : テトラメチル砒素を示し、 転換率 = 100% ( [ i As (V) ] + [MMA] + [DMA] + [TMAO] + [T eMA]) Z[iAs(l I I)]として算出された。 また、 図 33にメチルコバラミンに よる亜ヒ酸からトリメチル砒素 (TMA) の生成における反応条件を示す。 ほ 24] Next, it investigated about the influence which the molar ratio of each component of the composition for alkylation gives. Specifically, the experiment was conducted according to the above-described example using GSH as a reducing agent, arsenic as a harmful compound, and methylcobalamin as a cobalt complex. The results are shown in Table 24 and Table 25. Table 24 shows the methylation reaction (reactant) of arsenous acid [iAs (lll)] by MC. Table 25 shows the methylation reaction (reaction conditions and reaction products) of arsenite [iAs (lll)] by MC. In the table, [GS 2 H]: molar concentration of reducing agent (GS 2 H), [MC]: molar concentration of methylcobalamin, [A s]: molar concentration of arsenous acid which is a starting material. Further, in the table, GSH: reduced glutathione, MC: methylcobalamin, As: starting material [here, trivalent inorganic arsenic: iAs (lll)], MMA: monomethylarsenic, DMA: dimethyarsinho Texa, TMAO: Trimethyl alanoxide, T eMA: A tetramethylarsenic, conversion rate = 100% ([i As (V)] + [MMA] + [DMA] + [TMAO] + [T eMA]) Z Calculated as [iAs (l II)]. Also, FIG. 33 shows reaction conditions for formation of trimethylarsenic (TMA) from arsenous acid by methylcobalamin. Ho 24]
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ほ 25] Ho 25]
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表 24及び 25に示した通り、 還元剤 G S Hを砒素に対して、 1 0000 倍過剰に加えた場合、 かつ、 メチルコバラミンを砒素に対して、 1 000倍 以上過剰に加えた場合に、 無毒のトリメチルアルシンォキシドを 90%以上の相 対比率で得ることができた。 すなわち、 [GS H]/[A s]> 1 000、 [MC ]/[A s]> 1 00、 より好ましくは、 [G S H]/[A s]> 1 0000、 [M C]/[A s]> 1 000である場合に無毒のトリメチルアルシンォキシドを 90 %以上の相対比率で得ることができることが判明した。  As shown in Tables 24 and 25, when the reducing agent GSH is added in a 10000-fold excess with respect to arsenic, and when methylcobalamin is added with a excess of 1 000-fold excess with respect to arsenic, it is non-toxic Trimethylarcinoxide could be obtained at a relative ratio of 90% or more. That is, [GS H] / [A s]> 1 000, [MC] / [A s]> 100, more preferably, [GSH] / [A s]> 1 0000, [MC] / [A s] It was found that non-toxic trimethylarsoxide can be obtained in relative proportions of 90% or more when> 1 000.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
本発明の組成物は、 砒素等を含む有害化合物の無毒化に寄与しえる有害化 合物の無害化方法をより実用的に、 工業的に提供することが可能である。 ァ ルキル化された砒素などの有害化合物は、 より無害な化合物に変換され、 無 害化合物は、 極めて安定でかつ安全であるので、 広く産業廃棄物の処理等の 分野、 汚泥、 土壌の環境保護の分野において極めて有効である。  The composition of the present invention can more practically and industrially provide a method for detoxifying harmful compounds that can contribute to the detoxification of harmful compounds including arsenic and the like. Hazardous compounds such as alkylated arsenic are converted to more harmless compounds, and the harmless compounds are extremely stable and safe, so it is widely used in areas such as industrial waste treatment, environmental protection of sludge, and soil. Is extremely effective in the field of

Claims

請求の範囲  The scope of the claims
[I ] コバルト錯体を含有するアルキル化用組成物。  [I] A composition for alkylation containing a cobalt complex.
[2] 前記コバルト錯体を用いることにより、 砒素、 アンチモン、 セレンからな る群から選択される少なくとも 1種の元素を含有する有害化合物をアルキル 化することを特徴とする請求項 1記載の組成物。  [2] The composition according to claim 1, characterized in that the harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium is alkylated by using the above-mentioned cobalt complex. .
[3] さらに、 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択される少なくとも  [3] Furthermore, at least one selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium
1種の金属を還元する還元剤を含有する請求項 1記載の組成物。  The composition according to claim 1, comprising a reducing agent that reduces one metal.
[4] 前記還元剤が、 SH基を有する物質である請求項 3記載の組成物。  [4] The composition according to claim 3, wherein the reducing agent is a substance having a SH group.
[5] SH基を有する物質が、 グルタチオン、 還元型グルタチオン (GSH) 、 システ イン、 S—アデノシルシスティン、 スルフオラフアン、 ホモシスティン、 チォ グリコールからなる群から選択される少なくとも 1種である請求項 4記載の 組成物。  [5] The substance having an SH group is at least one selected from the group consisting of glutathione, reduced glutathione (GSH), cysteine, S-adenosylcystine, sulforafuan, homocysteine, thioglycol, and the like. Composition as described.
[6] さらに、 S-Me基を有するメチル化添加因子を含有する請求項 1〜 5のいず れか 1項に記載の組成物。  [6] The composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising a methylation additive having an S-Me group.
[7] 前記メチル化添加因子が、 メチォニン、 S-アデノシルメチォニンからなる 群から選択される少なくとも 1種である請求項 6記載の組成物。 [7] The composition according to claim 6, wherein the methylation addition factor is at least one selected from the group consisting of methionine and S-adenosylmethionine.
[8] さらに、 緩衝液を含有する請求項 1〜 7項のいずれか 1項に記載の組成物。 [8] The composition according to any one of claims 1 to 7, further comprising a buffer.
[9] 前記緩衝液の p Hが、 5〜 1 0の範囲である請求項 8記載の組成物。 [9] The composition according to claim 8, wherein the pH value of the buffer solution is in the range of 5 to 10.
[10] アルキル化組成物の p Hが 9未満である請求項 1〜 9項のいずれ力、 1項に記 載の組成物。 [10] The composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the pH of the alkylation composition is less than 9.
[I I ] さらに、 H 2 0 2を含有する請求項 1〜 1 0項のいずれか 1項に記載の組成物 [II] The composition according to any one of claims 1 to 10, further comprising H 2 O 2
[12] さらに、 有機ハロゲン化合物を含有する請求項 1〜 1 1項のいずれか 1項に 記載の組成物。 [12] The composition according to any one of claims 1 to 11, further comprising an organic halogen compound.
[13] 前記有機ハロゲン化合物が、 ハロゲン化メチルである請求項 1 2記載の組 成物。  [13] The composition according to claim 12, wherein the organic halogen compound is methyl halide.
[1 4] 前記ハロゲン化メチルが、 ヨウ化メチル、 臭化メチル、 塩化メチルからな る群から選択される少なくとも 1種である請求項 1 3記載の組成物。 [14] The composition according to claim 13, wherein the methyl halide is at least one selected from the group consisting of methyl iodide, methyl bromide and methyl chloride.
[15] 前記有機ハロゲン化合物が、 ハロゲン化酢酸である請求項 1 2記載の組成 物。 15. The composition according to claim 12, wherein the organic halogen compound is a halogenated acetic acid.
[1 6] 前記ハロゲン化酢酸が、 クロ口酢酸、 ブロモ酢酸、 ョード酢酸からなる群 から選択される少なくとも 1種である請求項 1 5記載の組成物。  [16] The composition according to claim 15, wherein the halogenated acetic acid is at least one selected from the group consisting of crocodile acetic acid, bromoacetic acid, and joud acetic acid.
[1 7] 前記有機ハロゲン化合物が、 塩化メチル、 臭化メチル、 ヨウ化メチル、 ク ロロ酢酸、 ブロモ酢酸、 ョ一ド酢酸、 クロ口エタノール、 ブロモエタノール 、 ョ一ドエタノ一ル、 クロ口プロピオン酸、 ブロモプロピオン酸、 ョ一ドプ ロピオン酸、 クロ口酢酸ェチルエステル、 ブロモ酢酸ェチルエステル、 ョ一 ド酢酸ェチルエステルからなる群から選択される少なくとも 1種である請求項 1 2記載の組成物。  [1 7] The organic halogen compounds are methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, chloroacetic acid, bromoacetic acid, bromoacetic acid, chloroacetic acid, chloroethanol, bromoethanol, bromoethanol, chloropropanoic acid The composition according to claim 12, wherein the composition is at least one selected from the group consisting of: bromopropionic acid, sodium propionic acid, cloroacetic acid ethyl ester, bromoacetic acid ethyl ester, sodium acetate ethyl ester.
[18] 前記有機ハロゲン化合物が、 化学式 1、 化学式 1 RMgX  [18] The organic halogen compound is represented by Chemical Formula 1, Chemical Formula 1 RMgX
(化学式 1中、 R=Me、 GH 2 G00H、 又は GH 2G00G2 H 5であり、 X=Gし Br、 又は Iで ある。 ) で表されるグリニャール試薬であることを特徴とする請求項 1 4記 載の組成物。 A Grignard reagent represented by (wherein R = Me, GH 2 G00H, or GH 2 G00 G 2 H 5 in the chemical formula 1, and X = G and Br or I). 1 4 Composition described.
[1 9] 有機ハロゲン化合物が、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハ ロメタン、 トリクロロェチル、 クロ口ホルムからなる群から選択される難分 解性有機物由来である請求項 1 2〜1 8のいずれか 1項に記載の組成物。  [19] The organohalogen compound is derived from a refractory organic substance selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloroethols and croforms. 18. The composition according to any one of 18.
[20] さらに、 コバルト錯体を還元する還元剤を含有する請求項 1〜1 9項のい ずれか 1項に記載の組成物。  [20] The composition according to any one of claims 1 to 19, further comprising a reducing agent that reduces a cobalt complex.
[21 ] 前記還元剤が、 酸化チタン、 又はルテニウム錯体からなる群から選択され る少なくとも 1種である請求項 2 0記載の組成物。  [21] The composition according to claim 20, wherein the reducing agent is at least one selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex.
[22] 前記コバルト錯体が、 メチルコバラミン (メチル化ビタミン B 1 2、 正式名 称: Goひ一[ひ _5、 6—ジメチルベンズ一 1 H—イミダゾ一ル一 1—ィル一Go ;3—メチルコバミ ド]、 シァノコバラミンなどのビタミン B 1 2、 コバルト (I I ) ァセチルァセトナート、 コバルト (I I I ) ァセチルァセトナート、 コバル トカルポニル (ニコバルトォクタカルポニル) 、 コバルト(| | ) 1、 1、 1、 5、 5 、 5_へキサフルォロアセチルァセトナート、 コバルト (I I) メゾ一テトラフ ェニルポルフィン、 へキサフルォロりん酸ビス (ペンタメチルシクロペンタ ジェニル) コバルト、 Ν、 Ν' —ビス (サリチリデン) エチレンジアミンコ バルト (I I) 、 ビス (2、 2、 6、 6 -テトラメチル _3、 5_ヘプタンジォナト) コ /リレト(11)、 (クロ口フタロシアニナト)コ /リレト (I I) 、 クロロ トリス (ト リフエニルホスフィン) コバルト (I) 、 酢酸コバルト (I I) のメチル錯体、 安息香酸コバルト (I I) 、 シアン化コバルト (I I) 、 シクロへキサン酪酸コ バルト (I I) 、 2 -ェチルへキサン酸コバルト (I I) 、 meso—テトラメ トキシ フエ二ルポルフィリンコバルト (I I) 、 ナフテン酸コバルト、 フタロシア二 ンコバルト(11)、 メチルコバルト (I I I) プロ トポルフィリン IX、 ステアリン 酸コバルト、 スルファミン酸コバルト (I I) 、 (1R、 2R) _(-)-】、 2-シクロ へキサンジァミノ- Ν、 Ν' —ビス(3、 5—ジ _t_プチルサリチリデン)コバルト[22] The cobalt complex is methylcobalamin (methylated vitamin B12, formal name: Go HI [5], 6-dimethylbenz 1 1 H-imidazo 1 1 1 l 1 Go; 3− Methylcobamide], Vitamin B 12 such as Sanocobalamin, Cobalt (II) Acetylacetonate, Cobalt (III) Acetylacetonate, Cobaltocarponyl (Nicobalt Octacalponyl), Cobalt (| |) 1, 1, 1, 5, 5 , 5_ Hexafluoroacetylacetonato, Cobalt (II) Mesotetraphenylphenyl Porphyrin, Bis (pentamethylcyclopentagenyl) cobalt Hexafluorophosphate, Ν, Ν '-Bis (salicylidene) ethylenediamine cobalt ( II), bis (2, 2, 6, 6- tetramethyl_3, 5 _ heptanedionate) ko / lireto (11), (black mouth phthalocyaninato) ko / lireto (II), chloro tris (trifenyl phosphine) Cobalt (I), Methyl complex of cobalt (II) acetate, Cobalt (II) benzoate, Cobalt (II) cyanide, Cobalt (II) cyclohexanebutyric acid, Cobalt (II) 2-ethylhexylate, meso —Tetramethyoxyphenyl porphyrin cobalt (II), cobalt naphthenate, cobalt phthalocyanin cobalt (11), methyl cobalt (III ) Protoporphyrin IX, cobalt stearate, cobalt sulfamate (II), (1R, 2R) _ (-)-, 2-cyclohexanediamino-, Ν '-bis (3, 5-di _ t _ _ _ pyl) Salicylidene) cobalt
(I I) 、 (1S、 2S) _(+)_1、 2 -シクロへキサンジァミノ- Ν、 Ν' —ビス(3、 5 —ジ _t_プチルサリチリデン)コバルト (I I) 、 シクロペンタジェニルビス ( トリフエニルホスフィン) コバルト (I) 、 シクロペンタジェニルコバルトジ 力ルポニル、 ジブロモビス (トリフエニルホスフィン) コバルト(||)、 (テ トラアミノクロロフタロシアニナト) コ /リレト (I I) 、 (テトラ一 t _プチ ルフタロシアニナト) コバルト(I I)から選ばれた少なくとも 1種の化合物のメ チル錯体、 または、 前記コバルト化合物とハロゲン化アルキル、 特にハロゲ ン化メチルを共存させて形成するコバルト一メチル錯体、 からなる群から選 択される少なくとも 1種である請求項 1〜2 1項のいずれか 1項に記載の組成 物。 (II), (1S, 2S) _ (+) _1, 2-cyclohexanediamino-Ν, Ν '-bis (3, 5-di _ t _ pyl salicylidene) cobalt (II), cyclopentajenyl bis ( Trifenylphosphine) cobalt (I), cyclopentajenylcobalt dibasic sulfonyl, dibromobis (triphenyl phosphine) cobalt (||), (tetraaminochlorophthalocyaninato) co / lyreto (II), (tetra (Peptyl phthalocyaninato) A methyl complex of at least one compound selected from cobalt (II), or a cobalt monomethyl complex formed by coexisting the cobalt compound with an alkyl halide, particularly methyl halide. The composition according to any one of claims 1 to 21, which is at least one selected from the group consisting of
[23] 砒素、 アンチモン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種の金 属を還元する前記還元剤のモル濃度 [Reducing Agent]と、 砒素、 アンチモン 、 セレンから選択される金属のモル濃度 [Metal]との比率、 すなわち [Reduci ng Agent] /[Metal]が、 1 000以上であることを特徴とする請求項 2〜 2 2項のいずれか 1項に記載の組成物。  [23] The molar concentration of the reducing agent for reducing at least one metal selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium [Reducing Agent], and the molar concentration of a metal selected from arsenic, antimony and selenium [ The composition according to any one of claims 2 to 22, wherein the ratio to [Metal], that is, [Reduci ng Agent] / [Metal] is 1 000 or more.
[24] 前記比率が、 1 0000以上である請求項 23記載の組成物。 [24] The composition according to claim 23, wherein the ratio is 10000 or more.
[25] 前記コバルト錯体 [Go comp l ex]のモル濃度と、 砒素、 アンチモン、 セレン から選択される金属のモル濃度 [Meta l ]との比率、 すなわち [Go comp l ex] / [Meta l ]力 1 0 0以上であることを特徴とする請求項 1〜 2 4項のいずれか 1項に記載の組成物。 [25] The ratio of the molar concentration of the cobalt complex [Go comp l ex] to the molar concentration of a metal selected from arsenic, antimony, selenium [Metal], ie, [Go comp l ex] / [Metal l] The composition according to any one of claims 1 to 24, wherein the force is 100 or more.
[26] 前記比率が、 1 0 0 0以上である請求項 2 5記載の組成物。 [26] The composition according to claim 25, wherein the ratio is 1000 or more.
[27] 請求項 1〜2 6項のいずれ力、 1項に記載の組成物の存在下、 砒素、 アンチモ ン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種の元素を含有する有害 化合物を、 アルキル化することにより無害化する前記有害化合物の無害化方 法。 [27] A harmful compound containing at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium in the presence of the composition according to any one of items 1 to 26, and the composition according to item 1, The detoxification method of the said harmful compound detoxified by alkylating.
[28] 前記 1種の元素の価数を高酸化数とすることにより無害化する請求項 2 7 記載の方法。  [28] The method according to claim 27, wherein the detoxification is carried out by setting the valence of said one element to a high oxidation number.
[29] 前記 1種の元素の少なくとも 1つの結合手をアルキル化する請求項 2 7又 は 2 8項に記載の方法。  [29] The method according to claim 27, wherein at least one bond of the one element is alkylated.
[30] 前記元素が砒素であることを特徴とする請求項 2 7〜2 9項のいずれか 1 項に記載の方法。 [30] The method according to any one of claims 27 to 29, wherein the element is arsenic.
[31 ] 前記アルキル化することにより無害化された化合物の 50%致死量 (LDM) が 、 1000mg/kg以上である請求項 2 7〜3 0項のいずれか 1項に記載の方法。 [31] The method according to any one of claims 27 to 30, wherein the 50% lethal dose (LD M ) of the compound detoxified by the alkylation is at least 1000 mg / kg.
[32] 前記アルキル化することにより無害化された化合物の 50%細胞増殖阻害濃 度 (I G50) 力 1000 ;u M以上である請求項 2 7〜3 1項のいずれ力、 1項に記載の 方法。 [32] The 50% cell growth inhibitory concentration (IG 50 ) power of the compound detoxified by the alkylation is 1000; u M or more, any one of claims 7 to 31, and any one of claims 1 to 3. the method of.
[33] 前記有害化合物が、 亜ヒ酸、 五酸化砒素、 三塩化砒素、 五塩化砒素、 硫化 砒素化合物、 シァノ砒素化合物、 クロ口砒素化合物、 及びその他の砒素無機 塩類からなる群から選択される請求項 2 7〜3 2項のいずれか 1項に記載の方 法。  [33] The harmful compound is selected from the group consisting of arsenous acid, arsenic pentoxide, arsenic trichloride, arsenic pentachloride, arsenic sulfide compounds, cyano-arsenic compounds, nitrogen-containing arsenic compounds, and other arsenic inorganic salts The method according to any one of claims 2 to 3.
[34] 前記アルキル化が、 メチル化である請求項 2 7〜3 3項のいずれ力、 1項に記 載の方法。  [34] The method according to any one of claims 27 to 33, wherein the alkylation is methylation.
[35] 前記メチル化によって、 有害化合物をジメチル化合物又はトリメチル化合 物とする請求項 3 4記載の方法。 [35] The method according to claim 34, wherein the harmful compound is a dimethyl compound or a trimethyl compound by the methylation.
[36] 前記ジメチル化合物が、 ジメチルアルソニルエタノール (DMAE) 、 ジメチ ルアルソニルアセテート (DMAA) 、 ジメチルアルシン酸、 又はアルセノシュ ガーである請求項 3 5記載の方法。 [36] The method according to claim 35, wherein the dimethyl compound is dimethylarsonylethanol (DMAE), dimethylarsonyl acetate (DMAA), dimethylarsinic acid, or arsenochegar.
[37] 前記トリメチル化合物が、 ァルセノコリン、 アルセノベタイン、 トリメチ ルアルセノシュガー又はトリメチルアルシンォキシドである請求項 3 5記載 の方法。 [37] The method according to claim 35, wherein the trimethyl compound is arsenocholine, arsenobetaine, trimethylarsenosugar or trimethylarsinoxide.
[38] 請求項 1〜2 6項のいずれか 1項に記載の組成物の存在下、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン、 トリクロロェチル、 クロ口ホル ムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、 脱ハロゲン化することに より無害化する有機ハロゲン化物の無害化方法。  [38] In the presence of the composition according to any one of claims 1 to 26, it is selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGB, DDT, trihalomethanes, trichloroethyls, oral forms. The detoxifying method of organic halides which detoxifies the organic halides by dehalogenating.
[39] 請求項 1〜2 6項のいずれか 1項に記載の組成物の存在下、 農薬、 難燃剤、 ダイォキシン、 PGB、 DDT、 トリハロメタン、 トリクロロェチル、 クロ口ホル ムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、 脱ハロゲン化することに より無害化して、 反応により得られたコバルト錯体の存在下、 砒素、 アンチ モン、 セレンからなる群から選択される少なくとも 1種の元素を含有する有 害化合物を、 アルキル化することにより無害化する請求項 2 6〜3 7項のい ずれか 1項に記載の方法。  [39] A compound selected from the group consisting of pesticides, flame retardants, dioxins, PGBs, DDTs, trihalomethanes, trichloroethyls, oral forms in the presence of the composition according to any one of claims 1 to 26. The organic halide is detoxified by dehalogenation to contain at least one element selected from the group consisting of arsenic, antimony and selenium in the presence of the cobalt complex obtained by the reaction. The method according to any one of claims 26 to 37, wherein the harmful compound is detoxified by alkylation.
[40] さらに、 コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、 光照射することを特徴 とする請求項 2 6〜3 7項のいずれ力、 1項に記載の方法。  [40] The method according to any one of claims 26 to 37, further comprising: light irradiation in the presence of a reducing agent that reduces the cobalt complex.
[41 ] 前記還元剤が、 酸化チタン、 又はルテニウム錯体からなる群から選択され る少なくとも 1種である請求項 4 0記載の方法。  [41] The method according to claim 40, wherein the reducing agent is at least one selected from the group consisting of titanium oxide or ruthenium complex.
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