Triclocarban - Triclocarban
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| Noms | |
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Nom IUPAC préféré
N -(4-chlorophényl) -N ′-(3,4-dichlorophényl)urée |
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| Autres noms
Trichlorocarbanilide, TCC, Solubacter, Vivilide
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Modèle 3D ( JSmol )
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| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| Carte d'information de l'ECHA |
100.002.659 
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CID PubChem
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| UNII | |
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Tableau de bord CompTox ( EPA )
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| Propriétés | |
| C 13 H 9 Cl 3 N 2 O | |
| Masse molaire | 315,58 g·mol -1 |
| Densité | 1,53 g / cm 3 |
| Point de fusion | 254 à 256 °C (489 à 493 °F ; 527 à 529 K) |
| Dangers | |
| NFPA 704 (diamant de feu) | |
| point de rupture | > 150 °C (302 °F; 423 K) |
| Dose ou concentration létale (LD, LC) : | |
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DL 50 ( dose médiane )
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> 5000 mg/kg (orale, souris) 2100 mg/kg ( ip , souris) |
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Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 vérifier ( qu'est-ce que c'est ?)
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| Références de l'infobox | |
Le triclocarban (parfois abrégé en TCC ) est un produit chimique antibactérien autrefois courant dans les produits de soins personnels comme les savons et les lotions , mais qui est maintenant progressivement supprimé . Il a été développé à l'origine pour le domaine médical. Bien que le mode d'action soit inconnu, le TCC peut être efficace dans la lutte contre les infections en ciblant la croissance de bactéries telles que Staphylococcus aureus . Des recherches supplémentaires visent à comprendre son potentiel de résistance aux antibactériens et ses effets sur la santé des organismes et de l'environnement.
Usage
Le triclocarban est utilisé comme composé antimicrobien et antifongique depuis les années 1960. On le trouve couramment dans les produits de soins personnels en tant qu'antimicrobien dans les savons, les lotions, les déodorants, le dentifrice et le plastique. En 2005, environ 80% de tous les savons antimicrobiens vendus aux États-Unis contenaient du triclocarban. En 2011, les consommateurs américains dépensaient près d'un milliard de dollars par an pour des produits contenant du triclocarban et du triclosan.
En décembre 2013, la Food and Drug Administration (FDA) a demandé à toutes les entreprises de prouver au cours de l'année suivante que le triclocarban n'est pas nocif pour les consommateurs. Des entreprises comme Johnson & Johnson , Procter & Gamble , Colgate-Palmolive et Avon ont commencé à éliminer progressivement les ingrédients antibactériens en raison de problèmes de santé.
En 2016, l'utilisation de triclocarban dans les savons était tombée à 40 %, et en septembre 2017, la FDA a interdit le triclocarban, le triclosan et 17 autres produits chimiques antibactériens courants en septembre 2017, car leur sécurité n'était pas prouvée ni plus efficace que le savon ordinaire et l'eau.
Structure chimique et propriétés
Le triclocarban, 3-(4-chlorophényl)-1-(3,4-dichlorophényl)urée, est une poudre blanche insoluble dans l'eau. Bien que le triclocarban possède deux cycles phényle chlorés, il est structurellement similaire aux composés carbanilides souvent présents dans les pesticides (tels que le diuron ) et certains médicaments. La chloration des structures annulaires est souvent associée à l'hydrophobie, à la persistance dans l'environnement et à la bioaccumulation dans les tissus adipeux des organismes vivants. Pour cette raison, le chlore est également un composant courant des polluants organiques persistants . Le triclocarban est incompatible avec les réactifs oxydants forts et les bases fortes, dont la réaction pourrait entraîner des problèmes de sécurité tels que l'explosion, la toxicité, les gaz et la chaleur.
Synthèse du triclocarban
Il existe deux voies commerciales utilisées pour la production de triclocarban, utilisant la réaction d' isocyanates avec des nucléophiles tels que des amines pour former des urées :
- Le 4-chlorophénylisocyanate est mis à réagir avec la 3,4-dichloroaniline
- Le 3,4-dichlorophénylisocyanate est mis à réagir avec de la 4-chloroaniline
La spécification de pureté dans le projet de monographie USP pour le triclocarban est : pas moins de 97,0 % w/w. La pureté de la production commerciale est supérieure, 98 % p/p.
Mécanisme d'action
Bactéries
Le triclocarban est principalement actif contre les bactéries à Gram positif (bactéries à paroi épaisse de peptidoglycane ). Le mécanisme d'action précis du triclocarban est inconnu, mais il est démontré qu'il est bactériostatique, ce qui empêche la prolifération bactérienne.
Humains
Le mécanisme d'action spécifique des effets du triclocarban sur la santé des humains, comme des bactéries, n'est pas clair. Généralement, le triclocarban améliore l'expression génique d'autres hormones stéroïdes, notamment les androgènes, les œstrogènes et le cortisol. Il est supposé que le composé agit de manière similaire aux cofacteurs ou coactivateurs qui modulent l'activité des récepteurs d'œstrogènes et des récepteurs d'androgènes . Les expériences montrent que le triclocarban active le récepteur constitutif de l'androstane et le récepteur des œstrogènes alpha à la fois in vivo et in vitro et pourrait avoir le potentiel de modifier l'homéostasie physiologique normale. L'activation de ces récepteurs amplifie l'expression des gènes et, ce faisant, peut être la base mécaniste de l'impact du triclocarban sur la santé des humains. Cependant, une enquête plus approfondie est nécessaire pour déterminer si le triclocarban augmente l'activité des hormones stéroïdes sexuelles en se liant aux récepteurs ou en se liant et en sensibilisant les coactivateurs des récepteurs.
Propriétés antibactériennes
Le triclocarban agit pour traiter à la fois les infections bactériennes initiales de la peau et des muqueuses ainsi que les infections à risque de surinfection . In vitro , le triclocarban s'est avéré efficace contre diverses souches de bactéries staphylocoques , streptocoques et entérocoques . Il s'est avéré efficace comme antibactérien, même à de très faibles niveaux. La concentration minimale inhibitrice du triclocarban se situe entre 0,5 et 8 mg/L pour ces diverses souches. Le triclocarban n'est incontestablement bactériostatique que pour les bactéries à Gram positif telles que Staphylococcus aureus , ce qui suggère que le mécanisme de l'activité antibactérienne du triclocarban passe par sa déstabilisation des parois cellulaires bactériennes.
La résistance
L'exposition d'organismes comme les poissons, les algues et les humains à de faibles niveaux de triclocarban et d'autres produits chimiques antibactériens tue les microbes faibles et permet aux souches les plus fortes et résistantes de proliférer. Comme les microbes partagent des gènes , une augmentation des souches résistantes augmente la probabilité que des microbes faibles acquièrent ces gènes de résistance. La conséquence est une nouvelle colonie de microbes résistants aux médicaments.
Lorsque des microbes résistants sont exposés aux antimicrobiens, ils augmentent leur expression de gènes qui confèrent cette résistance. Le risque de résistance bactérienne aux antibiotiques a été étudié en surveillant quantitativement l'abondance du gène tetQ dans des microcosmes d'eaux usées. Comme tetQ est le gène de résistance le plus courant dans l'environnement et code pour des protéines de protection ribosomique, la quantité qu'il exprime est en corrélation avec la quantité de résistance dans une population microbienne. Il a été démontré que l'ajout de triclocarban augmente l'expression de ce gène tetQ.
L'expression du gène TetQ dans les bactéries s'est également avérée significativement augmentée lorsque plusieurs antimicrobiens tels que la tétracycline, le triclosan et le triclocarban ont été ajoutés à un système expérimental en même temps. La combinaison de ces composés affecte la résistance en créant une situation où la cosélection (ou la sélection naturelle par plus d'un réactif) pour les gènes de résistance se produit. La nature complexe des communautés microbiennes et la multitude d'antibiotiques présents dans les environnements aquatiques conduisent souvent à ce type d'événement de sélection dynamique et aux multiples modèles de résistance observés chez les bactéries naturelles.
Devenir dans l'environnement
Lors de la fabrication du triclocarban, 139 sous-produits toxiques et cancérigènes, tels que la 4-chloroaniline et la 3,4-dichloroaniline, sont libérés. Un plus grand nombre de ces agents cancérigènes peuvent être libérés lors d'une attaque chimique, physique et biologique du triclocarban. La durée d'utilisation du produit chimique à base de triclocarban est relativement courte. Une fois éliminé, le triclocarban est rejeté dans les égouts jusqu'aux usines de traitement des eaux usées municipales , où environ 97 à 98 % du triclocarban est éliminé de l'eau.
Le rejet des effluents de ces stations d'épuration et l'élimination des boues à terre constituent la principale voie d'exposition environnementale au triclocarban. La recherche montre que le triclocarban et le triclosan ont été détectés dans les effluents d'eaux usées et les boues ( biosolides ) en raison de leur élimination incomplète lors du traitement des eaux usées. En raison de leur nature hydrophobe, des quantités importantes d'entre eux dans les flux d'eaux usées se répartissent dans les boues, avec des concentrations de mg/kg. Le volume de triclocarban réintroduit dans l'environnement dans les boues d'épuration après un premier captage réussi des eaux usées est de 127 000 ± 194 000 kg/an. Cela équivaut à 4,8 à 48,2 % de son volume total de consommation aux États-Unis. Les cultures dont il a été démontré qu'elles absorbent les antimicrobiens du sol comprennent l'orge, la fétuque des prés, les carottes et les haricots pinto. Des études montrent que des quantités substantielles de triclocarban (227 000 à 454 000 kg/an) peuvent traverser les stations d'épuration et endommager les algues des eaux de surface.
Préoccupations environnementales
Les eaux usées
Des concentrations élevées de triclocarban peuvent être trouvées dans les eaux usées . En 2011, il figurait parmi les dix composés organiques des eaux usées les plus fréquemment détectés en termes de fréquence et de concentration. Le triclocarban a été trouvé à des concentrations croissantes au cours des cinq dernières années et est maintenant plus fréquemment détecté que le triclosan .
Toxicité pour la faune
Le triclocarban a un quotient de risque supérieur à un, ce qui indique le potentiel d'effets nocifs sur les organismes en raison de la toxicité. Comme le triclocarban se trouve en concentrations élevées dans les milieux aquatiques, sa toxicité pour les espèces aquatiques suscite des inquiétudes. Plus précisément, le triclocarban s'est avéré toxique pour les amphibiens, les poissons, les invertébrés et les plantes aquatiques, et des traces du composé ont été trouvées chez les dauphins de l'Atlantique. Le triclocarban peut perturber les hormones essentielles aux processus développementaux et endocriniens chez les animaux sauvages exposés. Les systèmes neurologique et reproducteur sont particulièrement touchés par le contact avec ce composé. Le triclocarban peut également affecter le comportement des animaux sauvages. Par exemple, le triclosan et le triclocarban sont 100 à 1 000 fois plus efficaces pour inhiber et tuer les algues, les crustacés et les poissons qu'ils ne le sont pour tuer les microbes. Le triclocarban et le triclosan ont été observés dans de nombreux organismes, notamment des algues, des vers noirs aquatiques, des poissons et des dauphins.
Bioaccumulation
La bioaccumulation du triclocarban est possible dans un certain nombre d'organismes. Les vers de terre sont connus pour stocker ce produit chimique dans leur corps et, en raison de leur rôle écologique en tant que source de nourriture, ils ont le potentiel de faire remonter le triclocarban dans la chaîne alimentaire. Les espèces microbiennes présentes dans les sols bioaccumulent également le triclocarban. Cependant, la santé de ces microbes ne s'est pas avérée affectée par la présence du produit chimique. Le triclocarban s'accumule rapidement dans les algues et les escargots adultes en cage. De plus, le triclocarban est plus susceptible que le triclosan de se bioaccumuler dans les organismes aquatiques.
La bioaccumulation se produit dans les plantes traitées avec de l'eau contenant du triclocarban. Cependant, on estime que moins de 0,5 % de l'apport journalier acceptable de triclocarban pour l'homme est représenté par la consommation de légumes. Ainsi, la concentration de triclocarban dans les parties comestibles des plantes est une voie d'exposition négligeable pour les humains.
Le potentiel de bioaccumulation du triclocarban dans les plantes a été exploité dans la construction de zones humides destinées à aider à éliminer le triclocarban des eaux usées. Ces terres humides artificielles sont considérées comme une option de traitement rentable pour l'élimination des PPSP , y compris le triclocarban et le triclosan, des effluents d'eau domestique. Ces composés ont tendance à se concentrer dans les racines des plantes des zones humides. Les risques écologiques potentiels associés à cette méthode sont la diminution des systèmes racinaires des plantes des zones humides, une absorption réduite des nutriments, une capacité compétitive réduite et un potentiel accru de déracinement. En raison de ces risques, l'exposition à long terme des écosystèmes des zones humides aux eaux usées contenant du triclocarban comme solution majeure à la pollution par les eaux usées est toujours en discussion.
Problèmes de santé
Soins personnels
Une étude a examiné comment le triclocarban reste dans le système humain après avoir utilisé une barre de savon avec des traces de triclocarban. L'analyse d'échantillons d'urine de sujets humains montre qu'après que le triclocarban a subi une glucuronidation , ses métabolites oxydatifs sont moins facilement excrétés que le triclocarban lui-même. Cette même étude a effectué des traitements topiques de triclocarban sur des rats et, en analysant les niveaux d'urine et de plasma, a démontré que le triclocarban reste dans le système de l'organisme.
Troubles endocriniens
Le triclocarban induit de faibles réponses induites par les récepteurs des hydrocarbures aryles , des œstrogènes et des androgènes in vitro . Ceci doit encore être confirmé in vivo . In vitro , l'activation dépendante de la dihydrotestostérone de l'expression génique sensible aux récepteurs androgènes est augmentée par le triclocarban jusqu'à 130 %. Le triclocarban est également un puissant inhibiteur de l'enzyme époxyde hydrolase soluble (sEH) in vitro . De plus, le triclocarban amplifie la bioactivité de la testostérone et d'autres androgènes. Cette activité accrue peut avoir des implications négatives pour la santé reproductive. Des études sur le triclocarban sur des rats ont montré une augmentation de la taille des glandes prostatiques des spécimens. L'amplification des hormones sexuelles pourrait favoriser la croissance du cancer du sein et de la prostate.
Alors que le triclocarban provoque des perturbations endocriniennes, sa toxicité chimique par rapport à la létalité est faible ( DL 50 > 5000 mg/kg). Son taux d'absorption cutanée est également faible. Cependant, une exposition répétée à de faibles doses peut provoquer une perturbation endocrinienne au fil du temps.
Sécurité
Le déversement peut augmenter le risque d'exposition humaine, écologique et environnementale au triclocarban. L'élimination immédiate et la retenue du déversement, y compris le triclocarban sous forme de poussière, sont recommandées. Bien que le triclocarban ait peu ou pas d'effets néfastes directs sur la santé en dehors des réactions allergiques, il est recommandé de prévenir l'exposition au triclocarban. Étant donné que le triclocarban pénètre dans le corps par les pores, le port de gants, le lavage correct des mains et une bonne hygiène générale réduisent le risque d'exposition et d'irritation de la peau. Des concentrations élevées de poussière de triclocarban peuvent rester dans les poumons et inhiber la fonction pulmonaire et respiratoire. Pour les personnes ayant des problèmes respiratoires antérieurs, le triclocarban aggrave la gravité des maladies respiratoires, et une protection appropriée est recommandée par mesure de précaution. En cas d'exposition au triclocarban, il est suggéré à l'individu de laver la zone avec de l'eau ou de dégager les voies respiratoires. En plus de ses effets néfastes sur l'homme et l'environnement, le triclocarban solide présente un risque d'incendie. Il est particulièrement combustible sous forme de poussière. La contamination par d'autres agents oxydants peut également entraîner une combustion.
Politique
La Food and Drug Administration a commencé à examiner l'innocuité du triclocarban et du triclosan dans les années 1970, mais en raison des difficultés à trouver des alternatives antimicrobiennes, aucune politique finale ou « monographie de médicament » n'a été établie. Une action en justice intentée par le Natural Resources Defense Council en 2010 a contraint la FDA à revoir le triclocarban et le triclosan . L' Environmental Protection Agency des États-Unis maintient un contrôle réglementaire sur le triclocarban et le triclosan .
Le 2 septembre 2016, la Food and Drug Administration a annoncé que le triclosan et le triclocarban doivent être retirés de tous les savons antibactériens d'ici la fin de 2017. Le triclocarban est similaire dans son utilisation et ses effets néfastes sur la santé au triclosan et à l' hexachlorophène qui était déjà interdit par la FDA. .
Les recherches en cours
Les scientifiques recherchent des antimicrobiens plus durables qui maintiennent leur efficacité tout en étant peu toxiques pour l'environnement, les humains et la faune. Cela implique de faibles degrés de bioaccumulation et une biodégradation rapide et propre dans les installations de traitement des eaux usées existantes. Un potentiel abaissé ou aucun potentiel de résistance est également préférable. Ces produits chimiques de prochaine génération devraient viser à agir sur un large éventail de microbes et d'agents pathogènes tout en étant également peu toxiques et bioaccumulables chez les espèces non ciblées.
La synthèse de ces composés pourrait être améliorée en trouvant des sources renouvelables pour leur production qui ne présentent pas de risques professionnels. La recherche sur la production chimique durable aide à formuler des produits pharmaceutiques verts. Ces mêmes principes peuvent être appliqués au développement d'antimicrobiens améliorés. Les développements dans ce domaine profiteraient à la fois aux personnes et à l'environnement.
Voir également
- Savon antibactérien
- Chlore
- Cadran (savon)
- Cancer de la prostate
- Bioaccumulation
- Cancer du sein
- Triclosan
- Boue
- Désinfectant pour les mains
- Déodorant
- Traitement des eaux usées