삼산화 이비소

3. 용도

삼산화 이비소는 t(15;17) 전위 또는 PML/RAR-알파 유전자 발현이 특징인 급성 전골수성 백혈병(APL) 치료에 사용된다.^[1][2][13] 특히, 트레티노인과 병용하여 새로 진단된 저위험 급성 전골수성 백혈병 환자 치료에 사용하며, 레티노이드 및 안트라사이클린 화학 요법에 반응하지 않거나 재발한 환자의 관해 유도 및 공고요법에도 사용된다.^{[1][2][13][7]} 전-트랜스 레티노산(ATRA)에 반응하지 않는 경우와 새로 진단된 사례의 초기 치료에 모두 사용 가능하다.^[7] 초기 치료에는 삼산화 이비소와 전-트랜스 레티노산(ATRA)의 병용 요법이 포함될 수 있다.^[14] 효능은 경구 투여가 가능하고 더 저렴한 웅황/청대와 유사한 것으로 보인다.^[15]

삼산화 이비소는 레티노산 수용체 알파의 프로테아좀 분해를 촉진하고, 단백질을 핵 기질로 이동시키며, 유비퀴틴화를 증가시켜 작용한다.^[16] 이러한 사용법은 1970년대 중국 연구원 장팅둥과 동료들이 발견했으며,^[17] 2000년 미국에서 백혈병 치료제로 승인되었다.^[18]

과거에는 전통 중국 의학에서 ''피솽''()으로 알려져 사용되었으며, 동종 요법에서는 아르세니쿰 알붐이라고 불린다. 일부 특허 의약품 (파울러 용액 등)에는 산화 비소의 유도체가 포함되어 있었다.^[20] 아비산은 독성이 강하지만, 무기 비소 화합물은 "아세아환^[34]"이나 "포울러 용액(Fowler's solution)^[35]" 등의 처방으로 악성 종양이나 피부병의 한약으로 사용되어 왔다. 유기 비소 화합물인 살바르산은 매독 치료에 사용되었으나, 현재는 사용되지 않는다. 히포크라테스가 피부병에 사용했다는 기록이 있으며, 근현대에도 항암제 등의 요법이 발전하기 전까지는 백혈병의 유일한 치료제였다. 그러나 부작용으로 만성 비소 중독이나 암에 걸리는 경우가 많아 점차 쇠퇴했다.

최근에는 레티노산 저항성의 급성 전골수성 백혈병 치료약으로 아비산 제제가 2004년 10월 후생노동성에 승인되었다.

삼산화 이비소는 산업적 용도로 임산물 전구체, 무색 유리 생산, 전자 제품 등에 사용된다.^[11] 비소의 주요 화합물로서, 원소 비소, 비소 합금, 비소화물 반도체의 전구체이다. 대량의 비소 기반 화합물인 아비산나트륨과 카코딜산나트륨은 삼산화 이비소에서 파생된다.

다양한 응용 분야에서 비소의 독성을 활용하며, 산화물을 목재 방부제로 사용한다. 삼산화 이비소에서 파생된 비산구리는 미국과 말레이시아에서 대규모로 목재 방부제로 사용되지만, 이러한 물질은 세계 여러 지역에서 금지되어 있다. 이 관행은 여전히 논란의 대상이다.^[11] 아세트산구리(II)와 함께 삼산화 이비소는 페인트 및 살서제로 사용되는 파리 그린으로 알려진 생생한 안료를 생성한다.

독성을 이용하여 쥐약, 살충제, 농약 등에 사용되었으나, 안전성 및 환경 문제로 인해 사용은 감소 추세에 있다. 공업적으로 금속 비소 및 비소 화합물을 제조할 때의 원료 (전구체)가 된다.

3. 1. 의학적 용도

3. 2. 산업적 용도

4. 독성 및 위험성

삼산화 이비소는 다른 무기 비소 화합물과 마찬가지로 생물체에 유독하다. 소화 기관에 의해 쉽게 흡수되며, 0.1그램만 섭취해도 치명적일 수 있다.^[11]

만성 비소 중독은 비소증으로 알려져 있다. 이 질환은 제련소 작업자, 식수에 높은 수준의 비소(0.3~0.4ppm)가 포함된 인구, 그리고 비소 기반 제약으로 장기간 치료를 받은 환자에게 영향을 미친다. 식수나 의료 치료로서 삼산화 이비소를 장기간 섭취하면 피부암을 유발할 수 있다. 구리 주조 공장의 직원이나 이웃으로서 삼산화 비소 먼지에 노출된 여성에 대한 한 연구에서 생식 문제(유산 발생률 증가, 저체중 출생, 선천적 기형)도 나타났다.

대한민국 산업안전보건법에서는 무기 비소 화합물의 작업장 허용 노출 기준을 0.010mg/m³로 규정하고 있다.

4. 1. 독성 이용 사례

5. 환경 문제

제련 및 관련 광석 처리 과정에서 종종 삼산화 이비소가 생성되는데, 이는 환경에 위험을 초래한다. 예를 들어, 캐나다의 자이언트 광산은 상당량의 비소철석에 오염된 금광석을 처리했다. 일본 미야자키현 다카치호정에 있었던 토로쿠 광산에서는 비소산 제조로 광해가 발생하여 다수의 사망자가 나왔다. 광산을 경영하던 회사는 재판에서 책임을 전혀 인정하지 않고, 최종적으로 화해금을 지불하는 것으로 피해자와 화해했다. → 토로쿠 비소 공해 참조.

6. 구조

800 °C 이하의 액체 및 기체 상태에서 삼산화 이비소는 As₄O₆의 화학식을 가지며, P₄O₆와 동일한 구조를 갖는다.^[24] 800 °C 이상에서는 As₄O₆가 분자 As₂O₃으로 현저하게 해리되며, 이는 N₂O₃와 동일한 구조를 취한다.^[24]

고체 상태에서는 세 가지 형태(다형체)가 알려져 있다.^[24] 고온 (> 110 °C)에서는 분자 As₄O₆을 포함하는 입방형 As₄O₆이, 그리고 두 개의 관련 중합체 형태가 존재한다.^[24] 이 중합체는 모두 단사정계 결정으로 결정화되며, O 원자를 공유하는 삼각뿔형 AsO₃ 단위의 시트를 특징으로 한다.^[25]

7. 제조

삼산화 이비소는 공기중에서 비소 및 비소 함유 광물의 산화(연소)를 통해 생성될 수 있다. 황화비소 로스팅이 그 예시이다.^[21]

:2 As₂S₃ + 9 O₂ → 2 As₂O₃ + 6 SO₂

대부분의 산화 비소는 다른 광석 처리 과정의 휘발성 부산물로 얻어진다. 금과 구리를 함유한 광석의 흔한 불순물인 자류철석은 공기 중에서 가열하면 삼산화 이비소를 방출하며, 이러한 광물의 처리로 인해 수많은 중독 사례가 발생했다.^[21] 광산이 폐쇄된 후 남은 삼산화물 폐기물은 자이언트 광산의 경우처럼 환경적 위험을 초래한다. 중국에서만 의도적으로 비소 광석을 채굴한다.^[11]

8. 관련 사건 및 논란

8. 1. 토로쿠 비소 공해

8. 2. 자이언트 광산 (캐나다)

8. 3. 슈타이어마르크 비소 섭취자

참조

_[1] 웹사이트 Trisenox- arsenic trioxide injection, solution https://dailymed.nlm[...] 2024-02-03
_[2] 웹사이트 Trisenox EPAR https://www.ema.euro[...] 2024-02-03
_[3] 웹사이트 Chemical of the Week: Arsenic http://scifun.chem.w[...] University of Wisconsin-Madison Chemistry Dept. 2008-08-03
_[4] 웹사이트 Safety Data Sheet https://www.american[...] American Elements 2022-01-04
_[5] 서적 Biological Chemistry of Arsenic, Antimony and Bismuth https://books.google[...] John Wiley & Sons 2023-03-18
_[6] 서적 Chemicals in the Aquatic Environment: Advanced Hazard Assessment https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2023-03-18
_[7] 웹사이트 Arsenic Trioxide Monograph for Professionals https://www.drugs.co[...] 2019-11-15
_[8] 서적 British national formulary : BNF 76 Pharmaceutical Press 2018
_[9] 웹사이트 Arsenic trioxide (Trisenox) Use During Pregnancy https://www.drugs.co[...] 2019-11-16
_[10] 서적 The selection and use of essential medicines 2023: web annex A: World Health Organization model list of essential medicines: 23rd list (2023) World Health Organization
_[11] 간행물 Arsenic and Arsenic Compounds
_[12] 서적 Consolidated List of Products Whose Consumption And/or Sale Have Been Banned, Withdrawn, Severely Restricted Or Not Approved by Governments: Chemicals https://www.un.org/e[...] United Nations Publications 2009
_[13] 웹사이트 Drug Approval Package: Trisenox (Arsenic Trioxide) NDA #21-248 https://www.accessda[...] 2024-02-03
_[14] 논문 How acute promyelocytic leukaemia revived arsenic 2002-09
_[15] 웹사이트 Proposal for the inclusion of arsenic therapies in the WHO Model List of Essential Medicines for the treatment of acute promyelocytic leukemia. https://www.who.int/[...] 2019-11-15
_[16] 논문 Arsenic-induced PML targeting onto nuclear bodies: implications for the treatment of acute promyelocytic leukemia 1997-04
_[17] 논문 A drug from poison: how the therapeutic effect of arsenic trioxide on acute promyelocytic leukemia was discovered 2013-06
_[18] 논문 Developing new drugs from annals of Chinese medicine
_[19] 논문 Oral arsenic trioxide in the treatment of relapsed acute promyelocytic leukemia 2003-07
_[20] 서적 Medicinal Organometallic Chemistry
_[21] 웹사이트 Giant Mine – Northwest Territories Region – Indian and Northern Affairs Canada http://nwt-tno.inac-[...] 2007-08-28
_[22] 서적 Chemistry of the Elements Butterworth-Heinemann 1997
_[23] 서적 Handbook of Preparative Inorganic Chemistry Academic Press 1963
_[24] 서적 Structural Inorganic Chemistry Oxford University Press 1984
_[25] 서적 Inorganic Chemistry Academic Press
_[26] 웹사이트 Stanton v Benzler 9716830 http://caselaw.lp.fi[...] U.S. 9th Circuit Court of Appeals 2008-06-09
_[27] 서적 The Elements of Murder: A History of Poison [[Oxford University Press]]
_[28] 서적 [[Madame Bovary]]
_[29] 뉴스 Arsenic Eaters https://www.nytimes.[...] 2018-07-27
_[30] 서적 Arsenik. Seine Geschichte in Österreich Kleinmayr
_[31] 논문 The arsenic eaters of Styria: a different picture of people who were chronically exposed to arsenic
_[32] 서적 The Arsenic Century https://archive.org/[...] [[Oxford University Press]]
_[33] 문서 Pradyot Patnaik. ''Handbook of Inorganic Chemicals''. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
_[34] 문서 三酸化二ヒ素を配合した[[丸剤|丸薬]]。[[疥癬]]などの皮膚病や梅毒の治療に使用。日本では昭和30年代半ばまで使用されていた。アジア丸、asiatic pillとも書く。[https://twitter.com/fluor_doublet/status/1559195547969368064 参考]
_[35] 문서 {{仮リンク|亜ヒ酸カリウム|en|Potassium_arsenite}}[[水溶液]]。名称は開発した[[イギリス]]の医師Thomas Fowler(1736–1801)の名に因む。亜細亜丸同様の用途のほか、白血病の治療に用いられる事もあった。ホーレル水とも書く。
_[36] 웹인용 Chemical of the Week: Arsenic http://scifun.chem.w[...] University of Wisconsin-Madison Chemistry Dept. 2008-08-03