디트 (방충제)
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1. 개요
디트(DEET)는 1944년 개발된 방충제로, 진드기, 파리, 모기 등 다양한 무척추동물에 효과적이다. 제2차 세계 대전 중 미 육군에서 사용하기 위해 개발되었으며, 1957년부터 민간용으로 사용되었다. DEET 제품은 10% 미만에서 100%까지 다양한 농도로 판매되며, 농도에 따라 방충 효과 지속 시간이 다르다. 50% 이상의 농도는 보호 지속 시간을 크게 증가시키지 않으며, 유아 및 어린이에게는 낮은 농도가 권장된다. DEET는 지침에 따라 사용할 경우 비교적 안전하지만, 드물게 피부 반응, 호흡 곤란, 두통 등의 부작용이 나타날 수 있으며, 과다 복용 시 독성 뇌병증을 유발할 수 있다. DEET는 플라스틱, 레이온 등 일부 물질을 녹일 수 있으며, 자외선 차단제와 함께 사용할 경우 자외선 차단 효과를 감소시킬 수 있다. DEET의 작용 기전은 냄새 수용체에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
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디트 (방충제) - [화학 물질]에 관한 문서 | |
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일반 정보 | |
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IUPAC 이름 | 'N,N-다이에틸-3-메틸벤즈아미드' |
다른 이름 | 'N,N-다이에틸-m-톨루아미드' |
식별자 | |
CAS 번호 | '134-62-3' |
PubChem | '4284' |
ChemSpider | '4133' |
UNII | FB0C1XZV4Y |
KEGG | D02379 |
ChEBI | '7071' |
ChEMBL | '1453317' |
InChI | 1S/C12H17NO/c1-4-13(5-2)12(14)11-8-6-7-10(3)9-11/h6-9H,4-5H2,1-3H3 |
InChIKey | MMOXZBCLCQITDF-UHFFFAOYAE |
SMILES | O=C(c1cc(ccc1)C)N(CC)CC |
속성 | |
분자식 | C12H17NO |
분자 질량 | 191.27 g/mol |
밀도 | 0.998 g/mL |
녹는점 | -33 °C |
끓는점 | '288 ~ 292 °C' |
약리학 | |
ATC 코드 | P03BX02 |
수의학 ATC 코드 | P53GX01 |
위험성 | |
GHS 그림 문자 | '' |
신호어 | 위험 |
H 문구 | H302, H315, H319, H402 |
NFPA 704 | H: 2 F: 1 R: 0 S: |
2. 역사
디트(DEET)는 1944년 미국 농무부의 새뮤얼 거틀러가 제2차 세계 대전 중 정글전 경험을 바탕으로 미국 육군에서 사용하기 위해 개발했다.[42] 처음에는 농지에서 살충제로 시험되었으며, 1946년부터 군사용으로, 1957년부터는 민간용으로 사용되기 시작했다. 이후 베트남 등 동남아시아 지역에서도 사용되었다.[43]
제2차 세계 대전 중 정글 전투 경험을 바탕으로 미국 육군에 의해 개발되었다. 1946년 군사용으로 처음 사용되었고, 1957년부터는 민간용으로도 사용되기 시작하여 현재는 많은 벌레 퇴치 스프레이의 주성분으로 널리 사용된다.
초기에는 "버그 주스"라고 불리는 형태로 사용되었는데, 이는 75%의 디트와 25%의 에탄올로 구성된 용액이었다.[44] 이후 미국 육군과 미국 농무부(USDA)는 디트와 고분자 혼합물을 이용하여 방출 시간을 늘리고 증발률을 줄인 새로운 제형을 개발했다.[45] 이 연장 방출 제형은 1991년 미국 환경 보호청(EPA)에 등록되었다.[44]
3. 효능 및 효과
주된 사용 목적은 피부나 의복에 직접 뿌려 모기, 진드기, 파리 등 다양한 무척추동물[3]의 흡혈을 막는 것이다. 곤충이 DEET 냄새를 싫어하여 피하는 것으로 알려져 있지만, 정확한 기피 작용 원리는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 이 효과는 곤충뿐만 아니라 거머리, 민달팽이 등 일부 다른 동물에게도 유효하다. DEET는 효과적인 해충 기피제로 알려져 있다.
3. 1. 효과적인 대상
DEET는 모기, 진드기, 파리, 일부 기생충을 포함한 다양한 무척추동물에 효과적인 기피제이다.[3] 피부나 의복에 직접 뿌려 곤충이나 진드기의 흡혈을 방지하는 데 사용된다.
특히 다음과 같은 질병을 매개하는 해충에 대한 방어 효과가 높다.
DEET의 기피 효과는 곤충뿐만 아니라 거머리나 민달팽이 등 일부 다른 동물에게도 나타난다. 이러한 기피 작용의 정확한 원리는 아직 밝혀지지 않았다.
2018년 발표된 한 체계적 검토 연구에 따르면, 야외 연구에서 DEET와 이카리딘 사이에 기피 효과 면에서 일관된 차이가 없어, 두 성분 모두 모기 기피제로 동등하게 추천될 수 있다고 결론지었다. 다만, 50% 고농도 DEET는 더 긴 보호 효과를 제공하지만, 일부 국가에서는 사용이 제한될 수 있다는 점도 언급되었다.[4] 일반적으로 DEET는 다른 기피제에 비해 효과가 우수하고 지속 시간도 긴 것으로 평가된다.
3. 2. 농도에 따른 효과
DEET 제품의 농도는 10% 미만에서 거의 100%까지 다양하게 존재한다. 그러나 농도가 50%를 넘어서면 보호 효과가 지속되는 시간이 더 이상 크게 늘어나지는 않는다.[5] 농도가 높은 제품은 옷에 뿌려 사용할 수도 있지만, 일부 합성 섬유 종류는 손상될 수 있으니 주의해야 한다.
영국의 공공 의료 시스템인 국민 보건 서비스(NHS)는 말라리아 발생 위험이 있는 지역을 방문하는 경우 50% 농도의 DEET 사용을 권장하고 있다.[6] 반면, 유아나 어린이에게는 10% 정도의 낮은 농도 제품 사용이 권장된다.[7][8] 캐나다 보건부는 DEET를 반복적으로 사용할 경우 장기적인 건강 위험이 커질 수 있다는 점을 고려하여, 2002년부터 제품의 DEET 농도를 30% 이하로 제한하고 있다.[9]
미국의 소비자 잡지 ''컨슈머 리포트''의 조사 결과에 따르면, DEET 농도와 곤충 물림 방지 시간 사이에는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 100% DEET는 최대 12시간 동안 보호 효과를 제공하는 반면, 20%에서 34% 사이의 낮은 농도 제품들은 3시간에서 6시간 정도의 보호 효과를 보였다. 다른 여러 연구에서도 DEET의 효과는 입증되었다.[11] 미국 질병 통제 예방 센터(CDC)는 곤충을 통해 전파되는 질병을 예방하기 위해 30%에서 50% 농도의 DEET 사용을 권장한다.[12]
2008년에 발표된 한 연구에서는 DEET 농도가 높을수록 옷감(섬유)을 통과하려는 곤충을 막는 효과가 더 뛰어나다는 사실을 밝혀냈다.[13]
일본에서는 오랫동안 DEET 농도가 12% 이하인 제품만 판매되었으나, 2016년 6월 15일 이후로는 인체용 해충 기피제에 대해 유효 성분 농도가 높은 제품(DEET 30%)의 제조 및 판매가 제2류 의약품으로 신속하게 승인되어[47] 시중에서 판매되고 있다.
4. 안전성 및 부작용
디트(DEET)는 수십 년간 사용되어 온 가장 널리 연구된 방충 성분 중 하나로, 그 안전성에 대해서는 다양한 연구 결과와 평가가 공존한다. 전반적으로 사용 지침을 준수할 경우 비교적 안전하다는 평가가 많지만[14][16], 특정 조건이나 노출 수준에 따른 부작용 및 독성 가능성에 대한 우려와 연구 결과도 보고되고 있다.[17][18]
미국 소아과 학회 등에서는 특정 농도 이하의 제품을 지침에 따라 사용할 경우 안전하다고 평가하며[14], 오랜 기간 동안의 사용 경험과 연구를 통해 심각한 독성 사례가 드물다는 점을 강조하는 연구도 있다.[16] 그러나 미국 환경 보호국(EPA)은 드물게 발작 등 심각한 부작용 사례 가능성을 보고했으며[17], 장기간 노출 시 불면증, 인지 기능 저하 등 신경학적 영향 가능성을 시사하는 연구 결과도 존재한다.[18]
이러한 안전성 논쟁 속에서 캐나다 보건부와 같은 일부 기관에서는 예방적 차원에서 고농도 제품 판매를 금지하거나 어린이 및 영유아 사용에 대한 엄격한 제한을 두기도 한다.[19][20] 반면, 최근 연구에서는 일반적인 노출 수준에서 디트가 주요 생체 지표에 미치는 유해성에 대한 명확한 증거를 찾지 못했다는 결과도 발표되었다.[21]
따라서 디트 제품 사용 시에는 제품 라벨에 명시된 농도, 사용 방법, 연령 제한 등 권장 지침을 주의 깊게 따르는 것이 중요하며, 특히 영유아나 민감한 사용자에게는 더욱 신중한 접근이 필요하다. 구체적인 부작용이나 사용상 주의사항은 관련 하위 섹션에서 더 자세히 다룬다.
4. 1. 사용상 주의사항
미국 질병통제예방센터(CDC)는 디트(DEET) 사용 시 다음과 같은 사항을 권장한다.[14]- 마시거나 흡입하지 않도록 주의해야 한다.
- 특히 유아에게 사용할 경우에는 손바닥, 얼굴(특히 눈, 입)을 피한다.
- 유아는 어른의 손바닥에 얇게 펴서 바른다.
- 아이들끼리 해충 방지제를 바르거나 뿌리지 않도록 한다.
- 옷에 바를 경우, 안쪽(피부에 직접 닿는 부분)에 바르지 않는다. 옷 아래나 손상된 피부에도 사용하지 않는다.[14]
- 장시간 바른 채로 두지 않는다. 아이는 약 4시간, 어른은 약 8시간 정도를 기준으로 한다. 더욱 장시간 사용이 예상될 경우에는 농도가 낮은 것을 사용하거나 얇게 바르는 방법을 택한다.
- 귀가 후 등 곤충과 접촉할 기회에서 벗어났을 경우에는 즉시 비누 등을 사용하여 씻어낸다.[14]
- 해충 방지제는 아이의 손이 닿지 않는 곳에 보관한다.
- 여름철 등 자외선 차단제와 병용할 경우에는 자외선 차단제를 먼저 바르고 그 위에 해충 방지제를 바른다.
연령별 사용 제한 및 안전성
- 영유아: 생후 2개월 미만의 유아에게는 사용해서는 안 된다.[14] 캐나다 보건부는 생후 6개월 미만 영아에게는 어떤 농도의 디트 기반 제품도 사용하지 말 것을 권고한다.[19][20] 2세 미만 어린이는 하루에 1번 이상 방충제를 사용하지 않아야 한다.[19][20]
- 어린이: 미국 소아과 학회는 10%에서 30% 사이의 디트를 함유한 제품이 지침에 따라 사용할 경우 어린이와 성인 모두에게 안전하다고 밝혔다.[14] 그러나 캐나다 보건부는 2세에서 12세 사이의 어린이에게는 디트 농도가 10% 이하인 제품을 사용하고, 하루에 3번 이상 사용하지 않도록 권장한다.[19][20]
부작용 및 독성 관련 연구디트는 눈을 자극할 수 있으며, 드물게 호흡 곤란, 두통[15] 또는 심각한 표피 반응을 일으킬 수 있다.[14]
2002년 ''뉴 잉글랜드 저널 오브 메디신''에 발표된 연구에 따르면, 디트는 40년간 약 80억 번 사용되었으며 놀라운 안전성을 보였다. 1960년 이후 의학 문헌에 기록된 심각한 독성 효과 사례는 50건 미만이었고, 이 중 다수는 장기간, 과도하게, 빈번하게 또는 전신적으로 적용한 경우와 관련 있었다. 연구진은 디트 사용 농도와 독성 효과 위험 사이에 상관관계가 없으며, 상식적으로 적용하면 안전하고 효과적인 방충 효과를 기대할 수 있다고 결론지었다.[16]
그러나 1998년 미국 환경 보호국(EPA)은 디트 관련 발작 가능성이 있는 14~46건의 사례(사망 4건 포함)를 보고하며 일부 사례가 디트 독성과 관련이 있는 것으로 보인다고 밝혔다. EPA는 실제 위험이 과소 보고되었을 가능성도 지적했다.[17] 또한 1997년 코넬 대학교 연구에서는 디트에 광범위하게 노출된 에버글레이즈 국립공원 직원이 노출이 적은 동료보다 불면증, 기분 장애, 인지 기능 저하를 보일 가능성이 높다고 보고했다.[18]
캐나다 보건부는 장기간 매일 디트를 사용하는 경우의 인체 건강 위험 평가를 바탕으로 2002년 30% 이상의 디트를 함유한 인체용 방충제 판매를 금지했다.[19][20]
반면, 2020년 플로리다 대학교 연구에서는 국민 건강 영양 조사 데이터를 분석한 결과, 디트 노출이 확인된 참가자들에게서 전신 염증, 면역, 간 및 신장 기능 관련 생체 지표에 영향을 미친다는 증거를 발견하지 못했다.[21]
농도 및 지속 시간디트의 농도에 따라 해충 방지 효과 지속 시간이 달라진다. 농도 100%는 약 10시간, 30%는 8시간, 10%는 2시간, 5%는 약 90분 정도 효과가 지속된다. 따라서 디트를 제조하는 제조사는 다양한 야외 작업, 질병에 감염될 가능성이 높은 지역 등에 대해서는 "반복"해서 바르는 사용법을 권장하고 있다.
일본에서는 과거 제2류 의약품의 디트 농도를 12%, 방제용 의약부외품에서는 10% 이하로 되어 있었지만, 후생노동성은 2016년 (헤이세이 28년) 6월 15일에, 농도 30%까지 높인 해충 방지 제품의 제조 판매 신청이 있을 경우, 조기 심사 대상으로 한다는 통지를 하여[49], 고농도 해충 방지제의 유통이 시작되었다.
기타 주의사항세계에서 유통되는 디트 제품 중에는 농도 80~100%의 제품이 있으며, 이것을 다리에 바른 채 자동차를 타면 인조 가죽 시트 표면을 녹이는 경우가 있다. 디트는 많은 플라스틱, 레이온, 가죽에 영향을 미치지만, 면, 모사(양모 등), 나일론에는 영향을 미치지 않는다.
4. 2. 부작용
10%에서 30% 사이의 DEET를 함유한 제품은 지침에 따라 사용할 경우 미국 소아과 학회에서 어린이와 성인 모두에게 안전하다고 밝혔다.[14] 예방 조치로, 제조업체는 DEET 제품을 옷 아래나 손상된 피부에 사용하지 말고, 사용 후에는 씻어낼 것을 권장한다.[14] 2002년 ''뉴 잉글랜드 저널 오브 메디신''에 발표된 연구에 따르면, DEET는 40년 이상 사용되며 약 80억 번 인체에 적용되었음에도 상당한 안전성을 보여왔다. 1960년 이후 의학 문헌에 기록된 심각한 독성 효과 사례는 50건 미만이며, 이들 대부분은 DEET를 장기간, 과도하게, 빈번하게 또는 전신적으로 사용한 경우와 관련이 있었다. 연구진은 DEET 사용 농도와 독성 효과 위험 사이에 상관관계가 없으며, 지침에 따라 적절히 사용하면 안전하고 효과적인 방충 효과를 기대할 수 있다고 결론지었다.[16]그러나 DEET는 눈을 자극할 수 있으며, 드물게 이카리딘과 달리 호흡 곤란, 두통[15] 또는 심각한 표피 반응을 일으킬 수 있다.[14] 미국 환경 보호국(EPA)은 1998년 DEET 재등록 자격 결정에서 4건의 사망자를 포함하여 DEET와 관련될 가능성이 있는 발작 사례 14~46건을 보고했다. EPA는 일부 사례가 DEET 독성과 관련이 있을 수 있다고 명시하며, 실제 위험이 과소 보고되었을 수 있음을 시사했다.[17] 또한 1997년 코넬 대학교의 살충제 정보 프로젝트는 에버글레이즈 국립공원에서 DEET에 광범위하게 노출된 직원들이 노출이 적었던 동료들보다 불면증, 기분 장애, 인지 기능 저하를 겪을 가능성이 더 높았다고 밝혔다.[18] 매우 높은 농도의 DEET를 반복적으로 사용하면 발작, 떨림, 어눌한 발음 등 심각한 신경학적 증상을 동반하는 독성 뇌병증을 유발할 수 있으며, 특히 체중에 비해 피부 표면적 비율이 높은 어린이가 더 큰 위험에 노출될 수 있다.[24][25]
이러한 우려를 반영하여 캐나다 보건부는 2002년 재평가를 통해 인체 건강상의 이유로 30% 이상의 DEET를 함유한 인체용 방충제 판매를 금지했다. 또한 어린이 사용에 대한 지침을 마련하여, 2세에서 12세 사이 어린이는 DEET 농도 10% 이하 제품을 하루 3회 이하로 사용하고, 2세 미만 어린이는 하루 1회 이하로 사용하며, 생후 6개월 미만 영아에게는 어떤 농도의 DEET 제품도 사용하지 않도록 권고했다.[19][20]
한편, 플로리다 대학교 공중 보건 및 보건 전문 대학 학생들이 2020년에 수행한 연구에서는 국민 건강 영양 조사 데이터를 분석한 결과, DEET 노출과 전신 염증, 면역, 간 및 신장 기능과 관련된 생체 지표 사이에 유의미한 연관성을 발견하지 못했다.[21]
4. 3. 과다 복용
디에트(DEET) 과다 복용 여부는 혈액, 혈장, 소변에서 농도를 측정하여 확인할 수 있다. 이 측정은 주로 입원 환자의 중독 진단을 확인하거나 사망 원인 조사에서 증거를 확보하기 위해 기체 크로마토그래피-질량 분석법(GC-MS) 또는 액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC-MS)을 이용한다.피부에 지시대로 디에트를 사용한 경우, 처음 8시간 동안 혈액이나 혈장 내 농도는 일반적으로 0.3–3.0 mg/L 범위에 머문다. 그러나 중독 증상을 보이는 환자는 >6 mg/L, 의도적으로 많은 양을 입으로 섭취한 경우에는 >100 mg/L의 농도를 나타낼 수 있다.[22][23]
피부에 디트를 사용하는 것은 지시사항을 잘 따른다면 안전한 편이다. 부작용 발생 빈도는 1억 명 중 1명 정도로 매우 낮다. 하지만 매우 높은 농도의 디트를 반복적으로 사용하면 독성 뇌병증을 유발할 수 있으며, 이는 발작, 떨림, 어눌한 발음과 같은 심각한 신경학적 증상을 동반한다. 특히 어린이는 체중에 비해 피부 표면적이 넓어 디트 흡수율이 높을 수 있으므로 더욱 주의가 필요하다.[24][25]
4. 4. 상호작용
제한적인 자료에 따르면, 디트(DEET)와 자외선 차단제를 함께 사용하면 자외선 차단제의 자외선 차단 지수가 약 3분의 1 정도 감소하는 것으로 나타났다.[26] 이카리딘과는 달리, 이 조합은 또한 두 물질의 흡수를 상당히 증가시킨다.[27] 두 가지를 함께 사용해야 할 때는 자외선 차단제가 흡수된 후, 약 30분 이상 지난 후에 방충제를 사용하는 것이 좋다.[28]디트(DEET)를 바퀴벌레용 살충제와 함께 사용하는 경우, 카바메이트, 즉 아세틸콜린에스터라제 억제제의 독성을 강화할 수 있다. 1996년의 한 연구 결과는 디트(DEET)가 알려진 후각 효과 외에도 곤충에 신경학적 영향을 미치며, 다른 살충제와 함께 사용될 때 독성이 강화될 수 있음을 시사한다.[29]
5. 환경에 미치는 영향
DEET는 생물 농축될 가능성은 낮지만, 수생 독성을 약간 나타낸다. 무지개 송어[32] 및 틸라피아[33]와 같은 담수 어류와 일부 담수 동물 플랑크톤 종에 독성이 있는 것으로 밝혀졌다.[34] 1975년 중국 수로에서 진행된 연구에 따르면, 다른 상업용 살충제와 비교했을 때 DEET는 수생 유기체에 중간 정도의 독성을 보였다. 특히 조류 군집은 500 ng/L의 DEET 농도에서 "상당한 생물량 감소와 군집 구성 변화"를 겪는 것으로 나타났다.[36]
DEET는 생산 및 사용 과정에서 환경으로 유출될 수 있으며, 미시시피 강과 그 지류 같은 수역에서 낮은 농도로 검출되기도 한다. 1991년 연구에서는 해당 수역에서 5~201 ng/L 농도의 DEET가 검출되었다.[35]
DEET는 곰팡이에 의해 생분해되어 동물 플랑크톤에 덜 유독한 물질로 변환될 수 있다.[34] 호기성 조건(산소가 풍부한 환경)에서는 비교적 잘 분해되지만, 혐기성 조건(산소가 부족한 환경)에서는 분해가 느리게 진행된다.[37]
6. 화학적 특성
디트(DEET)는 화학적으로 N,N-디에틸-메타-톨루아미드로 분류되는 아미드 화합물이다. 상온에서는 약간 노란색을 띠는 액체 상태로 존재한다. 디트는 특정 플라스틱이나 합성 섬유 등을 녹일 수 있는 용매로서의 성질도 가지고 있다. 자세한 합성 과정과 용매로서의 특성은 아래 하위 문단에서 설명한다.
6. 1. 합성
상온에서 약간 노란색을 띠는 액체이다. DEET는 티오닐 클로라이드(SOCl2)를 사용하여 m-톨루산(3-메틸벤조산)을 해당 아실 클로라이드로 전환한 다음, 생성된 생성물을 디에틸아민과 반응시켜 제조할 수 있다.[39][40]
구체적으로, m-톨루산을 디에틸 에테르 용매 중에서 피리딘 존재 하에 티오닐 클로라이드로 처리하여 m-톨루일 클로라이드로 변환한다. 이후, 생성된 m-톨루일 클로라이드를 저온에서 디에틸아민과 반응시키면 최종적으로 DEET가 생성된다.
6. 2. 용매로서의 성질
디트는 효과적인 용매[30]로 작용한다. 이 때문에 일부 시계 크리스탈,[44] 플라스틱, 레이온, 스판덱스, 기타 합성 섬유 및 페인트 또는 바니시 처리된 표면(네일 폴리쉬 포함)을 녹일 수 있다. 또한, 일부 단단했던 플라스틱 내부에 남아 가소제 역할을 하여 플라스틱을 부드럽고 유연하게 만들기도 한다. 디트는 레이온, 아세테이트, 또는 다이넬 의류와는 호환되지 않는다.[31]7. 작용 기전
디트(DEET)는 모기가 멀리 있을 때는 냄새 수용체에, 접촉 시에는 화학 수용체에 부정적인 영향을 미치는 두 가지 경로를 통해 모기로부터 보호하는 것으로 여겨진다.[3] 정확한 작용 기전은 아직 연구 중이지만, 현재까지 제기된 가장 유력한 가설들은 다음과 같다.
참조
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