ftalany - Phthalate

Ogólna budowa chemiczna ortoftalanów. (R i R' są ogólnymi symbolami zastępczymi).

Ftalany ( US : / θ ć l t s / , UK : / θ ɑ l t y ˌ F θ ć l ɪ T e / ), albo estry ftalanoweestry z kwasem ftalowym . Stosowane są głównie jako plastyfikatory , czyli substancje dodawane do tworzyw sztucznych w celu zwiększenia ich elastyczności, przezroczystości, trwałości i długowieczności. Służą przede wszystkim do zmiękczania polichlorku winylu (PVC).

Ftalany o niższej masie cząsteczkowej, te pochodzące z alkoholi C3-C6, są stopniowo zastępowane w wielu produktach w Stanach Zjednoczonych , Kanadzie i Unii Europejskiej ze względu na problemy zdrowotne. Zastępują je ftalany o dużej masie cząsteczkowej (te z ponad sześcioma atomami węgla w rdzeniu, co zapewnia im większą trwałość i trwałość), a także alternatywne plastyfikatory nie oparte na bezwodniku ftalowym. W 2010 roku na rynku nadal dominowały plastyfikatory wysokoftalanowe; jednak ze względu na przepisy prawne oraz rosnącą świadomość i postrzeganie środowiska, producenci coraz częściej przechodzą na plastyfikatory nieftalanowe. Dotychczasowe stosowanie plastyfikatorów ftalanowych uniemożliwiło producentom stosowanie PCW pochodzącego z recyklingu poużytkowego, ponieważ ta zawartość z recyklingu prawdopodobnie zawierałaby ftalany. W związku z tym wielu producentów przeszło na stosowanie w swoich produktach wyłącznie pierwotnego PVC. Trwają jednak starania, aby zebrać poużytkowy PCW w celu recyklingu chemicznego, który może usunąć starsze ftalany i stworzyć PCW podobny do pierwotnego. Wysiłki te koncentrują się na obszarach takich jak opieka zdrowotna, w których PVC stanowi znaczną ilość wyrobów medycznych.

Rozpowszechnienie i narażenie ludzi

Ze względu na wszechobecność plastyfikowanych tworzyw sztucznych, większość ludzi jest narażona na pewien poziom ftalanów. Na przykład większość Amerykanów badanych przez Centers for Disease Control and Prevention ma w moczu metabolity wielu ftalanów. W badaniach gryzoni narażonych na działanie niektórych ftalanów wykazano, że wysokie dawki zmieniają poziom hormonów i powodują wady wrodzone.

Zastosowania

PVC jest szeroko stosowany w rurach kanalizacyjnych ze względu na niski koszt, odporność chemiczną i łatwość łączenia. Plastyfikatory ftalowe mają zasadnicze znaczenie dla użyteczności PVC, który w przeciwnym razie jest zbyt kruchy.

Ftalany są stosowane w wielu różnych produktach, od powłok dojelitowych tabletek farmaceutycznych i suplementów diety po środki regulujące lepkość, środki żelujące , substancje błonotwórcze, stabilizatory , dyspergatory , środki poślizgowe , środki wiążące, emulgatory i środki zawieszające. Zastosowania końcowe obejmują kleje i kleje, adiuwanty rolnicze , materiały budowlane, produkty higieny osobistej, urządzenia medyczne, detergenty i środki powierzchniowo czynne , opakowania, zabawki dla dzieci, modelarkę , woski, farby , farby drukarskie i powłoki, farmaceutyki, produkty spożywcze i tekstylia . Ftalany są również często używane w miękkich plastikowych przynętach wędkarskich, uszczelniaczach , pigmentach do farb i zabawkach erotycznych wykonanych z tak zwanej "galaretki gumowej". Ftalany są używane w różnych zastosowaniach domowych, takich jak zasłony prysznicowe, tapicerka winylowa, kleje, płytki podłogowe, folia do żywności i środki czyszczące. Artykuły higieny osobistej zawierające ftalany obejmują perfumy, cień do powiek, balsam, lakier do paznokci, mydło w płynie i lakier do włosów.

Wykorzystanie plastyfikatorów w Europie 2017
Plastyfikatory w Europie i na świecie Zastosowanie według typu 2017

Ftalany znajdują się również w nowoczesnej elektronice i zastosowaniach medycznych, takich jak cewniki i urządzenia do transfuzji krwi. Najszerzej stosowane ftalany w Europie to obecnie ortoftalany o wyższej masie cząsteczkowej, takie jak ftalan diizodecylu (DIDP) i ftalan diizononylu (DINP). Ftalan benzylobutylu (BBP) był używany do produkcji spienionego PVC, który jest używany głównie jako materiał podłogowy, chociaż jego zastosowanie w krajach zachodnich gwałtownie spada ze względu na kwestie regulacyjne. Ftalany z małymi grupami R i R' są stosowane jako rozpuszczalniki w perfumach i pestycydach .

Co roku na świecie produkuje się około 7,5 miliona ton plastyfikatorów, z czego udział europejski stanowi około 1,35 miliona ton metrycznych. Około 80% tych sum na całym świecie to ftalany różnych typów, w porównaniu z około 88% w 2005 r. Pozostałe 20% to chemia alternatywna. W Europie obecne dane wynoszą 72%. Plastyfikatory stanowią 10–60% całkowitej masy plastyfikowanych produktów. Ostatnio w Europie i Stanach Zjednoczonych zmiany regulacyjne spowodowały zmianę zużycia ftalanów, przy czym wyższe ftalany (DINP i DIDP) zastąpiły DEHP jako plastyfikator ogólnego zastosowania, ponieważ DIDP i DINP nie zostały sklasyfikowane jako niebezpieczne. Wszystkie te wymienione ftalany są obecnie regulowane i ograniczone w wielu produktach. DEHP, chociaż wykazano, że większość zastosowań nie stwarza zagrożenia, gdy są badane przy użyciu uznanych metod oceny ryzyka, został sklasyfikowany jako reprotoksyna kategorii 1B i znajduje się obecnie w załączniku XIV do przepisów REACH Unii Europejskiej . Ftalan bis(2-etyloheksylu) DEHP został wycofany w Europie na mocy rozporządzenia REACH i może być stosowany tylko w określonych przypadkach po uzyskaniu zezwolenia. Zezwolenia udzielane są przez Komisję Europejską, po uzyskaniu opinii Komitetu Oceny Ryzyka (RAC) oraz Komitetu Analiz Społeczno-Ekonomicznych (SEAC) Europejskiej Agencji Chemikaliów (ECHA).

Historia

Rozwój tworzywa sztucznego na bazie azotanu celulozy w 1846 r. doprowadził do opatentowania w 1856 r. oleju rycynowego do stosowania jako pierwszy plastyfikator. W 1870 roku kamfora stała się bardziej preferowanym plastyfikatorem azotanu celulozy. Ftalany zostały po raz pierwszy wprowadzone w latach dwudziestych XX wieku i szybko zastąpiły lotną i pachnącą kamforę. W 1931 r. komercyjna dostępność polichlorku winylu (PVC) i rozwój ftalanu di(2-etyloheksylu) (DEHP) zapoczątkowały boom przemysłu plastyfikatorów PCW.

Nieruchomości

Ftalanowe estry są di -alkil lub alkil arylowych estrów kwasu ftalowego (zwany również kwasem 1,2-benzenodikarboksylowy, nie mogą być mylone z strukturalnie izomeryczne tereftalowego lub izoftalowego kwasy); nazwa „ftalan” pochodzi od kwasu ftalowego , który sam pochodzi od słowa „ naftalen ”. Po dodaniu do tworzyw sztucznych ftalany pozwalają długim cząsteczkom poliwinylu ślizgać się po sobie. Ftalany mają klarowną, syropowatą konsystencję cieczy i wykazują niską rozpuszczalność w wodzie, wysoką rozpuszczalność w oleju i niską lotność. Polarna grupa karboksylowa ma niewielki wpływ na właściwości fizyczne ftalanów, z wyjątkiem sytuacji, gdy R i R' są bardzo małe (takie jak grupy etylowe lub metylowe). Ftalany to bezbarwne, bezwonne ciecze powstające w wyniku reakcji bezwodnika ftalowego z odpowiednim alkoholem (zwykle 6- do 13-węglowym).

Mechanizm, za pomocą którego ftalany i związki pokrewne wpływają na plastyfikację polimerów polarnych, był przedmiotem intensywnych badań od lat 60. XX wieku. Mechanizm jest jednym z polarnych oddziaływań między centrami polarnymi cząsteczki ftalanu (funkcja C=O) a dodatnio naładowanymi obszarami łańcucha winylowego, zwykle znajdującymi się na atomie węgla wiązania węgiel-chlor. Aby to ustalić, polimer musi być podgrzany w obecności plastyfikatora, najpierw powyżej Tg polimeru, a następnie do stanu stopionego. Umożliwia to utworzenie dokładnej mieszanki polimeru i plastyfikatora oraz wystąpienie tych interakcji. Po ochłodzeniu te interakcje pozostają i sieć łańcuchów PVC nie może się odbudować (jak ma to miejsce w nieplastyfikowanym PVC lub PVC-U). Łańcuchy alkilowe ftalanu również odgradzają od siebie łańcuchy PVC. Są one mieszane z wyrobem z tworzywa sztucznego w wyniku procesu produkcyjnego.

Ponieważ nie są one chemicznie związane z tworzywem sztucznym , ftalany są uwalniane z wyrobu z tworzywa sztucznego stosunkowo łagodnymi sposobami. Na przykład można je usunąć przez ogrzewanie lub ekstrakcję rozpuszczalnikami organicznymi.

Alternatywy

Trend rynkowy polegający na zmniejszaniu stosowania niskich ortoftalanów, w tym DEHP

Będąc niedrogimi, nietoksycznymi (w ostrym znaczeniu), bezbarwnymi, niekorozyjnymi, biodegradowalnymi i o łatwych do dostosowania właściwościach fizycznych, estry ftalanów są niemal idealnymi plastyfikatorami. Wśród wielu alternatywnych plastyfikatorówtereftalan dioktylu (DEHT) (izomer tereftalanu z DEHP) i ester diizononylowy kwasu 1,2-cykloheksanodikarboksylowego (uwodorniona wersja DINP).

Opracowano wiele bioplastyfikatorów na bazie oleju roślinnego. Jest gotowym zamiennikiem ftalanu dioktylu .

Tabela najczęstszych ftalanów

Nazwa Skrót Formuła strukturalna Masa cząsteczkowa (g/mol) Nr CAS
Ftalan dimetylu DMP C 6 H 4 (COOCH 3 ) 2 194.18 131-11-3
Ftalan dietylu DEP C 6 H 4 (COOC 2 H 5 ) 2 222,24 84-66-2
Ftalan diallilu DAP C 6 H 4 (COOCH 2 CH = CH 2 ) 2 246,26 131-17-9
Ftalan di-n-propylu DPP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 2 CH 3 ] 2 250,29 131-16-8
Ftalan di-n-butylu DBP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 3 CH 3 ] 2 278,34 84-74-2
Ftalan diizobutylu DIBP C 6 H 4 [COOCH 2 CH (CH 3 ) 2 ] 2 278,34 84-69-5
Ftalan cykloheksylu butylu BCP CH 3 (CH 2 ) 3 OOCC 6 H 4 COOC 6 H 11 304,38 84-64-0
Ftalan di-n-pentylu DNPP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 4 CH 3 ] 2 306,40 131-18-0
Ftalan dicykloheksylu DCP C 6 H 4 [COOC 6 H 11 ] 2 330,42 84-61-7
Ftalan butylu benzylu BBP CH 3 (CH 2 ) 3 OOCC 6 H 4 COOCH 2 C 6 H 5 312,36 85-68-7
Ftalan di-n-heksylu DNHP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 5 CH 3 ] 2 334,45 84-75-3
Ftalan diizoheksylu DIHxP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 3 CH(CH 3 ) 2 ] 2 334,45 146-50-9
Ftalan diizoheptylu DIHpP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 4 CH(CH 3 ) 2 ] 2 362,50 41451-28-9
Ftalan butylu-decylu BDP CH 3 (CH 2 ) 3 OOCC 6 H 4 COO (CH 2 ) 9 CH 3 362,50 89-19-0
Ftalan dibutoksyetylu DBEP C 6 H 4 [COO (CH 2 ) 2 O (CH 2 ) 4 CH 3 ] 2 366,45 117-83-9
Ftalan di(2-etyloheksylu) DEHP, DOP C 6 H 4 [COOCH 2 CH ( 2 H 5 ) (CH 2 ) 3 CH 3 ] 2 390,56 117-81-7
Ftalan di(n-oktylu) DNOP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 7 CH 3 ] 2 390,56 117-84-0
Ftalan diizooktylu DIOP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 5 CH(CH 3 ) 2 ] 2 390,56 27554-26-3
Ftalan n-oktylu n-decylu ODP CH 3 (CH 2 ) 7 OOCC 6 H 4 COO (CH 2 ) 9 CH 3 418,61 119-07-3
Ftalan diizononylu DINP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 6 CH(CH 3 ) 2 ] 2 418,61 28553-12-0
Ftalan di(2-propyloheptylu) DPHP C 6 H 4 [COOCH 2 CH(CH 2 CH 2 CH 3 )(CH 2 ) 4 CH 3 ] 2 446,66 53306-54-0
Ftalan diizodecylu DIDP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 7 CH(CH 3 ) 2 ] 2 446,66 26761-40-0
Ftalan diundecylu DUP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 10 CH 3 ] 2 474,72 3648-20-2
Ftalan diizoundecylu DIUP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 8 CH(CH 3 ) 2 ] 2 474,72 85507-79-5
Ftalan ditridecylu DTDP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 12 CH 3 ] 2 530,82 119-06-2
Ftalan diizotridecylu DITP C 6 H 4 [COO(CH 2 ) 10 CH(CH 3 ) 2 ] 2 530,82 68515-47-9

Wpływ środowiska

Ftalany są łatwo uwalniane do środowiska. Na ogół nie utrzymują się z powodu szybkiej biodegradacji , fotodegradacji i degradacji beztlenowej . Stężenia powietrza na zewnątrz są wyższe na obszarach miejskich i podmiejskich niż na obszarach wiejskich i oddalonych. Nie wykazują również ostrej toksyczności.

Ze względu na ich lotność , DEP i DMP są obecne w wysokich stężeniach w powietrzu w porównaniu z cięższych i mniej lotnych DEHP . Wyższe temperatury powietrza skutkują wyższymi stężeniami ftalanów w powietrzu. Podłogi PCV prowadzą do wyższych stężeń BBP i DEHP, które są bardziej rozpowszechnione w kurzu. Szwedzkie badanie dzieci z 2012 r. wykazało, że ftalany z podłóg PCW są wchłaniane przez ich ciała, co pokazuje, że dzieci mogą spożywać ftalany nie tylko z pożywienia, ale także poprzez oddychanie i skórę.

Uważa się, że dieta jest głównym źródłem DEHP i innych ftalanów w populacji ogólnej. Głównym źródłem są tłuste pokarmy, takie jak mleko, masło i mięso. Badania pokazują, że narażenie na ftalany jest większe po spożyciu niektórych pokarmów, niż narażenie przez butelki z wodą, jak to najczęściej początkowo uważa się za chemikalia z tworzyw sztucznych. Ftalany o niskiej masie cząsteczkowej, takie jak DEP, DBP, BBzP, mogą być wchłaniane przez skórę. Ekspozycja inhalacyjna jest również istotna w przypadku bardziej lotnych ftalanów.

Inne badanie, przeprowadzone w latach 2003-2010, analizujące dane od 9 000 osób, wykazało, że ci, którzy zgłosili, że jedli w restauracji typu fast food, mieli znacznie wyższy poziom dwóch oddzielnych ftalanów – DEHP i DiNP – w swoich próbkach moczu. Nawet niewielkie spożycie fast foodów powodowało większą obecność ftalanów. „Ludzie, którzy zgłaszali, że jedzą tylko trochę fast foodów, mieli poziom DEHP wyższy o 15,5%, a poziom DiNP o 25% wyższy niż ci, którzy stwierdzili, że nie jedli żadnego. 39 procent, odpowiednio."

W bułgarskim badaniu z 2008 r. wyższe stężenia pyłu DEHP wykryto w domach dzieci z astmą i alergiami w porównaniu z domami zdrowych dzieci. Autor badania stwierdził: „Stwierdzono, że stężenie DEHP było istotnie związane ze świszczącym oddechem w ciągu ostatnich 12 miesięcy, jak podali rodzice”. Ftalany znaleziono w prawie każdym domu, w którym pobrano próbki w Bułgarii. To samo badanie wykazało, że DEHP, BBzP i DnOP były w znacznie wyższych stężeniach w próbkach kurzu pobranych w domach, w których stosowano środki polerujące. Zebrano dane dotyczące materiałów podłogowych, ale nie było znaczącej różnicy w stężeniach między domami, w których nie stosowano środków do polerowania, które mają podłogi z balatum (PVC lub linoleum), a domami z drewnem. Wysoka częstotliwość pylenia zmniejszała stężenie.

Ogólnie rzecz biorąc, dzieci mają większą ekspozycję na ftalany niż dorośli. W kanadyjskim badaniu z lat 90. XX wieku, w którym modelowano ekspozycję w otoczeniu, oszacowano, że dzienna ekspozycja na DEHP wynosi 9 μg/kg masy ciała/dzień u niemowląt, 19 μg/kg masy ciała/dzień u małych dzieci, 14 μg/kg masy ciała/dzień u dzieci oraz 6 μg/kg masy ciała/dobę u dorosłych. Niemowlęta i małe dzieci są najbardziej narażone na kontakt z powodu ich zachowania w ustach. Produkty do pielęgnacji ciała zawierające ftalany są źródłem narażenia niemowląt. Autorzy badania z 2008 roku „zaobserwowali, że zgłoszone stosowanie balsamu dla niemowląt, proszku dla niemowląt i szamponu dla niemowląt było związane ze zwiększonym stężeniem [metabolitów ftalanów] w moczu niemowląt, a związek ten jest najsilniejszy u młodszych niemowląt. znacząco przyczyniają się do obciążenia organizmu ftalanami w tej populacji”. Chociaż nie zbadali wyników zdrowotnych, zauważyli, że „młode niemowlęta są bardziej podatne na potencjalne niepożądane skutki ftalanów, biorąc pod uwagę ich zwiększoną dawkę na jednostkę powierzchni ciała, zdolności metaboliczne oraz rozwijający się układ hormonalny i rozrodczy”.

Niemowlęta i dzieci hospitalizowane są szczególnie podatne na ekspozycję na ftalan. Urządzenia medyczne i przewody mogą zawierać 20-40% wagowo ftalanu di(2-etyloheksylu) (DEHP), który „łatwo wypłukać z przewodów po podgrzaniu (jak w przypadku ciepłej soli fizjologicznej / krwi)”. Niektóre urządzenia medyczne zawierają ftalany, w tym między innymi rurki dożylne, rękawiczki, rurki nosowo-żołądkowe i rurki oddechowe. Agencja ds. Żywności i Leków przeprowadziła szeroko zakrojoną ocenę ryzyka ftalanów w środowisku medycznym i stwierdziła, że ​​noworodki mogą być narażone na pięciokrotnie większe niż dopuszczalne dzienne spożycie. To odkrycie doprowadziło do wniosku FDA, że „dzieci przechodzące pewne procedury medyczne mogą reprezentować populację o zwiększonym ryzyku skutków DEHP”.

W 2008 roku Duńska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) znalazła różne ftalany w gumkach do ścierania i ostrzegała przed zagrożeniami dla zdrowia, gdy dzieci regularnie je ssą i żują. Komitet Naukowy Komisji Europejskiej ds. Zagrożeń dla Zdrowia i Środowiska (SCHER) uważa jednak, że nawet w przypadku, gdy dzieci odgryzają kawałki gumek i połykają je, jest mało prawdopodobne, aby takie narażenie miało konsekwencje zdrowotne.

Ftalany znajdują się również w lekach, gdzie są wykorzystywane jako nieaktywne składniki do wytwarzania powłok jelitowych . Nie wiadomo, ile leków wytwarza się przy użyciu ftalanów, ale niektóre zawierają omeprazol , didanozynę , mesalaminę i teofilinę . Niedawne badanie wykazało, że stężenie ftalanu monobutylu w moczu , metabolitu DBP, osób używających Asacolu (konkretny preparat mesalaminy) było 50 razy wyższe niż średnia osób niekorzystających. Badanie wykazało, że ekspozycja na leki zawierające ftalany może znacznie przekraczać poziomy populacji z innych źródeł. DBP w lekach budzi obawy o zagrożenia dla zdrowia ze względu na wysoki poziom ekspozycji związanych z przyjmowaniem tych leków, szczególnie w wrażliwych grupach populacji, w tym kobiet w ciąży i dzieci.

W 2008 r. Narodowa Rada ds. Badań Naukowych Stanów Zjednoczonych zaleciła zbadanie skumulowanego wpływu ftalanów i innych antyandrogenów . Skrytykował wytyczne US EPA, które stanowią, że podczas badania skumulowanych skutków badane chemikalia powinny mieć podobne mechanizmy działania lub podobną strukturę, jako zbyt restrykcyjne. Zamiast tego zalecił, aby skutki chemikaliów, które powodują podobne niekorzystne skutki, były badane łącznie. Dlatego działanie ftalanów należy badać razem z innymi antyandrogenami, które w innym przypadku mogłyby zostać wykluczone, ponieważ ich mechanizmy lub struktura są odmienne.

Efekty zdrowotne

Zabawki-lalki wyprodukowane w Chinach i skonfiskowane przez amerykański urząd celny i ochronę granic w 2013 r. ze względu na wysoki poziom ftalanów

Badanie w recenzowanym czasopiśmie Environmental Pollution opublikowane 12 października 2021 r. wykazało, że wysoki poziom ftalanów zwiększa ryzyko śmierci z jakiejkolwiek przyczyny, a zwłaszcza z powodu problemów z sercem. W badaniu oszacowano, że ftalany mogą przyczyniać się do 91 000–107 000 przedwczesnych zgonów każdego roku wśród osób w wieku 55–64 lat w Stanach Zjednoczonych.

Zaburzenia endokrynologiczne

Ftalany dostają się do krwiobiegu i zakłócają produkcję hormonów płciowych, zakłócając rozwój płciowy niemowląt i zachowania seksualne u dorosłych. Poziomy ftalanów zostały powiązane w zależności od dawki ze zmniejszoną odległością odbytowo- płciową, zmniejszeniem pożądania seksualnego i satysfakcji u kobiet oraz wadliwym rozwojem narządów płciowych u szczurów.

Ftalany działają naśladując żeński hormon estrogen, co z kolei hamuje produkcję męskiego hormonu testosteronu. W związku z tym ftalany są uważane za substancje zaburzające gospodarkę hormonalną — substancję, która zakłóca normalne mechanizmy hormonalne, które umożliwiają organizmowi biologicznemu interakcję z jego środowiskiem i wywołały żądania zakazu lub ograniczenia ich stosowania w zabawkach dla niemowląt.

Substancje zaburzające gospodarkę hormonalną wykazują liczne zachowania, które mogą sprawić, że ich badanie będzie wyzwaniem. Może wystąpić opóźnienie między narażeniem kogoś na substancję zaburzającą gospodarkę hormonalną a pojawieniem się jakichkolwiek objawów – w szczególności narażenie płodu i wczesnego dzieciństwa może mieć konsekwencje w późniejszym wieku dorosłym. Wiele badań odnosi się do tego okresu rozwoju płodowego i poporodowego jako szczególnie ważnego dla rozwoju, ale badanie tego jest trudne; Oczywiście ogromnym wyzwaniem jest pomiar ekspozycji na substancje zaburzające gospodarkę hormonalną podczas rozwoju płodu, a następnie dziesiątki lat później diagnozowanie wszelkich problemów zdrowotnych. Dodatkowo, ekspozycja na substancje zaburzające gospodarkę hormonalną może przenosić się epigenetycznie na potomstwo bez bezpośredniej ekspozycji na substancje zaburzające gospodarkę hormonalną. Wreszcie, szczególnie niski poziom narażenia może nadal mieć znaczące skutki, a narażenie na wiele substancji zaburzających gospodarkę hormonalną w różnych związkach (nie tylko ftalanów) może synergistycznie łączyć się, aby wywołać większy efekt. Ocena rzeczywistych skutków konkretnego związku, takiego jak określony ftalan, wymaga raczej zbadania skumulowanej ekspozycji na wiele związków, niż oceny jednego związku oddzielnie.

Powszechnym problemem związanym z narażeniem na ftalany jest możliwość (choć nie rozstrzygająca), że jest to przyczyną światowego spadku płodności mężczyzn. Badania wykazały, że ftalany powodują nieprawidłowości w układach rozrodczych zwierząt, z największymi skutkami, gdy zwierzę jest narażone w czasie ciąży i bezpośrednio po niej. Liczne badania na dorosłych mężczyznach pokazują podobny wynik, że ekspozycja na ftalany koreluje z pogarszającymi się wskaźnikami męskiej płodności, takimi jak jakość nasienia, ilość uszkodzonego DNA w plemnikach, zmniejszona ruchliwość plemników, zmniejszona objętość nasienia i inne wskaźniki. Ftalany uszkadzające męski układ rozrodczy są prawdopodobne i nadal są badane.

Wpływ ftalanów na żeński układ rozrodczy również nie jest jeszcze w pełni poznany. Aktualne badania wskazują, że ftalany mają negatywny wpływ na folikulogenezę i steroidogenezę.

Wczesne badania pokazują również, że ekspozycja na ftalany może być związana z cukrzycą i insulinoopornością, rakiem piersi, otyłością, zaburzeniami metabolicznymi i funkcją odpornościową.

Istnieją możliwe (choć nie rozstrzygające) powiązania między ekspozycją na ftalany a niekorzystnym rozwojem neurologicznym dziecka, w tym rozwojem ADHD i zachowań autystycznych oraz niższym rozwojem poznawczym i motorycznym. Najczęstsze powiązania znalezione w raportach medycznych wiążą ekspozycję ftalanów na nadpobudliwość, agresję i inne niepożądane zachowania. Niektóre badania wykazały, że narażenie w dzieciństwie ma miejsce już w okresie płodowym.

W wielu przypadkach istnieją badania, które pokazują powiązania między ftalanami a tymi negatywnymi skutkami, a także badania, które nie wykazują żadnego związku; jest to prawdopodobnie spowodowane wyzwaniami badawczymi opisanymi powyżej, a po rozwiązaniu może wykazać, że narażenie na ftalany nie powoduje skutków zdrowotnych, a nawet, że ma znacznie większy wpływ niż obecnie przewiduje się. We wszystkich przypadkach potrzebne są większe badania, aby bezsprzecznie wykazać, jaki wpływ na zdrowie człowieka ma narażenie na ftalan.

Artykuł przeglądowy Nature Reviews Endocrinology z 2017 roku zawiera porady dotyczące unikania ekspozycji na ftalany dla zainteresowanych osób; chociaż starają się stwierdzić, że nie ma dowodów na to, że ta rada będzie miała pozytywny wpływ na zdrowie, proponują: (1) spożywanie zbilansowanej diety, aby uniknąć spożywania zbyt wielu substancji zaburzających gospodarkę hormonalną z jednego źródła, (2) wyeliminowanie żywności w puszkach lub pakowanej w celu ograniczenia spożycia ftalanów DEHP wypłukiwanych z tworzyw sztucznych oraz (3) wyeliminowania używania jakichkolwiek produktów osobistych, takich jak nawilżacze, perfumy lub kosmetyki zawierające ftalany. Wyeliminowanie produktów osobistych zawierających ftalany może być szczególnie trudne lub niemożliwe, ponieważ niektóre kraje, takie jak Stany Zjednoczone, nie wymagają ujawnienia ich w wykazie składników.

Zakłócenie systemu endokannabinoidowego

Ftalany blokowania CB 1 jako allosterycznych antagonistów .

Inne efekty

Może istnieć związek między epidemią otyłości a zaburzeniami endokrynologicznymi i zakłóceniami metabolicznymi. Badania przeprowadzone na myszach narażonych na działanie ftalanów w macicy nie spowodowały zaburzeń metabolicznych u dorosłych. Jednak „w ogólnokrajowym przekroju mężczyzn w USA, stężenia kilku rozpowszechnionych metabolitów ftalanów wykazały statystycznie istotną korelację z nieprawidłową otyłością i insulinoopornością”. Stwierdzono, że ftalan mono-etyloheksylu (MEHP), metabolit DEHP , oddziałuje ze wszystkimi trzema receptorami aktywowanymi przez proliferatory peroksysomów (PPAR). PPAR są członkami nadrodziny receptorów jądrowych. Autor badania stwierdził: „Rola PPAR w metabolizmie lipidów i węglowodanów rodzi pytanie o ich aktywację przez podklasę zanieczyszczeń, roboczo nazwanych zakłócających metabolizm”. Ftalany należą do tej klasy czynników zaburzających metabolizm. Możliwe, że przez wiele lat ekspozycji na te czynniki zaburzające metabolizm, są one w stanie w subtelny sposób rozregulować złożone szlaki metaboliczne.

Wykazano , że duże ilości specyficznych ftalanów podawane gryzoniom uszkadzają ich wątrobę i jądra , a wstępne badania na gryzoniach również wskazywały na hepatokarcynogenność . Po tym wyniku ftalan di(2-etyloheksylu) został wymieniony jako potencjalny czynnik rakotwórczy przez IARC , EC i WHO . Późniejsze badania na naczelnych wykazały, że mechanizm jest specyficzny dla gryzoni; ludzie są odporni na ten efekt. Klasyfikacja substancji rakotwórczych została następnie wycofana.

Wykrywanie w produktach spożywczych

W lutym 2009 r. Wspólne Centrum Badawcze (JRC) Komisji Europejskiej opublikowało przegląd metod pomiaru ftalanów w żywności.

Status prawny

Kanada

W 1994 roku ocena Health Canada wykazała, że ​​DEHP i inny produkt ftalanowy, B79P, były szkodliwe dla zdrowia ludzkiego. Kanadyjski rząd federalny zareagował zakazem ich stosowania w kosmetykach i ograniczeniem ich stosowania w innych zastosowaniach.

Nowsza ocena z 2017 r. wykazała, że ​​B79P i DEHP mogą powodować szkody w środowisku. Od 2019 r. przepisy chroniące środowisko przed DEHP i B79P nie zostały jeszcze wprowadzone.

Unia Europejska

Aktualizacja dotycząca niesklasyfikowanych plastyfikatorów i europejskiej klasyfikacji kandydackiej REACH, w tym oczekująca autoryzacja

Stosowanie niektórych ftalanów zostało ograniczone w Unii Europejskiej do stosowania w zabawkach dla dzieci od 1999 roku. DEHP, BBP i DBP są ograniczone do wszystkich zabawek; DINP, DIDP i DNOP są ograniczone tylko do zabawek, które można wziąć do ust. Ograniczenie stanowi, że ilość tych ftalanów nie może być większa niż 0,1% masowego plastyfikowanej części zabawki.

Ogólnie rzecz biorąc, ftalany o wysokiej masie cząsteczkowej DINP, DIDP i DPHP zostały zarejestrowane w ramach REACH i wykazały ich bezpieczeństwo w obecnych zastosowaniach. Nie są klasyfikowane pod względem wpływu na zdrowie lub środowisko.

Produkty o niskiej masie cząsteczkowej BBP, DEHP, DIBP i DBP zostały dodane do listy kandydackiej substancji do autoryzacji w ramach REACH w latach 2008-9 i dodane do listy autoryzacji, załącznik XIV, w 2012 roku. Oznacza to, że od lutego 2015 roku nie mogą być produkowane w UE, chyba że udzielono zezwolenia na określone zastosowanie, jednak nadal mogą być importowane jako produkty konsumenckie. ECHA i władze duńskie przygotowywały wspólnie dossier zgodne z załącznikiem XV, które mogłoby zakazać importu produktów zawierających te chemikalia. Oczekiwano, że zostanie ono przedłożone do kwietnia 2016 r.

W 2006 roku holenderskie biuro Greenpeace UK starało się zachęcić Unię Europejską do zakazu zabawek erotycznych zawierających ftalany.

Stany Zjednoczone

W sierpniu 2008 roku Kongres Stanów Zjednoczonych uchwalił, a prezydent George W. Bush podpisał ustawę o poprawie bezpieczeństwa produktów konsumenckich (CPSIA), która stała się prawem publicznym 110-314. Sekcja 108 tej ustawy stanowiła, że ​​od 10 lutego 2009 r. „produkcja na sprzedaż, oferowanie do sprzedaży, dystrybucja w handlu lub import do Stanów Zjednoczonych jakichkolwiek zabawek lub artykułów pielęgnacyjnych dla dzieci, które zawierają stężenia przekraczające 0,1 procenta „ DEHP ” , DBP lub BBP i „produkcja na sprzedaż, oferowanie do sprzedaży, dystrybucja w handlu lub import do Stanów Zjednoczonych jakichkolwiek zabawek dla dzieci, które można umieścić w Stanach Zjednoczonych, jest niezgodne z prawem. artykuł do ust dziecka lub artykuł pielęgnacyjny dla dzieci, który zawiera stężenia powyżej 0,1 procenta „ DINP , DIDP , DnOP . Ponadto prawo wymaga ustanowienia stałej komisji rewizyjnej w celu określenia bezpieczeństwa innych ftalanów. Przed wprowadzeniem tych przepisów Komisja ds. Bezpieczeństwa Produktów Konsumenckich stwierdziła, że ​​dobrowolne wycofanie DEHP i DINP z gryzaków, smoczków i grzechotek wyeliminowało ryzyko dla dzieci i odradzała wprowadzenie zakazu stosowania ftalanów.

W roku 1986 wyborcy z Kalifornii zaaprobowali inicjatywę odpowiedzi na rosnące obawy związane z narażeniem na toksyczne chemikalia. Inicjatywa ta przekształciła się w ustawę o bezpiecznej wodzie pitnej i egzekwowaniu substancji toksycznych z 1986 r., lepiej znaną pod pierwotną nazwą Propozycja 65. W grudniu 2013 r. DINP został wymieniony jako substancja chemiczna „znana w stanie Kalifornia z powodu powodowania raka”. Oznacza to, że od grudnia 2014, firmy zatrudniające dziesięciu lub więcej pracowników produkujących, dystrybuujących lub sprzedających produkty zawierające ftalan diizononylu (DINP) są zobowiązane do dostarczenia jasnego i rozsądnego ostrzeżenia dotyczącego tego produktu. Kalifornijskie Biuro Oceny Zagrożeń dla Zdrowia Środowiskowego, odpowiedzialne za utrzymywanie listy Propozycji 65 i egzekwowanie jej postanowień, wdrożyło „Brak istotnego poziomu ryzyka” 146 μg/dzień dla DINP, począwszy od 1 kwietnia 2016 r.

Identyfikacja w tworzywach sztucznych

Niektóre tworzywa sztuczne „Typu 3” mogą wypłukiwać ftalany.

Ftalany są stosowane w niektórych, ale nie we wszystkich preparatach PCW i nie ma szczególnych wymagań dotyczących etykietowania ftalanów. Tworzywa sztuczne PVC są zwykle używane do różnych pojemników i twardych opakowań, rurek medycznych i torebek i są oznaczone jako „Typ 3”. Jednak obecność ftalanów, a nie innych plastyfikatorów, nie jest zaznaczona na wyrobach z PVC. Jedynie nieplastyfikowany PVC (uPVC), który jest używany głównie jako twardy materiał konstrukcyjny, nie zawiera plastyfikatorów. Jeśli potrzebny jest dokładniejszy test, analiza chemiczna, na przykład za pomocą chromatografii gazowej lub chromatografii cieczowej , może ustalić obecność ftalanów.

Politereftalan etylenu (PET, PETE, Terylene, Dacron) jest główną substancją używaną do pakowania wody butelkowanej i wielu napojów gazowanych. Produkty zawierające PETE są oznaczone jako „Typ 1” (z „1” w trójkącie recyklingu). Chociaż w nazwie pojawia się słowo „ftalan”, PETE nie używa ftalanów jako plastyfikatorów. Polimer tereftalanu PETE i plastyfikatory w postaci estrów ftalanu są chemicznie różnymi substancjami. Mimo to jednak w wielu badaniach stwierdzono, że ftalany, takie jak DEHP, znajdują się w wodzie butelkowanej i napojach gazowanych. Jedna z hipotez głosi, że mogły one zostać wprowadzone podczas recyklingu tworzyw sztucznych .

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki

  • Multimedia związane z ftalatami w Wikimedia Commons