Войти
Полибромированные дифениловые эфиры или ПБДЭ относятся к классу броморганических соединений которые используются как антипирены. Как и другие бромированные антипирены, ПБДЭ используются в широком спектре продуктов, включая строительные материалы, электронику, мебель, автомобили, самолеты, пластмассы, пенополиуретан и текстиль. Они структурно схожи с полихлорированными бифенилами (ПХБ) и другими полигалогенированными соединениями, состоящими из двух галогенированных ароматических колец. ПБДЭ классифицируются в соответствии со средним числом атомов брома в молекуле. Опасность для здоровья, связанная с этими химическими веществами, привлекает все более пристальное внимание, и было показано, что они снижают фертильность у людей на уровнях, характерных для домашних хозяйств. Их хлорными аналогами являются полихлорированные дифениловые эфиры (ПХДЭ). Из-за их токсичности и стойкости промышленное производство некоторых ПБДЭ ограничено Стокгольмской конвенцией, соглашением о контроле и постепенном отказе от основных стойких органических загрязнителей (СОЗ).
Химическая структура ПБДЭ Семейство ПБДЭ состоит из 209 возможных веществ, которые называются конгенерами ( PBDE = C 12H(10 − x) BrxO (x = 1, 2,..., 10 = m + n)). Количество изомеров для моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса-, гепта-, окта-, нона-, и простые декабромдифениловые эфиры равны 3, 12, 24, 42, 46, 42, 24, 12, 3 и 1 соответственно. В США ПБДЭ продаются под торговыми названиями DE-60F, DE-61, DE-62 и DE-71, применяемыми к смесям пентаБДЭ, DE-79, применяемым к смесям октаБДЭ, и DE 83R и Saytex 102E, применяемым к декаБДЭ. смеси. Доступные коммерческие продукты PBDE представляют собой не отдельные соединения или даже отдельные конгенеры, а, скорее, смеси конгенеров.
Эти разновидности содержат в среднем 1–4 атома брома на молекулу и считаются более опасными, поскольку они более эффективно биоаккумулируются. ПБДЭ с низким содержанием брома, как известно, влияют на уровни гормона в щитовидной железе. Исследования связывают их с репродуктивными и неврологическими рисками при определенных концентрациях или выше.
Эти виды содержат в среднем 5 или более атомов брома на молекулу.
Коммерческая смесь, названная пентабромдифениловым эфиром, содержит преимущественно пентабромпроизводное (50–62%); однако смесь также содержит тетрабромиды (24–38%) и гексабромиды (4–8%), а также следы трибромидов (0–1%). Аналогичным образом коммерческий октабромдифениловый эфир представляет собой смесь гомологов: гекса-, гепта-, окта-, нона- и декабромидов.
С 1990-х годов возникла обеспокоенность по поводу окружающей среды из-за высокой гидрофобности ПБДЭ и их высокой устойчивости к процессам разложения. Хотя биодеградация не считается основным путем для ПБДЭ, фотолиз и пиролиз могут представлять интерес для исследований трансформации ПБДЭ. Люди подвергаются воздействию низких уровней ПБДЭ при приеме пищи и вдыхании. ПБДЭ биоаккумулируются в крови, грудном молоке и жировых тканях. Персонал, связанный с производством продуктов, содержащих ПБДЭ, подвергается воздействию высоких уровней ПБДЭ. В таких случаях биоаккумуляция вызывает особую озабоченность, особенно для персонала заводов по переработке и ремонту продуктов, содержащих ПБДЭ. Люди также подвергаются воздействию этих химикатов в своей домашней среде из-за того, что они преобладают в обычных предметах домашнего обихода. Исследования, проведенные в Канаде, обнаружили значительные концентрации ПБДЭ в обычных пищевых продуктах, таких как лосось, говяжий фарш, масло и сыр.. ПБДЭ также были обнаружены в высоких концентрациях в домашней пыли, осадке сточных вод и сточных водах очистных сооружений. Повышение уровня ПБДЭ было обнаружено в крови морских млекопитающих, таких как тюленей.
. Также растет беспокойство по поводу того, что ПБДЭ обладают такими же свойствами, как долгожительство в окружающей среде и биоаккумуляцией полихлорированные дибензодиоксины.
Неизвестно, могут ли ПБДЭ вызывать рак у людей, хотя опухоли печени развивались у крыс и мышей, которые на протяжении всей своей жизни употребляли чрезвычайно большое количество декаБДЭ. ПБДЭ с низким содержанием брома еще не тестировались на рак у животных. Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует ПБДЭ как канцероген группы 3 (не классифицируемый по его канцерогенности для людей) на основании недостаточных данных о канцерогенности для людей и неадекватных или ограниченных данных для экспериментальных животных. EPA относит категорию рака к группе D (не классифицируемую по канцерогенности для человека) моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса-, окта- и нонаБДЭ и сообщает «неадекватную информацию» для классификации конкретных конгенеры 2,2 ', 4,4'-тетраБДЭ, 2,2', 4,4 ', 5-пентаБДЭ и 2,2', 4,4 ', 5,5'-гексаБДЭ. Однако EPA присвоило декаБДЭ классификацию «убедительных доказательств канцерогенного потенциала». Министерство здравоохранения и социальных служб не классифицирует ПБДЭ как канцерогены. Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) не имеет данных о классификации рака для ПБДЭ.
ПБДЭ показали, что они оказывают разрушающее действие на гормоны, в частности, на эстроген и гормоны щитовидной железы. Исследование на животных, проведенное в 2009 году Агентством по охране окружающей среды США (EPA), демонстрирует, что дейодирование, активный транспорт, сульфатирование и глюкуронизация могут быть вовлечены в нарушение гомеостаза щитовидной железы после перинатального воздействия ПБДЭ. в критические моменты развития в утробе матери и вскоре после рождения. Было показано, что неблагоприятное воздействие на печеночный механизм нарушения гормонов щитовидной железы во время развития сохраняется и в зрелом возрасте. Агентство по охране окружающей среды отметило, что ПБДЭ особенно токсичны для развивающегося мозга животных. Рецензируемые исследования показали, что даже однократная доза, вводимая мышам во время развития мозга, может вызвать необратимые изменения в поведении, включая гиперактивность.
Шведские ученые впервые сообщили, что вещества, связанные с пентаБДЭ, накапливаются в грудном молоке человека. Исследования Шведского общества охраны природы впервые обнаружили очень высокие уровни более высокобромированных ПБДЭ (БДЭ-209) в яйцах сапсанов. Две формы ПБДЭ, пента- и октаБДЭ, больше не производятся в Соединенных Штатах из-за проблем со здоровьем и безопасностью. На основе комплексной оценки рисков в соответствии с Регламентом 793/93 / EEC о существующих веществах Европейский Союз полностью запретил использование пента- и октаБДЭ с 2004 года. Однако оба химиката все еще встречаются в мебели и изделиях из пеноматериала, изготовленных до этапа out был завершен. Наиболее распространенными ПБДЭ, используемыми в электронике, являются декаБДЭ. ДекаБДЭ запрещен в Европе для такого использования и в некоторых штатах США. Для ПБДЭ EPA установило эталонную дозу в 7 микрограммов на килограмм веса тела, что, как считается, «не вызывает заметных эффектов». Однако Линда Бирнбаум, доктор философии, старший токсиколог, ранее работавший в EPA (ныне в NIEHS), выражает озабоченность: «То, что я вижу, - это еще одно свидетельство, подтверждающее тот факт, что уровни этих химических веществ у детей, по-видимому, быть выше, чем у родителей; я думаю, что это исследование поднимает тревогу ". Предыдущее исследование, проведенное Рабочей группой по окружающей среде в 2003 году, опубликовало результаты испытаний, показывающие, что средний уровень антипиренов в грудном молоке от 20 американских матерей был в 75 раз выше, чем средний уровень, измеренный в Европе.
Возрастающие уровни ПБДЭ в окружающей среде могут быть причиной увеличения числа случаев гипертиреоза у кошек . Исследование, проведенное в 2007 году, показало, что уровни ПБДЭ у кошек в 20-100 раз выше, чем медианные уровни у взрослых в США, хотя оно не имело достаточных оснований для установления связи между гипертиреозом у кошек и уровнями ПБДЭ в сыворотке. Последующие исследования действительно обнаружили такую связь.
Эксперимент, проведенный Океанографическим институтом Вудс-Хоул в 2005 году, показал, что изотопная сигнатура метокси-ПБДЭ обнаружена в кит жир содержал углерод-14, естественный радиоактивный изотоп углерода. Метокси-ПБДЭ производятся некоторыми морскими видами. Если бы метокси-ПБДЭ в ките происходили из искусственных (созданных руками человека) источников, они содержали бы только стабильные изотопы углерода, потому что практически все ПБДЭ, которые производятся искусственно, используют нефть в качестве источника углерода; весь углерод-14 давно бы полностью распался из этого источника. Изотопные сигнатуры самих ПБДЭ не оценивались. Вместо этого углерод-14 может быть в составе метоксигрупп, ферментативно добавленных к искусственным ПБДЭ.
Исследование 2010 года показало, что дети с более высокими концентрациями конгенеров ПБДЭ 47, 99 и 100 в пуповинной пуповинной крови при рождении имели более низкие показатели умственного и физического развития в возрасте от одного года. и шесть. Эффекты развития были особенно очевидны в возрасте четырех лет, когда вербальные и полные показатели IQ были снижены с 5,5 до 8,0 баллов для лиц с самым высоким пренатальным воздействием после поправки на пол, этническую принадлежность, воздействие табачного дыма и IQ матери.
Была проведена оценка увеличения концентрации в окружающей среде и изменения распределения ПБДЭ в отложениях в устье реки Клайд в Шотландии, Великобритания. Анализ шести кернов отложений, каждый на глубине 1 м от Глазго сити до Гринока, показал, что общие концентрации увеличиваются по направлению к поверхности русла реки (0–10 см). Количество ПБДЭ варьировалось от 1 до 2 645 мкг / кг (сухой вес осадка), в среднем 287 мкг / кг (сухой вес осадка). Профили конгенеров ПБДЭ в нижней части ядра показали, что более высокие концентрации были вызваны повышенными уровнями БДЭ-209. В большинстве записей отложений ясно показано изменение с преимущественно БДЭ с более низкой молекулярной массой 47,99, 183, 153 на более низких глубинах до БДЭ-209 у поверхности, изменение структуры групп конгенеров и гомологов, что соответствует ограничениям пента- и коммерческие смеси октаБДЭ в соответствии с законодательством ЕС в 2004–2006 годах.
В августе 2003 года штат Калифорния запретил продажу пента- и октаБДЭ и продуктов, содержащих их, с 1 января 2008 года. ПБДЭ повсеместно встречаются в окружающей среде, и, согласно EPA, воздействие может представлять опасность для здоровья. Согласно Интегрированной системе информации о рисках Агентства по охране окружающей среды США, данные свидетельствуют о том, что ПБДЭ могут обладать токсичностью для печени, щитовидной железы и токсичностью для нервного развития. В июне 2008 года Агентство по охране окружающей среды США установило безопасный уровень ежедневного воздействия в пределах от 0,1 до 7 мкг на кг веса в день для четырех наиболее распространенных конгенеров ПБДЭ. В апреле 2007 года законодательный орган штата Вашингтон принял закон, запрещающий использование ПБДЭ. Департамент охраны окружающей среды штата Мэн обнаружил, что все ПБДЭ должны быть запрещены. В мае 2007 года законодательный орган штата Мэн принял закон о поэтапном отказе от использования декаПБДЭ.
Европейский союз решил запретить использование двух классов антипиренов, в частности, ПБДЭ и полибромированные дифенилы (ПБД) в электрических и электронных устройствах. Этот запрет был закреплен в Директиве RoHS, и был установлен верхний предел в 1 г / кг для суммы ПБД и ПБДЭ. В феврале 2009 года Институт стандартных образцов и измерений выпустил два сертифицированных стандартных образца, чтобы помочь аналитическим лабораториям лучше обнаруживать эти два класса антипиренов. Справочные материалы были изготовлены на заказ, чтобы содержать все соответствующие ПБДЭ и ПБД на уровнях, близких к допустимому пределу.
На международном уровне в мае 2009 года Стороны Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях (СОЗ) приняли решение включить коммерческий пентаБДЭ и коммерческий октаБДЭ в список СОЗ-веществ. Это включение обусловлено свойствами гексаБДЭ и гептаБДЭ, которые являются компонентами коммерческого октаБДЭ, и свойствами тетраБДЭ и пентаБДЭ, которые являются основными компонентами коммерческого пентаБДЭ.
