Бензилбутилфталат

редактировать
Бензилбутилфталат
Бензилбутилфталат.png
Молекула бензилбутилфталата
Имена
Предпочтительное название IUPAC Бензилбутилбензол-1,2-дикарбоксилат
Другие названия Бензилбутилфталат; н-бутилбензилфталат; BBP
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChEMBL
  • ChEMBL1450327
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.001.475 Редактировать на Викиданные
Номер EC
  • 201-622-7
KEGG
PubChem CID
номер RTECS
  • TH9990000
UNII
номер ООН 3082
CompTox Dashboard (EPA )
ИнХИ
SMILES
Свойства
Химическая формула C19H20O4
Молярная масса 312,365 г · моль
Плотность 1,119 г см
Точка плавления -35 ° C (-31 ° F; 238 K)
Точка кипения 370 ° C (698 ° F; 643 K)
Опасности
GHS pict граммы GHS08 : Опасно для здоровья GHS09: Экологическая опасность
Сигнальное слово GHS Опасно
Краткая характеристика опасности GHS H360, H400, H410
Меры предосторожности GHS P201, P202, P273, P281, P308 + 313, P391, P405, P501
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (что такое ?)
Ссылки в ink

Бензилбутилфталат (BBP ) - это фталат, сложный эфир фталевая кислота, бензиловый спирт и н-бутанол. BBP представляет собой прозрачную жидкость с химической формулой C 19H20O4. В основном он использовался как пластификатор для ПВХ. Он считается токсичным веществом..

BBP обычно использовался в качестве пластификатора для винил пен, которые часто используются в качестве напольной плитки. Другие области применения: дорожные конусы, пищевые конвейерные ленты и искусственная кожа.

BBP классифицируется как токсичный Европейским химическим бюро (ECB) и, следовательно, его использование в Европе быстро сократилось.

В 2008 г. четыре продавца BBP были наложены санкциями Бельгийского совета по конкуренции за участие в картеле.

Содержание
  • 1 Структура и реакционная способность
  • 2 Синтез
  • 3 Метаболизм
  • 4 Способ действия
  • 5 Воздействие
  • 6 Токсичность и побочные эффекты
    • 6.1 Профессиональные риски
    • 6.2 Дети
    • 6.3 Тератогенность и репродуктивные эффекты
    • 6.4 Другие исследования токсичности на животных
  • 7 Окружающая среда токсикология
  • 8 Разложение
  • 9 Законодательные меры
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки
Структура и реакционная способность

BBP представляет собой сложный диэфир. Поскольку BBP содержит две сложноэфирные связи, он может реагировать различными химическими путями. Оба карбонильных С-атома слабо электрофильны и поэтому являются мишенями для атак сильных нуклеофильных соединений. Помимо карбонильного C-атома-мишени, он содержит связь C-H, тогда как H-атом является слабокислым, что делает его восприимчивым к депротонированию сильным основанием. BBP гидролизуется в кислых или основных условиях. гидролиз в кислых условиях представляет собой реверсию этерификации Фишера-Шпейера, тогда как гидролиз в щелочных условиях осуществляется путем омыления. Поскольку BBP содержит две сложноэфирные связи, проведение хемоселективной реакции затруднено.

В основных условиях BBP может подвергаться омылению. Число омыления BBP составляет 360 мг КОН / г. Количество карбоксильных функциональных групп на молекулу относительно велико (2 карбоксильные функциональные группы с молекулярной массой 312,36). Это делает соединение относительно неомыляемым.

Синтез

Концентрированная серная кислота дегидратирует н-бутиловый спирт с выходом 1-бутен, который реагирует с фталевым ангидридом с образованием н-бутилфталата. Фталевый ангидрид действительно реагирует напрямую с 1-бутанолом с образованием того же промежуточного продукта, но дальнейшая реакция с образованием дибутилфталата действительно происходит в значительной степени. Проведение процедуры с использованием 1-бутена позволяет избежать этой побочной реакции. Монобутилфталат выделяют, а затем добавляют к смеси бензилбромида в ацетоне в присутствии карбоната калия (для поддержания высокого pH для облегчения >реакция замещения, необходимая для образования второй сложноэфирной связи), из которой затем можно выделить BBP.

Метаболизм

BBP может абсорбироваться организмом человека разными способами. Прежде всего, он может проникать через кожу, что означает, что соединение абсорбируется кожей. Исследования на крысах показывают, что 27% поглощения BBP происходит через этот путь. Во время этого процесса структура сложного диэфира фталата определяет степень всасывания через кожу.

BBP также можно принимать перорально. Количество соединения, которое абсорбируется организмом, зависит от введенной дозы. Поглощение кажется ограниченным при высоких дозах, а это означает, что небольшие количества усваиваются легче, чем большие. Наконец, BBP можно вдохнуть. В этом случае BBP всасывается через легкие.

BBP биотрансформируется в организме человека множеством способов. Кишечник эстеразы метаболизируют BBP до метаболитов сложного моноэфира. В основном это монобутил и монобензилфталат (MBzP) плюс небольшие количества моно-н-бутилфталата. Отношение монобутила к монобензилфталату составляет 5: 3. Эти метаболиты могут абсорбироваться и выводиться напрямую или вступать в реакцию фазы II. В последнем они конъюгированы с глюкуроновой кислотой и затем выводятся в виде глюкуроната. Исследования на крысах показали, что 70% BBP не конъюгировано, а 30% конъюгировано. При высоких концентрациях BBP конъюгируется относительно меньше метаболитов. Это указывает на то, что путь конъюгации (глюкуронизация) насыщается при больших количествах введенного BBP. Метаболиты BBP выводятся быстро, 90% из них покидает организм в течение 24 часов. Как следствие, период полураспада BBP в крови довольно низкий и составляет всего 10 минут. Однако метаболиты сложных моноэфиров BBP (такие как монофталат) имеют более длительный период полураспада, составляющий 6 часов.

BBP метаболизируется в организме достаточно эффективно. В то время как основная часть BBP выводится в виде метаболита монобензилфталата, незначительный фрагмент BBP выводится в форме монобутилфталата. BBP редко обнаруживается в желчи в исходной форме. Тем не менее, здесь можно найти метаболиты, такие как монобутилглюкуронид и монобензилфталатглюкуронид, а также следовые количества свободных моноэфиров.

Способ действия

Относительно мало известно о способах действия BBP. Однако экспериментальные исследования действительно указывают на ряд механизмов. Одно из явлений заключается в том, что BBP связывается с рецептором эстрогена крыс. Эксперименты in vitro действительно показывают слабый потенциал BBP влиять на эстроген-опосредованную экспрессию генов. Это потому, что фталаты, такие как BBP, имитируют эстрогены. С другой стороны, метаболиты BBP слабо реагируют с рецептором эстрогена. Не так много известно о том, работает ли этот механизм in vivo и как.

Кроме того, BBP связывается с внутриклеточными стероидными рецепторами и тем самым вызывает геномные эффекты. BBP также мешает рецепторам ионных каналов, которые вызывают негеномные эффекты. Основным механизмом является то, что BBP блокирует передачу сигналов кальция, которая связана с рецепторами P2X. Передача сигналов кальция, опосредованная P2X, в конечном итоге влияет на пролиферацию клеток и ремоделирование костей. Таким образом, во время фаз развития костного ремоделирования высокое воздействие BBP в окружающей среде может представлять проблему.

Воздействие

Воздействие BBP на население в целом было оценено несколькими авторитетными источниками. Один из авторитетных источников, Международная программа химической безопасности (IPCS), пришел к выводу, что воздействие BBP в основном вызвано приемом пищи. BBP, как и многие другие фталаты, используется для увеличения гибкости пластмасс. Однако фталаты не связываются с пластиком, а это означает, что они могут легко выбрасываться в окружающую среду. Оттуда он может поступать в пищу при выращивании сельскохозяйственных культур. В качестве альтернативы BBP может попадать в пищу через упаковочные материалы для пищевых продуктов. Более того, дети могут подвергнуться воздействию ББП, когда они заглатывают игрушки. В период с 1980-х по 2000-е годы властями были проведены различные исследования для оценки общего воздействия BBP на население в разных странах с разными результатами. Воздействие на взрослых оценивается в 2 мкг / кг массы тела в день в США. Воздействие BBP на детей, вероятно, будет выше из-за различий в потреблении пищи. Тем не менее, эти оценки следует интерпретировать с осторожностью, поскольку они основаны на разных типах продуктов питания, в расчетах использовались разные предположения, уровни BBP в продуктах питания различаются в разных странах, а уровни BBP в продуктах питания меняются с течением времени. Наряду с общим воздействием существует также воздействие BBP, связанное с профессией. Это может произойти при вдыхании паров или при контакте с кожей. По оценкам, это составляет 286 мкг / кг массы тела в день. Однако в целом считается, что профессиональное облучение ниже этого. УННВВ BBP, как было экспериментально установлено, составляет 50 мг / кг массы тела / день, а соответствующий запас безопасности составляет около 50 мг / кг. 4800 и более. Таким образом, согласно текущим оценкам, BBP не представляет очень высокого риска в условиях общего или профессионального воздействия.

Токсичность и побочные эффекты

При тестировании пластыря с участием 200 добровольцев не было обнаружено первичных реакций раздражения или сенсибилизации. Однако, если BBP попадает в организм, он может оказывать токсическое действие. Его LD50 для крыс составляет от 2 до 20 г / кг массы тела.

Профессиональные риски

Рабочие в промышленности по переработке ПВХ подвергаются более высоким уровням BBP, чем население в целом, и таким образом, повышается риск негативных последствий для здоровья. У рабочих не наблюдалось воздействия на дыхательную или периферическую нервную систему. Хотя в их моче были обнаружены несколько более высокие уровни метаболитов BBP. Однако длительное профессиональное воздействие BBP значительно увеличивает риск множественной миеломы.

Дети

Дети, возможно, подвергаются более высоким уровням BBP, чем взрослые. Поскольку дети составляют уязвимую группу для химического воздействия, были проведены исследования для оценки эффектов воздействия BBP. Полы из ПВХ связаны со значительным увеличением риска бронхиальной обструкции в первые два года жизни и с развитием задержки речи у детей дошкольного возраста. BBP также был положительно связан с воспалением дыхательных путей у детей, живущих в городских районах. Более того, есть данные, свидетельствующие о том, что пренатальное воздействие BBP, исходящего из домашней пыли, влияет на риск детской экземы. Точный механизм того, как фталаты и их метаболиты достигают плода, остается неясным. Однако, поскольку эти химические вещества, кажется, могут достигать плода, считается, что они влияют на здоровье и развитие плода. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить влияние пренатального воздействия на развитие плода.

Тератогенность и репродуктивные эффекты

Было проведено всего несколько исследований репродуктивного воздействия BBP на людей, но результаты неубедительны. Согласно NTP-CERHR неблагоприятные репродуктивные эффекты для мужчин, подвергшихся воздействию, незначительны. Тем не менее, одно исследование обнаружило связь между изменением качества спермы и воздействием монобутилфталата, основного метаболита BBP. Исследования тератогенного воздействия BBP на человека не проводились. Однако на животных было проведено множество исследований. Пренатальное воздействие высоких уровней BBP у крыс может привести к снижению массы тела плода, увеличению числа пороков развития плода, постимплантационной потере и даже гибели эмбриона. Точные тератогенные эффекты, наблюдаемые у плодов крыс, по-видимому, связаны с периодом воздействия в процессе развития. Воздействие BBP в первой половине беременности приводит к эмбриональной гибели, тогда как воздействие во второй половине - тератогенным.

В исследовании, проведенном на двух поколениях, у потомства мужского пола были обнаружены макроскопические и микроскопические изменения в яичках, снижение уровня тестостерона в сыворотке. концентрации в дополнение к снижению выработки спермы. Кроме того, наблюдалось снижение веса семенных пузырьков. Эти результаты указывают на явное негативное влияние на фертильность.

Другие исследования токсичности на животных

На животных были проведены многочисленные исследования для выяснения побочных эффектов воздействия BBP. Длительное воздействие BBP на крыс приводит к снижению массы тела, увеличению массы печени и почек и канцерогенности. У самцов крыс частота опухолей поджелудочной железы увеличилась, а у крыс-самок увеличилась заболеваемость опухолями как поджелудочной железы, так и мочевого пузыря. Хотя BBP был связан с канцерогенностью, исследования показывают, что BBP не является генотоксичным.

Экологическая токсикология

BBP, как и другие эфиры фталевой кислоты с низким молекулярным весом, токсичен для водных организмов. Сюда входят одноклеточные пресноводные зеленые водоросли, такие как Selenastrum capricornutum. BBP также оказался токсичным для пресноводных беспозвоночных, таких как D. magna. Для этих организмов токсический эффект коррелирует с растворимостью фталата в воде, которая относительно высока для BBP по сравнению с фталатами с высоким молекулярным весом. BBP значительно влияет на морских беспозвоночных. Эксперименты с креветками-мизидами показывают, что BBP очень токсичен для этих организмов. Было показано, что среди видов рыб пресноводные синие жабры токсично подвержены BBP. Кроме того, для морской рыбы Parophrys vetulus наблюдался быстрый летальный эффект.

Разложение

Если принять во внимание разложение BBP, следует помнить о том, что он содержит два сложноэфирные функциональные группы. Это дает организмам возможность управлять биотрансформациями. Сложноэфирные группы придают BBP гидрофильные свойства и поэтому довольно легко гидролизуются. В результате исследования, проведенного в 1997 году, было обнаружено, что биотрансформации играют очень важную роль в дегенерации BBP. Кроме того, растворимость в воде играет важную роль в эффективности биотрансформации в окружающей среде. Бутильная группа придает BBP немного более гидрофобные свойства, по сравнению с другими пластификаторами, она относительно хорошо растворяется. Чем длиннее алкильная цепь, тем меньше растворяется и хуже вырождается.

Законодательные меры

BBP был внесен в список токсикантов, влияющих на развитие, в соответствии с Постановлением 65 штата Калифорния 2 декабря 2005 г. Калифорнийское Управление по оценке рисков для здоровья окружающей среды (OEHHA) 1 июля 2013 г. утвердило Максимально допустимый уровень дозы 1200 мкг в день для BBP. Канадские власти ограничили использование фталатов, в том числе BBP, в мягких виниловых детских игрушках и предметах ухода за детьми.

Согласно Директиве Совета ЕС 67/548 / EEC1, BBP классифицируется как репродуктивный токсикант и поэтому ограничен в использовании. Ограничение распространяется на размещение на рынке и использование в любых игрушках и товарах для ухода за детьми. Эти ограничения действуют с 16 января 2017 года. Из-за классификации и маркировки BBP компании перешли на использование альтернатив. Ограничения не ограничиваются игрушками. С 22 ноября 2006 г. косметические продукты, содержащие BBP, не должны поставляться потребителям в ЕС.

Ссылки
  1. ^William M. Haynes (2016). Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. п. 3-44. ISBN 978-1-4987-5429-3.
  2. ^Пресс-релиз Совета 04 04 08 Архивировано 1 октября 2011 г. на Wayback Machine
  3. ^http://economie.fgov.be/organization_market/competition/press_releases/press_release_04042008_en.pdf
  4. ^https://web.archive.org/web/20070928012647/http://www.experts4additives.com/pma /downloads/englisch/Unimoll_BB_e.pdf
  5. ^Ченг, Кур-Та; Раджасекхар, Додда; Хуанг, Шэн-Дун; Сюй, Фэн-Линь; Суббараджу, Готтумуккала (2003). «Измененная структура спатозоата, метаболита Spatoglossum variabile» (PDF). Индийский химический журнал, раздел B. 42(5): 1190–1192.
  6. ^Элсиси А. и др. (1989). Кожная абсорбция диэфиров фталата у крыс. Fundam Appl Toxicol. 12 (1), 70-7
  7. ^ Эйгенберг Д.А. Bozigian H.P. Картер Д. Сайпс И.Г. Распределение экскреция и метаболизм бутилбензилфталата у крыс (1986). J. Toxicol. Environ. Здоровье. 17, 445–456
  8. ^https://www.cdc.gov/exposurereport/pdf/fourthreport.pdf
  9. ^Mikuriya, H Ikemoto, I Tanaka, A. (1988) Метаболиты в моче, способствующие индуцированному повреждению яичек. бутилбензилфталатом. Jikeikai Medical Journal. 35. 403-409.
  10. ^ DHHS / NTP-CERHR (2003). Монография по потенциальному влиянию бутилбензилфталата (BBP) на репродуктивную функцию человека и развитие. Публикация NIH № 03-4487. Это показывает, что большая часть BBP быстро метаболизируется до компонентов сложного моноэфира и затем выводится из организма
  11. ^Zacharewski, T. (1998). Исследование эстрогенной активности in vitro и in vivo восьми коммерческих эфиров фталевой кислоты. Toxicol Sci. 46 (2), 282-93
  12. ^Picard, K. et al. (2001). Эстрогенная активность и метаболизм N-бутилбензилфталата in vitro: идентификация активных молекул. Токсикология и прикладная фармакология 172 (2), 108-118
  13. ^Лю П. и Чен К. (2010). Бутилбензилфталат подавляет индуцированную АТФ пролиферацию клеток HOS клеток остеосаркомы человека. Toxicol. Appl. Pharmacol. 244 (3), 308-14
  14. ^Кавлок, Р., Бокельхайде, К., Чапин, Р., Каннингем, М., Фаустман, Э., Фостер, П.,… Захаровски, Т. (2002). Центр NTP по оценке рисков для репродукции человека: отчет группы экспертов по фталатам о токсичности бутилбензилфталата для репродуктивной системы и развития ଝ (том 16)
  15. ^ NTP - CERHR. (2003). Монография NTP-CERHR по потенциальному влиянию бутилбензилфталата (BBP) на репродуктивную функцию человека и развитие
  16. ^https://echa.europa.eu/documents/10162/13641/bbp_echa_review_report_2010_6_en.pdf/4bf571c1-e16908c4f b98e2de08916
  17. ^Мик, М. (1999). БУТИЛБЕНЗИЛФТАЛАТ. [электронная книга] Штутгарт: Программа ООН по окружающей среде, Международная организация труда и Всемирная организация здравоохранения, стр.9. Доступно по адресу: http://www.who.int/ipcs/publications/cicad/en/cicad17.pdf
  18. ^Nielsen, Aekesson, Skerfving, 1985
  19. ^Борнехаг, Карл-Густав; Линд, Кристиан; Райхенберг, Авраам; Викстрём, Сверре; Халлербек, Мария Уненге; Эванс, Сара Ф.; Сатьянараяна, Шила; Барретт, Эмили С.; Нгуен, Руби Х. Н. (2018). «Связь пренатального воздействия фталатов с развитием речи в раннем детстве». JAMA Pediatrics. 172 (12): 1169–1176. doi : 10.1001 / jamapediatrics.2018.3115. PMC 6583016. PMID 30383084.
  20. ^ Just, A.C., Whyatt, R.M., Perzanowski, M.S., Calafat, A.M., Perera, F.P. (2012) Пренатальное воздействие бутилбензилфталата и ранняя экзема в городской когорте. Перспективы гигиены окружающей среды, 120 (10), 1475–1480.
  21. ^Виттассек, Матиас; Ангерер, Юрген; Колосса-Геринг, Марике; Шефер, Себастьян Даниэль; Клокенбуш, Вальтер; Доблер, Лоренц; Гюнзель, Андреас К.; Мюллер, Антье; Визмюллер, Герхард Андреас (2009). «Воздействие фталатов на плод - экспериментальное исследование». Международный журнал гигиены и гигиены окружающей среды. 212 (5): 492–498. doi : 10.1016 / j.ijheh.2009.04.001. PMID 19423389.
  22. ^Hauser, Russ; Микер, Джон Д; Долг, Сьюзен; Silva, Manori J; Калафат, Антония М (2006). «Изменение качества спермы в зависимости от концентрации моноэфира фталата и окислительных метаболитов в моче». Эпидемиология. 17 (6): 682–691. doi : 10.1097 / 01.ede.0000235996.89953.d7. PMID 17003688. S2CID 13179021.
  23. ^ ВОЗ IARC. (1999). Получено с http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol73/mono73.pdf
  24. ^Martín, C; Касадо, я; Перес-Мигельсанц, Дж; Лопес, Y; Мальдонадо, Э; Маэстро, C; Парадас, я; Мартинес-Санс, Э; Гонсалес, я; Мартинес-Альварес, К. (2008). «Влияние бутилбензилфталата на раннюю постнатальную смертность у крыс». Механизмы и методы токсикологии. 18 (9): 759–762. doi : 10.1080 / 15376510802399065. PMID 20020936. S2CID 31384950.
  25. ^ Эма, Макото; Итами, Такафуми; Кавасаки, Хироносин (1992). «Эмбриолетальность и тератогенность бутилбензилфталата у крыс». Журнал прикладной токсикологии. 12 (3): 179–183. doi : 10.1002 / jat.2550120305. PMID 1629513.
  26. ^ Нагао, Тецудзи; Охта, Ре; Марумо, Хидеки; Синдо, Томоко; Ёсимура, Синсукэ; Оно, Хироши (2000). «Эффект бутилбензилфталата у крыс Sprague-Dawley после введения через желудочный зонд: репродуктивное исследование двух поколений». Репродуктивная токсикология. 14 (6): 513–532. DOI : 10.1016 / S0890-6238 (00) 00105-2. PMID 11099877.
  27. ^NTP. (1997). Влияние диетических ограничений на исследования токсикологии и канцерогенеза у крыс F344 / N и мышей B6C3F1. Получено с https://ntp.niehs.nih.gov/go/tr460abs
  28. ^Staples et al. 1997. Водная токсичность восемнадцати фталатных эфиров. Экологическая токсикология и химия 16 (5), 875-89
  29. ^Staples, Charles A; Петерсон, Деннис Р.; Паркертон, Томас Ф; Адамс, Уильям Дж (1997). «Экологическая судьба эфиров фталевой кислоты: обзор литературы». Chemosphere. 35 (4): 667–749. Bibcode : 1997Chmsp..35..667S. doi : 10.1016 / S0045-6535 (97) 00195-1.
  30. ^«Архивная копия». Архивировано с оригинального 03.07.2013. Проверено 3 июля 2013 г. CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка )
  31. ^«Архивная копия». Архивировано с оригинала 2 апреля 2015 г. Проверено 3 июля 2013 г. CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка )
  32. ^Canada Gazette - Phthalates Rules Архивировано 25 ноября 2010 г. на Wayback Machine
  33. ^ОЦЕНКА НОВЫХ НАУЧНЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ ОТНОСИТЕЛЬНО ОГРАНИЧЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ПРИЛОЖЕНИИ XVII К РЕГУЛИРОВАНИЮ (ЕС). [Электронная книга] Европейское химическое агентство, стр. 2–12. Доступно по адресу: https: //echa.europa. eu / documents / 10162/13641 / bbp_echa_review_report_2010_6_en.pdf / 4bf571c1-e168-4f10-a90c-b98e2de08916 [Дата обращения 18 марта 2018 г.]
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-12 12:36:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте