Dodaj ofertę za darmo

FTALANY - PLASTYFIKATORY DLA PVC

2002-08-04

Oceny ryzyka wskazują, że obecnie stosowane ftalany nie niosą ze sobą istotnego ryzyka ani dla człowieka, ani dla środowiska naturalnego.

Zastosowanie ftalanów
Rodzina ftalanów obejmuje wyższe estry ftalowe rozgałęzionych lub liniowych alkoholi od butanolu do tridekanolu. Najczęściej stosowanym plastyfikatorem (ok. 50% zużycia ftalanów) jest ftalan di-(2-etyloheksylowy), dioktylowy (DEHP, DOP), a także ftalan diizononylowy (DINP), diizodecylowy (DIDP), diizobutylowy (DIBP), di-n-butylowy (DBP) oraz benzobutylowy (BBP).

Ftalany stosuje się do plastyfikacji poli(chlorku winylu) PVC oraz poli(chlorku winylidenu), poli(octanu winylu) i innych polimerów. Oprócz ftalanów, do plastyfikacji PVC stosowane są takie związki, jak alifatyczne diestry, związki epoksydowe, fosforany, poliestry i inne. Jednak najwięcej używa się ftalanów, a ich możliwy wpływ na zdrowie ludzkie i środowisko wciąż skupia uwagę.

Wpływ ftalanów na organizmy żywe
Wpływ ftalanów na rośliny jest pomijalny. Organizmy wodne akumulują ftalany, ale są także zdolne szybko je metabolizować bez widocznych szkodliwych skutków. Stwierdzono, że działanie DEHP w stężeniu 50 µg/l przez 28 dni pozostaje bez wpływu na organizm mięczaków [1]. DIHP, DEHP, DINP, DIDP, 911P oraz 810P nie wywierają chronicznego wpływu na rozmnażanie i przetrwanie rozwielitki przy stężeniu do 1000 µg/l [2]. W stabilnych układach woda-DEHP-środek powierzchniowo czynny, DEHP nie wytrąca się na rozwielitkach i nie ma wpływu na ich przeżycie (badano stężenia do 14 000 µg DEHP/l) [3].

Ftalany nie wykazują ostrej toksyczności w stosunku do ryb przy stężeniach zbliżonych do ich rozpuszczalności w wodzie [4,5]. Ftalany nie wykazują też chronicznej toksyczności w stosunku do ryb. Wpływ na wzrost obserwuje się przy bardzo wysokich stężeniach (>500 µg/l) [5,6].

Badano wpływ DEHP i DIDP na przetrwanie, rozwój i wykluwanie się komara Chironomus riparius, którego larwy żyją w osadzie dennym i po 4 stadiach larwalnych przepoczwarzają się i unoszą na powierzchnię, gdzie wykluwa się dorosły owad. Stwierdzono, że stężenia ftalanów w osadzie na poziomie 100, 1000 oraz 10 tys. mg/kg suchej masy w ciągu 28 dni, tj. znacznie większe od faktycznych stężeń ftalanów, nie mają wpływu na rozwój komara Chironomus riparius [7,8]. Przy czym stężenie 10 tys. mg/kg suchej masy, nie wywołujące widocznego wpływu, jest o wiele wyższe od stężeń ftalanów nawet w miejscach zrzutu ścieków przemysłowych [9].

W praktyce, ftalany obecne w powietrzu, wodzie i glebie ulegają szybkiej degradacji fotochemicznej i biologicznej [10]. Biodegradują się zarówno tlenowo, jak i beztlenowo, choć ten drugi proces jest bardzo powolny. Wyniki wielu badań potwierdzają, że ftalany w glebie oraz glebie nawożonej szlamami z oczyszczalni ulegają szybkiej degradacji [11–15]. W ziemi zawierającej DEHP w stężeniu 500 mg/kg, w ciągu 20 dni degradacja DEHP zachodzi w 75%, zaś w ponad 90% w ciągu 30 dni [13].

Ftalany a zdrowie człowieka
Z plastyfikowanego PVC wykonuje się wiele wyrobów, z którymi stykamy się codziennie. Są to izolacje kablowe, wykładziny podłogowe i wnętrz samochodów, syntetyczna skóra, niektóre rodzaje spodów obuwniczych i obuwia, tapety, folie meblowe, dekoracyjne, opakowaniowe, ogrodnicze, hydroizolacyjne, budowlane, a także opakowania dla środków spożywczych, w tym dla olejów jadalnych i nabiału, opakowania leków oraz wiele wyrobów jednorazowego użytku dla medycyny.

Wszystkie wyroby jednorazowego użytku dla medycyny muszą spełniać bardzo rygorystyczne wymagania. Materiały pozostające w kontakcie z tkankami, w tym z krwią, powinny wykazywać pewne specjalne cechy. Należą do nich m.in. nietoksyczność, brak działań ubocznych i szkodliwych reakcji na granicy kontaktu biomateriał/tkanka, brak działania gorączkotwórczego, wywołującego krzepliwość krwi, alergizującego, hemolitycznego i uszkadzającego elementy krwi. Ewentualna wymywalność substancji małocząsteczkowych przez płyny ustrojowe musi być minimalna.

Farmakopea Europejska (European Pharmacopoeia Monographs) dopuszcza stosowanie ftalanu di-(2-etyloheksylowego) (DEHP) do wyrobów medycznych, także pojemników na krew oraz elementów urządzeń do transfuzji krwi i jej składników. Regulują to rozdziały 3.1.1 (Materials based on plasticized polyvinyl chloride for containers for human blood and blood components and for containers for aqueous solutions for intravenous infusion) i 3.1.2 (Materials based on plasticized polyvinyl chloride for tubing used in sets for the transfusion of blood and blood components). Podobnie dopuszcza obecność DEHP w wyrobach dla medycyny Farmakopea Amerykańska (United States Pharmacopoeia XXIII).

Wykonano wiele badań nad wpływem urządzeń medycznych plastyfikowanych ftalanem di-(2-etyloheksylowym) (DEHP) na organizm człowieka. Na podstawie analizy 5–7 miliardów (tak !) tzw. osobo-dni pacjentów poddanych działaniu krótkoterminowemu oraz 1–2 miliardów osobo-dni pacjentów poddanych długoterminowemu działaniu urządzeń zawierających DEHP stwierdzono, że "nie wykluczając ekspozycji człowieka na ftalany, ich możliwa krótkoterminowa szkodliwość jest skrajnie mała, a bardzo korzystne jest, że nie drażnią skóry i śluzówek". Stwierdzono także, że DEHP stabilizuje błonę komórkową krwinek, zwiększając ich przeżywalność, a przez to czas przechowywania krwi [16]. Dzięki DEHP, krew można przechowywać w pojemniku z miękkiego PVC kilkakrotnie dłużej niż w wysterylizowanym szkle, czyli kilka tygodni zamiast jednego. Jest to bardzo znaczące dla banków krwi.

W kręgach "zielonych" modna była teoria oddziaływania ftalanów na gruczoły wydzielania wewnętrznego, co miałoby się wiązać z obniżeniem płodności. W Europie i USA badaniami objęto ponad 80 chemikaliów wytwarzanych syntetycznie oraz wiele substancji naturalnych występujących w roślinach z grupy tzw. fitoestrogenów. Wyniki tych badań, uwzględniające testy in-vitro i in-vivo wykazują, że nie ma powodu, aby podejrzewać ftalany o efekt estrogenowy u ludzi [17–19].

Z PVC plastyfikowanego za pomocą DEHP wytwarza się i stosuje m.in. pojemniki do pobierania i konserwacji krwi, a także jej preparatów, pojemniki na sterylne płyny infuzyjne, dożylne, odżywcze, irygacyjne, do ciągłej dializy, zestawy do transfuzji i infuzji, boczniki (bajpasy) dla serca i płuc, elastyczne dreny i inne wyroby profilowane jako elementy do pozaustrojowego krążenia krwi w hemodializie, plazmoforezie i oksygenatorach krwi. Produkuje się także wenflony, cewniki, rurki tracheotomijne oraz do dializy i monitoringu ciśnienia, do stałego podawania leków przez pompy infuzyjne. Inne produkty to np. rękawice do badań i chirurgiczne, maski inhalacyjne, nadmuchiwane szyny i łubki, namioty tlenowe, pokrycia materaców i wykładziny podłogowe łączone bez szwu dla sal operacyjnych. Wszystkie te wyroby mają swój udział w ratowaniu ludzkiego zdrowia, a czasem i życia.
- Ftalany są szeroko rozpowszechnione w całym środowisku, a ich poziomy są niskie ze względu na relatywnie szybką ich foto- i biodegradację, obniżają się też ze względu na czystszą produkcję, tj. mniejszy zrzut odpadów z przemysłu.
- Organizmy wodne akumulują ftalany, ale są zdolne metabolizować je bez widocznych szkodliwych skutków.
- Stosowane obecnie plastyfikatory dla PVC nie stanowią zagrożenia dla zdrowia ludzkiego. Ftalan di-(2-etyloheksylowy), DEHP, korzystnie stabilizuje błonę komórkową krwinek, co umożliwia znaczące wydłużenie czasu przechowywania krwi i jej preparatów. Nie potwierdzono estrogenowego działania ftalanów na organizm ludzki.

Maria Obłój-Muzaj
Instytut Chemii Przemysłowej w Warszawie

Literatura
1. Brown D., Thompson R.S., Chemosphere 1982, 11, 4, 427.
2. ECPI: Phthalates: Chronic toxicity to Daphnia magna, Zeneca Brixham Environ. Laboratory, Report No BL5213/B and BL5607/B, 1994 - 1996.
3. Hulls AG, Determination of the effects of Vestinol AH (DEHP) on the survival and reproduction of Daphnia magna, Final Report No DL-160, 1995.
4. Adams W.J., Biddinger G.R., Robillard K.A., Gorsuch J.W., Env. Toxicol and Chemistry 1995, 14, 9, 1569.
5. Rhodes J.E., Adams W.J., Biddinger G.R., Robillard K.A., Gorsuch J.W., Env. Toxicol and Chemistry 1995, 14, 11, 1967.
6. DeFoe D.L., Holcombe G.W., Hammermeister D.E., Biesinger K.E., Env. Toxicol and Chemistry 1990, 9, 623.
7. ECPI, Di-2-ethylhexyl Phthalate and Diisodecyl Phthalate: Effect on the Emergence of the midge, Chironomus Riparius,Zeneca Brixham Environ. Laboratory, Report No BL 5323/B, 1995.
8. Cadogan D. F. Phthalates: Their Effect on Man and the Environment in perspective, conference proceedings of „PVC’96 – New Perspectives”, Brighton, UK, 23-25 April 1996, 63.
9. Parkman H., Remberger M., Phthalates in Swedish Sediments, The Swedish Envir. Res. Inst. (IVL), Report No 1167, Stockholm, 1995.
10. Environmental Health Criteria 131, Diethylhexyl Phthalate, World Health Organization, Geneva, 1992.
11. Schmitzer J. L., Scheunert I., Korte F., J. Agr. Food Chem., 1988, 36, 210.
12. Saeger V.W. and Tucker E.S., Appl. Environ. Microbiol. 1976, 31, 29.
13. Shanker R., Ramakrishna C. and Seth P. K., Environ. Poll. 1985, 39, 1.
14. Fairbanks B. C., O’Connor G. A. and Smith S. E., J. Environ. Qual. 1985, 14 (4), 479.
15. Herring R. and Bering C. L., Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1988, 40, 626.
16. Labow R. S. I in., The Effect of the Plasticizer di-(2-ethylhexyl)phthalate on red cell deformability w Blood 1987, 70, 319– –323.
17. Meek M. D., Clemons J., Wu Z. F., Zacharewski T. R. Assessment of the alleged oestrogen receptor-mediated activity of phthalate esters, 17 Annual SETAC Meeting, Waszyngton, USA, 18–21.11.1996.
18. Meek M. D., Clemons J., Wu Z. F., Zacharewski T. R. Examination of the alleged in-vitro and in-vivo oestrogenic activities of eight commercial phthalate esters, SETAC Europe’s Meeting, Amsterdam, Holandia, 6–10.04.1997.
19. Zeneca Central Toxicology Laboratory, Uterotrophic assays in immature rats, Report Numbers CTL/R/1278-1281, 1996.


Dodaj komentarz