Имена | |||
---|---|---|---|
Предпочтительное название ИЮПАК Бис(2-этилгексил)бензол-1,2-дикарбоксилат | |||
Другие имена Бис(2-этилгексил)фталат Ди-второктилфталат [1] (архаичный) ДЭГФ Изооктилфталат, ди- [2] | |||
Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) |
| ||
ЧЭБИ | |||
ChEMBL | |||
ChemSpider | |||
Информационная карта ECHA | 100.003.829 | ||
Номер ЕС |
| ||
КЕГГ | |||
CID PubChem |
| ||
Номер RTECS |
| ||
УНИИ | |||
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
| ||
| |||
Характеристики | |||
С24Н38О4 | |||
Молярная масса | 390,564 г·моль −1 | ||
Появление | Бесцветная маслянистая жидкость [3] | ||
Плотность | 0,99 г/мл (20°C) [3] | ||
Температура плавления | −50 °C (−58 °F; 223 К) | ||
Точка кипения | 385 °C (725 °F; 658 К) | ||
0,00003% (23,8 °С) [3] | |||
Давление пара | < 0,01 мм рт. ст. (20 °C) [3] | ||
Показатель преломления ( nD ) | 1,4870 [4] | ||
Опасности | |||
Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH): | |||
Основные опасности | Раздражающее, тератогенное | ||
Маркировка СГС : [6] | |||
Опасность | |||
H360FD | |||
П201 , П202 , П280 , П308+П313 , П405 , П501 | |||
NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
точка возгорания | 216 °C; 420 °F; 489 K (открытый тигель) [3] | ||
Пределы взрывоопасности | 0,3%-? [3] | ||
Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |||
LD 50 ( средняя доза ) | 34 000 мг/кг (перорально, кролик) 26 000 мг/кг (перорально, морская свинка) 30 600 мг/кг (перорально, крыса) 30 000 мг/кг (перорально, мышь) [5] | ||
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
PEL (допустимый) | Средневзвешенная по времени концентрация 5 мг/м 3 [3] | ||
РЕЛ (рекомендуется) | Ca TWA 5 мг/м 3 ST 10 мг/м 3 [3] | ||
IDLH (Непосредственная опасность) | Ca [5000 мг/м 3 ] [3] | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Бис ( 2 -этилгексил)фталат ( ди-2-этилгексилфталат , диэтилгексилфталат , диизооктилфталат , ДЭГФ ; неправильно — диоктилфталат , ДИОП ) — органическое соединение с формулой C6H4 ( CO2C8H17 ) 2 . ДЭГФ — наиболее распространённый представитель класса фталатов , которые используются в качестве пластификаторов . Это диэфир фталевой кислоты и разветвлённого 2 -этилгексанола . Эта бесцветная вязкая жидкость растворима в масле , но не в воде.
Ди(2-этилгексил)фталат производится в коммерческих целях путем реакции избытка 2-этилгексанола с фталевым ангидридом в присутствии кислотного катализатора, такого как серная кислота или пара -толуолсульфоновая кислота . Впервые он был произведен в коммерческих количествах в Японии около 1933 года и в Соединенных Штатах в 1939 году. [7]
DEHP имеет два стереоцентра, [8] расположенных на атомах углерода, несущих этильные группы. В результате он имеет три различных стереоизомера, [8] состоящие из формы ( R , R ), формы ( S , S ) ( диастереомеры ) и мезо- формы ( R , S ). Поскольку большая часть 2-этилгексанола производится в виде рацемической смеси, коммерчески производимый DEHP также является рацемическим и состоит из статистической смеси стереоизомеров 1:1:2.
Благодаря своим подходящим свойствам и низкой стоимости, ДЭГФ широко используется в качестве пластификатора при производстве изделий из ПВХ . [9] Пластмассы могут содержать от 1% до 40% ДЭГФ. Он также используется в качестве гидравлической жидкости и диэлектрической жидкости в конденсаторах . ДЭГФ также находит применение в качестве растворителя в светящихся палочках .
Ежегодно во всем мире производится и используется около трех миллионов тонн. [9]
Производители гибких изделий из ПВХ могут выбирать среди нескольких альтернативных пластификаторов, предлагающих схожие технические свойства с DEHP. Эти альтернативы включают другие фталаты, такие как диизононилфталат (DINP), ди-2-пропилгептилфталат (DPHP), диизодецилфталат (DIDP) и нефталаты, такие как диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты (DINCH), диоктилтерефталат (DOTP) и эфиры цитрата . [10]
DEHP является компонентом многих предметов домашнего обихода, включая скатерти, напольную плитку, занавески для душа, садовые шланги, дождевики, куклы, игрушки, обувь, медицинские трубки, обивку мебели и покрытия для бассейнов. [11] DEHP является загрязнителем воздуха в помещениях домов и школ. Распространенное воздействие происходит при использовании DEHP в качестве носителя аромата в косметике , средствах личной гигиены , моющих средствах для стирки , одеколонах, ароматических свечах и освежителях воздуха . [12] Наиболее распространенное воздействие DEHP происходит через пищу со средним потреблением 0,25 миллиграмма в день. [13] Он также может выщелачиваться в жидкость, которая контактирует с пластиком; он быстрее экстрагируется в неполярные растворители (например, масла и жиры в пищевых продуктах, упакованных в ПВХ ). Жирные продукты, упакованные в пластик, содержащий DEHP, с большей вероятностью будут иметь более высокие концентрации, такие как молочные продукты, рыба или морепродукты, а также масла. [11] Поэтому Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) разрешает использовать упаковку, содержащую ДЭГФ, только для пищевых продуктов, которые в основном содержат воду.
DEHP может попадать в питьевую воду из стоков с резиновых и химических заводов; предельные значения DEHP в питьевой воде , установленные Агентством по охране окружающей среды США, составляют 6 ppb . [13] Он также часто встречается в бутилированной воде, но в отличие от водопроводной воды, EPA не регулирует уровни в бутилированной воде. [12] Уровни DEHP в некоторых европейских образцах молока были обнаружены в 2000 раз выше предельных значений EPA для безопасной питьевой воды (12 000 ppb). Уровни DEHP в некоторых европейских сырах и сливках были еще выше, до 200 000 ppb, в 1994 году. [14] Кроме того, рабочие на заводах, которые используют DEHP в производстве, подвергаются большему воздействию. [11] Предел профессионального воздействия, установленный агентством OSHA США, составляет 5 мг/ м3 воздуха. [15]
DEHP является наиболее распространенным пластификатором на основе фталата в медицинских устройствах , таких как внутривенные трубки и пакеты, внутривенные катетеры , назогастральные зонды, диализные пакеты и трубки, пакеты для крови и трубки для переливания крови, а также воздушные трубки. DEHP делает эти пластмассы более мягкими и гибкими и впервые был представлен в 1940-х годах в пакетах для крови. По этой причине была выражена обеспокоенность по поводу просачивания DEHP, транспортируемого в пациента, особенно для тех, кому требуются обширные инфузии или тех, кто подвергается наибольшему риску аномалий развития, например, новорожденных в отделениях интенсивной терапии , больных гемофилией , пациентов на почечном диализе , новорожденных, недоношенных детей, кормящих грудью и беременных женщин. По данным Научного комитета Европейской комиссии по рискам для здоровья и окружающей среды (SCHER), воздействие DEHP может превышать допустимую суточную дозу в некоторых конкретных группах населения, а именно людей, подвергающихся воздействию в ходе медицинских процедур, таких как почечный диализ. [16] Американская академия педиатрии выступает за то, чтобы не использовать медицинские устройства, которые могут выделять ДЭГФ в организм пациентов, и вместо этого прибегать к альтернативам, не содержащим ДЭГФ. [17] В июле 2002 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) выпустило Уведомление общественного здравоохранения о ДЭГФ, в котором, в частности, говорилось: «Мы рекомендуем рассматривать такие альтернативы, когда эти высокорисковые процедуры должны проводиться на новорожденных мужского пола, беременных женщинах, вынашивающих плоды мужского пола, и мужчинах в перипубертатном периоде», отмечая, что альтернативами были поиски решений, не связанных с воздействием ДЭГФ; [18] они упоминают базу данных альтернатив. [19] Документальный фильм CBC «Исчезающий мужчина» поднял вопрос о половом развитии в развитии плода мужского пола, выкидышах и как о причине резкого снижения количества сперматозоидов у мужчин. [20] Обзорная статья 2010 года в журнале Journal of Transfusion Medicine показала консенсус, что преимущества спасающих жизни процедур с помощью этих устройств намного перевешивают риски вымывания DEHP из этих устройств. Хотя необходимы дополнительные исследования для разработки альтернатив DEHP, которые дадут те же преимущества мягкости и гибкости, которые требуются для большинства медицинских процедур, если процедура требует одного из этих устройств и если у пациента высокий риск пострадать от DEHP, то следует рассмотреть альтернативу DEHP, если это безопасно с медицинской точки зрения. [21]
DEHP гидролизуется до моноэтилгексилфталата (MEHP) и затем до фталатных солей. Высвобождаемый спирт подвержен окислению до альдегида и карбоновой кислоты. [9]
Острая токсичность ДЭГФ низкая в животных моделях: 30 г/кг у крыс (перорально) и 24 г/кг у кроликов (дермально). [9] Вместо этого опасения сосредоточены на его потенциале как эндокринного разрушителя .
DEHP, наряду с другими фталатами , как полагают, вызывает эндокринные нарушения у мужчин, действуя как антагонист андрогенов [ 22] и может иметь долгосрочные последствия для репродуктивной функции, как для детского, так и для взрослого воздействия. Было показано, что пренатальное воздействие фталата связано с более низкими уровнями репродуктивной функции у подростков-мужчин. [23] В другом исследовании концентрации DEHP в воздухе на заводе по производству гранул ПВХ были значительно связаны со снижением подвижности сперматозоидов и целостности хроматиновой ДНК. [24] Кроме того, авторы отметили, что оценки ежедневного потребления DEHP были сопоставимы с общей популяцией, что указывает на то, что «высокий процент мужчин подвергается воздействию уровней DEHP, которые могут влиять на подвижность сперматозоидов и целостность хроматиновой ДНК». Эти утверждения получили поддержку в исследовании [25], в котором собаки использовались в качестве «вида-индикатора для приблизительного определения воздействия на человека ряда химических смесей, присутствующих в окружающей среде». Авторы проанализировали концентрацию DEHP и других распространенных химикатов, таких как PCB, в яичках собак из пяти различных регионов мира. Результаты показали, что региональные различия в концентрации химикатов отражаются в яичках собак и что такие патологии, как атрофия канальцев и зародышевые клетки, были более распространены в яичках собак из регионов с более высокими концентрациями.
Многочисленные исследования DEHP показали изменения в половой функции и развитии у мышей и крыс. Было показано, что воздействие DEHP во время беременности нарушает рост и развитие плаценты у мышей, что приводит к более высоким показателям низкого веса при рождении, преждевременных родов и потери плода. [26] В отдельном исследовании воздействие DEHP на новорожденных мышей через лактацию вызвало гипертрофию надпочечников и более высокий уровень тревожности в период полового созревания. [27] В другом исследовании пубертатное введение более высокой дозы DEHP задержало половое созревание у крыс, снизило выработку тестостерона и подавило андроген-зависимое развитие; низкие дозы не показали никакого эффекта. [28]
Когда DEHP попадает в организм, кишечные липазы преобразуют его в MEHP, который затем всасывается. Предполагается, что MEHP имеет эффект, вызывающий ожирение. Исследования на грызунах и исследования на людях показали, что DEHP является возможным нарушителем функции щитовидной железы, которая играет ключевую роль в энергетическом балансе и метаболизме. Воздействие DEHP было связано с более низкими уровнями тироксина в плазме и снижением поглощения йода в фолликулярных клетках щитовидной железы . Предыдущие исследования показали, что небольшие изменения уровня тироксина могут иметь драматические последствия для расхода энергии в состоянии покоя, аналогичные таковым у пациентов с гипотиреозом , который, как было показано, вызывает увеличение веса в этих исследуемых группах. [29]
Даже при относительно низких дозах DEHP сердечно-сосудистая реактивность была значительно затронута у мышей. [30] Было показано, что клинически значимая доза и продолжительность воздействия DEHP оказывают значительное влияние на поведение сердечных клеток в культуре. Это включает в себя эффект разобщения, который приводит к нерегулярным ритмам in vitro . Необработанные клетки имели высокую скорость проводимости, а также однородные волновые фронты активации и синхронизированные биения. Клетки, обработанные DEHP, демонстрировали изломанные волновые фронты с медленной скоростью распространения. Это наблюдается в сочетании со значительным снижением количества экспрессии и нестабильности коннексинов щелевого соединения , в частности коннексина-43 , в кардиомиоцитах, обработанных DEHP. [31]
Снижение экспрессии и нестабильность коннексина-43 может быть вызвано снижением экспрессии генов тубулина и кинезина , а также изменением структуры микротрубочек , вызванным DEHP; все они отвечают за транспорт белковых продуктов. Кроме того, DEHP вызвал снижение регуляции нескольких факторов роста, таких как ангиотензиноген , трансформирующий фактор роста-бета , сосудистый эндотелиальный фактор роста C и A и эндотелиальный-1. Вызванное DEHP снижение регуляции этих факторов роста также может способствовать снижению экспрессии и нестабильности коннексина-43. [32]
Также было показано, что DEHP in vitro с использованием клеток сердечной мышцы вызывает активацию гена PPAR-альфа, который является ключевым регулятором липидного обмена и пролиферации пероксисом ; оба эти фактора могут быть вовлечены в атеросклероз и гиперлипидемию , которые являются предшественниками сердечно-сосудистых заболеваний. [33]
Было показано, что после метаболизма в MEHP молекула удлиняет продолжительность потенциала действия и замедляет скорость эпикардиальной проводимости в перфузируемых по Лангендорфу сердцах грызунов. [34]
Исследования на мышах показали другие неблагоприятные последствия для здоровья из-за воздействия DEHP. Прием 0,01% DEHP вызвал повреждение гемато-тестикулярного барьера, а также индукцию экспериментального аутоиммунного орхита. [35] Также существует корреляция между уровнями DEHP в плазме у женщин и эндометриозом. [36]
DEHP также является возможным агентом, вызывающим рак у людей, хотя исследования на людях остаются неубедительными из-за воздействия множества элементов и ограниченного количества исследований. Исследования in vitro и на грызунах показывают, что DEHP участвует во многих молекулярных событиях, включая повышенную пролиферацию клеток, сниженный апоптоз , окислительное повреждение и селективную клональную экспансию инициированных клеток; все это происходит в нескольких местах человеческого тела. [37]
В октябре 2009 года Фонд потребителей Тайваня (CFCT) опубликовал результаты испытаний [38] , которые показали, что 5 из 12 отобранных пар обуви содержали более 0,1% фталатного пластификатора, включая ДЭГФ, что превышает государственный стандарт безопасности игрушек (CNS 4797) . CFCT рекомендует пользователям сначала надеть носки, чтобы избежать прямого контакта с кожей.
В мае 2011 года в Тайване было сообщено о незаконном использовании пластификатора DEHP в замутнителях для использования в пищевых продуктах и напитках . [39] Первоначально проверка продуктов обнаружила наличие пластификаторов. По мере проверки большего количества продуктов инспекторы обнаружили больше производителей, использующих DEHP и DINP. [40] Департамент здравоохранения подтвердил, что загрязненные продукты питания и напитки экспортировались в другие страны и регионы, что свидетельствует о широком распространении токсичных пластификаторов.
Опасения по поводу химических веществ, попадающих в организм детей при жевании пластиковых игрушек, побудили Европейскую комиссию в 1999 году ввести временный запрет на фталаты, решение о котором основывалось на мнении Научного комитета Комиссии по токсичности, экотоксичности и окружающей среде (CSTEE). Было внесено предложение сделать запрет постоянным. До 2004 года ЕС запрещал использование DEHP вместе с несколькими другими фталатами ( DBP , BBP , DINP , DIDP и DNOP) в игрушках для маленьких детей. [41] В 2005 году Совет и Парламент пошли на компромисс, предложив запрет на три типа фталатов ( DINP , DIDP и DNOP) «в игрушках и предметах ухода за детьми, которые дети могут положить в рот». Таким образом, директива затронет больше продуктов, чем изначально планировалось. [42] В 2008 году шесть веществ были признаны особо опасными ( SVHC ) и добавлены в Список кандидатов, включая мускусный ксилол , MDA, HBCDD , DEHP, BBP и DBP . В 2011 году эти шесть веществ были включены в список для авторизации в Приложении XIV REACH Регламентом (ЕС) № 143/2011. [43] Согласно регламенту, фталаты, включая DEHP, BBP и DBP, будут запрещены с февраля 2015 года. [44]
В 2012 году датский министр охраны окружающей среды Ида Аукен объявила о запрете DEHP, DBP, DIBP и BBP, что позволило Дании опередить Европейский союз, который уже начал процесс поэтапного отказа от фталатов. [45] Однако запрет был отложен на два года и вступит в силу в 2015 году, а не в декабре 2013 года, как планировалось изначально. Причина в том, что эти четыре фталата встречаются гораздо чаще, чем ожидалось, и производители не могут поэтапно отказаться от фталатов так быстро, как того требовало Министерство охраны окружающей среды. [46]
В 2012 году Франция стала первой страной в ЕС, запретившей использование ДЭГФ в педиатрических, неонатальных и родильных отделениях больниц. [47]
DEHP теперь классифицирован как репротоксин категории 1B [48] и теперь находится в Приложении XIV законодательства Европейского союза REACH . DEHP был выведен из обращения в Европе в соответствии с REACH [49] и может использоваться только в особых случаях при наличии разрешения. Разрешения выдаются Европейской комиссией после получения мнения Комитета по оценке рисков (RAC) и Комитета по социально-экономическому анализу (SEAC) Европейского химического агентства (ECHA).
DEHP классифицируется как «химическое вещество, которое, как известно в штате Калифорния, вызывает рак и врожденные дефекты или иной вред репродуктивной системе» (в данном случае и то, и другое ) в соответствии с положениями Предложения 65. [ 50]