Ftalaadid

Ftalaadid on ftaalhappe estrid. Kõrgmolekulaarseid ftalaate (näiteks di(2-etüülheksüül)ftalaat [DEHP], diisononüülftalaat [DiNP], di-n-oktüülftalaat [DnOP]) kasutatakse peamiselt plastifikaatoritena ehk neid lisatakse ainetele nende elastsuse ja vastupidavuse suurendamiseks. Näiteks kasutatakse kõrgmolekulaarseid ftalaate polüvinüülkloriidi (PVC) sisaldavate toodete valmistamisel, sealhulgas põrandaplaatide, mööbli polsterduse, aiavoolikute, dušikardinate, kaablikatete, mänguasjade, jalanõude ja vihmariiete tootmisel. Madalmolekulaarseid ftalaate (näiteks dietüülftalaat [DEP] ja di-n-butüülftalaat [DBP]) kasutatakse parfüümide, kosmeetika ja lakkide tootmisel. Ftalaate on hakatud Euroopa Liidus, Ameerika Ühendriikides ja Kanadas asendama alternatiivsete kemikaalidega, kuna on leitud, et ftalaadid on tervist kahjustava toimega. Nimelt kuuluvad ftalaadid endokriinseid häireid põhjustavate kemikaalide hulka.

Tootmine ja omadused

Ftalaate toodetakse tööstuslikult ftaalanhüdriidi hapekatalüüsi käigus, lisades reaktsioonisegusse liigses koguses alkoholi. Dietüülftalaadi sünteesimist illustreerib järgmine joonis:

Dietüülftalaadi süntees

Maailmas toodetakse aastas 6-8 miljonit tonni ftalaate, sellest üks miljon tonni toodetakse Euroopas. Ftalaate hakati kasutama 1920. aastatel ning tootmist suurendati 1930. aastatel PVC kasutuselevõtu tõttu. Suurimaks ftalaatide tarbijaks maailmas on Hiina, tarbides umbes 45% kogu maailma toodangust. Euroopa ja Ameerika Ühendriigid tarbivad kokku ligi 25% maailmas toodetud ftalaatidest.

Ftalaadid taluvad hästi muutlikke ilmastikutingimusi, säilitades materjalide paindlikkuse ka külmades oludes, samuti ei lagune nad kõrgel temperatuuril. Ftalaate sisaldavatel materjalidel on samuti hea elektritakistusega, mistõttu kasutatakse neid tihti elektrijuhtmete ja -kaablite katmiseks. Ftalaadid on värvusetud ega mõjuta seetõttu materjalide esteetilist välimust.

Tuntuimad ftalaadid ja nende metaboliidid

Ftalaadi täispikk nimetus Ftalaadi lühend Metaboliidi nimetus Metaboliidi lühend
Dimetüülftalaat DMP Monometüülftalaat MMP
Dietüülftalaat DEP Monoetüülftalaat MEP
Di-n-butüülftalaat DBP Mono-n-butüülftalaat MBP
Diisobutüülftalaat DiBP Monoisobutüülftalaat MiBP
Butüülbensüülftalaat BBzP Monobensüülftalaat MBzP
Di(2-etüülheksüül)ftalaat DEHP Mono(2-etüülheksüül)ftalaat MEHP
Mono(2-etüül-5-hüdroksüheksüül)ftalaat MEHHP
Mono(2-etüül-5-oksoheksüül)ftalaat MEOHP
Mono(2-etüül-5-karboksüpentüül)ftalaat MECPP
Mono(2-karboksüheksüül)ftalaat MCMHP
Diisononüülftalaat DiNP Monoisononüülftalaat MiNP
Mono(hüdroksüisononüül)ftalaat MHiNP
Mono(oksoisononüül)ftalaat MOiNP
Mono(karboksüisooktüül)ftalaat MCiOP

Ftalaatide mõju keskkonnale

Ftalaadid lagunevad fotolagunemise, biolagunemise ja anaeroobse lagunemise käigus, mistõttu nad väliskeskkonnas üldiselt pikka aega ei püsi. Ftalaatide kontsentratsioon välisõhus on üldiselt kõrgem linnades ja eeslinnades kui maapiirkondades. Siseruumide õhk sisaldab mitmesuguseid plastikust ja tarbekaupadest pärinevaid ftalaate. Erinevate kokkupuutemehhanismide, sealhulgas toidu ja joogivee tarbimise, tolmu sissehingamise ning nahaga kokkupuute tõttu võib ftalaatide päevane tarbitav kogus ulatuda koguni 70 μg/kg/päevas.

Ftalaatide mõju inimese tervisele

Inimese puutub ftalaatidega kokku neid toidu või joogiveega alla neelates, sisse hingates või tooteid (näiteks kreeme või losjoone) nahale määrides. Imikute kokkupuude ftalaatidega võib esineda ka rinnapiima kaudu või ftalaate sisaldavate mänguasjade suhu toppimisel. Lisaks on leitud, et ftalaadid suudavad ületada hematoplatsentaarset barjääri, mistõttu võib arenev loode kokku puutuda ema organismis olevate ftalaatidega.

Ftalaatide metabolism

Ftalaatide biometabolism inimorganismis on võrreldes muude endokriinseid häireid põhjustavate kemikaalidega väga kiire. Nimelt on ftalaatide poolestusaeg ligikaudu 12 tundi. Madalmolekulaarsed ftalaadid hüdrolüüsitakse sageli monoestriteks, mis seejärel erituvad organismist uriiniga. Kõrgmolekulaarsed ftalaadid läbivad mitmeid biotransformatsioone, näiteks hüdroksüülimise ja oksüdatsiooni protsesse, ning erituvad uriini ja väljaheidetega. Näiteks DEHP, mis on kõrgmolekulaarne ftalaat, võib hüdrolüüsuda mono(2-etüülheksüül)ftalaadiks (MEHP), mono(2-etüül-5-hüdroksüheksüül)ftalaadiks (MEHHP), mono(2-etüül-5-oksoheksüül)ftalaadiks (MEOHP), mono(2-etüül-5-karboksüpentüül)ftalaadiks (MECPP) ja mono(2-karboksüheksüül)ftalaadiks (MCMHP) või muudeks metaboliitideks.

Ftalaatidega seotud patoloogiad

On leitud, et madalmolekulaarsed ftalaadid (näiteks DEP) võivad tugevalt ärritada nahka, konjunktiivi, samuti suu- ja ninaõõne limaskestasid. Epidemioloogilised uuringud on näidanud, et ftalaatidega kokkupuude on tugevas seoses kahjulike mõjudega reproduktiivorganitele nii naistel kui meestel. Lisaks on laadsetes uuringutes ftalaate seostatud teist tüüpi diabeedi, insuliiniresistentsuse, ülekaalulisuse, allergia ja astma kõrgema esinemissagedusega. 2021. aastal avaldatud metaanalüüsis jõuti järeldusele, et ftalaatide metaboliidid monobensüülftalaat (MBzP) ja monoisobutüülftalaat (MiBP) on seotud kõrgema rinnavähi tekkeriskiga.

Ftalaatide mõju reproduktiivsüsteemile

DEHP-i on teadusuuringutes seostatud erinevate reproduktiivsüsteemi probleemidega, sealhulgas varasema menopausi, madalama sünnikaalu, raseduse katkemise ja enneaegse sünnitamisega. Mitmed uuringud on leidnud, et ftalaatidega kokkupuude seostub kõrgema endometrioosi tekkeriskiga. Samuti viitavad teadusuuringud sellele, et ftalaatidega kokkupuute tagajärjel on in vitro viljastamise tulemuslikkus madalam, kuna viljastub vähem munarakke ning saadakse vähem hea kvaliteediga embrüoid. Meeste puhul on mitmed teadusuuringud seostanud ftalaatidega kokkupuudet spermide liikuvuse vähenemisega, ebatüüpilise spermide morfoloogia tekkega ning suurenenud DNA kahjustusega spermides.

Ftalaatide regulatsioonid

Alates 21. sajandi algusest on mitmetes Aasia riikides ja lääneriikides hakatud ftalaatide tootmist ja kasutamist reguleerima. 2001. aastal keelas Jaapan diisononüülftalaadi (DiNP) ja DEHP-i kasutamise mänguasjade ja toidukäitlemiskinnaste tootmisel. Alates 2007. aastast on Euroopa Liidus keelatud mitmete ftalaatide (DEHP, DBP ja BBP) kasutamine PVC-st ja muudest plastikmaterjalidest mänguasjade tootmisel. Lisaks keelati samal aastal Euroopas diisononüülftalaadi (DiNP), diisodetsüülftalaadi (DiDP) ja di-n-oktüülftalaadi (DnOP) kasutamine nende toodete puhul, mida lapsed võivad suhu panna. 2018. aastal lisati Euroopa Liidu 28 liikmesriigis sellesse nimekirja ka diisobutüülftalaat (DiBP).

Viited

  1. 1 2 Hauser, R (1. november 2005). "PHTHALATES AND HUMAN HEALTH". Occupational and Environmental Medicine (inglise). 62 (11): 806–818. DOI:10.1136/oem.2004.017590. ISSN 1351-0711. PMC 1740925. PMID 16234408.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  2. ↑ ATSDR. "Toxicological Profile for Di(2-Ethylhexyl)Phthalate (DEHP)" (PDF) – cit. via Agency for Toxic Substances and Disease Registry. {{ajakirjaviide}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  3. ↑ "Commission Regulation (EU) No 143/2011 of 17 February 2011 amending Annex XIV to Regulation (EC) No 1907/2006 of the European Parliament and of the Council on the Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals ( 'REACH' ) Text with EEA relevance".
  4. ↑ "Assessing and Managing Chemicals under TSCA - Phthalates".
  5. ↑ Annamalai, Jayshree; Vasudevan, Namasivayam (23. oktoober 2020). "Detection of phthalate esters in PET bottled drinks and lake water using esterase/PANI/CNT/CuNP based electrochemical biosensor". Analytica Chimica Acta. 1135: 175–186. DOI:10.1016/j.aca.2020.09.041. ISSN 0003-2670.
  6. ↑ Seyoum, Asmerom; Pradhan, Ajay (märts 2019). "Effect of phthalates on development, reproduction, fat metabolism and lifespan in Daphnia magna". Science of The Total Environment (inglise). 654: 969–977. DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.11.158.
  7. 1 2 "Socio-economic assessment of phthalates" (inglise). 6. juuni 2018. DOI:10.1787/a38a0e34-en. {{ajakirjaviide}}: viitemall journal nõuab parameetrit |journal= (juhend)
  8. ↑ Frederiksen, Hanne; Skakkebaek, Niels E.; Andersson, Anna‐Maria (juuli 2007). "Metabolism of phthalates in humans". Molecular Nutrition & Food Research (inglise). 51 (7): 899–911. DOI:10.1002/mnfr.200600243. ISSN 1613-4125.
  9. ↑ Rudel, Ruthann A.; Perovich, Laura J. (jaanuar 2009). "Endocrine disrupting chemicals in indoor and outdoor air". Atmospheric Environment (inglise). 43 (1): 170–181. DOI:10.1016/j.atmosenv.2008.09.025. PMC 2677823. PMID 20047015.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  10. ↑ Net, Sopheak; Sempéré, Richard; Delmont, Anne; Paluselli, Andrea; Ouddane, Baghdad (7. aprill 2015). "Occurrence, Fate, Behavior and Ecotoxicological State of Phthalates in Different Environmental Matrices". Environmental Science & Technology (inglise). 49 (7): 4019–4035. DOI:10.1021/es505233b. ISSN 0013-936X.
  11. 1 2 Wang, Yufei; Qian, Haifeng (mai 2021). "Phthalates and Their Impacts on Human Health". Healthcare (inglise). 9 (5): 603. DOI:10.3390/healthcare9050603. ISSN 2227-9032. PMC 8157593. PMID 34069956.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  12. ↑ "America's Children and the Environment, 3rd ed.; Phthalates; 2017" (PDF).
  13. ↑ Dutta, Sudipta; Haggerty, Diana K.; Rappolee, Daniel A.; Ruden, Douglas M. (6. mai 2020). "Phthalate Exposure and Long-Term Epigenomic Consequences: A Review". Frontiers in Genetics. 11. DOI:10.3389/fgene.2020.00405. ISSN 1664-8021. PMC 7218126. PMID 32435260.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  14. ↑ Hoppin, Jane A; Brock, John W; Davis, Barbara J; Baird, Donna D (mai 2002). "Reproducibility of urinary phthalate metabolites in first morning urine samples". Environmental Health Perspectives (inglise). 110 (5): 515–518. DOI:10.1289/ehp.02110515. ISSN 0091-6765. PMC 1240840. PMID 12003755. Originaali arhiivikoopia seisuga 19. november 2023. Vaadatud 19. novembril 2023.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  15. ↑ Koch, Holger M.; Bolt, Hermann M.; Preuss, Ralf; Angerer, Jürgen (juuli 2005). "New metabolites of di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) in human urine and serum after single oral doses of deuterium-labelled DEHP". Archives of Toxicology (inglise). 79 (7): 367–376. DOI:10.1007/s00204-004-0642-4. ISSN 0340-5761.
  16. ↑ Mikula, P; Svobodova, Z; Smutna, M. "Phthalates: Toxicology and Food Safety – a Review" (PDF).
  17. ↑ Wang, Yu; Zhu, Hongkai; Kannan, Kurunthachalam (juuni 2019). "A Review of Biomonitoring of Phthalate Exposures". Toxics (inglise). 7 (2): 21. DOI:10.3390/toxics7020021. ISSN 2305-6304. PMC 6630674. PMID 30959800.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  18. ↑ Grindler, N. M.; Vanderlinden, L.; Karthikraj, R.; Kannan, K.; Teal, S.; Polotsky, A. J.; Powell, T. L.; Yang, I. V.; Jansson, T. (17. aprill 2018). "Exposure to Phthalate, an Endocrine Disrupting Chemical, Alters the First Trimester Placental Methylome and Transcriptome in Women". Scientific Reports (inglise). 8 (1): 6086. DOI:10.1038/s41598-018-24505-w. ISSN 2045-2322. PMC 5904105. PMID 29666409.{{ajakirjaviide}}: CS1 hooldus: PMC vormistus (link)
  19. ↑ Mesquita, Inês; Lorigo, Margarida; Cairrao, Elisa (oktoober 2021). "Update about the disrupting‐effects of phthalates on the human reproductive system". Molecular Reproduction and Development (inglise). 88 (10): 650–672. DOI:10.1002/mrd.23541. ISSN 1040-452X.
  20. ↑ Mutsuga, M.; Wakui, C.; Kawamura, Y.; Maitani, T. (november 2001). "Isolation and identification of some unknown substances in disposable nitrile-butadiene rubber gloves used for food handling". Food Additives and Contaminants (inglise). 19 (11): 1097–1103. DOI:10.1080/02652030210151886. ISSN 0265-203X.
  21. ↑ "EUR-Lex. EU Phthalates Directive 2005/84/EC".
  22. ↑ "Commission Regulation (EU) 2018/2005. Official Journal of the European Union".