Полибромированный бифенил - Polybrominated biphenyl

Строение полибромированных дифенилов

Полибромированные бифенилы ( ПБД ), также называемые бромированными бифенилами или полибромобифенилами , представляют собой группу промышленных химикатов, которые состоят из полигалогенированных производных бифенильного ядра. Их хлорными аналогами являются ПХБ . Хотя ПБД когда-то широко использовались в коммерческих целях, теперь они являются контролируемыми веществами в соответствии с Директивой об ограничении использования опасных веществ , которая ограничивает их использование в электрических и электронных продуктах, продаваемых в ЕС.

Характеристики

ПБД обычно существуют в виде бесцветных или грязно-белых твердых веществ. ПБД размягчаются при 72 градусах Цельсия и разлагаются при температуре выше 300 градусов Цельсия. Они имеют низкое давление пара , хорошо растворяются в бензоле и толуоле и не растворяются в воде . Они разлагаются ультрафиолетовым светом .

заявка

ПБД используются в качестве антипиренов из группы бромированных антипиренов . Они добавляются к пластмассам , используемых в таких продуктах, как домашние электрические приборы , текстиль , пластиковые пены, портативные шкафы и т.д. , чтобы сделать их трудно сжечь.

Ряд замещенного ПБДА нашел применение в медицине, а именно bromophene и bromofenofos .

Опасности для здоровья

Известно, что воздействие копланарного стереоизомера 3,3 ', 4,4', 5,5'-гексабромдифенила (но не некопланарного стереоизомера) у генетически восприимчивых мышей вызывает иммунотоксичность и нарушения, связанные с центральной нервной системой, и даже при дозах всего 2,5 мг / кг наблюдается повышенная неонатальная смертность ( LD 50 составляет от 5 до 10 мг / кг). Механизм токсичности - окислительный стресс клеток за счет активации рецептора арилуглеводородов.

Имеются данные о том, что дородовое и послеродовое воздействие ПБД у девочек приводит к менархе в более раннем возрасте.

Ранние исследования воздействия ПБД на человека касались людей в Мичигане , США, которые потребляли продукты животного происхождения, загрязненные ПБД (см. Историю ПБД ниже). Исследование 327 девочек в возрасте 5–24 лет в Мичигане показало, что те, кто подвергался внутриутробному воздействию ПБД на уровне 7 частей на миллиард или выше,  имели более ранний возраст наступления менархе по сравнению с группой случай-контроль . Фермеры из Мичигана, подвергшиеся воздействию ПБД, имели значительные нарушения иммунной системы, включая снижение количества лимфоцитов в циркулирующей крови, увеличение количества лимфоцитов без обнаруживаемых поверхностных маркеров и снижение функционального ответа на специфические тестовые антигены. Некоторые жители жаловались на тошноту , боли в животе , потерю аппетита , боли в суставах и летаргию , хотя не удалось однозначно установить, что ПБД были причиной этих проблем со здоровьем. Рабочие, которые подвергались воздействию ПБД во время производства ПБД, страдали гипотиреозом , хотя в тестах, проведенных через несколько лет после последнего воздействия ПБД, не было обнаружено ухудшения показателей памяти у рабочих, подвергшихся воздействию ПБД, а также не было выявлено корреляции производительности с концентрацией ПБД.

Существуют более веские доказательства того, что ПБД могли вызывать кожные проблемы, такие как прыщи , у потребителей загрязненных пищевых продуктов. У некоторых рабочих, подвергавшихся воздействию ПБД при дыхании и контакте с кожей в течение нескольких дней или месяцев, также развились прыщи.

Исследования на животных, подвергавшихся воздействию больших количеств ПБД в течение короткого периода или меньших количеств в течение длительного периода, показывают, что ПБД могут вызывать потерю веса , кожные заболевания , эффекты нервной и иммунной систем , а также воздействие на печень , почки и щитовидную железу. железа .

Возможность канцерогенности

Точно неизвестно, могут ли ПБД вызывать рак у человека, но было замечено, что они могут вызывать рак у лабораторных мышей, подвергшихся воздействию очень высоких концентраций ПБД. На основании таких испытаний на животных , то США Департамент здравоохранения и социальных служб определил , что ПБД может разумно ожидать , чтобы быть канцерогенными . Международное агентство по изучению рака также предполагает , что ПБД , возможно , канцерогенным для человека.

Инцидент, связанный с загрязнением ПБД в Мичигане

Строение 2,2 ', 4,4', 5,5'-гексабромдифенила

До 1970-х годов ПБД широко использовались в коммерческих целях в качестве антипирена . Michigan Chemical Corporation (MCC) в Сент-Луисе, штат Мичиган , которая тогда принадлежала Velsicol Chemical Corporation , была основным производителем огнезащитных составов FireMaster на основе PBB. FireMaster BP-6 (желто-коричневый порошок) представляет собой смесь множества различных конгенеров ПБД с 2,2 ', 4,4', 5,5'-гексабромдифенилом и 2,2 ', 3,4,4', 5 5'-гептабромдифенил является значительными составляющими по массе (60-80% и 12-25%, соответственно). FireMaster FF-1 (белый порошок) - это FireMaster BP-6 с добавлением 2% силиката кальция в качестве агента, препятствующего слеживанию. Смешанные бромхлорбифенилы и полибромированные нафталины, а также низшие бромированные соединения, образующиеся при неполном бромировании, также были обнаружены в качестве второстепенных компонентов продуктов FireMaster.

Летом 1973 года несколько тысяч фунтов FireMaster BP-6 были случайно смешаны с кормом для скота, который был роздан фермам в Мичигане , США, потому что завод MCC также производил ингредиент-предшественник корма, оксид магния , который продавался в корм. производитель. Примерно 1,5 миллиона кур , 30 000 голов крупного рогатого скота , 5900 свиней и 1 470 овец затем потребляли этот корм, были заражены ПБД, а туши были выброшены на свалки по всему штату. В 1976 году Департамент общественного здравоохранения штата Мичиган учредил реестр ПБД для сбора и анализа данных о жителях, подвергшихся воздействию. Сейчас он находится в Школе общественного здравоохранения Роллинза при Университете Эмори и обслуживается эпидемиологом Мишель Маркус.

Сотрудники журнала Michigan Farmer Ричард Ленерт и Бонни Поллард сообщили о заражении. Журнал продолжал освещать этот вопрос до окончательного банкротства фермерского кооператива, ответственного за случайное заражение и последующую раздачу кормов. Эти события также были изображены в документальном фильме 1981 года « Врата катушек » Джеффа Джексона, в художественном фильме « Горький урожай» с Роном Ховардом в главной роли и в книге Джойс Эггинтон «Отравление Мичигана ». Эпизод 1978 года Лу Гранта («Резня») изображает похожий, но вымышленный рассказ. Прошел год, прежде чем животные были забиты.

Этот инцидент упоминается среди горстки других ядовитых веществ как причина нерешительного одобрения Джеральдом Фордом в 1976 году Закона о контроле за токсичными веществами , который «остается одним из самых спорных законопроектов, когда-либо принятых».

Исследование Ландриган

Было проведено исследование с участием 4545 человек для определения воздействия ПБД на человека . Сюда входят три группы воздействия - все люди, которые жили на карантинных фермах, люди, которые получали продукты питания с этих ферм, и рабочие (и их семьи), занятые в производстве ПБД, - а также 725 человек с низким уровнем воздействия ПБД.

Все были опрошены относительно 17 симптомов и состояний, возможно связанных с ПБД. Венозная кровь была взята и проанализирована на ПБД с помощью газовой хроматографии . Было установлено, что средние сывороточные уровни ПБД составили 26,9 частей на миллиард (26,9 мкг / кг) у жителей фермы, 17,1 у реципиентов, 43,0 частей на миллиард у рабочих и 3,4 частей на миллиард в группе с низким уровнем воздействия. Не удалось установить связи между уровнями ПБД в сыворотке крови и распространенностью симптомов.

Чтобы оценить функцию периферических лимфоцитов , количественный анализ Т- и В-клеток и ответы in vitro на три неспецифических митогена были изучены у 34 человек с наивысшими уровнями ПБД (среднее значение: 787 частей на миллиард) и у 56 человек с низкими уровнями (среднее значение: 2,8 частей на миллиард). Статистически значимых различий в функции лимфоцитов не отмечено.

Однако по состоянию на 2015 год эти исследования все еще продолжаются, и 40 лет спустя неблагоприятные эффекты на репродуктивную систему (по оценке новорожденных по шкале Апгар ) по-прежнему обнаруживаются у внуков тех, кто употреблял испорченные сельскохозяйственные продукты.

Запреты и ограничения

Однако, отмечая возможные опасности для окружающей среды, ПБД были внесены в список шести контролируемых веществ в соответствии с Директивой об ограничении использования опасных веществ (RoHS), которая была введена в Европейский закон в феврале 2003 года. группа. Другие страны последовали их примеру, в результате чего недавно были введены даты ограничения в Китае 1 марта 2007 г. и Южной Корее 1 июля 2007 г.

использованная литература

  1. ^ a b Карран С.П., Миллер К.А., Далтон Т.П., Ворхис К.В., Миллер М.Л., Шертцер Х.Г., Неберт Д.В. (2006). «Генетические различия в летальности новорожденных мышей , получавших лечение в Utero с Coplanar против некомпланарными гексабромдифенилу» . Токсикологические науки . 89 (2): 454–464. DOI : 10.1093 / toxsci / kfj048 . PMID  16291824 .
  2. ^ http://www.ourstolenfuture.org/newscience/reproduction/Puberty/200012blancketal.htm
  3. Перейти ↑ Reich MR (1983). «Экологическая политика и наука: случай загрязнения ПБД в Мичигане» . Являюсь. J. Общественное здравоохранение . 73 (3): 302–313. DOI : 10,2105 / AJPH.73.3.302 . PMC  1650578 . PMID  6297323 .
  4. ^ Blanck НМ, Марк М, Тольберт РЕ, Рубин С, Хендерсон А.К., Хертцберг В.С., Чжан RH, Кэмерон л (ноябрь 2000 года). «Возраст менархе и стадии загара у девочек, подвергшихся внутриутробному и постнатальному воздействию полибромированного бифенила». Эпидемиология . 11 (6): 641–647. DOI : 10.1097 / 00001648-200011000-00005 . PMID  11055623 . S2CID  31607825 .
  5. ^ Bekesi Ю.Г., Голландия ДФ, Андерсон HA, Fischbein А.С., Ром Вт, Вольф М.С., Selikoff И.Я. (1978). «Функция лимфоцитов молочных ферм Мичигана, подвергшихся воздействию полибромированных бифенилов». Наука . 199 (4334): 1207–1209. Bibcode : 1978Sci ... 199.1207B . DOI : 10.1126 / science.204005 . PMID  204005 .
  6. ^ Bahn А.К., Миллс ДЛ, Снайдер PJ, Ганна PH, Хоутен л, Бялик О, Холлман л, Utiger РД (1980-01-03). «Гипотиреоз у рабочих, подвергшихся воздействию полибромированных дифенилов». N. Engl. J. Med . 302 (1): 31–33. DOI : 10.1056 / NEJM198001033020105 . PMID  6243165 .
  7. ^ Г. Г. Браун; RC Preisman; MD Андерсон; РК Никсон; Дж. Л. Исбистер и Х. А. Прайс (1981). «Показатели памяти химиков, подвергшихся воздействию полибромированных дифенилов». Наука . 212 (4501): 1413–1415. Bibcode : 1981Sci ... 212.1413B . DOI : 10.1126 / science.6262920 . PMID  6262920 .
  8. ↑ Safe S, Kohli J, Crawford A (апрель 1978 г.). «FireMaster BP-6: исследования фракционирования, метаболизма и индукции ферментов» . Перспективы гигиены окружающей среды . 23 : 147–152. DOI : 10.2307 / 3428754 . JSTOR  3428754 . PMC  1637472 . PMID  209968 .
  9. ^ a b US ATSDR (2004 г.)
  10. ^ «Критерии гигиены окружающей среды 152: полибромированные дифенилы: Международная программа IPCS по химической безопасности» . Программа ООН по окружающей среде. Международная организация труда. Всемирная организация здравоохранения: Женева. 1994 . Проверено 8 февраля 2008 .
  11. ^ a b Картер, Лютер Дж (1976-04-16). «Инцидент с ПБД в Мичигане: химическая неразбериха ведет к катастрофе». Наука . 192 (4236): 240–243. Bibcode : 1976Sci ... 192..240C . DOI : 10.1126 / science.192.4236.240 . PMID  17831151 .
  12. ^ Сьюзан Дайкстра (2010). «Загрязнение ПБД кормов для крупного рогатого скота в Мичигане, 1973» (PDF) . Департамент земных ресурсов и науки Мичиганского университета во Флинте . Проверено 8 июня 2021 .
  13. ^ «Неопределенное наследование: эпигенетика и отравление Мичигана» . Undark . Проверено 12 июня 2018 .
  14. ↑ Дэвид Вайнсток, управляющий редактор Michigan Farmer, 1988-1991 гг.
  15. ↑ Хэнсон, Дэвид Дж. (15 января 2007 г.). «Те были дни» . Новости химии и машиностроения . Американское химическое общество. 85 (3). DOI : 10.1021 / СЕН-v085n003.p044 .
  16. ^ a b c Ландриган, Филип Дж .; Wilcox, Kenneth R .; Сильва, Джозеф; Хамфри, Гарольд ЭБ; Кауфман, Кэрол; Хит, Кларк В. (1979). «Когортное исследование жителей Мичигана, подвергшихся воздействию полибромированных дифенилов: эпидемиологические и иммунологические результаты». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 320 (1): 284–294. Bibcode : 1979NYASA.320..284L . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1979.tb56611.x . ЛВП : 2027,42 / 74208 . PMID  222186 . S2CID  24596749 .
  17. ^ Ребекка Уильямс (2014). «Спустя 40 лет после смешения токсинов исследователи продолжают изучать жителей штата Мичиган, отравленных ПБД» . Общественные СМИ штата Мичиган, Регенты Мичиганского университета . Проверено 13 ноября 2014 .
  18. ^ Метреция Л. Террелла; Кэтлин П. Хартнетта; Хеён Лимб; Джули Виртк и Мишель Марку (январь 2015 г.). «Воздействие на матери бромированных антипиренов и баллов по шкале Апгар для младенцев» . Chemosphere . 118 : 178–186. Bibcode : 2015Chmsp.118..178T . DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2014.08.007 . PMC  4249940 . PMID  25203650 .

внешние ссылки