Gli ftalati sono esteri dell'acido ftalico e di vari alcoli. Un certo numero di diesteri sono di particolare importanza pratica. Questi sono principalmente i diesteri di metanolo, etanolo, butanolo, isobutanolo, isoottanolo, 2-etilesanolo, isononanolo, isodecanolo e alfoli con catene lineari. La sintesi degli ftalati viene generalmente effettuata combinando anidride ftalica e due molecole del corrispondente alcool.
si utilizza
Gli esteri ftalati sono utilizzati in prodotti non plastificanti come profumi e cosmetici e prodotti plastificati come piscine in vinile, sedili in vinile plastificato su mobili e automobili e abbigliamento tra cui giacche, impermeabili e stivali. Gli usi principali di questi composti si trovano nell'industria della plastica, che consuma circa l'87% di tutti gli esteri ftalati per la produzione di "PVC morbido". Il restante 13% è utilizzato per la produzione di lacche, dispersioni, cellulose, polistirolo, colori, gomme sintetiche e naturali, lubrificanti, poliammidi, repellenti per insetti, fissativi per profumi, coagulanti per esplosivi e fluidi di lavoro per pompe ad alto vuoto. Tra gli ftalati, di-sec-ottilftalato (DOP) e diisononilftalato sono gli ammorbidenti standard più importanti.
Dimetil ftalato ed dibutilftalato (DBP) hanno ulteriori usi in numerose industrie, tra cui tessili, coloranti, cosmetici e vetro. Il dimetilftalato è un colorante e un plastificante nella lacca per capelli e nel vetro di sicurezza. Il dibutilftalato è utile come repellente per insetti per l'impregnazione di indumenti e come plastificante in lacche nitrocellulosiche, elastomeri, esplosivi, smalti per unghie e propellenti solidi per razzi. Funziona come solvente per oli profumati, fissativo per profumi e agente lubrificante per tessuti. Inoltre, il dibutilftalato viene utilizzato in vetri di sicurezza, inchiostri da stampa, rivestimenti di carta, materiali per impronte dentali e come componente del plastisol in PVC per il rivestimento posteriore di tappeti.
Molti composti di allil ftalato sono venduti sotto specifica militare e sono utilizzati per applicazioni elettriche ed elettroniche affidabili in condizioni ambientali avverse a lungo termine. Questi composti sono utilizzati nei connettori elettronici per le comunicazioni, i computer e i sistemi aerospaziali, nonché nei circuiti stampati, negli isolatori e nei potenziometri.
Pericoli
Il primo passo della biotrasformazione degli esteri dell'acido ftalico è la loro scissione a monoesteri. Il passo successivo nei mammiferi è l'ossidazione dell'alcool rimanente del monoestere. I corrispondenti prodotti di escrezione vengono rilevati nelle urine.
Gli ftalati, specialmente quelli a catena alcolica corta, possono essere assorbiti attraverso la pelle. Ventiquattro ore dopo l'applicazione cutanea del radioattivo ftalato di dietile (DEP), il 9% della radioattività è stato trovato nelle urine, e dopo 3 giorni il materiale radioattivo era evidente in vari organi. Sembra esserci una certa connessione tra il metabolismo e la tossicità degli ftalati, perché gli ftalati a catena alcolica corta, che hanno una maggiore tossicità, si scindono particolarmente velocemente in monoesteri, e molti degli effetti tossici degli ftalati sono provocati dai monoesteri negli esperimenti sugli animali.
Tossicità acuta. La tossicità acuta degli ftalati è molto lieve e generalmente diminuisce con l'aumentare del peso molecolare. In letteratura il DL orale50 (ratto) per DBP è indicato da 8 a 23 g/kg e per DOP da 30.6 a 34 g/kg. Gli ftalati non causano infiammazione della pelle o degli occhi nei conigli. Non sono stati descritti casi di sensibilizzazione cutanea, ma si dice che gli ftalati provochino una leggera irritazione della mucosa delle vie respiratorie. La combinazione di bassa tossicità e bassa tensione di vapore implica in generale solo un lieve rischio di inalazione.
Tossicità cronica. Negli esperimenti di alimentazione subcronica e cronica, gli ftalati avevano in generale una tossicità relativamente bassa. La somministrazione giornaliera di DOP ai ratti a 65 mg/kg di peso corporeo non ha mostrato effetti avversi dopo 2 anni. Non sono stati riportati livelli di effetti avversi per altri ftalati dopo esperimenti di alimentazione per 1 o 2 anni in ratti o cani, con una dose compresa tra 14 e 1,250 mg/kg di peso corporeo/giorno. Tuttavia, i cambiamenti dei testicoli osservati di recente e gli aumenti di peso nel fegato dei ratti dopo l'applicazione dello 0.2% di DOP con il cibo per 17 settimane possono richiedere una correzione del "livello senza effetti avversi".
DOP e DBP che superano i "livelli senza effetti avversi" hanno portato a un ritardo nell'aumento di peso, alterazioni epatiche e renali, alterazioni delle attività enzimatiche nel tessuto epatico e degenerazione dei testicoli. L'ultimo effetto può essere attribuito ad un'interferenza con il metabolismo dello zinco. Tuttavia, potrebbe essere provocato non solo dal DBP ma anche dal monoestere e dal DOP. Sia il DOP che il monoestere hanno portato a cambiamenti simili nel tessuto epatico.
Secondo questo studio il DOP e l'isomero a catena lineare di-n-ottilftalato sono i composti con la più alta tossicità cumulativa tra le otto sostanze testate. Altri due esteri dell'acido ftalico, bis (2-metossietil) ftalato e butilcarbutossimetilftalato, presentavano una tossicità cumulativa relativamente bassa (rispettivamente fattore 2.53 e 2.06). Non è chiaro, tuttavia, se gli effetti cumulativi osservati siano importanti anche per bassi dosaggi o semplicemente a condizione che le capacità degli enzimi coinvolti nella biotrasformazione siano insufficienti a fornire un'adeguata velocità di eliminazione dopo somministrazione parenterale ad alte dosi.
Irritazione locale. Il DOP non diluito non ha prodotto infiammazione della pelle o dell'occhio del coniglio, né necrosi della cornea. Calley e colleghi hanno riscontrato un'infiammazione distinta dopo l'iniezione intradermica. Questi risultati non sono stati confermati da altri autori e sono probabilmente dovuti all'uso di solventi inappropriati. L'assenza di irritazione dell'occhio del coniglio è stata, tuttavia, replicata. Esperimenti con l'uomo (23 volontari) non hanno dato alcun accenno di irritazione della pelle del dorso dopo il contatto per oltre 7 giorni, né supporto per l'ipotesi di sensibilizzazione dopo ripetute applicazioni nello stesso sito. Sia l'assorbimento del composto attraverso la cute integra, sia l'irritazione locale sono ovviamente lievi.
Tossicità per inalazione. Negli esperimenti di inalazione i ratti hanno tollerato aria satura di vapore DOP per 2 ore senza decessi. Quando il tempo di esposizione è stato esteso, tutti gli animali sono morti entro le 2 ore successive. In un altro esperimento, l'aria a 50 °C è stata fatta passare attraverso una soluzione DOP e il vapore è stato raffreddato e portato in una camera di inalazione. In questa camera i topi sono stati esposti al vapore tre volte alla settimana per 1 ora per 12 settimane. Tutti gli animali sono sopravvissuti. L'evidenza istologica di polmonite cronica diffusa in questi animali, sacrificati dopo 12 settimane, non poteva essere confermata quando 20 animali sono stati esaminati in un controllo dettagliato.
Embriotossicità e teratogenicità. Diversi ftalati sono embriotossici e teratogeni per embrioni di pollo e ratti gravidi a dosi elevate (un decimo della LD acuta50 o 10 ml/kg DOP intraperitoneale). L'effetto dannoso per l'embrione aumenta con la solubilità degli ftalati. DEP e DOP possono raggiungere l'embrione attraverso la placenta della femmina di ratto. Contrariamente ad altri sei ftalati, DOP e di-n-ottilftalato con catene lineari non hanno prodotto anomalie dello scheletro nella prole dei ratti Sprague-Dawley.
Mutagenicità. DOP ha superato la mutagenicità del dimetossietil ftalato nel test letale dominante con il topo e ha mostrato un chiaro effetto mutageno quando un terzo, metà e due terzi della LD acuta50 Venne dato. Esperimenti teratogeni avevano mostrato una serie opposta di effetti avversi. Sebbene i test di Ames che indicano un'attività mutagena in vitro abbiano mostrato risultati differenti, si può presumere che questa procedura di test abbia dimostrato una debole attività mutagena. Questo effetto potrebbe dipendere, tra l'altro, dall'entità della scissione dell'estere in vitro.
Cancerogenicità. Esperimenti sull'alimentazione degli animali con ratti e topi hanno prodotto tassi di aumento dei cambiamenti epatocellulari in entrambi i sessi. I dati umani sono insufficienti per valutare il rischio; tuttavia, l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha classificato il DOP come probabile cancerogeno per l'uomo.
Dati umani. Dopo l'assunzione orale di 10 g di DOP, in un volontario sono comparsi lievi disturbi gastrici e diarrea. Un secondo volontario ha tollerato l'assunzione di 5 g senza alcun sintomo. Alcuni autori riportano un'assenza di irritazione o solo una leggera irritazione della pelle dopo l'applicazione locale di DOP nei volontari. Una seconda applicazione nel sito dell'applicazione precedente non ha dato indicazioni di sensibilizzazione.
Un tempo medio di esposizione di 12 anni (range da 4 mesi a 35 anni) a concentrazioni in laboratorio comprese tra 0.0006 e 0.001 ppm DOP non ha provocato disturbi di salute né un aumento del tasso di aberrazioni cromosomiche nel personale esposto. Le materie plastiche contenenti esteri dell'acido ftalico, in particolare il DOP come ammorbidente, sono ampiamente utilizzate come apparecchiature mediche, ad esempio come contenitori di sangue per l'emodialisi. Il problema del possibile assorbimento endovenoso diretto di ftalati nell'uomo è stato quindi studiato a fondo. Le scorte di sangue conservate in contenitori di plastica a 4 °C hanno mostrato una concentrazione di DOP da 5 a 20 mg/100 ml di sangue dopo 21 giorni. Ciò potrebbe portare a un assorbimento di DOP di 300 mg o 4.3 mg/kg dopo una trasfusione di sangue intero in un essere umano di 70 kg. Considerazioni teoriche mostrano un possibile assorbimento di 150 mg di DOP durante un'emodialisi di 5 ore.
Tabelle degli ftalati
Tabella 1 - Informazioni chimiche.
Tabella 2 - Rischi per la salute.
Tabella 3 - Pericoli fisici e chimici.
Tabella 4 - Proprietà fisiche e chimiche.