Stručná charakteristika
Fluorotelomerní alkoholy (FTOHs) jsou nepřírodními látkami patřící do skupiny vysoce fluorovaných sloučenin. Jedná se o těkavé látky, používané především pro výrobu povrchově aktivních látek (surfaktantů) a polymerů - jsou prekurzory hojně používaných perfluorovaných karboxylových kyselin, jako PFOA nebo PFNA, které nacházejí uplatnění jako vodu i tuk odpuzující úprava různých látek a textilií. Hlavním zdrojem FTOHs v prostředí je především chemický průmysl. FTOHs mohou vznikat i prostým rozpadem materiálů, v kterých jsou obsaženy. V prostředí jsou v malých koncentracích v podstatě všudypřítomné. V atmosféře jsou schopné přenosu na velké vzdálenosti. V půdě je poločas rozpadu odhadován na 10 až 17 let. Obecně jsou FTOHs považovány jako hlavní zdroj nebezpečných a v prostředí perzistentních perfluorovaných karboxylových kyselin. FTOHs jsou typickým kontaminantem vnitřních prostor. In vitro a následné in vivo výzkumy poukázaly na xenostrogenní (estrogenům podobný) účinek těchto látek. Cílovým orgánem FTOHs bývají játra. V organizmu FTOHs metabolizují na bioakumulativní perfluorované karboxylové kyseliny. U zvířat fluorotelomer 6:2 způsobuje při akutní expozici podráždění očí a kůže. Při vyšších dávkách byl sledován negativní vliv na hmotnost a spotřebu krmiva, fluorotelomer 6:2 taktéž negativně působil na vývoj a životaschopnost mláďat.
Podrobná charakteristika
Fluorotelomerní alkoholy jsou obecně popsány strukturním vzorcem CxF2x+1CH2CH2OH. Jejich syntéza probíhá za účasti mnoha tetrafluorethylenových monomerů, které reagují s pentafluoroethyl jodidovým telogenem za tvorby oligomeru. Fluorovaný jodid následně podstupuje adici ethylenu za vzniku produktu, který je schopný dalších syntéz. V posledním kroku je pak terminální jodid nahrazen hydroxylovou skupinou za tvorby příslušného fluorotelomerního alkoholu.
Mezi nejběžnější FTOHs patří fluorotelomery 8:2, 10:2 a 6:2. Obecně se jedná o syrové, průmyslové materiály používané především jako prekurzory pro syntézu dalších chemických látek. FTOHs jsou ve vodě nerozpustné, mají vysokou afinitu ke sklu a jiným polymerním látkám.
Fluorotelomerní alkoholy patří mezi zástupce perfluoroaných sloučenin (PFAS), které se řadí mezi tzv. „emerging“ kontaminanty, jejichž výskyt doporučuje sledovat Evropský úřad pro potraviny (EFSA), neboť se používají jako výchozí látky pro syntézu polyfluorovaných surfaktantů (PFS), kterými bývají ošetřovány různé typy kontaktních potravinových materiálů za účelem zvýšení jejich oleofobicity a hydrofobicity, což znamená, že obaly následně nepropouštějí mastnotu a vodu. Celosvětová produkce fluorovaných telomerních alkoholů byla odhadnuta na 5 až 6,5 tisíc tun ročně (k roku 2005). Používají se především jako suroviny pro výrobu fluoropolymerů a povrchově aktivních látek a často v nich bývají v nízkých koncentracích přítomny jako nezreagované zbytky výchozích látek. Fluorotelomerní alkoholy jsou rovněž součástí různých lepidel, barev, inkoustů, vosků a dalších vodoodpudivých přípravků. Používají se také jako odmašťovače skel či odstraňovače skvrn.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Jedná se o poměrně nové chemické látky, jejichž vliv na zdraví lidí a zvířat nebyl příliš sledován. Přestože zvýšené hladiny těchto polutantů jsou pozorovány především v průmyslových či hustě obydlených oblastech, byla jejich přítomnost několikrát prokázána i v arktických oblastech a v organismech v nich žijících. Fluorotelomerní alkoholy mohou také biologicky rozkládat na perfluorované karboxylové kyseliny, které zůstávají v životním prostředí a nacházejí se i v krevním séru populací a volně žijících zvířat. Fluorotelomerní alkoholy 6:2 a 8:2 byly shledány estrogenními.
Výskyt v životním prostředí
Pro své jedinečné fyzikálně-chemické vlastnosti jsou tyto chemické látky hojně využívány v mnoha průmyslových odvětvích, což způsobilo jejich široké rozšíření v prostředí. Jedním ze zdrojů fluorotelomerních alkoholů mohou být průmyslové čističky odpadních vod či skládky tuhých a kapalných odpadů. Z nich se tyto látky dále dostávají do řek a oceánů. Koncentrace fluorotelomerních alkoholů ve vodách jsou v řádech pg/mL. Fluorotelomerní alkoholy jsou těkavé a mohou proto být rovněž navázány na prachové částice a unášeny i do vzdálených oblastí. Mnoho studií dokazuje jejich přítomnost v zemědělských půdách, rostlinách i v živých organismech.
Mechanismus, kterým se flurotelomerní alkoholy dostávají do životního prostředí je v současné době neznámý, nicméně se uvádí, že uvolňování FTOHs do atmosféry souvisí s rozkladem polymerních i nepolymerních materiálů, které FTOHs obsahují. Případně k uvolnění do ovzduší může dojít v důsledku přítomnosti zbytkového množství fluorotelomerního alkoholu, který nebyl kovalentně vázán v polymeru. Fluorotelomerní alkoholy, jako jsou 4:2 FTOH, 6:2 FTOH, 8:2 FTOH a 10:2 FTOH, byly identifikovány jako rezidua v konzumních produktech, jako jsou odstraňovače skvrn či odmašťovače skel.
Synonyma
fluorované telomerní alkoholyLimity pro ovzduší
Není stanoven.
Limity pro vodu
Není stanoven.
Limity pro půdu
Není stanoven.
Mezinárodní úmluvy a legislativa
V současné době probíhá klasifikace FTOHs, např.fluorotelomerní alkohol 8:2 Evropskou chemickou agenturou. Bylo navrženo látku klasifikovat jako toxickou pro reprodukci.
Literatura
[1] Journal of Chromatography A, 1093 (2005) 89–97: Sachi Taniyasu, Kurunthachalam Kannan, Man Ka So, Anna Gulkowska, Ewan Sinclair, Tsuyoshi Okazawa, Nobuyoshi Yamashita - Analysis of fluorotelomer alcohols, fluorotelomer acids, and short- and long-chain perfluorinated acids in water and biota
[2] Enviromental Science & Technology / VOL. 37, NO. 17, 2003: D. A. Ellis, J. W. Martin, S. A. Mabury, M. D. Hurley, M. P. Sulbaek Andersen, T. J. Wallington - Atmospheric Lifetime of Fluorotelomer Alcohols
[3] Diplomová práce, Univerzita Karlova: Bc. Václav Ševčík - Vývoj a optimalizace SPE metody pro prekoncentraci a stanovení fluorotelomerních alkoholů ve vodách
[4] Wikipedia The Free Encyclopedia - Fluorotelomer alcohol; poslední editace stránky 18. ledna 2014
[5] Vysoká škola chemicko-technologická v Praze: Bc. Michala Kočkovská - Využití techniky GC-MS pro stanovení perfluroalkylovaných látek v kontaktních materiálech potravin
[6] O'Connor JC et al., Evaluation of the reproductive and developmental toxicity of 6:2 fluorotelomer alcohol in rats. Toxicology. 2014 Mar 20;317:6-16.
[7] Zhenlan Xu et al., Human exposure to fluorotelomer alcohols, perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoate via house dust in Bavaria, Germany. Science of The Total Environment Volume 443, 15 January 2013, Pages 485–490.
Odkazy
Opinion proposing harmonised classification and labelling at EU level of 8:2 Fluorotelomer alcohol (8:2 FTOH)Fluorotelomer alcohol (8:2 FTOH)
