Los éteres de difenilo polibromados o PBDE son una clase de compuestos organobromados que se han utilizado como retardantes de llama . Al igual que otros retardantes de llama bromados , los PBDE se han utilizado en una amplia gama de productos, incluidos materiales de construcción, electrónica, mobiliario, vehículos de motor, aviones, plásticos, espumas de poliuretano [ 1 ] y textiles. Su estructura es similar a la de los éteres de difenilo policlorados (PCDE), los bifenilos policlorados (PCB) y otros compuestos polihalogenados , y constan de dos anillos aromáticos halogenados . Los PBDE se clasifican según el número promedio de átomos de bromo en la molécula. Los beneficios de los retardantes de llama para salvar vidas propiciaron su popularización. Los estándares para vehículos de transporte público siguen aumentando a partir de 2021. [ 2 ] : 1–26
Debido a su toxicidad y persistencia, todos los PBDE de relevancia comercial han sido designados para su eliminación en virtud del Convenio de Estocolmo , un tratado para controlar y eliminar gradualmente los principales contaminantes orgánicos persistentes (COP). [ 3 ] [ 4 ]
Clases de PBDE
La familia de PBDE consta de 209 sustancias posibles, denominadas congéneres (PBDE = C 12 H (10− x ) Br x O ( x = 1, 2, ..., 10 = m + n )). El número de isómeros para los éteres mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona- y decabromodifenilo es 3, 12, 24, 42, 46, 42, 24, 12, 3 y 1, respectivamente. [ 5 ]
Los PBDE con menor número de átomos de bromo (1-4 átomos por molécula) se consideran más peligrosos debido a su mayor bioacumulación . Se sabe que afectan los niveles de hormonas tiroideas , y algunos estudios los han relacionado con riesgos reproductivos y neurológicos a ciertas concentraciones o superiores. [ 6 ] Los PBDE con mayor número de átomos de bromo son menos peligrosos a corto plazo, pero se desbroman biótica y fotoquímicamente a congéneres con menor número de átomos de bromo. [ 7 ]
Producción
Los PBDE se producían comercialmente mediante la bromación del éter de difenilo , [ 8 ] y se vendían tres mezclas de grado técnico, que variaban en el grado de bromación.
En Estados Unidos, los PBDE se comercializaron con los nombres comerciales DE-60F, DE-61, DE-62 y DE-71 para mezclas de pentaBDE, DE-79 para mezclas de octaBDE, y DE-83R y Saytex 102E para mezclas de decaBDE. Los productos comerciales de PBDE disponibles no eran compuestos individuales ni congéneres individuales, sino mezclas de congéneres.
El pentaBDE técnico contenía predominantemente derivados de pentabromo (50–62%); sin embargo, la mezcla también contenía tetrabromuros (24–38%) y hexabromuros (4–8%), así como trazas de tribromuros (0–1%). El octaBDE técnico era una mezcla de homólogos: hexa-, hepta-, octa-, nona- y decabromuros. El decaBDE técnico era 97% decabromuro, con pequeñas cantidades de octa- y nonabromuros. [ 7 ]
La producción comercial de PBDE comenzó en la década de 1970 [ 9 ] y continuó hasta principios de la década de 2010. Se estima que la producción global acumulada fue de 175 kt para pentaBDE, 130 kt para octaBDE y 1600 kt para decaBDE [ 10 ] .
Preocupaciones sanitarias y medioambientales
Exposición
Los éteres de difenilo polibromados (PBDE) pueden liberarse al medio ambiente donde se utilizan o producen, pudiendo ingresar al aire, agua, suelo o al sistema digestivo humano al ser consumidos, inhalados o a través de la piel. [ 11 ] [ 12 ] A pesar de la prohibición y eliminación gradual de varias formas de PBDE, muchos productos de consumo aún los contienen en el siglo XXI y representan posibles fuentes de exposición, incluyendo muebles y otros productos de consumo que contienen espuma de poliuretano , electrodomésticos, tuberías, plásticos y equipos electrónicos antiguos. [ 11 ] [ 13 ]
En general, los gobiernos han determinado que los PBDE no son perjudiciales para la salud humana en las cantidades de exposición evaluadas. [ 11 ] [ 12 ] [ 14 ] La ingestión de polvo doméstico representa el 80-90% de la exposición total a los PBDE, mientras que la exposición restante se produce por la ingestión de alimentos. [ 11 ] [ 12 ] Los alimentos contaminados con PBDE, en particular aquellos con alto contenido de grasa, como las carnes grasas o el pescado, son posibles fuentes de exposición. [ 11 ] En los lactantes , la leche materna puede ser una fuente de exposición porque los PBDE pueden estar presentes en la madre y su leche. [ 11 ] Otros alimentos pueden contener PBDE, como la carne, los productos cárnicos, los productos lácteos y los mariscos. [ 11 ] [ 14 ]
No se han detectado PBDE más allá de niveles traza en el agua. [ 11 ] En el medio ambiente, los suelos y sedimentos son los principales depósitos de PBDE. [ 11 ] Los PBDE pueden ingresar al suelo a partir de productos desechados, como en vertederos. Dado que los biosólidos (aguas residuales) pueden contener PBDE, puede producirse exposición a través de suelos o tierras de cultivo que hayan sido fertilizadas con biosólidos. [ 11 ] La fauna silvestre puede exponerse al consumir alimentos que contienen PBDE, mientras que los organismos que viven en sedimentos pueden contaminarse con PBDE. [ 12 ]
Excreción
Los PBDE y sus metabolitos se excretan principalmente en las heces y algunos en la orina. [ 11 ] Debido a su depósito en las reservas de grasa corporal, algunos PBDE permanecen en el cuerpo durante muchos años y pueden ingresar al cuerpo de los fetos a través de la placenta . [ 11 ]
Investigación sobre los efectos en la salud
No se ha establecido nada con certeza sobre los efectos de los PBDE en la salud humana. [ 11 ] [ 12 ] [ 14 ] La mayor parte de la información sobre la toxicidad de los PBDE y sus metabolitos proviene de estudios en animales en etapas tempranas. [ 14 ] La evidencia de efectos mediados por PBDE en estudios en humanos en sistemas distintos del sistema nervioso en desarrollo, como en el desarrollo del cáncer, es inconclusa o inexistente. [ 11 ] En particular, para los posibles efectos de los PBDE en el feto en desarrollo, la investigación se ha centrado en el estado de salud de las madres y la edad gestacional del lactante. [ 15 ]
Contaminación por sedimentos
Se han evaluado las concentraciones ambientales crecientes y las distribuciones cambiantes de PBDE en los sedimentos del estuario del río Clyde en Escocia, Reino Unido. [ 16 ] El análisis de seis núcleos de sedimento de 1 m de profundidad cada uno, desde la ciudad de Glasgow hasta Greenock, reveló que las concentraciones totales aumentaron hacia la superficie del lecho del río (0–10 cm). Las cantidades de PBDE variaron de 1 a 2645 µg/kg (peso seco del sedimento) con una media de 287 µg/kg (peso seco del sedimento). [ 16 ] Los perfiles de congéneres de PBDE a lo largo del núcleo mostraron que las concentraciones más altas se debían a niveles elevados de BDE-209. La mayoría de los registros de sedimentos mostraron claramente un cambio de BDE de peso molecular principalmente más bajo (47, 99, 183, 153) en profundidades menores a BDE-209 cerca de la superficie, un cambio en los patrones de grupos de congéneres y homólogos que corresponde a las restricciones de las mezclas comerciales de penta- y octaBDE según la legislación de la UE en 2004-2006.
Aunque la biodegradación no se considera la principal vía para los PBDE, la fotólisis y la pirólisis pueden ser de interés en los estudios de transformación de los PBDE. [ 17 ] [ 18 ]
Regulaciones de los PBDE
Estados Unidos
En agosto de 2003, el estado de California prohibió la venta de penta- y octaBDE y productos que los contuvieran, con vigencia a partir del 1 de enero de 2008. [ 19 ] Los PBDE son omnipresentes en el medio ambiente y, según la EPA, la exposición puede representar riesgos para la salud. Según el Sistema Integrado de Información de Riesgos de la EPA de EE. UU., la evidencia indica que los PBDE pueden poseer toxicidad hepática, toxicidad tiroidea y toxicidad del neurodesarrollo. [ 20 ] [ 21 ] En junio de 2008, la EPA de EE. UU. estableció un nivel de exposición diaria seguro que oscila entre 0,1 y 7 μg/kg de peso corporal por día para los cuatro congéneres de PBDE más comunes. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] En abril de 2007, la legislatura del estado de Washington aprobó un proyecto de ley que prohíbe el uso de PBDE. [ 24 ] El Departamento de Protección Ambiental del Estado de Maine tiene restricciones sobre los PBDE y, en 2008, la legislatura aprobó un proyecto de ley que elimina gradualmente el uso de decaBDE. [ 25 ]
Los importadores y fabricantes estadounidenses de PBDE retiraron pentaBDE y octaBDE de la venta en 2004, y decaBDE de la venta a finales de 2013. [ 7 ] : 10 [ 26 ] En noviembre de 2024, la EPA añadió decaBDE a la Ley de Control de Sustancias Tóxicas para prohibir su liberación al agua durante la fabricación, el procesamiento o la distribución comercial de decaBDE y productos que lo contienen, y una eliminación gradual del procesamiento y la distribución de aislamiento de cables y alambres que contienen decaBDE para instalaciones de energía nuclear. [ 27 ]
Canadá
Desde 2012, los PBDE se encuentran entre las sustancias químicas cuya fabricación, uso, venta, oferta de venta o importación están prohibidas, según lo estipulado en el Reglamento sobre la prohibición de ciertas sustancias tóxicas de la Ley canadiense de protección ambiental de 1999. [ 28 ] En dicho reglamento, los PBDE se consideran "tóxicos para el medio ambiente y/o la salud humana, generalmente persistentes, bioacumulativos y/o intrínsecamente tóxicos". [ 28 ]
unión Europea
La Unión Europea decidió prohibir el uso de dos clases de retardantes de llama, en particular, los PBDE y los bifenilos polibromados (PBB) en dispositivos eléctricos y electrónicos. [ 13 ] Esta prohibición se formalizó en la Directiva RoHS , y se estableció un límite máximo de 1 g/kg para la suma de PBB y PBDE. En febrero de 2009, el Instituto de Materiales y Mediciones de Referencia publicó dos materiales de referencia certificados para ayudar a los laboratorios analíticos a detectar mejor estas dos clases de retardantes de llama. Los materiales de referencia se fabricaron a medida para contener todos los PBDE y PBB relevantes en niveles cercanos al límite legal. [ 13 ]
Internacional
A nivel internacional, en mayo de 2009, las Partes del Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP) decidieron incluir el pentaBDE comercial y el octaBDE comercial en la lista de sustancias COP. Esta inclusión se debe a las propiedades del hexaBDE y el heptaBDE, que son componentes del octaBDE comercial, y a las propiedades del tetraBDE y el pentaBDE, que son los componentes principales del pentaBDE comercial. [ 29 ] En 2017, se decidió incluir también el decaBDE. [ 4 ] [ 30 ]
Alternativas
Los principales productores de decaBDE han cambiado a la fabricación de decabromodifeniletano , un compuesto estructuralmente relacionado que también ha sido objeto de sospecha como contaminante ambiental. [ 2 ] : 21 También existen alternativas no halogenadas. [ 2 ] [ 26 ]
Referencias
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Enlaces externos
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- Éteres de difenilo polibromados (PBDE) | Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
- Retardantes de llama
- disruptores endocrinos
- Contaminantes orgánicos persistentes según el Convenio de Estocolmo
- Bromoarenos
- éteres de difenilo