El xileno de almizcle es una fragancia de almizcle sintético que imita el almizcle natural . Se ha utilizado como fijador de perfumes en una amplia variedad de productos de consumo y todavía se utiliza en algunos cosméticos y fragancias.
El xileno de almizcle alguna vez fue el más utilizado de los "nitro-almizcles", pero su uso ha disminuido drásticamente desde mediados de la década de 1980 debido a preocupaciones ambientales y de seguridad. Se reconoce que sus riesgos explosivos y cancerígenos están en el límite, y el xileno almizclero es un ejemplo útil del nivel más bajo de tales riesgos que deben tenerse en cuenta. Sin embargo, es un contaminante muy persistente y muy bioacumulativo en el medio acuático (sustancia mPmB), y es la primera sustancia propuesta como " sustancia extremadamente preocupante " (SVHC) solo por estas razones según el Reglamento REACH de la Unión Europea. . Como ninguna empresa ha solicitado autorización, está prohibido en la UE. [2]
El xileno almizclero se produce a partir de meta -xileno (1,3-dimetilbenceno), mediante una alquilación de Friedel-Crafts con cloruro de terc -butilo y cloruro de aluminio seguida de nitración con ácido nítrico fumante o con una mezcla 70:30 de ácido nítrico y ácido sulfúrico. . El producto bruto se recristaliza en etanol al 95% . [3]
El xileno almizclero se ha utilizado en una amplia variedad de productos de consumo desde principios del siglo XX, generalmente en cantidades muy pequeñas. La producción mundial de almizcle nitro en 1987 fue de unas 2.500 toneladas, pero había caído a unas 1.000 toneladas a principios de la década de 1990: el almizcle xileno representó aproximadamente dos tercios de la producción de almizcle nitro durante este período. La producción se concentró en Europa occidental, y solo el Reino Unido representa el 28% de la producción mundial de almizcle nitro. [4] [5]
El uso de xileno de almizcle continuó disminuyendo durante la década de 1990, cuando los fabricantes de fragancias cambiaron voluntariamente a compuestos de fragancias alternativos. [6] Por ejemplo, el xileno almizclero no se ha utilizado en productos japoneses (de forma voluntaria) desde 1982, [4] y la Asociación Alemana de la Industria de Artículos de Tocador y Detergentes (IKW) recomendó la sustitución del xileno almizclero por otro compuesto en 1993. [7] La producción de xileno de almizcle en la Unión Europea se detuvo y, en 2000 (el último año del que se dispone de datos completos), las importaciones a Europa fueron sólo de 67 toneladas, siendo China la fuente más importante. [7] El uso estimado de xileno de almizcle en la Unión Europea en 2008 fue de 25 toneladas. [8]
El uso de xileno almizclero todavía está permitido en productos cosméticos (excepto productos para el cuidado bucal) en la Unión Europea según la Directiva sobre cosméticos . Las cantidades permitidas son: hasta el 1% en finas fragancias; hasta un 0,4% en eau de toilette; hasta el 0,03% en el resto de productos. [9] Los proveedores de la Unión Europea deben informar a sus clientes, previa solicitud, si un producto contiene más del 0,1% en peso de almizcle xileno. [10]
El xileno almizclero es un análogo del explosivo trinitrotolueno (TNT), por lo que no sorprende que sus características de seguridad se hayan estudiado con cierto detalle. De hecho, los almizcles nitro se descubrieron por primera vez en un intento de producir nuevos explosivos de alta potencia. También se ha utilizado –aunque en cantidades muy pequeñas– en productos de consumo masivo durante los últimos cien años. El descubrimiento de residuos de xileno de almizcle en el medio ambiente generó nuevas preocupaciones sobre su posible toxicidad a largo plazo y provocó una fuerte disminución de su uso desde mediados hasta finales de los años 1980. La Agencia Europea de Productos Químicos ha incluido el xileno de almizcle como una " sustancia extremadamente preocupante " (SVHC) según el Reglamento REACH , considerándola "muy persistente y muy bioacumulativa" (vPvB), pero que no cumple los criterios de toxicidad humana o ambiental para ser motivo de preocupación. [11]
El xileno almizclero se utiliza como caso de ejemplo en el Manual de métodos y criterios de prueba de las Naciones Unidas como sustancia que muestra algunas propiedades explosivas pero que no tiene que transportarse como mercancía peligrosa de Clase 1 según el Reglamento Modelo . [12] Se transporta en forma de pequeñas escamas en bolsas de plástico (de un máximo de 50 kg de masa neta), que a su vez se encuentran dentro de bidones de cartón para evitar que se rompan. [13] [14] Esto no cuenta como "confinamiento" en el sentido de las pruebas de explosivos: de hecho, el embalaje especial está destinado a evitar un confinamiento excesivo durante el transporte. [15]
Explotará cuando se detone bajo confinamiento (prueba de brecha de la ONU [16] ) o cuando se caliente bajo confinamiento (prueba de Koenen [17] ), pero no explota bajo la prueba de martillo de caída BAM [18] (que limita la energía de impacto a 25 J) o la prueba BAM. ensayo de fricción [19] (carga límite >360 N). [12] No se produce ignición, explosión, autocalentamiento ni descomposición visible cuando el almizcle xileno se calienta (sin confinamiento) a 75 °C durante 48 horas. [12] [20]
Sin embargo, el xileno almizclero está clasificado en la Unión Europea como explosivo según la Directiva de Sustancias Peligrosas [21] y como explosivo de categoría 1.1 según el Reglamento CLP . [22] La clasificación de la Unión Europea refleja el hecho de que no se puede excluir el calentamiento peligroso en confinamiento en el uso industrial del xileno almizclero, a diferencia de su transporte, por lo que es necesario advertir a los usuarios potenciales del riesgo. [23]
El xileno almizclero también demuestra algunos de los problemas que plantea la clasificación de sustancias como cancerígenas . Ha sido colocado en el Grupo 3 (" no clasificable en cuanto a su carcinogenicidad para los seres humanos ") por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), [4] y está clasificado en la Unión Europea como carcinógeno de categoría 3 (" motivo de preocupación para humanos debido a posibles efectos cancerígenos pero respecto del cual la información disponible no es suficiente para realizar una evaluación satisfactoria ") según la Directiva sobre sustancias peligrosas [21] y un carcinógeno de categoría 2 (" sospecha de carcinógeno humano ") según el Reglamento CLP . [22]
Estas clasificaciones se basan principalmente en un único estudio de exposición oral al xileno de almizcle en ratones de cepa B6C3F1 . [24] Los ratones mostraron un aumento muy significativo de adenomas y carcinomas hepáticos con una ingesta dietética media de 170 mg/kg de peso corporal (machos) y 192 mg/kg de peso corporal (hembras), así como aumentos significativos de adenomas en el grupo Harderiano. glándula (sólo ratones machos) y en el hígado con una ingesta dietética media de 91 mg/kg de peso corporal (machos) y 101 mg/kg de peso corporal (hembras). [24]
El Informe de Evaluación de Riesgos de la Unión Europea hace una serie de observaciones sobre este estudio: [25]
El xileno almizclero no es genotóxico. [26] Tiene efectos significativos sobre la función hepática que son similares a los mostrados por el fenobarbital , por ejemplo, la inducción de CYP2B6 y otras enzimas del citocromo P450 . [27] La carcinogenicidad humana del fenobarbital ha sido objeto de debate, [28] [29] pero actualmente está clasificado en el grupo 2B por la IARC [29] y esto parece haber sido una consideración importante en la clasificación del xileno almizclero. como carcinógeno de categoría 3 según la Directiva sobre sustancias peligrosas. [30] Sin embargo, el Informe de Evaluación de Riesgos de la Unión Europea admite que el xileno almizclero es un "caso límite". [25]
Otra complicación es el metabolismo del xileno almizclero. Una ruta de metabolismo es mediante la reducción de uno o más grupos nitro por la microflora intestinal (bacterias intestinales) para producir aminas aromáticas como p-NH 2 -xileno almizclero. [4] Este metabolito tiene una toxicidad hepática diferente: en particular, inhibe las enzimas CYP1B mediante unión covalente. [27]
La inducción de las enzimas del citocromo P450, la causa más probable de carcinogenicidad en roedores, es un fenómeno umbral, con un nivel sin efecto observado (NOEL) de 10 mg/kg/día en ratones y un nivel más bajo con efecto observado (LOEL) de 10 mg/día. kg/día en ratas. La dosis oral más baja que causó cáncer (LOAEL) en ratones B6C3F1 fue de 70 mg/kg/día. [27] Estos son 1 a 3 órdenes de magnitud más altos que la exposición humana, que es principalmente dérmica en lugar de oral. [31]
Las primeras preocupaciones sobre el xileno almizclero surgieron a principios de la década de 1980, con la detección de residuos de xileno almizclero en peces del río Tama , cerca de Tokio , [32] y posteriormente en el agua del río, especialmente en las salidas de las plantas de tratamiento de aguas residuales . Esto condujo a una moratoria voluntaria sobre el uso de xileno almizclado en Japón a partir de 1982. [4] Posteriormente se encontraron residuos similares en aguas europeas como los ríos Elba , Stör y Ruhr en Alemania , la zona de la bahía alemana del Mar del Norte y aguas residuales. Salidas de plantas de tratamiento en Suecia . [4] [33] Las concentraciones típicas eran >0,001 μg/L en agua de mar, 0,001–0,01 μg/L en agua de río y 0,01–0,1 μg/L (a veces más) en el efluente de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Estos hallazgos indican que el xileno almizclero no se elimina completamente de las aguas residuales mediante el proceso de tratamiento de aguas residuales. Dos estudios realizados en Alemania compararon las concentraciones de xileno de almizcle en las aguas residuales entrantes y en los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales, y encontraron tasas de eliminación del 82% y el 58%. [34] [35] Sin embargo, no son concentraciones que se espere que sean tóxicas para la vida acuática. El Informe de Evaluación de Riesgos de la Unión Europea revisó más de una docena de estudios sobre la toxicidad del xileno almizclero para las algas y los vertebrados e invertebrados acuáticos, y ninguno encontró efectos observados en concentraciones superiores a 10 μg/L, [36] el umbral de toxicidad acuática crónica en el Reglamento REACH de la UE . [37]
La biodegradación del xileno de almizcle en agua de mar y en sistemas mixtos de agua de mar y sedimentos se estudió en simulaciones de laboratorio utilizando xileno de almizcle marcado con carbono 14 , y los resultados se analizan en un anexo al Informe de evaluación de riesgos de la Unión Europea . [11] Se estimó que la vida media en los sedimentos marinos era de 60 días o menos, y la biodegradación se producía por reducción anaeróbica de los grupos nitro. Se estimó que la vida media en agua de mar libre de sedimentos era de más de 150 días, muy por encima del umbral "muy persistente" de 60 días. [37] El addendum de 2008 también discutió la fotólisis del xileno almizclero en agua y en el aire, que son rápidas: sin embargo, la fotólisis no se consideró relevante en la persistencia del xileno almizclero en el medio ambiente, y no se tuvo en cuenta al clasificar como una sustancia "muy persistente". [11]
En el Informe de evaluación de riesgos de la Unión Europea se revisaron varios estudios de bioacumulación primaria diferentes , con factores de bioacumulación que varían entre 640 L/kg y 6740 L/kg. [38] Dado que el xileno almizclero tiene un coeficiente de partición octanol-agua muy alto (log K ow = 4,9), [1] se consideró que los factores de bioacumulación más altos eran los más significativos. El addendum de 2008 [11] consideró un estudio de laboratorio adicional del Ministerio de Industria y Comercio Internacional de Japón que no estuvo disponible para los autores del Informe de Evaluación de Riesgos original y que también mostró factores de bioacumulación en peces ( Cyprinus carpio ) que eran superiores a los Umbral REACH [37] de 5000 L/kg para sustancias "muy bioacumulativas". También se han encontrado factores de bioacumulación de más de 5000 L/kg (peso húmedo) en carpas ( Carassius carassius ) y anguilas ( Anguilla anguilla ) procedentes de un estanque de tratamiento de aguas residuales. [39]
{{citation}}: |author=tiene nombre genérico ( ayuda ) . Informe técnico para la Agencia Europea de Sustancias Químicas .