Compuesto químico
El tris(1,3-dicloroisopropil)fosfato ( TDCPP ) es un organofosforado clorado . Los productos químicos organofosforados tienen una amplia variedad de aplicaciones y se utilizan como retardantes de llama , pesticidas , plastificantes y gases nerviosos . El TDCPP es estructuralmente similar a varios otros retardantes de llama organofosforados, como el tris(2-cloroetil)fosfato (TCEP) y el tris(cloropropil)fosfato (TCPP). El TDCPP y estos otros retardantes de llama organofosforados clorados a veces se denominan "tris clorados".
Fabricar
El TDCPP se produce por la reacción de epiclorhidrina con oxicloruro de fósforo .
Usos
Retardante de llama
Hasta finales de la década de 1970, el TDCPP se utilizó como retardante de llama en pijamas de niños de conformidad con la Ley de Tejidos Inflamables de Estados Unidos de 1953. Este uso se interrumpió después de que se descubriera que los niños que usaban tejidos tratados con un compuesto muy similar, el fosfato de tris(2,3-dibromopropilo) , tenían subproductos mutagénicos en su orina. [2]
Tras la eliminación gradual del PentaBDE en los Estados Unidos en 2005, el TDCPP se convirtió en uno de los principales retardantes de llama utilizados en la espuma de poliuretano flexible que se utiliza en una amplia variedad de productos de consumo, incluidos automóviles, muebles tapizados y algunos productos para bebés. [3] [4] [5] [6] El TDCPP también se puede utilizar en placas de espuma de poliuretano rígida que se utilizan para el aislamiento de edificios . [7] En 2011 se informó que se encontró TDCPP en aproximadamente un tercio de los productos para bebés analizados. [8]
Algunas telas utilizadas en equipos de camping también se tratan con TDCPP para cumplir con la norma CPAI-84, una norma establecida por la Asociación Internacional de Telas Industriales para evaluar la resistencia al fuego de las telas y otros materiales utilizados en las tiendas de campaña. [9]
La producción total actual de TDCPP no se conoce bien. En 1998, 2002 y 2006, se estimó que la producción en los Estados Unidos oscilaba entre 4.500 y 22.700 toneladas métricas [7] , por lo que el TDCPP se clasifica como una sustancia química de alto volumen de producción .
Presencia en el entorno
El TDCPP es un retardante de llama aditivo, lo que significa que no está unido químicamente a los materiales tratados. Se cree que los retardantes de llama aditivos tienen más probabilidades de liberarse al medio ambiente circundante durante la vida útil del producto que los retardantes de llama unidos químicamente o reactivos. [7]
El TDCPP se degrada lentamente en el medio ambiente y no se elimina fácilmente mediante los procesos de tratamiento de aguas residuales . [7]
Dentro
Se ha detectado TDCPP en el polvo de interiores, aunque las concentraciones varían ampliamente. Un estudio sobre el polvo doméstico en los EE. UU. descubrió que más del 96 % de las muestras recogidas entre 2002 y 2007 contenían TDCPP en una concentración media de más de 1,8 ppm, mientras que la más alta fue de más de 56 ppm. [5] También se detectó TDCPP en el 99 % de las muestras de polvo recogidas en 2009 en el área de Boston de oficinas, hogares y vehículos. El segundo estudio encontró una concentración media similar a la del estudio anterior, pero un rango mayor de concentraciones: una muestra recogida de un vehículo contenía más de 300 ppm de TDCPP en el polvo. [3] Se han informado concentraciones similares para muestras de polvo recogidas en Europa y Japón. [10] [11] [12]
El TDCPP también se ha medido en muestras de aire en interiores. Sin embargo, su detección en muestras de aire es menos frecuente y generalmente en concentraciones más bajas que otros retardantes de llama organofosforados como el TCEP y el TCPP, probablemente debido a su menor presión de vapor. [7] [13] [14]
Al aire libre
Aunque el TDCPP se encuentra generalmente en concentraciones más altas en entornos cerrados, como viviendas y vehículos, está ampliamente distribuido en el medio ambiente. Se ha descubierto que diversas muestras ambientales, que van desde aguas superficiales hasta tejidos de vida silvestre, contienen TDCPP. [7] Los niveles más altos de contaminación se encuentran generalmente cerca de áreas urbanas impactadas; sin embargo, muestras de sitios de referencia incluso relativamente remotos han contenido TDCPP. [15] [16]
Exposición humana
Se cree que los seres humanos están expuestos al TDCPP y otros retardantes de llama a través de varias vías, incluidas la inhalación, la ingestión y el contacto de la piel con materiales tratados. Los estudios con roedores muestran que el TDCPP se absorbe fácilmente a través de la piel y el tracto gastrointestinal. [17] [18] Se espera que los bebés y los niños pequeños tengan la mayor exposición al TDCPP y otros contaminantes en interiores por varias razones. En comparación con los adultos, los niños pasan más tiempo en interiores y más cerca del suelo, donde están expuestos a mayores cantidades de partículas de polvo. Además, con frecuencia se llevan las manos y otros objetos a la boca sin lavarse. [19]
Varios estudios muestran que el TDCPP puede acumularse en los tejidos humanos. Se ha detectado en el semen, la grasa y la leche materna, [20] [21] [22] y el metabolito bis (1,3-dicloropropil) fosfato (BDCPP) se ha detectado en la orina. [3] [23] [24]
Efectos sobre la salud
Agudo
La toxicidad de los organofosforados se asocia clásicamente con la inhibición de la acetilcolinesterasa . La acetilcolinesterasa es una enzima responsable de descomponer el neurotransmisor acetilcolina . Muchos organofosforados, especialmente aquellos diseñados para actuar como agentes nerviosos o pesticidas, se unen al sitio activo de la acetilcolinesterasa, impidiendo que descomponga la acetilcolina. [25] En estudios con roedores, se encontró que el TDCPP tenía una capacidad muy baja para inhibir la acetilcolinesterasa, y se considera que tiene una toxicidad aguda baja . [26] Los animales a los que se les administraron dosis muy altas (>1 g/kg/día) mostraron signos clínicos de intoxicación por organofosforados, incluyendo debilidad muscular, pérdida de coordinación, hiperactividad y muerte. [7]
Crónico
Cáncer
Varios estudios sugieren que el TDCPP puede ser cancerígeno . Los roedores que fueron alimentados con TDCPP durante dos años mostraron un aumento en la formación de tumores en el hígado y el cerebro. [27] También se determinó que los metabolitos del TDCPP eran mutagénicos en bacterias mediante la prueba de Ames . [2]
En 2011, el TDCPP fue catalogado como carcinógeno según la Proposición 65 de California , una ley que identifica y regula las sustancias químicas que la Agencia de Protección Ambiental de California ha determinado que "causan cáncer, defectos de nacimiento u otros daños reproductivos". [28]
Reproducción
Los hombres que vivían en hogares con altas concentraciones de TDCPP en el polvo doméstico tenían más probabilidades de tener recuentos de espermatozoides reducidos y niveles elevados de prolactina sérica . [29] Las mujeres suelen tener concentraciones más altas de la hormona prolactina que los hombres. La liberación de prolactina está regulada por el neurotransmisor dopamina . La prolactina es importante para regular la lactancia , el impulso sexual y otras hormonas .
Desarrollo
Se ha descubierto que el TDCPP y otros retardantes de llama organofosforados similares alteran el desarrollo normal.
Los pollos expuestos a TDCPP cuando eran embriones se desarrollaron de manera anormal: la exposición a 45 ug/g resultó en longitudes de cabeza a pico más cortas, menor peso corporal y vesículas biliares más pequeñas, mientras que 7,64 ug/g redujo los niveles de tiroxina libre (T4) en la sangre. [30]
De manera similar, los peces cebra criados en agua que contenía TDCPP murieron o desarrollaron malformaciones graves. Cuando la exposición a TDCPP comenzó muy temprano durante la embriogénesis , en la etapa de 2 células, los embriones en desarrollo se vieron más gravemente afectados. [31] [32] [33]
Se descubrió que el TDCPP afectaba varios procesos del desarrollo neurológico en una línea celular neuronal. Las células PC12 mostraron una disminución de la replicación y el crecimiento celular, un aumento del estrés oxidativo y una diferenciación celular alterada . [34] En un organismo en desarrollo, estos efectos podrían cambiar la forma en que las células cerebrales se comunican y funcionan, lo que da como resultado cambios permanentes en la función del sistema nervioso. [35]
Tiroides
Se descubrió que la exposición al TDCPP alteraba la expresión del ARNm de varios genes que regulan la función tiroidea en embriones y larvas de pez cebra . [36] [37] La exposición temprana también cambió los niveles de hormona tiroidea tanto en embriones de pez cebra como de pollo: los niveles de triyodotironina (T3) aumentaron en los peces cebra expuestos, mientras que los niveles de tiroxina (T4) disminuyeron en ambas especies. [30] [37]
La TDCPP puede afectar el desarrollo y el funcionamiento del cerebro a través del sistema tiroideo. Las hormonas tiroideas son fundamentales para el crecimiento y el desarrollo normales y para el funcionamiento adecuado del sistema endocrino . El cerebro en desarrollo, en particular, es muy sensible a las alteraciones de la hormona tiroidea. Las alteraciones del sistema tiroideo de la madre o del feto durante el desarrollo temprano del cerebro se asocian con puntuaciones de CI más bajas y un mayor riesgo de TDAH u otros trastornos neuroconductuales. [38] [39]
Referencias
- ^ "Tris(1,3-dicloro-2-propil)fosfato". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov .
- ^ ab Gold MD, Blum A, Ames BN (mayo de 1978). "Otro retardante de llama, el tris-(1,3-dicloro-2-propil)-fosfato, y sus metabolitos esperados son mutágenos". Science . 200 (4343): 785–7. Bibcode :1978Sci...200..785G. doi :10.1126/science.347576. PMID 347576.
- ^ abc Carignan CC, McClean MD, Cooper EM, Watkins DJ, Fraser AJ, Heiger-Bernays W, Stapleton HM, Webster TF (mayo de 2013). "Predictores del metabolito tris(1,3-dicloro-2-propil)fosfato en la orina de trabajadores de oficina". Environment International . 55 : 56–61. Bibcode :2013EnInt..55...56C. doi :10.1016/j.envint.2013.02.004. PMC 3666188 . PMID 23523854.
- ^ Stapleton HM, Klosterhaus S, Eagle S, Fuh J, Meeker JD, Blum A, Webster TF (octubre de 2009). "Detección de retardantes de llama organofosforados en espuma de muebles y polvo doméstico en EE. UU." Environmental Science & Technology . 43 (19): 7490–5. Bibcode :2009EnST...43.7490S. doi :10.1021/es9014019. PMC 2782704 . PMID 19848166.
- ^ ab Stapleton HM, Klosterhaus S, Keller A, Ferguson PL, van Bergen S, Cooper E, Webster TF, Blum A (junio de 2011). "Identificación de retardantes de llama en espuma de poliuretano recogida de productos para bebés". Environmental Science & Technology . 45 (12): 5323–31. Bibcode :2011EnST...45.5323S. doi :10.1021/es2007462. PMC 3113369 . PMID 21591615.
- ^ Stapleton HM, Sharma S, Getzinger G, Ferguson PL, Gabriel M, Webster TF, Blum A (diciembre de 2012). "Retardantes de llama nuevos y de alto volumen en sofás de EE. UU. que reflejan la eliminación gradual del PentaBDE en 2005". Environmental Science & Technology . 46 (24): 13432–9. Bibcode :2012EnST...4613432S. doi :10.1021/es303471d. PMC 3525014 . PMID 23186002.
- ^ abcdefg van der Veen I, de Boer J (agosto de 2012). "Retardantes de llama de fósforo: propiedades, producción, presencia ambiental, toxicidad y análisis". Chemosphere . 88 (10): 1119–53. Bibcode :2012Chmsp..88.1119V. doi :10.1016/j.chemosphere.2012.03.067. PMID 22537891.
- ^ Martin A (17 de mayo de 2011). "Un producto químico sospechoso de causar cáncer se encuentra en productos para bebés". The New York Times .
- ^ Keller AS, Raju NP, Webster TF, Stapleton HM (febrero de 2014). "Aplicaciones de retardantes de llama en tiendas de campaña y exposición potencial". Environmental Science & Technology Letters . 1 (2): 152–155. Bibcode :2014EnSTL...1..152K. doi :10.1021/ez400185y. PMC 3958138 . PMID 24804279.
- ^ Bergh C, Torgrip R, Emenius G, Ostman C (febrero de 2011). "Ésteres de organofosfato y ftalato en el aire y en el polvo sedimentado: un estudio en interiores en múltiples lugares". Indoor Air . 21 (1): 67–76. Bibcode :2011InAir..21...67B. doi :10.1111/j.1600-0668.2010.00684.x. PMID 21054550.
- ^ Kanazawa A, Saito I, Araki A, Takeda M, Ma M, Saijo Y, Kishi R (febrero de 2010). "Asociación entre la exposición en interiores a compuestos orgánicos semivolátiles y síntomas relacionados con la construcción entre los ocupantes de viviendas residenciales". Aire interior . 20 (1): 72–84. Bibcode :2010InAir..20...72K. doi :10.1111/j.1600-0668.2009.00629.x. hdl : 2115/87324 . PMID 20028434.
- ^ Marklund A, Andersson B, Haglund P (diciembre de 2003). "Detección de compuestos organofosforados y su distribución en diversos ambientes interiores". Chemosphere . 53 (9): 1137–46. Bibcode :2003Chmsp..53.1137M. doi :10.1016/S0045-6535(03)00666-0. PMID 14512118.
- ^ Marklund A, Andersson B, Haglund P (octubre de 2005). "Retardantes de llama organofosforados y plastificantes en plantas de tratamiento de aguas residuales suecas". Environmental Science & Technology . 39 (19): 7423–9. Bibcode :2005EnST...39.7423M. doi :10.1021/es051013l. PMID 16245811.
- ^ Staaf T, Ostman C (septiembre de 2005). "Triésteres de organofosfato en ambientes interiores". Journal of Environmental Monitoring . 7 (9): 883–7. doi :10.1039/b506631j. PMID 16121268.
- ^ Andresen JA, Grundmann A, Bester K (octubre de 2004). "Retardantes de llama y plastificantes organofosforados en aguas superficiales". La ciencia del medio ambiente total . 332 (1–3): 155–66. Bibcode :2004ScTEn.332..155A. doi :10.1016/j.scitotenv.2004.04.021. PMID 15336899.
- ^ Regnery J, Püttmann W (febrero de 2010). "Fluctuaciones estacionales de las concentraciones de organofosfatos en las precipitaciones y la escorrentía de aguas pluviales". Chemosphere . 78 (8): 958–64. Bibcode :2010Chmsp..78..958R. doi :10.1016/j.chemosphere.2009.12.027. PMID 20074776.
- ^ Minegishi KI, Kurebayashi H, Nambaru S, Morimoto L, Takahashi T, Yamaha T (1988). "Estudios comparativos sobre la absorción, distribución y excreción de retardantes de llama halogenados de fosfato de alquilo en ratas". Eisei Kagaku . 34 (2): 102–114. doi : 10.1248/jhs1956.34.102 .
- ^ Nomeir AA, Kato S, Matthews HB (marzo de 1981). "El metabolismo y la disposición del fosfato de tris(1,3-dicloro-2-propilo) (Fyrol FR-2) en la rata". Toxicología y farmacología aplicada . 57 (3): 401–13. doi :10.1016/0041-008X(81)90238-6. PMID 7222047.
- ^ Manual de factores de exposición específicos para niños. Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Septiembre de 2008.
- ^ Hudec T, Thean J, Kuehl D, Dougherty RC (febrero de 1981). "Tris(dicloropropil)fosfato, un retardante de llama mutagénico: frecuente coexistencia en plasma seminal humano". Science . 211 (4485): 951–2. Bibcode :1981Sci...211..951H. doi :10.1126/science.7466368. PMID 7466368.
- ^ LeBel GL, Williams DT, Berard D (agosto de 1989). "Residuos de fosfato de triarilo/alquilo en muestras de autopsias de tejido adiposo humano de seis municipios de Ontario". Boletín de contaminación ambiental y toxicología . 43 (2): 225–30. Bibcode :1989BuECT..43..225L. doi :10.1007/BF01701752. PMID 2775890. S2CID 30730887.
- ^ Sundkvist AM, Olofsson U, Haglund P (abril de 2010). "Retardantes de llama y plastificantes organofosforados en la biota marina y de agua dulce y en la leche humana". Journal of Environmental Monitoring . 12 (4): 943–51. doi :10.1039/b921910b. PMID 20383376.
- ^ Cooper EM, Covaci A, van Nuijs AL, Webster TF, Stapleton HM (octubre de 2011). "Análisis de los metabolitos retardantes de llama bis(1,3-dicloro-2-propil)fosfato (BDCPP) y difenilfosfato (DPP) en orina mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem". Química analítica y bioanalítica . 401 (7): 2123–32. doi :10.1007/s00216-011-5294-7. PMC 3718013 . PMID 21830137.
- ^ Meeker JD, Cooper EM, Stapleton HM, Hauser R (mayo de 2013). "Metabolitos urinarios de retardantes de llama organofosforados: variabilidad temporal y correlaciones con concentraciones de polvo doméstico". Environmental Health Perspectives . 121 (5): 580–5. doi :10.1289/ehp.1205907. PMC 3673195 . PMID 23461877.
- ^ Eaton DL, Daroff RB, Autrup H, Bridges J, Buffler P, Costa LG, Coyle J, McKhann G, Mobley WC , Nadel L, Neubert D, Schulte-Hermann R, Spencer PS (2008). "Revisión de la toxicología del clorpirifos con énfasis en la exposición humana y el desarrollo neurológico". Critical Reviews in Toxicology . 38 Suppl 2 (s2): 1–125. doi :10.1080/10408440802272158. PMID 18726789. S2CID 84162223.
- ^ Eldefrawi AT, Mansour NA, Brattsten LB, Ahrens VD, Lisk DJ (junio de 1977). "Estudios toxicológicos adicionales con productos químicos retardantes de llama comerciales y candidatos. Parte II". Boletín de contaminación ambiental y toxicología . 17 (6): 720–6. Código Bibliográfico :1977BuECT..17..720E. doi :10.1007/BF01685960. PMID 880389. S2CID 31364047.
- ^ Freudenthal RI, Henrich RT (2000). "Toxicidad crónica y potencial carcinogénico del tris-(1, 3-dicloro-2-propil) fosfato en ratas Sprague-Dawley". Revista Internacional de Toxicología . 19 (13674): 119–125. doi :10.1080/109158100224926. S2CID 93824913.
- ^ "¡La Proposición 65 en lenguaje sencillo!". Oficina de Evaluación de Riesgos para la Salud Ambiental de California. 2013. Consultado el 12 de junio de 2014 .
- ^ Meeker JD, Stapleton HM (marzo de 2010). "Concentraciones de retardantes de llama organofosforados en el polvo doméstico en relación con los niveles hormonales y los parámetros de calidad del semen". Environmental Health Perspectives . 118 (3): 318–23. doi :10.1289/ehp.0901332. PMC 2854757 . PMID 20194068.
- ^ ab Farhat A, Crump D, Chiu S, Williams KL, Letcher RJ, Gauthier LT, Kennedy SW (julio de 2013). "Efectos in ovo de dos retardantes de llama organofosforados (TCPP y TDCPP) en el éxito del pipping, el desarrollo, la expresión de ARNm y los niveles de hormona tiroidea en embriones de pollo". Toxicological Sciences . 134 (1): 92–102. doi : 10.1093/toxsci/kft100 . PMID 23629516.
- ^ McGee SP, Cooper EM, Stapleton HM, Volz DC (noviembre de 2012). "La embriogénesis temprana del pez cebra es susceptible a la exposición al TDCPP durante el desarrollo". Environmental Health Perspectives . 120 (11): 1585–91. doi :10.1289/ehp.1205316. PMC 3556627 . PMID 23017583.
- ^ Dasgupta S, Cheng V, Vliet SM, Mitchell CA, Volz DC (septiembre de 2018). "La exposición al fosfato de tris(1,3-dicloro-2-propilo) durante la etapa temprana de blástula altera la trayectoria normal de la embriogénesis del pez cebra". Environmental Science & Technology . 52 (18): 10820–10828. Bibcode :2018EnST...5210820D. doi :10.1021/acs.est.8b03730. PMC 6169527 . PMID 30157643.
- ^ Dasgupta S, Vliet SM, Kupsco A, Leet JK, Altomare D, Volz DC (14 de diciembre de 2017). "El fosfato de tris(1,3-dicloro-2-propilo) altera el patrón dorsoventral en embriones de pez cebra". PeerJ . 5 : e4156. doi : 10.7717/peerj.4156 . PMC 5733366 . PMID 29259843.
- ^ Dishaw LV, Powers CM, Ryde IT, Roberts SC, Seidler FJ, Slotkin TA, Stapleton HM (noviembre de 2011). "¿Es el sustituto del pentaBDE, el tris(1,3-dicloro-2-propil)fosfato (TDCPP), un neurotóxico para el desarrollo? Estudios en células PC12". Toxicología y farmacología aplicada . 256 (3): 281–9. doi :10.1016/j.taap.2011.01.005. PMC 3089808 . PMID 21255595.
- ^ Bondy SC, Campbell A (septiembre de 2005). "Neurotoxicología del desarrollo" (PDF) . Journal of Neuroscience Research . 81 (5): 605–12. doi :10.1002/jnr.20589. PMID 16035107. S2CID 39938045.
- ^ Liu X, Ji K, Choi K (junio de 2012). "Potenciales de alteración endocrina de los retardantes de llama organofosforados y mecanismos relacionados en líneas celulares H295R y MVLN y en pez cebra". Toxicología acuática . 114–115: 173–81. Bibcode :2012AqTox.114..173L. doi :10.1016/j.aquatox.2012.02.019. PMID 22446829.
- ^ ab Wang Q, Liang K, Liu J, Yang L, Guo Y, Liu C, Zhou B (enero de 2013). "La exposición de embriones/larvas de pez cebra a TDCPP altera las concentraciones de hormonas tiroideas y las transcripciones de genes implicados en el eje hipotálamo-hipofisario-tiroideo". Toxicología acuática . 126 : 207–13. Bibcode :2013AqTox.126..207W. doi :10.1016/j.aquatox.2012.11.009. PMID 23220413.
- ^ Gilbert ME, Rovet J, Chen Z, Koibuchi N (agosto de 2012). "Alteración de la hormona tiroidea en el desarrollo: prevalencia, contaminantes ambientales y consecuencias para el desarrollo neurológico". Neurotoxicología . 33 (4): 842–52. doi :10.1016/j.neuro.2011.11.005. PMID 22138353.
- ^ Zoeller TR, Dowling AL, Herzig CT, Iannacone EA, Gauger KJ, Bansal R (junio de 2002). "Hormona tiroidea, desarrollo cerebral y medio ambiente". Environmental Health Perspectives . 110 Suppl 3 (abril): 355–61. doi :10.1289/ehp.02110s3355. PMC 1241183 . PMID 12060829.