“C8”類全氟碳化合物—何去何從？

“C8”類全氟碳化合物—何去何從？

 吳克安

摘要：“C8”類全氟碳化合物(Perfluorinated compounds, PFCs)具有疏水和疏油特性和良好的表面活性，同時(shí)也具有不易降解和良好的遷移性能。隨著歐盟PFOS指令的實(shí)施，越來越多的研究證明C8”類PFCs對(duì)生物體具有危害性和潛在的致癌性。本文詳述了自然界中C8”類PFCs的來源以及對(duì)人類的危害性，最后提出其替代品的開發(fā)思路。

前言

全氟辛基磺酸鹽化合物(Perfluoorctane sulphonate:PFOS)是公認(rèn)的具有持久性、生物累積性和毒性(Presistent, Bioaccumulative and Toxic )的全氟碳化合物(Perfluorinated compounds, PFCs) [1-4]，歐盟《關(guān)于限制PFOS銷售及使用的指令》已于2008年6月27日實(shí)施，指令對(duì)產(chǎn)品或半成品中PFOS的濃度要求非常嚴(yán)格。這一指令引發(fā)了人們對(duì)持久性有機(jī)污染物（Persistent organic pollutants，POPs）危害性的討論，即人們常說的“C8”問題。指令內(nèi)容第5條指出：全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid-PFOA)將來也可能被限制，因?yàn)樗粦岩捎信cPFOS大致上相似的危害性，現(xiàn)仍在對(duì)其危險(xiǎn)分析試驗(yàn)、替代品的實(shí)效性、限制措施進(jìn)行評(píng)估。

2003年5月16日，美國環(huán)保署(EPA)發(fā)出了針對(duì)PFOA和全氟調(diào)聚物請(qǐng)求注解、可執(zhí)行確定協(xié)議的發(fā)展公聽會(huì)通知。通知指出：EPA已確認(rèn)接觸PFOA對(duì)人類健康具有潛在的危害性，雖然很多潛在的危害結(jié)果還需要進(jìn)一步證明。EPA要求研究人員進(jìn)一步提交更多的相關(guān)證據(jù)并在有毒物質(zhì)管制法（ tsca ）第4條規(guī)定下研究PFOA、全氟調(diào)聚物及通過新陳代謝或降解產(chǎn)生PFOA的物質(zhì)[5]。會(huì)議提供的資料中明確指出，調(diào)聚全氟辛基乙醇(Fluorotelomer alchohl 8:2 FTOH)在體內(nèi)新陳代謝過程中會(huì)轉(zhuǎn)變成PFOA[6-7]。

眾所周知，PFCs具有優(yōu)異的穩(wěn)定性、低表面張力和防水防油性能，在過去的50年，它們作為表面活性劑或整理劑廣泛地應(yīng)用于含氟聚合物、涂料、清洗、電子、電渡、消防、化裝品、紡織、造紙等領(lǐng)域。隨著人們對(duì)其研究的深入，逐步揭開了PFCs屬于持久性有機(jī)污染物的神秘面紗，其中用量較大的是全氟辛基磺酸鹽(PFOS；C8F17SO3-)、全氟辛酸及其鹽(PFOA； C7F15COO-)、N-乙基全氟辛基磺基乙醇胺(N-Ethylperfluorooctane sulfonamidoethanol，EtFOSE；C8F17SO2NHCH2CH3)和調(diào)聚全氟辛基乙醇(Fluorotelomer alchohl 8:2 FTOH；1H,1H,2H,2H-Perfluorodecanol)。

由于PFCs具有獨(dú)特的疏水和疏油特性，使得它們不像親脂性有機(jī)污染物（Lipophilic persistent organic pollutants；POPs如敵敵涕、多氯聯(lián)苯、二惡英）一樣可在體內(nèi)脂肪組織進(jìn)行積累，而是在血液、肝臟和腎臟等器官內(nèi)積累[8]。PFCs的共同特點(diǎn)是不會(huì)被人體所降解，屬于表活性劑類物質(zhì)，特別是可自發(fā)地分布在固-液界面以降低固體表面張力的特性。同樣，在生物體內(nèi)它們也充分“發(fā)揮”疏水和疏油界面活性劑這一特點(diǎn)，分布在細(xì)胞壁，細(xì)胞膜等界面，無疑會(huì)對(duì)細(xì)胞正常的膜內(nèi)外物質(zhì)交換[9-10]基因表達(dá)產(chǎn)生干擾影響[11,12]。

早在在研究PFOS的同時(shí)就已經(jīng)開展了對(duì)PFOA毒性的研究，1985年，GERALD L.研究了不同劑量的PFOA對(duì)動(dòng)物的皮膚、體重和肝臟的影響。研究表明接觸PFOA能夠引起皮膚刺激反應(yīng)并可透過皮膚進(jìn)入人體引起體重和肝臟的變化，在慢性中毒劑量20、200、2000mg/kg條件下對(duì)小鼠的體重可分別造成不影響，輕微影響和急劇影響。PFOA會(huì)造成肝臟細(xì)胞變形或壞死[13]。瑞典的研究者發(fā)現(xiàn)，新生小鼠接觸PFOS或PFOA后對(duì)其成年后的神經(jīng)行為（習(xí)慣、學(xué)習(xí)、記憶和膽堿能神經(jīng)系統(tǒng)）的影響和接觸POPs(如敵敵涕、多氯聯(lián)苯、二惡英)一樣造成神經(jīng)行為缺陷[14]。

人們研究發(fā)現(xiàn)PFCs不但存在于人體中，而且廣泛存在于整個(gè)生物圈中[15-20]甚至在北極熊的血液里檢測(cè)到PFCs的存在，可見PFCs對(duì)生物圈的影響已經(jīng)不能再被人類所忽視。