Фталаты являются эфирами фталевой кислоты с различными спиртами. Большое количество и диэфиров имеют важное практическое значение. Это главным образом диэфиры метанола, этанола, бутанола, изобутанола, изооктанола, 2-этилгексанола, изононанола, изодеканола с линейными цепями. Фталаты синтезируются из фталевого ангидрида и соответствующего спирта (молярное отношение 1 : 2).
Применение Основное применение эти фталаты нашли в промышленности пластических масс, которая потребляет приблизительно 87 % всех сложных эфиров фталата для создания “мягкого ПВХ (поливинилхлорида)”. Оставшиеся 13 % используются для производства лаков, эмульсионной краски, целлюлозы, полистирола, пигментов, синтетического и натурального каучука, смазочных материалов, полиамидов, средств от насекомых, фиксажей для духов, замораживающих агентов для взрывчатых веществ и рабочих жидкостей для высоко-вакуумных насосов. Наиболее важными стандартными мягчителями среди фталатов являются диоктилфталат (ДОФ) и диизононилфталат.
Диметилфталат и дибутилфталат (ДБФ) нашли применение в многочисленных отраслях промышленности, включая текстиль, производство красителей, косметики и стекла. Диметилфталат является основой для красителей и мягчителей в спреях для волос и при производстве небьющегося стекла. Дибутилфталат полезен как средство от насекомых для пропитки одежды и как мягчитель в нитроцеллюлозных лаках, эластомерах, взрывчатых веществах, лаке для ногтей и компонентах топлива твердотопливной ракеты. Он работает в качестве растворителя для парфюмерных масел, фиксатора и текстильного смазочного агента. Кроме того, дибутилфталат используется в небьющемся стекле, типографских красках, бумажных покрытиях, зубных оттисковых материалах, и в качестве компонента полихлорвинилового пластизоля для проводящего покрытия.
Многие соединения диаллилфталата используются в военном деле, электронных схемах, компьютерных и космических системах, также в монтажных платах, изоляторах и потенциометрах.
Опасности Первым шагом в биологической трансформации сложных эфиров фталевой кислоты является расщепление их на сложные моноэфиры. Следующий шаг - это окисление оставшегося спирта сложного моноэфира. При этом в моче обнаруживаются соответствующие продукты, выводимые из организма.
Фталаты, в особенности, обладающие короткой спиртовой цепочкой, могут поглощаться через кожу. Через двадцать четыре часа после контакта с кожей радиоактивного диэтилфталата (ДЭФ), 9 % радиоактивности было обнаружено в моче, а по прошествии 3х дней радиоактивный материал был обнаружен в различных органах. Похоже, существует некоторая взаимосвязь между метаболизмом и токсичностью фталатов, так как фталаты с короткой спиртовой цепочкой, обладающие высокой токсичностью, фактически очень быстро расщепляются на сложные моноэфиры, а, при проведении экспериментов над животными, большая часть токсичного воздействия фталатов вызывалась именно сложными моноэфирами.
Немедленный токсичный эффект. Немедленные симптомы токсичного воздействия фталатов очень слабы и обычно уменьшаются с увеличением молекулярной массы. В научных трудах оральная (крысы) для ДБФ составляет от 8 до 23 г/кг, а для ДОФ от 30.6 до 34 г/кг. Фталаты не вызывают воспаления кожи или глаз у кроликов. Описывались случаи сенсибилизации кожи, также считается, что фталаты вызывают легкое раздражение слизистой оболочки дыхательных путей. Комбинация низкой токсичности и низкой упругости пара подразумевает, в общем, и целом лишь слабый риск поражения при ингаляции.
Отдаленный токсичный эффект. При проведении экспериментов под-длительного и длительного воздействия фталатов подтвердилась их общая относительно низкая токсичность. Ежедневное скармливание ДОФ крысам в дозе 65 мг/кг веса животного не вызвало никаких явных неблагоприятных эффектов по прошествии 2х лет. Не было выявлено неблагоприятных воздействий и других фталатов после проведения экспериментов скармливания их крысам и собакам в течение более чем 1 или 2х лет, при дозировке от 14 до 1,250 мг/кг веса животного в день. Однако недавно наблюдавшиеся изменения яичек и увеличения веса печени крыс после применения 0.2 % ДОФ с пищей в течение более чем 17ти недель могут потребовать внести изменения в утверждение об отсутствии неблагоприятных эффектов.
ДОФ и ДБФ в количествах превышающих «безопасный уровень» вызывали задержку в увеличении веса, изменения в почках и печени, изменения в работе ферментов в тканях печении и дегенерацию яичек. Последний эффект может быть приписан воздействию на цинковый метаболизм. Однако это могло быть вызвано не только ДБФ, но также и сложным моноэфиром и ДОФ. Как ДОФ, так и сложный моноэфир вызывали схожие изменения в тканях печени.
На основе этих исследований было установлено, что ДОФ и линейный изомер ди-н-октилфталат являются соединениями, обладающими наиболее высокой кумулятивной токсичностью среди всех восьми веществ проверенных в ходе эксперимента. Другие сложные эфиры фталевой кислоты, например, бис (2-метоксиэтил)фталат показали относительно низкую кумулятивную токсичность. Однако нельзя с уверенностью сказать являются ли наблюдавшиеся кумулятивные эффекты значительными даже для низкой дозировки или имеют место только при условии мощности ферментов, занятых в процессе биотрансформации недостаточно для того, чтобы обеспечить адекватное устранение веществ из организма после высокодозированного кормления.
Локальное раздражение. Неразбавленный ДОФ не вызывал воспаления кожи и глаз у кроликов, а также не приводил к некрозу роговицы. Каллей и его сотрудники обнаружили значительное воспаление после внутрикожной инъекции. Однако данные результаты не были подтверждены другими исследователями и возможно были вызваны применением ненадлежащих растворителей. Отсутствие раздражения глаз у кроликов повторилось и при экспериментах с людьми. При проведении эксперимента с людьми (23 добровольца) не было обнаружено даже намека на раздражение кожи спины по прошествии 7 дней, в течение которых кожа контактировала с веществом, также не было выявлено каких либо воздействий способствующих сенсибилизации кожи при повторяющемся применении вещества на одном и том же участке. Таким образом, можно заключить, что как воздействия состава при поглощении его здоровой кожей, так и локальное раздражение при контакте с ней имеют незначительный характер.
Токсичность при ингаляции. При экспериментах с крысами на толерантность к ДОФ при ингаляции, животные вдыхали воздух, насыщенный соединением, в течение 2х часов без каких бы то ни было фатальных последствий. Когда же время воздействия было продлено, все животные умерли в течение следующих 2х часов. При другом эксперименте воздух нагревали до , пропускали через раствор ДОФ, после чего пары охлаждали и подавали в ингаляционную камеру. В этой камере мыши подвергались воздействию паров три раза в неделю по 1 часу в течение 12ти недель. Все животные остались живы. При детальном исследовании этих животных, которые подверглись вскрытию по прошествии 12 недель, не было обнаружено гистологических доказательств диффузной хронической пневмонии.
Эмбриотоксичность и тератогенность. Некоторые фталаты в больших дозах (10 мл/кг ДОФ внутриперитониально) эмбриотоксичны и тератогенны по отношению к эмбрионам цыплят и беременным крысам. Неблагоприятное воздействие на эмбрион возрастет с увеличением растворимости фталатов. ДЭФ и ДОФ могут проникать к эмбриону через плаценту самки крысы. В отличие от шести других фталатов, ДОФ и ди-н-октилфталат с линейными цепями не вызывают аномалий в скелете потомства крыс.
Мутагенность. ДОФ превысил мутагенность диметилоксиэтил фталата на тесте, который проводился с мышами с преобладающе смертельным исходом, и продемонстрировал явный мутагенный эффект при скармливании одной трети, половины и двух третей высокой . Тератогенные эксперименты продемонстрировали противоположный тип неблагоприятных воздействий. Хотя испытания Эймса, демонстрируя мутагенную деятельность в искусственных условиях, показали отличные результаты, слабая мутагенная деятельность может считаться подтвержденной испытательными процедурами. Это воздействие в искусственных условиях может зависеть среди прочего от степени расщепленности сложного эфира.
Онкогенность. Эксперименты с кормлением животных, крыс и мышей, выявили увеличение скорости эпителиальноклеточных изменений в особях обоих полов. Данные по воздействию на человека на настоящий момент имеются в недостаточном количестве для определения степени риска; однако, Agency for Research on Cancer (IARC) отнесло ДОФ к категории возможных человеческих канцерогенов.
Данные по воздействию на человека. После приема внутрь 10 г ДОФ у одного из добровольцев были выявлены слабые желудочные расстройства и диарея. Второй доброволец перенес прием внутрь 5 граммов вещества, без каких либо последствий. Некоторые исследователи описывают отсутствие раздражения или только небольшое раздражение кожи после локального приложения ДОФ на коже испытуемых-добровольцев. Второе применение вещества к области кожи которое уже обрабатывалось веществом не вызвало никаких симптомов сенсибилизации.
При средней продолжительности воздействия в 12 лет (от 4х месяцев до 35 лет) рабочих концентраций величиной в 0.0006 и 0.001 ДОФ не было выявлено, ни каких бы то ни было расстройств здоровья персонала, или повышения уровня хромосомных отклонений. Пластические массы, содержащие сложные эфиры фталевой кислоты - особенно ДОФ в качестве пластификатора - широко используются в медицинском оборудовании, например в качестве емкостей для крови при гемодиализе. Тем не менее, проблема, связанная с внутривенным попаданием фталатов в организм человека была тщательно изучена. Запасы крови, хранившиеся в пластмассовых емкостях при температуре , по прошествии 21 дня показали содержание ДОФ в крови в концентрации от 5 до 20 мг/100 мл. Это могло привести к попаданию в организм человека ДОФ в объеме 300 мг или 4.3 мг/кг при полном переливании-обновлении крови у человека весом в 70 кг. Теоретические расчеты говорят о возможности проникновения 150 мг ДОФ в тело человека в течение 5-часового гемодиализа.
Для класса ООН (UN): 1.5 = вещества, которые представляют опасность массового взрыва; 2.1 = легковоспламеняющийся газ; 2.3 = токсичный газ; 3 = легковоспламеняющаяся жидкость; 4.1 = легковоспламеняющееся твердое вещество; 4.2 = вещество подвержено самовозгоранию; 4.3 = вещество, которое при контакте с водой испускает легковоспламеняющиеся газы; 5.1 = окислитель; 6.1 = токсичное вещество; 7 = радиоактивно; 8 = коррозийное вещество
Название химиката CAS-номер
Физические опасности
Химические опасности
Класс или категория по классификации ООН/дополнительные риски
ДИАЛЛИЛ ФТАЛАТ 131-17-9
· Вещество будет полимеризироваться в том случае если оно не ингибировано, при нагреве или в присутствии катализатора · При воспламенении выделяет токсичные углеродистые окиси · Реагирует с сильными окислителями, основаниями и кислотами
ДИБУТИЛ ФТАЛАТ 84-74-2
· В качестве результата течения, взбалтывания и т.п. могут быть генерированы электростатические заряды
· Вещество распадается при горении, выделяя токсичные и раздражающие пары (фталевый ангидрид)
ДИЦИКЛОГЕКСИЛ ФТАЛАТ 84-61-7
· Реагирует с кислотами, основаниями
ДИЭТИЛ ФТАЛАТ 84-66-2
· Вещество распадается при нагревании или при горении, выделяя токсичные пары и газы (фталевый ангидрид) · Разъедает некоторые пластические массы
ДИИЗОДЕЦИЛ ФТАЛАТ 26761-40-0
· Разъедает некоторые формы пластических масс
ДИИЗООКТИЛ ФТАЛАТ 27554-26-3
· Реагирует с сильными окислителями
ДИ-втор-ОКСТИЛ ФТАЛАТ 117-81-7
· Реагирует с сильными окислителями, кислоты, щелочи, и нитраты
(крысы) для ДБФ составляет от 8 до 23 г/кг, а для ДОФ от 30.6 до 34 г/кг. Фталаты не вызывают воспаления кожи или глаз у кроликов. Описывались случаи сенсибилизации кожи, также считается, что фталаты вызывают легкое раздражение слизистой оболочки дыхательных путей. Комбинация низкой токсичности и низкой упругости пара подразумевает, в общем, и целом лишь слабый риск поражения при ингаляции.
, пропускали через раствор ДОФ, после чего пары охлаждали и подавали в ингаляционную камеру. В этой камере мыши подвергались воздействию паров три раза в неделю по 1 часу в течение 12ти недель. Все животные остались живы. При детальном исследовании этих животных, которые подверглись вскрытию по прошествии 12 недель, не было обнаружено гистологических доказательств диффузной хронической пневмонии.
. Тератогенные эксперименты продемонстрировали противоположный тип неблагоприятных воздействий. Хотя испытания Эймса, демонстрируя мутагенную деятельность в искусственных условиях, показали отличные результаты, слабая мутагенная деятельность может считаться подтвержденной испытательными процедурами. Это воздействие в искусственных условиях может зависеть среди прочего от степени расщепленности сложного эфира.
ДОФ не было выявлено, ни каких бы то ни было расстройств здоровья персонала, или повышения уровня хромосомных отклонений. Пластические массы, содержащие сложные эфиры фталевой кислоты - особенно ДОФ в качестве пластификатора - широко используются в медицинском оборудовании, например в качестве емкостей для крови при гемодиализе. Тем не менее, проблема, связанная с внутривенным попаданием фталатов в организм человека была тщательно изучена. Запасы крови, хранившиеся в пластмассовых емкостях при температуре 
, по прошествии 21 дня показали содержание ДОФ в крови в концентрации от 5 до 20 мг/100 мл. Это могло привести к попаданию в организм человека ДОФ в объеме 300 мг или 4.3 мг/кг при полном переливании-обновлении крови у человека весом в 70 кг. Теоретические расчеты говорят о возможности проникновения 150 мг ДОФ в тело человека в течение 5-часового гемодиализа.
