Bisfenol A (BPA) je organsko jedinjenje, koje sadrži 15 atoma ugljenika i ima molekulsku masu od 228,286 -{Da}-. Ima hemijsku formulu (CH3)2C(C6H4OH)2, i pripada grupi Difenilmetanovih derivata. U pitanju je bezbojna čvrsta supstanca koja se dobro rastvara u organskim rastvaračima, a slabo u vodi. U komercijalnoj upotrebi je od 1957. godine.
BPA se koristi u proizvodnji pojedinih Plastika i epoksi smola. BPA plastika je providna i tvrda, i od nje se pravi čitav niz svakodnevnih proizvoda, uključujući tu i flašice za vodu, sportsku opremu, CD-ove i DVD-jeve. Epoksi smole koje sadrže BPA se koriste kao premazi cevi za vodu, mnogih konzervi hrane i pića i u proizvodnji termalnog papira koji se koristi za štampanje fiskalnih računa.
Pokazalo se da BPA ima svojstva hormona usled čega se javila zabrinutost oko bezbednosti njegove upotrebe u nekim proizvodima, posebno onima koji su u kontaktu sa hranom. Od 2008., neke vlade su ispitivale njegovu bezbednost, što je izazvalo da prodavci povuku proizvode koji sadrže polikarbonate. Američka organizacija za nadzor hrane i lekova, FDA je povukla autorizaciju upotrebe BPA u flašicama za bebe, pakovanjima bebi hrane, ali je ta odluka bazirana na činjenici da su ljudi prestali da kupuju ovakve proizvode umesto iz razloga bezbednosti. Evropska unija i Kanada su zabranile upotrebu BPA u flašicama za bebe.Canada Bans BPA From Baby BottlesEuropean Commission - PRESS RELEASES - Press release - Bisphenol A: EU ban on baby bottles to enter into force tomorrow U srbiji ne postoji slična zabrana.U ove flaše ne smete da sipate vodu, otrovaćete se! | Telegraf - Najnovije vesti
Izveštaj američke FDA iz 2010. (FDA) identifikovao je moguće opasnosti BPA predstavlja za fetuse, bebe i malu decu. Uprkos tome, ocena FDA iz Marta 2013 je da je BPA bezbedan u malim količinama u kojima se javlja u nekim hranama. Jula 2014-e, FDA je preformulisala svoju ocenu o bezbednosti BPA u kontaktu sa namirnicama u: "BPA je bezbedan u količini u kojoj se javlja u namirnicama" na osnovu detaljnog istraživanja, uključujući dve dodatne studije koje je agencija objavila tokom 2014. EFSA (Evropska organizacija za bezbednost hrane) preispitivala je nova istraživanja BPA 2008., 2009., 2010., 2011. i 2015. i zaključila da ih "ništa ne navodi da zaključe da su nivoi BPA u hrani kakvi su trenutno, opasni"; ipak, EFSA prepoznaje neke nedoslednosti, i namerava da nastavi da istražuje BPA.EFSA Topic: Bisphenol A
Osobine
Osobina Vrednost Broj akceptora vodonika 2 Broj donora vodonika 2 Broj rotacionih veza 2 Particioni koeficijent (-{ALogP)}- 3,8 Rastvorljivost (-{logS, log(mol/L}-)) -4,2 Polarna površina (-{PSA}-, Å2) 40,5
Proizvodnja
U svetu se 1980-ih proizvodio 1 milion tona BPA, a već 2009 preko 2,2 miliona tona. što je čini jednom od najproizvođenijih hemikalija. 2003-e, samo amerika je trošila 856,000 tona, od čega su 72% korišćene u proizvodnji polikarbonatne plastike, a 21% za proizvodnju epoksi smola. U Americi se manje od 5% stavlja u kontakt sa hranom, ali je i dalje u upotrebi kod konzervirane hrane i štampanja računa.
Bisfenol A je prvi sintetizovao Ruski hemičar A.P. Dianin 1891-e. See especially pp. 492. Sintetizuje se kondenzacijom acetona (otuda sufiks A u imenu) sa dva ekvivalenta Fenola. Reakcija je katalizovana jakom kiselinom, npr hlorovodoničnom (HCl) ili pak smolom sulfonovanog polistirena. U industriji, fenol se dodaje u velikom višku kako bi se osiguralo da se postigne potpuna kondenzacija; proizvodi kumenske reakcije (aceton i fenol) se takođe mogu koristiti kao polazne sirovine:
безоквира| upright = 2.5|Synthesis of bisphenol A from phenol and acetone
Veliki broj ketona prati analognu reakciju. Komercijalna proizvodnja BPA zahteva prečišćavanje, bilo extrakcijom BPA od nus produkata pod Vakuumom ili extrakcijom pomoću dodatnog fenola kao rastvarača, i potom destilacijom.
Upotreba
мини|десно|Bisfenol A se mahom koristi u proizvodnji plastike, poput ovog polikarbonatnog balona za vodu.
Bisfenol A se mahom koristi u proizvodnji plastike, i proizvodi od takve plastike su u komercijalnoj upotrebi od 1957. Najmanje 3,6 miliona tona BPA se koristi u proizvodnji godišnje. BPA predstavlja glavni monomer u proizvodnji epoksi smola. i u najčešćim tipovima polikarbonatne plastike (Ova plastika nosi oznaku "7" i ne predstavlja jedan određeni polimer kao ostali brojevi, ovde spadaju sve "ostale" plastike).
Bisfenol A i fozgen reaguju dajući polikarbonate u dvofaznom sistemu; hlorovodonična kiselina se izdvaja pomoću rastvora baze:
500px
Difenil karbonat se može koristiti umesto fozgena. Tada se fenol se izdvaja umesto hlorovodonične kiseline. Ova Transesterifikacija je pogodna jer obilazu upotrebu toksičnog fozgena.
Polikarbonatna plastika, koja je providna i skoro nesalomiva, se koristi za proizvodnju brojnih svakodnevnih proizvoda, uključujući tu i flašice za bebe ili vodu, sportsku opremu, medicinska i dentalna pomagala, plombe za zube, punioce, CD-ove i DVD-ijeve, kućnu elektroniku, stakla za naočari, kao i za oblaganje cevi za vodu. BPA se takođe koristi i u sintezi polisulfona i polietara ketona, kao antioksidans u nekim sredstvima za plastificiranje, i kao inhibitor polimerizacije kod PVC-a. Epoksi smole sadrže bisfenol A i koriste se kao premaz u skoro svim konzervama hrane i pića; međutim, s porastom zabrinutosti oko uticaja BPA na zdravlje, u Japanu su epoksi premazi skoro u potpunosti zamenjeni PET-filmovima. Bisfenol A je takođe prekursor tetrabrombisfenola A koji služi kao suzbijač plamena, a ranije se koristio kao fungicid.
Bisfenol A je popularan kao "razvijač boje" u indigo papiru bez ugljenika, kao i u POS terminal slipovima. U termalnom papiru, BPA je prisutan u slobodnom stanju (nije polimerizovan), što ga čini opasnijim jer se lakše resorbuje od polimerizovanog BPA iz ostalih izvora. Rukovanjem termalnim papirom, BPA se prenosi na kožu, i postoje strepnje da se tako može i progutati. Dalje, neke studije sugerišu da dolazi do apsorpcije kroz kožu u izvesnoj meri. Evropski podaci pokazuju da prisustvo BPA u termalnom papiu dovodi do toga da on ulazi kroz proces reciklaže i u druge papirne proizvode, pa čak i u zemljište oko đubrišta. Nema precizne procene o količini BPA koji se koristi u termalnom papiru u svetu danas, 2005/2006 je ta brojka bila 1890 tona godišnje (u Americi i zapadnoj Evropi), dok je ukupna proizvodnja bila procenjena na 1 150 000 tona godišnje. (Prema EPA izveštaju iz 2012-e.)http://www.epa.gov/oppt/existingchemicals/pubs/actionplans/aa-for-bpa-full-version.pdf Epoksi smole mogu a ne moraju sadržati BPA, a koriste se kao vezivo u nekim procedurama "vađenja živca" u zubarstvu.
Identifikacija u plastikama мини|100px|Neke plastike tipa 7 mogu sadržati bisfenol A|десно
Plastična pakovanja su grubo podeljene u 7 kategorija u svrhu lakše reciklaže. U srbiji ne postoji obaveza proizvođača da naglašavaju da plastika sadrži BPA. "U opštem slučaju, plastike označene brojevima 1, 2, 3, 4, 5, i 6 nisu mnogo verovatne da sadrže BPA. Neke, mada ne sve plastike označene brojem 7 mogu sadržati BPA." Tip 7 je "ostalo" grupa, pa tu spadaju i polikarbonati (nekada označeni sa "PC" ispod simbola za reciklažu) i premazi za konzerve uglavnom koriste BPA kao monomer. Tip 3 (PVC) može da sadrži BPA kao antioksidant u "savitljivom PVC-u" omekšanom plastifikatorima, ali ne i tvrdi PVC kao što su cevi, prozori is sl.
Istorija
Bisfenol A je otkrio Ruski hemičar Aleksandr Dianin 1891-e.See: А. Дианина (1891) (On condensation products of ketones with phenols), Журнал Русского физико-химического общества (Journal of the Russian Physical Chemistry Society), , 523–546, 601–611 ; see especially pages 491-493 ("Диметилдифеиолметаиь" (dimethyldiphenolmethane)). Reprinted in condensed form in: A. Dianin (1892) "Condensationsproducte aus Ketonen und Phenolen" (Condensation products of ketones and phenols), Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin, 25, part 3 : 334-337.
Prema istraživanjima naučnika iz Bajera i Dženeral elektrika, BPA se koristi još od 1950-ih radi stvrdnjavanja polikarbonata i proizvodnje epoxi smola, koje se koriste kao film u proizvodnji prehrambenih konzervi.Heather Caliendo for PlasticsToday – Packaging Digest, June 20, 2012 History of BPA
Ranih 1930-ih, Britanski biohemičar Edvard Čarls Dods je testirao BPA kao veštački estrogen, i našao da je ovaj 37 000 puta manje efikasan od estradiola.Vogel SA (2009) The Politics of Plastics: The Making and Unmaking of Bisphenol A "Safety" Am J Public Health. 99(S3): S559–S566.E. C. Dodds and W. Lawson, Proceedings of the Royal Society of London, Series B, Biological Sciences, 125, No. 839 (27-IV-1938). стр. 222–232. Dods je kasnije razvio Dietilstilbestrol (DES), koji se koristio kao sintetički estrogen za žene i životinje dok nije zabranjen zbog povećanog rizika od raka; zabrana upotrebe DES na ljudima je uvedena 1971-e a na životinjama 1979-e. BPA nikada nije bio korišćen kao lek. Svojstvo BPA da oponaša efekte prirodnog estrogena potiče od sličnosti Fenol grupa prisutnih i na BPA i na estradiolu, koje omogućavaju ovom molekulu da pokrene estrogene funkcije u telu.
1997-e, su prvi put uočeni negativni efekti BPA u malim količinama na laboratorijskim životinjama. Moderna istraživanja su našla moguće veze između BPA i zdravstvenih problema tokom trudnoće i razvoja ploda. Od 2014-e, vodi se aktivna rasprava na temu da li BPA treba zabraniti ili ne.
мини|десно|ERR-γ je pronađen u visokim sadržajima u placentai, objašnjavajući izveštaje o drastičnoj akumulaciji BPA u ovom tkivu.
Istraživanje iz 2007-e se bavila vezom između BPA i estrogen-vezanog receptora γ (ERR-γ). Ovaj orfan receptor (nepoznati endogeni ligand) se ponaša kao konstitutivni aktivator transkripcije. BPA se čvrsto vezuje za ERR-γ (konstanta disocijacije = 5.5 nM), ali ne za estrogenski receptor (ER). BPA vezan za ERR-γ ne narušava njegovu osnovnu konstitutivnu aktivnost. Takođe može da ga zaštiti od deaktivacije pomoću selektivnog modulatora estrogenskog receptor 4-hidroksitamoksifena. Ovo je verovatno mehanizam po kom se BPA ponaša kao ksenoestrogen. Različite ekspresije ERR-γ u različitim delovima tela su verovatan razlog različite manifestacije BPA. Npr, ERR-γ je u placenti prisutan u visokim količinama, objašnjavajući akumulaciju BPA u ovom tkivu.
Farmakokinetika Farmakokinetika BPA se znatno proširila od 2010. U Americi Nacionalni Institut za Ekološko Zdravlje (NIEHS) i FDA su sarađivali u cilju što boljeg razumevanja unutarnje izloženosti ljudi. Njihov editorijal iz 2013 u "Environmental Health Perspectives", autori Linda Birnbaum, Direktor NIEHS, Džejson Ongst iz FDA, Tadius Šug iz NIEHS i Džesi Gudman, tadašnji glavni naučnik u FDA su zaključili, "rezultati našeg zajedničkog istraživanja su se pokazala [..] značajnim u [..] razumevanju principa na koji je BPA [..] obrađen u telu. Ovo je [..] umanjilo ključne nepoznanice u vezi [..] nivoa tolerantne ljudske izloženosti. Na primer, otkrili smo da mladi i novorođeni glodari ispoljavaju značajnu razliku u metaboličkim sposobnostima koje su vezane za godine, što ima za posledicu da oni nisu u stanju da metabolizuju BPA jednako dobro kao i odrasli glodari te su izloženi većim unutrašnjim dozama; ovo nije slučaj kod primata (ne uključujući ljude). Višestruka farmakokinetička istraživanja na majmunima, što je podržano preliminarnim ispitivanjima na ljudima, su pokazala, da novorođeni i mladi primati, metabolizuju BPA BPA na nivou jednakom, ili vrlo bliskom onom kod odraslih jedinki. [..] potencijal fetalne izloženosti je značajno umanjen majčinom metaboličkom sposobnošću, i fetus može efikasno da metabolizuje BPA."
Efekti na zdravlje
мини|десно|Glavnica ljudske izloženosti BPA je preko usta, kroz izvore kao što pakovanja hrane, epoksi film u metalnim konzervama, i plastične flaše.