Bisfenool A

Bisfenool A (erialases kirjanduses on levinud lühend BPA) on sünteetiline orgaaniline aine kahe aromaatse tuumaga; BPA nomenklatuurne nimetus on 2,2-bis(4-hüdroksüfenüül)propaan. BPA on laialdaselt kasutusel plastikute tootmisel.

Elusorganismides võib BPA käituda endokriinseid häireid põhjustava kemikaalina, mistõttu on BPA sisaldust teatud toodetes (sh pakendites ja kosmeetikas) hakatud piirama või keelustama Euroopa Liidus, USA-s, Kanadas, Austraalias, Indias ja veel mitmes riigis.^[1]

• CAS number: 80-05-7
• Brutovalem: C₁₅H₁₆O₂
• Molekulmass: 228,29 g/mol
• Agregaatolek normaaltingimustel: valge kuni pruunikas pulber
• Sulamistäpp: 160 °C
• Keemistemperatuur normaalrõhul: 360,5 °C
• Lahustuvus: puhtas vees vähelahustuv, kuid lahustub hästi leeliselises keskkonnas; orgaanilistest lahustitest lahustub hästi etanoolis, benseenis, eetrites, dimetüülsulfoksiidis (46 mg/ml)

Andmete allikad: ^[2][3][4]

BPA-d toodetakse tööstuslikult fenooli ja atsetooni kondensatsioonireaktsiooni tulemusena. Reaktsiooni toimumiseks on vajalik happeline katalüüs.^[5]

BPA on ko-monomeeriks polükarbonaatide koostises, kusjuures lõpp-produkti massist võib BPA jääk moodustada kuni 90%. Reaktsiooni teiseks lähteaineks on fosgeen ning kõrvalsaadusena eralduvat vesinikkloriidi neutraliseeritakse leelise vesilahusega.^[6][7]

Samuti on BPA sagedaseks komponendiks epoksüvaikude ja vinüülestervaikude tootmisel. Mõlemal juhul tuleb BPA-st kõigepealt valmistada diglütsidüüleeter, mida saadakse BPA reaktsioonil epiklorohüdriiniga. Selle edasisel reaktsioonil BPA-ga tekibki epoksüvaik.^[8] Vinüülestervaikude tootmiseks pannakse saadud diglütsidüüleeter reageerima metakrüülhappega, tulemusena tekib aine Bis-GMA (bisfenool A-glütsidüülmetakrülaat). Edasine polümerisatsioon toimub Bis-GMA molekulis sisalduvate kaksiksidemete arvelt.^[9]

Tänu BPA ja östrogeenide molekulide teatud ehituslikele sarnasustele on BPA mõju organismidele uuritud, keskendudes eeskätt bioloogilistele sihtmärkidele, mis on seotud hüpotalamuse-ajuripatsi-sugunäärmete teljega (nt östrogeeni tuumaretseptorid ja androgeenide tuumaretseptor).^[10] Näiteks BPA ja östrogeeni tuumaretseptori α vahelise kompleksi dissotsiatsioonikonstandi suurusjärk on kirjanduse alusel 3–100 nM.^[11] Samas on näidatud BPA võimet seonduda ka teiste hormoonide retseptoritega, kuigi hinnangud afiinsuse kohta varieeruvad oluliselt.^[12][13]

BPA-st toodetud plastikud on üsna stabiilsed, kui neid kasutatakse ettenähtud eesmärgil ja viisil. Seega ei ole tavakasutajad eksponeeritud piisavalt suurtele BPA kogustele, mis võiksid põhjustada täiskasvanu organismis akuutset toksilisust.^[14] Teisalt on BPA akuutsest toksilisusest teatatud vees elavate organismide suhtes (nt teatud vetikate ja vesikirpude puhul ilmnes toksilisus BPA doosidel mõni mg/l ja daaniokalade (Danio rerio) embrüotele avaldas BPA negatiivset toimet doosidel mõnikümmend kuni mõnisada mg/l).^[15][16] Rottide puhul on akuutsest toksilisusest teatatud juhtudel, kus BPA manustati veenisiseselt või intraperitoneaalselt kümnetes kuni sadades milligrammides looma 1 kg kehakaalu kohta.^[17] Võrdluseks kehtib EU-s BPA jaoks sisalduse maksimaalne piirmäär joogivee puhul 2,5 μg/l, laste mänguasjade puhul 40 μg/l (liiter tähendab antud juhul seda, et kui mänguasi asetatakse suhu, siis kui palju BPA-d võib mänguasjast vedelikku imbuda).^[18]

Siiski tuleb BPA, nagu ka teiste endokriinseid häireid põhjustavate kemikaalide terviseriskide hindamisel, pidada silmas nende kemikaalide kasutajate pikaaegset eksponeeritust (sisuliselt terve elu jooksul) ja ka asjaolu, et kasutajad on eksponeeritud korraga paljudele sellistele kemikaalidele. Lisaks tuleks arvestada, et ka ühe liigi esindajate puhul võib tundlikkus endokriinseid häireid põhjustavate kemikaalide suhtes varieeruda elu erinevates etappides ning ka olenevalt kaasuvatest haigustest ja eluviisist. Sellist pikaaegset, mitmekomponendist ja individuaalseid tegureid arvestavat eksponeeritust on paraku raske laboris modelleerida, mistõttu hinnangud BPA-ga seotud reaalsetele terviseriskidele varieeruvad teaduskirjanduses oluliselt.^[19][20]

Ühendi kahjulike omanduste tõttu on Soome terviseamet soovitanud mitte kasutada sooja või isegi leiget vett joomiseks ega toiduvalmistamiseks, sest sooja vee voolamisel läbi plasttorude võib torudest eralduda bisfenool A. Eesti terviseamet ei ole veel uurinud ühendi sisaldust soojas kraanivees, kuid soovitab Soome eeskujul tarbimiseks kasutada eelkõige külma kraanivett.^[21]

Kasvav ühiskonna teadlikkus BPA võimalikust negatiivsest toimest inimese tervisele ja keskkonnale on survestanud plastikute tootjaid asendama BPA-d analoogsete ühenditega, näiteks bisfenool S (BPS) või bisfenool F (BPF). Samas omavad mitme uuringu kohaselt ka need analoogid BPA-ga sarnaseid endokriinseid toimeid (mis on prognoositav ka lähtudes BPA, BPF ja BPS struktuursest sarnasusest).^[22][23] Tarbija seisukohalt on oluline teada, et tooted märgisega „BPA-vaba“ (ing k BPA-free) ei sisalda tõepoolest vaba (st mittepolümeriseerunud kujul) BPA-d, kuid võivad sisaldada teisi bisfenoole.^[24]

BPA ja selle analoogide kasutamisest tulenevate terviseriskide hindamisel tuleb arvestada ka sellega, et organismides ja keskkonnas tekivad bisfenoolidest ensüümide, oksüdeerijate ning UV-kiirguse toimel metaboliidid ja laguproduktid, millel võib olla teistmoodi toime bioloogiliste sihtmärkide valimile. Teadaolevalt on bisfenoolide põhiliseks muundamisrajaks metabolismi käigus nn glükuronisatsioon, kus bisfenoolid ühendatakse aromaatse hüdroksüülrühma kaudu glükuroonhappega (glükuroonhappes reageerib seejuures glükosiidside). Kuna bisfenoolide glükuroniidid on bisfenoolidest oluliselt suuremad ja polaarsemad, siis erineb nende metaboliitide puhul toime bioloogiline profiil lähteühenditega võrreldes oluliselt (näiteks ei seostu glükuroniidid kuigi hästi steroidhormoonide tuumaretseptoritega).^[25][26] Samas ühendid, mis tekivad bisfenoolide oksüdeerimisel (nt kinoonid, dinitrobisfenool A), on mitmes uuringus näidanud DNA-d kahjustavaid (genotoksilisi) mõjusid.^[27][28]