BPA یک ماده‌ی شیمیایی صنعتی است که در ساخت پلاستیک‌های پلی‌کربناتی برای ظروف نگهداری مواد غذایی و نوشیدنی‌ها مانند بطری‌های آب استفاده می‌شود. این ماده‌ی شیمیایی عملکرد غدد درون‌ریز را مختل می‌کند که اثرات منفی سلامتی زیادی دارد. در ادامه با میلی‌لب همراه باشید.
بیسفنول آ (Bisphenol A) یا BPA با فرمول C15H16O2 یک ماده‌ی شیمیایی است که از دهه‌ی ۱۹۵۰ به‌طور گسترده برای ساخت پلاستیک‌های سخت و شفاف و برخی رزین‌ها استفاده می‌شود. این ماده‌ی شیمیایی عملکرد غدد درون‌ریز را مختل می‌کند که اثرات منفی سلامتی زیادی داشته و با بیماری‌های قلبی عروقی و دیابت مرتبط است. در سال ۲۰۱۳، دولت ایالات متحده استفاده از BPA را در محصولات مرتبط با غذای کودکان، مثل بطری‌ها یا بسته‌بندی شیر خشک ممنوع کرد.
در آن زمان، FDA یا سازمان غذا و داروی ایالات متحده به این نتیجه رسید که مقدار کم این ماده برای بزرگسالان بی‌خطر است. اما سایر سازمان‌های سلامت، از جمله سازمان ایمنی غذای اروپا، دریافتند که میزان BPA که FDA بی‌خطر می‌داند ممکن است برای بزرگسالان هم خطرناک باشد.
در اوایل ژوئن ۲۰۲۲، FDA اعلام کرد که در حال بررسی دوباره‌ی میزان اثر BPA بر سلامتی بزرگسالان است و دستورالعمل خود درباره‌ی استفاده از BPA در پلاستیک‌هایی که با مواد غذایی در تماس هستند تجدید نظر خواهد کرد.
عجیب نیست اگر بپرسیم که با وجود این اثرات نگران‌کننده، چرا شرکت‌های تولیدکننده به سادگی BPA را با یک ماده‌ی شیمیایی دیگر جایگزین نمی‌کنند. در حقیقت، دلیلی که BPA را به یک ماده‌ی غیر قابل جایگزین در پلاستیک‌ها تبدیل می‌کند، همان چیزی است که منجر به خطرات سلامتی آن می‌شود – ساختار شیمیایی مولکول.
BPA چیست؟
BPA یک مولکول کوچک است که دو حلقه‌ی کربنی با اتصال اکسیژن و هیدروژن در دو طرف دارد. این مولکول می‌تواند با مولکول‌های کربنی دیگر واکنش داده و زنجیره‌های بلندی را تشکیل دهد. در این حالت، مولکول‌های BPA توسط پیوندهای شیمیایی کوچک به هم بخیه می‌شوند.
تقریباً تمام BPA تولیدشده در جهان برای تولید پلاستیک، به ویژه پلی‌کربنات استفاده می‌شود. پلی‌کربنات‌های ساخته‌شده از BPA، شفاف، فوق‌العاده قوی و سبک هستند و تا زمانی که در معرض دمای بسیار بالا قرار نگیرند شروع به ذوب‌شدن نمی‌کنند یا یکپارچگی ساختاری خود را از دست نمی‌دهند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که پلی‌کربنات‌ها برای استفاده در همه چیز از عدسی عینک گرفته تا بطری آب بسیار مناسب باشند.
همه چیز به ساختار مولکولی مربوط است
در شیمی، ساختار مولکولی یعنی همه چیز. دلایلی که مواد مختلف خواص متفاوتی دارند به دلیل ساختار شیمیایی متفاوت آنهاست. پلیمرهای BPA سفت و سخت هستند زیرا حلقه‌های کربن موجود در مولکول‌های آن خود سفت و سخت هستند. این را با پلی‌اتیلن مقایسه کنید که ماده‌ی نازک و انعطاف‌پذیری است که برای ساخت کیسه‌های پلاستیکی استفاده می‌شود. زنجیره‌های طولانی مولکول‌های تکرار‌شونده‌ای که پلی‌اتیلن را تشکیل می‌دهند بسیار انعطاف‌پذیر هستند. بنابراین پلاستیک‌هایی که پلی‌اتیلن تولید می‌کند هم بسیار انعطاف‌پذیر هستند.
چگونه BPA از پلاستیک‌ها به بیرون نشت می‌کند؟
هنگامی که پلاستیک BPA ساخته می‌شود، تقریباً تمام مولکول‌های منفرد BPA از نظر شیمیایی به پلاستیک متصل می‌شوند. بنابراین بیشتر BPA که از ظروف غذا یا بطری‌های آب خارج می‌شود، ناشی از تجزیه و شکسته‌شدن آهسته‌ی مولکول‌های پلاستیک است.
وقتی پلی‌کربنات‌ها در معرض آب و گرما قرار می‌گیرند – مثلاً وقتی یک بطری پلاستیکی را در ماشین ظرفشویی خود قرار می‌دهید – پیوندهای شیمیایی که این مولکول‌های BPA را به‌هم متصل می‌کنند می‌توانند در فرآیندی به نام هیدرولیز تجزیه شوند. پلی‌کربنات‌های BPA به دلیل ساختار منحصربه‌فرد خود، معمولاً نسبت به پلاستیک‌هایی مانند پلی‌اتیلن در برابر هیدرولیزشدن حساس‌تر هستند.
فرآیند هیدرولیز پلاستیک را در سطح شیمیایی تجزیه کرده و این باعث آزادشدن مقدار کمی مولکول بیسفنول آ در محیط می‌شود. در یک مطالعه، پژوهشگران دریافتند که فرآیند شستن یک بطری پلی‌کربناتی ۰/۲ تا ۰/۳ میلی‌گرم از BPA در هر لیتر آب آزاد می‌کند. برای مقایسه، این میزان صدها برابر کمتر از غلظت کلسیم و سدیم در آب آشامیدنی است.
جستجو برای جایگزینی BPA
مولکول BPA یک مختل‌کننده‌ی غدد درون‌ریز است، به این معنی که عملکرد هورمون‌ها را در بدن دچار مشکل می کند. با توجه به اثرات منفی مصرف این ماده‌ی شیمیایی بر سلامتی و این واقعیت که هنگام قرارگرفتن در معرض آب تجزیه می‌شود، شیمیدانان سال‌ها است که به دنبال جایگزینی برای این ماده هستند.
یکی از نگرانی‌های اصلی طراحی پلاستیک‌های جدید این است که جایگزین‌کردن BPA با یک مولکول دیگر ممکن است ما را از شر اثرات منفی پلاستیک‌ها خلاص نکند. همان‌گونه که ساختار شیمیایی بیسفنول A ویژگی‌های مواد پلاستیکی را تعیین می‌کند، همین ساختار هم باعث ایجاد اثرات منفی بیولوژیکی می‌شود. مختل‌کننده‌های غدد درون‌ریز مثل BPA، به دلیل ساختار مشابه با هورمون‌های طبیعی می‌توانند به گیرنده‌های غدد درون‌ریز متصل‌شده و آنها را فعال کنند. تحقیقات نشان داده که جایگزین‌های شیمیایی با ساختاری مشابه، مانند بیسفنول F، اثراتی مشابه BPA بر سلامتی دارند.
همچنین جایگزینی یک مولکول جدید که ساختار شیمیایی متفاوتی دارد آسان نیست چراکه پلاستیک جدید ویژگی‌های مطلوب پلی‌کربنات‌های بیسفنولی را از دست می‌دهد. اما، برخی تحقیقات جدید امیدوارکننده هم وجود دارد. یکی از موضوعات تحقیقاتی بر ساخت پلی‌کربنات‌ها از طریق واکنش مولکول‌های زیستی سخت و صلب با گاز دی‌اکسید کربن متمرکز است.
پلی‌کربنات‌ها بخشی از زندگی مدرن ما هستند. همان‌طور که محققان مواد جدید را توسعه می‌دهند، مهم است که نه تنها خطرات سلامتی آنها را در نظر بگیرند بلکه باید به اثرات زیست محیطی آنها هم توجه کنند.
مرجع: phys.org
بیشتر بخوانید
- تولید مونومرهای نایلون تجدیدپذیر از چوب
- متفورمین با نقص مادرزادی پسران مرتبط است
- محصولات پاک‌کننده باعث آلودگی فضای داخلی خانه‌ها می‌شوند
شما در Mililab می‌توانید وسیع‌ترین طیف اطلاعات و آگهی‌های فروش مواد شیمیایی داخلی و خارجی را از تولیدکنندگان و فروشندگان مختلف بیابید. همچنین، مجموعه‌ی کاملی از انواع دستگاه‌ها، تولیدکنندگان و فروشندگان تجهیزات آزمایشگاهی در این قسمت قابل دسترسی است.
