PFAS regrettable replacements

Es gibt wenige Studien über die Wirkung von "Ersatzsubstanzen" von PFAS. Hier ein Beispiel aus China. Bemerkenswerterweise ist die betreffende Substanz bereits heute in Europa, Nordamerika und Südkorea nachweisbar obwohl sie nur in China hergestellt und eingesetzt wird. Ersatzsubstanzen aus der gleichen Substanzgruppe zeigen in der Regel sehr ähnliche Eigenschaften was Persistenz, Traunsportverhalten und Toxizität angeht. Nur eine Regulierung der gesamten Stoffgruppe ist zielführend.

Auf Anregung von Manuel Fernandez von BUND AK Umweltchemie.

Originalzitate (leider nicht frei zugänglich)
https://product.enhesa.com/1027691/pfos-replacement-cl-pfesa-more-carcinogenic-study-finds

Jiawei Hong, Keyi Du, Hangbiao Jin, Yuanchen Chen, Yifan Jiang, Weichen Zhang, Diyu Chen, Shusen Zheng, Linping Cao,
Evidence of promoting effects of 6:2 Cl-PFESA on hepatocellular carcinoma proliferation in humans: An ideal alternative for PFOS in terms of environmental health?,
Environment International,Volume 186,2024,108582,ISSN 0160-4120, https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108582.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412024001685)

"Der Stoff 6:2 chloriertes Polyfluoralkylethersulfonat (Cl-PFESA) hat eine sehr ähnliche Struktur wie PFOS. Er wird in China seit Jahrzehnten als Nebelunterdrücker in Verchromungsprozessen eingesetzt. Nach dem Verbot von PFOS im Rahmen des Stockholmer Übereinkommens kam es jedoch zu einem "signifikanten Anstieg" der Verwendung, so die Autoren der Studie.
Er ist weder in der EU noch im Vereinigten Königreich unter REACH registriert. 
Obwohl man davon ausgeht, dass Cl-PFESA ausschließlich in China hergestellt und verwendet wird, kann es in der Umwelt weite Strecken zurücklegen und wurde in Flüssen und Seen in Europa, Nordamerika und Südkorea nachgewiesen. Die Substanz wurde auch an mobilen atmosphärischen Partikeln gefunden.
Ein Team unter der Leitung von Linping Cao von der Zhejiang-Universität in Hangzhou verglich direkt die krebserregenden Auswirkungen von Cl-PFESA und PFOS in der Leber, wo sich die Stoffe anreichern können. Ihre Studien an Mäusen ergaben, dass 6:2 Cl-PFESA eine "größere krebserregende Wirkung" hat. Tests in vitro zeigten auch, dass es die "Vermehrung und Invasion" von Leberkrebszellen stärker fördert als PFOS.

Die Verwendung von 6:2 Cl-PFESA als Ersatz von  PFOS führt zu "kritischen" Fragen.  "

Etwas genauer: es wurde die Proliferation von Zellen im Krebsmodell und die Signalwege in Modellsystemen untersucht, die Ergebnisse deuten auf ein Beteiligung an den gleichen Mechanismen hin, die auch für die karzinogene Wirkung von PFOS verantwortlich sind und die Substanz ist aktiver als PFOS.

Ein Review über Ersatzsubstanzen
fasst die Probleme zusammen:

Brase, R.A.; Mullin, E.J.;
Spink, D.C. Legacy and Emerging Per-
and Polyfluoroalkyl Substances:
Analytical Techniques, Environmental
Fate, and Health Effects. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 995. https://doi.org/10.3390/ijms22030995

(2) "Besonderes Augenmerk gilt kurzkettigen Perfluoralkylsäuren (PFAAs) und ethersubstituierten Polyfluoralkylalternativen wie Hexafluorpropylenoxiddimersäure (HFPO-DA; Handelsname GenX), 4,8-Dioxa-3H-Perfluorononansäure (DONA) und 6:2-chlorierte Polyfluorethersulfonsäure (6:2 Cl-PFESA; Handelsname F-53B)."

(3)"Zu den meisten PFECAs liegen nur begrenzte toxikologische Daten vor; HFPO-DA, das als primärer Ersatz für PFOA entwickelt wurde, ist jedoch in einer Reihe von Studien untersucht worden. "
Es wurden Immuntoxizität, Missbildungen der Placenta und Veränderungen des Leberstoffwechsels festgestellt, die den Wirkungen von PFOA entsprechen, GenX ist allerdings weniger toxisch.

(4)"Derzeit ist unklar, ob neu auftretende PFAS unter umweltrelevanten Bedingungen abgebaut werden oder ob sie vom Menschen verstoffwechselt werden können. Außerdem ist das Ausmaß der Umweltverschmutzung durch diese neu entstehenden Verbindungen noch nicht unklar. Die Entwicklung neuer oder die Modifizierung bestehender Methoden für die Bestimmung von neu auftretenden PFAS in Trinkwasser und menschlichen Matrices ist von besonderer Bedeutung für die Bewertung der Exposition der Bevölkerung gegenüber diesen Verbindungen.
Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass diese neu aufkommenden Verbindungen allein für die Diskrepanzen zwischen Abweichungen zwischen dem gesamten organischen Fluor [241 ] und den beim Menschen gemessenen Konzentrationen bekannter PFAS verantwortlich sind. Es gibt wahrscheinlich Hunderte, wenn nicht Tausende von unbekannten PFAS, die in der Umwelt und im Menschen vorhanden sind und noch charakterisiert werden müssen. Obwohl viele Forschungsanstrengungen sowohl bei den bereits bekannten als auch bei den neu auftretenden Verbindungen gemacht wurden, stellt unser derzeitiges Wissen über das gesamte Ausmaß der PFAS-Kontamination wahrscheinlich nur die Spitze des Eisbergs dar. Aus diesem Grund ist die Entwicklung von nicht zielgerichteten Methoden zur Bestimmung unbekannter PFAS in der Umwelt und in menschlichen Matrices weiterhin von entscheidender Bedeutung."

Übersetzt mit DeepL.com (kostenlose Version), mit etwas Hilfe von mir.

Bernd Wille

Originalzitate:

(1) The substance 6:2 chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonate (Cl-PFESA) has a very similar structure to PFOS. It has been used for decades in China as a mist suppressant in chrome-plating processes. But there was a "significant increase" in use when PFOS was banned under the Stockholm Convention, according to the study authors.

It is not registered under EU or UK REACH. 

Although Cl-PFESA is thought to be made and used solely in China, it can travel long distances in the environment and has been detected in rivers and lakes across Europe, North America and South Korea. The substance has also been found attached to mobile atmospheric particles.

A team led by Linping Cao at Zhejiang University in Hangzhou directly compared Cl-PFESA and PFOS carcinogenic effects in the liver, where the substances can accumulate. Their studies on mice found that 6:2 Cl-PFESA had a "greater carcinogenic effect". Tests in vitro also showed it to have a stronger impact than PFOS in promoting the "proliferation and invasion" of liver cancer cells. 

Using 6:2 Cl-PFESA as a substitute for PFOS raises "critical" questions, the researchers said in the journal Environment International. 




(2)Special focus is given to short-chain perfluoroalkyl acids (PFAAs) and ether-substituted, polyfluoroalkyl alternatives including hexafluoropropylene oxide dimer acid (HFPO-DA; tradename GenX), 4,8-dioxa-3H-perfluorononanoic acid (DONA), and 6:2 chlorinated polyfluoroethersulfonic acid (6:2 Cl-PFESA; tradename F-53B).

(3)There is limited toxicological data on most PFECAs; however, HFPO-DA, which was developed as the primary replacement for PFOA, has been investigated in a number of studies.

(4)Currently, it is unclear whether any emerging PFAS are degraded under environmentally
relevant conditions or whether they can be metabolized by humans. Furthermore, the
full extent of environmental contamination for these emerging compounds remains un-
clear. Developing new, or modifying existing, methods for the determination of emerging
PFAS in drinking water and human matrices will be of particular importance for assessing
population exposure to these compounds.
It is unlikely, however, that these emerging compounds alone can account for discrep-
ancies between total organic fluorine [241 ] and concentrations of known PFAS measured
in humans. There are likely hundreds, if not thousands, of unknown PFAS present in the
environment and in humans that have yet to be characterized. Although much research
progress has been made for both legacy and emerging compounds, our current knowledge
regarding the full extent of PFAS contamination likely represents only the tip of the iceberg.
For this reason, the development of untargeted methods for determining unknown PFAS
present in environmental and human matrices remains crucial