N- Nitrosodimetilamina | |||
Identificare | |||
---|---|---|---|
Numele IUPAC | N, N- dimetilnitrosamină | ||
Sinonime |
dimetilnitrosamină |
||
N o CAS | |||
N o ECHA | 100.000.500 | ||
N o EC | 200-549-8 | ||
Aspect | lichid galben uleios | ||
Proprietăți chimice | |||
Formula brută |
C 2 H 6 N 2 O [izomeri] |
||
Masă molară | 74,0818 ± 0,0027 g / mol C 32,43%, H 8,16%, N 37,81%, O 21,6%, |
||
Proprietăți fizice | |||
T ° fuziune | −50 ° C | ||
T ° fierbere | 151 ° C | ||
Solubilitate | în apă: 290 g · l -1 la 20 ° C | ||
Masa volumică | 1,0048 g · cm -3 până la 20 ° C | ||
Punct de aprindere | 61 ° C | ||
Presiunea saturată a vaporilor | la 20 ° C : 360 Pa | ||
Precauții | |||
SGH | |||
Pericol H301, H330, H350, H372, H411, H301 : Toxic în caz de înghițire H330 : Mortal în caz inhalate H350 : Poate provoca cancer (indicați calea de expunere , dacă există probe concludente că nicio altă cale de expunere cauzează același pericol) H372 : Cunoscut risc daune grave la organe (lista toate organele afectate, dacă se cunoaște) în urma expunerii repetate sau prelungite de expunere (indicați calea de expunere , dacă există probe concludente că nicio altă cale de expunere conduce la același pericol) H411 : Toxic pentru mediul acvatic cu efecte pe termen lung |
|||
WHMIS | |||
B3, D1A, D2A, D2B, B3 : Punct de aprindere lichid combustibil = 61 ° C cupă închisă (metoda nu a fost raportată) D1A : Material foarte toxic care provoacă efecte grave imediate Letalitate acută: LC50 inhalare / 4 ore (șoarece) = 57 ppm D2A : Material foarte toxic având „alte efecte toxice carcinogenitate: IARC grup 2A; toxicitate cronică: hepatotoxicitate D2B : Material toxic care provoacă alte efecte toxice Mutagenitate la animale Divulgare la 0,1% conform listei de divulgare a ingredientelor |
|||
Transport | |||
66 : substanță foarte toxică Număr ONU : 3382 : LICHID TOXIC PENTRU INHALARE, NOS, cu toxicitate prin inhalare mai mică sau egală cu 1000 ml / m și o concentrație de vapori saturați mai mare sau egală cu 10 LC50 Clasa: 6.1 Etichetă: 6.1 : Substanțe toxice Ambalare: Grupa de ambalare I : substanțe foarte periculoase; |
|||
Clasificarea IARC | |||
Grupa 2A: probabil cancerigenă pentru oameni | |||
Ecotoxicologie | |||
LogP | -0,57 | ||
Pragul mirosului | scăzut: 0,0079 ppm înalt: 0,01 ppm |
||
Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel. | |||
N -nitrosodiméthylamine ( NDMA ) este sub formă de lichid galben, uleios, de miros indistinct, combustibile , semi-volatile și susceptibil la degradare prin fotoliza provocate de razele ultraviolete . Este incompatibil cu agenți puternici de oxidare sau reducere, precum și cu baze puternice. Nu este bioacumulativ .
Diferite nomenclaturi:
N -nitrosodimethylamine molecula face parte din familia dialkylnitrosamines , molecule utilizate pe scară largă și prezente în multe produse naturale si sintetice. Formarea sa este biochimică , chimică sau chiar fotochimică . Nitrozaminele sunt derivați de amine care au o grupă nitro-funcțională (-NN = O) și o funcție de amină (în general secundară, N-R2). În general, nitrozaminele se formează conform următoarei ecuații:
Aceste reacții pot avea loc într-un mediu acid , bazic sau neutru, într-un solvent organic sau în aer. Alchilaminele, care sunt de obicei dimetiltriamina (DMA) sau trimetilamina (TMA), vin în contact și reacționează cu oxizi de azot, acid azotat sau săruri sub formă de nitriți, pentru a da dialchilnitrosamine și, în special, pentru NDMA.
Mecanismul de formare a N- nitrozaminelor este o substituție electrofilă între azotul organic și un compus nitroză. Această reacție depinde de pH , alcalinitatea a aminei și temperatura. În cazul compușilor N- nitroso din amine secundare, rata de formare este invers proporțională cu alcalinitatea aminei. Multe nitrozamine sunt suspectate de a fi cancerigene pentru oameni, deși această ipoteză nu a fost încă verificată definitiv.
În natură, se găsește în aer , apă , sedimente, sol și biote, la concentrații mult sub limitele de detecție ale dispozitivelor analitice comune. Cei aeriene precursori ai NDMA sunt nitriți și substanțe nitrozabile , cum ar fi amine secundare. Precursorii săi pământești sunt nitrații , nitriții , aminele și bacteriile. Dar în registrul biotei, plantele o pot metaboliza și, prin urmare, nu generează nicio bioconcentrare.
Niveluri scăzute de NDMA sunt raportate în aer, apă și sol, cu excepția zonei industriale, cum ar fi fabricile care produc pesticide , anvelope pentru automobile și alchilamine . NDMA este un produs secundar de fabricație al proceselor chimice aplicate în acest tip de industrie.
Studiile din Canada arată că concentrația de NDMA în apele de suprafață nu este suficient de mare pentru a dăuna organismelor acvatice. În ceea ce privește apa potabilă , conținutul de NDMA este redus și este atribuit mai degrabă contaminării apelor subterane prin deversări industriale. În stațiile de epurare , concentrația de NDMA crește datorită utilizării clorului în procesul de distrugere a bacteriilor și virusurilor din apă. Procesul de formare a NDMA în prezența clorului este după cum urmează:
Datorită prezenței precursorilor și a clorului rezidual, unele probe de apă potabilă tratate continuă să genereze NDMA în timpul depozitării.
În apă, este puțin probabil ca NDMA să se acumuleze în organismele vii sau să se volatilizeze în cantități mari, datorită miscibilității sale cu apa și presiunii sale scăzute de vapori . În special în apele lacurilor, NDMA nu este afectat semnificativ de reacțiile de oxidare , hidroliză , biotransformare și biodegradare .
În America de Nord, detectarea NDMA în apele potabile și uzate a făcut obiectul unor studii importante. În Statele Unite, Departamentul de Sănătate din California a publicat numeroase rapoarte pe această temă. În 1998, mai multe analize au confirmat prezența NDMA în diferite fântâni de apă potabilă la diferite concentrații, variind de la 0,07 la 3 μg · l -1 . Aceste rezultate determină Departamentul pentru Servicii de Sănătate din California (CDHS) să stabilească o concentrație minimă calculată de NDMA de 0,002 μg · l -1 , stabilită în funcție de nivelul de risc minim de cancer. În 1999, CDSH a decis să modifice conținutul minim permis de NDMA în apă potabilă și apă uzată la 0,02 μg · l -1 , pentru a lua în considerare studiile privind producția de NDMA în apă potabilă. ÎnMartie 2002, CDHS a cerut Biroului de Evaluare a Pericolelor pentru Sanatatea Mediului (OEHHA) pentru un studiu de sanatate publica (Public Health Goal-PHG-). Acest studiu este un prim pas în procesul de reglementare pentru dezvoltarea unui standard pentru apa potabilă. Ulterior, CDHS publică pe pagina sa web rezultatele studiilor privind producția de NDMA în apă potabilă, precum și modificarea conținutului minim permis de NDMA în apa potabilă și apele uzate de la 0,02 la 0, 01 mcg · s -1 . Îndecembrie 2006, OEHHA generează PHG pentru NDMA la 0,003 μg · l -1 , în timp ce CDHS menține nivelul minim admis de NDMA la 0,01 μg · l -1 . ÎnIulie 2007, Programul de apă potabilă face parte din noul CRPD.
Pe de altă parte, în Canada, Ministerul Mediului din Ontario , în orașul Windsor, a efectuat, de asemenea, studii privind nivelurile de NDMA în apele potabile și uzate. Rezultatele arată că este puțin probabil ca eliberările de NDMA să afecteze negativ populațiile de organisme acvatice din Canada . Cele mai mari concentrații au fost măsurate în probe prelevate din plante de apă potabilă folosind un premix precis de coagulare realizat din poliamină și alum.
În general, timpul de înjumătățire al NDMA este scurt, ducând la concluzia că nu este o substanță persistentă în aer. Contribuția NDMA la schimbările climatice este neglijabilă, iar potențialul de distrugere a ozonului de către NDMA este aproape zero.
Există puține informații despre conținutul NDMA din aerul ambiant. În Canada, s-a demonstrat că emisiile de NDMA provin în principal din surse punctuale, limitate doar la câteva locații industriale și urbane din Ontario. De fapt, în 1990, a fost efectuată o analiză pe șapte probe, iar rezultatele au relevat o concentrație de NDMA sub limitele de detecție (variind de la 0,0034 la 0,0046 μg · m -3 ). ÎnAugust 1991În timpul unui eșantionare din Windsor (Ontario), toate eșantioanele au indicat concentrații de NDMA sub limitele de detecție (variind de la 0,0014 la 0,017 mcg · m -3 ). Concentrația maximă dincolo de perimetrul plantelor a fost de 0,079 mcg · m -3 .
În ceea ce privește prezența NDMA în soluri și sedimente, nu sunt disponibile date privind concentrația acestei substanțe în acestea.
Precursorii NDMA sunt distribuiți pe scară largă în mediu. Se găsește în plante, pești, alge , urină și fecale . Multe microorganisme pot participa la formarea nitrozaminelor prin procese biochimice bacteriene de nitrificare și denitrificare autotrofă și heterotrofă . Nitrozaminele se pot forma în timpul metabolismului alimentelor care conțin nitrați sau nitriți, prin alfa-hidroxilare sau prin denitrozarea nitrozaminei datorită asemănării biologice. Întrucât nu pare să existe distincții calitative între metabolismul NDMA la om și la animalele de laborator, această substanță poate fi găsită și în corpul nostru.
NDMA este un produs secundar al reacțiilor de procesare, conservare sau preparare a alimentelor . Adăugarea de nitriți și nitrați, fumatul, deshidratarea și saramura sunt exemple de metode de conservare care duc la contaminarea alimentelor cu NDMA. Produsele întărite, cum ar fi brânza , carnea și șunca sunt conservate prin adăugarea de nitriți și nitrați, care sunt precursori ai NDMA. În procesul de fumat ( pește ), precum și în procesul de deshidratare prin gaz de ardere ( bere ), oxizii de azot conținuți în fum sunt responsabili pentru formarea NDMA. Reducerea microbiană a nitraților în nitriți are loc în timpul procesului de conservare a saramurii , în special în cazul legumelor.
NDMA poate fi asimilat de plante cultivate. Analizele pe spanac expuse timp de două zile la o concentrație cuprinsă între 10 și 100 mg NDMA / kg greutate umedă, au arătat o absorbanță relativă a acestei substanțe de 0,38%. Deoarece NDMA este în general biotransformabil, Ministerul Mediului din Ontario nu consideră că calculul factorului de bioconcentrare se va aplica în acest caz.
NDMA se găsește și în articole din plastic , cum ar fi suzete și suzete, în produse cosmetice și în arderea lemnului sau a motoarelor auto. Nicotina, în special, este un precursor specific pentru formarea NDMA. În medie, o persoană care fumează un pachet de țigări pe zi inhalează aproximativ 0,8 μg de NDMA. În plus, fumul pasiv conține o cantitate și mai mare de NDMA. Factorul mediu de emisie pentru NDMA în fumul de tutun din mediul înconjurător, pentru șase mărci de țigări vândute în Statele Unite, a fost stabilit ca fiind de 570 ± 120 ng / țigară .
În Canada , în 1975, reglementările stricte au permis o scădere notabilă a prezenței NDMA, precum și interzicerea utilizării nitriților.
În Canada, nu există o utilizare specifică a acestei molecule, dar este eliberată ca subprodus sau contaminant de către industrii și stații de tratare a apelor uzate.
În Statele Unite, este folosit ca:
Intoxicația cu NDMA se poate face în două moduri: prin ingestie sau inhalare . În general, NDMA este o moleculă considerată cancerigenă .
NDMA provoacă efecte toxice asupra diferitelor specii acvatice, vegetale și animale după expunerea acută și cronică. După expunerea la concentrații de NDMA de 5 mg · l -1 în apă potabilă și 10 mg · kg -1 în alimente, a fost observată o creștere a cazurilor de tumori la mamifere.
Speciile amfibii, precum broaștele țestoase și broaștele , sunt mai sensibile la efectele toxice și cancerigene ale NDMA decât peștii. Pe de altă parte, NDMA prezintă o toxicitate ridicată după administrarea orală la șobolani. Valoarea LD 50 (doza letală) variază între 23 și 40 mg · kg -1 greutate corporală. Această substanță provoacă, de asemenea, o toxicitate ridicată prin inhalare. Valorile LC 50 (concentrația letală) după patru ore sunt în jur de 78 ppm . La un număr de specii de mamifere, au fost observate efecte asupra ficatului, adesea asociate cu supraviețuirea redusă. De asemenea, congestia diferitelor organe, inclusiv rinichii și plămânii, a apărut după ingestia a 3,8 mg · kg -1 greutate corporală a acestei substanțe timp de una până la douăsprezece săptămâni.
Pentru mamifere , cum ar fi șoareci , șobolani , hamsteri , nurcă , pisici și câini , expunerea la NDMA a dus, la doze mici, la hemoragii gastrice, precum și la probleme respiratorii. Dar expunerile mai lungi și concentrațiile mai mari au cauzat cancer , mai specific localizat pe ficat și, în doze foarte mari, au dus la moarte prin necroză hemoragică a ficatului.
De asemenea, studiile arată că rozătoarele expuse la NDMA prin inhalare sau instilație intratraheală prezintă semne de carcinogenitate. După administrarea NDMA pe cale orală sau prin injecție intraperitoneală, s-a observat deteriorarea ADN-ului în ficat, rinichi și plămâni. De asemenea, expunerea la NDMA poate provoca formarea de baze metilate în interiorul genomului. S-a dovedit, de asemenea, că NDMA este toxic pentru funcția și dezvoltarea reproducerii.
Este important de reținut că nu pare să existe nicio diferență calitativă în ceea ce privește efectele toxice ale NDMA între rozătoare și oameni. Cu toate acestea, în studiile privind riscurile bolilor asociate cu ingestia de NDMA, tendințele observate nu sunt întotdeauna semnificative statistic. Cu toate acestea, singurul test efectuat la om, la o doză foarte mică, a prezentat simptome precum: greață, dureri de cap, vărsături și stare de rău. Environment Canada a concluzionat că există o corelație între efectele asupra mamiferelor și posibilele efecte asupra oamenilor. Dintre cazurile rare de otrăvire cu NDMA la oameni evaluați la nivel mondial, trei cazuri de deces uman au fost înregistrate în Germania în 1980, după ce au ingerat 4 doze de 200 mg NDMA în doi ani. Au murit ca urmare a insuficienței hepatice. Alte două cazuri de otrăvire prin inhalare cu fum NDMA, în 1937 și 1974, au cauzat cefalee, vărsături, icter și acumulare de lichid în cavitatea peritoneală. În cele din urmă, cunoaștem în Statele Unite (Nebraska) un caz de otrăvire criminală care a dus la moartea a două dintre cele cinci persoane care au băut băutura otrăvită în câteva zile.
Testele efectuate pe celula in vitro au demonstrat formarea bazelor metilate în genom, rezultând clinic mamifere precum șoarecii, o creștere a nașterilor moarte. De asemenea, studiile arată că NDMA are un efect de genotoxicitate, deoarece are un efect de mutație genetică asupra celulelor umane sau ale rozătoarelor.
Pentru plantele acvatice, indiferent de metoda de aprovizionare, cum ar fi îngrășământul pentru sol sau apa contaminată, rezultatul a arătat o încetinire a creșterii lor.
Toate aceste rezultate și aceste dovezi au determinat Environment Canada să pună această moleculă pe IRAC și să impună interzicerea producției, utilizării sau importului acestei molecule pe teritoriu. În plus, acest minister a definit standardele pentru concentrațiile maxime de NDMA conținute în apă. Așa că primim:
Metoda analitică utilizată cel mai des și de preferință este cromatografia ( GC sau HPLC ) cuplată la un spectrometru de masă (MS). O inovație destul de recentă constă în cuplarea cromatografiei, gazului sau lichidului, la un analizor TEA ( Thermal Energy Analyzer ). Această tehnică se bazează pe principiul chemiluminescenței . Este specific moleculelor nitrate și are avantajul de a distinge, în modul GC, compuși nitrozați de compuși nitro.
Metoda are doi pași:
Pentru apele uzate, este posibil să se utilizeze două metode pentru degradarea NDMA: fie prin radiații ultraviolete (UV) pentru degradarea NDMA în DMA, fie prin ozonoliză , unde NDMA dă ionul dimetilamină .
NDMA prezentă în mediul acvatic este în primul rând eliminată prin procesul de fotodegradare. Prezența substanțelor organice și a materiilor suspendate în concentrații ridicate încetinește procesul de degradare a NDMA, deoarece depinde foarte mult de caracteristicile mediului acvatic. Fotodegradarea este, de asemenea, considerabil redusă în absența luminii. Această observație explică persistența NDMA în apele subterane, spre deosebire de aerul în care conținutul acestei substanțe este neglijabil, mai ales în timpul zilei, deoarece este distrus sub efectul fotolizei, pentru a forma dimetilnitramină.
Biodegradarea de NDMA este ușor mai lent într - un mediu anaerob mediu decât într - un aerob mediu . Într-adevăr, există o degradare mai mare a NDMA în solul aerat decât în solul saturat cu apă. La suprafața solului, NDMA este îndepărtat rapid prin fotoliză și volatilizare. Expunerea prealabilă a NDMA la bacterii crește, de asemenea, biodegradarea în sol.
Utilizarea ozonolizei pentru degradarea NDMA poate fi interesantă, deoarece face posibilă reacția directă cu compușii organici printr-o oxidare efectuată de • radicalii OH. Funcționează excelent pe amine și aromate. Este posibil să adăugați peroxid de hidrogen pentru a crește producția de radicali .
Aceasta este o listă cronologică a acțiunilor întreprinse de autoritățile canadiene ( Health Canada ) cu privire la NDMA ca un contaminant emergent.