我们该如何看待全氟或多氟烷基物质（PFAS）?

全氟辛基磺酰氟/全氟辛烷磺酸/全氟辛烷磺酸盐及其衍生物(PFOS)和全氟辛酸/全氟辛酸盐及其衍生物(PFOA)在全球及生物圈内的广泛分布引起了环境学家和毒理学家的批判,国际社会已出台相应法案和行动措施对其进行淘汰和限制,而如今国际上一些学者又将目标扩大到了整个全氟或多氟烷基物质(PFAS)领域,公众也对此产生了激烈的争论。并非所有PFAS都有明确的健康风险,但它们的通性是非常稳定,难于降解,因而受人诟病。近日在全球化学化工领域最具影响力的新闻杂志"化学与工程新闻"(Chemical&EngineeringNews,C&EN)的网站上,发表了题目为《如何摆脱PFAS》的文章。其中的很多观点反映了主流看法,即反对"一刀切",应对具体物质根据其必要性和可替代性进行区分对待,同时反对无限制的生产和应用PFAS,积极寻求替代品。我们赞同该文的思路,但也有异议,主要体现在视角的差异以及区分标准上,以及对其中激进观点的反对。《如何摆脱PFAS》一文更多侧重来自环境学家的主张,我们则是PFAS的科研工作者及技术开发者,同时也是PFAS一个小量的、细分产品的生产者;上文的作者采取的是发达国家视角,我们则认为发展中国家要更细致地、深入地看待分类的问题。中国应努力在这场标准制定的历史进程中积极参与,结合自身实际状况,不要盲从,制定出适合自己的执行方案,尤其不能冒进。

一种阳离子型氟表面活性剂的合成及性能研究

以全氟辛基碘乙烷(C8F17CH2CH2I)为原料,通过格氏反应,得到全氟辛基丙酸(C8F17CH2CH2COOH),进而通过酰氯化、酰胺化和季铵化等多步反应得到一种阳离子型氟表面活性剂C8F17(CH2)2CONH(CH2)3N+(CH3)3I-,用IR,1HNMR和19FNMR对其结构进行了表征。测试了其水溶液及其0.1 mol/L Na Cl水溶液的表面张力、在石蜡表面的接触角以及泡沫性能。结果表明,该氟表面活性剂在室温下具有极高的表面活性,且其泡沫性能及润湿性与传统碳氢阳离子表面活性剂C12H25N+(CH3)3Cl-相比,均更为优异。

自然环境中能否出现可有效降解碳氟链的微生物

全氟或多氟烷基物质(PFAS)的碳氟链具有很强的化学惰性,随着环境保护和健康观念的不断加强,PFAS的大量使用引发了公众的担忧。PFAS在很多应用领域中是不可替代的,尤其是高技术领域或外部条件苛刻的场合,因此最积极的应对策略是探索可行的后处理方法。与物理或化学法处理相比,生物降解在实施条件的便利性以及能源消耗、经济成本方面更具优势。然而,迄今尚未发现能“有效”降解PFAS的微生物,这里的“有效”是指在令人满意的时间内破坏PFAS的C-F键以实现彻底的降解。这意味着微生物要满足降解程度和降解效率的双重要求。本文详细论述了自然环境中能否产生有效降解碳氟链的微生物,以及实验室模拟这一过程可以采取的策略。同时列出了当前微生物降解PFAS的若干证据,未来,期待人类能研制培育出可有效降解碳氟链的微生物品种。

表面活性剂与皮肤相互作用的理论及实践（续完）

3降低皮肤刺激性的方法,根据文献,为了降低表面活性剂或基于阴离子表面活性剂产品的刺激性,应尝试降低单体浓度,增大胶束尺寸,使其在与皮肤接触的溶液中保持稳定。包括上述做法在内有多种方法有可能减少沐浴产品中表面活性剂对皮肤的负面影响。例如,可以使用经证实对皮肤作用温和的阴离子表面活性剂、不同类型表面活性剂的混合物、添加聚合或改性物质以及疏水性物质作为配方中的主要清洗剂[1,13-16,155-159]。

表面活性剂与皮肤相互作用的理论及实践(待续)

化妆品和日用化学品是引起皮肤刺激的主要原因之一,因为它们会直接接触皮肤,而且用途广泛、使用频繁。表面活性剂是这些产品的主要成分,它们可能对皮肤产生不同的作用。表面活性剂对皮肤的刺激作用取决于它们的物化性质及与皮肤的特殊作用,这些性质是由它们的结构决定的。表面活性剂能与角质层中的蛋白质和脂质相互作用。渗透过角质层后,表面活性剂也能影响皮肤深层的活细胞。对皮肤的进一步渗透可能导致角质形成细胞的细胞膜和结构成分的受损,并释放促炎介质。表面活性剂引起的细胞结构上的不可逆变化往往会导致细胞死亡。本文就表面活性剂对皮肤的作用进行了综述。讨论的方面包括表面活性剂对皮肤的刺激作用,多年来提出的这类化合物与皮肤相互作用的机理,以及减少表面活性剂皮肤刺激作用的验证方法。此外,还特别强调了多年来在这一领域的基础研究已应用在了化妆品和日用化学品工业所使用的表面活性剂当中。

全氟羧酸二价盐及全氟羧酸/三价金属盐混合体系表面活性研究

合成一系列全氟辛酸二价盐(M(PFOA)_2,M^(2+)=Mg^(2+),Ca^(2+),Sr^(2+),Ba^(2+))和全氟丁酸二价盐(M(PFBA)_2),并测定其在水、二甲基亚砜(DMSO)和乙二醇(EG)中的表面张力,同时测定了全氟辛酸(PFOA)和全氟丁酸(PFBA)分别与三价金属盐(LaCl_3和FeCl_3)组成的混合物在水溶液中的表面张力。结果表明,与相应的钾盐相比,M(PFOA)_2和M(PFBA)_2具有更高的表面活性,而全氟羧酸(PFOA或PFBA)与三价金属盐的混合物未见表面活性显著提高。M(PFOA)_2可作为降低PFOA盐使用量的重要方法加以应用。

表面活性剂与皮肤相互作用的理论及实践（待续）

2表面活性剂和皮肤的相互作用2.1与角质层表层蛋白的相互作用表面活性剂是最有可能引起皮肤刺激的重要因素。文献数据表明,皮肤刺激的发生主要与水溶液中单个表面活性剂分子(单体)的存在有关。Rhein等研究表明在达到cmc之前,皮肤刺激能力主要取决于皮肤与表面活性剂接触的时间,以及表面活性剂的类型和浓度。在浓度超过c m c后,刺激作用的严重程度较低。他们还认为单体是决定表面活性剂对角质层角蛋白影响的主要因素。

生物表面活性剂

生物基表面活性剂为非皂的两亲分子,其碳原子来源于每年都可再生的原料。近些年,由于环境方面的忧虑和市场压力,此类化学品在商业应用中已发挥更大的作用,而且大量研究用于探索新类型的表面活性剂。这里特别举例介绍了工业规模化生产或起始原料充足的生物基表面活性剂。首先,使用可再生资源作为表面活性剂的起始原料呈上升趋势;其次,广泛讨论了生物衍生的疏水物与亲水物的主要类别,以及有关生物合成表面活性剂的研发现状;最后,强调了由于生物炼制(biorefineries)化学的不断发展使得新的表面活性剂分子结构具有可能性——将木质纤维素转化为燃料有可能为制造新的生物基副产品提供支持。