Alquilfenol

Estructura del nonilfenol, un tipo de alquilfenol

Alquilfenol es un grupo funcional de sustancias químicas utilizados como herbicidas y otras aplicaciones como en la fabricación de PVC y el poliestireno modificado con un alto potencial de contaminación ambiental. Entre las sustancias que pertenecen a este grupo se encuentran por ejemplo el p-nonilfenol.^[1]​

Son obtenidos por alquilación de fenoles. A estos compuestos se les denomina alquilfenoles (AF). Son un grupo de sustancias químicas no halogenadas que alteran el sistema hormonal (conocidas como disruptores endocrinos).

Los alquilfenoles son fabricados para producir fundamentalmente los llamados alquilfenoles etoxilados (AFE), un grupo de surfactantes no iónicos. Los más usados son los nonilfenoles etoxilados (NFE) pero también en menor medida, los octilfenoles etoxilados (OFE).^[2]​ Algunos se encuentran formando parte de productos domésticos. Por ejemplo, los alquilfenoles etoxilados, se encuentran en productos de limpieza, aerosoles para plantas, plásticos, pinturas al agua y cosméticos.

Los AF pertenecen al grupo de los compuestos orgánicos persistentes (COP), junto a otros como organometálicos, ésteres de ftalato, y bisfenol A.^[2]​

Propiedades fisicoquímicas

Presentan baja volatilidad, elevado Kow (coeficiente de reparto octanol-agua). Como es muy elevado indica que tiene tendencia a disolverse en medio lipófilo, por tanto tiende a acumularse en tejido adiposo. También tiene elevado log Koc (coeficiente de adsorción a carbono orgánico), tendiendo a adsorberse en lodos, suelos y partículas en suspensión.^[3]​

Tabla 1: Propiedades fisicoquímicas de los alquilfenoles más utilizados ^[3]​

Compuesto	Octilfenol	4-tert-octilfenol	n-nonilfenol	Nonilfenol (ramificado)
Fórmula	C14H22O	C14H22O	C14H24O	C14H24O
Nº CAS	67554-50-1	99561-03-2	25154-52-3	84852-15-3
Masa molecular	206.33	206.33	220	220
Punto de fusión (°C)	79-82	79-82	-8	(-8) - 10
Punto de ebullición (°C)	277	-	306.7	325.3
Presión de vapor (Pa 20 °C)	1	-	10	10
Densidad (g cm-3 20 °C)	0.95	-	0.926	0.931
Solubilidad agua (mg L-1 20 °C)	12.6	7	5	5
Log kow	3.7-4.5	5.56	5.76	3.3-4.5
Log koc	5.18	4.30	5.39	5.57
Cte de Henry	6.5*10-5	8.0*10-6	1.5*10-5	3.0*10-5

Tipos

Se pueden encontrar sustancias como propilfenol, butilfenol, amilfenol, heptilfenol, octilfenol, nonilfenol, dodecilfenol… aunque los alquilfenoles más comunes y por tanto, los que más aparecen son los derivados del octilfenol, nolilfenol y dodecilfenol.^[4]​

Tanto los octilfenoles como los nonilfenoles son sustancias con masa y fórmulas moleculares idénticas, pero presentan estructuras químicas distintas, es decir, son isómeros.

Los nolilfenoles son intermedios en la producción de antioxidantes que se utilizan para proteger o estabilizar polímeros, entre los que destacan el caucho y el cloruro de polivinilo (PVC). Por otra parte, los octilfenoles se van a utilizar como intermedios en la producción de resinas fenólicas (agentes adhesivos).^[5]​

Dentro de este grupo también podemos encontrar los productos de descomposición como polietoxilatos de alquilfenol.

Usos

Los alquilfenoles se utilizan para la producción de agentes tensioactivos o detergentes, dispersantes, emulsionantes o humectantes, también pueden usarse como plastificantes, y algunos derivados como aditivos en plásticos (como el PVC o el poliestireno modificado).^[6]​

Se pueden encontrar incorporados en resinas fenólicas (y epoxi-fenólicas), que son muy utilizadas en numerosos hogares, por ejemplo en conducciones de agua potable, recubrimientos, etc. También en adhesivos, gomas, recubrimientos, productos de aseo personal y cosméticos, pinturas, pesticidas, detergentes, productos de limpieza, pesticidas, productos textiles...^[5]​

Fuentes de exposición

En humanos pueden absorberse por inhalación, a través de la piel y por ingestión. Las fuentes de exposición a los AF pueden ser varias:

• Contaminantes del hogar y del ambiente doméstico. Son muy comunes debido a que los podemos encontrar en diversos materiales y productos. Se han realizado diversas mediciones que los han puesto de manifiesto en niveles más elevados en las casas nuevas y aquellas que tienen materiales como PVC, y también se han realizado mediciones que han podido evaluar la asociación existente entre su presencia y el usos de determinados productos del hogar.
• Contaminantes del agua. Se encuentran muy dispersos en agua dulce, en agua marina y en sedimentos, en los que estos compuestos se van a acumular. También  van a afectar a las aguas de abastecimiento.^[5]​ En diferentes estudios se han podido observar estas sustancias en las aguas “depuradas”, a veces, incluso, con elevadas concentraciones o bien, se ha registrado su liberación, junto con la de ftalatos, desde los distintos productos que se utilizan en las conducciones de agua potable como es el caso de cementos, revestimientos epoxi,... Además, parte de estos compuestos pueden llegar a filtrarse a acuíferos subterráneos observándose una disminución de la concentración al aumentar la profundidad. Es común encontrarlos también en lodos de aguas residuales.
• Contaminantes alimentarios: Algunos envases de alimentos liberan contaminantes a la comida.

Todo esto conlleva que por una vía u otra, ya sea por el agua de bebida, por la comida... estos compuestos lleguen a nuestro cuerpo, y se encuentren en los tejidos humanos. Un ejemplo es Alemania donde se detectó nonilfenol de manera muy generalizada en una cantidad elevada de alimentos de uso común.^[6]​

Efectos

En humanos (edad adulta)

Son importantes disruptores endocrinos en el ambiente doméstico, pero también en el ámbito laboral, según el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT). Los efectos más importantes que producen son los siguientes:

1. Sobre ojos, piel y tracto respiratorio : Por contacto directo puede dar corrosión de estos tejidos. La inhalación de AF puede originar edema pulmonar que normalmente se pone de manifiesto pasadas algunas horas y se agrava por el esfuerzo físico.
2. Estrogénico: En hombres provocan reducción del peso de los testículos, de las vesículas seminales, del epidídimo y de la próstata.
3. Sobre la fertilidad/reproducción: El octilfenol causa mala calidad seminal y también está ligado a cambios hormonales y alteraciones del tiempo de maduración sexual. La exposición prenatal y postnatal a octilfenoles durante un período de tiempo relativamente corto causa una disminución en la capacidad reproductiva, la cual se caracteriza por reducción de la tasa de producción diaria de espermatozoides. El nonilfenol ha sido clasificado por la UE como una sustancia tóxica de categoría 3 para el sistema reproductor, respecto a la fertilidad y el desarrollo en humanos.
4. Sobre el sistema inmunológico: El nonilfenol podría provocar alteraciones en el sistema inmunológico humano. Se han realizado estudios in vitro con células mamarias humanas que muestran que el nonilfenol inhibe la producción de una quimioquina de monocitos (una sustancia química que atrae y activa a éstos). El nonilfenol puede, por tanto, aumentar las respuestas alérgicas.^[7]​

En humanos (feto e infancia)

Algunos estudios sobre alquilfenoles presentes en una serie de productos (prendas de ropa, cuero, algunos detergentes…), han demostrado que pueden contaminar a los niños y niñas tanto antes como después del nacimiento. Un ejemplo de ello es que se ha detectado nonilfenol en el cordón umbilical. Se trata por tanto de un disruptor endocrino que puede atravesar la placenta desde la madre contaminada al feto.^[7]​

Deben realizarse más estudios usando un mayor número de cordones umbilicales y que se analice la sangre materna y del cordón para calcular la fracción de contaminantes que pasan de la sangre materna al feto.

Por otro lado, el nonilfenol contamina la leche materna.  

En seres vivos

Producen toxicidad en organismos acuáticos, como casos de hermafrodismo en peces. Su bioacumulación es significativa tanto en organismos acuáticos como en aves.

Un estudio de varias generaciones en ratones demostró que el nonilfenol dañaba tanto a los progenitores como a la descendencia. Los efectos predominantes que se produjeron fueron: disminución del tamaño de los órganos reproductores, y disminución de la calidad del esperma y de la fertilidad.

Restricciones

La Unión Europea ha adoptado algunas medidas para reducir su uso en algunos productos (como los cosméticos), pero pese a ello siguen suponiendo un problema.^[5]​ Las leyes internacionales restringen el uso de alquilfenoles etoxilados y alquilfenoles. Los más utilizados (nonilfenoles y octilfenoles) no están presentes en la Lista de Sustancias del Plan Nacional de Aplicación del Convenio de Estocolmo, pero forman parte de la lista de sustancias del E-PRTR (registro de emisiones y fuentes contaminantes) y de la Lista de Sustancias Peligrosas de la Directiva Marco del Agua.^[2]​

Las marcas líderes del sector de prendas y calzado prohíben o limitan estrictamente el uso de AF en sus productos.

Degradación

Los alquilfenoles etoxilados que se encuentran en las aguas residuales se degradan a alquilfenoles (persistentes, bioacumulativos y tóxicos para la vida acuática).^[6]​

Los alquilfenoles en el agua se van a degradar, en mayor parte, por vía biológica, y en una menor medida, por vía fotoquímica en aguas superficiales. Prácticamente no van a presentar degradación por hidrólisis.^[3]​

En el caso de los que se encuentran en el cuerpo, el hígado, gracias a la enzima P-glicoproteína, va a degradar los alquilfenoles etoxilados tóxicos protegiendo así al organismo. El problema es que los alquilfenoles que se forman tienen propiedades estrogénicas.

Referencias

1. Andrade-Ribeiro, Ana L.F.A.; Pacheco-Ferreira, Aldo; Nóbrega da Cunha, Cynara L.; Mendes-Kling, Ana S. (2006). «Disruptores endocrinos. Potencial problema para la salud pública y medio ambiente». Rev Biomed (Medigraphic Artemisa) 17 (2): 146-150. Consultado el 25 de junio de 2017. 
2. «Apuntes para trabajadores sobre ecotóxicos» (pdf). UGT. 2020. Consultado el 9 de noviembre de 2020. 
3. De La Fuente Ferreiro B. (2020). «Estudio de las variables implicadas en la extracción de alquilfenoles en algas mediante agua sobrecalentada (PHWE)». Core.ac.uk. Consultado el 10 de noviembre de 2020. 
4. «Alquilfenoles». Hogar sin tóxicos. 2020. Consultado el 10 de noviembre de 2020. 
5. «Alquilfenoles». Afirm group. 2020. Consultado el 10 de noviembre de 2020. 
6. «Alquilfenoles». Fondo salud ambiental. 2020. Consultado el 10 de noviembre de 2020. 
7. «Legado químico. Contaminación en la infancia». Greenpeace. 2020. Consultado el 9 de noviembre de 2020.