Indumenti antimacchia, involucri di fast food, indumenti per condizioni climatiche estreme come alcune giacche e pantaloni: questi prodotti ottengono molte delle loro caratteristiche desiderabili da una classe di prodotti chimici fabbricati chiamati sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS). Ma c’è un grosso svantaggio: i ricercatori hanno trovato prove che alcuni PFAS può potenzialmente causare il cancro e altri gravi effetti sulla salute.
Laboratorio di chimica – foto illustrativa. Credito immagine: Pixabay (licenza gratuita Pixabay)
Le agenzie governative e le organizzazioni ambientaliste monitorano sempre più i PFAS, ma esistono migliaia di strutture chimiche diverse dei PFAS e solo una piccola frazione può essere misurata con elevata sicurezza.
“Non esiste un’unica autorità su cosa sia il PFAS o cosa costituisca il PFAS”, ha affermato il biologo del NIST Jared Ragland. “Sappiamo come appaiono strutturalmente alcune centinaia di essi, ma potrebbero esserci 9.000 o più possibili strutture PFAS diverse. Non è un problema da poco”.
Ad esempio, una comunità potrebbe voler sapere se in un lago locale utilizzato per la pesca sono presenti livelli significativi di PFAS, quindi i funzionari locali inviano campioni a un laboratorio per i test. Tuttavia, la maggior parte dei PFAS non rientra nella suite di sostanze chimiche incluse per l’analisi quantitativa, quindi i test di laboratorio non li noteranno. Inoltre, i laboratori potrebbero disporre di dati chimici incompleti o obsoleti sui PFAS.
A causa della continua scoperta di ulteriori PFAS, è difficile mantenere un database centrale che raccolga e organizzi la conoscenza della comunità scientifica sulle strutture chimiche dei PFAS note e sconosciute.
Per affrontare questo problema, i ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno sviluppato un database che può aiutare gli altri a identificare e classificare i PFAS nei dati di analisi chimica, inclusi dati di analisi chimica “non mirati” contenenti informazioni sia su PFAS noti che su PFAS sconosciuti che potrebbe essere nascosto in un campione. Il database è il primo nel suo genere e può essere utile per il monitoraggio dell’inquinamento ambientale e altre applicazioni.
Il database PFAS è gratuito e disponibile per il download all’indirizzo Repository pubblico dei dati del NIST.
PFAS furono utilizzati per la prima volta negli anni ’40 nei prodotti di consumo e nell’industria per le loro proprietà chimiche, come la capacità di resistere al calore, all’olio e all’acqua.
Alcuni tipi, come il perfluorottano sulfonato (PFOS), sono stati sostituiti nel corso degli anni, ma in generale queste sostanze chimiche si decompongono lentamente e si disperdono nell’ambiente. Sono stati trovati nel nostro suolo, nell’aria, nel cibo e nell’acqua e sono stati utilizzati in un’ampia varietà di processi produttivi, prodotti di consumo e mezzi antincendio.
Per monitorare dove si trovano queste sostanze chimiche e determinare dove finiscono nell’ambiente, gli scienziati devono essere in grado di identificarle. Uno strumento analitico chiamato spettrometro di massa consente agli scienziati di rilevare i PFAS noti e comprendere i PFAS appena osservati.
Questo dispositivo produce una serie di linee su un grafico che formano un modello unico, che agisce come un’“impronta digitale” molecolare di un composto chimico. Questo nuovo database include questi dati di spettrometria di massa ad alta risoluzione e attualmente contiene spettri per 132 PFAS.
A ciascuna voce sono allegate informazioni contestuali, come le impostazioni della strumentazione di misurazione e i tipi di campioni utilizzati. Include anche il Elenco dei “sospetti” del NIST di quasi 5.000 composti chimici curati che è altamente probabile che siano PFAS.
Il database può essere utilizzato per identificare i PFAS in varie fonti, come le acque reflue, l’acqua del rubinetto, le acque superficiali e sotterranee, per il monitoraggio dell’inquinamento ambientale. “L’obiettivo è che il database sia utile per identificare i PFAS a tutti i livelli e caratterizzarne di nuovi per rispondere a domande sulla salute ambientale, la tossicologia, il rischio di esposizione e l’efficienza della bonifica”, ha affermato Ragland.
I ricercatori formati nell’analisi dei dati troveranno particolarmente utile questo database. Tuttavia, i ricercatori del NIST sperano di aumentare l’accessibilità del database per tutti gli utenti. Hanno creato un guida utente che fornisce istruzioni passo passo su come utilizzare il database.
Il database è anche portatile, il che significa che può essere utilizzato offline, aggiunto e condiviso tra ricercatori e viene fornito con un file kit di strumenti software trovato su GitHub. I ricercatori possono riutilizzare elementi del database per organizzare e identificare sostanze chimiche diverse dai PFAS, come altri contaminanti emergenti o pesticidi negli alimenti.
Gli scienziati possono condividere facilmente il database in modo da poter collaborare, ad esempio, alla ricerca di nuovi modelli nei dati PFAS. Possono anche utilizzare il database per creare nuovi strumenti o metodi di elaborazione dei dati per identificare tipi specifici di PFAS che non dispongono già di dati di spettroscopia di massa di alta qualità. “I ricercatori in quest’area non dispongono ancora di buoni metodi per condividere i dati direttamente con altri, quindi è una barriera che speriamo di iniziare ad abbattere”, ha affermato Ragland.
Fonte: NIST
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
