Ropa resistente a las manchas, envoltorios de comida rápida, ropa para climas extremos, como ciertas chaquetas y pantalones: estos productos obtienen muchas de sus características deseables de una clase de sustancias químicas fabricadas llamadas sustancias perfluoroalquiladas (PFAS). Pero hay una desventaja importante: los investigadores han encontrado evidencia de que ciertos PFAS potencialmente puede causar cáncer y otros efectos graves para la salud.
Laboratorio de química – fotografía ilustrativa. Crédito de la imagen: Pixabay (licencia gratuita de Pixabay)
Las agencias gubernamentales y las organizaciones ambientales monitorean cada vez más las PFAS, pero hay miles de estructuras químicas diferentes de las PFAS y solo una pequeña fracción se puede medir con alta confianza.
«No existe una autoridad única sobre qué es PFAS o qué constituye la PFAS», dijo el biólogo del NIST Jared Ragland. “Sabemos cómo son estructuralmente unos cientos de ellos, pero podría haber 9.000 o más estructuras posibles de PFAS diferentes. No es un problema menor”.
Por ejemplo, una comunidad puede querer saber si hay niveles significativos de PFAS en un lago local utilizado para pescar, por lo que los funcionarios locales envían muestras a un laboratorio para su análisis. Sin embargo, la mayoría de las PFAS no se encuentran en el conjunto de sustancias químicas incluidas para el análisis cuantitativo, por lo que las pruebas de laboratorio no las detectarán. Además, los laboratorios pueden tener datos químicos incompletos o desactualizados sobre las PFAS.
Debido al descubrimiento continuo de PFAS adicionales, es difícil mantener una base de datos central que recopile y organice el conocimiento de la comunidad científica sobre las estructuras químicas de PFAS conocidas y desconocidas.
Para abordar este problema, investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han desarrollado una base de datos que puede ayudar a otros a identificar y clasificar las PFAS en datos de análisis químicos, incluidos datos de análisis químicos «no específicos» que contienen información tanto sobre PFAS conocidas como sobre PFAS desconocidas. que puede estar al acecho en una muestra. La base de datos es la primera de su tipo y puede resultar útil para el seguimiento de la contaminación ambiental y otras aplicaciones.
La base de datos de PFAS es gratuita y está disponible para descargar en el Repositorio de datos públicos del NIST.
PFAS Se utilizaron por primera vez en la década de 1940 en productos de consumo y en la industria debido a sus propiedades químicas, como la capacidad de resistir el calor, el aceite y el agua.
Algunos tipos, como el sulfonato de perfluorooctano (PFOS), han sido reemplazados a lo largo de los años, pero en general estos químicos se descomponen lentamente y se filtran al medio ambiente. Se han encontrado en nuestro suelo, aire, alimentos y agua y se utilizaron en una amplia variedad de procesos de fabricación, productos de consumo y extintores de incendios.
Para monitorear dónde se encuentran estas sustancias químicas y determinar dónde terminan en el medio ambiente, los científicos deben poder identificarlas. Un instrumento analítico llamado espectrómetro de masas permite a los científicos detectar PFAS conocidos y comprender los PFAS recién observados.
Este dispositivo produce una serie de líneas en un gráfico que forman un patrón único, que actúa como una “huella digital” molecular de un compuesto químico. Esta nueva base de datos incluye estos datos de espectrometría de masas de alta resolución y actualmente contiene espectros de 132 PFAS.
A cada entrada se adjunta información contextual, como la configuración de los instrumentos de medición y los tipos de muestras que se utilizaron. También incluye el Lista de «sospechosos» del NIST de cerca de 5.000 compuestos químicos seleccionados que muy probablemente sean PFAS.
La base de datos se puede utilizar para identificar PFAS en diversas fuentes, como aguas residuales, agua del grifo, aguas superficiales y aguas subterráneas, para monitorear la contaminación ambiental. «El objetivo es que la base de datos sea útil para identificar PFAS en todos los ámbitos y caracterizar los nuevos para responder preguntas sobre salud ambiental, toxicología, riesgo de exposición y eficiencia de remediación», dijo Ragland.
Los investigadores capacitados en análisis de datos encontrarán especialmente útil esta base de datos. Sin embargo, los investigadores del NIST esperan aumentar la accesibilidad de la base de datos para todos los usuarios. Han creado un guía del usuario que proporciona instrucciones paso a paso sobre cómo utilizar la base de datos.
La base de datos también es portátil, lo que significa que puede usarse sin conexión, agregarse y compartirse entre investigadores, y viene con una kit de herramientas de software encontrado en GitHub. Los investigadores pueden reutilizar elementos de la base de datos para organizar e identificar sustancias químicas distintas de las PFAS, como otros contaminantes o pesticidas emergentes en los alimentos.
Los científicos pueden compartir fácilmente la base de datos para colaborar, por ejemplo, en la búsqueda de patrones novedosos en los datos de PFAS. También pueden utilizar la base de datos para crear nuevas herramientas o métodos de procesamiento de datos para identificar tipos específicos de PFAS que aún no cuentan con datos de espectroscopía de masas de alta calidad. «Los investigadores en esta área todavía carecen de buenos métodos para compartir datos directamente con otros, por lo que es una barrera que esperamos comenzar a derribar», dijo Ragland.
Fuente: NIST
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