المخاطر الصحية والمهنية المرتبطة بالكلوروفينول

مقدمة حول المخاطر الصحية والمهنية المرتبطة بالكلوروفينول:

مركبات الكلوروفينول ومشتقاته هي ملوثات في كل مكان في البيئة، حيث تستخدم هذه المركبات كمواد وسيطة في تصنيع الكيماويات الزراعية والمستحضرات الصيدلانية والمبيدات الحيوية والأصباغ، كما يدخل الكلوروفينول إلى البيئة من مجموعة متنوعة من المصادر مثل النفايات الصناعية ومبيدات الآفات والمبيدات الحشرية، أو عن طريق تحلل الهيدروكربونات المكلورة المعقدة.

أيضاً يؤدي التحلل الحراري والكيميائي لمركبات الكلوروفينول إلى تكوين مواد ضارة تشكل مشاكل صحية عامة، كما قد تسبب هذه المركبات تغيرات في الأنسجة والسمية الجينية والطفرات والسرطنة من بين تشوهات أخرى في البشر والحيوانات، علاوة على ذلك؛ فإن الطبيعة المتمردة لمركبات الكلوروفينول للتحلل تشكل مصدر إزعاج بيئي، وهناك حاجة إلى فهم جيد لمصير ونقل هذه المركبات ومشتقاتها من أجل رؤية أوضح للمخاطر المرتبطة وآليات الأمراض للإنسان والحيوان.

المواد الكيميائية ضرورية في العديد من الأنشطة الاقتصادية وتشكل جزءاً مهماً من الحياة اليومية، كما أنها توفر للمجتمع مجموعة واسعة من الفوائد، لا سيما زيادة الإنتاجية الزراعية والصناعية وتحسينات في السيطرة على الأمراض.

ومع ذلك؛ فإن المركبات الكيميائية لديها القدرة على إحداث مشاكل بيئية وصحية كبيرة من الإنتاج وحتى التخلص منها تعتبر (Xenobiotics) سبباً رئيسياً للقلق في جميع أنحاء العالم، وذلك نظراً لعنادها على التحلل بوسائل اصطناعية أو طبيعية وآثارها الضارة على البشر والنباتات البيئية.

كما أدت الزيادة العالمية في الأنشطة الصناعية والزراعية إلى إنتاج مواد غريبة جديدة مثل مركبات الكلوروفينول، حيث أن الكلوروفينولات هي ملوثات بيئية تدخل إلى البيئة نتيجة لأنشطة الصناعة الكيميائية والصيدلانية، حيث يرتبط الانتشار الواسع لهذه المركبات في البيئة أيضاً باستخدام إنتاج العديد من مبيدات الآفات وتدهورها، مثل مركبات الكلوروبنزين والهكسان الحلقي المكلور.

على مدى العقود الخمسة الماضية، أصبح الكلوروفينول ملوثات مهمة من الناحية الكمية في البيئة وأصبحت معالجتها والتخلص منها وإدارتها العامة تحدياً خطيراً لأصحاب المصلحة في قطاعي البيئة والصحة. وفي محاولة لعلاج آثار الكائنات الحية الدقيقة مثل الكلوروفينول؛ تم اقتراح المعالجة الحيوية باستخدام الكائنات الحية الدقيقة.

حيث تم تسخير وتطبيق والتنوع والقدرة على التكيف والإمكانيات الأيضية لعدد من الميكروبات في المعالجة الحيوية للملوثات البيئية، ومع ذلك؛ فقد ثبت أن عدداً من الملوثات مقاومة بشكل غير عادي للتحلل الميكروبي؛ وبالتالي فهي إما غير قابلة للاستقلاب أو تتحول إلى نواتج أيضية أخرى تتراكم في البيئة.

يمكن أن يؤدي تحول مركبات الكلوروفينول على وجه الخصوص إلى زيادة سمية المركبات الوسيطة أو المنتجات النهائية بسبب تكوين المستقلبات، والتي قد تربط وتتلف الحمض النووي أو المنتجات الجينية، كما قد يؤدي التأثير الضار لمركبات الكلوروفينول ومشتقاته على البيئة الحيوية إلى سمية حادة وتغيرات نسيجية مرضية وطفرات جينية وسرطان.

هذه القضايا الصحية الخطيرة تجعل من الضروري ليس فقط التحكم في مركبات الكلوروفينول في البيئة، ولكن أيضاً لتقييم وفهم مصيرها في البيئة بهدف حماية البيئة والحفاظ على مجتمعات الصحة العامة، حيث تتناول هذه المراجعة حدوث ومصير مركبات الكلوروفينول في البيئة مع التركيز بشكل خاص على آثارها الضارة على البيئة الحيوية.

السمية البيئية والآثار الصحية للكلوروفينول:

أدى الاستخدام الواسع النطاق لمركبات الكلوروفينول للأغراض المنزلية والصناعية والحراجية والزراعية إلى زيادة العبء على البيئة، كما كان تقييم المخاطر البيئية لمركبات الكلوروفينول في النظم البيئية الملوثة مسألة ذات تركيز كبير، مما أدى إلى العديد من اختبارات السمية التي تستخدم الأنواع على مستويات تنظيمية متنوعة.

كما تُظهر مشتقات الكلوروفينول الكاتيكول والكلوروكاتيكول والجواياكول وسيرينجول خواصاً سامة بما في ذلك النشاط السام للخلايا والطفرات والسرطان، علاوة على ذلك؛ فإن إحلال ذرات الكلور محل هذه المركبات قد يزيد من سميتها ويطيل فترة التراكم الأحيائي في الكائنات الحية.

تلف الحمض النووي في الكائنات الحية بواسطة الكلوروفينول:

أظهر التقرير الوطني للولايات المتحدة حول تعرض الإنسان للمواد الكيميائية البيئية في مسح تم إجراؤه بين عامي 2002م و2005م وجود (2،4،5-TCP) و (PCP) في مصل دم الأفراد، حيث يؤدي تعرض الخلية للمركبات المكلورة عادةً إلى تلف الحمض النووي المعزز مثل الانكسارات المزدوجة والمفردة أو أكسدة قاعدة الحمض النووي.

كما أبلغ باحثون آخرون نشروا في الأدبيات العلمية المفتوحة عن تأثيرات مؤكسدة لـ (2،4-D)، مما يشير إلى احتمالية السمية الخلوية أو السمية الجينية، على سبيل المثال، أن علاج كريات الدم الحمراء البشرية في المختبر باستخدام (2،4-D) عند 250 و500 جزء في المليون أدى إلى انخفاض مستويات الجلوتاثيون، وانخفاض نشاط ديسموتاز الفائق وزيادة مستويات الجلوتاثيون بيروكسيديز.

حيث تشير هذه التغييرات المهمة في أنشطة إنزيم مضادات الأكسدة والأدلة على الإجهاد التأكسدي إلى أنه يجب أخذ (2،4-D) على محمل الجد كعامل سام للخلايا، ومن المحتمل أن يكون ساماً للجينات، وفي دراسة أخرى، لاحظوا أن (2،4-DCP) والكاتيكول زادوا من محتوى مجموعة الكاربونيل في كريات الدم الحمراء البشرية؛ والذي ارتبط بتكوين (ROS) في هذه الخلايا.

الإجهاد التأكسدي والسمية في الكائنات الحية:

أدى استمرار وجود مركبات الكلوروفينول في البيئة إلى انتشارها على نطاق واسع في جميع أنحاء السلسلة الغذائية، وكما أشارت الدراسات الأيضية التي أجريت على القوارض ومتجانسات الكبد البشري إلى أن الفينول الخماسي الكلور يخضع لإزالة الكلور المؤكسد لتكوين رباعي كلورو هيدروكينون (TCHQ).

في وجود الأكسجين؛ يمكن إنتاج جذور الأكسيد الفائق من خلال دورة الأكسدة والاختزال بين (TCHQ) وجذر (semiquinone) المقابل في ظل ظروف فسيولوجية معينة وهكذا؛ يمكن للفينول الخماسي الكلور أن يمثل مصدراً فعالاً لأنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) أثناء عملية التمثيل الغذائي.

الطرق التحليلية للكشف عن الكلوروفينول في الوسط البيئي والبيولوجي:

التقنيات المستخدمة لتحليل الكلوروفينول متنوعة تماماً وتعتمد على نوع عينة المصفوفة المستخدمة، حيث أن التقنيات التحليلية المستخدمة بشكل أساسي في تحديد الكلوروفينول في العينات البيئية والبيولوجية هي كروماتوغرافيا الغاز مع التقاط الإلكترون (GC-ECD) وتأين اللهب (GC FID) وكاشفات مقياس الطيف الكتلي (GC-MS).

كما تم استخدام الكروماتوغرافيا السائلة (LC أو HPLC) بالاشتراك مع الأشعة فوق البنفسجية (UV) والكشف الكهروكيميائي أو الرحلان الكهربائي الشعري، حيث تم الإبلاغ عن التقنية القياسية لتحديد برامج التعاون الفني في الماء في طرق وكالة حماية البيئة (604) و(625) و(8041)، وهي تستند إلى استخراج الكلوروفينول السائل أو المرحلة الصلبة متبوعاً بالاشتقاق باستخدام الديازوميثان أو كلوريد الميثيلين أو بروميد خماسي فلورو بنزيل و(GC-FID) أو (GC-ECD) أو اكتشاف (GC-MS).

كما تتضمن الإجراءات التحليلية الأكثر استخداماً لمركبات الكلوروفينول استخدام الاستخلاص بالمذيبات أو الاستخلاص في المرحلة الصلبة، أو الاستخراج الدقيق في المرحلة الصلبة أو استخلاص السوائل فوق الحرج.