KU Leuven-onderzoekers ontwikkelen veilig alternatief voor omstreden chemische bouwsteen
Geplaatst op 28 augustus 2023 om 17:13 uur
Het Europees Agentschap voor chemische stoffen (ECHA) omschrijft BPA als hormoonverstorend en giftig voor de voorplanting. Het gebruik van BPA is al deels aan banden gelegd, in drinkflessen en -bekers voor baby's en peuters en in verpakkingen van voeding tot de leeftijd van drie jaar. In april bepaalde het Europees voedselagentschap (EFSA) een nieuwe drempelwaarde (Tolerable Daily Intake): 0,2 nanogram per kilogram lichaamsgewicht per dag. Dit is 20.000 keer lager dan de vorige drempelwaarde.
Alternatief met gelijkaardige kwaliteiten
De KU Leuven-onderzoeksgroep Duurzame Processen en Katalyse werkt aan potentiële vervangers. "De chemische structuur van BPA heeft enkele belangrijke troeven: het maakt materialen erg sterk en warmtebestendig. Daarom zit de stof ook in zo veel producten", zegt postdoctoraal onderzoeker Laura Trullemans. "De uitdaging is dus om die kwaliteiten te behouden, maar dan wel zonder de negatieve effecten op de gezondheid en het milieu."
De onderzoekers ontwikkelden alternatieve moleculen, waarbij de kernstructuur van BPA behouden blijft, maar aangevuld wordt met andere chemische verbindingen. "Bij testen op menselijke cellen zien we dat onze alternatieven de hormonale activiteit drastisch verlagen tot volledig doen verdwijnen", geeft Trullemans aan. "Zelfs een hoge concentratie van de door ons ontwikkelde chemische stoffen bindt nauwelijks met de hormoonreceptoren. In vergelijking met BPA-gebaseerde materialen levert ons alternatief materialen op van evenwaardige kwaliteit."
Veilig en duurzaam
Ook het chemisch proces is groener. "In tegenstelling tot de huidige BPA-productie, gebruiken we bij dit proces geen giftige stoffen. Verder zorgt de hoge opbrengst van ons proces en het hergebruik van de reagentia voor veel minder afval. We kunnen dus op een duurzame manier de opbrengst maximaliseren", zegt professor Bert Sels, hoofd van de onderzoeksgroep. "Daarnaast is het mogelijk om onze moleculen te maken uit biogebaseerde grondstoffen. Die combinatie van veiligheid en duurzaamheid, ook wel safe and sustainable by design genoemd, is een uitdrukkelijke doelstelling van Europa."
Het onderzoek gebeurt nu op laboschaal. De stap naar de praktijk zal dus nog wat tijd vragen. "We gaan nog verdere testen uitvoeren om de veiligheid van het molecule te kunnen garanderen", duidt Sels. "Daarnaast is het zaak om de schaal van de productie te vergroten, de duurzaamheid van het productieproces te optimaliseren en het gebruik in concrete toepassingen te onderzoeken. Het gebruik van BPA en andere bisfenolen zal in de toekomst waarschijnlijk nog verder worden beperkt. De nood aan een volwaardig alternatief is dus urgent."
De studie Renewable and safer bisphenol A substitutes enabled by selective zeolite alkylation wordt gepubliceerd in Nature Sustainability.