وصف
القصدير عنصر كيميائي رمزه Sn
(مشتق من الكلمة اللاتينية Stannum )
ورقمه الذري 50
وهو معدن لين، قابل للطرق، أبيض فضي اللون، معروف بمقاومته للتآكل وخصائصه غير السامة. للقصدير أهمية صناعية وبيولوجية. ورغم أهميته بكميات ضئيلة لبعض الحيوانات، إلا أن دوره الفسيولوجي في البشر غير محدد بشكل واضح. يوجد القصدير بأشكال عضوية وغير عضوية ، وتُستخدم مركباته في العديد من المنتجات اليومية، من حاويات الطعام إلى منتجات طب الأسنان والسبائك الصناعية
الأشكال الكيميائية ووجوده
يوجد القصدير في حالات أكسدة متعددة، وأكثرها شيوعًا هو Sn(II) (الستانوس) و Sn(IV) (الستانيك)
يوجد هذا المعدن طبيعيًا في قشرة الأرض بشكل أساسي على شكل كاسيتيريت (SnO₂) . يُستخرج القصدير صناعيًا ويُكرّر للاستخدام في
السبائك (على سبيل المثال، البرونز، اللحام)
الطلاءات (على سبيل المثال، طلاء القصدير للحماية من التآكل)
المركبات (على سبيل المثال، فلوريد القصدير في تطبيقات طب الأسنان)
الدور البيولوجي والمحتوى الغذائي
مع أن القصدير لا يُصنف كمغذٍّ أساسي للإنسان، إلا أن كميات ضئيلة منه موجودة عادةً في النظام الغذائي، وخاصةً في الأطعمة المخزنة في علب معدنية مبطنة بالقصدير . تشير بعض الدراسات إلى أن القصدير قد يلعب دورًا ثانويًا في
تنظيم النمو (نماذج حيوانية)
تعدين العظام
ومع ذلك، لم يتم التحقق من صحة هذه الوظائف بشكل واضح عند البشر
يتفاوت تناول الطعام بشكل كبير، ولكنه عادةً ما يكون أقل من 10 ملغ/يوم في الأنظمة الغذائية الحديثة. يُمتص القصدير من المصادر غير العضوية (مثل أملاح القصدير) بشكل ضعيف (<5%)، بينما تُعدّ مركبات القصدير العضوية (المستخدمة صناعيًا كمثبتات ومبيدات حشرية ومبيدات فطريات) أكثر توافرًا حيويًا وسُمية
آلية العمل
نظرًا لغموض وظيفته البيولوجية، لا توجد آلية عمل محددة للقصدير في عملية الأيض البشري. ومع ذلك، تُظهر بعض مركبات القصدير العضوي نشاطًا بيولوجيًا من خلال آليات مثل
تعطيل وظيفة الميتوكوندريا : قد تتداخل العضويات مع تخليق ATP والتنفس الخلوي
اختلال الغدد الصماء : بعض مركبات العضوي القصدير (وخاصة التريبوتيلتين والتريفينيلتين) تحاكي أو تمنع مستقبلات الهرمونات، وخاصة المستقبلات النووية مثل RXR و PPARγ
تثبيط الإنزيم : يمكن لمركبات القصدير تثبيط الأنظمة الأنزيمية عن طريق الارتباط بمجموعات الثيول والتدخل في العوامل المساعدة المعدنية الأساسية (على سبيل المثال، الزنك والنحاس)
الاستخدامات والتطبيقات
الاستخدامات الصناعية
اللحام والإلكترونيات : يعتبر القصدير مكونًا أساسيًا في اللحام الخالي من الرصاص، حيث يوفر توصيلًا جيدًا ونقطة انصهار منخفضة
طلاء القصدير : يستخدم لطلاء علب الفولاذ في عبوات الأغذية بسبب مقاومته للتآكل وعدم تفاعله مع معظم محتويات الأغذية
تكوين السبائك : القصدير هو أحد مكونات السبائك مثل البرونز (النحاس + القصدير) والقصدير (القصدير + الإثمد + النحاس)
تصنيع الزجاج : يتم إنتاج الزجاج العائم عن طريق تعويم الزجاج المنصهر على طبقة من القصدير المنصهر
التطبيقات الطبية وطب الأسنان
فلوريد القصدير (SnF₂) : مركب يستخدم على نطاق واسع في معجون الأسنان لتقليل تسوس الأسنان والبلاك والتهاب اللثة
التطبيقات الموضعية : يمكن أيضًا استخدام مركبات القصدير في غسولات الفم والعلاجات لتقليل حساسية الأسنان ونمو البكتيريا
المستحضرات الصيدلانية المشعة : يستخدم
Tin-117m تجريبيا في العلاج بالنظائر المشعة المستهدفة، وخاصة لتخفيف آلام العظام لدى مرضى السرطان
التطبيقات الزراعية والكيميائية
مركبات القصدير العضوي : تُستخدم كمبيدات حيوية، ومبيدات فطريات، ومواد حافظة للأخشاب. وتشمل هذه المركبات ثلاثي بوتيل القصدير (TBT)، الذي كان يُستخدم سابقًا في الدهانات البحرية المضادة للرواسب، ولكنه محظور بسبب سميته البيئية
مثبتات البولي فينيل كلوريد (PVC ): تعمل المركبات القائمة على القصدير على تثبيت البولي فينيل كلوريد (PVC) أثناء التصنيع
الجرعة والتعرض
الكمية الغذائية المُتناولة : يتراوح متوسط الكمية اليومية المُتناولة للبالغين بين ١ و١٠ ملغ
ويُقدَّر الحد الأقصى المُحتمل للجرعة اليومية من القصدير بـ ١٤ ملغ، بناءً على تأثيراته على الجهاز الهضمي
حد التعرض المهني (OEL) : يختلف حسب الولاية القضائية؛ على سبيل المثال، تحدد إدارة السلامة والصحة المهنية في الولايات المتحدة حد التعرض المسموح به (PEL) بمقدار 2 ملغ/م³ لمركبات القصدير (كأشكال القصدير أو القصدير)
موانع الاستعمال والتحذيرات
حالات الكبد أو الكلى الموجودة مسبقًا : يجب تجنب مركبات القصدير - وخاصة القصدير العضوي - في المرضى الذين يعانون من ضعف في وظائف الكبد أو الكلى بسبب إفرازها واستقلابها
فرط الحساسية : قد يصاب الأشخاص الذين لديهم حساسية معروفة لفلوريد القصدير بتفاعلات فموية أو جلدية
الآثار الجانبية والسمية
القصدير غير العضوي
سمية منخفضة : يتم امتصاصه بشكل سيئ عن طريق الفم؛ السمية نادرة في كميات صغيرة
تهيج الجهاز الهضمي : يمكن أن تسبب الجرعات الكبيرة عن طريق الفم (>200 ملغ / يوم) الغثيان والقيء وآلام البطن والإسهال
مركبات القصدير العضوي
السمية العالية : تعتبر القصديرات العضوية مثل التريبوتيلتين (TBT) أكثر سمية بشكل كبير، حتى عند الجرعات المنخفضة
السمية العصبية : يمكن أن يؤدي التعرض إلى الدوخة والصداع وتأثيرات على الجهاز العصبي المركزي
اختلال الغدد الصماء : تتداخل بعض القصديريات العضوية مع المسارات الهرمونية، وخاصة التنظيم التناسلي والاستقلابي
السمية الكبدية والسمية المناعية : يؤثر التعرض المزمن على وظائف الكبد والاستجابة المناعية
الإمكانات المسببة للتشوهات الخلقية والسرطان : تخضع بعض مركبات القصدير العضوي للتدقيق بحثًا عن السمية التناسلية المحتملة والسرطان
احتياطات
تخزين الطعام : تجنب تخزين الأطعمة شديدة الحموضة في حاويات معدنية غير مغلفة، حيث قد تتسرب الأحماض من القصدير إلى الطعام
السلامة المهنية : يوصى باستخدام معدات الحماية والتهوية للعاملين الذين يتعاملون مع مركبات القصدير والعضوي
الاحتياطات البيئية : تظل المركبات العضوية القصديرية موجودة في البيئات البحرية وتتراكم بيولوجيًا في الكائنات المائية، مما يشكل تهديدات بيئية
تفاعلات الأدوية
عوامل التخلب : قد يتداخل القصدير مع العلاج بالتخلب من خلال التنافس مع المعادن النزرة الأساسية مثل الزنك أو المغنيسيوم أو الحديد
تفاعلات الفلورايد : قد يتسبب الفلورايد القصديري الموجود في منتجات طب الأسنان في تلطيخ الأسنان أو التفاعل مع المواد الغنية بالكالسيوم، مما يقلل من فعاليته
الأدوية الحساسة للمعادن : الأدوية ذات النشاط المعتمد على المعادن (على سبيل المثال، بعض العلاجات القائمة على الإنزيمات) قد يتم تثبيطها أو زعزعة استقرارها بواسطة أيونات القصدير
الوضع التنظيمي والمبادئ التوجيهية
إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) : يُعتبر القصدير آمنًا بشكل عام (GRAS) عند استخدامه بشكل صحيح في تغليف الأغذية. مع ذلك، يجب أن يستوفي القصدير المخصص للأغذية معايير النقاء
EFSA (أوروبا) : حددت هيئة سلامة الأغذية الأوروبية الجرعة الأسبوعية المسموح بها (TWI) بـ 14 ملغم/كغم من وزن الجسم/أسبوع من القصدير غير العضوي
منظمة الصحة العالمية: تحافظ منظمة الصحة العالمية على اليقظة بشأن استخدام القصدير العضوي، وتصنف بعض المركبات على أنها مخاطر بيئية
المخاوف البيئية
الاستمرارية والتراكم البيولوجي : تستمر المركبات العضوية القصديرية في البيئة، وخاصة في الأنظمة المائية
السمية البحرية : تسبب مركبات ثلاثي بوتيل القصدير نموًا غير طبيعي في الرخويات وتعطل تكاثر الحياة المائية، مما أدى إلى حظر دولي لاستخدامها في الدهانات المضادة للحشف
المخاطر المهنية
قد يصاب العمال المعرضون لأبخرة القصدير أو الغبار أثناء عمليات الصهر أو اللحام أو إعادة التدوير بما يلي
تهيج الجهاز التنفسي
"التسمم بالقصدير" : وهو مرض رئوي حميد يتميز بتراكم جزيئات أكسيد القصدير في الرئتين، ويشاهد في البيئات الصناعية ذات التعرض العالي
طرق التحليل والكشف
ICP-MS (مطياف الكتلة البلازمية المقترنة بالحث) : يستخدم لقياس كمية القصدير بدقة في العينات البيولوجية والبيئية
XRF (فلوريسنت الأشعة السينية) : مفيد للتحليل السريع للعناصر في المواد الصلبة
AAS (مطيافية الامتصاص الذري) : تستخدم في اختبارات الصحة المهنية وسلامة الأغذية لقياس مستويات القصدير النزرة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق