実験室でのテストでは、特定のPFASは一般的な石鹸成分で破壊された。

シャンプーからテフロン加工のフライパン、ファーストフードの包み紙まで、あらゆるものに含まれています。世界中の水、空気、土壌に存在しています。健康に有害で、その数は 3,000 種類以上あります。これらは「パーフルオロアルキル化合物」または PFAS と呼ばれています。環境保護庁 (EPA) によると、PFAS は広く使用されている化学物質で、分解には何世代もかかります。生殖能力の低下、子供の発育遅延、特定のがんのリスク増加など、さまざまな健康リスクを引き起こす可能性があります。

しかし、化学者のチームが、非常に一般的な家庭用品の成分、石鹸を作るのに使われる苛性ソーダとして知られる水酸化ナトリウムを使って、この永久に残る化学物質を破壊する安価で効果的な方法を発見した可能性がある。サイエンス誌の最近の研究によると、水酸化ナトリウムを水と有機溶媒と混ぜると、PFAS は容易に分解される。この混合物はすべての PFAS 化合物に効果があるわけではないが、土壌や飲料水から汚染物質を安価に除去する方法の青写真となる可能性がある。

「PFAS は大きな社会問題となっている」と、この研究を率いたノースウェスタン大学のウィリアム・ディクテル教授はプレスリリースで述べた。「PFAS はほんの微量でも健康に悪影響を及ぼし、分解されない。この問題が収まるのをただ待つことはできない。化学を利用してこの問題に取り組み、世界中で使える解決策を生み出そうと考えた。私たちの解決策はシンプルでありながら、あまり知られていないため、とても興味深い」

PFAS の不滅性の秘密を探るため、科学者たちは化学結合に注目した。PFAS には、有機化学で最も強い結合である炭素-フッ素結合が多数含まれている。フッ素は電気陰性元素で、必死に電子を欲しがるが、炭素は電子を手放す意志が強い。「2 つの原子の間にそのような違いがある場合、そして炭素とフッ素はほぼ同じ大きさである場合、それが非常に強い結合の秘訣です」とディクテル氏は説明した。

EPA USの研究者たちは2年前、毒性研究の一環としてPFAS化合物をDMSOと呼ばれる一般的な溶媒に入れたところ、偶然にもっと良い方法を思いついた。その結果、PFAS化合物は分解し始めた。ディクテル氏のチームはまた、アルバータ大学の研究を読んで、化合物の頭部に潜在的な弱点があることも突き止めた。

炭素-フッ素結合の長い末端の片端には、荷電酸素原子を含むことが多い非荷電基がある。研究チームは、ジメチルスルホキシドと呼ばれる溶媒中で水酸化ナトリウムと呼ばれる一般的な試薬とともに PFAS を加熱することで、この頭基をターゲットにした。実験により、結合の頭基が切断され、反応性のある末端が残った。

「それがすべての反応を引き起こし、これらの化合物からフッ素原子を放出してフッ素の最も安全な形態であるフッ化物を形成し始めました」とディクテル氏は述べた。「炭素-フッ素結合は非常に強力ですが、その荷電した頭部基がアキレス腱です。」

この研究で取り上げた PFAS 化合物は、消火泡剤やノンスティックコーティングの製造に使用されています。これらには、カルボン酸と呼ばれる化学基、つまり炭素、酸素、水素原子の小さなクラスターが含まれています。次のステップでは、この手法を他の PFAS にも適用します。

「これは心強いし、期待が持てる」と、この問題を綿密に追跡している米国の非営利団体、Environmental Working Groupの環境化学者ターシャ・ストイバー氏は、サイエンス誌のインタビューで語った。PFAS化合物を収集し処理する現在の方法は確かに存在すると彼女は言う。「しかし、それは信じられないほど高価だ」

全米技術規制協議会（ITRC）によると、最初のPFASは1930年代に発明された。ノンスティックコーティングや防水コーティングの主成分だった。この化学物質の開発は、航空母艦USSフォレスタルの火災で130人が死亡した後、1960年代に増加した。製造業者と科学者は、水性フィルム形成泡（AFFF）と呼ばれる、火災を迅速に消火するPFAS含有泡混合物を開発し、この化学物質はいたるところで使用されるようになった。

2015 年現在、米国では 2 種類の PFAS (PFOA と PFOS) のどちらも製造も使用もされていない。これは、2006 年に EPA が制定したこれらの物質の管理プログラムの規則による。しかし、どちらの化学物質も分解されないため、環境中に残留する。

訂正：この記事の以前のバージョンでは、科学者らがPFASを分解するために石鹸を使用したと述べられていました。科学者らは石鹸に含まれる成分である水酸化ナトリウムを使用しました。