TITANIO
Proprietà e metodi analitici
Il titanio è un metallo grigio. E’ estremamente resistente alla corrosione e, nella forma di polvere, è
altamente infiammabile ed esplosivo. Il più comune stato di ossidazione del titanio è +4, ma
esistono anche gli stati +3 e +2. Il titanio è presente sia nello stato cationico (es. cloruri, fosfati e
solfati di titanio) che anionico (es. titaniato di calcio, ferro e sodio). Il titanio metallico, il biossido
di titanio e il tetracloruro di titanio sono i composti più largamente utilizzati nell’industria.
Fonti ed usi
Il titanio, il nono elemento più abbondante nella crosta terrestre, è largamente distribuito. Il titanio
metallico è principalmente impiegato nell’industria aerea e nella produzione di leghe molto forti e
resistenti alla corrosione. E’ anche usato nell’industria chimica come materiale di guarnizione.
Livelli ambientali ed esposizioni
A causa della sua grande affinità per l’ossigeno e altri elementi, il titanio non esiste in natura allo
stato metallico.
Biocinetica e metabolismo
L’informazione quantitativa sull’assorbimento per inalazione è carente. L’assorbimento del titanio
dal tratto gastrointestinale si verifica, ma è sconosciuta la portata dell’assorbimento.
In molti studi sulle concentrazioni di titanio nel sangue, i livelli riportati sono stati di circa 0.020.07 mg/litro; le più alte concentrazioni di titanio sono state solitamente trovate nei polmoni, seguiti
da rene e fegato. Il titanio attraversa la barriera emato-encefalica ed è anche trasportato dalla
placenta al feto. Sembra accumularsi con l’età nei polmoni, ma non negli altri organi. La maggior
parte del titanio ingerito è eliminato non venendo assorbito. Nell’uomo, il titanio è probabilmente
escreto con le urine con un tasso medio approssimativo di 10 µg/litro. Escrezioni di altro tipo sono
sconosciute.
Effetti sulle cavie e sull’uomo
Non ci sono prove che il titanio sia un elemento essenziale per l’uomo o gli animali. Comunque,
l’esposizione a composti differenti di titanio sembra indurre vari livelli di leggera fibrosi
polmonare. Esposizione accidentale a tetracloruro liquido di titanio, rapidamente lavato via, ha
provocato grave bruciore della pelle, dovuto a reazione esotermica tra il composto e l’acqua.
L’unico effetto cancerogeno del titanio, finora riportato, è consistito nello sviluppo di fibrosarcomi
nell’area in cui è stato iniettato nei ratti.
Valutazione dei rischi per la salute
I composti del titanio sono assorbiti male dal tratto gastrointestinale.
I dati disponibili sulla presenza del titanio e dei composti del titanio nell’ambiente, come pure i dati
sulla tossicità, indicano che il livello attuale di esposizione della popolazione generale non presenta
un rischio per la salute. Nell’ambiente di lavoro, l’esposizione è attraverso inalazione ed il titanio è
trattenuto nei polmoni. Il titanio metallico negli impianti chirurgici è ben tollerato dai tessuti e i
composti del titanio come il biossido di titanio, salicilato e tannato sono stati impiegati nella
cosmetica e nei prodotti farmaceutici e alimentari, senza alcun effetto negativo riportato. Una
varietà di studi animali e umani hanno mostrato che il biossido di titanio inalato è biologicamente
inerte. Debole fibrosi, trovata in associazione con l’esposizione a varie polveri di titanio, è
probabilmente dovuta all’esposizione concomitante ad altri componenti piuttosto che al biossido di
titanio.
Secondo studi animali, il nitruro, idruro, carburo e diboruro di titanio hanno effetti fibrogenici.
Questi composti sono stati anche visti causare distrofia del fegato e rene. Il tetracloruro di titanio
causa rossori della pelle ed è fortemente irritante per le membrane delle mucose e gli occhi. Il
titanio metallico in polvere può indurre fibrosarcomi e linfosarcomi nei ratti quando iniettato a
livello intramuscolare, ma non c’è prova che il titanio sia cancerogeno nell’uomo.
Aria
Le concentrazioni di titanio nell’atmosfera urbana sono principalmente al di sotto dello 0.1 µg/m3 e
sono ancora più basse nelle aree rurali.
Piante
Il titanio, come l’alluminio, è trovato in quantità relativamente abbondanti nella litosfera e nei suoli,
ma è assorbito male dalle piante. Alcune alghe sono in grado di accumulare titanio fino a 10000
volte e hanno il potenziale di introdurne larghe quantità nella catena alimentare.
Alte concentrazioni di titanio nel cibo, specialmente formaggio, possono risultare dall’uso del
biossido di titanio come “sbiancante” nella lavorazione della mozzarella. Il titanio è anche usato
nella produzione del formaggio Edam per accelerarne l’invecchiamento e migliorarne la qualità.
Esposizione sul luogo di lavoro
L’esposizione al titanio sul posto di lavoro principalmente si verifica nell’industria mineraria e
produzione del metallo e nella produzione e trattamento del diossido e carburo di titanio.
Valutazione dell’esposizione dell’uomo attraverso il mezzo ambientale
Il cibo è la principale sorgente di esposizione del titanio per uomo. A causa delle variazioni nella
dieta, come pure la variazione nel consumo totale di cibo in differenti parti del mondo, è molto
difficile stimare il consumo giornaliero di titanio.
Studi animali
I dati sull’assorbimento dei composti del titanio sono molto limitati e sono disponibili poche
informazioni riguardo all’assorbimento per inalazione. Il titanio ingerito è apparentemente assorbito
dal tratto gastrointestinale.
Studi sull’uomo
Sono disponibili poche informazioni sull’assorbimento dei composti del titanio nell’uomo. Gli
esperimenti sui ratti suggeriscono che il titanio può essere assorbito dai polmoni e trasferito al
sangue. Sulla base di calcoli piuttosto approssimativi, Schroeder ed altri hanno concluso che un
terzo o meno del titanio inspirato può essere trattenuto nei polmoni. In un lavoratore non esposto ai
metalli sul posto di lavoro le più alte concentrazioni sono state trovate nei linfonodi ilari (150 mg/kg
di peso secco), seguiti dal polmone (33 mg/kg di peso secco). Schroeder ed altri hanno dimostrato la
presenza del titanio nei tessuti di neonati, indicando che il titanio attraversa la placenta. La maggior
parte del titanio ingerito non è assorbito e viene eliminato con le feci. In condizioni normali il
titanio è escreto con le urine probabilmente ad un tasso di circa 10 µg/litro.
Emivita biologica
Il polmone è ritenuto essere l’organo target primario nell’uomo e il tempo di ritenzione del biossido
di titanio nel polmone è stato stimato come lungo. In un report l’emivita biologica del titanio
nell’uomo è stata calcolata essere 320 giorni.
Studi clinici
Studi di autopsie su lavoratori esposti alla polvere di titanio hanno generalmente corroborato studi
animali sperimentali che hanno mostrato che la polvere di biossido di titanio non esercita alcun
effetto fibrogenico sui tessuti polmonari. Grandi depositi di biossido di titanio sono stati trovati nei
polmoni di un lavoratore che è stato esposto alla polvere di biossido di titanio per 15 anni.
Comunque non sono stati visti cambiamenti infiammatori o fibrotici.
La mancanza di tossicità del titanio e dei suoi composti a contatto con la pelle è stata dimostrata dal
suo uso nella terapia dermatologica.
Valutazione dei rischi per la salute per l’uomo
Non c’è prova che indichi che il titanio sia un elemento essenziale per l’uomo o animali. Studi sulle
leghe al titanio usate negli impianti non indicano alcun effetto locale negativo sui tessuti,
suggerendo che il titanio è un elemento biologicamente compatibile. Dati disponibili non
suggeriscono che il titanio o i suoi composti inducano alcun effetto mutageno o teratogeno.
Comunque sono stati fatti pochi studi su questi aspetti.
