スマートウォッチのバンドから高濃度の「永遠の化学物質」ことPFASが検出、皮膚接触による健康影響に懸念

高機能な腕時計バンドとして使用されているフルオロエラストマー製品から、懸念される「永遠の化学物質」とも呼ばれる、PFAS（有機フッ素化合物）が高濃度で検出されたことが、ノートルダム大学の研究チームによって明らかにされた。特に高価格帯の製品で、皮膚への長時間接触による健康影響が懸念される状況となっている。

ノートルダム大学の研究チームが実施した包括的な調査では、Apple、Google、Samsung、Fitbitなど主要メーカーを含む22種類の腕時計バンドを対象に、20種類のPFASについて詳細な分析を行った。その結果、最も高頻度で検出された化学物質は、ペルフルオロヘキサン酸（PFHxA）であり、22個中9個のバンドから検出された。

PFASは「Per- and Polyfluoroalkyl Substances（ペルフルオロアルキル化合物及びポリフルオロアルキル化合物）」の略称で、1940年代から工業生産が始まった化学物質群である。これらの物質は、炭素-フッ素結合という極めて強固な化学結合を持つことを特徴としている。この強固な結合により、PFASは油や水をはじく優れた特性を持ち、高い耐久性を示す。この特性を活かし、航空宇宙産業から日用品まで、幅広い産業分野で活用されてきた。

今回スマートウォッチから検出されたPFHxA（ペルフルオロヘキサン酸）は、PFASの一種であり、主に以下の用途で使用されている：

界面活性剤としての利用：フルオロエラストマー（フッ素を含む合成ゴム）の製造過程において、製品の均一性を保つための界面活性剤として使用される。研究チームは、スマートウォッチバンドから検出された高濃度のPFHxAは、主にこの製造工程に由来する可能性を指摘している。
防汚・撥水性能の付与：スマートウォッチバンドにおいては、汗や油、汚れを寄せ付けない性質が重要視される。フルオロエラストマーに含まれるPFAS（PFHxAを含む）は、この機能の実現に貢献している。
耐久性の向上：日常的な使用や紫外線暴露、化学物質との接触による劣化を防ぐ役割も果たしている。特に高級バンドでは、長期使用における外観や機能の保持が重視されるため、より多くのフルオロエラストマーが使用される傾向にある。

しかし、これらの優れた工業的特性は、環境や健康面での深刻な課題と表裏一体の関係にある。PFASが「永遠の化学物質」と呼ばれる所以は、その化学的安定性にある。自然環境中でほとんど分解されず、生物の体内に蓄積されやすい性質を持つ。この特性は、製品の耐久性向上には寄与する一方で、環境汚染や健康被害の観点から国際的な懸念を引き起こしている。

今回、調査の結果検出された濃度は、研究チームの予想をはるかに上回るものだった。中央値で約800ppb（10億分の1）という高濃度が確認され、最も汚染レベルの高い製品では16,000ppbを超える驚異的な数値を記録した。同じ研究チームが2023年に実施した化粧品の調査では、PFAS検出の中央値はわずか200ppbであったことからも、今回の調査結果の深刻さが分かるだろう。つまり、腕時計バンドから検出された濃度は、化粧品の約4倍から最大で80倍もの値を示したことになる。

研究の責任著者であるGraham Peaslee氏は、この発見の重大性について「皮膚に直接接触する消費者製品で、パーツパーミリオン（1000ppb超）レベルの抽出可能な濃度を検出したのは初めてです」と述べている。研究チームは、これらの高濃度のPFHxAがフルオロエラストマーの製造過程で界面活性剤として使用された可能性を指摘している。

特に注目すべき点として、これらの化学物質が検出された製品は、日常的に長時間にわたって皮膚に接触する状態で使用されることである。例えば、スマートウォッチのユーザーの多くは、睡眠時を含む終日装着を行っており、潜在的な暴露時間は非常に長くなる。さらに、運動時の発汗や体温上昇といった条件下での使用も一般的であり、これらの要因が化学物質の皮膚透過性に影響を与える可能性も考えられる。

調査結果は、消費者向けの製品表示と実際の化学物質含有量との間に看過できない不一致があることを明らかにした。研究チームが検証した22個のスマートウォッチバンドのうち、AppleやGoogle、Samsung等の13個の製品は、説明においてフルオロエラストマー製であることを明示していた。これらのバンドからは、予測通りフッ素元素が検出され、製品表示との整合性が確認された。

しかし、より深刻な問題として浮上したのが、フルオロエラストマー製との表示がなかった残り9個のバンドの分析結果である。これらの製品のうち2個から、予期せずフッ素が検出された事実は、製品の化学組成に関する情報開示の透明性に重大な疑問を投げかけている。この発見は、消費者が製品選択の際に依拠する製品表示の信頼性に関して、新たな課題を提起している。

価格帯による分析からは、さらに興味深い相関関係が明らかになった。30ドル以上の高価格帯製品は、15ドル未満の製品と比較して、明らかに高濃度のフッ素を含有していることが判明した。この傾向は、より高品質で耐久性の高い素材として市場で評価されているフルオロエラストマーの使用が、実際には高濃度のPFAS暴露リスクと表裏一体の関係にあることを示唆している。

研究の筆頭著者であるAlyssa Wicks氏は、この結果を受けて具体的な消費者向けの提言を行っている。高価格帯の製品を選択する場合、製品説明を詳細に確認し、フルオロエラストマーの含有が明記されている製品は避けることを推奨している。代替案として、シリコン製の低価格バンドの使用を提案している。これは、製品の価格や見た目の高級感が、必ずしも使用者の健康面での安全性を保証するものではないという、消費者にとって重要な示唆となっている。

PFHxAを含むPFAS（永遠化学物質）は、その化学的な安定性から「永遠」という形容がつけられているように、環境中で分解されにくい特性を持つ。この特性は製品の耐久性向上には寄与する一方で、いったん人体に取り込まれた場合の長期的な影響について、深刻な懸念を引き起こしている。

現時点では、PFHxAの皮膚透過性や体内での作用機序については、科学的な知見が限定的である。しかし、Peaslee氏の研究グループによると、最近の研究では通常の使用条件下で相当量のPFHxAが皮膚を通過する可能性が示唆されているという。特に運動時や高温環境下での使用時には、発汗による経皮吸収の促進が懸念されている。

PFASの人体への影響については、すでにいくつかの重要な知見が得られている。米国の調査では、国民の98%の血液からPFASが検出されており、この物質群が人体に広く浸透している実態が明らかになっている。一部のPFASについては、がんや糖尿病との関連性も指摘されているが、PFHxA特有の健康影響については、まだ十分な研究が行われていない状況である。

この状況に対して、欧州では予防原則に基づいた規制強化の動きが始まっている。欧州委員会は2026年10月から、化粧品におけるPFHxAの含有量を25ppbに制限する規制を導入する予定である。しかし、今回の研究で腕時計バンドから検出された最大16,000ppbという値は、この規制値の640倍にも達している。

研究チームは、この著しい濃度差について、特に注意を促している。フルオロエラストマー製造過程での界面活性剤としてのPFHxA使用が、高濃度検出の原因である可能性を指摘しつつ、代替製品としてシリコン製バンドの使用を推奨している。シリコン素材は、PFASを使用せずとも同等の耐久性と柔軟性を実現できるとされている。

今後の研究課題として、PFHxAの経皮吸収率の定量的な評価、体内での蓄積メカニズムの解明、長期的な健康影響の調査が挙げられている。特に、日常的に長時間の皮膚接触が発生するウェアラブルデバイスについては、より厳密な安全性評価の必要性が指摘されている。これらの研究結果が、将来的な製品規制や材料選定の指針となることが期待されている。

論文

参考文献

研究の要旨

多くの “スマート “や “フィットネス “時計バンドは、皮脂や汗に強い合成ゴムの一種であるフルオロエラストマーを含むと宣伝されている。フルオロエラストマーは、パーフルオロアルキル物質とポリフルオロアルキル物質（PFAS）の重合体と考えられており、歴史的に、重合過程で界面活性剤として短鎖のPFASが使用されてきた。この研究では、多数のブランドと価格帯にわたる22の時計バンドについて、PFASの存在を分析した。製品はまず、バンド表面の粒子誘導ガンマ線発光分光法を用いて総フッ素についてスクリーニングされ、22個の時計バンドのうち15個が総フッ素濃度を1%超含有し、この製品カテゴリーでフルオロエラストマーが広く使用されていることが示唆された。次に、時計バンドを溶媒抽出し、20種類のPFASを対象としたLC-MS/MS分析を行った。ペルフルオロヘキサン酸（PFHxA）が最も頻繁に検出された化合物で、濃度は<LoDから16662 ng/gであった。 6つの時計バンドのサブセットは、PFAS前駆体の存在を決定するために、直接全酸化前駆体（dTOP）アッセイも受けた。フルオロエラストマー製時計バンドの表面から容易に抽出できる非常に高濃度のPFHxAは、PFHxAの経皮吸収に関する現在の限られた知識とともに、PFHxAのより包括的な暴露研究の必要性を示している。