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Phtalate de benzyle et de butyle

Le phtalate de benzyle et de n-butyle ou benzyle butyle phtalate (BBzP), n-butyl benzyl phtalate (BBP), calques de l'anglais benzyl butyl phthalate est un composé chimique qui est l'ester phtalate du butanol et de l'alcool benzylique, principalement utilisé comme plastifiant. Il est vendu sous plusieurs noms commerciaux dont Palatinol BB, Unimoll BB, Sicol 160 ou Santicizer 160.

Phalate de benzyle et de n-butyle
Image illustrative de l’article Phtalate de benzyle et de butyle
Identification
Nom UICPA 2-O-benzyl 1-O-butyl benzĂšne-1,2-dicarboxylate
Synonymes

NCI-C54375
Palatinol BB[1]

No CAS 85-68-7
No ECHA 100.001.475
No CE 201-622-7
No RTECS TH9990000
PubChem 2347
SMILES
InChI
Apparence liquide
Propriétés chimiques
Formule C19H20O4 [IsomĂšres]
Masse molaire[2] 312,359 7 ± 0,017 8 g/mol
C 73,06 %, H 6,45 %, O 20,49 %, 312,35 g/mol[3]
Propriétés physiques
T° fusion −35 °C[4]
T° ébullition 370 °C à 10,10 hPa[5] - [3]
Solubilité 8 mg·l-1[3]
Masse volumique 0,97 g·cm-3[6]
0,985 g·cm-3[7]
T° d'auto-inflammation 450 °F
Point d’éclair 207 °C[7]
Pression de vapeur saturante 0,16 mmHg (150 °C)[1] ou 1,12 mPa à 20 °C[8]
Précautions
Directive 67/548/EEC[7]
Toxique
T
Dangereux pour l’environnement
N


Données pharmacocinétiques
Stockage réfrigéré

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Il est principalement utilisé dans les mousses de vinyle et dans les PVC (qui peuvent en contenir jusqu'à 60 % de leur masse, pour assouplir (RIVM, 1998).

En raison de sa toxicitĂ© mais surtout de son caractĂšre de perturbateur hormonal d'abord dĂ©montrĂ© chez l'animal[10], il fait partie des substances jugĂ©es « substance extrĂȘmement prĂ©occupante » (Substance of very high concern) en France[11] et en Europe[12] et identifiĂ© comme CMR[13] au regard de la Directive REACH et classĂ© comme reprotoxique en catĂ©gorie R 61, ce qui signifie qu'il peut altĂ©rer le dĂ©veloppement de l'embryon[14] - [3]. Il a fait l'objet d'une premiĂšre Ă©valuation des risques par la NorvĂšge, pour l'Europe[15] (rapport rendu en 2007[16]).
Toxique pour les plantes et les organismes aquatiques, c'est (comme d'autres phtalates et plastifiants[17] - [18]) un perturbateur endocrinien (anti-androgĂšne, c'est-Ă -dire fĂ©minisant Ă  haute dose (10 Ă  100 ÎŒM). Deux de ses mĂ©tabolites semblent l'ĂȘtre Ă©galement[19] - [20] - [21] - [22] - [23] - [3]).
Il est aussi source de rĂ©duction du poids des testicules[24] de rĂ©duction de la distance ano-gĂ©nitale[25] - [26] et de mauvaise migration du testicule[27] - [28] (en cas d'exposition[29] entre le 6e et 20e jour de gestation), et de malformation gĂ©nitale chez plus de 80 % de rats mĂąles exposĂ©s in utero[30] Ă  des doses importantes (11 250 ppm[31]), avec des effets observables Ă  partir de 3750 ppm[31]) et reprotoxique[31].
Il peut aussi ĂȘtre prĂ©sent en tant qu'impuretĂ© d'autres produits chimiques.

En 2008, quatre vendeurs de BBP ont été sanctionnés en Belgique par le Belgian Competition Council pour avoir agi en cartel[32] - [33].

Fabrication et consommation

On le fabrique en faisant rĂ©agir le butanol et le chlorure de benzyle avec de l'anhydride phtalique. En 1997, l'Europe en aurait consommĂ© de 20 000 Ă  50 000 t/an [RIVM, 1998], mais sa production aurait rĂ©gressĂ© depuis la fin des annĂ©es 1990. Il ne reste que deux grands fabricants en Europe. En tant que produit commercialisĂ©, il est considĂ©rĂ© comme pur Ă  plus de 98,5 % (w/w)[3]. Les impuretĂ©s sont selon l'ECHA :

< 1,0 % phtalate de dibenzyle (no CAS 523-31-9)[3] ;
< 0,5 % benzoate de benzyle (no CAS 120-51-4)[3] ;
< 0,5 % phtalate de dibutyle (no CAS 84-74-2)[3] ;
< 2 ppm α-chlorotoluÚne (no CAS 100-44-7)[3] ;
< 2 ppm α,α-dichlorotoluÚne (no CAS 98-87-3)[3] ;
additif < 0,5 ppm tétrakis (3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydoxyphényl)propanoate de pentaérythritol (no CAS 6683-19-8)[3].

Usages

  • Le BBP est (aux États-Unis surtout) utilisĂ© comme assouplissant du PVC. On le retrouve par exemple dans le PVC de bandes de convoyeur alimentaire, de revĂȘtements de sol, dans certains SkaĂŻ (imitations de cuir) ou pour la fabrication de cĂŽnes de signalisation routiĂšre [CERHR, 2003].
  • En Europe, plus de 90 % de la production est orientĂ©e vers la production de PVC ainsi que de divers polymĂšres utilisĂ©s pour produire des revĂȘtements de sol et certains emballages alimentaires, des peintures plastiques, joints ou colles.

Toxicologie

Elle fait encore l'objet d'une rĂ©Ă©valuation, mais on sait que ce produit (comme les phtalates) peut migrer d'un contenant en plastique vers la nourriture ou l'environnement [EC, 2004]. Sa toxicitĂ© pour l'homme n'avait pas encore en 2004 Ă©tĂ© vraiment Ă©tudiĂ©e, mais une Ă©tude Ă©pidĂ©miologique de type cas tĂ©moin, concluait Ă  un risque accru de myĂ©lomes multiples chez les ouvriers fabricant du PVC depuis au moins cinq ans et exposĂ©s Ă  un mĂ©lange de phtalate [Heineman, 1992], des indices (Ă©tudes sur quelques dizaines Ă  centaines de sujets) laissaient penser que l'enfant pouvait conserver des sĂ©quelles d'une exposition in utero, et une Ă©tude (2006) ayant portĂ© sur 463 hommes[34] a montrĂ© une mauvaise qualitĂ© de sperme fortement corrĂ©lĂ©e Ă  des taux plus Ă©levĂ©s de monoester de phtalate ou de ses mĂ©tabolites urinaires. De plus, du MBeP (monobenzylphtalate) a Ă©tĂ© trouvĂ© dans 94 % des Ă©chantillons de sperme, ce qui montre une large contamination par ce produit (au dĂ©but des annĂ©es 2000)[34]. Ce produit peut ĂȘtre trouvĂ© dans le lait maternel humain[35].

Écotoxicologie

Des effets ƓstrogĂ©niques et anti-androgĂ©niques ont Ă©tĂ© recherchĂ©es chez le poisson, et constatĂ© au moins chez Pimephales promelas[36], chez la truite[37] - [38], mais sans preuves de synergies avec l'estradiol[39] Ă  forte concentration, mais pas chez la carpe Ă  faible concentration[40].

SymptĂŽmes d'intoxication

Selon les données disponibles : à trÚs haute dose, ce sont par ordre de gravité :

L'examen histologique post mortem montre des hémorragies pulmonaires, des inflammations gastrointestinales aiguës et une dégénérescence de certaines parties du systÚme nerveux central [EC, 2004].

Doses toxiques

  • DL50 orale : la dose lĂ©tale dans 50 % des cas est de 2 330 mg/kg (diluĂ© dans l'huile de maĂŻs) chez le rat et de 20 400 mg/kg administrĂ© pur chez le rat Ă©galement. Elle est de 4 170 – 6 160 mg/kg pour la souris.
  • DL50 cutanĂ©e : la dose lĂ©tale dans 50 % des cas est de plus de 10 000 mg/kg chez le lapin.

Chez le rat, Ă  partir de 120 Ă  300 mg/kg par jour, une augmentation du poids relatif de certains organes (reins et foie surtout) est observĂ©e. Des lĂ©sions graves touchent d'abord le pancrĂ©as et les reins ; puis Ă  plus forte dose, apparaĂźt une dĂ©gĂ©nĂ©rescence testiculaire et des lĂ©sions dans le foie.

Classifications toxicologiques

Il est classé :

  • reprotoxique chez l'homme, de catĂ©gorie 2, pour le dĂ©veloppement de l'enfant par l'Union europĂ©enne ;
    phrase de risque R61 : « risque pendant la grossesse d'effet néfaste pour l'enfant ») ;
  • reprotoxique chez l'homme, de catĂ©gorie 3, pour la reproduction ;
    phrase de risque R62 : « risque possible d'altération de la fertilité » ;
  • Ă©cotoxique : il est classĂ© R50-53 c'est-Ă -dire « TrĂšs toxique pour les organismes aquatiques, peut entraĂźner des effets nĂ©fastes Ă  long terme pour l'environnement aquatique »).
    TrÚs toxique pour les espÚces aquatiques [IPCS-CEC, 2005], Il est réputé peu toxique pour l'animal (DL50 > g/kg).

Le CIRC a conclu en 1999, que faute de données chez l'homme ou l'animal, on ne pouvait pas le classer comme cancérogÚne pour l'homme (groupe 3 « not classifiable as to its carcinogenicity to human » [IARC, 1999].
L'US-EPA e, 2003, l'a classĂ© cependant parmi les produits « possiblement cancĂ©rogĂšne chez l'homme Â» (classe C) [US-EPA, 2003].

MĂ©tabolisation

Il est hydrolysé dans le foie et surtout dans l'intestin, puis conjugué (glucurono-conjugaison) et excrété via l'urine et/ou les excréments [EC, 2004].

MĂ©tabolites :

  • chez l'animal de laboratoire (rongeur) on a trouvĂ© comme mĂ©tabolites :
    • le phtalate mono butyle (MBuP), dominant dans l'urine (3 fois plus de MBuP que de MBeP selon Agarwal 1985) ;
    • le phtalate mono benzyle (MBeP), qui est soupçonnĂ© d'ĂȘtre aussi (faiblement) un perturbateur endocrinien dont l'activitĂ© endocrinienne a Ă©tĂ© Ă©tudiĂ©e in vitro et in vivo chez le rat de laboratoire[20] (il provoque une rĂ©duction du poids de l'utĂ©rus, mais qui pourrait Ă©galement ĂȘtre due Ă  sa toxicitĂ© systĂ©mique)[3] ;
    • l'acide hippurique ;
    • l'alcool benzylique ;
    • le n-butanol.

Chez l'homme, la mĂ©tabolisation semble utiliser les mĂȘmes voies que chez le rat, mais chez l'homme le MBeP est le plus prĂ©sent (>70 %), alors que le MBuP ne prĂ©sent que +/-6 % des mĂ©tabolites.**

Demi-vie du BBP

Cette demi-vie, chez l'Homme, semble est courte (elle l'est dans tous les tissus testĂ©s), de mĂȘme que celle de ses deux mono-esters (environ h).
L'excrĂ©tion est majoritairement urinaire (70 %) puis fĂ©cale (10 %) mais ce rapport s'inverse Ă  forte dose (> 2 000 mg/kg par jour).

Évaluation de l'exposition

C'est un polluant principalement issu d'émissions industrielles et de déchets contenant du BBP. Il existe un modÚle calé (par une expérience in vivo) en situation réelle pour évaluer l'exposition externe à partir de taux urinaires de MBeP [EC, 2004].

À partir de statistiques canadiennes, l'OMS a Ă©valuĂ© (en 1985-1988) que l'exposition alimentaire moyenne au BBP Ă©tait alors d'environ ”g/kg par jour chez l'adulte et 6 fois plus (12 Â”g/kg par jour) chez l'enfant [IPCS, 1999]. En 2003, le ministĂšre anglais de l'Agriculture a estimĂ© que l'exposition en population gĂ©nĂ©rale Ă©tait comprise entre 0,11 et 0,29 Â”g/kg par jour [CERHR, 2003].

En Europe, la Commission europĂ©enne estimait en 2004, pour la population gĂ©nĂ©rale, que l'exposition par l'alimentation Ă©tait de 0,3 Â”g/kg par jour pour les adultes et de 1,02 ÎŒg/kg par jour pour les enfants, ce Ă  quoi il faut ajouter une exposition par inhalation (Ă  partir des sols plastiques surtout) de 0,083 Â”g/kg par jour. Le plastique des jouets de jeunes enfants en contient environ 0,95 Â”g/kg par jour [EC, 2004].

Selon une Ă©tude des mĂ©tabolites urinaires du BBP, l'exposition environnementale est gĂ©nĂ©ralement infĂ©rieure Ă  18,2 Â”g/kg par jour pour les enfants de 1 Ă  2 ans, et infĂ©rieure Ă  5,4 Â”g/kg par jour pour enfants de 6 Ă  11 ans, et de moins de 3,5 Â”g/kg par jour pour les adultes [EC, 2004].

Recherche, dosage

Elle peut ĂȘtre faite par chromatographie sur couche mince, chromatographie en phase gazeuse ou chromatographie en phase liquide couplĂ©e Ă  un spectromĂštre de masse (GC/MS, LC/MS)[41].

Notes et références

  1. Chemical Book. Consulté le 11 novembre 2012.
  2. Masse molaire calculĂ©e d’aprĂšs « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ECHA, Benzyl butyl phthalate, MEMBER STATE COMMITTEE SUPPORT DOCUMENT FOR IDENTIFICATION OF Benzyl butyl phthalate (BBP) AS A SUBSTANCE OF VERY HIGH CONCERN, adopté 2008-10-01
  4. Monsanto Internal data (1988) Santicizer 160 bulletin. Monsanto Europe S.A., 8th edition.
  5. Bayer AG MSDS
  6. EntrĂ©e du numĂ©ro CAS « 117-81-7 Â» dans la base de donnĂ©es de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sĂ©curitĂ© et de la santĂ© au travail) (allemand, anglais) (JavaScript nĂ©cessaire)
  7. Bis(2-ethylhexyl) phthalate chez Sigma-Aldrich.
  8. Hoyer et Peperle (1957)
  9. R50/53 : Dangerous for the environment; very toxic to aquatic organisms, may cause long term effects in the aquatic environment
  10. Tyl R.W., Myers C.B., Marr M.C., Fail P.A., Seely J.C., Brine D.R., Barter R.A. et Butala J.H. (2004). Reproductive toxicity evaluation of dietary Butyl Benzyl Phthalate (BBP) in rats, Reprod. Toxicol. 18, 241-264
  11. SecrĂ©tariat de la Commission d'Évaluation de l'ÉcotoxicitĂ© des Substances Chimiques, Rapport d'activitĂ© de la commission d'Ă©valuation de l'Ă©cotoxicitĂ© des substances chimiques pour l'annĂ©e 2001 ; La Documentation française, 14 fĂ©vrier 2002
  12. Commission européenne, DG ENV (2000) Towards the establishment of a priority list of substances for further evaluation of their role in endocrine disruption - preparation of a candidate list of substances as a basis for priority setting. Rapport final. BKH Consulting Engineers, Delft, The Netherlands in association with TNO Nutrition and Food Research, Zeist, The Netherlands. Project No M0355008/1786Q/10/11/00
  13. CMR according to Article 57 (c) of Regulation (EC) 1907/2006(REACH)
  14. Annex I to Directive 67/548/EEC, Benzyl butyl phthalate (BBP) is classified as asubstance toxic to reproduction Repr. Cat. 2; R 61 (may cause harm to the unborn child)
  15. Council Regulation (EEC) No 793/93 on the Control and Evaluation of the Risks of Existing Substances
  16. EU RAR, 2007: European Union Risk assessment report, Benzyl butyl phthalate (BBP), vol. 76 (ISSN 1018-5593)
  17. Jobling S., Reynolds T., White R., Parker M.G. et Sumpter J.P. (1995) A variety of environmentally persistent chemicals, including some phthalate plasticizers, are weakly estrogenic, Environ. Health Perspect. 103, 582-587
  18. Zacharewski T.R., Meek M.D., Clemons J.H., Wu Z.F., Fielden M.R. et Matthews J.B. (1998) Examination of the in vitro and in vivo estrogenic activities of eight commercial phthalate esters, Toxicol. Science 46, 282-293
  19. Piersma A.H., Verhoef A., te Biesebeek J.D., Pieters M.N. et Slob W. (2000) Developmental toxicity of butyl benzyl phthalate in the rat using a multiple dose study design, Reprod. Toxicol. 14, 417- 425. Issu du rapport : Piersma A.H., Verhoef A., Dormans JAMA, Elvers L.H., de Valk F., te Biesebeek J.D., Pieters M.N. et Slob W. (1999). Developmental and testicular toxicity of butyl benzyl phthalate in the rat and the impact of study design RIVM rapport no 650040 001.
  20. Gray Jr. LE, Ostby J., Furr J., Price M., Veermachaneni DNR and Parks L (2000) Perinatal exposure to the phthalates DEHP, BBP, and DINP, but not DEP, DMP, or DOTP, alters sexual differentiation of the male rat, Toxicol. Science 58, 350-365.
  21. Parks L.G., Ostby J.S., Lambright C.R., Abbott B.D. et Gray LE Jr. (1999), Perinatal butyl benzyl phthalate (BBP) and di-(2ethylhexyl) phthalate (DEHP) exposures induce antiandrogenic effects in Sprague-Dawley (SD) rats, Biol. Reprod. 60 (1), 153
  22. Nagao T., Ohta R, Marumo H., Shindo T., Yoshimura S. et Ono H. (2000) Effect of butyl benzyl phthalate in Sprague-Dawley rats after gavage administration: a two-generation reproductive study, Reproductive Toxicology 14, 513-532
  23. Imajima et al., 1997; Shono et al., 2000 ; Tyl et al., 2004; Ema et al., 2002; Ema et al., 2003, cités dans EU RAR
  24. Piersma et al. (2000) cités par l'ECHA (voir biblio)
  25. Ema M., Miyawaki E., Hirose A. et Kamata E. (2003) Decreased anogenital distance and increased incidence of undescended testes in fetuses of rats given monobenzyl phthalate, a major metabolite of butyl benzyl phthalate, Reprod. Toxicol. 17, 407-412.
  26. Swan S.H., Main K.M., Liu F., Stewart S.L., Kruse R.L., Calafat A.M., Mao C.S., Redmon J.B., Ternand C.L., Sullivan S., Teague J.L. et le Study for Future Families Research team (2005) Decrease in anogenital distance among male infants with prenatal phthalate exposure, Environ. Health Perspect. 113, 1056-1061
  27. Imajima T., Shono T., Zakaria O. et Sulta S. (1997) Prenatal phthalate exposure causes cryptorchidism postnatally by inducing transabdominal ascent of testis in fetal rats, J. Pediatric Surgery 32 (1), 18-21.
  28. Shono T., Kai H., Suita S. et Nawata H. (2000) Time-specific effects of mono-n-butyl phthalate on the transabdominal descent of the testis in rat fetuses, BJU International 86, 121-125
  29. 270 mg de BBP/kg bw/jour et 580 mg/kg bw/jour
  30. Dans 84 % des mùles de la progéniture (ùgés approximativement de 90 jours) exposés à 750 mg/kg bw/jour de BBP du 14e jour de gestation au 2e jour postnatal
  31. Rochelle W. Tyl, Christina B. Myers, Melissa C. Marr, Patricia A. Fail, John C. Seely, Dolores R., Brine, Robert A. Barter, John H. Butala, Reproductive toxicity evaluation of dietary butyl benzyl phthalate (BBP) in rats, Reproductive Toxicology, vol. 18, Issue 2, mars–avril 2004, p. 241-264 (rĂ©sum)
  32. Communiqué de presse Belgian Competition Council 2008-04-04 « Copie archivée » (version du 1 octobre 2011 sur Internet Archive)
  33. communiquĂ© du ministĂšre de l'Économie, 2008-04-04
  34. Hauser R., Meeker J.D., Duty S., Silva M.J., Calafat A.M. (2006) Altered semen quality in relation to urinary concentrations of phthalate monoester and oxidative metabolites. Epidemiolog, 17(6):682-91.
  35. Main K.M., Mortensen G.K., Kaleva M.M., Boisen K.A., Damgaard I.N., Chellakooty M., Schmidt I.M., Suomi A.M., Virtanen H.E., Petersen J.H., Andersson A.M., Toppari J. et SkakkebĂŠk N.E. (2005) Human breast milk contamination with phthalates and alterations of endogenous reproductive hormones in three month old infants, Environ. Health Perspect., en ligne le 7 septembre 2005
  36. Harries C.E., Runnalls T., Hill E., Harris C.A., Maddix S., Sumpter J.P. et Tyler C.R. (2000) Development of a reproductive performance test for endocrine disrupting chemicals using pairbreeding fat-head minnows (Pimephales promelas), Environ. Sci. Technol. 34:3003–3011
  37. Christiansen L.B., Pedersen K.L., Pedersen S.N., Korsgaard B. et Bjerregaard P. (2000). In vivo comparison of xenoestrogens using rainbow trout vitellogenin induction as a screening system, Environ. Toxicol. Chem. 19, 1867-1874
  38. Knudsen F.R. et Pottinger T.G. (1998) Interaction of endocrine disrupting chemicals, singly and in combination, with estrogen-, androgen- and corticosteroid-binding sites in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Aquat. Toxicol. 44, 159-170.
  39. butylbenzylphthalate and estradiol on liver estradiol receptor modulation and induction of zona radiata proteins in rainbow trout: no evidence of synergy, Env. Poll. 103, 75-80.
  40. ECHA, 2008, biblio, chap. 4, ENVIRONMENTAL HAZARD ASSESSMENT
  41. P.J Bloom, Application des chromatographies sur couche mince et gaz liquide Ă  l'analyse qualitative et quantitative des esters de l'acide phtalique ; Journal of Chromatography A, vol. 72, Issue 1, 1972, p. 35-49

Voir aussi

Bibliographie

  • ECHA, Benzyl butyl phthalate, MEMBER STATE COMMITTEE SUPPORT DOCUMENT FOR IDENTIFICATION OF Benzyl butyl phthalate (BBP) AS A SUBSTANCE OF VERY HIGH CONCERN, adoptĂ© 2008-10-01.
  • Ema M. et Miyawaki E. (2002), « Effects on development of the reproductive system in male offspring of rats given butyl benzyl phthalate during late pregnancy ». Reprod. Toxicol. 16, 71-76.
  • A.-M. Saillenfait, A. Laudet-Hesbert, EMC - Toxicologie-Pathologie, vol. 2, Issue 1, , p. 1-13.
  • Chien-Sen Liao, Jui-Hung Yen, Yei-Shung Wang, « Effects of endocrine disruptor di-n-butyl phthalate on the growth of Bok choy », Chemosphere 65 (2006) 1715–1722.
  • Nagao T., Ohta R., Marumo H., Shindo T., Yoshimura S. et Ono H. (2000) « Effect of butyl benzyl phthalate in Sprague-Dawley rats after gavage administration: a two-generation reproductive study », Reproductive Toxicology 14, 513-532.
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  • J.-M. Brignon, L. Malherbe, S. Soleille, « Les substances dangereuses prioritaires de la directive cadre sur l'eau - Fiches de donnĂ©es technicoĂ©conomiques Â», rapport du ministĂšre de l'Écologie et du DĂ©veloppement durable, UnitĂ© MECO Direction des Risques Chroniques, .

Articles connexes

Liens externes

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