Les phtalates sont des esters d'acide phtalique et de divers alcools. Un certain nombre de diesters ont une importance pratique particulière. Il s'agit principalement des diesters de méthanol, d'éthanol, de butanol, d'isobutanol, d'iso-octanol, de 2-éthylhexanol, d'isononanol, d'isodécanol et d'alfols à chaînes linéaires. La synthèse des phtalates est généralement réalisée en associant l'anhydride phtalique et deux molécules de l'alcool correspondant.
Les usages
Les esters de phtalate sont utilisés dans les produits non plastifiants tels que les parfums et les cosmétiques, et les produits plastifiés tels que les piscines en vinyle, les sièges en vinyle plastifié sur les meubles et dans les voitures, et les vêtements, notamment les vestes, les imperméables et les bottes. Les principales utilisations de ces composés se trouvent dans l'industrie du plastique, qui consomme environ 87 % de tous les esters de phtalate pour produire du « PVC souple ». Les 13 % restants sont utilisés pour la production de laques, de dispersion, de cellulose, de polystyrène, de colorants, de caoutchouc synthétique et naturel, de lubrifiants, de polyamides, d'insectifuges, de fixateurs pour parfums, d'agents de congélation pour explosifs et de fluides de travail pour pompes à vide poussé. Parmi les phtalates, phtalate de di-sec-octyle (Peso dominicano RDS) et diisononylphtalate sont les adoucisseurs standards les plus importants.
Phtalate de diméthyle et phtalate de dibutyle (DBP) ont des utilisations supplémentaires dans de nombreuses industries, notamment les textiles, les colorants, les cosmétiques et le verre. Le phtalate de diméthyle est un support de colorant et un plastifiant dans la laque pour cheveux et dans le verre de sécurité. Le phtalate de dibutyle est utile comme insectifuge pour l'imprégnation des vêtements et comme plastifiant dans les laques de nitrocellulose, les élastomères, les explosifs, les vernis à ongles et les propulseurs solides pour fusées. Il fonctionne comme un solvant pour les huiles parfumées, un fixateur de parfum et un agent lubrifiant textile. De plus, le phtalate de dibutyle est utilisé dans le verre de sécurité, les encres d'imprimerie, les revêtements de papier, les matériaux d'empreinte dentaire et comme composant du plastisol de PVC pour le revêtement arrière des tapis.
De nombreux composés de phtalate de diallyle sont vendus selon des spécifications militaires et sont utilisés pour des applications électriques et électroniques fiables dans des conditions environnementales défavorables à long terme. Ces composés sont utilisés dans les connecteurs électroniques pour les communications, les systèmes informatiques et aérospatiaux, ainsi que dans les circuits imprimés, les isolateurs et les potentiomètres.
Dangers
La première étape de la biotransformation des esters de l'acide phtalique est leur scission en monoesters. L'étape suivante chez les mammifères est l'oxydation de l'alcool restant du monoester. Les produits d'excrétion correspondants sont détectés dans l'urine.
Les phtalates, en particulier ceux à chaîne alcoolique courte, peuvent être absorbés par la peau. Vingt-quatre heures après l'application cutanée de radioactif phtalate de diéthyle (DEP), 9% de la radioactivité a été retrouvée dans l'urine, et après 3 jours la matière radioactive était évidente dans divers organes. Il semble y avoir un certain lien entre le métabolisme et la toxicité des phtalates, car les phtalates à chaîne alcoolique courte, qui ont une toxicité plus élevée, se décomposent particulièrement rapidement en monoesters, et bon nombre des effets toxiques des phtalates sont provoqués par les monoesters dans les expérimentations animales.
Toxicité aiguë. La toxicité aiguë des phtalates est très faible et diminue généralement avec l'augmentation du poids moléculaire. Dans la littérature la LD orale50 (rat) pour le DBP est indiqué comme 8 à 23 g/kg, et pour le DOP comme 30.6 à 34 g/kg. Les phtalates ne provoquent pas d'inflammation de la peau ou des yeux chez les lapins. Des cas de sensibilisation cutanée n'ont pas été décrits, mais les phtalates provoqueraient une légère irritation des muqueuses des voies respiratoires. La combinaison d'une faible toxicité et d'une faible pression de vapeur n'implique en général qu'un faible risque d'inhalation.
Toxicité chronique. Dans les expériences d'alimentation subchronique et chronique, les phtalates avaient en général une toxicité relativement faible. L'administration quotidienne de DOP à des rats à raison de 65 mg/kg de poids corporel n'a montré aucun effet indésirable après 2 ans. Aucun niveau d'effet nocif n'est rapporté pour les autres phtalates après des expériences d'alimentation sur 1 ou 2 ans chez le rat ou le chien, avec une dose allant de 14 à 1,250 0.2 mg/kg poids/jour. Néanmoins, des modifications testiculaires et des augmentations de poids dans le foie de rats récemment observées après l'application de 17 % de DOP avec de la nourriture pendant XNUMX semaines peuvent nécessiter une correction du « niveau sans effet indésirable ».
Le DOP et le DBP dépassant les «niveaux sans effet indésirable» ont entraîné un retard de la prise de poids, des modifications du foie et des reins, des modifications des activités enzymatiques dans le tissu hépatique et une dégénérescence des testicules. Le dernier effet peut être attribué à une interférence avec le métabolisme du zinc. Cependant, il pourrait être provoqué non seulement par le DBP mais aussi par le monoester et par le DOP. Le DOP et le monoester ont entraîné des modifications similaires du tissu hépatique.
Selon cette étude, le DOP et l'isomère à chaîne linéaire di-n-octylphtalate sont les composés présentant la toxicité cumulée la plus élevée parmi les huit substances testées. Deux autres esters de l'acide phtalique, le phtalate de bis(2-méthoxyéthyle) et le phtalate de butylcarbutoxyméthyle, avaient une toxicité cumulative relativement faible (facteur 2.53 et 2.06 respectivement). Il n'est cependant pas certain que les effets cumulés observés soient importants même à faible dose ou simplement à la condition que les capacités des enzymes engagées dans la biotransformation soient insuffisantes pour assurer une vitesse d'élimination adéquate après administration parentérale à forte dose.
Irritation locale. La DOP non diluée n'a pas produit d'inflammation de la peau ou de l'œil du lapin, ni de nécrose de la cornée. Calley et ses collègues ont constaté une inflammation distincte après injection intradermique. Ces résultats n'ont pas été confirmés par d'autres auteurs et sont probablement dus à l'utilisation de solvants inappropriés. L'absence d'irritation de l'œil du lapin a cependant été répliquée. Les expérimentations chez l'homme (23 volontaires) n'ont pas donné d'indice d'irritation de la peau du dos après contact pendant 7 jours, ni étayé l'hypothèse d'une sensibilisation après application répétée au même site. L'absorption du composé à travers la peau intacte et l'irritation locale sont évidemment légères.
Toxicité par inhalation. Dans les expériences d'inhalation, les rats ont toléré l'air saturé de vapeur de DOP pendant 2 h sans décès. Lorsque le temps d'exposition a été prolongé, tous les animaux sont morts dans les 2 h suivantes. Dans une autre expérience, de l'air à 50 ° C a été conduit à travers une solution DOP et la vapeur a été refroidie et envoyée dans une chambre d'inhalation. Dans cette chambre, les souris ont été exposées à la vapeur trois fois par semaine pendant 1 h pendant 12 semaines. Tous les animaux ont survécu. La preuve histologique d'une pneumonie chronique diffuse chez ces animaux, sacrifiés après 12 semaines, n'a pas pu être confirmée lorsque 20 animaux ont été examinés lors d'un bilan de santé détaillé.
Embryotoxicité et tératogénicité. Plusieurs phtalates sont embryotoxiques et tératogènes pour les embryons de poulet et les rates gravides à fortes doses (un dixième de la DL aiguë50 ou 10 ml/kg DOP intrapéritonéale). L'effet nocif sur l'embryon augmente avec la solubilité des phtalates. Le DEP et le DOP peuvent atteindre l'embryon par le placenta du rat femelle. Contrairement à six autres phtalates, le DOP et le di-n-octylphtalate à chaînes linéaires n'ont pas produit d'anomalies du squelette chez la progéniture des rats Sprague-Dawley.
Mutagénicité. Le DOP a dépassé la mutagénicité du phtalate de diméthoxyéthyle dans le test de létalité dominante chez la souris et a montré un effet mutagène net lorsque le tiers, la moitié et les deux tiers de la DL aiguë50 a été donné. Des expériences tératogènes avaient montré un rang contraire d'effets indésirables. Bien que les tests d'Ames indiquant une activité mutagène in vitro aient montré des résultats différents, une faible activité mutagène peut être supposée prouvée par cette procédure de test. Cet effet pourrait dépendre, entre autres, de l'importance du clivage de l'ester in vitro.
Cancérogénicité. Des expériences d'alimentation animale avec des rats et des souris ont produit des taux d'augmentation des changements hépatocellulaires chez les deux sexes. Les données humaines sont insuffisantes pour évaluer le risque ; cependant, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a classé le DOP comme cancérogène humain probable.
Données humaines. Après une prise orale de 10 g de DOP, des troubles gastriques légers et une diarrhée sont apparus chez un volontaire. Un deuxième volontaire a toléré la prise de 5 g sans aucun symptôme. Certains auteurs rapportent une absence ou une légère irritation de la peau après application locale de DOP chez des volontaires. Une deuxième application sur le site de l'application précédente n'a donné aucune indication de sensibilisation.
Une durée moyenne d'exposition de 12 ans (intervalle de 4 mois à 35 ans) à des concentrations en salle de travail comprises entre 0.0006 et 0.001 ppm de DOP n'a provoqué ni troubles de santé ni augmentation du taux d'aberrations chromosomiques chez le personnel exposé. Les plastiques contenant des esters d'acide phtalique - en particulier le DOP comme adoucissant - sont largement utilisés comme équipement médical, par exemple comme récipients de sang pour l'hémodialyse. Le problème d'une éventuelle captation intraveineuse directe de phtalates chez l'homme a ainsi été étudié en profondeur. Des stocks de sang stockés dans des récipients en plastique à 4 °C ont montré une concentration en DOP de 5 à 20 mg/100 ml de sang après 21 jours. Cela pourrait conduire à une absorption de DOP de 300 mg ou 4.3 mg/kg après une transfusion d'échange sanguin corps entier chez un être humain de 70 kg. Des considérations théoriques montrent une prise possible de 150 mg de DOP au cours d'une hémodialyse de 5 h.
Tableaux des phtalates
Tableau 1 - Informations chimiques.
Tableau 2 - Dangers pour la santé.
Tableau 3 - Dangers physiques et chimiques.
Tableau 4 - Proprietes physiques et chimiques.