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Rapport d'évaluation préalable pour le Défi

éthyloxirane
(1,2-époxybutane)

Numéro de registre du Chemical Abstracts Service
106-88-7

Environnement Canada
Santé Canada

Juillet 2008


(Version PDF - 248 Ko)

Table des matières

Synopsis

Les ministres de l’Environnement et de la Santé ont effectué une évaluation préalable du 1,2 époxybutane, dont le numéro de registre du Chemical Abstracts Service (CAS) est 106-88-7. Une priorité élevée a été accordée à la prise de mesures à l’égard de cette substance lors de la catégorisation visant la Liste intérieure des substances dans le cadre du Défi lancé par les ministres, car on considère qu’elle un risque d’exposition intermédiaire (REI) pour les Canadiens et que son pouvoir cancérogène a conduit d’autres agences à l’évaluer en priorité. Comme cette substance répond au critère de catégorisation écologique de la persistance, mais non aux critères de la bioaccumulation ou de la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques, la présente évaluation est donc axée sur les aspects relatifs à la santé humaine.

Selon les renseignements communiqués, le 1,2-époxybutane aurait été importé au Canada en une quantité qui se situerait entre 10 000 et 100 000 kg en 2006. Il sert essentiellement de stabilisant de solvants industriels, qui sont eux-mêmes employés principalement comme solvants dans les procédés de dégraissage à la vapeur, ainsi que comme solvant ultrasonique et détachant.

Parce que les rejets potentiels se feraient surtout dans l’air et que cette substance a une pression de vapeur élevée, l’exposition de la population au 1,2-époxybutane au Canada devrait essentiellement se faire par ce milieu. Il n’existe pas de données quantitatives sur la concentration de cette substance dans les milieux naturels, mais sur examen des résultats de la modélisation de la fugacité, on peut penser que l’exposition de la population devrait être très limitée. L’exposition des consommateurs devrait être négligeable car les produits contenant du 1,2-époxybutane sont utilisés principalement dans l’industrie et en contexte professionnel.

Selon les évaluations d’agences internationales fondées sur la méthode du poids de la preuve, le pouvoir cancérogène est l’effet critique appliqué à la caractérisation des risques pour la santé humaine. Les éléments retenus sont l’incidence accrue des tumeurs au niveau de l’appareil respiratoire chez des rats exposés par inhalation. Le 1,2-époxybutane s’est également révélé génotoxique dans une série d’essais in vitro et dans un nombre limité d’essais in vivo. Même si le mécanisme de formation des tumeurs n’a pas été encore parfaitement élucidé, on ne peut exclure la possibilité que les tumeurs observées chez des animaux de laboratoire résultent de l’action directe de la substance sur le matériel génétique.

Compte tenu de la cancérogénicité du 1,2-époxybutane, pour lequel il peut exister une probabilité d’effets nocifs à tout niveau d’exposition, il est conclu que le 1,2-époxybutane est une substance qui peut pénétrer dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine.

À la lumière des dangers écologiques et des rejets déclarés de 1,2-époxybutane, il est conclu que cette substance ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique ni à mettre en danger l'environnement essentiel pour la vie. De plus, le 1,2-époxybutane répond au critère de la persistance du Règlement sur la persistance et la bioaccumulation, mais non au rencontre pas celui pour le potentiel de bioaccumulation tel que stipulé dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation.

Cette substance s'inscrira dans la mise à jour de l’inventaire de la Liste intérieure des substances, qui débutera en 2009. De plus, des activités de recherche et de surveillance viendront, le cas échéant, appuyer la vérification des hypothèses formulées au cours de l’évaluation préalable et, le cas échéant, la performance des mesures de contrôle possibles déterminées à l'étape de la gestion des risques.

Compte tenu des renseignements disponibles, le 1,2-époxybutane rencontre un ou plusieurs critères de l’article 64 de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999).

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Introduction

La Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) [LCPE (1999)] (Canada, 1999) impose aux ministres de l’Environnement et de la Santé de faire une évaluation préalable des substances qui répondent aux critères de la catégorisation énoncés dans la Loi, afin de déterminer si ces substances présentent ou sont susceptibles de présenter un risque pour l’environnement ou la santé humaine. À partir des résultats de l’évaluation préalable, les ministres peuvent proposer de ne rien faire à l’égard de la substance, de l’inscrire sur la Liste des substances d’intérêt prioritaire (LSIP) en vue d’une évaluation plus détaillée ou de recommander son inscription sur la Liste des substances toxiques de l’annexe 1 de la Loi et, s’il y a lieu, la quasi-élimination de ses rejets dans l’environnement.

En se fondant sur l’information obtenue dans le cadre de la catégorisation, les ministres ont jugé qu’une attention hautement prioritaire devait être accordée à un certain nombre de substances, à savoir :

Le 9 décembre 2006, les ministres ont publié un avis d’intention dans la Partie I de la Gazette du Canada (Canada, 2006), dans lequel ils mettent au défi l’industrie et les autres intervenants intéressés de fournir, selon un calendrier déterminé, des renseignements particuliers sur les substances qui pourraient servir à étayer l’évaluation des risques. Ces renseignements pourraient aussi servir à élaborer et à évaluer comparativement les meilleures pratiques de gestion des risques et de gérance des produits pour ces substances jugées hautement prioritaires.

Le 1,2-époxybutane a été jugé hautement prioritaire pour l’évaluation des risques qu’elle pose pour la santé humaine, car il a été jugé présenter un REI et a été classé par d’autres instances sur la base de sa cancérogénicité. Le volet du Défi portant sur cette substance a été lancé le 3 février 2007 au moyen d’un avis paru dans la Gazette du Canada (Canada, 2007a). Le profil de cette substance a été publié en même temps. Ce profil présentait l’information technique, obtenue avant décembre 2005, sur laquelle a reposé la catégorisation de cette substance. En réponse au Défi, on a reçu des documents présentant des renseignements.

Même si l’évaluation des risques du 1,2-époxybutane pour la santé humaine a été jugé hautement prioritaire et que la substance remplit le critère de la catégorisation écologique de la persistance, elle ne remplit pas celui du potentiel de bioaccumulation ou de la toxicité intrinsèque pour les organismes aquatiques. La présente évaluation est donc axée sur l’information pertinente à l’évaluation des risques pour la santé humaine.

Les évaluations préalables effectuées en vertu de la LCPE (1999) portent sur les renseignements essentiels pour établir si une substance répond ou non aux critères de toxicité des substances chimiques énoncés dans l’article 64 de la Loi, qui se lit comme suit :

64. « ...est toxique toute substance qui pénètre ou peut pénétrer dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à :

a) avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique;
b) mettre en danger l’environnement essentiel pour la vie;
c) constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine.»

Les évaluations préalables mettent en lumière les renseignements scientifiques et présentent les conclusions que l’on peut dégager en incorporant la méthode du poids de la preuve et la prudence.

Cette évaluation préalable inclue l’examen des renseignements sur les propriétés chimiques, les dangers, les utilisations et l’exposition, à l’inclusion des renseignements additionnels fournis dans le cadre du Défi. Des données pertinentes à l’évaluation préalable de cette substance ont été relevées dans des publications originales, des rapports de synthèse et d’évaluation, des rapports de recherche de parties intéressées et d’autres documents accessibles lors de recherches menées dernièrement, jusqu’en mai 2007 (danger) et de septembre 2007 (exposition). Les études importantes ont fait l’objet d’évaluations critiques. Les études clés ont fait l’objet d’évaluation critique ; les résultats de la modélisation ont pu être utilisés dans la formulation de conclusions. L’évaluation des risques pour la santé humaine comprends l’examen de données pertinentes à l’évaluation de l’exposition (non professionnelle) de la population dans son ensemble et de l’information sur les dangers pour la santé (surtout fondée sur des évaluations réalisées par d’autres organismes selon la méthode du poids de la preuve et ayant servi à déterminer le caractère prioritaire de la substance). Les décisions reposent sur la nature de l’effet critique retenu ou sur l’écart entre les valeurs prudentes donnant lieu à des effets et les estimations de l’exposition tenant compte de la confiance accordée au caractère exhaustif des bases de données sur l’exposition et les effets, cela dans le contexte d’une évaluation préalable. Les évaluations préalables ne sont pas le résultat d’examens critiques ou exhaustifs de toutes les données disponibles. Elles présentent plutôt les informations critiques selon lesquelles la conclusion est basée.

La présente évaluation préalable a été effectuée par le personnel des Programme des substances existantes de Santé Canada et d’Environnement Canada et elle intègre des résultats provenant d’autres programmes appliqués par ces ministères. Cette évaluation préalable a fait l’objet d’une consultation indépendante par des pairs. Des commentaires sur les portions techniques concernant la santé humaine ont été reçus par Exponent et Gradient Corporation. Bien que les commentaires externes aient été pris en considération, Santé Canada assume la responsabilité du contenu final de l’évaluation préalable pour tout ce qui concerne la santé humaine. De plus, une version provisoire de la présente évaluation préalable a fait l’objet d’une consultation publique de 60 jours. Les considérations et les renseignements importants à la base du présent rapport sont présentés ci-après.

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Identité de la substance

Synonyme commun : éthyloxirane

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Propriétés physiques et chimiques

Le tableau 1 résume les principales propriétés physiques et chimiques du 1,2-époxybutane. À la température ambiante, cette substance se présente sous forme de liquide incolore, très soluble dans l’eau et très volatile. 

Tableau 1. Propriétés physiques et chimiques du 1,2-époxybutane
PropriétéValeur/unitéRéférence
Structure chimique Chemical structure 106-88-7 
Masse moléculaire72,11 g/mole(PhysProp, 2007)
état physiqueLiquide incolore à l'odeur désagréable(National Fire Protection Association, 1986; Lewis, 1997)
Masse volumique0,83 g/cm3(à 20 °C)(BASF, 1986a)
Point d'ébullition (PE)63,30 °C(PhysProp, 2007)
Point de fusion (PF)-129,5 °C; -150 °C(BASF, 1976a; PhysProp, 2007)
Pression de vapeur (PV)[*]21,5-22,7 kPa; 24 kPa
(180 mm Hg[**])
(BASF, 1976b; Osborn et Scott, 1980; BASF, 1986b)
Constante de la loi de Henry (CLH)1,732×10 -4atm·m3/mole;
2,118 ×10 -4 atm·m3/mole
(HENRYWIN, v. 3.10, 2000)
Log Koe[*]0,68(BASF, 1988)
0,86 (valeur estimée)(KOWWIN, v. 1.67, 2000)
Log Kco0,65 (valeur estimée)(PCKOCWIN, v. 1.66, 2000)
Solubilité dans l'eau (SE)[*]95 g/L(Bogyo et al., 1980)

[*] À 20-25 °C
[**] Valeurs initiales en unités autres que celles du Système international.

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Sources

Le 1,2-époxybutane est obtenu commercialement à partir du 1-butène au moyen du procédé à la chlorhydrine. Ce procédé pourrait laisser s’échapper du 1,2-époxybutane à l’étape de l’extraction de la phase liquide; cependant, la probabilité de rejet dans les eaux usées ou de formation de sous-produits est moins élevée.

En vertu d’un avis publié en application de l’article 71 de la LCPE (1999) concernant le 1,2-époxybutane, des entreprises ont déclaré avoir importé en 2006 cette substance en une quantité totale comprise entre 10 000 et 100 000 kg par an (Canada, 2007b). 

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Utilisations

De récentes déclarations obtenues en application de l’article 71 de la LCPE (1999), les réponses au questionnaire du Défi, d’autres données fournies volontairement (Canada, 2007) et d’autres sources, notamment des documents scientifiques et techniques, indiquent que le 1,2-époxybutane sert principalement de stabilisant dans des solvants industriels. Ces solvants sont employés principalement dans les procédés de dégraissage à la vapeur et aux ultrasons, ainsi que comme solvants de nettoyage (USEPA, 1980; HSDB, 2006). Ce sont principalement des nettoyants industriels. Ils éliminent les huiles, les lubrifiants, les adhésifs, l’encre et le goudron déposés sur diverses surfaces métalliques, soudées, usinées, moulées et coulées, ainsi que sur les fibres de verre renforcées et les plastiques (HSIA, 1994). Le1,2-époxybutane trouve aussi des applications dans la fabrication de produits pharmaceutiques (USEPA, 1980). L’industrie du revêtement l’applique à la fabrication de polyesters à masse moléculaire élevée dans les produits de restauration de peinture d’automobile (Canada, 2007). Il peut aussi servir de stabilisant durant la production de bromure de n-propyle (Canada, 2007).

Des documents scientifiques et techniques du domaine public identifient d’autres applications du 1,2-époxybutane, notamment à titre d’intermédiaire chimique (utilisation non dispersive) dans la synthèse en vase clos d’additifs pour carburant et d’additifs antimousse (OCDE, 2001). On signale également qu’il est employé comme piège d’acides dans les matériaux chlorés et comme inhibiteur de la corrosion (HSDB, 2006). Il peut aussi être employé comme nettoyant secondaire dans le secteur des semi-conducteurs (HSIA, 1994).

Le 1,2-époxybutane figurait auparavant comme produit de formulation sur la liste 2 en vertu de la Loi sur les produits antiparasitaires et du Règlement sur les produits antiparasitaires; il a toutefois été retiré de la liste en juin 2007 (ARLA, 2007). De plus, il est inscrit sur la liste critique des ingrédients dont l'utilisation est restreinte ou interdite dans les cosmétiques vendus au Canada (Santé Canada, 2007).

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Rejets dans l'environnement

Le 1,2-époxybutane n’est pas fabriqué au Canada et la demande canadienne est comblée par son importation en provenance des états-Unis. Il peut se produire des émissions de cette substance dans l’environnement au moment de l’utilisation de solvants à base d’hydrocarbures et de leur formulation avec le 1,2-époxybutane employé comme stabilisant, ou encore au cours de la fabrication ou de l’utilisation d’autres produits susceptibles de contenir du 1,2-époxybutane. Normalement, sa production et son traitement se font en vase clos. Il n’existe toutefois pas de données de surveillance sur les émissions.

Les émissions diffuses ou la mise à l’air libre au cours de la manutention, du transport ou de l’entreposage du 1,2-époxybutane pourraient aussi ajouter aux émissions atmosphériques. Il peut aussi se produire un rejet direct dans l’environnement lors de l’emploi de solvants à base d’hydrocarbures. Cependant, une petite fraction seulement de la production totale du 1,2-époxybutane serait rejetée dans l’environnement à partir des sites d’élimination des déchets puisque cette substance est surtout utilisée comme intermédiaire chimique (US EPA, 1980). Il n’existe pas de données à jour concernant les rejets de 1,2-époxybutane dans l’Inventaire national des rejets de polluants. Le rapport le plus récent, celui de 2002, fait mention de rejets de 0 tonne (INRP, 2007). D’après une enquête menée à la suite de l’avis concernant le 1,2-époxybutane publié en application de l’article 71 de la LCPE (1999), les entreprises ont déclaré pour 2006 des rejets de cette substance en quantité inférieure à 50 kg, c’est-à-dire sous le seuil de déclaration (Canada, 2007).

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Devenir dans l'environnement

Tel qu’il est indiqué au tableau 1, la solubilité dans l’eau du 1,2-époxybutane est très élevée et son coefficient d’adsorption par le sol est très faible. S’il était rejeté dans l’eau, il ne devrait donc pas être adsorbé par les sédiments et les matières en suspension. Compte tenu de la valeur modérée de l’estimation de la constante de la loi de Henry, le 1,2-époxybutane devrait se volatiliser à partir de la surface de l’eau. S’il était rejeté dans le sol, il devrait être peu adsorbé; par conséquent, il devrait être très mobile. Compte tenu de sa pression de vapeur, il devrait se volatiliser à partir des surfaces de sol humides et sèches. Il devrait exister uniquement sous forme gazeuse dans l’air ambiant en raison de sa pression de vapeur très élevée. Il pourrait aussi être éliminé de l’atmosphère par dépôt humide car il est assez soluble dans l’eau.

Le tableau 2 donne les prévisions, obtenues à l’aide d’un modèle de fugacité de niveau III, de la répartition du 1,2-époxybutane dans l’environnement après son rejet dans différents milieux. À noter que les pourcentages élevés de répartition prévue dans le sol peuvent être surestimés du fait que le modèle ne tenait pas compte des mécanismes du devenir de la substance, comme la volatilisation à partir des surfaces de sol sèches et la migration verticale dans le sol. Considérant les propriétés physiques et chimiques du 1,2-époxybutane, ces mécanismes de répartition devraient être importants.

Tableau 2. Résultats de la modélisation de la fugacité de niveau III (EPIWIN, v. 3.12, 2004) pour le 1,2-époxybutane
Substance rejetée dansFraction de la substance répartie dans chaque milieu
(%)
AirEauSolSédiments
l'air (100 %)92,46,80,780,01
l'eau (100 %)6,493,40,050,18
le sol (100 %)11,213,575,30,03
l'air, l'eau et le sol (33,3 % chacun)17,543,838,60,09

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Persistance et potentiel de bioaccumulation

Persistance

La demi-vie dans l’air est d’environ 5,6 jours dès que le 1,2-époxybutane entre en réaction avec des radicaux hydroxyles d’origine photochimique (tableau 3). Cette substance répond ainsi au critère de la persistance dans l’air (demi-vie ≥ 2 jours) énoncé dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000). Le 1,2-époxybutane est hydrolysable, sa demi-vie étant de 6,5 jours. Il est complètement biodégradable et il ne devrait pas persister dans l’eau (tableau 3). Un modèle prévisionnel (BIOWIN, 2000, Ultimate Survey) estime à 15 jours sa demi-vie par biodégradation dans l’eau. Cette valeur a servi à la prédiction de la demi-vie du 1,2-époxybutane dans le sol et les sédiments au moyen des facteurs d’extrapolation de Boethling dont la formules est : t1/2 eau : t1/2 sol : t1/2 sédiments = 1 : 1 : 4 (Boethling, 1995). Selon les valeurs obtenues, on peut conclure que le 1,2-époxybutane ne répond pas aux critères de la persistance dans le sol (demi-vie ≥ 182 jours) et dans les sédiments (demi-vie ≥ 365 jours) énoncés dans le Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).

Tableau 3. Valeurs expérimentales de la persistance du 1,2-époxybutane
Processus du devenirValeur de la dégradationParamètre de la dégradation/unitéRéférence
Réaction atm. avec des radicaux OH1,91 – 2,1constante cinétique
(10-12cm3/molécule·sec.)
Atkinson, 1989
5,6demi-vie (jours)Atkinson, 1989
Hydrolyse[*]6,5demi-vie (jours)Gervasi et al., 1985
Biodégradation dans l'eau17; 77–109; 86; 90; 80–90; 100biodégradation (%)BASF, 1986c; BASF, 1986d; Goodwin, 1999; BASF, 2000; National Institute of Technology and Evaluation, 2002

[*] À 37 °C

 

Bioaccumulation

Les valeurs expérimentales et modélisées du log Koe, soit 0,68 et 0,86, respectivement (tableau 1), indiquent que le potentiel de bioaccumulation du 1,2-époxybutane dans les organismes est probablement faible. Les valeurs modélisées des facteurs de bioaccumulation (FBA) et de bioconcentration (FBC), soit 1 à 17 L/kg (tableau 4), indiquent que le 1,2-époxybutane ne répond pas aux critères de bioaccumulation (FBC ou FBA ≥ 5 000) définis dans leRèglement sur la persistance et la bioaccumulation(Canada, 2000).

Tableau 4 : Valeurs prévues de la bioaccumulation du 1,2-époxybutane
Organisme d'essaiParamètre/unitéValeurRéférence
PoissonFBA (poids humide, L/kg)1Gobas BAF T2MTL modifié (Arnot et Gobas, 2003)
PoissonFBC (poids humide, L/kg)1 – 17OASIS, 2005; Gobas BCF 5 % T2LTL modifié (Arnot et Gobas, 2003); BCFWIN, v. 2.15, 2000)

[*] Il n'existe aucun renseignement sur le métabolisme de cette substance, et les modèles n'en ont pas tenu compte.

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Potentiel  d’effets nocifs sur l’environnement

Comme il est indiqué précédemment, le 1,2-époxybutane satisfait au critère de la persistance, mais non à celui de la bioaccumulation du Règlement sur la persistance et la bioaccumulation (Canada, 2000).

Selon des données expérimentales écotoxicologiques sur le 1,2-époxybutane, la toxicité pour les organismes aquatiques varie de faible à modérée (OCDE 2001). Pour les poissons et les daphnies les valeurs de toxicité aiguë (CL50/CE50) varient à l’intérieur d’une gamme étroite, soit de 70 à 215 mg/L. Dans le cas des algues, ces valeurs sont supérieures à 500 mg/L, tandis que, dans le cas des bactéries, elles sont de quelque 5 000 mg/L. Aucune donnée de toxicité n’existe pour les autres organismes (non aquatiques, non mammifères).

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Potentiel d'effets nocifs sur la santé humaine

Évaluation de l'exposition

Que ce soit au Canada ou à l’étranger, on n’a trouvé aucune mesure de la concentration sur laquelle fonder les estimations des limites supérieures d’absorption du 1,2-époxybutane. Selon les renseignements disponibles, les rejets de cette substance dans l’environnement sont inférieurs à 50 kg/an, soit la limite de déclaration des rejets pour la communication des données faisant suite à l’avis publié en application de l’article 71 de la LCPE (1999) (Canada, 2007b). Par conséquent, la modélisation du seuil de déclaration a porté sur les rejets dans l’atmosphère, c’est-à-dire sur ce qui devrait constituer le principal milieu récepteur. La valeur obtenue a servi à établir les concentrations estimées dans l’air, l’eau et le sol (ChemCAN, 2003), qui sont très faibles.(les concentrations prévues dans l’air, le sol et l’eau sont de l’ordre de 10-4 ng/m3, de 10-8 ng/g et de 10-6 ng/L, respectivement). Compte tenu de ces très faibles concentrations, on peut dire que l’absorption du 1,2-époxybutane dans les milieux naturels par la population en général est sans doute négligeable. La confiance dans la base de données sur l’exposition est faible à très faible parce qu’elle repose uniquement sur des concentrations modélisées du 1,2-époxybutane dans l’air, le sol et l’eau. Aucune donnée sur la concentration du 1,2-époxybutane dans les aliments n’a été trouvée; néanmoins, l’exposition par les aliments est également sans doute négligeable, compte tenu de la faible concentration prévue de cette substance dans d’autres milieux naturels et du potentiel de bioaccumulation peu élevé.

D’après les renseignements fournis par les entreprises canadiennes à la suite de l’avis concernant le 1,2-époxybutane publié en application de l’article 71 de la LCPE (1999), le 1,2-époxybutane est principalement utilisé en vase clos dans des applications industrielles. Par conséquent, l’exposition des consommateurs devrait être négligeable.

Évaluation des effets sur la santé

Le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC, 1999) a conclu qu’il n’y avait pas de données épidémiologiques pertinentes pour cancérogénicité du 1,2-époxybutane et qu’il existait des indices limités de cancérogénicité de cette substance chez les animaux de laboratoire. Comme il s’agit d’un agent alkylant à action directe qui provoque des effets mutagènes dans plusieurs systèmes d’essai, le 1,2-époxybutane a été classé dans le groupe des « cancérogènes possibles pour l’homme » (Groupe 2B). La Commission européenne a classé le 1,2-époxybutane à titre de cancérogène de catégorie 3 (substances préoccupantes pour l’homme en raison d’effets cancérogènes possibles) Commission européenne, 1994; Commission européenne, 1998; ESIS, 2006a] Ces conclusions reposent sur l’incidence accrue des tumeurs au niveau du système respiratoire chez des rats des deux sexes exposés par inhalation (consulter l’annexe 1 pour un survol de la base de données toxicologiques). Des hausses significatives du nombre d’adénomes papillaires au niveau des fosses nasales et de combinaisons de carcinomes et d’adénomes alvéolaires et bronchiolaires ont été observées chez des rats mâles exposés par inhalation pendant 103 semaines au 1,2-époxybutane à la concentration de 1 200 mg/m3 (NTP, 1988; Dunnick et al., 1988). Une forte tendance à la hausse de l’incidence des combinaisons de carcinomes et d’adénomes bronchiolo-alvéolaires a aussi été observée. Lors d’essais, des chercheurs ont également observé la formation d’adénomes papillaires à hauteur des fosses nasales chez 2 des 50 rates exposées à la dose élevée, mais rien chez les témoins et les sujets exposés à la faible dose. Chez des souris exposées chroniquement par inhalation, un mâle a été atteint d’un papillome au niveau des cellules de l’épithélium pavimenteux des fosses nasales (300 mg/m3), mais aucune autre tumeur n’a été observée (NTP, 1988; Dunnick et al., 1988). Aucune tumeur n’est apparue chez des souris exposées chroniquement par voie cutanée (Van Duuren et al., 1967). Lorsque du trichloréthylène contenant 0,8 p. 100 de 1,2-époxybutane a été administré par voie orale à des souris jusqu’à un maximum de 35 semaines et que le traitement s’est poursuivi à une concentration de 0,4 p. 100 de la semaine 40 à la semaine 69, les chercheurs ont observé des carcinomes au niveau de l’estomac antérieur chez 3 mâles sur 49 (P = 0,029, avec ajustement pour l’âge) et chez 1 femelle sur 48, à la semaine 106. Administré seul, le trichloréthylène n’a pas induit la formation de ces tumeurs, qui n’ont pas non plus été observées chez les témoins (Henschler et al., 1984). Deux substances ayant une structure apparentée, l’oxirane (oxyde d’éthylène) et le méthyloxirane (oxyde de propylène), des agents alkylants à action directe, ont été classées parmi les agents cancérogènes (Commission européenne, 1999; Commission européenne, 2001; ECB, 2002; ESIS, 2006b; Canada, 2001; CIRC, 1994a; CIRC, 1994b; NTP, 2005a; NTP, 2005b; US EPA, 1994)

Le 1,2-époxybutane s’est révélé génotoxique lors de nombreux essais in vitro, notamment des essais de mutation génique sur des cellules de mammifères et d’organismes autres que les mammifères, et des essais d’aberrations chromosomiques sur des cellules de mammifères (annexe 1). Des résultats positifs ont aussi été obtenus in vivo, notamment des mutations géniques et des translocations chez Drosophila melanogaster. Malgré l’existence d’une étude parvenant à des résultats négatifs lors d’essais in vitro de synthèse non programmée d’ADN et d’essais mutagènes in vivo d’expression d’allèles dominants létaux, d’anomalies des spermatozoïdes, cytogénétiques et d’expression d’allèles récessifs létaux liés au sexe, tous attribués au 1,2-époxybutane, rien ne prouve la nature de la substance soumise à l’essai et désignée par le no CAS 109-99-9 (tétrahydrofuranne/oxyde de butylène) dans le rapport [McGregor, 1981].

Les effets critiques non néoplasiques du 1,2-époxybutane sont aussi observés dans les fosses nasales. La concentration minimale avec effet (nocif) observé (CME(N)O) a été associée à l’exposition chronique à 150 mg/m3 causant des dommages aux fosses nasales chez la souris, y compris l’inflammation, l’érosion, l’hyperplasie et la métaplasie malpighienne de l’épithélium nasal ainsi que l’atrophie de l’épithélium olfactif (NTP, 1988; Dunnick et al., 1988). Lorsqu’elle a établi une concentration de référence (CR) liée à l’exposition chronique par inhalation, l’US EPA a estimé que cette étude était l’étude principale et que les lésions dégénératives des fosses nasales constituaient l’effet critique (US EPA, 1992). Des effets similaires ont été observés dans des études avec exposition subchronique sur le rat et la souris, ainsi que dans des études avec exposition chronique sur le rat à des doses plus élevées. Cependant, les effets ont été observés à la plus faible concentration d’exposition testée dans les études avec exposition chronique sur le rat et la souris (NTP, 1988; Dunnick et al., 1988).

L’analyse approfondie du mode d’action échappe à la portée de la présente évaluation préalable, cependant on admet que la prolifération cellulaire peut contribuer à la formation de tumeurs. Il ne faut cependant pas écarter le rôle possible d’un endommagement génétique dans la formation de tumeurs.

On accorde une confiance modérée à la base de données sur la toxicité, qui comprend des données (parfois limitées) sur la toxicité aiguë, la toxicité de doses répétées, la cancérogénicité, la génotoxicité et la toxicité sur le plan de la reproduction et du développement sur des animaux de laboratoire. Il n’existe cependant pas d’étude portant sur des populations humaines exposées. Les effets non néoplasiques critiques observés après l’exposition chronique se produisent à la plus faible concentration testée, ce qui accroît l’incertitude entourant la dose à laquelle ces effets se manifestent. Peu de renseignements ont été relevés sur la toxicité du 1,2-époxybutane lorsqu’il est ingéré, la majeure partie des études ayant porté sur l’exposition par inhalation. On pense qu’il s’agit de la principale voie d’exposition chez l’humain.

Caractérisation des risques pour la santé humaine

Selon les évaluations fondées sur le poids de la preuve du CIRC et de l’Union européenne surtout, la cancérogénicité constitue l’effet critique pour la caractérisation du risque pour la santé humaine posé par le 1,2-époxybutane. Même si le mécanisme de déclenchement de la formation des tumeurs n’est pas élucidé, il demeure que le 1,2-époxybutane est génotoxique dans les essais in vitro et dans un nombre limité d’essais in vivo. C’est pourquoi il est impossible d’écarter a priori un mécanisme pour expliquer la cancérogénicité qui fasse intervenir une interaction directe avec le matériel génétique. Quant aux effets non cancérogènes, la marge entre la concentration où apparaissent des effets critiques non néoplasiques (150 mg/m3) et la concentration modélisée du 1,2-époxybutane dans l’air ambiant (de l’ordre de 10-4 ng/m3 ou 10-10 mg/m3) est très prononcée et considérée comme étant adéquate pour pallier les incertitudes de la base de données.

Incertitudes associées à l'évaluation des risques pour la santé humaine

La présente évaluation préalable du 1,2-époxybutane ne tient pas compte de possibles différences entre espèces sur le plan de la sensibilité aux effets provoqués par cette substance. Cependant, l’appareil respiratoire est le lieu où sont observés les effets de l’exposition à cette substance chez les deux rongeurs testés. De plus, le mécanisme de formation des tumeurs n’est pas parfaitement compris; toutefois, des mécanismes génotoxiques et non génotoxiques peuvent intervenir. En outre, il subsiste de profondes incertitudes relatives au degré d’exposition de la population au 1,2-époxybutane. Enfin, les estimations de l’exposition dans l’environnement reposent sur l’hypothèse d’un rejet potentiel maximal de la substance car il n’existe pas de données mesurées. Ces estimations sont prudentes et l’on est très confiant que l’exposition dans l’environnement sera très réduite.

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Conclusion

Compte tenu de l’information disponible, il est conclu que le 1,2-époxybutane ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique et à mettre en danger l'environnement essentiel pour la vie.

Compte tenu de la cancérogénicité du 1,2-époxybutane, qui peut être associée à une probabilité d’atteinte à la santé humaine à toute concentration d’exposition, et si le principe de prudence est appliqué, il est conclu que le 1,2-époxybutane est une substance pénétrant dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à  constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaine.

Il est donc conclu que le 1,2-époxybutane ne satisfait pas aux critères énoncés aux alinéas 64a) et 64b) de la LCPE (1999), mais qu’il satisfait aux critères de l’alinéa 64c) de la LCPE (1999). De plus,  le 1,2-époxybutane  satisfait au critère de la persistance mais non à celui du potentiel de bioaccumulation au sens du Règlement sur la persistance et la bioaccumulation.

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Annexe 1 : Résumé des renseignements sur les effets sur la santé du 1,2-époxybutane[1] sur la santé

Résumé des renseignements sur les effets sur la santé du 1,2-époxybutane
ParamètrePlus faibles concentrations avec effet
Essais sur des animaux de laboratoire et essais in vitro
Toxicité aiguë

Plus faible DL50 orale (rat) = 900 mg/kg-m.c. (BASF, 1975)

Plus faible CL50 par inhalation (souris) ~ 2 950 mg/m3 (NTP, 1988)

Plus faible DL50 cutanée (lapin) = 1 757 mg/kg-m.c. (Weil et al., 1963)

[Autres études : Smyth et al., 1962; Weil et al., 1963; BASF, 1978; NTP, 1988]

Toxicité à court terme de doses répétées

Plus faible CME(N)O par inhalation (lapin) = 750 mg/m3 pendant 7 h/j, 5 j/sem. pendant 24 jours. Essai fondé sur la mortalité (plus faible concentration testée) (Sikov et al., 1981)

[Autres études : Miller et al., 1981; NTP, 1988]

Toxicité subchronique

Plus faible CME(N)O par inhalation (souris) = 300 mg/m3 pendant 6 h/j, 5 j/sem. pendant 13 sem. Essai fondé sur l'inflammation au niveau des fosses nasales (CSE(N)O = 150 mg/m3) (NTP, 1988)

[Autres études : Miller et al., 1981; NTP, 1988]

Toxicité chronique/ cancérogénicité

Essai de cancérogénicité par inhalation chez le rat : 0, 600 ou 1 200 mg/m3, 6 h/j, 5 j/sem. pendant 103 semaines. Adénomes papillaires au niveau des fosses nasales observés à 1 200 mg/m3 chez 7 mâles sur 50 (P < 0,05) et chez 2 femelles sur 50, mais chez aucun des sujets exposés à la faible concentration et chez aucun des témoins. Chez les mâles, l'incidence des tumeurs alvéolaires et bronchiolaires était de 0/50, 1/50 et 4/49 pour les carcinomes, et de 0/50, 1/50 et 1/49 pour les adénomes, observés chez les témoins, les sujets exposés à la faible concentration et ceux exposés à la plus forte concentration, respectivement. Chez les mâles exposés à la concentration de 1 200 mg/m3, l'incidence combinée des tumeurs est significativement accrue (P< 0,05), et la tendance est elle aussi significative (P < 0.02) (Dunnick et al., 1988; NTP, 1988)

Essai de cancérogénicité par inhalation chez la souris : 0, 150 ou 300 mg/m3, 6 h/j, 5 j/sem. pendant 102 semaines. Un des mâles exposés à la concentration la plus élevée a fait un papillome au niveau des cellules de l'épithélium pavimenteux des fosses nasales. Baisse du taux de survie chez les femelles attribuable à une infection bactérienne des ovaires et de l'utérus (Dunnick et al., 1988; NTP, 1988)

Essai de cancérogénicité par voie cutanée chez la souris : Voie cutanée, 10 % dans l'acétone, 3 fois/sem. pendant 77 semaines. (Groupes témoins : 100 % d'acétone ou aucun traitement). Aucune tumeur observée chez aucun groupe (Van Duurenet al., 1967)

Essai de cancérogénicité par coexposition (gavage) chez la souris : 1 800 mg/kg- m.c. (femelles) ou 2 400 mg/kg-m.c. (mâles) d’huile de maïs (témoins) par jour, de trichloréthylène ou de trichloréthylène contenant 0,8 % de 1,2-époxybutane (environ 14,4 et 19,2 mg/kg-m.c.  par jour de 1,2-époxybutane chez les femelles et chez les mâles, respectivement) jusqu’à 35 semaines. Ensuite, la moitié de cette dose, soit 0,4 % de 1,2-époxybutane (environ 7,2 et 9,6 mg/kg-m.c. par jour de 1,2-époxybutane chez les femelles et chez les mâles, respectivement) de la semaine 40 à la semaine 69. Expérience terminée à la semaine 106 : 3 mâles sur 49 (P = 0,029) et 1 femelle sur 48 exposés au trichloréthylène plus le 1,2-époxybutane ont fait des carcinomes pavimenteux au niveau de l’estomac antérieur. Deux métastases ont été observées chez les mâles, pour atteindre les poumons, le foie ou la cavité abdominale (Henschler et al., 1984)

Plus faible concentration CME(N)O par inhalation sans effet néoplasique (souris) = 150 mg/m3, 6 h/j, 5j/sem., pendant 102 semaines. Paramètres : lésions au niveau des fosses nasales, notamment l’inflammation, l’érosion, l’hyperplasie et la métaplasie épithéliale, ainsi que l’atrophie de l’épithélium olfactif (à la plus faible concentration testée) [Dunnick et al., 1988; NTP, 1988].

[Autres études : Dunnick et al., 1988; NTP, 1988]

Toxicité pour la reproductionPlus faible CME(N)O par inhalation (rat) = 2 950 mg/m3, 7 h/j, 5 j/sem. pendant 3 semaines avant la gestation, et 7 h/j au cours des jours 1 à 19 de la gestation. Paramètre : ralentissement du gain en poids de la mère. Une légère baisse (statistiquement non significative) du pourcentage des rates présentant un frottis positif pour le sperme et gravides a été observée (CSE(N)O = 738 mg/m3 pour les effets sur la reproduction) (Sikov et al., 1981)
Toxicité pour le développement

Plus faible CME(N)O par inhalation (lapin) = 738 mg/m3, 7 h/j, 5j/sem. au cours des jours 1 à 24 de la gestation. Paramètre : mortalité chez les mères. À partir de cette concentration d'exposition, il apparaît des signes d'une baisse du taux des grossesses menées à terme, d'une réduction des portées et de mortalité embryonnaire en présence de signes de toxicité chez la mère. Un fœtus survivant à la dose élevée souffrait de nanisme, sa queue était hypoplasique et il souffrait d'agénésie rénale unilatérale (plus faible concentration testée) (Sikov et al., 1981).

[Autres études : Sikov et al., 1981]

 

Annexe 2 : Résumé des renseignements sur les effets sur la santé du 1,2-époxybutane
ParamètreRésultats et références
Espèce, soucheRésultatActivation métaboliqueRéférences
Génotoxicité et paramètres connexes :in vitro
Mutation géniqueSalmonella typhimurium
TA 98
Négatif+Simmon, 1979a;
De Flora, 1981;
Canter et al., 1986;
NTP, 1988;
Von der Hude et al., 1990
 -Simmon, 1979a;
De Flora, 1981;
Gervasi et al., 1985;
Canter et al., 1986;
NTP, 1988;
Von der Hude et al., 1990
Salmonella typhimurium
TA100
Positif+De Flora, 1979;
De Flora, 1981;
De Flora et al., 1984;
Canter et al., 1986;
Hughes et al., 1987;
NTP, 1988
-McCann et al., 1975;
Speck et Rosenkranz, 1976;
Henschler et al., 1977;
De Flora, 1979;
McMahon et al., 1979;
De Flora, 1981;
De Flora et al., 1984;
Gervasi et al., 1985;
Canter et al., 1986;
NTP, 1988;
McGregor et al., 1989;
Von der Hude et al., 1990
Négatif+(Simmon, 1979a;
Dunkel et al., 1984)
-Simmon, 1979a;
Dunkel et al., 1984;
Rosman et al., 1987
Salmonella typhimurium
TA100-FR1
Positif-Rosenkranz et Speck, 1975
Salmonella typhimurium
TA102
Positif+Hughes et al., 1987
Salmonella typhimurium
TA1530
Positif-Chen et al., 1975
Salmonella typhimurium
TA1535
Positif+Rosenkranz et Poirier, 1979; De Flora, 1981;
Weinstein et al., 1981;
De Flora et al., 1984;
Canter et al., 1986;
NTP, 1988
-McCann et al., 1975;
Rosenkranz et Poirier, 1979; De Flora, 1981;
Weinstein et al., 1981;
De Flora et al., 1984;
Canter et al., 1986;
Rosman et al., 1987;
NTP, 1988;
McGregor et al.,1989;
Von der Hude et al., 1990
Négatif+/-Simmon, 1979a;
Dunkel et al., 1984
Salmonella typhimurium
TA1536
Négatif+/-Simmon, 1979a
Salmonella typhimurium
TA1537
Négatif+Simmon, 1979a;
De Flora, 1981;
Dunkel et al., 1984;
Canter et al., 1986;
NTP, 1988;
Von der Hude et al., 1990
-Simmon, 1979a; De Flora, 1981;
Dunkel et al., 1984;
Canter et al., 1986;
NTP, 1988;
Von der Hude et al., 1990
Salmonella typhimurium
TA1538
Négatif+Simmon, 1979b;
De Flora, 1981;
Dunkel et al., 1984
-Simmon, 1979b;
De Flora, 1981;
Dunkel et al., 1984
Salmonella typhimurium
TA7004
Positif-Gee et al., 1998
Négatif+Gee et al., 1998
Salmonella typhimurium TA7001,7002,7003, 7005, 7006Négatif+/-Gee et al., 1998
Salmonella typhimurium
NM5004
Négatif(+/-GST)Shimada et al., 1996
Escherichia coli WP2 uvrAPositif-Mcmahon et al., 1979
Négatif+Dunkel et al., 1984
-(Dunkel et al., 1984)
Escherichia coli Sd-4 (-S9)Positif-Hussain, 1984)
Klebsiella pneumoniaePositif+(Voogd et al., 1981
-Voogd et al., 1981;
Knaap et al., 1982
Schizosaccharomyces pombe p1Positif+/-Migliore et al., 1982
Neurospora crassaPositif-Koelmark et Giles, 1955
Cellules de souris
L5178Y
Positif+McGregor et al., 1987;
Mitchell et al., 1988;
Myhr et Caspary, 1988;
NTP, 1988
-Amacher et al., 1980;
Knaap et al., 1982;
McGregor et al., 1987;
Mitchell et al., 1988;
Myhr et Caspary, 1988;
NTP, 1988

 

Annexe 2 : Résumé des renseignements sur les effets sur la santé du 1,2-époxybutane
ParamètreRésultats et références
Génotoxicité et paramètres connexes :in vitro
Synthèse non programmée d'ADNRésultats négatifs :
Hépatocytes de rat (-S9) (Williams et al., 1982)
échange de chromatides sœurs

Résultats positifs :
Cellules CHO de hamster chinois (+/-S9) (NTP, 1988; Anderson et al., 1990)

Cellules V79 de hamster chinois (-S9) (Von der Hude et al., 1991)

Résultats négatifs :
Cellules 9L de gliosarcome de rat (-S9) (Bodell, 1990)

Aberrations chromosomiquesRésultats positifs :
Cellules CHO de hamster chinois (+/-S9) (NTP, 1988; Anderson et al., 1990)
Endommagement de l'ADNRésultats positifs :
Cellules de glandes mammaires humaines pour l'expression du gène P53R2 (Ohno et al., 2005)
AlkylationRésultats positifs :
Alkylation de la désoxyguanosine (Hemminki et al., 1980; Hemminki et al., 1994)
Alkylation de la 4-(p-nitrobenzyl)-pyridine (Kim et Thomas, 1992; Hemminki et al., 1994)
Alkylation de l'ADN de thymus de veau (Walles, 1974; Hemminkiet al., 1994; Kumar et al., 1995)
Réticulation de l'ADNRésultats négatifs :
Cellules 9L de gliosarcome de rat (-S9) (Bodell, 1990)
Toxicité différentielleRésultats positifs :
Pol A d'Escherichia coli (-S9) (Rosenkranz et Poirier, 1979; Mccarroll et al., 1981)
Rec d'Escherichia coli (-S9) (Mccarroll et al., 1981)
Cellules CHO de hamster chinois à pouvoir de réparation déficient (Hoy et al., 1984)
Induction du système SOSRésultats positifs :
TA1535/pSK1002 de Salmonella typhimurium (+/-S9) (Nakamuraet al., 1987; Yasunaga et al., 2004)
Résultats négatifs :
PQ37 d' Escherichia coli (+/-S9) (Von der Hude et al., 1990)
Recombinaison mitotiqueRésultats positifs :
Saccharomyces cerevisiae D3 (+/- S9) (Simmon, 1979b)
Transformation cellulaireRésultats positifs :
Cellules embryonnaires de rat (-S9) (Price et Mishra, 1980; Dunkelet al., 1981)
Cellules embryonnaires de hamster (-S9) (Dunkel et al., 1981; Pienta et al., 1981)
Cellules Balb/c 3T3 de souris (-S9) (Matthews et al., 1993)
Résultats négatifs :
Cellules Balb/c 3T3 de souris (-S9) (Dunkel et al., 1981)
Génotoxicité et paramètres connexes : in vivo
Mutations létales d'allèles récessifs liés au sexe

Résultats positifs :
Drosophila melanogaster
(voie orale) (NTP, 1988; Vogel et Nivard, 1993)
(injection) (Knaap et al., 1982)

Résultats faiblement positifs :
Drosophila melanogaster
(injection sous forme de vapeur) (Vogel et Nivard, 1998)
(voie orale) (Vogel et Nivard, 1993)

Translocations héritablesRésultats positifs :
Drosophila melanogaster (voie orale) (NTP, 1988)
Induction de micronoyauxRésultats négatifs :
Rat (voie intrapéritonéale) (NTP, 1993) – mortalité plus élevée chez les groupes exposés aux doses supérieures
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