Toxicité aiguë
Le diborane est à l’origine d’effets pulmonaires, allant de l’irritation à l’œdème pulmonaire aigu. Le pentaborane et le décaborane touchent principalement le système nerveux central, avec des phénomènes d’hyperexcitabilité conduisant à des convulsions. Dans le cas du décaborane, une détresse respiratoire et des atteintes hépatorénales sont aussi observées.
Les boranes sont à l’origine d’une irritation des yeux, de la peau et des voies respiratoires, plus ou moins sévère.
Chez le rat, la CL50 pour une exposition de 4 heures au diborane est de 40 ou 80 ppm, selon l'âge des animaux exposés (la toxicité diminuant avec l'âge) [7, 13]. Avant leur décès, les animaux présentent : détresse respiratoire, hypoxie, hémorragie et œdème pulmonaires [7]. Chez la souris mâle, à la suite d'une exposition à 15 ppm pendant 2, 4 ou 8 heures, le poids des poumons est augmenté ; bronchiolite diffuse, congestion et œdème pulmonaires sont observés [14]. L'examen du liquide de lavage bronchoalvéolaire de rats exposés à 1, 10 ou 20 ppm de diborane pendant 4 heures a été réalisé. Pour toutes les concentrations, une augmentation de la proportion de neutrophiles a été mesurée, reflétant un processus inflammatoire dans les bronches ; elle s'accompagne d'une augmentation de l'activité enzymatique de la superoxyde dismutase. En lien avec les dommages occasionnés à l'épithélium alvéolaire, une augmentation des quantités de phospholipides, présents dans le liquide, est aussi rapportée [15].
Le pentaborane est à l'origine d'une toxicité neurologique, plus prononcée chez la souris pour laquelle la CL50 est de 170 ppm pour une exposition de seulement 2 minutes. Les signes observés associent une hyperexcitabilité, une ataxie et des convulsions. Chez le rat, la CL50 est de 6 ppm pour une exposition de 4 heures. Une opacité de la cornée est rapportée après la mort d'animaux exposés pendant 4 heures à 10,9 ppm (souris) ou 17,8 ppm (rat) [16].
Concernant le décaborane, des expérimentations anciennes indiquent que la CL50 sur 4 heures est de 12 ppm chez la souris et 46 ppm chez le rat. Chez la souris, ataxie et somnolence sont rapportées ; chez le rat, des convulsions sont observées ainsi que des dommages aux reins (atteinte tubulaire) et au foie, mais non précisés [12]. Le décaborane est également toxique par voie cutanée : les DL50 sont de 71 mg/kg chez le lapin (altération du sommeil, dyspnée et ataxie), 740 mg/kg chez le rat (convulsions, dyspnée et paralysie flasque) et 317 mg/kg chez la souris (atteintes des tubules rénaux et nécrose rénale, dégénérescence hépatique et convulsions) [12]. Par voie orale, les DL50 sont de 41 mg/kg chez la souris et 64 mg/kg chez le rat ; seuls les effets chez la souris sont précisés et comprennent cyanose et convulsions [12].
Irritation, sensibilisation
L'irritation des voies respiratoires, de la peau et des yeux est plus sévère pour le diborane [1] que pour le pentaborane et le décaborane [8 à 11].
Toxicité subchronique, chronique
À la suite d’expositions répétées au diborane, les atteintes sont pulmonaires. Dans le cas du pentaborane, perte d’appétit et de poids, apathie, somnolence et diminution de la mobilité apparaissent chez les animaux exposés. Le décaborane atteint aussi le système nerveux central et est à l’origine d’une diminution des performances psychomotrices. Pour ces deux substances, des atteintes rénales et hépatiques sont également mises en évidence.
Une infiltration de neutrophiles est rapportée dans les bronchioles de souris exposées à 0,2 ou 0,7 ppm de diborane pendant 4 semaines[17] ; à 5 ppm, une infiltration de macrophages au niveau des alvéoles, une hyperplasie et une desquamation des cellules de Clara sont rapportées [14]. Des rats mâles, exposés à 0,11 ou 0,96 ppm de diborane pendant 8 semaines (6 heures/jour, 5 jours/ semaine), décèdent tous de complications respiratoires [18]1. Des anomalies des phospholipides et des signes inflammatoires sont retrouvés dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire [19]. Lors des autopsies réalisées, des œdèmes et des hémorragies pulmonaires ont été observés [7]. À la suite d'une exposition de rats et de chiens pendant 6 mois à 1, 2 ou 5 ppm de diborane, tous les rats (sauf un) et les chiens exposés à la plus forte concentration meurent des suites de dommages pulmonaires ; selon les auteurs, il est difficile de distinguer des effets spécifiques du diborane de lésions pulmonaires (notamment infectieuses) fréquentes chez ces animaux [13].1https://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_188§ion=pathologieToxicologie#ancre_HistoTexte
Lors d'intoxications à doses répétées (rats, lapins, singes et chiens, 0,2 ppm de pentaborane pendant 6 mois), les animaux présentent une perte d'appétit et de poids, une apathie, des troubles de la mobilité des membres postérieurs, des tremblements musculaires et des anomalies de la coordination motrice. Des atteintes hépatiques (cytolyse) et rénales (localisées au niveau des tubules) sont aussi observées [13, 19]2.2https://www.inrs.fr/publications/bdd/fichetox/fiche.html?refINRS=FICHETOX_188§ion=pathologieToxicologie#ancre_HistoTexte
Une sensibilité différente à la toxicité du décaborane est mise en évidence. Ainsi, à la suite d'expositions à 4,5 ppm de décaborane, pendant 6 mois, 5 à 6 heures par jour, les lapins meurent après seulement quelques expositions ; les chiens et les singes exposés meurent après 4 à 15 expositions, les souris après 10 à 100 expositions, et les rats après 135 expositions [13]. Chez tous ces animaux, des atteintes hépatiques et rénales sont rapportées, localisées au niveau des sites de métabolisation, mais sans aucune précision. Chez le singe, l'injection par voie intrapéritonéale de 2 ou 4 mg/kg de décaborane provoque une diminution des performances psychomotrices [20].
Effets génotoxiques [21]
Selon le peu de données disponibles, le diborane n’est pas génotoxique.
In vitro, un test de mutation génique sur bactérie (S. typhimurium) est disponible et donne des résultats négatifs, avec ou sans activation métabolique.
Effets cancérogènes
Aucune donnée n’est disponible chez l’animal à la date d’édition de cette fiche toxicologique.
Aucune information n'est disponible concernant le potentiel cancérogène des boranes.
Effets sur la reproduction [18]
Chez le rat, aucune anomalie testiculaire ou spermatique n'est notée après l'inhalation de 0,96 ppm de diborane 6 heures par jour, 5 jours par semaine pendant 8 semaines.
