Pentanols

Pathologie - Toxicologie

• Toxicocinétique - Métabolisme [2]

  Quelle que soit la voie d’exposition, les pentanols sont lar­gement absorbés. Les voies métaboliques et les demi-vies dans l’organisme dépendent de l’alcool concerné. Ils sont ensuite éliminés via les urines ou l’air exhalé.

  Chez l'animal

  L'absorption des pentanols est importante par voies orale, cutanée et respiratoire.

  Les alcools primaires ont une demi-vie brève, le pic plas­matique se faisant souvent en 1 heure et l'élimination en 4 heures. Ils sont rapidement métabolisés au niveau hépatique, transformés en aldéhydes puis en acides. À la suite d'une exposition par inhalation, de très faibles quan­tités de 1-pentanol sont retrouvées dans le cerveau des rats exposés. D'infimes traces d'alcools primaires (< 1 %) sont détectées dans l'urine et l'air exhalé de rats exposés, quelle que soit la voie d'exposition.

  Les alcools secondaires ont une durée de vie dans l'orga­nisme plus longue, de l'ordre de 15 heures ; ils sont méta­bolisés en cétones par le foie et éliminés via les urines ou par voie respiratoire (aucune précision disponible).

  L'alcool tertiaire a la plus longue durée de vie : 50 heures. Il est peu métabolisé, une faible quantité de dérivés glucuroconjugués est retrouvée dans les urines ; il est princi­palement détecté dans l'air exhalé (entre 20 et 65 % de la dose initiale), sous forme inchangée.

• Mode d'actions
• Toxicité expérimentale

  Toxicité aiguë

  La toxicité aiguë des pentanols est faible, quelle que soit la voie d’exposition. Il faut en effet de fortes doses pour provoquer des effets narcotiques et entraîner la mort des animaux exposés. L’exposition aux pentanols entraîne une irritation de toutes les muqueuses et de la peau ; aucun potentiel sensibilisant n’a été mis en évidence.

  Chez le rat, les DL50 des alcools primaires sont comprises entre 3 et 5 g/kg, celles des alcools secondaires entre 1 et 2 g/kg et la DL50 de l'alcool tertiaire est de 5 g/kg. Par voie cutanée, les DL50 sont comprises entre 2 et 3 g/kg pour les alcools primaires, et elle est de 2 g/kg pour le 3-pentanol (alcool secondaire). Par inhalation, le décès de certains animaux (rats et souris) survient au cours des 6 heures d'exposition à des concentrations supérieures à 10 mg/L d'un aérosol de 1-pentanol ; l'inhalation de 2-méthyl-1-butanol ou de 3-méthyl-1-butanol sous forme de vapeurs concentrées (non chiffrée) pendant 8 h n'a pas provoqué de mortalité chez le rat. Aucune infor­mation n'est disponible pour les alcools secondaires[8]. Concernant l'alcool tertiaire, des rats exposés à 5700 ppm de vapeurs pendant 6 heures sont inconscients avant la fin de l'exposition et meurent dans les 24 heures[10].

  Tous ces dérivés ont des propriétés narcotiques et entraînent des dépressions importantes du système nerveux central ; ces effets surviennent après absorp­tion orale, cutanée ou respiratoire [2, 8, 9]. L'inhalation de fortes concentrations irrite fortement les muqueuses respiratoires et peut conduire à la mort des animaux en quelques heures (concentrations supérieures à 10 000 ppm) [9]. Ainsi, tous les rats exposés à 15 800 ppm d'alcool amylique tertiaire meurent en 3 h, suite à un arrêt respiratoire [2]. L'ingestion provoque une irritation du tractus digestif. À fortes doses (6480 et 8100 mg/ kg de 1-pentanol ; 5000 mg/kg de 2-méthyl-1-butanol), les animaux meurent en moins d'une heure. Les autop­sies pratiquées révèlent une hyperémie cardiaque, une augmentation du volume cardiaque et l'apparition de tâches foncées au niveau du foie, des reins et de la rate[8]. À la suite d'expositions sous pansements occlusifs pendant 24 heures, les animaux meurent dans les 2 jours (3240 mg/kg de 1-pentanol) ou les 4 jours suivant l'appli­cation (4080 mg/kg de 2-méthyl-1-butanol). Comme par voie orale, des tâches sont observées au niveau du foie, des reins et de la rate, ainsi que des hémorragies pulmo­naires et sous-cutanées [8].

  Irritation, sensibilisation

  L'application cutanée est à l'origine d'une irritation locale, surtout importante avec les alcools primaires. Les effets sur l'œil peuvent être graves, allant parfois jusqu'à une opacité cornéenne transitoire[2, 9]. Aucun potentiel sensibilisant n'est mis en évidence au cours de tests de sensibilisation réalisés avec un alcool primaire, l'alcool néopentylique, et avec l'alcool tertiaire [2, 10].

  Toxicité subchronique, chronique

  Par voie orale, aucun effet significatif n’a été mis en évi­dence avec les alcools primaires. À la suite d’expositions par voies cutanée et respiratoire à l’alcool amylique tertiaire, des effets narcotiques sont rapportés, pouvant conduire à la mort des animaux exposés ; des altérations hépatiques et rénales sont aussi observées.

  Par voie orale, seuls les alcools primaires ont été étudiés. L'administration durant 13 semaines de 1000 mg/kg de 1-pentanol n'a entraîné qu'une légère perte de poids chez les rats exposés [8]. Chez des rats recevant 1250 mg/kg de 3-méthyl-1-butanol pendant 3 mois, via l'eau de bois­son, seuls quelques paramètres hématologiques sont modifiés (augmentation du nombre de globules rouges et diminution de leur volume moyen), mais ces modifica­tions restent dans les valeurs normales pour l'espèce [8].

  Les effets de l'alcool amylique tertiaire ont quant à eux été étudiés pour les voies cutanée et respiratoire. Ainsi, l'alcool tertiaire, appliqué sur la peau de lapins à la dose de 3440 mg/kg/j, durant 4 semaines, provoque, outre des signes locaux, de sérieux effets systémiques et la mort de 6 animaux sur les 10 exposés (dépression du système nerveux central et altération hépatique) [2]. L'inhalation prolongée (6 h/j, 5 j/semaine, durant 90 jours) d'une concentration de 1000 ppm a provoqué chez le rat et le chien des signes d'intolérance (irritation des yeux et des muqueuses respiratoires) et une altération hépatique et rénale. La concentration de 225 ppm n'a pas entraîné d'anomalie [2]. À la suite d'une exposition à 1850 ppm (6 h/j, 7 j/7, pendant 56 jours), des effets narcotiques sont rapportés ainsi qu'une détérioration de l'état général et une augmentation du poids du foie [8].

  Effets génotoxiques [8]

  Selon les données disponibles, les pentanols ne sont pas génotoxiques.

  In vitro, tous les tests de génotoxicité réalisés avec les alcools primaires et l'alcool amylique tertiaire s'avèrent négatifs, avec ou sans activation métabolique (test d'Ames ; micronoyau et test HPRT sur fibroblastes pulmo­naires de hamster ; aberrations chromosomiques). Aucun test in vivo n'est disponible.

  Effets cancérogènes [10]

  À la suite de l'administration à 15 rats, de 0,1 mg/kg de 3-méthyl-1-butanol, 2 fois par semaine (dose totale 27 mL) de la 10^e semaine de leur vie jusqu'à leur mort,4 tumeurs malignes sont observées sur différents organes des ani­maux. Toutefois, le faible nombre d'animaux utilisés rend difficile toute interprétation quant à la cancérogénicité de la substance.

  Effets sur la reproduction

  Les alcools primaires n’entraînent aucun effet sur le déve­loppement. En ce qui concerne la fertilité, seuls quelques effets sur le vagin ont été observés, à la suite d’une exposi­tion par inhalation à l’alcool amylique tertiaire.

  Chez les rats, aucun effet tératogène n'est rapporté à la suite de l'inhalation de 14 mg/L de 1-pentanol sous forme de vapeurs, 7 h/j, du jour 1 à 19 de la gestation[2]. Au cours d'une étude plus récente, des rats ont été exposés à 30, 100 ou 300 mg/kg/j de 3-méthyl-1-butanol, depuis 14 jours avant l'accouplement et jusqu'au 4^e jour de lac­tation pour les femelles ou jusqu'au 14^e jour de gestation pour les mâles. Aucun effet sur les paramètres liés à la fer­tilité et sur ceux liés au développement n'est observé[8].

  Par inhalation, l'alcool amylique tertiaire influe sur quelques paramètres liés à la fertilité : diminution de l'épaisseur de l'épithélium vaginal et pertes vaginales, chez les rates exposées à 2000 ppm (7316 mg/m³) pen­dant 55 jours (6 h/j, 7 j/7) [8].

• Toxicité sur l’Homme [10-12]

  Les effets aigus ou chroniques sont mal évalués mais les pentanols induisent des signes neurologiques ou neuro­psychiques. Ils sont fortement irritants pour les yeux et peu pour la peau.

  Toxicité aiguë

  Les signes rapportés peuvent varier en intensité selon le composé. L'inhalation provoque une irritation des muqueuses respiratoires nettement ressentie à partir de 100 ppm (dyspnée, toux) ainsi que des muqueuses ocu­laires (larmoiement, conjonctivite). À fortes concentra­tions peuvent apparaître des signes généraux, surtout neurologiques (céphalées, vertiges, asthénie, somno­lence). L'ingestion accidentelle peut induire une sensation de brûlure au niveau de la poitrine et de l'estomac, des nausées, vomissements, diarrhées, ainsi que des cépha­lées et une dépression du système nerveux central avec dans les cas graves un coma parfois irréversible.

  Les projections oculaires peuvent provoquer des irritations importantes alors que les contacts cutanés induisent seu­lement une faible irritation.

  Toxicité chronique

  Ces effets sont très mal caractérisés chez l'homme. L'exposition à des concentrations faibles et répétées peut provoquer des troubles visuels (diplopie, baisse d'acuité visuelle) et neuropsychiques (excitation, insomnie). Le plus souvent, il existait des expositions concomitantes à d'autres substances.

  L'application cutanée chronique peut provoquer une der­mite d'irritation. Les pentanols ne sont pas des sensibilisants cutanés, même si un cas de réaction cutanée a été rapporté avec le 3-méthyl-1-butanol.

  Effets génotoxiques

  Aucune donnée n'est disponible chez l'homme.

  Effets cancérogènes

  Aucune donnée n'est disponible chez l'homme.

  Effets sur la reproduction

  Aucune donnée n'est disponible chez l'homme.

• Interférences métaboliques
• Cohérence des réponses biologiques chez l'homme et l'animal