Toxicité aiguë [13 à 21]
Le diquat est nocif par voie orale, très toxique par inhalation, mais ne provoque pas de toxicité aiguë par voie cutanée. Il est irritant cutané, faiblement irritant oculaire et sensibilisant pour la peau.
Toxicité systémique
Le diquat est nocif par voie orale chez le rat. Les DL50 de l'ion diquat sont de 214 mg/kg chez le rat mâle et 222 mg/kg chez la femelle, correspondant à des DL50 d'environ 1 000 mg/kg sous forme de dibromure de diquat : les organes cibles identifiés sont le tractus gastro-intestinal et les reins. Dans d'autres espèces animales (souris, lapin, cochon d'Inde, poulet et vache), les DL50 sont comprises entre 100 et 300 mg/kg.
La DL50 par voie cutanée chez le rat est supérieure à 2 000 mg/kg de dibromure de diquat (424 mg/kg sous forme d'ion diquat), aucun décès et peu ou pas de signes cliniques de toxicité sont observés à cette dose.
Le diquat est très toxique par inhalation, la CL50 est respectivement de 121 µg/L et 132 µg/L sous forme d'ion diquat chez le rat mâle et femelle (571 µg/L et 623 µg/L sous forme de dibromure de diquat), après exposition du corps entier pendant 4 heures. Des lésions inflammatoires sont mises en évidence au niveau des poumons dès la plus faible dose testée, équivalente à 86 µg/L d'ion diquat.
Dans une étude de neurotoxicité aiguë chez le rat, le dibromure de diquat, administré par gavage jusqu'à la dose de 150 mg/kg, n'apparaît pas neurotoxique. La dose sans effet toxique, basée sur les signes cliniques généraux observés chez les femelles à partir de 75 mg/kg/j, est fixée à 25 mg/kg/j.
Irritation
Chez le lapin, le diquat (dibromure) est irritant pour la peau et modérément irritant pour les yeux.
Sensibilisation
Le diquat présente des propriétés sensibilisantes pour la peau dans un test de Magnusson et Kligman réalisé chez le cobaye.
Toxicité subchronique, chronique [13 à 21]
Lors des études expérimentales relatives à la toxicité subchronique et chronique du diquat par voie orale, les principaux organes cibles mis en évidence sont les yeux, le tractus gastro-intestinal et les reins
L'administration de dibromure de diquat par voie orale pendant 90 jours chez le rat entraîne des cataractes, des lésions buccales, des modifications des paramètres biochimiques et urinaires ainsi qu'une diminution du poids corporel à la dose de 40 mg d'ion diquat/kg/j. La dose sans effet toxique est de 8,9 mg d'ion diquat/kg/j chez le rat.
Des cataractes sont également observées chez le chien après administration de dibromure de diquat par voie orale pendant 1 an à partir de 2,5 mg d'ion diquat/kg/j. À la dose de 12,5 mg d'ion diquat/kg/j, des inflammations du tractus gastro-intestinal sont également relevées. La dose sans effet toxique est de 0,5 mg d'ion diquat/kg/j dans cette étude.
La dose sans effet toxique observée dans une étude de 2 ans chez le rat est de 0,2 mg d'ion diquat/kg/j après administration de diquat par voie orale. Le seul organe cible identifié est l'œil, des cataractes apparaissant à partir de la dose de 0,6 mg/kg/j. Des modifications des paramètres sanguins et urinaires, ainsi qu'une diminution du poids corporel et de rares effets histopathologiques non néoplasiques sont également observés à la plus forte dose (15 mg/kg/j).
Chez la souris, l'administration de dibromure de diquat aux doses de 12 et 37,8 mg d'ion diquat/kg/j dans l'alimentation pendant 2 ans entraîne des effets rénaux. La dose sans effet toxique est d'environ 4 mg d'ion diquat/kg/j.
Aucun effet neurotoxique n'est observé chez le rat après administration de dibromure de diquat dans l'alimentation pendant 14 semaines jusqu'à la dose de 32,4 ou 38,5 mg/kg/j chez les mâles et femelles respectivement. Des cataractes et une diminution du poids corporel et du gain de poids corporel étaient observées à la plus forte dose, la dose sans effet toxique est de 8 mg/kg/j chez les mâles et 9,5 mg/kg/j chez les femelles.
Après exposition au dibromure de diquat par voie cutanée pendant 3 semaines (6 heures par jour, 7 jours par semaine), la dose sans effet toxique a été fixée à 5 mg d'ion diquat/kg/j. À partir de 20 mg/kg/j, des irritations cutanées et des destructions tissulaires sont observées au site d'administration. Des signes de toxicité sévère et une forte mortalité sont observés chez les animaux traités aux doses de 40 et 80 mg/kg/j, des congestions au niveau des poumons, du foie et des reins étant relevées chez ceux-ci.
Deux études de toxicité par inhalation ont été réalisées chez le rat. Après 3 semaines d'exposition au diquat (6 heures par jour, 5 jours par semaine), la dose sans effet toxique est de 0,1 µg d'ion diquat/L. Les expositions à des doses supérieures ou égales à 0,49 µg/L entraînent une augmentation du poids du poumon et des lésions pulmonaires.
Effets génotoxiques [13 à 15]
Des résultats équivoques voire positifs sont observés in vitro, mais le dibromure de diquat n’apparaît pas génotoxique in vivo.
In vitro
Des résultats négatifs sont obtenus dans un test de mutation génique sur bactéries (Salmonella typhimurium et Escherichia coli) avec et sans activation métabolique. Le test de mutation génique sur cellules de lymphomes de souris montre des résultats équivoques. Des résultats positifs sont observés dans un test d'aberration chromosomique sur lymphocytes humains.
In vivo
Des résultats négatifs sont obtenus dans trois tests réalisés in vivo après administration de dibromure de diquat par voie orale : un test du micronoyau sur moelle osseuse de souris, un test de synthèse non programmée de l'ADN (UDS) sur hépatocytes de rat et un test de mutation létale dominante chez la souris.
D'après les résultats des études réalisées in vitro, le dibromure de diquat pourrait avoir des propriétés génotoxiques dans les cellules de mammifères. Cependant, ces propriétés n'étant pas observées dans les trois tests réalisés in vivo, le dibromure de diquat ne fait pas l'objet d'une classification pour ces propriétés.
Effets cancérogènes [13 à 21]
Le diquat n’apparaît pas comme étant cancérogène chez le rat et la souris.
Chez le rat, l'administration dans l'alimentation de diquat pendant 104 semaines de doses allant de 0,2 à 19 mg/kg/j (ion diquat) n'a pas mis en évidence d'effet cancérogène. De même, aucun effet néoplasique n'a été observé dans une étude de 2 ans chez la souris après administration de 4 à 48 mg/kg/j (ion diquat).
Effets sur la reproduction [13 à 15, 17 à 21]
Le dibromure de diquat n’entraîne pas de modifications des paramètres de la reproduction et n’est pas tératogène. Il est fœtotoxique uniquement à des doses qui provoquent une toxicité maternelle.
Fertilité
Dans une étude sur 2 générations chez le rat par administration de dibromure de diquat dans l'alimentation, les paramètres de la reproduction n'ont pas été modifiés jusqu'à la dose maximale testée de 22 mg de diquat/kg/j. À cette dose, une diminution du poids corporel, des lésions rénales ainsi que des cataractes ont été observées chez les adultes et chez les descendants. Des cataractes étant également relevées chez les adultes traités à la dose de 7 mg/kg/j, la dose sans effet toxique est déterminée à 1,4 mg/kg/j.
Développement
Dans une étude de toxicité sur le développement réalisée par gavage de dibromure de diquat chez le rat du 7e au 16e jour de gestation, une toxicité fœtale (diminution du poids corporel, diminution/retard d'ossification et lésions rénales équivoques) est observée en présence d'une toxicité maternelle (diminution du poids corporel et diminution du poids de l'utérus gravide) aux deux plus fortes doses (12 et 40 mg/kg/j). Le diquat n'est pas considéré comme étant tératogène dans cette étude et les doses sans effets toxiques pour les mères et pour le développement sont toutes deux fixées à 4 mg/kg/j.
L'étude de toxicité sur le développement réalisée chez le lapin par gavage de dibromure de diquat du 7e au 19e jour de gestation montre une toxicité maternelle (diminution de gain de poids corporel, signes cliniques de toxicité, avortements) ainsi qu'une fœtotoxicité (diminution de poids corporel, lésions hépatiques). Aucun effet tératogène n'est observé jusqu'à la dose maximale testée de 10 mg/kg/j. Les doses sans effet toxique sont fixées à 1 mg/kg/j pour les mères et 3 mg/kg/j pour le développement embryonnaire et fœtal.
Chez la souris, l'administration par gavage de diquat aux doses de 2 et 4 mg/kg/j du 6e au 15e jour de gestation entraîne une toxicité maternelle (signes cliniques, mortalité, diminution du gain de poids corporel) et fœtale (diminution du poids corporel fœtal, augmentation des altérations squelettiques). La dose de 1 mg/kg/j n'entraîne pas d'effets toxiques chez les mères et pour le développement.