1,4-BUTANEDIOL

1,4-BUTANEDIOL

Le 1,4-butanediol, familièrement connu sous le nom de BD, est un alcool primaire et un composé organique de formule HOCH2CH2CH2CH2OH. Le 1,4-butanediol est un liquide visqueux incolore. C'est l'un des quatre isomères stables du butanediol. Le 1,4-butanediol est utilisé industriellement comme solvant et dans la fabrication de certains types de plastiques, fibres élastiques et polyuréthanes. En chimie organique, le 1,4-butanediol est utilisé pour la synthèse de la γ-butyrolactone (GBL). En présence d'acide phosphorique et à haute température, il se déshydrate en un solvant important tétrahydrofurane.

CAS No. : 110-63-4
EC No. : 203-786-5

Synonyms:
Butane-1,4-diol; Tetramethylene glycol; BE; BD; 1,4-Butanediol; 1-4-butanediol; 1.4-butanediol; 1,4 butanediol; 1,4-Butandiol; 1-4-butandiol; 1.4-butandiol; 1,4 butandiol; 1,4-Butanediyol; 1-4-butanediyol; 1.4-butanediyol; 1,4 butanediyol; 1,4-BUTANEDIOL; 1,4-butynediol; 1,4-BUTANEDIOL; Butane-1,4-diol; 110-63-4; 1,4-Butylene glycol; 1,4-BD; Tetramethylene glycol; 1,4-Dihydroxybutane; 1,4-Tetramethylene glycol; Tetramethylene 1,4-diol; Sucol B; 1,4-BD; DIOL 14B; Agrisynth B1D; EINECS 203-786-5; 1,4-Butanediol, homopolymer; 4-hydroxybutanol; 1,4butanediol; 1.4-butanediol; Dabco BDO; 1,4-butandiol; 1,4-butane diol; 1,4-Butanediol; 1,4-butane-diol; 1,4-BD; butane 1,4-diol; butane diol-1,4; butane-1-4-diol; 1,4- butandiol; Butan-1.4-diol; 1.4 - butanediol; 1,4 butylene glycol; [O]CCCCO; but-1-ene-1,4-diol; ACMC-1BRE8; 1,4-Butanediol, 99%; EC 203-786-5; 4-01-00-02515 (Beilstein Handbook Reference); 1,4-Butanediol 4 M solution; 1,4-BUTANEDIOL; 1,4-Butanediol, for synthesis, 98%; 1,4-Butanediol, ReagentPlus(R), 99%; 1,4-Butanediol, ReagentPlus(R), >=99%; 1,4-Butanediol, Vetec(TM) reagent grade, 98%; UNII-TMS4MGA0H4 component WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N; 1,4-Butanediol solution; 1.0 mg/mL in methanol, ampule of 1 mL, certified reference material; 1,4-BD; 1,4-BD; 1,4-butanediol; 1,4-butylene glycol; 1,4-dihydroxybutane; 1,4-tetramethylene glycol; 2(3H)-Furanone di-dihydro; BD; BDO; Butane-1,4-diol; Butanodiol; Butylèneglycol; Butylene Glycol; Butylène Glycol; Glycol Butylique; One Comma Four; One Four BDO; One Four Bee; Tetramethylene Glycol; Tetramethylene-1,4-diol

1,4-butanediol

Synthèse du 1,4-butanediol
Dans sa synthèse industrielle, l'acétylène réagit avec deux équivalents de formaldéhyde pour former du 1,4-butynediol. Ce type de procédé à base d'acétylène illustre ce que l'on appelle la «chimie Reppe», d'après le chimiste allemand Walter Reppe. L'hydrogénation du 1,4-butynediol donne le 1,4-butanediol. Il est également fabriqué à l'échelle industrielle à partir d'anhydride maléique selon le procédé Davy, qui est d'abord converti en ester de maléate de méthyle, puis hydrogéné. D'autres voies sont le butadiene, l'acétate d'allyle et l'acide succinique.

Une voie biologique vers BD a été commercialisée qui utilise un organisme génétiquement modifié. La biosynthèse se déroule via le 4-hydroxybutyrate.

Utilisation industrielle du 1,4-butanediol
Le 1,4-butanediol est utilisé industriellement comme solvant et dans la fabrication de certains types de plastiques, fibres élastiques et polyuréthanes. En chimie organique, le 1,4-butanediol est utilisé pour la synthèse de la γ-butyrolactone (GBL). En présence d'acide phosphorique et à haute température, il se déshydrate en un solvant important tétrahydrofurane. A environ 200 ° C en présence de catalyseurs solubles au ruthénium, le diol subit une déshydrogénation pour former de la butyrolactone.

La production mondiale de 1,4-butanediol serait d'environ un million de tonnes par an et le prix du marché est d'environ 2 000 dollars EU (1 600 €) la tonne (2005). En 2013, la production mondiale était estimée à des milliards de livres (soit environ un million de tonnes métriques).

Près de la moitié est déshydratée en tétrahydrofurane pour fabriquer des fibres telles que le spandex.
Toxicité du 1,4-butanediol
Lorsqu'il est mélangé avec d'autres drogues, le mauvais usage du 1,4-butanediol a entraîné une dépendance et la mort.

Utilisation comme drogue récréative

Avertissement de la FDA contre les produits contenant du GHB et ses promédicaments, tels que le 1,4-butanediol.
Le 1,4-butanediol est également utilisé comme drogue récréative connue par certains utilisateurs sous le nom de «One Comma Four», «Liquid Fantasy», «One Four Bee» ou «One Four B-D-O». Il exerce des effets similaires au γ-hydroxybutyrate (GHB), qui est un produit métabolique du 1,4-butanediol.

Pharmacocinétique
Le 1,4-butanediol est converti en GHB par les enzymes alcool déshydrogénase et aldéhyde déshydrogénase, et des niveaux différents de ces enzymes peuvent expliquer les différences d'effets et d'effets secondaires entre les utilisateurs. Alors que la co-administration d'éthanol et de GHB pose déjà de sérieux risques, la co-administration d'éthanol avec le 1,4-butanediol interagira considérablement et comporte de nombreux autres risques potentiels. En effet, les mêmes enzymes responsables de la métabolisation de l'alcool métabolisent également le 1,4-butanediol, de sorte qu'il existe un fort risque d'interaction médicamenteuse dangereuse. Les patients des salles d'urgence qui ont une surdose à la fois d'éthanol et de 1,4-butanediol présentent souvent des symptômes d'intoxication alcoolique au départ et lorsque l'éthanol est métabolisé, le 1,4-butanediol est alors en mesure de mieux rivaliser pour l'enzyme et une deuxième période d'intoxication s'ensuit car le 1,4-butanediol est converti en GHB.

Pharmacodynamique
Le 1,4-butanediol semble avoir deux types d'actions pharmacologiques. Les principaux effets psychoactifs du 1,4-butanediol sont dus au fait qu'il est métabolisé en GHB; cependant, une étude suggère que le 1,4-butanediol pourrait avoir des effets pharmacologiques potentiels semblables à ceux de l'alcool en lui-même. L'étude est arrivée à cette conclusion sur la base de la découverte que le 1,4-butanediol co-administré avec l'éthanol a conduit à la potentialisation de certains des effets comportementaux de l'éthanol. Cependant, la potentialisation des effets de l'éthanol peut simplement être causée par la compétition pour les enzymes alcool déshydrogénase et aldéhyde déshydrogénase avec le 1,4-butanediol co-administré. Les étapes partagées de limitation du taux métabolique entraînent ainsi un ralentissement du métabolisme et de la clairance des deux composés, y compris l'acétaldéhyde, le métabolite toxique connu de l'éthanol.

Une autre étude n'a trouvé aucun effet après une injection intracérébroventriculaire chez le rat de 1,4-butanediol. Cela contredit l'hypothèse du 1,4-butanediol ayant des effets pharmacologiques inhérents de type alcool.

Comme le GHB, le 1,4-butanediol n'est sûr qu'en petites quantités. Les effets indésirables à des doses plus élevées comprennent des nausées, des vomissements, des étourdissements, une sédation, des vertiges et potentiellement la mort en cas d'ingestion en grandes quantités. Les effets anxiolytiques sont diminués et les effets secondaires augmentés lorsqu'ils sont utilisés en association avec de l'alcool.

Légalité du 1,4-butanediol
Bien que le 1,4-butanediol ne soit actuellement pas répertorié au niveau fédéral aux États-Unis, un certain nombre d'États ont classé le 1,4-butanediol comme substance contrôlée. Des individus ont été poursuivis pour 1,4-butanediol en vertu de la Federal Analog Act comme étant essentiellement similaire au GHB. Une affaire fédérale à New York en 2002 a statué que le 1,4-butanediol ne pouvait pas être considéré comme un analogue du GHB en vertu de la loi fédérale, mais cette décision a ensuite été annulée par le Second Circuit. Cependant, un jury de la Federal District Court de Chicago a conclu que le 1,4-butanediol n'était pas un analogue du GHB en vertu de la loi fédérale, et la Cour d'appel du septième circuit a confirmé ce verdict. Au Royaume-Uni, le 1,4-butanediol a été programmé en décembre 2009 (avec un autre précurseur du GHB, la gamma-butyrolactone) comme substance contrôlée de classe C. En Allemagne, la drogue n'est pas explicitement illégale, mais peut également être considérée comme illégale si elle est utilisée comme drogue. Il est contrôlé comme précurseur de l'annexe VI au Canada.

2007 Contamination du jouet Bindeez
Un jouet appelé «Bindeez» («Aqua Dots» en Amérique du Nord) a été rappelé par le distributeur en novembre 2007 en raison de la présence de 1,4-butanediol. Le jouet se compose de petites perles qui se collent les unes aux autres en arrosant de l'eau. Le 1,4-butanediol a été détecté par GC-MS. L'usine de production semble avoir eu l'intention de réduire les coûts en remplaçant le 1,5-pentanediol moins toxique par du 1,4-butanediol. ChemNet China a coté le prix du 1,4-butanediol entre environ 1 350 et 2 800 dollars EU la tonne, tandis que le prix du 1,5-pentanediol est d'environ 9 700 dollars EU la tonne métrique.

Propriétés du 1,4-butanediol
Formule chimique C4H10O2
Masse molaire 90,122 g · mol − 1
Densité 1,0171 g / cm3 (20 ° C)
Point de fusion 20,1 ° C (68,2 ° F; 293,2 K)
Point d'ébullition 235 ° C (455 ° F; 508 K)
Solubilité dans l'eau Miscible
Solubilité dans l'éthanol Soluble
Susceptibilité magnétique (χ) -61,5 · 10−6 cm3 / mol
Indice de réfraction (nD) 1,4460 (20 ° C)

Deux études ont été identifiées concernant l'utilisation du 1,4-butanediol comme sédatif. L'effet sédatif favorable de l'acide 4-hydroxybutyrique-sodium dans le traitement des patients en réanimation présentait l'inconvénient que les patients recevaient trop de sodium (1 g d'hydroxybutyrate de sodium équivaut à 180 mg de sodium). Des tentatives ont donc été faites pour utiliser directement le composé d'origine, le 1,4-butanediol. Une seule injection iv de ... 1,4-butanediol ... / a été / a été administrée à chacun des 3 patients ventilés artificiellement (âgés de 19 à 43 ans) a entraîné l'endormissement de 2 des patients pendant 60 minutes et 3 heures, respectivement. Chez 1 de ces patients, aucune douleur n'est survenue pendant 45 à 60 minutes après l'injection. Les patients se sont endormis 5 à 10 minutes après l'injection. Pendant 2,5 à 3 heures après l'administration, les réflexes tendineux étaient absents. Les paramètres cardiovasculaires et hématologiques, la fonction hépatique et rénale, la température corporelle et le réflexe de déglutition n'ont pas été affectés. Le taux plasmatique d'acide 4-hydroxybutyrique était de 150 à 180 ug / mL chez les 3 patients 20 à 30 minutes après l'injection. L'injection iv d'une dose moindre / n'a provoqué qu'une légère réduction des mouvements spontanés, en particulier des mouvements oculaires (1 patient étudié). Trois autres patients (23 à 40 ans), 1 patient avec contusion cérébrale, les deux autres patients sans anomalies neurologiques), ont reçu une dose initiale ... iv suivie d'une perfusion iv ... pendant 38 ou 68 heures. . Les perfusions ont dû être brièvement interrompues en raison de problèmes médicaux ou techniques et / ou des injections de bolus supplémentaires ont été administrées. Le 1,4-butanediol a causé un sommeil ainsi qu'une perte de la déglutition et des réflexes tendineux pendant toute la durée de la perfusion. Chez 2 des patients, une agitation est survenue pendant la perfusion et dans 1, des contractions périodiques des muscles des extrémités. Aucune modification de la fonction hépatique et rénale et des paramètres hématologiques n'a été observée chez les patients, ni pendant ni à la fin de la perfusion, et aucun effet neurologique lié au traitement n'a été observé.

15 ou 30 g de 1,4-butanediol (0,21 ou 0,43 g / kg pc) ont été administrés par voie rectale à 7 patients. Après 10 à 20 minutes, les patients sont devenus / comateux / après une perte de conscience profonde, un myosis et une aréflexie complète et cette condition a continué pendant 1 à 16 heures. Deux d'entre eux sont décédés dans les 72 heures suivant l'administration, mais cinq autres patients se sont rétablis naturellement ou après un traitement par analeptique. Aucun trouble soutenu n'a été observé. Un trouble rénal a été trouvé chez deux patients / morts /.

Le 1,4-butanediol est complètement métabolisé chez le lapin. Aucun 1,4-butanediol libre n'a pu être détecté dans l'urine après l'administration orale de 4 mmol de 1,4-butanediol / kg pc (équivalent à 361 mg / kg). Environ 1% de la dose administrée était conjugué à l'acide glucuronique, tandis que 7% étaient excrétés sous forme d'acide succinique.

Le 1,4-butanediol a été rapidement métabolisé en acide 4-hydroxybutyrique chez l'homme et le singe. L'apparition de l'acide 4-hydroxybutyrique en tant que métabolite a été plus rapide chez l'homme que chez le singe.

 Ce produit chimique semble avoir deux types d'actions pharmacologiques, l'un attribuable à sa conversion en acide gamma-hydroxybutyrique et l'autre une propriété inhérente au diol lui-même. Il est généralement admis que l'acide gamma-hydroxybutyrique traverse la barrière hémato-encéphalique et présente des réponses neuropharmacologiques identiques à celles du 1,4-butanediol. Par conséquent, l'effet neurotoxique du 1,4-butanediol est considéré comme causé par le métabolite, l'acide gamma-hydroxybutyrique. Récemment, une étude du métabolisme et de la disposition menée chez des rats F344 / N par le NTP a confirmé la conversion rapide et extensive du 1- (14C) -1,4-butanediol en 14CO2. Sur la base de ces informations, on considère que le 1,4-butanediol est rapidement absorbé et métabolisé en acide gamma-hydroxybutyrique chez les animaux ainsi que chez les humains.

Ici, nous montrons que l'injection in vivo de 1,4-butanediol dans la drosophile adulte conduit à la synthèse de GHB (GHB était détectable 5 min après l'injection de 1,4-butanediol et a augmenté considérablement 1-2 heures plus tard). Cette synthèse de GHB s'est accompagnée d'une altération de l'activité locomotrice qui a été imitée par une injection directe de GHB dans les mouches. Nous proposons la drosophile comme modèle pour étudier les actions moléculaires du 1,4-butanediol et du GHB.

Le 1,4-butanediol est un analogue de l'acide gamma hydroxybutryique (GHB) qui peut être utilisé comme substitut du GHB. Lorsqu'il est ingéré, le 1,4-butanediol est métabolisé en GHB et produit des effets similaires.

IDENTIFICATION du 1,4-butanediol:
Le 1,4-butanediol est un liquide huileux incolore et presque sans odeur. Il se mélange facilement à l'eau. UTILISATION: Le 1,4-butanediol est utilisé comme solvant et dans la fabrication de plastiques et de produits pharmaceutiques. Il est utilisé dans les produits de soins personnels et est une drogue illicite à la place de l'acide gamma-hydroxybutyrique (GHB).

EXPOSITION au 1,4-butanediol:
Les travailleurs qui produisent ou utilisent du 1,4-butanediol peuvent respirer des brouillards ou avoir un contact direct avec la peau. La population générale peut être exposée par voie cutanée à des produits de consommation ou via son utilisation comme drogue illicite. Si le 1,4-butanediol est rejeté dans l'environnement, il sera décomposé dans l'air par réaction avec des radicaux hydroxyles. Il ne sera pas décomposé dans l'air par la lumière du soleil. Il ne se volatilise pas dans l'air des surfaces du sol et de l'eau. On s'attend à ce qu'il se déplace facilement dans le sol. Il sera rapidement décomposé par les micro-organismes et ne devrait pas s'accumuler dans les poissons. RISQUE: Le 1,4-butanediol est un sédatif lorsqu'il est ingéré ou administré par voie intraveineuse et peut provoquer une sensation d'intoxication. Les effets supplémentaires associés aux doses sédatives comprennent l'agitation, les spasmes musculaires, l'essoufflement, la fréquence respiratoire basse, les vomissements, les convulsions, la perte de conscience, le coma et même la mort. Le 1,4-butanediol crée une dépendance, de sorte que les personnes qui l'utilisent à des fins récréatives peuvent présenter des symptômes de sevrage. Aucun signe d'infertilité, d'avortement ou de malformations congénitales n'a été observé chez les animaux de laboratoire après une exposition orale au 1,4-butanediol avant et / ou pendant la grossesse. Une diminution du poids à la naissance a été observée chez les descendants à des doses élevées, ce qui a également provoqué une toxicité maternelle (diminution du gain de poids, effets légers sur les reins et le foie et décès chez certains animaux). Les données sur le potentiel du 1,4-butanediol à provoquer le cancer chez les animaux de laboratoire n'étaient pas disponibles. Cependant, il existe des preuves que son principal produit de dégradation (GHB) provoque le cancer chez les animaux de laboratoire exposés au fil du temps, ce qui suggère un faible potentiel pour le 1,4-butanediol de provoquer le cancer chez les animaux de laboratoire. Le potentiel du 1,4-butanediol à provoquer le cancer chez l'homme n'a pas été évalué par le programme IRIS de l'EPA des États-Unis, le Centre international de recherche sur le cancer ou le 14e rapport du programme américain de toxicologie sur les cancérogènes.

Le 1,4-butanediol est un intermédiaire polyvalent pour l'industrie chimique. Le domaine d'application le plus important est la production de polyuréthanes et de poly (butylène téréphtalate). Parmi les polyuréthanes produits à partir de 1,4-butanediol, les élastomères cellulaires et compacts sont de première importance.

Le 1,4-butanediol est fabriqué à grande échelle industrielle par hydrogénation continue du 2-butyne-1,4-diol sur des catalyseurs au nickel modifiés. Le processus d'écoulement en une étape est réalisé à 80 - 160 ° C et 300 bar. Une solution aqueuse de 2-butyne-1,4-diol (30 - 50%), associée à de l'hydrogène sans monoxyde de carbone et du mélange réactionnel recyclé, qui agit comme milieu de dissipation de la chaleur, est du plomb sur un nickel - cuivre - réduit catalyseurs au manganèse sur brins de gel de silice. La température initiale dans le réacteur est de 80 ° C; la température ne doit pas dépasser 170 ° C. Afin d'obtenir une meilleure répartition du liquide, de l'hydrogène est également mis en circulation. Le produit brut contient du méthanol, du propanol et du butanol comme sous-produits ainsi que des traces de 2-méthyl-1,4-butanediol, d'hydroxybutyraldéhyde, d'acétals et de triols. L'effluent du réacteur est transformé en 1,4-butanediol pur par distillation fractionnée.

Mitsubishi utilise un procédé en trois étapes: la réaction catalytique du butadiène et de l'acide acétique donne du 1,4-diacétoxy-2-butène; l'hydrogénation ultérieure donne le 1,4-diacétoxybutane; et l'hydrolyse conduit au 1,4-butanediol.

Selon un procédé pratiqué par Toyo Soda, le chlore s'ajoute d'abord au butadiène pour former un mélange de 1,4-dichloro-2-butène et de 3,4-dichloro-1-butène. Ce mélange réagit avec l'acétate de sodium pour former du 1,4-diacétoxy-2-butène, qui est ensuite hydrogéné directement en 1,4-butanediol.

La US Consumer Product Safety Commission a annoncé un rappel d'Aqua Dots (Spin Master Ltd .; Toronto, Canada) le 7 novembre 2007 en raison d'enfants tombant malades après avoir avalé des perles de ces kits de jouets. Des rapports suggèrent que les billes contiennent du 1,4-butanediol (1,4-BD), un précurseur du gamma-hydroxybutyrate (GHB), plutôt que le 1,5-pentanediol (1,5-PD) prévu, mais plus cher. Nous avons mesuré la teneur en 1,4-BD et 1,5-PD des billes d'Aqua Dots pour déterminer si le 1,5-PD avait été complètement remplacé par le 1,4-BD par le fabricant, et si les effets cliniques rapportés de l'ingestion d'Aqua Les billes de points correspondaient à la dose de 1,4-BD ingérée estimée. Une recherche in vitro au banc utilisant la chromatographie en phase gazeuse-spectroscopie de masse (GC-MS) a été réalisée. Des échantillons dilués de 1,4-BD et 1,5-PD purs dans l'eau ont été utilisés pour l'étalonnage de l'instrument GC-MS. Nous avons ensuite trempé les perles Aqua Dots dans de l'eau pendant des durées variables, et les solutions résultantes ont été analysées pour leur teneur en 1,4-BD et 1,5-PD. Les billes Aqua Dots pesaient 79,3 mg chacune (+/- 0,6 mg, ET) et contenaient 13,7% (+/- 2,4%, ET) 1,4-BD en poids; cela correspond à une teneur en 1,4-BD de 10,8 mg (+/- 1,9 mg, ET) par bille. Aucun 1,5-PD n'a été détecté dans aucune des billes. Les billes Aqua Dots contenaient une quantité étonnamment élevée (près de 14%) de 1,4-BD extractible. Aucun 1,5-PD n'a été détecté, ce qui corrobore les rapports selon lesquels ce produit chimique a été complètement remplacé par un substitut métabolisé en GHB après ingestion. Les rapports d'ataxie, de vomissements, d'activité épileptique et de coma auto-limité chez les enfants sont cohérents avec l'ingestion de plusieurs dizaines de perles Aqua Dots.

Le 1,4-butanediol peut être conservé indéfiniment. Le produit est non corrosif et peut donc être transporté dans des conteneurs en fonte. Lorsqu'il est stocké plus longtemps, des réservoirs de stockage en acier ou en aluminium sont nécessaires pour éviter les traces de fer dans le produit. Dans ce cas, une couverture d'azote sec est également recommandée.

Le 1,4-butanediol est un additif alimentaire indirect destiné à être utilisé uniquement comme composant d'adhésifs.

De juin 1999 à décembre 1999, des cas d'effets toxiques du 1,4-butanediol impliquant des patients qui se sont présentés aux urgences avec un syndrome clinique suggérant des effets toxiques du gamma-hydroxybutyrate et des antécédents d'ingestion de 1,4-butanediol et des patients découverts en public les responsables de la santé et les membres de la famille / ont été identifiés /. La chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse / a été utilisée / pour mesurer le 1,4-butanediol ou son métabolite, le gamma-hydroxybutyrate, dans l'urine, le sérum ou le sang. Neuf épisodes d'effets toxiques chez huit patients ayant ingéré du 1,4-butanediol à des fins récréatives, pour améliorer la musculation ou pour traiter la dépression ou l'insomnie / ont été identifiés /. Une patiente s'est présentée deux fois avec des effets toxiques et a présenté des symptômes de sevrage après sa deuxième présentation. Les résultats cliniques et les événements indésirables comprenaient des vomissements, une incontinence urinaire et fécale, une agitation, une combativité, un niveau de conscience labile, une dépression respiratoire et la mort. Aucun intoxicant supplémentaire n'a été identifié chez six patients, y compris les deux décédés. Les doses de 1,4-butanediol ingérées allaient de 5,4 à 20 g chez les patients décédés et de 1 à 14 g dans les cas non mortels.

IDENTIFICATION ET UTILISATION du 1,4-butanediol:
Le 1,4-butanediol est un liquide huileux incolore. Il est utilisé comme solvant industriel, intermédiaire dans la synthèse organique et comme matière première polymère. Deux études ont été identifiées concernant l'utilisation expérimentale du 1,4-butanediol comme sédatif.

ÉTUDES HUMAINES sur le 1,4-butanediol: Il a été rapporté que le sommeil est induit par administration intraveineuse ou par perfusion. Les effets secondaires indésirables pouvant survenir comprennent l'agitation et les spasmes cloniques du muscle des extrémités. Des cas d'abus et d'intoxication mortelle ont été signalés.

ÉTUDES ANIMALES sur le 1,4-butanediol: des patchs de gaze contenant du 1,4-butanediol non dilué ont été appliqués sur la peau intacte et abrasée de lapins avec un pansement occlusif pendant 24 heures. Après 1, 24, 48 et 72 heures, aucune réaction n'a été observée sur la peau intacte et abrasée. Les principaux signes de toxicité observés chez la souris et le rat étaient une respiration accélérée, une dyspnée, une respiration spasmodique, une bradycardie, une exsiccose, une exophtalmie, une apathie, une hyperréflexie, une hyporéflexie, une aréflexie, une ataxie, une atonie, des contractions, une motilité réduite, une analgésie, une position allongée sur le côté, une perte. des réflexes de redressement, de la sédation, de la narcose, de la chute des cheveux et de la fourrure ébouriffée. La mort est survenue dans les 24 heures. On pensait que l'insuffisance respiratoire était la cause du décès. Les signes d'intoxication sont apparus plus rapidement après administration rectale qu'après administration orale. Dans les études sur le développement chez le rat, l'administration a été réalisée par gavage à des doses de 200, 400 ou 800 mg / kg / jour de 14 jours avant l'accouplement à 14 jours après l'accouplement chez les mâles et de 14 jours avant l'accouplement au troisième jour de lactation chez les femelles. Les animaux parentaux n'ont présenté aucune modification des paramètres de reproduction, y compris l'indice de copulation, l'indice de fertilité, la durée de gestation, le nombre de corps jaunes ou d'implantation, l'indice d'implantation, l'indice de gestation, l'indice d'accouchement et le comportement à l'accouchement et à la lactation. Bien que ni la viabilité des petits ni l'incidence des anomalies morphologiques n'aient été modifiées par l'administration du composé, le poids corporel des petits a été légèrement mais significativement diminué dans le groupe à 800 mg / kg. Dans un test de mutation génique utilisant des cellules CHO, le 1,4-butanediol n'a induit aucune augmentation reproductible statistiquement ou biologiquement significative de la fréquence mutante du locus HPRT (hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transférase) avec et sans activation métabolique. Un test de mutation inverse du gène a été négatif chez S. typhimurium TA 100, TA 98, TA 1535, TA 1537 et E. coli WP2 uvrA avec et sans activation métabolique.

ÉTUDES D'ÉCOTOXICITÉ du 1,4-butanediol: La toxicité de ce produit chimique pour les organismes aquatiques semble faible, car toutes les données de toxicité obtenues étaient supérieures à 85 mg / L ou 1000 mg / L qui étaient les concentrations maximales d'exposition. Aucun poisson n'est mort et aucun symptôme toxique n'a été observé chez les poissons exposés à 92,5 mg / L de ce produit chimique pendant la période d'essai de 14 jours. De plus, aucune altération de la reproduction n'a été observée chez D. magna exposé à 85 mg / L.

 L'ingestion de jouets en plastique est courante chez les enfants et n'entraîne généralement pas de préjudice. Nous rapportons un cas de coma chez un enfant de 20 mois après l'ingestion d'un jouet contenant du 1,4-butanediol, un solvant industriel utilisé pour fabriquer des plastiques. Lorsqu'il est ingéré, le 1,4-butanediol est métabolisé en gamma-hydroxybutyrate, ce qui peut avoir des effets systémiques importants, y compris la mort. Les prestataires de soins de santé devraient soupçonner la possibilité d'un composant toxique lorsqu'un objet présumé non toxique provoque des symptômes inhabituels.

Une exposition aiguë / 1,4-butanediol a été administrée dans le sac conjonctival droit des lapins en une dose unique de 0,1 mL. Une légère rougeur de la conjonctive et de petites quantités d'écoulement ont été observées chez les quatre lapins 1 heure après l'application oculaire. Les changements ont diminué après 24 et 48 heures et aucune anomalie n'a été observée par la suite. Dans une autre étude, il y avait également une très légère irritation conjonctivale mais aucune lésion cornéenne. ... La concentration inefficace de 1,4-butanediol vis-à-vis de la muqueuse oculaire a été déterminée à 500 mg / L.

Des études d'exposition / inhalation aiguës ont été menées pour déterminer les réactions d'exposition unique et répétée chez le rat au 1,4-butanediol. Dans l'étude d'exposition aiguë, des rats mâles Crl: CD-BR ont été exposés pendant des périodes uniques de 4 heures à 4,6, 9,4 ou 15,0 mg / L de 1,4-butanediol dans des chambres d'exposition nasales uniquement; les survivants ont été tués après une période d'observation de 14 jours. Tous les rats ont survécu à une exposition de 4 heures à 4,6 ou 9,4 mg / L de 1,4-butanediol, mais à 15 mg / L, un des dix rats exposés est décédé 1 jour après l'exposition. Le 1,4-butanediol a été considéré comme légèrement toxique après une exposition aiguë. Dans les études d'exposition répétée, les rats n'ont reçu que des expositions nasales de 0,20, 1,1 et 5,2 mg / L pendant 6 heures / jour, 5 jours / semaine, pendant 2 semaines. Après la dixième exposition et après une période de récupération de 2 semaines, des déterminations pathologiques et clinicochimiques ont été effectuées. Bien qu'aucun effet indésirable n'ait été présenté par les deux groupes d'exposition inférieurs, le groupe d'exposition le plus élevé a présenté une diminution du poids corporel après le troisième traitement et une augmentation du nombre d'érythrocytes et d'hématocrites ainsi qu'une diminution des concentrations sériques de cholestérol après la dernière exposition, ainsi qu'une atrophie des cellules lymphoïdes chez le thymus et le poids du cœur déprimé. Aucun effet indésirable n'a été observé après 2 semaines de récupération. Les concentrations de 0,20 et 1,1 mg / L ont été considérées comme les concentrations sans effet nocif; la concentration la plus élevée était associée à des effets systémiques réversibles.

Des preuves plus directes que l'acide gamma-hydroxybutyrique est responsable de l'action CNS du 1,4-butanediol ont été obtenues .... ... La durée du sommeil chez les rats recevant du 1,4-butanediol était proportionnelle à la concentration d'acide gamma-hydroxybutyrique dans le tissu cérébral. Dans les 15 minutes suivant l'administration iv de 520 mg de 1,4-butanediol par kilogramme de poids corporel à des rats Sprague-Dawley, les concentrations sanguines et cérébrales d'acide gamma-hydroxybutyrique (déterminées par chromatographie en phase gazeuse) ont augmenté de manière significative, et ces concentrations ont continué d'augmenter jusqu'à un maximum survenu environ 60 minutes (sang) ou 90 minutes (cerveau) après l'administration. Cette augmentation des concentrations sanguines et cérébrales d'acide gamma-hydroxybutyrique s'est accompagnée d'un début de sommeil 30 minutes après l'administration et le sommeil s'est poursuivi jusqu'à ce que la concentration d'acide gamma-hydroxybutyrique revienne à la normale (environ 150 minutes après l'administration). L'administration concomitante de 1,4-butanediol et de 2 g d'acide bêta-hydroxybutyrique / kg, un composé qui antagonise l'induction du sommeil par l'acide gamma-hydroxybutyrique, a entraîné une induction du sommeil antagonisée, un temps de sommeil plus court et une concentration cérébrale d'acide gamma-hydroxybutyrique inférieure à celle observée. chez le rat après administration de 1,4-butanediol seul. De plus, les concentrations sanguines et cérébrales d'acide gamma-hydroxybutyrique étaient plus faibles chez les animaux ayant reçu de l'acide bêta-hydroxybutyrique que chez ceux recevant uniquement du 1,4-butanediol.

Dans le cadre de l'évaluation par le NTP de l'élimination du 1,4-butanediol, du 1 - [(14) C] -1,4-butanediol a été administré à des doses de 4, 40, 120 ou 400 mg / kg à un homme F344 / N rats. Dans les 2 premières heures suivant l'administration de 4, 40 ou 120 mg / kg, environ 50% du radiomarqueur administré a été éliminé sous forme de 14CO2. Après 4 heures, environ 80% du radiomarqueur administré avait été éliminé sous forme de 14CO2, et à la fin de la période d'enregistrement de 72 heures, un total de 85% à 86% du 1 - [(14) C] -1 administré, Le 4-butanediol avait été éliminé sous forme de 14CO2. Le 14CO2 représentait 94% du radiomarqueur récupéré dans les excréments. Environ 4% de la radioactivité administrée a été excrétée dans l'urine et 0,6% dans les fèces au cours de la période de collecte de 72 heures, la majorité du matériel étant excrétée dans les 4 heures suivant l'administration. À 400 mg / kg, une légère saturation de l'élimination était apparente aux premiers moments, comme en témoigne la formation un peu plus lente de 14CO2; cependant, à des moments ultérieurs, la production totale de 14CO2 était proche de celle observée aux doses les plus faibles. La distribution de la radioactivité a également été étudiée. Soixante-douze heures après l'administration, un total de 2,28% de la dose est resté dans la carcasse, les plus grandes quantités étant présentes dans le foie, les muscles et la peau. La plus grande concentration d'article d'essai par gramme de tissu était dans le foie et la peau. Il n'y avait aucune preuve de bioaccumulation dans aucun tissu. Les résultats indiquent que le 1,4-butanediol est rapidement métabolisé et excrété, principalement sous forme de CO2, ce qui montre clairement que la conversion en acide gamma-hydroxybutyrique et en acide succinique et le traitement par le cycle de l'acide tricarboxylique constituent la principale voie de dégradation.

Le 1,4-butanediol est rapidement absorbé et métabolisé en acide gamma-hydroxybutyrique chez les animaux et les humains. Une étude du métabolisme et de la disposition menée chez des rats F344 / N par le NTP a confirmé la conversion rapide et extensive du 1 - [(14) C] -1,4-butanediol en 14CO2. En raison de cette conversion rapide et extensive, le profil toxicologique du 1,4-butanediol reflète celui de l'acide gamma-hydroxybutyrique.

La capacité de divers tissus de rat à métaboliser le [(14) C] -1,4-butanediol in vitro / a été examinée /. Le cerveau, le foie, les reins et le cœur sont capables de convertir le [(14) C] -1,4-butanediol en acide [(14) C] -gamma-hydroxybutyrique, le foie présentant la plus grande capacité de conversion par gramme de tissu . L'administration intraveineuse de 520 mg de 1,4-butanediol / kg contenant du matériel marqué au [(14) C] à des rats mâles Sprague-Dawley a entraîné le début du sommeil (arrêt du comportement) dans les 23 minutes. Les concentrations sanguines et cérébrales d'acide [(14) C] gamma-hydroxybutyrique ont augmenté rapidement et ont atteint un pic en 60 minutes. Les taux sanguins de 1,4-butanediol ont diminué rapidement après l'injection, tandis que les taux cérébraux ont augmenté pendant les 15 premières minutes après l'injection, mais ont ensuite diminué à peu près au même rythme que la concentration sanguine. Une concentration cérébrale de 0,76 millimolaire d'acide gamma-hydroxybutyrique s'est avérée corrélée avec le début du sommeil. ... Une hépatectomie partielle a entraîné une réduction significative de la formation d'acide [(14) C] -gamma-hydroxybutyrique dérivé du 1,4-butanediol radiomarqué et réduit la durée du sommeil induit par le 1,4-butanediol, indiquant que le le foie est le site principal où le 1,4-butanediol administré de manière exogène est converti en acide gamma-hydroxybutyrique.

La dose-réponse pour les effets comportementaux du 1,4-butanediol chez les rats mâles Sprague-Dawley / a été examinée. L'activité motrice spontanée a été réduite à des doses aussi faibles que 50 mg / kg avec un arrêt de 100% de l'activité motrice à 300 mg / kg. Les performances du Rotorod n'ont pas été affectées à 100 mg / kg, mais ont été significativement altérées à 200 mg / kg, tandis que la perte du réflexe de redressement s'est produite à 300 mg / kg.

Le 1,4-butanediol (0, 100, 300 ou 600 mg / kg / jour) en solution aqueuse a été administré par gavage les jours de gestation (gd) 6 à 15 à des souris Swiss albino (CD-1) gravides chronométrées (28- 32 par groupe). Le poids corporel maternel, la consommation de nourriture et d'eau et les signes cliniques ont été surveillés à intervalles réguliers tout au long de la gestation. À la fin (jours de gestation 17), le nombre de résorptions et de fœtus morts ou vivants a été enregistré. ... Aucun décès maternel n'est survenu dans cette étude. La faible dose (100 mg / kg / jour) n'a produit aucun effet maternel significatif. En revanche, des symptômes aigus d'intoxication (hypoactivité, immobilité, perte du réflexe de redressement et / ou de la posture couchée) ont été observés après l'administration quotidienne de 300 ou 600 mg / kg / jour de 1,4-butanediol. Les symptômes d'intoxication ont disparu dans les 4 heures après chaque traitement et la tolérance n'a pas semblé se développer au cours des dix jours de traitement. D'autres expressions de la toxicité maternelle comprenaient des réductions significatives du poids corporel les jours de gestation 12 et 17 (dose moyenne) ou les jours de gestation 9-17 (dose élevée). Les gains de poids corporel de la mère ont été significativement réduits dans les groupes à dose moyenne et élevée comme suit: gain de poids pendant le traitement (jours de gestation 6 à 15), gain de poids pendant la gestation (jours de gestation 0 à 17) et gain de poids gestationnel corrigé pour la gravité poids utérin. Les mères recevant des doses moyennes et élevées ont également montré une consommation alimentaire considérablement réduite (g / kg / jour) tout au long de la période de traitement (jours de gestation 6 à 15) et de la période post-traitement (jours de gestation 15 à 17). La consommation d'eau de la mère n'a pas été affectée. Le poids absolu du foie maternel a été diminué aux doses moyennes et élevées et le poids absolu des reins maternels a été diminué à la dose élevée. Le poids relatif du foie et des reins maternels (% du poids corporel le 17e jour de gestation) n'a pas été affecté par l'exposition au 1,4-butanediol. La toxicité pour le développement a été exprimée principalement comme une réduction significative du poids corporel des fœtus vivants par portée (92% et 83% des témoins dans les groupes à dose moyenne et élevée, respectivement). Alors que l'incidence des résorptions était comparable d'un groupe à l'autre, une tendance à la baisse a été observée pour le pourcentage de décès fœtaux tardifs par portée, et le pourcentage de portées avec un ou plusieurs décès fœtaux tardifs était en fait plus faible à 300 et 600 mg / kg / jour. L'incidence des fœtus présentant des malformations externes (macroscopiques) ou viscérales était comparable d'un groupe à l'autre, mais une tendance à la hausse a été observée pour le pourcentage de fœtus présentant des malformations squelettiques par portée et pour le pourcentage de portées avec un ou plusieurs fœtus squelettiquement malformés. Les anomalies squelettiques les plus fréquemment observées dans le groupe recevant la dose élevée étaient des côtes fusionnées, manquantes ou ramifiées et des vertèbres thoraciques fusionnées (centra ou arcades fusionnés). En résumé, 100 mg / kg / jour de 1,4-butanediol était une dose sans effet nocif observé (NOAEL) pour la toxicité maternelle et développementale.

La production et l'utilisation du 1,4-butanediol comme solvant et intermédiaire chimique peuvent entraîner son rejet dans l'environnement par divers flux de déchets. S'il est rejeté dans l'air, une pression de vapeur de 0,0105 mm Hg à 25 ° C indique que le 1,4-butanediol existera uniquement sous forme de vapeur dans l'atmosphère. Le 1,4-butanediol en phase vapeur sera dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement; la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 10 heures. Le 1,4-butanediol ne contient pas de chromophores absorbant à des longueurs d'onde> 290 nm et, par conséquent, ne devrait pas être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil. S'il est rejeté dans le sol, le 1,4-butanediol devrait avoir une mobilité très élevée basée sur un Koc estimé de 1. La volatilisation à partir de surfaces de sol humides ne devrait pas être un processus de devenir important basé sur une constante de la loi d'Henry estimée à 1,2X10- 9 atm-m3 / mole. On ne s'attend pas à ce que le 1,4-butanediol se volatilise à partir des surfaces sèches du sol en fonction de sa pression de vapeur. En utilisant le test japonais MITI, 83% de la DBO théorique ont été atteints en 2 semaines, ce qui indique que la biodégradation est un processus de devenir environnemental important dans le sol et l'eau. S'il est rejeté dans l'eau, le 1,4-butanediol ne devrait pas s'adsorber sur les solides en suspension et les sédiments d'après le Koc estimé. La volatilisation à partir de la surface de l'eau ne devrait pas être un processus de devenir important basé sur la constante estimée de la loi de Henry de ce composé. Un FBC estimé à 3 suggère que le potentiel de bioconcentration dans les organismes aquatiques est faible. On ne s'attend pas à ce que l'hydrolyse soit un processus de devenir environnemental important, car ce composé manque de groupes fonctionnels qui s'hydrolysent dans des conditions environnementales (pH 5 à 9). L'exposition professionnelle au 1,4-butanediol peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où le 1,4-butanediol est produit ou utilisé. Les données de surveillance indiquent que la population générale peut être exposée au 1,4-butanediol par contact cutané avec des produits de soins personnels et par inhalation de condensat de fumée de cigarette. Une exposition générale limitée peut survenir lors de son utilisation comme drogue illicite.

La production et l'utilisation du 1,4-butanediol comme solvant, humectant, agent de réticulation dans les élastomères de polyuréthane et comme intermédiaire pour les plastifiants, et dans la fabrication de produits pharmaceutiques, le tétrahydrofurane et les plastiques téréphtalates peuvent entraîner sa libération dans l'environnement par divers les flux de déchets.

Sur la base d'un schéma de classification, une valeur Koc estimée de 1, déterminée à partir d'une méthode d'estimation de la structure, indique que le 1,4-butanediol devrait avoir une très grande mobilité dans le sol. La volatilisation du 1,4-butanediol à partir de surfaces de sol humides ne devrait pas être un processus de devenir important étant donné une constante de la loi de Henry estimée à 1,2X10-9 atm-m3 m / mole, basée sur sa pression de vapeur, 0,0105 mm Hg, et attribuée valeur de solubilité dans l'eau de 1X10 + 6 mg / L (miscible). On ne s'attend pas à ce que le 1,4-butanediol se volatilise à partir des surfaces sèches du sol en fonction de sa pression de vapeur. Un 83% de la DBO théorique utilisant des boues activées dans le test japonais MITI suggère que la biodégradation est un processus de devenir environnemental important dans le sol.

Selon un modèle de répartition gaz / particules des composés organiques semi-volatils dans l'atmosphère, le 1,4-butanediol, qui a une pression de vapeur de 0,0105 mm Hg à 25 ° C, devrait exister uniquement sous forme de vapeur dans l'atmosphère ambiante. Le 1,4-butanediol en phase vapeur est dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement; la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 10 heures, calculée à partir de sa constante de vitesse de 3,67 x 10-11 cm3 / molécule-s. Le 1,4-butanediol ne contient pas de chromophores absorbant à des longueurs d'onde> 290 nm et, par conséquent, ne devrait pas être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil.

Le 1,4-butanediol, présent à 100 mg / L, a atteint 83% de sa DBO théorique en 2 semaines en utilisant un inoculum de boue activée à 30 mg / L dans le test MITI japonais. Dans des conditions aérobies, les bactéries d'acide acétique Acetobacter aceti et Gluconobacter oxydans ont oxydé le 1,4-butanediol en acide succinique.

La constante de vitesse pour la réaction en phase vapeur du 1,4-butanediol avec des radicaux hydroxyle produits photochimiquement a été rapportée comme étant de 3,67 x 10-11 cm3 / molécule-s à 25 ° C. Cela correspond à une demi-vie atmosphérique d'environ 10 heures à une concentration atmosphérique de 5X10 + 5 radicaux hydroxyles par cm3. On ne s'attend pas à ce que le 1,4-butanediol subisse une hydrolyse dans l'environnement en raison du manque de groupes fonctionnels qui s'hydrolysent dans des conditions environnementales. Le 1,4-butanediol ne contient pas de chromophores absorbant à des longueurs d'onde> 290 nm et, par conséquent, ne devrait pas être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil.

La constante de la loi d'Henry pour le 1,4-butanediol est estimée à 1,2X10-9 atm-m3 / mole dérivée de sa pression de vapeur, 0,0105 mm Hg, et une valeur assignée pour la solubilité dans l'eau de 1X10 + 6 mg / L (miscible). Cette constante de la loi de Henry indique que le 1,4-butanediol devrait être essentiellement non volatil à partir de l'eau et des surfaces de sol humides. On ne s'attend pas à ce que le 1,4-butanediol se volatilise à partir des surfaces sèches du sol en fonction de sa pression de vapeur.

Le 1,4-butanediol a été détecté qualitativement dans le condensat de fumée de cigarette. Le 1,4-butanediol est répertorié comme ingrédient dans les produits de soins personnels. Un isomère non spécifié du butanediol a été détecté à une concentration maximale de 200 ug / L aux sites du Biscayne Aquifer Superfund dans le comté de Dade, en Floride.

Le NIOSH (enquête NOES 1981-1983) a estimé statistiquement que 16 811 travailleurs (dont 3870 sont des femmes) étaient potentiellement exposés au 1,4-butanediol aux États-Unis. L'exposition professionnelle au 1,4-butanediol peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où le 1,4-butanediol est produit ou utilisé. Les données de surveillance indiquent que la population générale peut être exposée au 1,4-butanediol par contact cutané avec des produits de soins personnels et par inhalation de condensat de fumée de cigarette. Une exposition limitée peut survenir lors de son utilisation comme drogue illicite.

Le 1,4-butanediol est un produit chimique. Le 1,4-butanediol est utilisé industriellement pour fabriquer des décapants pour sols, des diluants à peinture et d'autres solvants. Il est parfois utilisé dans les suppléments en remplacement de substances illégales telles que la gamma butyrolactone (GBL) et le gamma hydroxybutyrate (GHB). Malheureusement, le butanediol est tout aussi dangereux que le GBL et le GHB.

Le 1,4-butanediol est utilisé pour la force musculaire, l'obésité, l'insomnie et pour augmenter la production d'hormone de croissance, mais il n'y a aucune preuve scientifique valable pour étayer son utilisation.

Comment le 1,4-butanediol agit-il?
Le 1,4-butanediol est converti en gamma hydroxybutyrate (GHB) dans le corps. Le GHB ralentit le cerveau, ce qui peut entraîner une perte de conscience ainsi qu'un ralentissement dangereux de la respiration et d'autres fonctions vitales. Il stimule également la sécrétion d'hormone de croissance.