1. Évaluation de l’ensemble de données de dépistage (SIDS) de l’OCDE pour le propylène glycol

Nom chimique Propylène glycol (1,2-dihydroxypropane) N° CAS. 57-55-6
Formule structurelle CH3-CHOH-CH2OH
Recommandations Le produit chimique est actuellement de faible priorité pour la suite des travaux.

Conclusions sommaires

Santé humaine
Le propylène glycol ne présente pas de toxicité aiguë. Les valeurs les plus faibles de la DL50 orale se situent entre 18 et 23,9 grammes (5 espèces différentes) et la DL50 cutanée rapportée est de 20,8 grammes. Le Propylène Glycol est essentiellement non irritant pour la peau et légèrement irritant pour les yeux. De nombreuses études confirment que le Propylène Glycol n’est pas un sensibilisateur de la peau. Des expositions répétées de rats au propylène glycol dans l’eau de boisson ou la nourriture n’ont pas entraîné d’effets indésirables à des niveaux allant jusqu’à 10 % dans l’eau (estimé à environ 10 g/kg pc/jour) ou 5 % dans la nourriture (dose rapportée de 2,5 g/kg pc/jour) pendant des périodes allant jusqu’à 2 ans. Chez les chats, deux études d’une durée d’au moins 90 jours montrent qu’un effet spécifique à l’espèce d’augmentation des corps de Heinz a été observé (NOAEL = 80 mg/kg pc/jour ; LOAEL = 443 mg/kg pc/jour), avec d’autres effets hématologiques (diminution du nombre d’érythrocytes et de la survie des érythrocytes) rapportés à des doses plus élevées (6-12% dans l’alimentation, ou 3,7-10,1 g/chat/jour). Le propylène glycol n’a pas causé de toxicité fœtale ou développementale chez les rats, les souris, les lapins ou les hamsters (les NOAEL varient de 1,2 à 1,6 g/kg pc/jour chez quatre espèces). Aucun effet sur la reproduction n’a été trouvé lorsque le propylène glycol a été administré jusqu’à 5 % dans l’eau potable (rapporté à 10,1 g/kg pc/jour) de souris. Le propylène glycol n’est pas un toxique génétique comme le démontre une batterie d’études in vivo (micronoyaux, létalité dominante, aberration chromosomique) et in vitro (cellules et cultures bactériennes et mammaliennes). Aucune augmentation des tumeurs n’a été trouvée dans tous les tissus examinés lorsque le propylène glycol a été administré dans le régime alimentaire de rats (2,5 g/kg pc/jour pendant 2 ans), ou appliqué sur la peau de rats femelles (100% Propylène Glycol ; dose totale non rapportée ; 14 mois) ou de souris (dose à la souris estimée à environ 2 g/kg pc/semaine ; à vie). Ces données soutiennent l’absence de cancérogénicité du Propylène Glycol.

Environnement
Le Propylène Glycol n’est pas volatil, mais est miscible à l’eau. Les données de surveillance de l’air ne sont pas disponibles, mais les concentrations de Propylène Glycol dans l’atmosphère devraient être extrêmement faibles en raison de sa faible pression de vapeur et de sa grande solubilité dans l’eau. Il est facilement biodégradable dans l’eau ou le sol. Quatre études ont rapporté une biodégradation de >60% dans l’eau en 10 jours. Le Propylène Glycol n’est pas censé se bioaccumuler, avec un BCF calculé de 18 000 mg/l. Par conséquent, le Propylène Glycol ne présente pas de toxicité aiguë pour les organismes aquatiques, sauf à des concentrations très élevées. En utilisant un facteur d’évaluation de 100 et les données sur la céridaphnie (CE 50 de 48 heures = 18 340 mg/l), la PNEC est de 183 mg/l.

Exposition
La capacité de production de propylène glycol aux Etats-Unis était de 1312 millions de livres (596 kilotonnes) en 1998. La demande intérieure était de 1050 millions de livres (477 kilotonnes). Le propylène glycol est utilisé comme ingrédient dans les cosmétiques à des concentrations de 50%. Environ 4000 produits cosmétiques contenaient du propylène glycol en 1994. Les utilisations du propylène glycol, avec le pourcentage de la demande, sont les suivantes : Résines de polyester insaturé 26% ; Antigels et fluides de dégivrage 22% ; Utilisations alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques 18% ; Détergents liquides 11% ; Fluides fonctionnels (encres, antigels spécialisés, lubrifiants de dégivrage) 4% ; Aliments pour animaux de compagnie, 3% ; Peintures et revêtements 5% ; Tabac 3% ; Divers y compris l’utilisation de plastifiants 8%.

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2. Devenir environnemental du Propylène Glycol

2.1 Dans le sol
Les facteurs du sol affectant le devenir et le comportement du Propylène Glycol dans l’environnement terrestre sont le pH, la matière organique, la teneur en argile, la capacité d’échange cationique, l’aération et la texture. Les principaux processus qui déterminent la mobilité et la distribution du Propylène Glycol dans l’environnement terrestre sont le partage dans les eaux de surface et les eaux souterraines, étant donné la forte solubilité aqueuse, ainsi que la biodégradation rapide et la photolyse. La volatilisation et la sorption dans les sols sont des processus du devenir qui n’ont qu’une importance mineure.

On estime que le Propylène Glycol a une demi-vie dans le sol due à la biodégradation égale ou inférieure à celle dans l’eau (de 1 à 5 jours). Cependant, les taux de dégradation varient en fonction des propriétés du sol, de la température et d’autres conditions environnementales. L’ATSDR (1997) a estimé la demi-vie du Propylène Glycol dans l’eau à 1 à 4 jours dans des conditions aérobies et à 3 à 5 jours dans des conditions anaérobies, en supposant une cinétique de premier ordre. On s’attend à ce que la demi-vie dans le sol soit égale ou légèrement inférieure à celle de l’eau. La température du sol a potentiellement une grande influence sur les taux de biodégradation du Propylène Glycol. Klecka et al. (1993) ont évalué les effets, dans des microcosmes, de la concentration du substrat et de la température sur les taux de perte à médiation microbienne de cinq ADF différents, dont l’éthylène glycol, le propylène glycol et le diéthylène glycol. Le sol était un loam sableux avec une teneur en carbone organique de 2,8 %. Des niveaux élevés de glycols n’ont pas inhibé la biodégradation, et les trois glycols se sont dégradés rapidement dans les sols avec des concentrations de départ allant de 390 à 5 300 mg/kg (les sols ont été recueillis dans une zone adjacente à la piste d’un aéroport international).

La biodégradation complète pour les sols avec des concentrations initiales plus faibles (>400 ppm de Propylène Glycol) s’est produite après environ 11 jours ; cependant, un sol avec une concentration de départ d’environ 3 300 ppm (p:p) de Propylène Glycol a montré une perte à 8°C d’environ 76% sur une période de 111 d (laissant une concentration restante d’environ 800 ppm). La dégradation initiale a semblé suivre une cinétique d’ordre zéro, c’est-à-dire que le taux de perte était indépendant de la concentration initiale de départ à des niveaux supérieurs à 100 ppm (p/p). Les taux de dégradation moyens étaient de l’ordre de 66 à 93 mg/kg de sol/jour à 25&C ; 20 à 27 mg/kg de sol/jour à 8°C. ; et seulement 2,3 à 4,5 mg/kg de sol/jour à -2°C. La température de l’environnement est donc un facteur majeur influençant les taux de biodégradation. Aucune information n’a été trouvée sur les concentrations de Propylène Glycol dans le sol dans un contexte de terrain.

2.2 Dans l’eau
Le Propylène Glycol est très soluble dans l’eau, et facilement métabolisé par les microbes et les organismes supérieurs une fois libéré dans l’environnement. Le processus de biodégradation nécessite de l’oxygène ; par conséquent, les concentrations d’oxygène dissous (OD) dans les eaux réceptrices peuvent avoir un impact négatif après un rejet important de Propylène Glycol. Les additifs inhibiteurs de corrosion peuvent également avoir des effets négatifs sur les micro-organismes biodégradants, ralentissant ainsi le processus de dégradation. Les résultats d’une recherche sur un fluide de transfert de chaleur à base de Propylène Glycol contenant du tolytriazole dans l’eau ont montré un taux de dégradation environ trois fois plus faible (plus lent) que pour le Propylène Glycol pur. Bielefeldt et al. (2002) ont examiné les effets secondaires de l’introduction de Propylène Glycol dans les sols sur l’écoulement des eaux souterraines en utilisant des colonnes de sable saturées de 15 cm. On a constaté que la biodégradation rapide du Propylène Glycol s’accompagnait d’une diminution de la conductivité hydraulique saturée d’un à trois ordres de grandeur, probablement en raison de l’accumulation de la biomasse bactérienne autour des particules du sol.

2.3 Dans l’air
Le Propylène Glycol ne devrait pas se volatiliser facilement dans l’air à partir de l’eau, en raison de sa grande solubilité et de sa faible pression de vapeur. S’il est libéré dans l’atmosphère à des températures élevées, le Propylène Glycol devrait exister presque entièrement en phase vapeur et subir une oxydation photochimique rapide. La demi-vie de cette réaction a été estimée à 20-32 heures.