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Biotox Benzène

  • Nature du dosage : Benzène urinaire
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Version : avril 2017

Généralités sur la substance

  • Nom de la substance

    Benzène
  • Famille chimique

    Hydrocarbures aromatiques
  • Numéro CAS

    71-43-2
  • Fiche(s) toxicologique(s)

  • Fiche(s) Métropol

Renseignements utiles pour le dosage Benzène urinaire

Valeurs biologiques d'interprétation (VBI) issues de la population générale adulte

Benzène urinaire = 0,3 µg/L en fin d'exposition ou fin de poste (non-fumeurs) (valeur de référence dans la population en âge de travailler non professionnellement exposée) (valeur BAR 2016).

Valeurs biologiques d'interprétation (VBI) pour le milieu de travail

  • VBI françaises (VLB règlementaire, VLB ANSES)

    ---------valeur non déterminée---------
  • VBI européennes du SCOEL (BLV)

    --- valeur non déterminée ---
  • VBI américaines de l'ACGIH (BEI)

    ---------valeur non déterminée---------
  • VBI allemandes de la DFG (BAT, EKA, BLW)

    Valeur EKA de la Commission allemande : voir fiche substance "Renseignements utiles sur la substance" (dernière modification 2016).

  • VBI finlandaises du FIOH (BAL)

    ---------valeur non déterminée---------

Moment du prélèvement

  • Dans la journée

    immédiatement en fin de poste
  • Dans la semaine

    indifférent

Coût du dosage

  • CPG-HS-Trap-SM : 41,15 €
  • CPG-HS-SM : de 17,55 € à 60 €, prix moyen 43,52 €

Laboratoires effectuant ce dosage

Renseignements utiles pour le choix d'un indice biologique d'exposition

Toxicocinétique - Métabolisme

Il existe une mention de l'ACGIH, de la DFG et du SCOEL signalant le risque de passage percutané.

Le benzène pénètre dans l'organisme principalement par voie respiratoire (environ 50 %). Il est également absorbé par voie cutanée (0,07 et 0,13 % après application directe sur l'avant-bras et la paume), l'absorption cutanée pouvant être importante en cas de contact prolongé, voir prépondérante dans certaines situations de travail. Environ 30 à 60 % du benzène inhalé passent dans la circulation systémique, tandis que 10 à 50 % sont éliminés dans l'air expiré.

Environ 80 % du benzène absorbé sont métabolisés, au niveau hépatique via Cytochrome P450 2E1, en époxybenzène, un des métabolites probablement responsables de la myélotoxicité du benzène. L'époxybenzène produit divers métabolites éliminés dans les urines : phénol (environ 30 à 80 %), hydroquinone (10 %) et catéchol (1,6 %). L'époxybenzène peut aussi être conjugué avec le glutathion, conduisant à l'acide S-phénylmercapturique (S-PMA) ; la troisième voie métabolique produit de l'acide trans, trans-muconique (t,t-MA) par hydrolyse avec ouverture du cycle. Les demi-vies d'élimination sanguine du benzène sont de 15 minutes, 1 heure puis de 15 à 20 heures avec une tendance à l'accumulation. Certaines substances stimulent le métabolisme du benzène (phénobarbital, stéroïdes, trichloroéthylène, éthanol, benzène lui-même).

Ces deux derniers métabolites (pour 2 à 4 % environ pour le t,t-MA et pour moins de 1 % pour le S-PMA), ainsi que du benzène sous forme inchangée (< 0,1 %) sont éliminés dans les urines.

Le t,t-MA est rapidement éliminé (demi-vie de 5-6 heures environ, élimination totale en 48 heures) et pic d'élimination 4 à 6 heures après le début de l'exposition. La demi-vie du S-PMA est de 9-13 heures environ avec une élimination urinaire rapide et totale en 48 heures.

L'élimination respiratoire du benzène inchangé est triphasique : d'abord très rapide, dans les 2 heures suivant l'arrêt de l'exposition puis un peu plus lente pendant quelques heures (demi-vie de 3 heures), enfin une dernière phase très lente (demi-vie de 25 heures).

Substances à doser - Moment du prélèvement

Le dosage du benzène sur sang total immédiatement après l'exposition (dans l'heure qui suit) est utile pour apprécier l'intensité de l'exposition au benzène. C'est un indicateur sensible et spécifique, bien corrélé à l'intensité de l'exposition, même pour des expositions très faibles (en l'absence de tabagisme associé). La valeur EKA de la Commission allemande a été supprimée en 2014. La VLEP-8h réglementaire et contraignante pour le benzène est de 1 ppm. Dans la population non professionnellement exposée des taux de benzène sanguin inférieurs à 500 ng/L chez les fumeurs et inférieurs à 250 ng/L chez les non-fumeurs sont le plus souvent retrouvés ; le 95ème percentile des valeurs de benzène sanguin est à 340 ng/L (inférieur à la limite de quantification des laboratoires référencés dans Biotox).

La valeur limite biologique (BLV) du SCOEL est établie sur la base d'une relation avec l'exposition à 1 ppm de benzène pendant 8 heures.

Le dosage du benzène dans les urines immédiatement en fin de poste est un bon indicateur, spécifique de l'exposition au benzène et très sensible (intéressant même pour des expositions très faibles de l'ordre de 0,002 - 0,15 ppm). Une bonne corrélation existe avec les concentrations atmosphériques, même pour de faibles expositions (< 0,1 ppm). Il est soumis à des variations individuelles supérieures à celles du S-PMA.

Pour la Commission allemande, lors d'expositions à 0,03 - 0,3 et 1 ppm de benzène, les concentrations urinaires de benzène sont respectivement de 0,5 (pour les non-fumeurs) - 2,75 et 7,5 µg/L en fin d'exposition ou fin de poste (tabagisme non précisé) (valeurs EKA).

Le dosage de l'acide S-phénylmercapturique (S-PMA) dans les urines de fin de poste (marqueur de détoxification du benzène) est intéressant pour des expositions faibles (0,02 à 0,3 ppm), car il est très sensible et plus spécifique que celui du t,t-MA. Une bonne corrélation existe entre les concentrations atmosphériques de benzène, celles de benzène sanguin et urinaire et celles de S-PMA urinaire en fin de poste de travail, mais également entre les concentrations urinaires de S-PMA et de t,t-MA en fin de poste de travail.

La valeur limite biologique (BLV) du SCOEL est établie sur la base d'une relation avec l'exposition à 1 ppm de benzène pendant 8 heures.

Pour la Commission allemande lors d'expositions à 0,03 - 0,3 et 1 ppm de benzène, les concentrations urinaires de S-PMA en fin de poste sont respectivement de 1,5 (pour les non-fumeurs) - 12 et 45 µg/g. de créatinine (tabagisme non précisé) en fin d'exposition ou fin de poste (valeur EKA). Dans une étude anglaise chez des tunneliers professionnellement exposés au benzène, 90 % des taux de S-PMA urinaire en fin de poste sont inférieurs à 8 µmol/mol de créatinine (soit 17 µg/g. de créatinine).

Le dosage de l'acide trans, trans-muconique (t,t-MA) dans les urines en fin de poste de travail, dans l'heure qui suit la fin de l'exposition est un bon indicateur biologique d'exposition pour des concentrations atmosphériques supérieures à 0,1 ppm de benzène. Par contre, pour des expositions inférieures à 0,1 ppm ce marqueur n'est pas adapté (car à ce niveau d'exposition c'est surtout l'acide sorbique d'origine alimentaire qui intervient). Il est soumis à de grandes variations individuelles. Enfin, ce paramètre peut indifféremment être exprimé en µg/L ou en µg/g. de créatinine.

Pour la Commission allemande lors d'expositions à 0,3 et 1 ppm de benzène, les concentrations urinaires d'acide trans, trans-muconique sont respectivement de l'ordre de 300 et 750 µg/g. de créatinine en fin d'exposition ou fin de poste (valeur EKA).

La valeur guide française pour l'acide trans, trans- muconique (de 5 mg/L en fin de poste) a été établie en 1997 au moment où la VME pour le benzène était de 5 ppm alors que la VLEP réglementaire et contraignante est, à ce jour, de 1 ppm. Il ne faut pas tenir compte de cette valeur qui fait partie d'une liste provisoire et expérimentale de valeurs guides, sans caractère réglementaire, non publiée au Journal Officiel (voir "Questions-réponses" en page d'accueil).

Un dispositif de recueil, URIPREL*, a été développé pour l'acide trans, trans-muconique urinaire. Constitué d'une seringue et d'une cartouche, cet outil permet de s'affranchir des contraintes du flaconnage et de la chaîne du froid. Il facilite le transport (absence de liquide) tout en garantissant la conservation des métabolites piégés. Il est disponible auprès d'Interchim qui en assure la commercialisation et dans d'autres laboratoires (voir bibliographie Simon P, DMT TF 122). Pour en savoir plus, consulter la rubrique "Questions-réponses" dès la page d'accueil de Biotox (pavé grisé de droite).

Le dosage des phénols urinaires totaux (libres et conjugués), immédiatement après la fin du poste de travail (pic d'élimination en fin de poste), ne doit plus être utilisé pour la surveillance des expositions professionnelles au benzène, puisqu'il n'a d'intérêt que pour des expositions importantes (> 10 ppm). De grandes variations individuelles existent car différents facteurs augmentent le taux des phénols urinaires : certains médicaments comme les phénylsalicylates, des topiques cutanés à base de phénol, des désinfectants, l'alcool, l'alimentation.

Le dosage du benzène dans l'air expiré avant le début du poste suivant peut être utilisé comme test de confirmation de l'exposition et reflète l'exposition du jour précédent. Il est spécifique et bien corrélé aux concentrations sanguines et atmosphériques de benzène. Les résultats du dosage du benzène dans l'air expiré sont difficiles à interpréter : ils sont influencés par le débit ventilatoire du sujet, la durée de conservation des échantillons et le tabagisme (pour de faibles expositions).

Interférences - Interprétation

Les concentrations de benzène sanguin sont interprétables même pour des expositions très faibles. Il faut rechercher un tabagisme éventuel même si les concentrations de benzène sanguin chez les fumeurs sont inférieures à celles retrouvées lors d'une exposition professionnelle faible (inférieures ou égales à 0,5 ppm).

Lorsque l'exposition au benzène est < 0,5 ppm, le tabagisme est un facteur de confusion principalement pour le benzène urinaire (des concentrations de benzène urinaire allant jusque 3 µg/L et supérieures à celles notées lors d'expositions professionnelles peuvent être retrouvées chez les gros fumeurs), le S-PMA urinaire et pour une moindre part pour le t,t-MA urinaire. Les concentrations de benzène et de S-PMA urinaires sont directement corrélées au nombre de cigarettes fumées et au délai écoulé depuis la dernière cigarette. Il est recommandé de ne pas fumer dans les 2 heures précédant le prélèvement.

Il faut également se méfier des contaminations lors du dosage du benzène urinaire et sanguin.

Le sorbitol (largement utilisé dans l'industrie alimentaire) et l'acide sorbique (additif alimentaire, conservateur de produits cosmétiques et pharmaceutiques), métabolisés en t,t-MA, peuvent interférer avec ce dosage en augmentant les taux de t,t-MA urinaire ; l'absorption moyenne quotidienne d'acide sorbique (25 mg) entraîne la formation de 0,04 mg/jour de t,t-MA, soit un peu moins que la quantité excrétée par un fumeur (< 0,3 mg/L).

La consommation régulière d'alcool et l'exposition répétée au trichloréthylène et au benzène induisent le métabolisme du benzène ; une consommation aiguë d'alcool pendant le poste de travail et l'exposition simultanée à d'autres solvants comme le toluène peuvent entraîner une diminution du métabolisme et une baisse de l'excrétion urinaire des métabolites.

* marque française déposée par l'INRS.

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Historique

Fiche créée en 2003 - Mise à jour des parties "Renseignements utiles sur la substance", "Bibliographie" et "Renseignements utiles pour le dosage" en 2016