Biotox Diisocyanate de toluylène

Pour une exposition au 2,4-diisocyanate de toluylène : 2,4-Toluènediamine urinaire (après hydrolyse) : valeur non chiffrée (valeur de référence dans la population en âge de travailler non professionnellement exposée) (valeur BAR, 2012).

2,4-Toluènediamine urinaire < 0,1 µg/L (95^ème percentile) (Sennbro CJ, 2005).

2,6-Toluènediamine urinaire < 0,1 µg/L (95^ème percentile) (Sennbro CJ, 2005).

2,4- + 2,6-Toluènediamine urinaire (avec hydrolyse) < 0,4 µg/g. de créatinine (95^ème percentile) (ACGIH, 2016).

Toxicocinétique - Métabolisme

Il existe une mention de l'ACGIH signalant le risque de passage percutané.

Le diisocyanate de toluylène (TDI) est généralement un mélange renfermant 80 % de 2,4-diisocyanate de toluylène et 20 % de 2,6-diisocyanate de toluylène. Il est absorbé principalement par voie pulmonaire (gaz et aérosols). L'absorption cutanée est très probable.

Le TDI est hydrolysé rapidement au niveau du tractus respiratoire en 2,4- et 2,6-toluènediamine (TDA), qui, après passage sanguin, sont acétylées au niveau hépatique (réaction catalysée par la N-acétyltransférase) puis éliminées essentiellement par voie urinaire sous forme acétylée. De plus, le TDI forme des adduits avec les protéines plasmatiques dont les demi-vies sont de 10 et 21 jours.

Dans les études d'exposition contrôlée effectuées chez des volontaires, les demi-vies plasmatiques de la 2,4- et de la 2,6-TDA sont de 2-5 heures pour la première phase et supérieures à 6 jours pour la seconde phase ; les demi-vies urinaires de la 2,4-TDA et de la 2,6-TDA sont respectivement de 1,9 heure et de 1,6 heure pour la phase rapide et de 5 heures pour la seconde phase.

Chez les travailleurs exposés de façon chronique, les demi-vies des TDA sont considérablement allongées : les demi-vies plasmatiques de la 2,4- et de la 2,6-TDA sont de 21 jours, les demi-vies urinaires étant d'environ 6 jours pour la 2,4-TDA et de 11 jours pour la 2,6-TDA. Une accumulation au cours de la semaine est possible.

Chez des travailleurs exposés à des produits de dégradation thermique de polyuréthanes à base de TDI des demi-vies encore plus longues ont été observées : médianes de 18 et 19 jours pour la 2,4-TDA et la 2,6-TDA urinaires. Au total, 8 à 18 % de la quantité de TDI inhalée sont éliminés sous forme de TDA urinaire (la 2,6-TDA représentant 45 à 80 % de la TDA totale).

Indicateurs biologiques d'exposition

Le dosage des TDA (après hydrolyse) dans le plasma en fin de poste de travail reflète l'exposition cumulée des semaines précédentes. Pour une exposition à 36 µg/m³ de TDI, les concentrations plasmatiques (dans les 4 dernières heures du poste) sont de 79 µg/L pour la 2,4-TDA et de 104 µg/L pour la 2,6-TDA. La VLEP-8h indicative pour le TDI est de 80 µg/m³.

Chez les sujets non professionnellement exposés, les 95^ème percentiles de la 2,4- et de la 2,6-TDA plasmatiques sont en dessous de la limite de détection de 0,1 µg/L.

Le dosage des TDA (après hydrolyse) dans les urines recueillies pendant les 4 heures suivant la fin du poste serait le meilleur reflet de l'exposition du jour même. Le dosage en fin de poste et fin de semaine permettrait d'apprécier l'exposition de la semaine. Ce dosage est sensible et spécifique, très bien corrélé à l'intensité de l'exposition. Bien que les études d'exposition contrôlée aient montré une bonne corrélation entre les concentrations plasmatiques et urinaires de TDA et l'exposition atmosphérique au TDI, cette corrélation n'est pas toujours retrouvée chez les travailleurs exposés (influence de la charge de travail, de la pénétration percutanée, du mode de prélèvement atmosphérique, de la présence de TDI sous forme d'aérosol, ou d'amines et de complexes issus de la dégradation thermique du polyuréthane).

Le BEI de l'ACGIH correspond à une exposition moyenne au 2,4-TDI, 2,6-TDI ou au mélange de 7 µg/m³ (1 ppb).

Une valeur de 18 µg/L (et 3,9 µg/L) correspondant à une augmentation de la concentration urinaire (après hydrolyse) de TDA (2,4- + 2,6-) au cours du poste (différence entre les concentrations de début et de fin de poste, quel que soit le jour de la semaine) lors d'une exposition moyenne à 37 µg/m³ (et 7 µg/m³) de TDI dans une fabrique de mousse de polyuréthanne a été proposée comme limite biologique d'exposition (BEL) par une équipe belge ; ce paramètre permet d'apprécier l'exposition au TDI pendant le poste de travail.

Pour une exposition à 24 µg/m³ de TDI (médiane), chez des travailleurs d'usines utilisant du TDI, la médiane des concentrations urinaires en fin de poste est de l'ordre de 4,6 µg/L pour la 2,4-TDA et de 10,75 µg/L pour la 2,6-TDA.

D'après les données biométrologiques du HSL (3 441 prélèvements de 2012 à 2015), le 90^ème percentile des valeurs des TDA urinaire (moment non précisé) est inférieur à 0,5 µmol/mol de créatinine (soit 0,5 µg/g. de créatinine) chez des sujets professionnellement exposés.

Les dosages du TDI total urinaire et plasmatique ont été proposés dans les 4 dernières heures du poste de travail, mais étant donné l'hydrolyse rapide du produit, ce paramètre doit être regardé avec prudence.

Certains auteurs préconisent le dosage des dérivés diaminés totaux dans les urines en fin de poste pour évaluer l'exposition à des mélanges de diisocyanates (HDI, MDI, TDI et IPDI).

Le HSE (Health and Safety Executive) en Angleterre préconise une Biological monitoring guidance value (BMGV) pour la somme des dérivés diaminés urinaires (avec hydrolyse) des isocyanates (HDI, TDI, MDI et IPDI) en fin de poste à 1 µmol/mol de créatinine, soit 4 µg/g. de créatinine (après hydrolyse) ; elle correspond au 90^ème percentile des 424 valeurs des dérivés aminés mesurées dans les urines de fin de poste des 169 opérateurs.

Interférences - Interprétation

Les dosages biologiques des dérivés aminés sont particulièrement utiles car ils permettent d'apprécier l'exposition des sujets, alors que les dosages atmosphériques sont bas (1/1 000^ème de la VME).

Les concentrations urinaires de TDA fluctuent au cours de la journée et d'un jour à l'autre.

La correction par la créatinine est recommandée.

Une contamination du prélèvement doit être évitée, le TDI pouvant se transformer en TDA durant le stockage. Une co-exposition au TDA formé in situ dans l'environnement de travail est possible et devra être prise en compte.

• Cocker J - Biological monitoring for isocyanates. Ann Occup Hyg. 2011 ; 55 (2) : 127-31.
• Cocker J, Jones K - Biological monitoring without limits. Ann Work Expo Health. 2017 ; 61 (4) : 401-05.
• Creely KS, Hughson GW, Cocker J, Jones K - Assessing isocyanate exposures in polyurethane industry sectors using biological and air monitoring methods. Ann Occup Hyg. 2006 ; 50 (6) : 609-21.
• Curran A (Ed.) - Guidance on Laboratory Techniques in Occupational Medicine. 12th Edition. Buxton: Health & Safety Laboratory ; 2013 : 238 p.
• Dalene M, Skarping G, Lind P - Workers exposed to thermal degradation products of TDI- and MDI-based polyurethane: biomonitoring of 2,4-TDA, 2,6-TDA, and 4,4'-MDA in hydrolyzed urine and plasma. Am Ind Hyg Assoc J. 1997 ; 58 (8) : 587-91.
• Geens T, Dugardin S, Schockaert A, De Cooman G, van Sprundel M - Air exposure assessment of TDI and biological monitoring of TDA in urine in workers in polyurethane foam industry. Occup Environ Med. 2012 ; 69 (2) : 93-98.
• EH40/2005 Workplace exposure limits. Containing the list of workplace exposure limits for use with the Control of Substances Hazardous to Health Regulations (as amended). Health and Safety Executive (HSE), 2011 (www.hse.gov.uk/pubns/priced/eh40.pdf).
• Isocyanates. In: Lauwerys RR, Hoët P. Industrial chemical exposure: Guidelines for biological monitoring. 3rd edition. Boca Raton : Lewis Publishers, CRC Press LLC ; 2001 : 482-87, 638 p.
• Jones K, Johnson PD, Baldwin PEJ, Coldwell M et al. - Exposure to diisocyanates and their corresponding diamines in seven different workplaces. Ann Work Expo Health. 2017 ; 61 (3) : 383-93.
• Lind P, Dalene M, Skarping G, Hagmar L - Toxicokinetics of 2,4- and 2,6-toluenediamine in hydrolysed urine and plasma after occupational exposure to 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate. Occup Environ Med. 1996 ; 53 (2) : 94-99.
• Maître A, Bérode M, Perdrix A, Romazini S et al. - Biological monitoring of occupational exposure to toluene diisocyanate. Int Arch Occup Environ Health. 1993 ; 65 (2) : 97-100.
• Sakai T, Morita Y, Roh J, Kim H et al. - Improvement in the GC-MS method for determining urinary toluene-diamine and its application to the biological monitoring of workers exposed to toluene-diisocyanate. Int Arch Occup Environ Health. 2005 ; 78 (6) : 459-66.
• Sarazin P, Lavoué J, Tardif R, Lévesque M - Guide de surveillance biologique de l'exposition. Stratégie de prélèvement et interprétation des résultats. 8e édition. Guides et outils techniques et de sensibilisation T-03. IRSST, 2019 (http://www.irsst.qc.ca/files/documents/PubIRSST/T-03.pdf).
• Sennbro CJ, Lindh CH, Tinnerberg H, Welinder H et al. - Biological monitoring of exposure to toluene diisocyanate. Scand J Work Environ Health. 2004 ; 30 (5) : 371-78.
• Sennbro CJ, Littorin M, Tinnerberg H, Jonsson BAG - Upper reference limits for biomarkers of exposure to aromatic diisocyanates. Int Arch Occup Environ Health. 2005 ; 78 (7) : 541-46.
• Skarping G, Brorson T, Sangö C - Biological monitoring of isocyanates and related amines. III. Test chamber exposure of humans to toluene diisocyanate. Int Arch Occup Environ Health. 1991 ; 63 (2) : 83-88.
• Tinnerberg H, Dalene M, Skarping G - Air and biological monitoring of toluene diisocyanate in a flexible foam plant. Am Ind Hyg Assoc J. 1997 ; 58 (3) : 229-35.
• TLVs and BEIs based on the documentation of the threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. 2020. Cincinnati : ACGIH ; 2020 : 304 p.
• Toluene diisocyanate-2,4- or 2,6- or mixture of isomers. Update 2016. In: Documentation of the TLVs and BEIs with Worldwide occupational exposure values. Cincinnati : ACGIH ; 2020.

1. List of MAK and BAT Values. Permanent Senate Commission for the Investigation of Health Hazards of Chemical Compounds in the Work Area. Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (https://www.dfg.de/en/about-us/statutory-bodies/senate/health-hazards).