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Hydrazine

Mise à jour : 14 septembre 2021

Substance revue par les experts de l'INRS, 2021.

Généralités

Identification

  • CAS

    302-01-2
  • Synonymes

    • Diamide
    • Diamine
Fiches associées dans les autres bases de données

Valeurs limites d'exposition professionnelle (VLEP)

  • Nature

    réglementaire contraignante
  • VLEP-8h

    • 0,013 mg/m³
    • 0,01 ppm
  • Mentions

    Peau 

Classifications

  • Mentions de danger CLP

    • H226
    • H301
    • H311
    • H314
    • H317
    • H331
    • H350
    • H400
    • H410
  • Catégories

    • C1B
  • CIRC

    2A
  • ACGIH

    • A3

Toxicocinétique et métabolites

Eléments de toxicocinétique

Absorption

Chez des rats exposés par voie inhalatoire (exposition nasale uniquement) à 10, 60 ou 500 ppm d'hydrazine, les quantités d'hydrazine et de métabolites retrouvées dans les urines après 48 h permettent d'estimer l'absorption par cette voie au minimum à 8,4 - 29,5 %. 

Chez le chien, le produit a pu être mis en évidence dans le plasma 30 secondes après une application cutanée ; la concentration plasmatique était maximale 3 heures après l'exposition. 

Chez le lapin, l'application de 12 mg/kg pc d'une solution d'hydrazine sur la peau met en évidence une absorption rapide de la substance : le pic de concentration sérique est atteint après 50 à 60 minutes. 42 % de la dose appliquée est absorbée à travers la peau chez le lapin après 6 minutes.

Distribution

Le produit absorbé est rapidement distribué dans les tissus, de façon pratiquement uniforme sauf pour les reins où la plus forte concentration est retrouvée. Chez le rat, 8 heures après l'injection en sous-cutanée de 10 mg/kg d'hydrazine, les concentrations les plus importantes sont retrouvées dans les reins.

À la suite d'une exposition par voie orale, les concentrations maximales plasmatiques et hépatiques sont mesurées après 30 minutes, chez le rat.

Elimination

L'élimination de l'hydrazine et de ses métabolites se fait rapidement : après une injection sous-cutanée ou intra-péritonéale chez le chien de 15 mg/kg de produit marqué par 15N, on retrouve, en 24 à 48 heures, 25 % de l'azote marqué dans l'air expiré sous forme d'azote gazeux, 50 % dans les urines sous forme d'hydrazine inchangée (deux tiers à trois quarts) et de métabolites divers (un tiers à un quart).

À la suite d'injection sous-cutanée de 10 mg/kg d'hydrazine chez le rat, les demi-vies suivantes ont été déterminées : 3,3 h (foie), 2,7 h (reins), 3 h (poumons) et 2,3 h (plasma). Après 48 h, 30 % de la dose est retrouvée dans l'urine, 24 % sous forme d'hydrazine inchangée et 3 % sous forme d'acétyl- et de diacétylhydrazine.

(FT21, 2019)

Métabolites

On connaît principalement 2 voies de métabolisation (FT21, 2019):
- la N-acétylation, processus de détoxication qui conduit à l'acétylhydrazine puis à la diacétylhydrazine beaucoup moins toxique que le produit de départ ; cette réaction, catalysée par une acétylase, existe chez le lapin, la souris et le rat, mais pas chez le chien ;
- l'hydrolyse qui fait intervenir des hydrolases non spécifiques, sans détoxication ; cette voie de métabolisation est observée chez le chien.

Mais l'hydrazine peut aussi être oxydée en azote sous l'action de l'oxyhémoglobine érythrocytaire ou d'oxygénases hépatiques.

Effets toxiques

Classe toxicologique Effet toxique Conditions expérimentales
Atteintes cutanées Autres atteintes cutanées

Classification CLP H314

 

SCOEL REC 164 (2017)

Lapin - Dans l'étude de pénétration cutanée de Keller et al. (1984) jusqu'à 12 minutes d'application d'hydrazine anhydre (95 %) ou d'hydrazine à 70 % en solution aqueuse a entraîné de graves brûlures chimiques avec nécrose transdermique avec divers degrés de nécrose dermique. Aucune lésion n'a été observée avec des solutions à 15 ou 2%. Des résultats similaires ont été observés dans une étude cutanée chez le chien par Smith et Clark (1972). Le dossier d'enregistrement REACH (www.echa.europa.eu) décrit en outre une étude industrielle avec 55 % d'hydrazine montrant un effet corrosif chez le lapin.

 

Des lésions cutanées causées par un contact direct avec l'hydrazine ont souvent été décrites. Les rapports d'affections cutanées inflammatoires chez les personnes impliquées dans la production d'hydrazine ou de ses dérivés sont particulièrement fréquents.

Atteintes oculaires Irritation des yeux

Classification CLP H314

 

Haun et Kinkead 1973 (cité dans SCOEL) et Vernot et al 1985 

Une irritation minimale des yeux a été notée chez les singes au cours des premières semaines d'exposition par inhalation à 1 ppm d'hydrazine (Haun et Kinkead, 1973). 

Cet effet n'a pas été observé chez les singes exposés à 0,2 ppm d'hydrazine, ni chez les souris exposées par intermittence à 1 ppm d'hydrazine pendant 1 an (Haun & Kinkead, 1973, Vernot et al., 1985).

Sensibilisants Sensibilisation de la peau - dermatite de contact

Classification CLP H317

 

SCOEL REC 164 (2017)

Une publication rapporte environ 150 notifications d'eczéma de contact allergique aux hydrazines entre 1959 et 1983 (Pevny et Peter 1983). A noter la très faible concentration de 0,08 mmol/l de sulfate d'hydrazine dans la vaseline qui était suffisante pour provoquer une sensibilisation chez l'homme dans les patch tests (Lepoittevin et al. 1995) et l'étendue de l'eczéma provoqué par la volatilité des substances. Il est souligné dans certaines études qu'après sensibilisation, la simple contamination des ustensiles par l'hydrazine et l'hydrazine dans l'air ambiant (Brandt 1960, Wheeler et al. 1965, Wrangsjö et Martensson 1986) est suffisante pour déclencher l'eczéma.

Effets cancérogènes et/ou mutagènes Cancer des poumons

Classifications CLP 350 et CIRC 2A

 

Vernot et al. 1985

- Rats mâles et femelles, 0 - 0,05 - 0,25 - 1 ou 5 ppm, 6 h/jour, 5 j/sem pendant 1 an puis détenus pendant 18 mois supplémentaires. 

  Souris femelles C57BL/6, 0 - 0,05 - 0,25 ou 1 ppm pendant 6 h/jour, 5 j/sem, pendant 1 an puis détenues pendant 15 mois supplémentaires. 

  Hamsters mâles, 0 - 0,25 - 1 ou 5 ppm, 6 h/jour, 5 j/sem pendant 1 an puis détenus pendant 12 mois supplémentaires. 

 

- Chez le rat, une augmentation significative de l'incidence des polypes adénomateux [adénome] du nez a été signalée chez les mâles exposés aux deux doses les plus élevées et chez les femelles à la dose la plus élevée.

Une augmentation de l'incidence des adénomes pulmonaires a été signalée chez les souris à la dose la plus élevée.

Chez les hamsters, une augmentation significative de l'incidence des polypes adénomateux [adénome] du nez + il a produit des tumeurs du foie et des adénomes de la thyroïde suite à une exposition orale ou par inhalation.

 

CIRC (2018)

Les associations entre cancer et exposition à l'hydrazine ont été étudiées chez des travailleurs testant des moteurs de fusée dans un laboratoire de terrain en Californie, aux États-Unis.

Il y avait une augmentation notable de l'incidence du cancer du poumon dans l'étude de Ritz et al. (2006) dans le groupe avec une exposition élevée et un décalage de 20 ans (RR, 2,49).

 

Ritz et al. (1999 et 2006)

- Ritz et al. (1999) : étude de cohorte rétrospective auprès de 6107 travailleurs de l'aérospatiale pour examiner si l'exposition à des produits chimiques (principalement des carburants à base d'hydrazine) pendant le ravitaillement et les essais des moteurs-fusées affectait la mortalité par cancer. 

Le même groupe (Ritz et al. 2006) a étendu cette étude de mortalité dans un suivi de 1994 à 2001 et a étudié l'incidence du cancer pour la période 1988-2000 en utilisant les données du registre de population.

 

Ritz et al 1999 : Le rapport de taux estimé de mortalité par cancer du poumon, en comparant les travailleurs exposés aux travailleurs non exposés du même établissement, variait de 1,68 (intervalle de confiance à 95 %, 1,12 à 2,52) à 2,10 (intervalle de confiance à 95 %, 1,36 à 3,25), selon le seuil de durée d'emploi (6 ou 24 mois) et le temps de latence (0 à 15 ans).

 

Ritz et al 2006 : Les expositions à l'hydrazine étaient positivement associées à l'incidence du cancer du poumon (rapport de taux estimé pour une exposition élevée par rapport à une exposition faible avec un décalage de 20 ans = 2,5 ; intervalle de confiance à 95 % = 1,3-4,9) et avec l'incidence du cancer colorectal (2,2 ; 1,0-4,6). Des associations dose-réponse ont été observées pour les deux critères de jugement. Les estimations des effets pour les cancers du pancréas, du système sanguin et lymphatique et des reins étaient fondées uniquement sur de petits nombres. Les auteurs ont conclu que l'ensemble des données suggérait que l'exposition à l'hydrazine augmentait le risque de cancers pulmonaires incidents. Ils ont également souligné la possibilité d'induction du cancer du côlon par l'hydrazine.

Atteintes hépatiques Autres atteintes hépatiques

Haun et Kinkead 1973 (cité dans SCOEL)

- Souris, chiens et singes exposés en continu à 0,2-1 ppm d'hydrazine pendant 6 mois.

  

- Des modifications graisseuses ont été observées dans le foie. Le foie des singes exposés présentait une accumulation de graisse légère à modérée. Cependant, cela a également été observé, dans une certaine mesure, chez les animaux témoins. Les foies des rats étaient normaux.

Des modifications de la graisse du foie ont été observées chez les souris à toutes les expositions et chez les chiens aux 2 niveaux d'exposition les plus élevés.

Les effets hépatotoxiques étaient notablement plus sévères chez la souris que chez le chien ou le singe et étaient responsables de l'augmentation de la mortalité observée chez cette espèce. 

 

Vernot et al 1985

-Rats mâles et femelles, 0 - 0,05 - 0,25 - 1 ou 5 ppm, 6 h/jour, 5 j/sem pendant 1 an puis détenus pendant 18 mois supplémentaires. 

Souris femelles C57BL/6, 0 - 0,05 - 0,25 ou 1 ppm pendant 6 h/jour, 5 j/sem, pendant 1 an puis détenues pendant 15 mois supplémentaires. 

Hamsters mâles, 0 - 0,25 - 1 ou 5 ppm, 6 h/jour, 5 j/sem pendant 1 an puis détenus pendant 12 mois supplémentaires. 

Chiens  mâles et femelles, 0 - 0,25 - 1 ppm, 6 h/jour, 5 j/sem pendant 1 an puis détenus pendant 38 mois supplémentaires. 

 

- Atteintes hépatiques : anomalies cellulaires, augmentation du taux de transaminases sériques, prolifération des voies biliaires, hémosidérose et amylose sont observées chez les rats, les chiens et les hamsters exposés, à partir de 0,25 ppm

Bibliographie

CIRC - Monographie 115, 2018.

Fiche Toxicologique 21. INRS, 2019.

Ritz et al. - Chemical exposures to rocket-engine test-stand personel in a cohort of aerospace workers. J Occup Environ Health.1999 ; 41 : 903-910.

Ritz et al. - Estimated effects of hydrazine exposure on cancer incidence and mortality in aerospace workers. Epidemiology. 2006 ; 17 : 154-161.

SCOEL/REC/164 - Recommendation for Hydrazine,  2017.

Vernot et al. - Long-term inhalation toxicity of hydrazine. Fund Appl Toxicol. 1985 ; 5 : 1050-1064.

En savoir plus

MiXie France est un outil simple et facile à utiliser qui permet, à partir de données de mesure, d'évaluer le potentiel additif ou non des substances chimiques et de situer les niveaux d'exposition cumulés par rapport aux valeurs limites d'exposition professionnelle (VLEP).