Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : document technique – l'antimoine

L'antimoine, en tant que métal pur, est utilisé pour la production de semi-conducteurs, de détecteurs à infrarouges et de diodes. Les alliages d'antimoine sont utilisés dans la fabrication de batteries, dans le gainage de câbles, pour la fonte des caractères d'imprimerie, dans la soudure de plomberie et dans les matériaux antifriction; les produits non métalliques de l'antimoine sont utilisés dans les matériaux ignifugeants, les pigments de peinture, l'émail pour céramique, les matières plastiques, le verre et la poterie, les amorces de munitions et les feux d'artifice.^{Note de bas de page 3} Le tartrate double d'antimoine et de potassium est largement utilisé dans l'industrie pharmaceutique.

L'antimoine peut s'introduire dans le milieu aquatique par le biais de l'altération atmosphérique naturelle des roches, du ruissellement des sols, des effluents provenant des opérations d'exploitation minière et de fabrication, ainsi que d'autres rejets industriels et municipaux.^{Note de bas de page 4}, ^{Note de bas de page 5} La tuyauterie des habitations, et éventuellement les soudures sans plomb, constituent des sources d'antimoine dans l'eau du robinet, car l'eau douce peut lessiver l'antimoine des tuyaux. On a donc étudié le les-sivage de l'antimoine de tuyaux en cuivre dotés de joints à brasure tendre composés de 95 p. cent d'étain et de 5 p. cent d'antimoine dans des échantillons d'eau ultrapure, d'eau du robinet et d'eau de puits.^{Note de bas de page 6} L'eau ultrapure présentait un pH de 6,8; le pH, l'alcalinité et la concentration de chlorure de l'eau du robinet étaient respectivement de 7,8, 30 mg/L (sous forme de CaCO₃) et 4 mg/L, alors que les valeurs correspondantes pour l'eau de puits étaient de 8,1, 155 mg/L et 19 mg/L. Aucun lessivage d'antimoine n'a été détecté (limite de détection de 1,2 µg/L) dans l'eau ultrapure ou dans l'eau de puits; par contre, un lessivage a eu lieu dans l'eau du robinet, mais seulement après 7 jours de contact. Au bout de 7, 28 et 90 jours de temps de contact, la quantité d'antimoine lessivé dans l'eau du robinet a donné des concentrations finales respectives de 2,0, 3,7 et 7,3 µg/L. Il faut préciser qu'aucun essai n'a été réalisé sur des eaux acides (pH inférieur à 6).

L'antimoine est libéré dans l'air sous forme de poussières de combustion provenant de sources industrielles, telles que les centrales thermiques alimentées au charbon, les usines de produits chimiques inorganiques et les fonderies.^{Note de bas de page 7}

L'antimoine n'est pas dégradable en soi. Les deux principaux facteurs qui influent sur son comportement sont sa solubilité et sa complexation. Le degré de solubilité des composés d'antimoine varie d'insoluble à entièrement soluble. La plupart des composés d'antimoine inorganiques sont insolubles, mais les composés qui se lient aux ligands organiques sont solubles.^{Note de bas de page 8} Certains sels d'antimoine, tels que le trichlorure, le sulfate, le tartrate de potassium et le pentachlorure, sont solubles dans l'eau, alors que les oxydes tendent à précipiter.^{Note de bas de page 9} La sorption peut également constituer un processus environnemental clé, mais les informations existantes à cet égard sont incomplètes. L'antimoine ne se bioaccumule pas.

L'évolution de l'antimoine en milieu aquatique est déterminée par plusieurs facteurs, qui comptent le pH, le potentiel d'oxydoréduction, les interactions de sorption et la méthylation d'origine biologique. En milieu aquatique, l'antimoine peut se présenter sous forme d'ion ou de complexe soluble. La plus grande partie de l'antimoine dissous (à l'état d'oxydation +5)^{Note de bas de page 10} qui pourrait être rejeté dans les eaux naturelles précipiterait rapidement sous forme de trioxyde d'antimoine ou de pentoxyde d'antimoine et serait éliminée par sédimentation.^{Note de bas de page 9}

Exposition

Les Canadiens et les Canadiennes peuvent être exposés à l'antimoine par l'eau, l'air, les aliments et la poussière urbaine. Les concentrations d'antimoine relevées dans les eaux de surface au Canada varient entre 0,001 et 9,1 mg/L.^{Note de bas de page 11} La concentration d'antimoine est généralement inférieure à 10 µg/L et souvent plus proche de 1µg/L.^{Note de bas de page 12} Lors d'une étude récente sur les approvisionnements d'eau de Terre-Neuve,^{Note de bas de page 13} on a prélevé des échantillons dans des habitations et dans des sources d'eau brute (eaux de surface et eaux souterraines); les concentrations d'antimoine mesurées ont été inférieures à 5 µg/L, quels que soient la source ou le type d'eau. Les niveaux d'antimoine dans les approvisionnements d'eau potable communautaires du Nouveau-Brunswick étaient généralement inférieurs à 5 µg/L; toutefois, dans un échantillon d'eau de puits, une concentration d'antimoine de 17 µg/L a été signalée.^{Note de bas de page 14} Lors d'une étude sur l'approvisionnement d'eau municipal de 88 villes des États-Unis, les niveaux d'antimoine mesurés dans l'eau du robinet ont été en moyenne inférieurs à 0,2 µg/L.^{Note de bas de page 15} Lors de l'analyse de 3 834 échantillons d'eau potable recueillis dans des habitations sélectionnées au hasard dans 35 régions des États-Unis, on a détecté de l'antimoine dans 16,5 p. cent des échantillons, à des concentrations allant de 0,6 à 4,0 µg/L, la valeur moyenne étant de 1,87 µg/L.^{Note de bas de page 16} L'apport moyen d'antimoine provenant de l'eau potable a été estimé à moins de 8 µg/j.^{Note de bas de page 17}

Les concentrations d'antimoine sont plus élevées dans l'air urbain que dans l'air non urbain, probablement en raison de la combustion de combustibles fossiles, des émissions de gaz d'échappement et de l'incinération dans les zones urbaines. Les concentrations moyennes, médianes et maximales d'antimoine dans les aérosols ont été mesurées dans trois sites au Québec, en Ontario et en Nouvelle-Écosse; les niveaux relevés étaient respectivement de 0,04-0,10, 0,11-0,23 et 0,37-2,17 ng/m³.^{Note de bas de page 18} Des échantillons prélevés pendant 24 heures dans 10 sites à Washington, D.C. ont révélé des concentrations moyennes d'antimoine allant de 1,1 à 3,0 ng/m³.^{Note de bas de page 19}

Les concentrations d'antimoine dans la viande, les poissons d'eau douce, la volaille, les céréales, les fruits et les légumes vont d'environ 1 à 10 ng/g de poids frais; des niveaux sensiblement plus élevés ont été mesurés dans les organismes marins.^{Note de bas de page 7} L'apport quotidien d'antimoine par les aliments n'a pas été estimé pour les Canadiens et les Canadiennes. Une étude datant de 1967 sur l'alimentation d'enfants de 9 à 12 ans vivant dans 28 villes américaines a révélé des concentrations d'antimoine (mesurées par spectrophotométrie d'absorption atomique) se situant dans une plage de 0,209-0,500 mg/kg d'aliments (moyenne pondérée de 0,361 mg/kg), avec des doses journalières ingérées allant de 0,25 à 1,28 mg.^{Note de bas de page 20} On pense que ces valeurs sont trop élevées en raison de la méthode d'analyse utilisée.^{Note de bas de page 21} Iyengar et al.^{Note de bas de page 22} ont estimé l'apport d'antimoine par les aliments chez les hommes de 25 à 30 ans aux États-Unis en analysant 201 aliments (analyse par activation neutronique instrumentale) de la Total Diet Study de la Food and Drug Administration des États-Unis. On a trouvé de l'antimoine à une concentration moyenne de 0,0093 ± 0,0014 µg/g de poids sec (mélange d'aliments variés); en admettant qu'un homme adulte consomme environ 3 075 g de poids frais ou 498 g de poids sec (16,2 p. cent de poids frais), les auteurs ont estimé que l'apport total d'antimoine par les aliments était d'environ 4,6 µg/j.

Les informations sur les niveaux d'antimoine dans l'eau potable, l'air et les aliments au Canada sont insuffisantes pour permettre la détermination des apports nationaux par ces trois voies d'exposition. Les niveaux d'exposition et les apports mesurés aux États-Unis constituent probablement une approximation raisonnable des niveaux d'exposition et des apports au Canada étant donné la similarité de l'environnement et des habitudes alimentaires en Amérique du Nord. En admettant une contribution de 4,6 µg des aliments (calculée tel que mentionné ci-dessus),^{Note de bas de page 20} de 0,04 µg de l'air (calculée en utilisant la concentration maximale mesurée de 2,17 ng/m³et un apport quotidien d'air de 20 m³)^{Note de bas de page 18}, et de 2,8 µg de l'eau (calculée à partir de la valeur moyenne de 1,87 µg/L et d'une consommation journalière moyenne d'eau de 1,5 L),^{Note de bas de page 16} un adulte recevrait 7,44 µg d'antimoine par jour; environ 38 p. cent de cet apport total proviendrait de l'eau potable.

Méthodes d'analyse et techniques de traitement

L'antimoine peut être analysé dans l'eau à l'aide d'un spectrophotomètre d'absorption atomique équipé d'un four en graphite.^{Note de bas de page 6} La limite de détection indiquée par le laboratoire est de 1,2 µg/L (sur la base de trois fois l'écart-type de l'essai à blanc). Le niveau pratique d'évaluation quantitative, basé sur un minimum de cinq fois la limite de détection, est de 6 µg/L. Bien que des méthodes plus sensibles soient disponibles pour l'analyse de l'antimoine dans l'eau,^{Note de bas de page 23} il n'est actuellement pas facile pour de nombreux laboratoires de contrôle d'obtenir des limites de détection moins élevées.

On dispose de peu d'information sur l'élimination de l'antimoine de l'eau de source durant le traitement de l'eau. Cependant, l'antimoine étant similaire à l'arsenic sur le plan chimique, les méthodes utilisées pour l'élimination de l'arsenic (qui peut être réduit à <5 µg/L dans l'eau souterraine contenant des niveaux d'arsenic naturel pouvant atteindre 1,0 mg/L en utilisant des colonnes d'alumine activée)^{Note de bas de page 24},^{Note de bas de page 25} pourraient éventuellement être utilisées pour l'élimination de l'antimoine.^{Note de bas de page 26} La coagulation à l'aide d'alun ou de sels ferriques, particulièrement en cas de turbidité, peut présenter un certain potentiel pour le traitement conventionnel. L'adoucissement à la chaux peut éliminer l'antimoine des eaux dures de façon très efficace. L'élimination dépendra du pH et de la valence de l'antimoine. Lors des essais en laboratoire, on a signalé que le xanthate d'amidon insoluble dans l'eau, qui agit comme une matière échangeuse d'ions, s'avérait efficace pour éliminer l'antimoine des eaux usées (de 5 mg/L à environ 0,01 mg/L).^{Note de bas de page 8}

L'antimoine pouvant également être introduit dans l'eau potable après que l'eau a quitté l'usine de traitement par lessivage des matériaux dans le réseau de distribution ou dans les tuyaux des habitations, le contrôle de la corrosion s'avère être une méthode plus efficace pour prévenir des concentrations élevées d'antimoine au point de consommation. Un ajustement du pH de moins de 7 à 8 ou 9 et une augmentation modérée de l'alcalinité diminueront la corrosivité de l'eau et réduiront le lessivage au minimum. Des inhibiteurs de corrosion peuvent également être ajoutés à l'eau.^{Note de bas de page 6}

Effets sur la santé

Pharmacocinétique

Absorption

L'appareil respiratoire est la principale voie par laquelle l'antimoine s'introduit dans le corps lors de l'exposition professionnelle. On manque cependant d'informations précises concernant l'absorption par voie respiratoire,^{Note de bas de page 21} même si l'on sait qu'il existe une corrélation entre celle-ci et la taille des particules.^{Note de bas de page 27} On pense que l'absorption d'antimoine par le tractus gastrointestinal s'effectue lentement et par petites quantités.^{Note de bas de page 28} L'importance de l'absorption par le tractus digestif dépend de la solubilité et de la forme chimique. On a constaté, après administration par gavage de solutions de 1 mL de tartrate de ¹²⁴Sb à huit hamsters syriens, que seuls 1,6 et 2 p. cent des charges corporelles initiales respectives d'antimoine trivalent et pentavalent étaient encore présents chez les sujets au 4^e jour, dont 61 p. cent et 64 p. cent dans le tractus gastrointestinal.^{Note de bas de page 29} Le taux médian de 1,6 p. cent incluait les deux hamsters qui avaient reçu la quantité la plus élevée d'antimoine trivalent et qui conservaient au 4^e jour 15 p. cent et 9 p. cent de la charge corporelle initiale.

Environ 15 p. cent d'une dose unique de tartrate double d'antimoine et de potassium isotopique soluble (4,4 mg/kg p.c. ou 7 µg d'antimoine) administrée par voie orale ont été absorbés dans le tractus gastrointestinal de rats blancs; l'absorption a été déterminée à la suite du recouvrement de l'antimoine dans l'urine, les fèces et les tissus.^{Note de bas de page 30} Des vaches ayant reçu une dose unique de trichlorure de ¹²⁴Sb (21 mg Sb/kg p.c.) par voie orale en ont absorbé moins de 5 p. cent par le tractus gastrointestinal.^{Note de bas de page 31} Aucune estimation de l'absorption par voie gastrointestinale chez les humains n'a été signalée.

Répartition

La répartition de l'antimoine dans le corps et son excrétion dépendent de la voie d'administration et de l'état de valence de l'antimoine. Après inhalation, les études sur la répartition dans les tissus montrent que la forme trivalente s'accumule dans le foie plus rapidement que la forme pentavalente, qui s'accumule essentiellement dans le squelette. Dans le sang, la forme trivalente se loge principalement dans les globules rouges, alors que la forme pentavalente est transportée par le plasma.^{Note de bas de page 29} Chez les animaux, en plus du tractus gastrointestinal, ce sont le foie, les reins, les os, les poumons, la rate et la thyroïde qui constituent les principaux sites d'accumulation.^{Note de bas de page 10} Chez les humains, l'utilisation thérapeutique de l'antimoine trivalent pour lutter contre les parasites entraîne une plus grande accumulation dans le foie, la thyroïde et le coeur.^{Note de bas de page 32} On a détecté de l'antimoine dans le tissu placentaire, le lait, le liquide amniotique et le cordon ombilical de femmes enceintes ou allaitantes qui avaient travaillé dans des fonderies.^{Note de bas de page 33} Chez la souris, l'antimoine semble traverser la barrière placentaire plus facilement après injection intrapéritonéale que lorsqu'il est administré dans les aliments. Le nouveau-né de la souris peut également absorber de l'antimoine par le lait de sa mère lorsque celle-ci reçoit des aliments contaminés durant la gestation et après la mise bas.^{Note de bas de page 34} On a mesuré les concentrations d'antimoine dans le lait de 21 Italiennes ( >130 échantillons) pendant une période de 2 à 3 mois commençant 15 jours après l'accouchement; les concentrations relevées allaient de moins de 0,05 à 12,9 ng/g, la concentration moyenne étant de 3,0 ± 0,4 ng/g.^{Note de bas de page 35}

Excrétion

Les taux et les voies d'excrétion diffèrent en fonction des espèces animales, de la voie d'administration et de la valence de l'antimoine. En général, l'antimoine trivalent est excrété principalement dans les fèces, alors que l'antimoine organique pentavalent est excrété principalement dans l'urine.^{Note de bas de page 36} Au cours d'une étude sur le métabolisme de l'antimoine,^{Note de bas de page 31} on a administré par voie orale à trois vaches (en période de lactation) des doses d'antimoine (sous forme de ¹²⁴SbCl₃) de 2,84, 2,72 et 2,00 mCi respectivement. 82 p. cent de la dose totale a été excrétée dans les fèces, contre 0,008 p. cent et 1,1 p. cent respectivement dans le lait et l'urine. Les concentrations les plus élevées ont été constatées dans la rate, le foie, les os et la peau. Au cours d'une étude parallèle menée par les mêmes auteurs, on a administré par voie intraveineuse à une vache du ¹²⁴SbCl₃ (0,234 mCi), soit l'équivalent de 1,5 mg Sb/kg p.c.; 2,4 p. cent seulement de la dose administrée a été excrétée dans les fèces, contre 0,08 p. cent et 51 p. cent respectivement dans le lait et l'urine.

Chez les humains, l'urine représente 1,2-3,6 µg de l'excrétion quotidienne d'antimoine. Environ 0,3-0,9 µg/j est excrété dans les fèces et moins de 1 µg/j est excrété par les autres voies.^{Note de bas de page 8}

Effets chez les humains

Toxicité aiguë et subchronique

Une intoxication à l'antimoine s'est produite après inhalation accidentelle au travail, après ingestion d'aliments contaminés par les contenants et après traitement thérapeutique avec de l'émétique (tartrate double d'antimoine et de potassium).^{Note de bas de page 37} Les composés d'antimoine ont été longtemps utilisés comme agents thérapeutiques pour les maladies parasitaires, telles que la schistosomiase, la leishmaniose, la trypanosomiase et le granulome ulcéreux. Les effets secondaires de la thérapie à l'antimoine (la dose moyenne peut atteindre 1 g/j pendant 10 jours) comprennent la myocardite, l'hépatite et la néphrite.^{Note de bas de page 4} Une intoxication aiguë à l'antimoine se caractérise par des douleurs abdominales, des vomissements, une diarrhée, une déshydratation, des douleurs musculaires, un état de choc, une hémoglobinurie, une anurie et une urémie.^{Note de bas de page 37} De plus, on a observé de graves symptômes myocardiques et des convulsions avec des doses aiguës d'antimoniés et on a attribué des décès à une nécrose du foie. Chez les humains, la dose létale minimale par ingestion était de 0,75 mg de tartrate double d'antimoine et de potassium/kg p.c.^{Note de bas de page 38} Des niveaux d'antimoine d'environ 30 mg/L dans une boisson contaminée ont provoqué des nausées, des vomissements et une diarrhée chez 150 enfants.^{Note de bas de page 39}

Un contact cutané avec l'antimoine peut provoquer de l'eczéma et une dermite, entraînant des éruptions papuleuses, vésiculaires et pustuleuses.^{Note de bas de page 37} Des symptômes de dérangement gastrointestinal et d'ictère léger apparaissent également 2 à 3 semaines après une série d'injections de composés d'antimoine.^{Note de bas de page 40}

Toxicité chronique et cancérogénicité

L'exposition chronique à des doses moins élevées de composés d'antimoine est principalement associée à des effets myocardiques. Des complications cardiaques, un tracé indiquant des troubles à l'électrocardiogramme et une mort subite ont été observés chez huit des 125 travailleurs ayant été professionnellement exposés au tri-sulfure d'antimoine à des concentrations de 0,58 à 5,5 mg/m³ (moyenne de 3,0 mg/m³) pendant 8-24 mois.^{Note de bas de page 41} On a constaté que sept des 111 (6,3 p. cent) travailleurs survivants souffraient d'ulcères, contre 59 sur 3 912 (1,5 p. cent) chez les travailleurs du groupe témoin.

Lors d'une récente étude de mortalité, le taux de décès par cancer du poumon chez 1 014 hommes (91,5 p. cent d'ascendance espagnole) employés dans une fonderie d'antimoine au Texas entre 1937 et 1971 a été comparé au taux de décès par cancer du poumon propre à chaque ethnie au Texas. La mortalité par cancer du poumon s'est avérée élevée chez les travailleurs de l'industrie de l'antimoine (ratio standardisé de mortalité [RSM] de 1,39; intervalle de confiance [IC] à 90 p. cent de 1,01-1,88), et on a observé une tendance positive significative de la mortalité avec l'augmentation de la durée de l'emploi. Une augmentation significative de la mortalité par cancer du foie, du tractus biliaire et de la vésicule biliaire (RSM de 3,17; IC à 95 p. cent de 1,27-6,52) a été observée chez les travailleurs des fonderies par rapport aux hommes de race blanche.^{Note de bas de page 42} Lors d'une étude sur des hommes employés dans une fonderie d'antimoine britannique entre 1961 et 1992, une augmentation significative des décès par cancer du poumon a été constatée dans le recensement démographique des hommes ayant travaillé à la fonderie avant 1961, mais pas dans la cohorte recrutée après cette date. Il n'a été possible d'attribuer le risque accru de cancer du poumon à aucun agent en particulier, car les travailleurs de l'industrie de l'antimoine étaient exposés à divers agents en plus de l'antimoine et de ses oxydes, dont l'arsenic, le dioxyde de soufre et les hydrocarbures aromatiques polycycliques. On n'a constaté aucune relation entre la durée de l'emploi et la mortalité par cancer du poumon.^{Note de bas de page 43}

Toxicité pour la reproduction

Une fréquence plus élevée de dérèglements menstruels et d'avortements spontanés tardifs (77,5 p. cent et 12,5 p. cent, respectivement) a été constatée chez les travailleuses des fonderies exposées à des poussières métalliques et à du trioxyde et du pentoxyde d'antimoine par rapport au groupe témoin (56 p. cent et 4,1 p. cent, respectivement).^{Note de bas de page 33} Le poids des bébés nés de ces femmes exposées était légèrement moins élevé à trois mois et nettement moins élevé à un an. On a également détecté de l'antimoine dans le lait maternel (3,3 ± 2 mg/L), dans le tissu placentaire (3,2-12,6 mg/100 mg) et dans le liquide amniotique (6,2 ± 2,8 mg/100 mg).

Effets chez les animaux de laboratoire et systèmes de tests in vitro

Toxicité aiguë et subchronique

La valeur de la DL₅₀ orale aiguë pour le tartratedouble d'antimoine et de potassium chez la souris est de 600 mg Sb/kg p.c.^{Note de bas de page 44} Des DL₅₀ minimales de 100 et150 mg/kg p.c. pour l'antimoine ont été relevées respectivement chez les rats et les cobayes après injection intrapéritonéale; la mort a été attribuée à une insuffisance myocardique. Par contre, les DL₅₀ minimales pour le tartrate double d'antimoine et de potassium administré par injection intrapéritonéale étaient de 11 et 15 mg Sb/kg p.c. De plus, la dose létale minimale pour le tartrate double d'antimoine et de potassium administré par voie orale était de 300 mg/kg p.c. chez les rats.^{Note de bas de page 45} Les valeurs de DL₅₀ par voie sous-cutanée et intraveineuse étaient respectivement de 20 et 24 mg/kg p.c. chez les souris.^{Note de bas de page 46} Oelkers^{Note de bas de page 47} a signalé qu'une seule dose orale de 115 mg de tartrate double d'antimoine et de potassium/ kg p.c. administrée à des lapins s'était avérée mortelle pour 50 p. cent des sujets. Une seule dose de 300 mg Sb/kg p.c. de tartrate double d'antimoine et de potassium administrée à des rats a causé la mort des sujets, attribuée à une insuffisance myocardique.^{Note de bas de page 45} Toute-fois, aucun rat n'a succombé à des doses plus élevées de 188-16 714 mg Sb/kg p.c. ou moins ou à une dose de 7 000 mg d'antimoine métallique.

Lors d'une étude subchronique, on a signalé une augmentation du niveau d'azote non protéique dans le sang et l'urine de lapins ayant reçu une dose orale de 15 mg de tartrate double d'antimoine et de potassium/kg p.c.^{Note de bas de page 48} Des ictères ont été constatés lors des deux derniers jours d'exposition; en outre, le foie de certains animaux présentait une dégénérescence graisseuse et une nécrose parenchymateuse. À la suite de l'administration de 25 doses sous-cutanées de trifluorure d'antimoine (15 mg/kg p.c.) à des rats pendant une période d'un mois, ces derniers ont présenté des oedèmes, des infiltrations graisseuses et une dégénérescence albumineuse du foie; dans le rein, on a observé une tuméfaction des cellules épithéliales recouvrant les tubes contournés, une desquamation de l'épithélium, des masses protéiques dans les lumières tubulaires et un rétrécissement des glomérules. Cependant, chez un second groupe ayant reçu du trioxyde d'antimoine (à une dose équivalente d'antimoine) par voie sous-cutanée, on a observé peu de modifications significatives d'ordre pathologique, ce qui laisse supposer qu'au moins certaines des modifications observées avec le trifluorure d'antimoine étaient attribuables à la présence de fluor.^{Note de bas de page 49} Une diarrhée grave a été observée chez des chiens ayant reçu une dose quotidienne de 84 mg Sb/kg p.c. de trioxyde d'antimoine pendant 32 jours. Aucun effet n'a été observé chez des rats exposés à 501 mg Sb/kg p.c. ou moins de trioxyde d'antimoine par jour pendant 20 jours.^{Note de bas de page 50}

Des rats, des lapins et des chiens ont été exposés à de la poussière de trisulfure d'antimoine, sept heures par jour, cinq jours par semaine, pendant au moins six semaines, à des concentrations de 3,07, 5,6 et 5,32 mg/m³ respectivement.^{Note de bas de page 41} Les rats et les lapins ont présenté une dégénérescence parenchymateuse du myocarde et des troubles fonctionnels du coeur, accompagnés de modifications de l'électrocardiogramme (p. ex. tracé plus plat de l'onde T); ces résultats n'ont pas été aussi prononcés chez les chiens.

Lors d'un essai destiné à déterminer une plage pour la toxicité orale « subaiguë »,^{Note de bas de page 51} on a administré à des rats (cinq de chaque sexe par groupe) des aliments contenant du trioxyde d'antimoine à des doses allant de 60 à 1 070 mg/kg p.c. par jour pendant 30 jours. Les animaux ont présenté une réduction de la croissance et de l'appétit, ainsi que des changements d'ordre micropathologique dans le foie, les reins, la rate ou les testicules à la dose la plus élevée. Aucun effet n'a été observé à 270 mg/kg p.c. par jour ou au-dessous.

Un retard de croissance résultant d'une exposition subchronique par voie orale dans les aliments a également été indiqué par une baisse de la prise de poids lors d'une étude au cours de laquelle on a administré de l'antimoine ou du trioxyde d'antimoine dans les aliments (0,1 p. cent ou 1,0 p. cent d'antimoine, 1,0 p. cent de trioxyde d'antimoine) de 10 rats Wistar mâles pendant 12 semaines. Le poids moyen des rats à la fin de l'expérience était de 438,0 ± 22,3 g (0,1 p. cent d'antimoine), 401,0 ± 18,3 g (1,0 p. cent d'antimoine) et 454,3 ± 38,8 g (1,0 p. cent de trioxyde d'antimoine), contre 489,5 ± 60,5 g pour les rats du groupe témoin. Le poids corporel est redevenu normal après 12 semaines d'une alimentation dépourvue d'antimoine.^{Note de bas de page 52}

Lors d'une étude récemment terminée,^{Note de bas de page 53} des rats Sprague-Dawley mâles et femelles (15 de chaque sexe par groupe) ont été exposés à des sels d'antimoine trivalent solubles (tartrate double d'antimoine et de potassium) dans de l'eau du robinet, à des concentrations de 0,5, 5,50 ou 500 mg/L, pendant 13 semaines. Les apports calculés d'antimoine allaient de 0,06 à 42,17 mg/kg p.c. par jour pour les mâles et de 0,06 à 45,69 mg/kg p.c. par jour pour les femelles (quoique les doses « absorbées » véritables aient été plus proches de 0,006-4,5 mg/kg p.c. par jour, en admettant une absorption gastrointestinale de 10 p. cent du tartrate double d'antimoine et de potassium). Les rats témoins ont reçu comme eau potable de l'eau du robinet non additionnée d'antimoine. Dix rats mâles et 10 rats femelles supplémentaires ont été inclus dans chacun des groupes témoins et des groupes recevant une dose de 500 mg/L; on leur a donné de l'eau du robinet pendant quatre semaines supplémentaires après la période d'exposition de 13 semaines. Tous les animaux ont survécu au traitement et aux périodes de récupération sans présenter de signes cliniques de toxicité. Les rats exposés à la dose la plus élevée ont consommé notablement moins d'eau (35 p. cent) que les rats des groupes témoins et des groupes ayant reçu la dose la plus faible et ont présenté une absence de prise de poids corporel. Durant la récupération, la consommation d'eau s'est rapidement rétablie au niveau de celle des groupes témoins et la prise de poids corporel s'est accélérée. À l'autopsie, un mâle dans le groupe ayant reçu la dose de 5 mg/L et trois mâles dans le groupe ayant reçu la dose la plus élevée ont présenté une hématurie macroscopique. Un rat mâle du groupe ayant reçu la dose la plus élevée a présenté une cirrhose du foie et un rat femelle du groupe ayant reçu la dose la moins élevée a présenté une rate fibreuse et nodulaire; cet effet n'ayant pas été observé à des doses plus élevées, les auteurs ont estimé qu'il n'était pas significatif sur le plan biologique.^{Note de bas de page 54} Les femelles des groupes ayant reçu une dose de 50 mg/L ont présenté une diminution importante du ratio poids du thymus - poids corporel par rapport aux témoins. Une augmentation importante du ratio poids du rein - poids corporel a été observée dans le groupe ayant reçu la dose la plus élevée chez les mâles et chez les femelles par rapport aux mâles et aux femelles témoins. Les mâles et les femelles du groupe ayant reçu la dose la plus élevée ont présenté une baisse de l'activité de la phosphatase alcaline et des taux sériques de créatinine, mais seuls les mâles ayant reçu 500 mg/L ont présenté une baisse des numérations des globules rouges et des thrombocytes et une légère augmentation du volume globulaire moyen. Les femelles ont présenté une baisse du glucose sérique liée à la dose à partir de 5 mg/L. Chez les groupes ayant reçu la dose la plus élevée, de légers changements histologiques adaptatifs ont été observés dans la thyroïde, le foie et l'hypophyse chez les deux sexes, dans la rate chez les mâles et dans le thymus chez les femelles. Après une période de récupération de quatre semaines, l'hypophyse semblait plutôt normale et les changements observés dans le foie et la thyroïde chez les deux sexes avaient perdu de leur gravité. En revanche, des changements minimes ont persisté dans la rate chez les deux sexes et dans le thymus chez les mâles. Les niveaux d'antimoine dans les tissus ont été liés à la dose selon l'ordre suivant (décroissant) : globules rouges >> rate, foie > rein > cerveau, tissus adipeux > sérum. Après la période de récupération, le niveau d'antimoine chez les animaux ayant reçu la dose la plus élevée a baissé dans tous les tissus (les niveaux d'antimoine dans les globules rouges n'ont pas été déterminés) excepté dans la rate. Une dose sans effet nocif observé (NOAEL) de 0,5 mg/L d'antimoine dans l'eau potable, qui équivaut à un apport moyen de 0,06 mg/kg p.c. par jour, a été établie sur la base des changements histologiques observés à 5 mg/L.

Une baisse des taux d'hématocrite, d'hémoglobine et de protéines plasmatiques a été observée chez des rats exposés à 500-1 000 mg Sb/j pendant 12 à 24 semaines.^{Note de bas de page 52},^{Note de bas de page 55} Sunagawa^{Note de bas de page 55} a constaté une diminution des numérations des globules rouges chez des rats exposés à 418 mg de trioxyde d'antimoine/kg p.c. par jour pendant 24 semaines. Une dégénérescence albumineuse des cordons d'hépatocites a également été observée à une dose de 418 mg de trioxyde d'antimoine/kg p.c. par jour et de 500 mg d'antimoine métallique/kg p.c. par jour. Des concentrations plus faibles de trioxyde d'antimoine ou de tartrate double d'antimoine et de potassium n'ont pas produit les effets mentionnés ci-dessus.^{Note de bas de page 50},^{Note de bas de page 56}

On a constaté de la faiblesse et de la difficulté à bouger les membres arrière chez des chiens auxquels on a administré 6 644 mg Sb/kg p.c. par jour pendant 32 jours.^{Note de bas de page 50}

Toxicité chronique et cancérogénicité

Seules deux études sur la toxicité chronique de l'antimoine sont disponibles.^{Note de bas de page 56},^{Note de bas de page 57} Dans la première,^{Note de bas de page 56} du tartrate double d'antimoine et de potassium a été administré dans l'eau potable (5 mg/L d'antimoine) à des souris de souche CD Charles River (54 de chaque sexe par groupe) du sevrage à la mort naturelle. Les animaux ont été pesés une fois par semaine pendant huit semaines, puis une fois par mois. L'apport quotidien d'antimoine a été calculé par les auteurs de façon à être équivalent à 350 µg/kg p.c. L'antimoine n'a pas réduit de façon significative la croissance des souris mâles ou femelles durant la première année, mais il a entraîné une perte de poids chez les mâles après 18 mois (p < 0,025) et une diminution de la prise de poids chez les femelles à 12 et 18 mois (p < 0,005). La longévité médiane et la longévité à 75 p. cent des souris femelles ont été réduites de 49 et 86 jours respectivement. Les effets sur la longévité ont été minimes chez les mâles.

Lors de la seconde étude,^{Note de bas de page 57} on a administré du tartrate double d'antimoine et de potassium dans l'eau potable (5 mg/L d'antimoine) à des rats Long-Evans (50 de chaque sexe par groupe) du sevrage à la mort naturelle. La consommation d'eau des rats n'a pas été indiquée. Cependant, on a signalé une consommation d'eau de 7,5 mL/100 g p.c. par jour pour les femelles et de 6,8 mL/100 g p.c. par jour pour les mâles, pour des rats de la même souche dans le même laboratoire.^{Note de bas de page 58} Ces chiffres correspondraient aux doses estimées de 340 µg/kg p.c. par jour et de 375 µg/kg p.c. par jour respectivement pour les rats mâles et femelles. L'antimoine s'est avéré plus toxique pour les rats que pour les souris de la première étude. La longévité des rats exposés a été raccourcie de façon significative (la longévité médiane a été inférieure de 106-107 jours par rapport aux témoins et la longévité à 90 p. cent a été inférieure de 70 et 165 jours respectivement par rapport aux témoins mâles et femelles). La longévité, soit l'âge moyen des derniers 10 p. cent survivants, a également été réduite de façon significative par rapport aux rats témoins. On n'a observé aucune différence mesurable dans le poids corporel entre les rats exposés et les rats témoins. Toutefois, l'antimoine s'est accumulé dans les tissus mous avec l'âge. La concentration moyenne d'antimoine dans cinq tissus (rein, foie, coeur, poumon et rate) chez tous les rats analysés a été de 13,1 µg/g. L'antimoine étant naturellement toxique pour les rats à 5 mg/L (ce qui correspond à 0,340 et 0,375 mg Sb/kg p.c. par jour respectivement pour les mâles et les femelles), ce niveau a constitué une plus faible dose avec effet nocif observé (LOAEL) dans cette étude.

Les deux mêmes études réalisées par voie orale et à vie chez la souris^{Note de bas de page 56} et le rat^{Note de bas de page 57} ont suggéré que l'antimoine n'était pas cancérogène. Lors de l'étude sur la souris,^{Note de bas de page 56} les animaux morts ont été autopsiés, les lésions macroscopiques ont été notées et les tissus ont été examinés sur le plan histologique. Les tumeurs repérées à l'autopsie ont également été examinées au microscope. Des tumeurs ont été observées chez 34,8 p. cent des animaux témoins et chez 18,8 p. cent des animaux exposés à l'antimoine. Aucune raison n'a été fournie pour le taux élevé de tumeurs chez les témoins. Lors de l'étude sur le rat,^{Note de bas de page 57} l'antimoine ne s'est pas avéré tumorigène, comme le montre une comparaison à l'autopsie des tumeurs visibles chez les animaux témoins et chez les animaux traités. La fréquence des tumeurs chez les rats témoins mâles et femelles a été respectivement de 20,0 p. cent et de 35,9 p. cent, alors qu'elle a été de 12,0 p. cent et 38,3 p. cent respectivement chez les rats mâles et femelles traités. Lors d'une troisième étude, l'administration de 5 mg Sb/L (sous forme de tartrate de potassium) dans l'eau potable à des souris de souche Charles River CD-1 durant toute leur vie n'a pas entraîné de différence significative dans la fréquence de tumeurs spontanées ou malignes.^{Note de bas de page 58} Il faut préciser que ces trois études sont anciennes et inadéquates selon les normes modernes. Leurs principales faiblesses comprennent l'absence d'une histologie complète, l'administration d'un seul niveau de dose et une déclaration limitée des pathologies.

L'apparition de néoplasmes du poumon a été signalée chez des rats CDF femelles, mais non chez des rats CDF mâles, après inhalation de trioxyde d'antimoine ou de concentré de minerai d'antimoine (concentrations allant de 1,6 à 45 mg/m³ dans les deux études) pendant une période pouvant atteindre un an, suivie d'une surveillance d'une durée de 20 semaines à 15 mois.^{Note de bas de page 59},^{Note de bas de page 60}

Mutagénicité

Plusieurs composés d'antimoine ont présenté un pouvoir mutagène lors d'essais in vitro à court terme. Ils ont engendré des cassures chromosomiques dans des cultures de leucocytes humains^{Note de bas de page 61} et ont accru la transformation de cellules de hamsters par le SA virus 7.^{Note de bas de page 62} Trois composés d'antimoine (trioxyde d'antimoine, trichlorure d'antimoine et pentachlorure d'antimoine) se sont avérés positifs lors de l'essai rec avec Bacillus subtilis, inhibant davantage la croissance cellulaire d'une souche de B. subtilis manquant de recombinant que celle d'une souche sauvage.^{Note de bas de page 63}

Toxicité pour la reproduction et le développement

Les informations recueillies au cours d'études expérimentales limitées chez l'animal concernant les effets sur la reproduction et le développement semblent indiquer qu'une exposition prénatale à l'antimoine peut réduire le taux de conception.^{Note de bas de page 33} Des rats femelles ont été exposés à de la poussière d'antimoine par injection intrapéritonéale unique de 50 mg/kg p.c. (exposition aiguë) ou à de la poussière de trioxyde d'antimoine quatre heures par jour pendant 1,5-2 mois à une concentration de 250 mg/m³ (exposition subchronique).^{Note de bas de page 33} Les femelles ont été accouplées 3 à 5 jours après l'injection et l'exposition par inhalation s'est poursuivie pendant toute la période de gestation. Après l'accouplement, seules 15 des 30 femelles soumises à une exposition aiguë et 16 des 24 femelles soumises à une exposition subchronique ont conçu, contre 9 femelles sur 10 et 10 femelles sur 10 dans les deux groupes témoins. Un nombre moins élevé de pet its sont nés dans les deux groupes exposés (moyenne de 6,2 par portée) que dans le groupe témoin (8,3 par portée). Aucun changement morphologique n'a été observé chez les foetus. La résorption foetale et la mortalité intrautérine n'ont pas été examinées.

Lors d'une étude destinée à évaluer l'effet de l'antimoine sur le développement de la réactivité vasomotrice chez les petits,^{Note de bas de page 64} des rats albinos femelles (30 par groupe) ont reçu ad libitum du trichlorure d'antimoine à 0, 0,1 ou 1 mg/100 mL (0, 1 ou 10 mg/L) dans l'eau potable du premier jour de la gestation au sevrage des petits (22 jours après la mise bas). Les petits (10 par mère) ont reçu ad libitum de l'antimoine à 0, 1 ou 10 mg/L dans l'eau potable, du sevrage au 60^e jour. Les mères ont présenté une baisse significative du poids corporel liée à la dose (p < 0,05) au 20^e jour de la gestation, mais pas au 10^e jour. Les petits du groupe ayant reçu la dose élevée ont également présenté un poids corporel sensiblement réduit (p < 0,05) entre l'âge de 10 jours et l'âge de 60 jours. Les données concernant la consommation d'eau et d'aliments n'ayant pas été fournies, il n'est pas possible de déterminer si les effets sur le poids corporel sont attribuables à la toxicité directe du produit chimique ou à la diminution de la consommation d'aliments et/ou d'eau. La réaction des petits aux drogues entraînant une hypertension et une hypotension a été modifiée aux deux doses d'antimoine.

Aucune anomalie foetale n'a été observée au 20^e jour de la gestation chez des rates en gestation après administration par voie intramusculaire d'une solution contenant du glycoside d'antimoine dextran (125 ou 250 mg Sb/kg p.c.) à cinq reprises entre le 8^e et le 14^e jours de la gestation. On n'a pas détecté d'antimoine chez les foetus.^{Note de bas de page 65}

Classification et évaluation

L'antimoine est classé comme présentant des données inadéquates pour l'évaluation de son pouvoir cancérogène (groupe V). Pour les composés ainsi classés, l'apport quotidien tolérable (AQT) est calculé sur la base de la division par un facteur d'incertitude approprié de la NOAEL ou de la LOAEL obtenue lors d'une étude expérimentale chez l'animal.

D'après les informations disponibles, il est clair que l'antimoine a des effets sur de nombreux organes et systèmes du corps. Lors d'une étude de 13 semaines récemment terminée qui utilisait la voie et le véhicule d'administration les plus appropriés (c.-à-d. l'eau potable), des groupes de rats ont été exposés à du tartrate double d'antimoine et de potassium dans l'eau potable à des concentrations de 0,5, 5, 50 ou 500 mg/L.^{Note de bas de page 53} Une NOAEL de 0,5 mg Sb/L d'antimoine dans l'eau potable, équivalant à un apport moyen de 0,06 mg/kg p.c. par jour, a été établie sur la base des changements histologiques observés à 5 mg/L. Pour l'antimoine, l'AQT est calculé comme suit :

$\text{AQT}=\genfrac{}{}{0.1ex}{}{\mathrm{0,06}\text{mg/kg p.c. par jour}}{300}=\mathrm{0,0002}\text{mg/kg p.c. par jour}$

où :

• 0,06 mg/kg p.c. par jour est la NOAEL obtenue lors d'une étude de 13 semaines sur le rat;^{Note de bas de page 53}
• 300 est le facteur d'incertitude (×10 pour la variation au sein d'une espèce, ×10 pour la variation entre espèces et ×3 pour l'utilisation d'une étude à court terme).

Justification

La concentration maximale acceptable (CMA) pour l'antimoine dans l'eau potable est calculée à partir de l'AQT comme suit :

$\text{CMA}=\genfrac{}{}{0.1ex}{}{\mathrm{0,0002}\text{mg/kg p.c. par jour}\times 70\text{kg}\times \mathrm{0,38}}{\mathrm{1,5}\text{L/j}}\approx \mathrm{0,004}\text{mg/L}$

où :

• 0,0002 mg/kg p.c. par jour est l'AQT, tel que calculé ci-dessus;
• 70 kg est le poids moyen d'un adulte;
• 0,38 est la proportion de l'apport quotidien total attribuée à l'eau potable (telle que calculée dans la section « Exposition »);
• 1,5 L/j est la consommation journalière moyenne d'eau potable pour un adulte.

La CMA calculée pour l'antimoine dans l'eau potable est donc de 0,004 mg/L, ce qui est inférieur au niveau pratique d'évaluation quantitative. La concentration maximale acceptable provisoire (CMAP) pour l'antimoine dans l'eau potable a donc été établie à la limite de dosage pratique, qui est de 0,006 mg/L.

L'antimoine pouvant être lessivé à partir de matériaux présents dans le réseau de distribution, il faudrait procéder au prélèvement d'échantillons d'eau au point de consommation.

Bibliographie