Rapport sur l'état des connaissances scientifiques - Le sulfonate de perfluorooctane, ses sels et ses précurseurs contenant la fraction C₈F₁₇SO₂ ou C₈F₁₇SO₃

Introduction

En vertu de la Loi canadienne sur la protection de l'environnement de 1999 (LCPE 1999), le ministre de la Santé peut recueillir de l'information, mener des enquêtes et procéder à des évaluations, dont des évaluations préalables, afin de déterminer si une substance pénètre ou peut pénétrer dans l'environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaines.

Les évaluations préalables des risques pour la santé visent au départ à déterminer de façon prudente l'importance du risque ou les valeurs associées à la manifestation d'effets critiques et les limites supérieures estimatives de l'exposition, une fois examinées toutes les données pertinentes répertoriées. Les recommandations basées sur la nature des effets critiques, d'une part, et sur les écarts entre les valeurs prudentes associées à la manifestation de tels effets et l'exposition estimative, d'autre part, tiennent compte de la confiance dans l'exhaustivité des bases de données répertoriées tant pour l'exposition que pour les effets, dans un contexte d'évaluation préalable. On peut trouver d'autres renseignements de base sur les évaluations préalables des risques pour la santé réalisées dans le cadre de ce programme à l'adresse <http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/contaminants/existsub/index_f.html>.

Une évaluation préalable des risques pour la santé a été réalisée pour le sulfonate de perfluorooctane (SPFO), ses sels et ses précurseurs contenant la fraction C₈F₁₇SO₂ ou C₈F₁₇SO₃, car certains de ces composés étaient visés dans la phase pilote d'évaluations préalables de substances figurant sur la Liste intérieure des substances, et il s'agissait de donner suite à une demande du ministre de l'Environnement d'inscrire ces composés sur la Liste des substances d'intérêt prioritaire.

La version provisoire du présent rapport sur l'état des connaissances scientifiques sous-jacentes à une évaluation préalable ainsi que les documents de travail justificatifs inédits qui s'y rattachent ont été établis par les évaluateurs de la Division des substances existantes de Santé Canada; leur contenu a été examiné au cours de plusieurs réunions de la haute direction de la Division. Cette version provisoire a fait l'objet d'un examen externe au cours duquel on a vérifié l'adéquation des données utilisées et la solidité des conclusions. Elle a aussi été soumise à une période de commentaires publics de 60 jours. Les documents de travail justificatifs peuvent être obtenus sur demande par courriel à l'adresse <ExSD@hc-sc.gc.ca>.

Les données répertoriées en date de septembre 2003 ont été prises en compte en vue de leur inclusion dans le présent rapport. Celles répertoriées après cette date, de même que leur pertinence en regard de l'évaluation scientifique, sont présentées dans la dernière section du document. Les données et les considérations critiques sur lesquelles l'évaluation est fondée sont résumées ci-dessous.

Caractéristiques, utilisations et sources d'exposition

Le SPFO, ses sels et ses précurseurs font partie d'une catégorie plus étendue de substances chimiques fluorées communément appelées les composés perfluoroalkyliques (PFA). Selon l'utilisation prévue, les divers précurseurs du SPFO sont obtenus par dérivation à partir du fluorure de perfluorooctanesulfonyle (FPOS : C₈F₁₇SO₂F) (OCDE, 2002), ce qui donne des molécules de formule chimique générale CF₃(CF₂)₇SO₂-R. L'évaluation préalable des risques pour la santé du SPFO, de ses sels et de ses précurseurs contenant la fraction C₈F₁₇SO₂ ou C₈F₁₇SO₃ porte sur quelque 50 substances, dont un bon nombre figure sur la Liste intérieure des substances (voir l'annexe 1).

L'enquête menée auprès de l'industrie canadienne en 2000, en vertu de l'article 71 de la LCPE 1999, en vue de connaître les quantités fabriquées, importées et exportées ainsi que les utilisations de certains PFA, de leurs dérivés et de leurs polymères, a montré qu'il n'y avait pas de fabrication connue de PFA, y compris de SPFO, au Canada. Quelque 600 000 kg de PFA ont été importés au Canada entre 1997 et 2000, le SPFO ne représentant qu'une très petite partie de ce total (Environnement Canada, 2001). Le SPFO et ses précurseurs étaient importés au Canada sous forme de produits chimiques ou de composantes de divers produits. Comme il est indiqué dans d'autres sources (OCDE, 2002), le SPFO et ses précurseurs sont surtout utilisés comme répulsifs d'eau, d'huile, de la saleté et de graisse appliqués sur des surfaces ou sur des papiers, notamment les tapis et moquettes, les tissus et rembourrages et les emballages alimentaires, de même que dans certaines applications chimiques spécialisées, comme les mousses extinctrices, les fluides hydrauliques, les détachants de moquettes, les agents tensio-actifs pour les mines et les puits de pétrole et d'autres préparations chimiques spécialisées. Étant donné ces modes d'utilisation, l'exposition des humains à ces substances résulterait sans doute de contacts avec celles-ci ou de l'utilisation de certains produits de consommation qui en contiennent (3M, 1999a).

L'évaluation préalable des risques pour la santé du SPFO, de ses sels et de ses précurseurs contenant les fractions C₈F₁₇SO₂ ou C₈F₁₇SO₃ est fondée sur une comparaison des écarts entre les concentrations de SPFO dans le sang et le foie d'animaux de laboratoire¹ et associées à l'apparition d'effets toxicologiques, d'une part, et les concentrations dans le sang et le foie des humains, d'autre part. Les facteurs énumérés ci-après ont été pris en compte dans la mise au point de la démarche applicable à l'évaluation préalable des risques pour la santé du SPFO, de ses sels et de ses précurseurs mentionnés dans le présent rapport :

• Des processus chimiques, environnementaux et métaboliques peuvent donner lieu à l'élimination de la fraction perfluorée et, en bout de ligne, à la formation du SPFO (3M, 1999a,b).
• Le SPFO est une substance persistante et ne peut être dégradé plus avant ou transformé métaboliquement en d'autres composés (3M, 1999a,b).
• Selon une modélisation CATABOL (Mekenyan et Dimitrov, 2002), les substances mentionnées à l'annexe 1 de la présente évaluation pourraient être biodégradées en SPFO.
• Comme le SPFO est sans doute le produit perfluoré ultime de dégradation ou de transformation métabolique du groupe de substances mentionnées à l'annexe 1, sa concentration dans les tissus humains constitue un indicateur utile de l'exposition à ce groupe de substances de toutes les sources possibles.
• La biosurveillance chez des humains (et des espèces animales) a été concentrée sur le SPFO détecté dans le sang de Nord-Américains et d'Européens n'ayant pas subi d'exposition professionnelle.
• Le profil de toxicité des précurseurs du SPFO examinés ici (voir le tableau ci-dessous) apparaît généralement semblable à celui du SPFO lui-même. Les données disponibles montrent que les effets associés aux précurseurs du SPFO apparaissent à des valeurs d'exposition semblables ou légèrement supérieures à celles obtenues pour le SPFO.

Les données toxicologiques pertinentes pour le présent rapport d'évaluation ont été obtenues pour les substances de la Liste intérieure des substances présentées dans le tableau ci-après et appliquées à l'évaluation des précurseurs du SPFO figurant à l'annexe 1 :

Substance	Désignation	No CAS
Sulfonate de perfluorooctane	SPFO	2795-39-3 (sel de potassium) 29081-56-9 (sel d'ammonium) 70225-14-8 (sel de diéthanolamine)
N-Éthyl-1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadécafluoro-N-(2-hydroxyéthyl)octanesulfonamide	N-EtFOSE	1691-99-2
1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadécafluoro-N-(2-hydroxyéthyl)-N-méthyloctanesulfonamide	N-MeFOSE	24448-09-7
N-Éthyl-1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadécafluorooctanesulfonamide	N-EtFOSA	4151-50-2
N-Éthyl-1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadécafluorooctanesulfonamide	N-MeFOSA	31506-32-8
N-Éthyl-N-[(heptadécafluorooctyl)sulfonyl]glycinate de potassium	PFOSAA	2991-51-7
Chlorure de N,N,N-triméthyl-2-[(2-méthyl-acryloyl)oxy]éthanaminium polymérisé avec l'acrylate de 2-éthoxyéthyle, l'acrylate de 2- [(heptadécafluorooctyl)sulfonyl]méthylaminoéthyle et le méthacrylate d'oxiranylméthyle		92265-81-1

Évaluation de l'exposition et caractérisation du danger

Bien que les données répertoriées pour certaines de ces substances (voir le tableau précédent) étaient variables et limitées, les renseignements obtenus montrent que les effets toxicologiques de ces précurseurs du SPFO sont semblables à ceux du SPFO lui-même (tableau 1). En outre, selon ces données, les effets sur la santé attribuables à l'exposition à ces substances semblent un peu moins importants et/ou sont observés à des expositions (doses) plus élevées que les effets associés à l'exposition au SPFO lui-même.

Les études jugées critiques pour l'évaluation préalable du SPFO, de ses sels et de ses précurseurs (c.-à-d. celles faisant état d'une concentration ou dose minimale avec effet) sont des études à doses répétées menées à long terme sur des rongeurs et des primates. Chez les rats auxquels on a administré du SPFO pendant deux ans (dans la nourriture), on a observé des effets histopathologiques touchant le foie des mâles et des femelles à des doses aussi faibles que 0,06-0,23 mg/kg de poids corporel (p.c.) par jour et 0,07-0,21 mg/kg p.c./jour, respectivement (Covance Laboratories, Inc., 2002a). À ces doses, les concentrations moyennes de SPFO dans le sérum et le foie des mâles et des femelles étaient, respectivement, de 7,6 et 20,2 µg/mL et de 26,4 et 55,1 µg/g, après deux années d'exposition (3M Environmental Laboratory, 2001). Une plus grande atrophie du thymus (chez les femelles) et une réduction des concentrations sériques de lipoprotéines de haute densité, du cholestérol, de la bilirubine et de la triiodothyronine (chez les mâles) ont été observées chez des singes auxquels on avait administré du SPFO à raison de 0,03 mg/kg p.c./jour pendant 26 semaines (Covance Laboratories, Inc., 2002b)². Les concentrations moyennes de SPFO dans le sérum des mâles et des femelles après 26 semaines étaient de 15,8 et de 13,2 µg/mL, respectivement (3M Environmental Laboratory, 2000). Les concentrations moyennes de SPFO dans le foie des mâles et des femelles après 27 semaines étaient de 17,3 et de 22,2 µg/g, respectivement.

Les données de deux études d'exposition chronique révèlent la cancérogénicité du SPFO (incidence accrue des adénomes hépatocellulaires chez les mâles et les femelles) et du N-EtFOSE (incidence accrue des adénomes hépatocellulaires chez les femelles et des adénomes cellulaires folliculaires de la thyroïde chez les mâles) chez le rat. Au cours de ces deux études, des hausses statistiquement significatives de l'incidence des tumeurs n'ont été observées qu'aux doses les plus élevées utilisées, c'est-à-dire aux doses supérieures à celles donnant lieu à l'apparition d'effets non néoplasiques chez ces animaux. D'après les résultats d'un large éventail d'essais in vitro et in vivo, le SPFO et les substances apparentées évaluées ici ne sont pas génotoxiques.

Les données répertoriées comprenaient aussi celles d'études des effets sur la santé chez des travailleurs subissant une exposition professionnelle au SPFO. Bien qu'un risque significativement élevé de cancer de la vessie ait été observé chez un groupe de travailleurs exposés au SPFO, on considère que les études épidémiologiques des travailleurs subissant une exposition professionnelle au SPFO ne conviennent pas à l'évaluation du pouvoir cancérogène de cette substance (et de ses précurseurs) chez les humains. Les travailleurs étaient exposés à d'autres substances et le nombre de décès, tant par cause que global, était relativement faible. En outre, la base de données ne permettait pas d'évaluer certains aspects -- comme la cohérence -- nécessaires au poids de la preuve en matière de causalité.

D'autres enquêtes portant sur des travailleurs subissant une exposition professionnelle et chez lesquels on a recherché une relation entre l'exposition au SPFO (surveillance des concentrations de SPFO dans le sérum, qui pouvaient atteindre jusqu'à 10 µg/mL) et des effets après l'évaluation de paramètres de chimie clinique, hématologiques et hormonaux, n'ont permis de détecter aucune association cohérente. La sensibilité de ces enquêtes est limitée par le faible taux de participation et le taux de renouvellement des employés à certaines installations.

Une étude récente, qui a fourni des données analytiques préliminaires sur la présence et la répartition de certains composés perfluorés organiques dans le sang de 56 adultes canadiens volontaires non exposés de façon professionnelle, a permis de détecter du SPFO dans 100 % des échantillons (Kubwabo et coll., 2002). Les concentrations mesurées de SPFO dans le sérum variaient de 0,0037 à 0,065 µg/mL; la concentration moyenne et celle du 95^e percentile étaient de 0,0288 et de 0,0631 µg/mL, respectivement. Ces valeurs sont semblables à celles mesurées au cours d'autres études de biosurveillance contemporaines réalisées aux États-Unis et en Europe (OCDE, 2002).

Dans une étude portant sur 599 enfants (âgés de 2 à 12 ans) des États-Unis, réalisée de 1994 à 1995, la concentration moyenne géométrique de SPFO dans le sérum était de 37,5 ppb (ou 0,0375 µg/mL); le 95^e percentile atteignait 97 ppb (0,097 µg/mL), bien qu'un petit nombre d'échantillons (<20) ait donné des valeurs supérieures. Les valeurs individuelles variaient fortement, allant de 7 à 515 ppb (ou de 0,0067 à 0,515 µg/mL) (3M Medical Department, 2002).

Étant donné ses propriétés physiques et chimiques, le SPFO ne devrait pas s'accumuler dans le lait maternel. Aucune donnée de biosurveillance n'a été répertoriée pour les très jeunes enfants, mais les concentrations de SPFO dans le sérum de foetus et de nouveau-nés n'étaient pas supérieures à celles des mères exposées au cours d'études expérimentales (Argus Research Laboratories, 1999e,f).

L'analyse d'échantillons de foie prélevés sur 30 cadavres aux États-Unis a révélé des concentrations de SPFO allant de <0,0045 (seuil d'évaluation quantitative) à 0,057 µg/g (Olsen et coll., 2003). Les concentrations moyennes et les moyennes géométriques étaient de 0,0188 et 0,0152 µg/g, respectivement.

Le degré de confiance à l'égard de l'évaluation des effets du SPFO et du N-EtFOSE est élevé du fait que la base de données disponible couvre une large gamme de paramètres toxicologiques. Le degré de confiance est cependant faible pour les autres composés apparentés au SPFO vu l'absence de données, mais cela est atténué dans une certaine mesure par le fait que ces composés sont sans doute transformés en SPFO dans les milieux naturels et biologiques. Le degré de confiance à l'égard de la mesure de la « dose interne » de SPFO (concentrations dans le sérum et le foie) pour l'évaluation de l'exposition de la population générale à ce groupe de composés est élevé. La taille de la population échantillonnée au Canada est relativement faible, mais la concentration moyenne mesurée est semblable à celle signalée ailleurs pour des échantillons prélevés chez d'autres populations non exposées de façon professionnelle, tant aux États-Unis qu'en Europe. Le degré de confiance pourrait cependant être légèrement inférieur dans le cas des données portant sur les concentrations de SPFO dans le foie humain, étant donné le petit échantillonnage mentionné dans le seul rapport examiné, mais l'utilisation de cette valeur d'exposition tient compte des aspects associés à la toxicocinétique et au métabolisme de ces substances.

Conclusion pour la santé humaine

Les deux études de laboratoire jugées critiques pour l'établissement de la marge d'exposition sont l'étude de toxicité chronique chez le rat, où un nombre important d'animaux ont été exposés pendant pratiquement toute la durée de leur vie à chaque groupe de doses, et l'étude chez de petits groupes de singes (jugés plus représentatifs des sujets humains) qui ont reçu du SPFO pendant 26 semaines. Les concentrations de SPFO dans le sérum et le foie de ces animaux à la dose avec effet critique étaient inférieures à celles ayant eu un effet critique chez les rats F₀ et F₁ de l'étude de toxicité pour la reproduction et le développement ayant porté sur deux générations.

Le plus souvent, au cours des évaluations préalables des risques pour la santé des substances existantes réalisées conformément à la LCPE 1999, les marges d'exposition sont fondées sur une comparaison entre les doses (apport) administrées à des animaux de laboratoire, et auxquelles des effets attribuables à la substance sont observés, et la limite supérieure estimative de l'apport chez les humains. Les estimations de cet apport sont contenues dans les documents de travail justificatifs, mais elles sont moins fiables pour l'établissement de marges que celles fondées sur les concentrations sériques. En conséquence, dans le présent cas, les comparaisons ont été fondées sur les concentrations de SPFO dans le sérum et le foie des animaux auxquels on avait administré du SPFO et sur les données tirées des études de biosurveillance chez les humains. Il n'est donc pas nécessaire de tenir compte de l'importante incertitude liée à la détermination de la limite supérieure estimative de l'apport de SPFO chez les humains, incertitude qui découle de données limitées sur les concentrations de SPFO et de ses précurseurs dans l'air, les aliments, l'eau potable et le lait maternel, de même que de l'exposition résultant du contact avec des produits domestiques traités au moyen de ces substances perfluorées. De plus, les concentrations de SPFO dans les tissus humains constituent un indicateur utile de l'exposition combinée attribuable à toutes les sources.

Le tableau suivant présente une comparaison des concentrations de SPFO dans le sérum et le foie d'animaux à la dose avec effet critique, d'une part, et des concentrations dans le sérum et/ou le foie d'adultes et d'enfants ayant fait l'objet d'études de biosurveillance.

Étude et effet critique	Mesure de la dose de SPFO avec effet critique	Mesure(s) de l'exposition humaine au SPFO	Marge d'exposition (effet critique/ exposition humaine)
Modifications microscopiques dans le foie de rats (m et f) auxquels on a administré du SPFO par voie alimentaire pendant 2 ans1	Concentration sérique de SPFO : 13,9 µg/mL2	Concentration sérique moyenne de SPFO chez des adultes au Canada3 : 0,028 µg/mL	496
		95e percentile de la concentration sérique de SPFO chez des adultes au Canada3 : 0,0631 µg/mL	220
		Concentration sérique moyenne de SPFO chez des enfants aux États-Unis4 : 0,0375 µg/mL	371
		95e percentile de la concentration sérique de SPFO chez des enfants aux États-Unis4 : 0,097 µg/mL	143
	Concentration hépatique de SPFO : 40,8 µg/g5	Concentration hépatique moyenne6 de SPFO : 0,0188 µg/g	2 1707
Atrophie du thymus (f), réduction des lipoprotéines sériques de haute densité (m), du cholestérol (m), de la triiodothyronine (m) et de la bilirubine totale (m) chez des singes auxquels on a administré du SPFO pendant 26 semaines1	Concentration sérique de SPFO : 14,5 µg/mL8	Concentration sérique moyenne de SPFO chez des adultes au Canada3 : 0,028 µg/mL	518
		95e percentile de la concentration sérique de SPFO chez des adultes au Canada3 : 0,0631 µg/mL	230
		Concentration sérique moyenne de SPFO chez des enfants aux États-Unis4 : 0,0375 µg/mL	387
		95e percentile de la concentration sérique de SPFO chez des enfants aux États-Unis4 : 0,097 µg/mL	149
	Concentration hépatique de SPFO : 19,8 µg/g9	Concentration hépatique moyenne10 de SPFO : 0,0188 µg/g	1 05311

¹          Covance Laboratories, Inc. (2002a).
²       Moyenne des concentrations moyennes chez les mâles (7,6 µg/mL) et les femelles (20,2 µg/mL).
³       Kubwabo et coll. (2002).
⁴       3M Medical Department (2002).
⁵       Moyenne des concentrations moyennes chez les mâles (26,4 µg/g) et les femelles (55,1 µg/g).
⁶       Concentration moyenne de SPFO dans le foie de 30 cadavres (Olsen et coll., 2003).
⁷       Il n'y avait pas de données publiées sur le 95^e percentile. La marge d'exposition de 716 est fondée sur la concentration la plus élevée de SPFO dans le foie humain obtenue pour cette étude (0,057 µg/g).
⁸       Moyenne des concentrations moyennes chez les mâles (15,8 µg/mL) et les femelles (13,2 µg/mL), à la semaine 26.
⁹       Moyenne des concentrations moyennes chez les mâles (17,3 µg/g) et les femelles (22,2 µg/g), à la semaine 27.
¹⁰     Concentration moyenne de SPFO dans le foie de 30 cadavres (Olsen et coll., 2003).
¹¹     Il n'y avait pas de données publiées sur le 95^e percentile. La marge d'exposition de 347 est fondée sur la concentration la plus élevée de SPFO dans le foie humain obtenue pour cette étude (0,057 µg/g).

On considère que ces marges sont adéquates pour tenir compte des éléments d'incertitude, notamment les variations intraspécifique et interspécifique ainsi que l'adversité biologique ou la gravité des effets jugés critiques. Ces marges constituent aussi une protection contre l'incidence accrue des tumeurs observée au cours de l'étude chronique du SPFO chez le rat, car ces tumeurs n'ont été observées qu'à des doses supérieures à celles qui provoquaient des effets non néoplasiques, et le poids de la preuve démontre que le SPFO et ses précurseurs ne sont pas génotoxiques. Les marges obtenues pour les concentrations sanguines chez les enfants sont légèrement inférieures (145 environ pour les valeurs du 95^e percentile), mais des marges plus appropriées pour la comparaison avec la dose avec effet observé au cours des études à long terme sont celles obtenues pour les adultes (225 environ pour les valeurs du 95^e percentile), car ces derniers sont exposés pendant une plus grande partie de leur vie. En outre, les concentrations minimales avec effet observé critique choisies pour le calcul de ces marges d'exposition sont très prudentes, étant inférieures d'un ordre de grandeur environ aux valeurs obtenues au cours d'autres études (c.-à-d. pour les effets observés au cours d'études sur la reproduction chez le rat). Les marges sont aussi fondées sur des mesures de l'exposition au SPFO plus pertinentes que les doses des études expérimentales et les estimations déterministes de l'apport quotidien chez les enfants et les adultes et, par conséquent, tiennent compte d'une partie importante de l'incertitude associée aux différences pharmacocinétiques interspécifiques et intraspécifiques (dont il est généralement tenu compte dans les facteurs d'incertitude par défaut 4 fois et 3,2 fois plus élevés, respectivement). Bien que fondées sur des données limitées, les marges plus élevées pour les concentrations dans le foie tiennent compte d'une plus grande incertitude entourant les facteurs toxicocinétiques. Les marges tiennent aussi compte des limites de la base de données concernant l'exposition humaine. L'utilisation des 95^e percentiles pour les concentrations sériques s'avère plus prudente que les estimations déterministes de l'exposition, qui sont fondées sur les apports moyens à partir des milieux naturels.

Renseignements supplémentaires répertoriés après la date butoir

Les concentrations de SPFO mesurées dans 10 pools de plasma maternel provenant de populations du nord du Canada allaient d'environ 20 à 60 ng/mL, pour une moyenne globale de 36,9 ng/mL (Tittlemier et coll., 2004). La concentration moyenne de SPFO dans 13 pools de sang ombilical atteignait 16,7 ng/mL. Dans une étude portant sur des femmes japonaises enceintes, les concentrations sanguines de SPFO étaient plus élevées que celles mesurées dans les échantillons correspondants de sang ombilical (Inoue et coll., 2004). Par ailleurs, dans une étude menée aux États-Unis, Olsen et coll. (2005) ont signalé qu'il n'y avait eu aucune hausse statistiquement significative des concentrations médianes du SPFO entre 1989 et 2001. Les concentrations médianes dans les échantillons prélevés en 1989 étaient statistiquement plus élevées que dans ceux obtenus en 1974. Kannan et coll. (2004) font état des concentrations de SPFO mesurées dans des échantillons prélevés dans dix pays; la plage globale des concentrations moyennes (hommes et femmes) allait de 1,7 à 73,2 ng/mL.

---

1 Les données des études épidémiologiques répertoriées ont été jugées inadéquates pour une telle analyse.

2 Aussi signalé dans Seacat et coll. (2002).