The Nordic Expert Group for Criteria Documentation of Health Risks from Chemicals and the Dutch Expert Committee on Occupational Standards : 135. y-Butyrolactone (GBL)

Abstract

y-Butyrolactone (GBL) is used as an intermediate for the production of other chemicals, as a solvent, and as a binder in foundry. Non-occupational use results from its natural occurrence in fruits and berries, its use as an experimental drug in treatment of alcohol withdrawal symptoms and narcolepsy. Due to its euphoric/hallucinogenic properties the abuse of GBL and g-hydroxybutyrate (GHB) has increased dramatically in several countries. GBL is a colourless oily liquid with a mild caramel odour. It has a relatively low vapour pressure, a boiling point of 206ºC, and is miscible with water. Little information is available regarding occupational exposure. In the USA in 1981-1983 it has been estimated that over 40 000 workers were potentially exposed and of these about 2/3 are exposed in printing and publishing and in textile mill industries. GBL is easily absorbed after ingestion and to some extent also absorbed through the skin. The enzymatic hydrolysis to GHB in the body is rapid and extensive. GBL is distributed to all organs mainly as GHB. The latter is further metabolised by catabolic enzymes, and finally eliminated as CO2 and urinary metabolites. GBL has a low to moderate acute toxicity in experimental animals and causes CNS depression both in humans and animals. GBL causes eye irritation in rabbits, whereas no conclusions can be drawn regarding sensitisation. Repeated oral doses of approximately 1 000 mg/kg body weight/day caused death in mice and rats. No toxic effects, apart from reduced weight gain, were elicited at lower doses. An overall evaluation of an extensive database for genotoxicity indicates that GBL is not genotoxic. There is no support for a carcinogenic effect in experimental animals. An evaluation for carcinogenicity by IARC in 1999 concluded that GBL is not classifiable as to its carcinogenicity in humans. GBL might affect testicular development in young rats and may reduce or block ovulation in adult rats. There is a need for identifying occupational exposure levels and additional toxicological information regarding acute local and reproductive effects. Based on available data CNS depression is considered the critical effect from GBL exposure. Reproductive toxicity (reduced ovulation) found in animals cannot be fully assessed with respect to human health at present.

y-Butyrolakton (GBL) benyttes som mellomprodukt i produksjon av andre kjemikalier, som løsningsmiddel og som bindemiddel i støpesand. Ikkeyrkesmessig eksponering vil kunne finne sted fordi stoffet forekommer i naturlig i frukt og bær, benyttes i eksperimentell medisinsk behandling av abstinens knyttet til bruk av alkohol og narkolepsi. GBL og g-hydroxibutyrat (GHB) har i den senere tid hatt en kraftig økning i bruken på det illegale markedet som narkotisk stoffer som gir hallusinasjoner og eufori. GBL er en fargeløs oljeaktig væske med karamellaktig lukt. Det har et relativt lavt damptrykk, et kokepunkt på 206oC og er blandbart med vann. Det finnes lite informasjon om yrkeseksponering. I USA er det beregnet at 40 000 arbeidere kan tenkes å være eksponert og 2/3 av disse er eksponert i industrier som driver med trykking og publisering og i tekstilindustrien. GBL tas lett opp i kroppen etter svelging og i mindre grad gjennom huden. Enzymatisk hydrolyse til GHB foregår raskt og nesten fullstendig i kroppen og stoffet fordeles til alle organer hovedsakelig som GHB. Stoffet metaboliseres videre via kroppens normale nedbrytningsenzymer og utskilles som CO2 via utåndingsluften og som metabolitter i urin. GBL har en lav til moderat akutt toksisitet i forsøksdyr og fører til effekter på sentralnervesystemet både hos mennesker og dyr. GBL er øyeirriterende hos kanin. Det er ikke mulig å konkludere om stoffet kan føre til hudallergi. Gjentatt oral eksponering for doser i størrelsesorden 1 000 mg/kg kroppsvekt/dag medførte dødsfall hos mus og rotter. Ingen toksiske effekter, bortsett fra redusert økning i kroppsvekt, er funnet ved lavere doser. En vurdering av alle studier av genitoksisitet tyder på at stoffet ikke gir denne type skader. Det finnes ikke holdepunkter for at stoffet er kreftfremkallende i dyreforsøk. En evaluering foretatt av IARC i 1999 konkluderte med at GBL ikke lar seg klassifisere som mulig humant karsinogen. GBL ser ut til å kunne påvirke utvikling av testikler hos unge rotter og å redusere eggløsning hos voksne rotter. Det trengs opplysninger om nivåer av GBL ved yrkeseksponering og ytterligere toksikologisk informasjon angående akutte lokale effekter og effekter på reproduksjon. Basert på tilgjengelig toksikologisk informasjon er den kritiske effekten av GBL en påvirkning av sentralnervesystemet. Det foreligger data fra dyreforsøk som tyder på at GBL kam føre til redusert fertilitet. Det er imidlertid ikke på det nåværende tidspunkt mulig å foreta en endelig vurdering av i hvilken grad GBL kan føre til reproduksjonstoksisitet hos mennesker. Nøkkelord: CNS effekter, gamma-butyrolakton, gentosisitet, irritasjon, karsinogenitet, metabolisme, reproduksjonstoksisitet, yrkeshygieniske grenseverdier.