Screening-level Biomonitoring Equivalents for tiered interpretation of urinary 3-phenoxybenzoic acid (3-PBA) in a risk assessment context

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dc.contributor.author

Aylward, Lesa L.

Irwin, Kim

St-Amand, Annie

Nong, Andy

Hays, Sean M.

dc.date.accessioned

2024-04-18T23:43:35Z

dc.date.available

2024-04-18T23:43:35Z

dc.date.issued

2017-11-04

dc.description - en

Biomonitoring efforts have produced continually expanding databases of the levels of chemicals that have been measured in the blood and/or urine of Canadians. Such biomonitoring surveys provide a wealth of information on the levels of chemicals that are found within the general population; however, the presence of a chemical within the body does not necessarily indicate there is the potential for harm. A concept known as Biomonitoring Equivalents (BE) has been developed to aid in interpreting and communicating biomonitoring results in the context of potential risks to health. A BE is defined as the concentration of a chemical in blood or urine that corresponds to an exposure guidance value, such as a reference dose (RfD) or tolerable daily intake (TDI). By comparing biomonitoring data for a chemical with its BE, one can assess whether population exposures to the chemical are below or above a level that is not considered to be harmful. In order to inform Health Canada’s pyrethroid pesticides risk assessment, this study reviewed several available health-based exposure guidance values of pyrethroid pesticides and calculated BE values in urine for 3-Phenoxybenzoic acid (3-PBA), its common metabolite but non-specific biomarker of exposure to a particular pyrethroid. However, a tiered assessment approach using BEs can estimate the safest 3-PBA level in urine. The approach would derive a BE of 3-PBA either based on the most potent form of pyrethroid or the combined exposure levels of all pyrethroids. BEs were estimated for pyrethroid pesticides with human data and ranged from 1.7 ug/L for cyhalothrin and deltamethrin to 520 ug/L for permethrin. In a Tier 1 most potent substance approach, the lowest BE urine level of 1.7 ug/L would be adequate. Whereas a Tier 2 total exposure substance approach, a combined BE of 87 ug/L of 3-BPA in urine was derived by considering the amount of exposure of each pyrethroid into the environment. The geometric mean 3-PBA concentrations in recent US and Canadian population biomonitoring surveys did not exceed the Tier 1 BE values; 95th percentile values were above the Tier 1 value, but 10-fold below the Tier 2 BE value. The outcome of this work will allow Health Canada to place the results of pyrethroid pesticide biomonitoring studies into a public health risk context and will assist in the prioritization of any further risk assessment or management follow-up actions. This study was conducted in collaboration with Summit Toxicology, LLP.

dc.description.abstract - en

3-Phenoxybenzoic acid (3-PBA) is a common metabolite of several pyrethroid pesticides of differing potency and also occurs as a residue in foods resulting from environmental degradation of parent pyrethroid compounds. Thus, 3-PBA in urine is not a specific biomarker of exposure to a particular pyrethroid. However, an approach derived from the use of Biomonitoring Equivalents (BEs) can be used to estimate a conservative initial screening value for a tiered assessment of population data on 3-PBA in urine. A conservative generic urinary excretion fraction for 3-PBA was estimated from data for five pyrethroid compounds with human data. Estimated steady-state urinary 3-PBA concentrations associated with reference doses and acceptable daily intakes for each of the nine compounds ranged from 1.7 μg/L for cyhalothrin and deltamethrin to 520 μg/L for permethrin. The lower value can be used as a highly conservative Tier 1 screening value for assessment of population urinary 3-PBA data. A second tier screening value of 87 μg/L was derived based on weighting by relative exposure estimates for the different pyrethroid compounds, to be applied as part of the data evaluation process if biomonitoring data exceed the Tier 1 value. These BE values are most appropriately used to evaluate the central tendency of population biomarker concentration data in a risk assessment context. The provisional BEs were compared to available national biomonitoring data from the US and Canada.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

L'acide 3-phénoxybenzoïque (3-PBA) est un métabolite courant de plusieurs pesticides pyréthrinoïdes de puissance différente et est également présent sous forme de résidu dans les aliments résultant de la dégradation environnementale des composés pyréthrinoïdes d'origine. Ainsi, le 3-PBA présent dans l’urine n’est pas un biomarqueur spécifique de l’exposition à un pyréthrinoïde particulier. Cependant, une approche dérivée de l’utilisation d’équivalents de biosurveillance (BE) peut être utilisée pour estimer une valeur de dépistage initiale prudente pour une évaluation à plusieurs niveaux des données de population sur le 3-PBA dans l’urine. Une fraction d'excrétion urinaire générique prudente pour le 3-PBA a été estimée à partir des données de cinq composés pyréthrinoïdes avec des données humaines. Les concentrations urinaires estimées de 3-PBA à l’état d’équilibre associées aux doses de référence et aux apports journaliers acceptables pour chacun des neuf composés variaient de 1,7 μg/L pour la cyhalothrine et la deltaméthrine à 520 μg/L pour la perméthrine. La valeur inférieure peut être utilisée comme valeur de dépistage de niveau 1 très prudente pour l’évaluation des données urinaires de population sur le 3-PBA. Une valeur préalable de deuxième niveau de 87 μg/L a été dérivée sur la base d'une pondération par des estimations d'exposition relative pour les différents composés pyréthrinoïdes, à appliquer dans le cadre du processus d'évaluation des données si les données de biosurveillance dépassent la valeur de niveau 1. Ces valeurs BE sont utilisées de manière plus appropriée pour évaluer la tendance centrale des données de concentration de biomarqueurs dans la population dans un contexte d'évaluation des risques. Les BE provisoires ont été comparés aux données nationales de biosurveillance disponibles aux États-Unis et au Canada.

dc.description.fosrctranslation - fr

Les efforts de biosurveillance ont produit des bases de données en constante expansion sur les niveaux de produits chimiques mesurés dans le sang et/ou l'urine des Canadiens. De telles enquêtes de biosurveillance fournissent une mine d'informations sur les niveaux de produits chimiques présents dans la population générale ; cependant, la présence d’un produit chimique dans le corps n’indique pas nécessairement qu’il existe un risque potentiel de danger. Un concept connu sous le nom d'équivalents de biosurveillance (BE) a été développé pour faciliter l'interprétation et la communication des résultats de biosurveillance dans le contexte de risques potentiels pour la santé. Un BE est défini comme la concentration d'un produit chimique dans le sang ou l'urine qui correspond à une valeur indicative d'exposition, telle qu'une dose de référence (RfD) ou une dose journalière tolérable (TDI). En comparant les données de biosurveillance d'un produit chimique avec son BE, on peut évaluer si l'exposition de la population au produit chimique est inférieure ou supérieure à un niveau qui n'est pas considéré comme nocif. Afin d'éclairer l'évaluation des risques liés aux pesticides pyréthrinoïdes de Santé Canada, cette étude a examiné plusieurs valeurs guides d'exposition basées sur la santé disponibles pour les pesticides pyréthrinoïdes et a calculé les valeurs BE dans l'urine pour l'acide 3-phénoxybenzoïque (3-PBA), son métabolite commun mais biomarqueur non spécifique. d'exposition à un pyréthrinoïde particulier. Cependant, une approche d’évaluation à plusieurs niveaux utilisant les BE peut estimer le niveau de 3-PBA le plus sûr dans l’urine. L'approche permettrait d'obtenir un EB de 3-PBA, soit sur la base de la forme la plus puissante de pyréthrinoïde, soit sur la base des niveaux d'exposition combinés de tous les pyréthrinoïdes. Les BE ont été estimés pour les pesticides pyréthroïdes à partir de données humaines et variaient de 1,7 ug/L pour la cyhalothrine et la deltaméthrine à 520 ug/L pour la perméthrine. Dans une approche de niveau 1 concernant la substance la plus puissante, le niveau urinaire de BE le plus bas, soit 1,7 ug/L, serait adéquat. Alors qu'une approche de substance d'exposition totale de niveau 2, un EB combiné de 87 ug/L de 3-BPA dans l'urine a été dérivé en tenant compte de la quantité d'exposition de chaque pyréthrinoïde dans l'environnement. Les concentrations moyennes géométriques de 3-PBA dans les récentes études de biosurveillance des populations américaines et canadiennes n'ont pas dépassé les valeurs BE de niveau 1 ; Les valeurs du 95e centile étaient supérieures à la valeur du niveau 1, mais 10 fois inférieures à la valeur BE du niveau 2. Le résultat de ces travaux permettra à Santé Canada de placer les résultats des études de biosurveillance des pesticides pyréthrinoïdes dans un contexte de risque pour la santé publique et contribuera à la priorisation de toute autre évaluation des risques ou mesures de suivi de gestion. Cette étude a été menée en collaboration avec Summit Toxicology, LLP.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2017.11.002

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2350

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Screening-level Biomonitoring Equivalents for tiered interpretation of urinary 3-phenoxybenzoic acid (3-PBA) in a risk assessment context

dc.type - en

Article

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