Distribution and Elimination of Chlorinated Phenoxyacetic Acids in Animals

Summary

The distribution and elimination of two phenoxyacetic acids, 2,4-D and 2,4,5-T, were studied with a chemical method in rats, pigs, calves and chickens.

When administered orally as amine or alkali salts, the compounds were readily absorbed and distributed over the organism in all species studied. The absorption of 2,4-D in the form of an ester was incomplete, however, the ensuing plasma and tissue levels of 2,4-D being only low. (Intact ester could not be detected in plasma).

The highest tissue levels of 2,4-D and 2,4,5-T were found in liver, kidney, lung and spleen, the levels sometimes exceeding the plasma level. In blood cells 10–20 % of the plasma level was found. Penetration of 2,4-D into adipose tissue and into the central nervous system was restricted, whereas a ready placental transfer was demonstrated in swine. The distribution pattern did not show any significant species or — in rats — sex differences.

Elimination of the compounds was rapid, the plasma half-life being about 3 hours in rats, about 8 hours in calves and chickens and about 12 hours in pigs. The tissue half-life values ranged between 5 and 30 hours, the lower values being found in rats. No retention in tissues was noted, nor was accumulation seen on repeated administration.

In pigs and chickens an increased elimination rate was observed after repeated administration.

The major excretory route seemed to be via the kidneys in all species studied. Hens excreted small amounts of 2,4-D with the eggs.

Zusammenfassung

Die Verteilung und Elimination von zwei chlorierten Phenoxyessigsäuren, 2,4-D und 2,4,5-T, wurden an Ratten, Schweinen, Kälbern und Hühnern untersucht.

Nach oraler Eingabe, in Form der Amin- oder Alkalisalze, wurden die Verbindungen bei allen untersuchten Tierarten schnell resorbiert, und über den Organismus verteilt.

Orale Zufuhr von 2,4-D in Form eines Esters ergab jedoch nur niedrige Plasma- und Gewebsgehalte von 2,4-D, anscheinend infolge geringer Resorptionsgeschwindigkeit.

Nach einziger oraler Zufuhr von Phenoxyessigsäureaminsalzen wurden die höchsten Gewebskonzentrationen, bisweilen den Plasmaspiegel übersteigend, in Leber, Niere, Lunge und Milz gefunden. In den roten Blutkörperchen wurden 10–20 % des Plasmagehalts nachgewiesen. 2,4-D gelangte nur in niedriger Konzentration ins Fettgewebe und ins Zentralnervensystem. Dagegen wurde ein leichtes Durchdringen der Placentarbarriere beim Schwein nachgewiesen. Im Verteilungsmuster waren keine geschlechtlichen (bei Ratten) und nur mässige tierartsgebundene Variationen wahrzunehmen.

Die Verbindungen wurden schnell eliminiert; die Halbwertzeit in Plasma, nach einziger oraler Eingabe, betrug ca. 3 Stunden bei Ratten, ca. 8 Stunden bei Kälbern und Hühnern und ca. 12 Stunden bei Schweinen. Die Halbwertzeiten in den Geweben waren bei Ratten 5–10 Stunden und bei den anderen Tierarten 10–30 Stunden. Keine Gewebsretention von Phenoxysäuren wurde festgestellt, ebenso keine Ackumulation nach wiederholter Zufuhr.

Bei Schweinen und Hühnern wurde in einigen Fällen nach wiederholter Zufuhr eine gesteigerte Ausscheidung von Phenoxysäuren nachgewiesen.

Die Phenoxysäuren wurden bei allen untersuchten Arten hauptsächlich durch die Nieren ausgeschieden. Bei Hennen wurde eine Ausscheidung von kleinen Mengen 2,4-D mit den Eiern nachgewiesen.

Sammanfattning

Två fenoxiättiksyrederivats, 2,4-D och 2,4,5-T, distribution och eliminering hos råttor, grisar, kalvar och höns har undersökts.

Tillförda oralt som amin- eller alkalisalter resorberades föreningara lätt och fördelades snabbt över organismen hos alla undersökta djurarter.

Efter tillförsel av 2,4-D ester påvisades endast låga plasmahalter, synbarligen beroende på ofullständig resorption.

Lever, njure, lunga och mjälte visade de högsta vävnadshalterna, vilka ibland översteg plasmanivån. I erytrocyter återfanns 10–20 % av plasmahalten. Fettväv och centrala nervsystemet penetrerades endast i ringa grad av 2,4-D, medan placentabarriären till synes obehindrat passerades hos svin. Distributionsmönstret visade ej något signifikant art- eller, för råttor, könsberoende. Honråttor visade dock något lägre plasma- och vävnadshalter än hanråttor.

Föreningarna eliminerades snabbt; halveringstiden i plasma var c:a 3 timmar för råttor av båda können, c:a 8 timmar för kalvar och höns och c:a 12 timmar för grisar. Halveringstiden i vävnaderna var av storleksordningen 5–30 timmar; råttorna hade de lägre värdena. Ingen retention i vävnaderna observerades och ej heller någon ackumulation efter upprepad tillförsel.

Hos grisar och höns iakttogs en upptränad utsöndring efter upprepad tillförsel av 2,4-D.

Utsöndringen skedde huvudsakligen genom njurarna hos undersökta arter. Höns utsöndrade små mängder 2,4-D med äggen.