Activities of chlorinated ethane and ethylene compounds in the Salmonella/rat microsome mutagenesis and rat hepatocyte/DNA repair assays under vapor phase exposure conditions

Abstract

Three chlorinated ethane and ethylene solvent products were examined for their genotoxicity in the Salmonella/microsome mutagenesis and hepatocyte primary culture DNA repair assays using vapor phase exposures. The positive control in this study, monochloroethylene (vinyl chloride), induced reversion mutation of Salmonella tester strains TA100 and TA1535 with enhancement by an exogenous activation system and elicited unscheduled DNA synthesis in rat hepatocytes in culture. Exposures to 1,1,1-trichloroethane (methyl chloroform) or 1,1,2-trichloroethylene samples which contained stabilizers resulted in increased recovery of revertant colonies of Salmonella at concentrations causing greater than 96% cell killing. However, these stabilized materials did not induce DNA repair and low-stabilized trichloroethylene did not induce reversion mutation or DNA repair. Exposure of Salmonella tester strains and hepatocytes to highly toxic vapor concentrations of technical grade 1,1,2,2-tetrochloroethylene, low-stabilized and stabilized, increased reversion mutation and elicited DNA repair. Tetrachloroethylene of high purity was not genotoxic. With all of these test products, the presence of an Aroclor-induced rat liver subcellular enzyme preparation in the mutagenesis assay did not have any effect on the results. These observations suggest that stabilizers or unknown impurities normally present at low concentrations in these products are responsible for the positive responses observed at the high exposure concentrations achievable under in vitro test conditions.

Final Report on the Safety Assessment of Trichloroethane

“…All concentrations except the lowest (4 µg/ml) produced a significant increase ( p < .05) in type III foci. Shimada et al (1985) reported that 2.5% Trichloroethane (with an unidentified nonmutagenic stabilizer) was mutagenic in Salmonella typhimurium strains TA100 and TA1535. Cytotoxicity was apparent at 5.0% Trichloroethane.…”

Tetrachlorethen [MAK Value Documentation in German language, 1988]

“…Alle Tests waren negativ, sofern die technische Reinheit des Produktes geprüft und deklariert war. Unreine Produkte und solche, die gentoxische Stabilisatoren enthalten [22], können dagegen positive Resultate liefern [18]. Wahrscheinlich erklären sich auf diese Weise auch vereinzelte, schwach positive Mutagenitätsbefunde im Ames-Test [15].…”

Trichlorethen [MAK Value Documentation in German language, 1996]

“…Mäusen zeigte gereinigtes TRI im geschlossenen System in einigen Untersuchungen eine gerade noch nachweisbare Mutagenität (2fache Erhöhung der Spontanrevertantenzahl) in Bakterien (Baden et al 1979;Bartsch et al 1979;Greim et al 1975;Simmon et al 1977). Dagegen wurde in neueren Untersuchungen keine mutagene Wirkung von gereinigtem TRI in Anwesenheit von Leber-S9-Mix gefunden (McGregor et al 1989;NTP 1988;Shimada et al 1985). Untersuchungen zur Induktion von Genmutationen in Hefen (S. cerevisiae) und Pilzen (A. nidulans) lieferten ähnliche Ergebnisse: nicht signifikante bis geringe Mutagenität bei Zusatz von Leber-S9-Mix (Bronzetti et al 1978;Callen et al 1980;Crebelli et al 1985;Crebelli und Carere 1989;Shahin und von Borstel 1977).…”

“…In A. nidulans induzierte TRI eindeutig Aneuploidie (Crebelli et al 1985), während es in CHO-Zellen in An-und Abwesenheit eines metabolischen Aktivierungssystems keine Chromosomenaberrationen verursachte (NTP 1988). In frisch isolierten Hepatozyten aus nicht vorbehandelten Ratten bewirkte TRI keine UDS (Shimada et al 1985). Andere Autoren berichteten über die Induktion von UDS in Hepatozyten aus mit Leberenzyminduktoren vorbehandelten Ratten (Costa und Ivanetich 1984 (Bignami et al 1980;Moriya et al 1983).…”