El tributil fosfato causa irritación de la piel y las mucosas, así como edema pulmonar en los animales de laboratorio. Las ratas expuestas a una formulación comercial (bapros) de 123 ppm durante 6 horas sufrieron irritación de las vías respiratoria. Tras su ingestión, la LD50 fue de 3 g/kg, con debilidad, disnea, edema pulmonar y contracción mucular. Inhibe débilmente a la colinesterasa presente en el plasma y en los eritrocitos.
Se ha demostrado que la hexametil fosforamida produce cáncer de la cavidad nasal cuando se administra a ratas en concentraciones de entre 50 y 4.000 ppb durante períodos entre 6 y 24 meses. Se observó metaplasia escamosa en la cavidad nasal y en la tráquea, esta última con la dosis más alta. Otros hallazgos fueron un incremento dependiente de la dosis en la inflamación y descamación de la tráquea, hiperplasia eritropoyética de la médula ósea, atrofia testicular y degeneración de los túbulos contorneados del riñón.
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