De viktigste bruksområdene for butadien er syntetisk gummi (SBR, SBS, termoplastisk gummi, etc.), mye brukt i produksjon av skosåler, dekk og andre deler til bilindustrien, lim og tetningsmidler, asfalt- og polymermodifikasjoner og blandinger for uendelige formål.
Vi har tidligere vist at butadienmonoksid (BM), den primære metabolitten av 1,3-butadien, reagerte med nukleosider for å danne alkyleringsprodukter som viste ulik dannelseshastighet og ulik stabilitet under in vitro fysiologiske forhold. I denne studien ble BM reagert med enkelt-trådet (ss) og dobbelttrådet (ds) kalvethymus-DNA, og alkyleringsproduktene ble karakterisert etter enzymatisk hydrolyse av DNA. Hovedproduktene var regioisomere N-7-guaninaddukter. N-3-(2-hydroksy-3-buten-1-yl)adenin og N-3-(1-hydroksy-3-buten-2-yl)adenin, som ble depurinert fra DNA raskere enn N-7-guaninadduktene, ble også dannet.
I tillegg ble N6-(2-hydroksy-3-buten-1-yl)deoksyadenosin og N6-(1-hydroksy-3-buten-2-yl)deoksyadenosin påvist, og det ble oppnådd bevis for at disse adduktene ble dannet ved Dimroth-omorganisering av de tilsvarende N-1-deoksyadenosinadduktene, men ikke etter frigjøringen av N-1-dnaet, men i det en-1-alkylfrigjorte DNA-et. hydrolyse. N-3-(2-hydroksy-3-buten-1-yl)deoksyuridinaddukter, som tilsynelatende ble dannet etter deamineringsreaksjoner av de tilsvarende deoksycytidinaddukter, ble også påvist og var stabile i DNA. Adduktdannelse var lineært avhengig av BM-konsentrasjon (10–1000 mM), med adduktforhold som var like ved de forskjellige BM-konsentrasjonene. Ved en høy BM-konsentrasjon (750 mM) ble adduktene dannet på en lineær måte i opptil 8 timer i både ssDNA og dsDNA. Imidlertid økte dannelseshastighetene av N-3-deoksyuridin- og N6-deoksyadenosin-adduktene 10 til 20 ganger i ssDNA versus dsDNA, mens N-7-guaninadduktene økte bare litt, antagelig på grunn av forskjeller i hydrogenbinding i ssDNA versus dsDNA. Disse resultatene kan bidra til en bedre forståelse av de molekylære mekanismene for mutagenese og karsinogenese av både BM og dets moderforbindelse, 1,3-butadien.
Når 1,3-butadien inkuberes med leverpostmitokondrielle fraksjoner fra mus, rotte, ape eller mennesker og et NADPH-regenererende system, er dannelseshastigheten for butadienmonoksid forskjellig i de fire artene. Med unntak av rhesusapen er mengden epoksid proporsjonal med monooksygenaseaktiviteten. Sekvensen for epoksiddannelse er B6C3F1-mus, Sprague Dawley-rotte, mann, rhesus-ape. Forholdet mellom mus og ape var omtrent 7∶1. Når 1,3-butadien inkuberes med homogenater fra lungevev, produserer bare vev fra mus og rotte målbare konsentrasjoner av butadienmonoksid. Monooksygenaseaktiviteten i lungevev hos mus var bare 1/30 av den i muselever. Derimot dannet lungevev epoksidkonsentrasjoner som var sammenlignbare med de som dannes av levervev, mens lungevev fra aper og mennesker ikke produserte noen målbare nivåer av butadienmonoksid. Dataene kan tyde på at resultatene fra nylige inhalasjonsstudier av gnagere med 1,3-butadien ikke automatisk kunne ekstrapoleres til mennesker.