用量が高くなるとフタル酸の存在比が低下する。モノエステルやDINP自身はほとんど尿中に現れない。50mg/kgを投与したのちに糞中に現れる放射活性のうち8%が未変化体であった。500mg/kg投与時は41%であった。代謝における飽和があるものと思われる。肝及び精巣における主代謝物はモノエステルあるいはその側鎖が酸化されたものである。反復投与によってもこの代謝パターンは変わらない。要約すると、DINPはモノエステル体へと脱エステル化されたのちにエステル基の側鎖が酸化を受けるかあるいは更に加水分解されフタル酸に変換する。用量が高くなると酸化体の割合は上昇し、フタル酸への加水分解は低下する。肝臓への分布が最も多かった。14C-DINPを経口投与した雌雄のラットでは放射活性は組織中から速やかに消失した。投与1時間目での分布量は肝で投与量の4.7%、腎で0.31%、及び血液中に1.62%であった。脂肪や精巣中にも代謝物が若干存在した。蓄積性は認められなかった。主たる排泄経路は尿と糞であり、低用量では両者ほぼ同程度であるが用量が高い場合には糞中排泄が多い。bw)のDINP混餌食を2年間与えた結果、0.3及び0.6%群の雄で有意な体重減少、肝、腎の比重量の増加、0.6%の雄で貧血、0.3%以上の雄で軽度の肝機能障害が認められ、病理組織学的には0.6%群の雌雄で肝細胞肥大、雄で腎尿細管の色素沈着が観察されたが、ペルオキシゾームの増殖はみられなかった。単核球性白血病を除いては投与に起因する腫瘍あるいは前がん性病変の増加は認められなかった。論文では、肝機能障害や貧血は単核球性白血病による二次的な影響とみなしているが、肝機能障害についてこの評価を十分支持できる情報はない。単核球性白血病はF344ラットに特有の病変であり、自然発生的によく見られているものである。DINPによる肝ペルオキシゾームの増殖作用は、3ないし13週間の試験では0.6%以上の投与量で認められており、その作用には代謝物であるmonoesterが関与している。色素沈着(雌雄)、腎乳頭の鉱質沈着(雄)の頻度が増加した。DINPを78週投与後基礎食に切り替え、さらに26週間観察した結果、これらの病変は対照レベルまでに回復した。沈着による二次的な影響と考えられている。従って0.15%(108.6mg/kg/day)がNOEL、0.6%がNOAELと判断されている。(赤血球数、血糖値の減少、ヘマトクリット、MCH、AST、アルブミン、グロブリンの増加)、最低用量の0.05%(36.4mg/kg/day)雌でも血糖値の低下とビリルビンの増加が認められており、NOELの設定については議論の余地がある。抑制、雄の4,000ppm以上及び雌の1,500ppm以上で肝細胞がん、肝の色素沈着が増加、雌雄の1,500ppm以上で腎重量の増加がみられた。bwと判断されている。bwを14日間胃内投与した結果では、いずれの化合物も肝、腎重量、肝のペルオキシゾームベータ酸化、ギャップ細胞間連絡、複製DNA合成、その他肝、腎、精巣の病理所見に明らかな影響を与えなかった。screenでは弱陽性(百万倍希釈のestradiolに対してその15%程度の反応性)である。bwと低いが陰性であり、非遺伝毒性発がん物質と考えられている。oxidaseの誘導、脂肪酸の酸化並びに過酸化水素の増加に由来する酸化性ストレス、一過性あるいは持続的な細胞増殖作用、前がん細胞の成長(プロモーション)作用などが関与している。持続的な細胞増殖はWy-14,643では認められるが、DEHP、clofibrateやDINPでは発がん量でもみられていない。geneの転写活性が増加する。Pの増殖活性には明確な種差がありラット、マウスは著しく感受性が高く、ハムスターはやや低く、モルモットは感受性がなく、アカゲザルやカニクイザルなどの霊長類及びヒトでは感受性が著しく低いことが知られている。この原因は主に霊長類ではPPARαの発現量が少ないためと考えられている。DEHPを24週間投与して毒性病変について比較したところ、野生型では肝、腎及び精巣に明らかな変化が観察された。KOマウスでは肝臓に変化はみられなかったが、腎及び精巣には毒性変化が認められた。同じマウスにP増殖剤であるWy-14,643を0.1%の濃度で11ヵ月間混餌投与した結果、肝腫瘍はKOマウスには発生しなかったが、野生型マウスでは全例に認められた。ヒトにおいては、P増殖能を有する高脂血症剤を3年まで投与されてもP増殖は観察されておらず、15,000人を対象とした8年間の疫学的観察でも、高脂血症剤ががんを増加させたというような結果は得られていない。従って、P増殖によって発生する種々の毒性や発がん性は、ヒトには外挿出来ないものと考えられている。ホルモン受容体関連反応性についてエストロジェンのリセプター結合試験について、Zacharewskiらによれば、DBP、BBP、DHPなどが弱い結合性を示す中で、DINPは、これに結合能を認めなかった。組換え酵母を用いたレポーター反応については、Harrisらによれば、DINPの反応性は、百万倍希釈のestradiolに対してその15%程度の反応性をもつ弱いエストロジェン様作用が検出されている。(相対活性は、同時に試験したBBP、DBP、DIBP、DEPに較べて弱かった)。哺乳動物細胞系については、Sotoらの、ヒトの乳がん細胞由来のMCF-7を用いたE-スクリーンの結果によれば、DINPは反応をしなかった。ZacharewskiらのGal-4ルシフェラーゼレポーター導入による一過性形質導入系での試験では、陰性であり、Hela細胞へのGal-4安定形質導入系でも陰性であった。膣上皮角化反応を認めなかった。1998b)が行われているが、いずれも精巣に対する毒性は認められていない。これらの霊長類の試験でもいずれも精巣に対する毒性は認められていない。以上のことから、DINPは通常の暴露ではヒトに対しても精巣毒性を発現する可能性は極めて低いと考えられる。生殖毒性パイロット試験として行われたDINPのSDラットにおける1世代試験は0.5、1.0及び1.5%の混餌投与で行われ、交配、受胎及び出産児数等の生殖指標にはいかなる影響も認められなかった。SDラットにおける2世代試験は0.2、0.4及び0.8%の混餌投与で行われ、同様に全ての生殖指標への影響は認められなかった。したがって、生殖毒性に関する無毒性量は1世代試験では660-800mg/kg/day、2世代試験では950-1,650mg/kg/dayとなる。以上のように、DINPの生殖毒性に関しては、いずれの試験でも毒性発現は認められていない。