Etant donné que l'oxyde de zinc et le dioxyde de titane sont très efficaces pour bloquer les rayons UV, ceux-ci sont largement utilisés dans les écrans solaires mais le fait que leurs formes communes (c'est-à-dire des particules d’une taille de l’ordre du micron) ont une couleur blanche opaque les rend moins attrayants pour les applications sur la peau. Cependant, lorsqu'ils sont sous forme de nanoparticules (NP), ils deviennent transparents et, par conséquent, les écrans solaires ont été l'une des applications où les nanotechnologies ont été développées.
Ce texte s’appuie sur une revue qui examine la sécurité de ZnO et TiO2 sous forme de nanoparticules et les préoccupations entourant leur utilisation dans les écrans solaires. Les deux questions principales sont la capacité de ces nanoparticules à pénétrer dans la peau et à atteindre des cellules viables, et leur toxicité potentielle. Le rapport est la deuxième mise à jour du document publié par la Therapeutic Goods Administration (TGA) d’Australie en 2006 et mis à jour en mai 2013.
Pourquoi le TiO2 et ZnO sont-ils utilisés dans les écrans solaires ?
Les poudres inorganiques d’oxyde de zinc (ZnO) et de dioxyde de titane (TiO2) ont été utilisées comme ingrédients dans la majorité des écrans solaires physiques en raison de leurs capacités d'absorption des radiations ultraviolettes (UV-A et UV-B). Lorsque ces particules sont de taille micrométrique, elles conservent leur couleur et leurs propriétés d'absorption UV, ce qui améliore la stabilité des écrans solaires et leur protection cutanée.
Pourquoi les nanoparticules dans les écrans solaires ?
Un inconvénient des particules à l’échelle micrométrique est leur apparence blanche sur la peau. En nanoparticules, elles deviennent transparentes et ne laissent pas de traces visibles, tout en conservant ou en augmentant leurs propriétés de protection UV.
Principaux effets indésirables potentiels identifiés
Des preuves indiquent que, en présence de lumière UV, les nanoparticules ZnO et TiO2 peuvent produire des espèces réactives d'oxygène et être cancérogènes si elles pénètrent dans l’organisme. Cette toxicité et génotoxicité ont été démontrées dans une large gamme de types de cellules; d'autres effets négatifs potentiels ont été observés chez des animaux de laboratoire après administration de nanoparticules. Toutefois, la majorité des études montrent que ces nanoparticules pénètrent peu, voire pas du tout, au travers des couches externes de la peau, suggérant une absorption et une toxicité corporelles très improbables.
Par ailleurs, utilisés dans les écrans solaires chez l’humain, TiO2 et ZnO n’ont pas démontré d’irritation cutanée notable, de corrosion ou de sensibilisation, que le rayonnement UV soit présent ou non.
Réduire les risques potentiels des NP TiO2 et ZnO dans les produits solaires
Pour limiter, même après exposition UV, la génération d’espèces réactives d’oxygène et la génotoxicité, on peut modifier la surface des nanoparticules par:
- un revêtement par des hydroxyde d’aluminium, des polymères ou des oxydes inertes de silice;
- l’ajout d’antioxydants (vitamines A, E ou C) dans la formulation;
- la dispersion des ZnO dans certains triglycérides pour réduire les ROS.
Cependant, l’intégrité du revêtement peut être perturbée et le revêtement NP peut disparaître dans certaines circonstances, notamment en présence d’ions calcium ou hypochlorite dans l’eau de piscine.
Conclusions de la revue de sécurité
Sur la base des données disponibles, le rapport conclut que, telle qu’utilisées comme ingrédients enduits dans les écrans solaires, ni les nanoparticules du dioxyde de titane ni celles de l’oxyde de zinc ne présentent de risques nuisibles pour la santé. Au contraire, les risques minimes potentiels restent largement compensés par les avantages de protection solaire et la prévention du cancer de la peau.
Le SCCS (Comité scientifique de la sécurité des consommateurs de l’UE) a conclu en 2012 que, dans les écrans solaires, les nanoparticules ZnO peuvent être considérées comme sans risque pour la santé humaine après application sur peau saine et intacte. Une opinion similaire est exprimée pour les nanoparticules de TiO2.
Formes de TiO2 dans les produits cosmétiques et sécurité
Le dioxyde de titane se présente sous forme pigmentaire ou nanométrique. Le TiO2 pigmentaire est utilisé comme colorant; le TiO2 nanométrique est transparent et incolore, couramment utilisé dans les crèmes solaires pour une protection UV efficace. Le TiO2 est considéré sans danger pour les cosmétiques par des organismes internationaux comme la FDA et le CSSC en Europe. Dans les dentifrices, le TiO2 est utilisé comme colorant blanc non nanométrique et est déclaré sûr selon les réglementations locales.
Critiques et controverses autour des nanomatériaux
Des avis récents soulignent des inquiétudes sur certains ingrédients et les tests de nanomatérisation. L’utilisation de [nano] dans les crèmes solaires peut être ambiguë: certains produits non indiqués comme nanos peuvent en contenir, et les méthodes d’évaluation (par exemple MEB) présentent des limites et controverses quant à la détection des nano-particules dans les formulations finales.
Récapitulatif opérationnel pour les consommateurs
- Tous les crèmes solaires bio utilisent soit ZnO soit TiO2 comme filtres minéraux.
- Le TiO2 peut être sous forme nanométrique pour une meilleure efficacité UV, mais est jugé sûr par les autorités lorsqu’utilisé selon les standards réglementaires.
- Les nano-particules peuvent présenter des risques potentiels en présence de lumière UV et en cas de pénétration cutanée; les revêtements et les formulations influent sur la sécurité.
- Les produits solaires doivent privilégier des revêtements solides et des formulations qui minimisent les risques tout en assurant la protection UV élevée et durable.
La dispersion et l’état de surface des nanoparticules jouent un rôle crucial dans la sécurité. Le TiO2 et ZnO restent des choix populaires dans les formulations modernes en raison de leur efficacité et de leur profil de sécurité global lorsque les matériaux et les procédés sont conformes aux exigences réglementaires.
What is the advantage of sunscreens based on nanoparticles of TiO2? | Nanotechnology
Réponses à vos questions: les différentes formes de dioxyde de titane dans les produits de beauté et de soins personnels incluent pigments et nanoparticules; le TiO2 pigmentaire agit comme colorant, alors que le TiO2 nanométrique est invisible et protège efficacement contre les UV. Le TiO2 est considéré sans danger par les autorités sanitaires globales; dans les cosmétiques, le TiO2 nano est approuvé comme filtre UV par l’UE.