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Le Dioxyde de Titane en cosmétique : où en est-on ?

Le dioxyde de titane en cosmétique : où en est-on ?

Le dioxyde de titane, de formule brute TiO2, est un minéral composé d'un atome de titane et de deux atomes d'oxygène. Il n'est autre que le neuvième élément chimique le plus abondant de la croûte terrestre. Il est présent dans les roches sous différentes formes (rutile, brookite, anatase ou encore ilménite). Sa présence est facilement reconnaissable dans un cosmétique en cherchant l'INCI « titanium dioxide » mais il se cache aussi parfois sous l'acronyme « CI77891 », quand il est utilisé comme colorant.

Publié le 28 octobre 2022, par Maylis, Ingénieure chimiste — 8 min de lecture

A quoi sert le dioxyde de titane dans un produit cosmétique?

Selon la base européenne des ingrédients cosmétiques (Cosing), au sein d'une formule cosmétique, le dioxyde de titane peut avoir plusieurs fonctions.

  • Colorant cosmétique (blanc) : il permet de colorer le produit en question ou d'apporter une couleur à la peau. On le retrouve souvent dans des formules teintées comme des fonds de teints, des primers, des bb crèmes...

  • Opacifiant : il réduit la transparence ou la translucidité d'une formule pour lui apporter un aspect matifiant.

  • Absorbant UV : il protège la formule cosmétique des effets de la lumière UV et permet ainsi au soin en question de résister plus longtemps dans le temps.

  • Filtre UV : il s'agit d'un filtre minéral capable de réfléchir les rayons UV qui ne peuvent alors pénétrer l'épiderme et le derme. Son mode d'action est souvent comparé à un miroir.

Remarque : le dioxyde de titane est présent sous forme nanométrique uniquement dans les protections solaires. Cette petite taille de particules permet d’éviter l’effet blanc « bonhomme de neige » à l’application et garantit une bonne protection face aux UV car le soin s'étale plus facilement. Lorsque le dioxyde de titane est utilisé pour son caractère opacifiant ou en tant que colorant, il est au contraire préférable que les particules soient de taille plus importante (micrométrique).

Qu'en est-il du TiO2 aujourd'hui ? Pourquoi est-il autant controversé ?

Le problème du TiO2 dans les formules cosmétiques est surtout lié à son inhalation qui conduit à l’exposition des poumons. En 2006, le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) a classé le dioxyde de titane dans le groupe des substances "cancérogènes possibles chez l'homme" (groupe 2B) lorsqu'il est inhalé, quelque soit la taille de la particule (nano ou non). Cette alerte faisait suite à une étude démontrant une hausse du nombre de cancers du poumon chez l'animal après exposition à la poudre blanche de dioxyde de titane. À noter néanmoins que ce risque est lié à l'inhalation de grandes quantités de poudre de dioxyde de titane, particulièrement dans le milieu professionnel. Les concentrations utilisées dans les cosmétiques sont beaucoup plus faible et le TiO2 n'est pas dangereux pour la santé, sauf peut-être quand il est formulé dans des aérosols. En 2016, l'ANSES (Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l’Alimentation, de l’Environnement et du Travail) a soumis à l'ECHA (Agence européenne des produits chimiques) une proposition de classification du dioxyde de titane en tant que substance cancérogène par inhalation (réévaluation en catégorie 1B).

Les nanoparticules franchissent-elles la barrière cutanée? A ce sujet, les études se contredisent. Une étude de 2015 a démontré qu'une peau lésée par un coup de soleil ou une peau atopique laissait pénétrer les nanoparticules de TiO2 plus facilement, la barrière cutanée protégeant l’organisme de l’environnement étant fragilisée. Les nanoparticules peuvent alors s’accumuler dans le derme et être plus ou moins toxiques. Cette même étude définit la pénétration cutanée des nanoparticules (NPs) comme telle :

  • Les NPs ⩽ 4 nm peuvent pénétrer et imprégner la peau intacte ;

  • Les NPs de taille comprise entre 4 et 20 nm peuvent potentiellement imprégner la peau intacte et endommagée ;

  • Les NPs de taille comprise entre 21 et 45 nm peuvent pénétrer et imprégner uniquement la peau endommagée ;

  • Les NPs de taille > 45 nm ne peuvent en aucun cas franchir la barrière cutanée.

A l'inverse, des études menées dans le cadre du programme européen de recherche NANODERM ont montré que le TiO2 et l'oxyde de zinc nano ne franchissaient pas la barrière cutanée, et cela même en cas d’altération superficielle de la peau.

Aujourd'hui, des recherches sont toujours en cours quant à leurs potentiels effets délétères sur le cerveau et leur capacité à former des oxydants nocifs pour la peau sous l’effet des rayons UV du soleil.

Le TiO2 pose ainsi principalement des questionnements lorsqu'il est inhalé et/ou employé à l'état de nanoparticules.

Actuellement, à défauts de substitut, le dioxyde de titane et l'oxyde de zinc sont les seuls filtres UV autorisés en Bio, même en taille nanométrique. Le CSSC (Comité Scientifique européen pour la Sécurité des Consommateurs) a approuvé l'utilisation du dioxyde de titane à l'état de nanoparticules dans les crèmes solaires dès 2014, dans des concentrations inférieures à 25%. Néanmoins, ce composé nanoparticulaire est interdit dans les produits en spray. Le règlement CE 2016/1143 de juillet 2016 a libéré l'utilisation de dioxyde de Titane sous cette forme dans les cosmétiques.

Néanmoins, dans ce contexte, le Règlement Cosmétique Européen n°1223/2009 a introduit un système d’encadrement des nanomatériaux obligeant les fabricants à être transparents.

Depuis le 11 juillet 2013, lorsqu’un nanomatériau est utilisé dans un produit cosmétique, l’emballage de ce produit comporte dans la liste des ingrédients la mention [nano] après le nom de l’ingrédient.

Le consommateur est ainsi libre de choisir ou pas d’utiliser un cosmétique contenant des nanoparticules. Autre nouveauté instaurée par le Règlement : toutes les matières premières sous forme de nanoparticules doivent être notifiées six mois avant la mise sur le marché des formules qui en contiennent auprès de la Commission européenne.

Remarque : en cosmétique conventionnelle, les nanoparticules de TiO2 sont autorisées dans tous les produits. En cosmétique bio, les nanoparticules sont uniquement autorisées dans les produits solaires.

Qu'en est-il de l'impact du TiO2 sur l'environnement ?

Les travaux sur l’écotoxicité des nanoparticules de TiO2 sont peu nombreux par rapport à d’autres nanomatériaux mais les premiers résultats incitent à la prudence, notamment en raison de leur impact délétère sur le phytoplancton, organisme à la base de la chaîne alimentaire marine. Ils pourraient aussi être en partie responsables du blanchiment des coraux.

Sources :

  • CROSERA M. & al. Nanoparticles skin absorption: New aspects for a safety profile evaluation. Regulatory Toxicology and Pharmacology. (2015).

  • ZHONGHUA C. et al. TiO2 nanoparticles in the marine environment : Physical effects responsible for the toxicity on algae. Phaeodactylum tricornutum. Science of the Total Environment (2016).

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