Exposition au dioxyde de titane nanométrique
Nanoparticules de dioxyde de titane et d’argent - Exposition cutanée

NM8150 v1 Article de référence

Exposition au dioxyde de titane nanométrique
Nanoparticules de dioxyde de titane et d’argent - Exposition cutanée

Auteur(s) : Nicole PROUST

Date de publication : 10 janv. 2017 | Read in English

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Contexte

1.1 - Inventaires
1.2 - Définitions

Tableau 1

2 - La peau : ses fonctions, sa structure

3 - Exposition au dioxyde de titane nanométrique

3.1 - Vecteurs d’exposition
3.2 - Résultats des études de toxicité
3.3 - Processus toxiques et mécanismes d’intoxication

4 - Exposition au nanoargent

4.1 - Vecteurs d’exposition
4.2 - Résultats des études de toxicité
4.3 - Processus toxiques et mécanismes d’intoxication
4.4 - Le nanoargent est-il indispensable ?

5 - Conclusion

6 - Remerciements

7 - Glossaire

Bibliographie & annexes

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article présente les vecteurs d’exposition cutanée, la pénétration, les résultats des études de toxicité des nanoparticules de dioxyde de titane et d’argent, ainsi que les mécanismes d’intoxication quand ils sont connus. Les nanoparticules se déposent et/ou pénètrent dans la couche cornée de l’épiderme. Dans le cas d’une peau lésée, le dioxyde de titane pénètre un peu plus profondément. L’usage de pansements au nanoargent pour les brûlures permet à l’argent de passer dans la circulation systémique et d’être distribué dans le corps et les organes cibles. Le cas de l’utilité du nanoargent, pour certaines applications, compte tenu de son impact sur l’environnement, sera abordé dans cet article.

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Auteur(s)

Nicole PROUST : Ingénieur de recherche de l’EPF. Directeur de recherche honoraire associé au CNRS. Expertise en toxicologie et sécurité au travail. Membre de l’Association Toxicologie Chimie de Paris. France.

INTRODUCTION

Dans le nanomonde, les objets sont extrêmement petits, ils présentent des propriétés particulièrement intéressantes et différentes de celles qu’ils ont dans le monde macroscopique. La réactivité d’un matériau dépend de la zone de contact qu’il présente avec son environnement, et c’est une fonction croissante de sa surface spécifique. Les valeurs de la surface spécifique d’une nanoparticule, grandeur définie en mètres carrés par gramme, illustre bien cette augmentation gigantesque de surface quand le diamètre diminue. Plus la taille des nanoparticules est petite, plus grande est la proportion d’atomes en surface. La taille, la forme cristalline ou non du matériau, la charge, la solubilité, sont des paramètres importants. En plus des propriétés de réactivité, les propriétés physico-chimiques, optiques, électriques, sont remarquables, ce qui peut expliquer l’intérêt que l’on porte aux nanoparticules. En conséquence, beaucoup de nouvelles recherches ont vu le jour ; elles ont été suivies de développements industriels dans de nombreux domaines, parfois ignorés des consommateurs. Dans cet article sont prises en considération seulement les nanoparticules minérales de dioxyde de titane (TiO₂) et d’argent (Ag⁰) utilisées dans certains produits de consommation courante. Leur impact sur la peau sera décrit à partir des publications significatives disponibles. Les vecteurs d’exposition, les résultats des études de toxicité seront abordés ainsi que les mécanismes d’intoxication, quand ils sont connus. Le dioxyde de titane et l’argent sous forme nanométrique présentent chacun des bénéfices mais aussi des risques et il est difficile pour le moment pour le consommateur de faire un choix judicieux car les risques ne sont pas établis de façon certaine. Compte tenu de l’état des connaissances, cet article va poser plus de questions qu’il n’apportera de réponses. Par convention d’écriture et pour plus de simplicité, le terme « nanotitane » sera employé à la place de nanoparticules de dioxyde de titane.

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MOTS-CLÉS

toxicité des nanoparticules dioxyde de titane argent exposition cutanée

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm8150

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3. Exposition au dioxyde de titane nanométrique

Le dioxyde de titane présente de multiples applications. Il est employé en cosmétique, principalement comme filtre solaire, mais aussi comme pigment blanc pour certains fards. Il est largement utilisé comme pigment dans la peinture. C’est un additif alimentaire autorisé comme colorant (E171) ; il peut être mélangé à d’autres colorants pour donner des couleurs intermédiaires, il contribue à la blancheur des gâteaux, des biscuits, du papier d’emballage alimentaire. Il donne du brillant aux bonbons, aux confiseries, aux chewing-gums… Le dioxyde de titane peut se présenter sous trois formes cristallines : rutile, anatase et brookite . Sous les formes anatase et rutile, il est capable de réduire le dioxygène O₂ en formant plusieurs intermédiaires appelés espèces réactives de l’oxygène (ERO). Il s’agit de l’anion-superoxyde (⁻ :O-O^•), du peroxyde d’hydrogène (H-O-O-H) et puis potentiellement du radical hydroxyle (H-O^•), dont la durée de vie, extrêmement courte, ne permet pas de le mettre en évidence tel quel. Ces différentes ERO participent à l’agression oxydante, appelée aussi stress oxydatif, qui aboutit à la peroxydation des lipides insaturés, des protéines et, éventuellement, à la scission oxydative de l’ADN. La figure 2 rend compte des différents processus toxiques qui pourraient être impliqués. Cette agression oxydante dans le cas du nanotitane serait liée initialement à la réactivité de la forme cristalline, à la taille, au facteur de forme, à la surface et à charge électrique des particules. La photoactivation par les UV n’est pas indispensable, mais elle l’accélère considérablement. Lorsqu’un photon incident, d’énergie égale ou supérieure à la bande interdite du matériau semi-conducteur, est absorbé, il y a un transfert d’un électron de la bande de valence à la bande de conduction du matériau ; ce transfert de charge peut conduire...