Introduction

Les nitrosamines constituent une classe de composés chimiques cancérigènes pouvant se former durant les processus de vieillissement des produits cosmétiques. Leur utilisation est évidemment interdite en cosmétique. La lutte contre leur formation est une préoccupation majeure afin de garantir un produit de la plus grande innocuité possible (safe & clean). Si toutes les pistes explorées à ce jour donnent des résultats décevants, la collaboration de près de 3 ans entre ILCosmetics Group, leader européen du vernis à ongles, et le bureau d’études CSTA apporte enfin une solution probante.

Le maltol, petite molécule organique, est un antioxydant connu mais dont l’effet sur les nitrosamines dans les vernis à ongles n’avait pas été exploré. Celle-ci étant soluble dans la matrice organique des vernis à ongles, nous avons choisi d’investiguer son potentiel d’inhibition de la formation et de dégradation des nitrosamines dans les vernis à ongles. Et grâce au maltol, nous avons non seulement stoppé la formation des nitrosamines dans les vernis, mais aussi dégradé celles apportées par les matières premières !

Nitrosamines et vernis à ongles

Les nitrosamines stables se forment à partir de molécules qui n’entrent pas directement dans la composition directe d’aucun vernis à ongles, mais qui peuvent se former durant son vieillissement.

Par ailleurs certains fournisseurs de matières premières ne contrôlent pas la quantité de nitrosamines dans leurs produits dans la mesure où ce type de molécules n’est pas attendu. Cependant, il peut arriver que des pollutions accidentelles, ou également dues au vieillissement de ces matières premières, constituent une source de traces de nitrosamines.

Quoi qu’il en soit, la présence de nitrosamines dans les vernis à ongles est toujours de l’ordre de la trace (au maximum de l’ordre de la centaine de ppb), qu’elles proviennent de la pollution d’une matière première ou du vieillissement des vernis.

Afin de garantir l’innocuité d’un vernis à ongles, la valeur maximale de 466ppb de nitrosamines cumulées (NDMA, NDEA, NMor, NDELA) a été avancée par les autorités suisses. Cependant, afin de garantir un niveau de qualité et de sécurité maximal pour le consommateur, il convient de trouver un moyen efficace de lutter contre la formation ou la présence de ces traces de nitrosamines, dans l’objectif de les éradiquer totalement.

Résultats de l’étude

Nous avons étudié les 4 nitrosamines le plus fréquemment rencontrées dans les vernis à ongles : la nitrosodimethylamine (NDMA), la nitrosodiethylamine (NDEA), la nitrosomorpholine (NMor) et la nitrosodiethanolamine (NDELA). La quantification des nitrosamines s’est faite par GC-MSMS, avec une limite de quantification de 5 ppb, grâce à une méthode de préparation d’échantillons adaptée aux vernis à ongles, développée spécifiquement au sein d’ILCosmetics Group, sous la direction de Frédéric Derosier et Robin Cisneros par Benjamin Forquin.

Afin de déterminer l’activité du maltol comme composé anti-nitrosamines, nous avons évalué d’une part son activité d’inhibition de la formation des nitrosamines, et d’autre part sa capacité à dégrader les nitrosamines présentes dans les vernis. Nous avons travaillé en amont sur des vernis idéals, formulés en laboratoire et garantis sans nitrosamines afin de démontrer l’efficacité du maltol, puis nous avons réalisé une étude statistique sur près de 30 mois sur une centaine de lots de productions choisis aléatoirement, avec ou sans maltol. Nous avons choisi de vous présenter les résultats de cette étude statistique. L’ensemble des résultats de l’étude est disponible dans les annexes de cet article.

Limitation de la formation des nitrosamines

Après 30 mois de vieillissement, nous observons que la présence de maltol permet de limiter la formation de toutes les nitrosamines (graph 1). Les effets les plus importants sont observés sur la NDEA, avec une dégradation totale, et la NMOR avec en moyenne une division par 50 de sa concentration. Les quantités de NDELA et de NDMA restent limitées même sans maltol, mais ce dernier permet d’en diviser la quantité par un facteur 2 à 4.

Globalement, le maltol permet de conserver des niveaux de nitrosamines de l’ordre de grandeur de la limite de quantification de la méthode développée, sur près de 30 mois.

Graph 1 : Comparaison de la quantité de nitrosamines à 30 mois avec et sans...

Graph 1 : Comparaison de la quantité de nitrosamines à 30 mois avec et sans maltol

Dégradation des nitrosamines apportées par les matières premières

Tout d’abord, nous observons qu’en moyenne, à t0, les vernis de production industrielle, contiennent des traces de nitrosamines aux alentours de 150 ppb, avec un écart type relativement important (Graph 2). Les nitrosamines présentes initialement proviennent des traces techniquement inévitables des matières premières, et l’écart type important s’explique par la diversité de teintes et des technologies de vernis testées. Il apparaît donc que les matières premières jouent un rôle prépondérant dans la pollution initiale des vernis (nacres, pigments, glitters, matifiants, etc.). Néanmoins, durant toute la durée de l’étude, et ce pour l’ensemble des teintes testées, en présence ou non de maltol, le niveau de nitrosamines reste en dessous des 466 ppb, limite jugée « safe » par les autorités suisses.

Graph 2 : Evolution de la quantité moyenne totale de nitrosamines (NDMA,...

Graph 2 : Evolution de la quantité moyenne totale de nitrosamines (NDMA, NDEA, NMor et NDELA) en présence ou non de maltol

Lorsque l’on compare l’évolution de la quantité moyenne totale de nitrosamines entre les deux groupes de vernis (traités et non traités), on observe que celle-ci diminue au cours du temps en présence de maltol, permettant d’atteindre des niveaux particulièrement bas, avec des valeurs cumulées inférieures à 100 ppb après, en moyenne, 3 mois de production.

Cette étude comparée de l’évolution de la quantité totale de nitrosamines dans les vernis nous permet ainsi de confirmer l’activité de dégradation et d’inhibition de la formation des nitrosamines par le maltol, dont l’utilisation dans les vernis à ongles a fait l’objet d’un brevet . Par ailleurs, le résultat des investigations menées ici nous a également poussé à travailler de manière beaucoup plus approfondie sur l’évaluation des matières premières afin d’éliminer celles contenant des traces de nitrosamines.

Conclusion

Grace à cette étude poussée, réalisée sur près de 3 ans, d’une part sur des bases idéales, produites en laboratoire et totalement exemptes de nitrosamines à la production, et sur une centaine de bases de production industrielle prélevées aléatoirement, nous avons pu démontrer la double efficacité du maltol.

Cette petite molécule organique naturelle agit à la fois comme un inhibiteur de la formation des nitrosamines et comme un agent de dégradation de cette famille de polluants. Ainsi, les bases dans lesquelles une adjonction de maltol est réalisée garantissent un niveau faible de nitrosamines totales, voire nul si le vernis en était exempt au moment de sa production, et ce durant au moins 30 mois.

Les résultats de l’étude réalisée sur les vernis produits de manière industrielle et prélevée de manière aléatoire nous ont également permis d’investiguer de manière beaucoup plus poussée nos matières premières afin de réduire au maximum l’utilisation de celles comportant des traces de nitrosamines.

Ainsi, entre l’efficacité que nous avons démontré du maltol en tant qu’antioxydant anti-nitrosamines, et le recul que cette étude, menée sur plus de trois ans, nous a permis d’avoir sur nos matières premières, ILCosmetics Groups est aujourd’hui capable de fournir des vernis à ongles dont la quantité de nitrosamines est minimale, et ce sur toute la durée de la shelf life des produits, garantissant ainsi des produits toujours plus safe and clean.