Analyse et dosage des métaux lourds dans les produits cosmétiques : que dit la Réglementation ?

Les métaux lourds ne sont pas utilisés en tant qu’ingrédients dans les formulations cosmétiques. Néanmoins, ils sont présents dans l’environnement de manière ubiquitaire et bio-accumulables. Ils peuvent donc être retrouvés comme impuretés inévitables dans différentes matières premières, notamment cosmétiques (pigments, matières minérales (synthétiques ou naturelles)…). Les minéraux sont classifiés en 9 classes :

Les éléments purs sous forme de minéraux : or (Au), argent (Ag)…
Les sulfures : arséniures, tellurures, séléniures…
Les halogénures
Les oxydes et hydroxydes : Fe₂O₃, AL₂O₃, TiO_2, ZnO, etc…
Les dérivés carbonates, nitrates, borates, iodates
Les dérivés sulfates, chromates, molybdates et tungstates
Les dérivés phosphates, arséniates, vanadates
Les dérivés silicates : micas, argiles, talcs
Les composés organiques : charbon, etc.

En cosmétique, quatre de ces classes (en gras ci-dessus) sont communément utilisées car elles confèrent aux formulations cosmétiques des :

Propriétés physiques, optiques (exemple : les produits matifiants, les filtres organiques minéraux, tels le dioxyde de titane, TiO_2, et l’oxyde de zinc, ZnO)
Propriétés sensorielles (couleurs, textures, effets éclatant, satiné, transparent,…)

D’autres minéraux comme la silice, le feldspath, le borate, la dolomite sont généralement des composants du verre (souvent utilisé pour le conditionnement des produits cosmétiques). Que dit la Réglementation ? Certains métaux lourds sont interdits par les réglementations internationales en vigueur ^[2]. La présence de quantités très faibles ou traces de métaux lourds est toutefois tolérée dans les produits cosmétiques dans la mesure où elles ne nuisent pas à la santé humaine. En termes de seuils tolérés dans les produits ou les matières premières cosmétiques, en France, rien n’est défini à propos des métaux lourds, contrairement à d’autres pays, comme le Canada[3] ou la Chine[4], qui ont défini des limites acceptables de métaux lourds. Et c’est bien là la difficulté pour les metteurs sur le marché : le croisement entre les besoins réglementaires non clairement définis (par exemple pour la France) et les méthodes analytiques disponibles pour vérifier les concentrations de métaux lourds (non encore harmonisées, nous y reviendrons juste après) qui permettent aujourd’hui de descendre à des limites de quantification très basses… Comment détecter et quantifier les métaux lourds dans les cosmétiques ? La norme ISO/TR 17276:2014^[5] présente les approches analytiques les plus courantes et les plus classiques pour détecter et quantifier les métaux lourds d’intérêt général à la fois dans les matières premières et les produits finis cosmétiques. L’analyse des métaux lourds (et leurs validations analytiques associées) dans les produits cosmétiques comprend deux étapes distinctes, qui ont chacune leur importance dans le résultat d’analyse obtenu :

Etape 1 : Préparation des échantillons (=étape clé)

Deux méthodologies peuvent être envisagées :

Préparation par lixiviation (ou leaching)
Préparation par minéralisation totale ou quasi-totale

Etape 2 : Détection et quantification

Selon la norme ISO/TR 17276:2014, quatre techniques peuvent être employées :

Essai colorimétrique
Fluorescence X (XRF)
Spectrométrie d’absorption atomique (AAS)
Spectroscopie par torche à plasma couplée (émission atomique)
- à la spectrométrie d’émission optique (ICP-AES ou ICP-OES),
- à la spectrométrie de masse (ICP-MS)

Ces approches ne détectent aucune différence entre les structures des éléments. Nous parlons d’analyse de l’élément total : nous ne pourrons par exemple pas distinguer la présence de chrome hexavalent (Cr VI) ou de chrome métallique, nous doserons le chrome total. D’autres techniques analytiques existent pour cela. Attardons-nous sur une des quatre techniques analytiques présentées : l’ICP. La Spectrométrie d’Emission Optique ou la spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-AES ou ICP-MS) est une méthode d’analyse multi-élémentaire dont le principe est similaire au précédent : les atomes sont excités et lorsqu’ils reviennent à leur état fondamental, ils émettent des radiations spécifiques (ce sont dans ce cas les atomes eux-mêmes qui sont sources de lumière). Deux détections des radiations existent : la détection optique AES ou la détection par masse, MS, qui est un détecteur rapide et sensible, le plus communément utilisé pour la quantification d’éléments-traces métalliques. Les limites de Quantification sont de l’ordre de 0,01 à 1 mg/kg en fonction des matrices. Quid du mercure ? L’analyse du mercure par ICP (AES ou MS) présente plusieurs désavantages en raison, entre autres, de la volatilité de l’élément et de sa faible sensibilité. Heureusement, il existe des techniques analytiques spécifiques pour le mercure comme l’analyseur spécifique de mercure AMA (Advanced Mercury Analyzer), technique très sensible et qui ne nécessite pas de préparation d’échantillon. FILAB possède un parc analytique ICP composé de 8 ICP (ICP-AES et ICP-MS). Pour toute demande d’information ou de devis, contactez notre expert au 03 80 52 32 05 ou par email : contact@filab.fr Références : [1] www.mineralogie.fr [2] REPORT FOR INTERNATIONAL COOPERATION ON COSMETIC REGULATION (ICCR) : Principles for the handling of traces of impurities and/or contaminants in cosmetic products, 23 JUIN 2011 [3] Canada : Directive sur les impuretés des métaux lourds contenues dans les cosmétiques, 2012 [4] Chine : SFDA Saftey and technical standard for cosmetics 2015 [5] Norme AFNOR ISO 17216 :2014 : Cosmétiques – Approche analytique des méthodes pour l’évaluation et la quantification des métaux lourds dans les cosmétiques [6] Présentation de Mme Laurence Garnier L’OREAL, Congrès Parfums et Cosmétiques 2017 – Traces de Métaux Lourds [7] ISO/AWI 21392 – Cosmetics — Analytical methods — Measurement of traces of heavy metals in cosmetic finished products using ICP/MS technique (Current status : Under development)