Revue des méthodes analytiques disponibles pour la caractérisation des nano-objets, de leurs agrégats et agglomérats en vue de répondre aux exigences réglementaires
En amont de la révision de la définition des nanomatériaux par la Commission européenne, l’Anses publie une revue des méthodes analytiques disponibles pour la caractérisation des nanomatériaux
Lorsque la taille des particules qui constituent la matière est à l’échelle nanométrique (de l’ordre du milliardième de mètre), les propriétés physico-chimiques des matériaux sont susceptibles d’être modifiées. Ces comportements différents de la matière sont recherchés pour nombre d’applications, mais la taille nanométrique des particules peut également modifier leur toxicité, pour l’Homme et pour l’environnement. Aujourd’hui, en raison notamment de la très grande diversité des particules nanométriques, les connaissances sur leurs effets potentiels sur la santé humaine et l’environnement demeurent insuffisantes pour permettre d’évaluer les risques liés aux multiples voies d’exposition.
En l’absence d’une définition consensuelle du terme « nanomatériau » dans les domaines scientifiques, réglementaires et juridiques qui permettrait de définir les caractéristiques de ces objets, des institutions telles que l’ISO (International Standardization Organization) ont proposé d’harmoniser le vocabulaire employé (nano-objets, agrégats, agglomérats, nanomatériaux manufacturés, etc.), puis d’établir une définition et des critères permettant de caractériser ces substances tels que leur taille, leur distribution, leur surface spécifique, etc. Au niveau européen, la recommandation de définition des nanomatériaux de la Commission européenne (2011/696/UE) a servi de référence à plusieurs reprises dans les différents textes législatifs. Celle-ci s’est appuyée sur les travaux du Scenihr portés sur ce sujet et publiés en 2010 [1].
Actuellement, la définition du terme « nanomatériau » peut différer d’un secteur industriel à l’autre (produits biocides, produits cosmétiques, denrées alimentaires). Les définitions proposées comportent des différences et des niveaux de précision variables, par exemple concernant le seuil de particules en nombre ou en taille à prendre en compte, mais aussi sur les notions d’insolubilité ou de bio-persistance, etc.
Après plusieurs phases de discussions engagées dès 2012, la Commission européenne envisage la mise en consultation publique d’une définition révisée, pendant une durée de 14 semaines. Cette révision devra permettre d’obtenir une définition harmonisée qui serait déclinable aux différents secteurs d’activité. La date de publication du projet de définition, initialement prévue à l’été 2018, est inconnue aujourd’hui.
Dans ce contexte, l’Anses a été saisie afin d’élaborer une contribution à la consultation publique de la commission. Il lui est ainsi demandé :
- d’évaluer l’existence de méthodes de mesure compatibles avec la proposition de définition ;
- et de présenter dans un avis les adaptations qui lui paraissent nécessaires à la définition actuelle proposée dans la recommandation 2011/696/UE.
Revue des méthodes de mesures existantes pour la caractérisation des nanomatériaux
En réponse à la première partie de la saisine, une revue des méthodes analytiques disponibles pour la caractérisation des nanomatériaux, basée sur plusieurs documents de référence, a été réalisée. Cette synthèse a permis :
- de décrire les techniques généralement mises en œuvre pour caractériser les 8 paramètres physico-chimiques essentiels à la caractérisation des nanomatériaux ;
- et de mettre en évidence leurs avantages et limitations respectives y compris leur accessibilité.
L’Agence avait, dans ses avis associés aux nombreuses expertises publiées sur les risques sanitaires liés à l’exposition aux nanomatériaux, recommandé l’amélioration des méthodes analytiques pour la caractérisation des nanomatériaux. Il ressort de la revue publiée aujourd’hui par l’Agence que de réelles avancées ont été obtenues :
- des techniques sont aujourd’hui disponibles pour la mesure de chacun des 8 paramètres physico-chimiques ;
- aucune de ces techniques ne peut être considérée comme la mieux adaptée à la caractérisation d’un paramètre physicochimique pour l’ensemble des nanomatériaux. Celles-ci doivent être sélectionnées au cas-par-cas en considérant :
- les avantages et limites analytiques de ces méthodes ;
- les limites introduites par la préparation des échantillons.
- le recoupement des données analytiques permet d’assurer la pertinence de la caractérisation physicochimique. Ainsi, si certaines techniques ne sont pas pertinentes en tant que telles, elles peuvent néanmoins apporter des informations d’intérêt au regard des autres analyses (ex : la diffusion de lumière dynamique, inadaptée à la mesure des tailles des particules primaires sauf pour des cas particuliers, peut fournir des informations relatives à l’état d’agglomération d’une suspension et à sa stabilité) ;
- bien que de nombreuses méthodes analytiques soient disponibles pour la caractérisation de la taille et des distributions de tailles, seule les techniques de microscopie électronique permettent l’accès aux particules primaires.
Cette analyse constitue un préalable essentiel à la réponse à la consultation publique sur la proposition de définition qui sera faite par la Commission européenne.