L’allergie cutanée est un problème majeur de santé publique pouvant fortement impacter la vie de l’individu atteint. Une cause largement reconnue d’allergie de contact sont les substances parfumantes intégrées dans les produits cosmétiques. La réglementation cosmétique en vigueur oblige le fabricant à évaluer les risques de ces substances. Bien que certaines de ces substances soient également présentes dans les huiles essentielles, il n’existe pas à l’heure actuelle une telle réglementation pour les huiles essentielles. L’objectif de cette thèse a été de caractériser l’exposition à certaines substances parfumantes d’intérêt provenant de la consommation d’huiles essentielles et de produits cosmétiques. Nous avons d’abord étudié la consommation d’huiles essentielles au sein d’un panel représentatif de la population française. Nous avons ensuite défini les substances parfumantes sensibilisantes retrouvées dans ces huiles. L’exposition cutanée aux produits cosmétiques a également été étudiée. Enfin, ces données ont été croisées pour comparer l’exposition provenant de la consommation de ces deux produits au limonène en utilisant des méthodes statistiques probabilistes (Méthodes de Monte-Carlo). Cela a permis de démontrer que les huiles essentielles pouvaient être un fort contributeur dans l’exposition globale au limonène, pour certaines zones corporelles comme le visage. Il a donc été mis en évidence l’intérêt de la prise en compte des huiles essentielles, et non pas seulement des produits cosmétiques dans l’exposition globale à certains allergènes de contact, pour mieux protéger la population. / Skin sensitization is a public health issue in France and in the rest of Europe that can impact the life of the affected individual. A well-known cause of skin sensitization are the fragrance allergens present in cosmetics. The European cosmetic regulation in force to date requires the manufacturer to assess the risks of these substances prior to their placing on the market. Although some of these substances are also present in essential oils, there is currently no such regulation for these products. The aim of this work was to characterize the exposure to particular fragrance substances of interest due to the consumption of essential oils and cosmetics. At first, we studied the consumption of essential oils in a representative panel of the French population. Then, we defined the fragrance allergens found in these oils. We also defined dermal exposure to cosmetics. Finally, these data were crossed using probabilistic statistical methods (Monte-Carlo methods) to compare exposure to a particular allergen present in these two products: the limonene. This work permitted to demonstrate that essential oils can be a strong contributor in the global exposure to limonene, for particular body areas, e.g. face. This work therefore highlights the importance of taking into account essential oils, and not only cosmetics in the global exposure to particular contact allergens, in order to better protect the population.

La qualité microbiologique d’un produit cosmétique se doit d’être conservée durant la totalité de sa durée de vie grâce à l’ajout notamment de conservateurs antimicrobiens. Néanmoins, les conservateurs organiques traditionnellement utilisés sont particulièrement décriés depuis quelques années car suspectés d’effets secondaires. Dans l’objectif de disposer d’alternatives à ces substances, les propriétés antimicrobiennes de l’oxyde de zinc (ZnO) ont été étudiées. L’efficacité antimicrobienne de ces particules inorganiques a ainsi été évaluée sur les cinq micro-organismes d’intérêt pour l’industrie cosmétique (E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans et A. brasiliensis). Pour cela des tests microbiologiques ont été mis en place en milieu gélosé et bouillon liquide pour évaluer la sensibilité de chaque souche microbienne au ZnO. L’efficacité de ces poudres a été évaluée au sein de diverses formules cosmétiques via la réalisation de Challenge Tests. Des études spécifiques visant à améliorer la compréhension des mécanismes antimicrobiens du ZnO ont été menées : les phénomènes de dissolution des particules générant des cations zinc, de production photochimique de radicaux libres ou encore de contact direct entre particules et cellules microbiennes ont été approfondis. Couplés à des études supplémentaires visant à affiner les relations structure/activité, ces travaux ont été menés dans l’objectif d’optimiser le potentiel antimicrobien de ces poudres pour la présente application. Ce projet a démontré que le ZnO permettait de conserver la qualité microbiologique de produits dermopharmaceutiques variés, allant des émulsions aux poudres. Dépendamment de sa concentration, les actions bactéricides, levuricide et fongistatique du ZnO confèrent aux produits la capacité de répondre aux exigences requises en termes de conservation. Les poudres minérales de ZnO apparaissent alors comme une alternative appropriée aux conservateurs organiques / The microbiological quality of a cosmetic product should be preserved during its whole shelf-life notably thanks to the addition of antimicrobial preservatives. Nevertheless, commonly used organic preservatives are particularly criticized since a few years because they are suspected of side effects. In order to propose alternatives to these substances, the antimicrobial properties of zinc oxide (ZnO) were studied. The antimicrobial efficacy of these inorganic particles was evaluated on the five microorganisms of interest for the cosmetic industry (E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans and A. brasiliensis). Microbiological tests were designed in agar medium and liquid broth to evaluate the sensitivity of each microbial strain to ZnO. The efficacy of these powders was evaluated in various dermopharmaceutical formulations via Challenge Tests. Some specific studies dedicated to improve the understanding of antimicrobial mechanisms of ZnO were carried out: (i) particles dissolution generating zinc cations, (ii) photochemical generation of free radicals (iii) direct contact between particles and microbial cells. Coupled with additional studies designed to refine structure/activity relationships, this work was performed in order to optimize the antimicrobial potential of these powders for the present application. All these studies demonstrated that ZnO enabled the preservation of the microbiological quality of various cosmetic products (emulsions and powders). The bactericidal, levuricidal and fongistatic activities of ZnO were dependent of its concentration and confer to the products the ability to comply with the demands in term of preservation. The inorganic powders of ZnO appear as suitable alternatives to organic preservatives

En raison de la compétitivité dans le marché des produits chimiques et la demande croissante pour les produits de qualité, l'industrie et l'académie sont à la recherche de nouvelles méthodes pour la conception des produits chimiques. Par conséquent, cette étude propose une approche méthodologique pour faciliter la prise de décisions dans la conception de produits de type émulsion. Les caractéristiques de la méthodologie proposée sont les suivantes: elle propose des méthodes pour l’analyse des besoins de consommateurs, la génération d'idées pour la conception du produit et la sélection du meilleur produit, en prenant en compte la nature multi-variée du problème de conception avec l'intégration de la notion de durabilité dans le processus de conception. La méthodologie comporte trois étapes de conception: Étape de besoins, étape de génération d'idées et étape de sélection d'idées. Dans la première étape, les besoins sont analysés et classifiés en fonction de leur impact sur la satisfaction du client. Ensuite, ils sont traduits aux spécifications du produit avec l’aide des experts et des clients. Les informations de saisie correspondent aux besoins des clients et celles de sortie correspondent aux spécifications du produit, c'est-à-dire des caractéristiques du produit qui peuvent être évaluées. Également, deux méthodes sont utilisées: le modèle de kano et la méthode QFD (Déploiement des Fonctions Qualités). Dans la seconde étape, les produits répondant aux spécifications sont conçus en suivant une démarche en trois phases: 1) le problème de conception est divisé selon un groupe défini de sous-problèmes généraux. 2) Chaque sous-problème est connecté à un groupe de stratégies de solution selon une première matrice de décision prédéfinie. 3) Les stratégies de solution sont connectées avec des ingrédients et des conditions opératoires selon une deuxième matrice de décision. Cette démarche est faite en utilisant deux matrices de décision développées dans cette recherche sur la base de la connaissance de science d'émulsion, ainsi que sur des connaissances des experts. Dans la troisième étape, les alternatives de produit sont évaluées selon le cahier de spécifications définis dans la première étape et les indicateurs de durabilité appropriés. Ces indicateurs sont utilisés pour évaluer et classer les alternatives de produit selon un indice de développement durable global. Pour développer cette étape un ensemble d'indicateurs évaluant la dimension économique, environnementale et sociale de produits est choisi et ils sont intégrés par la mise en oeuvre d’une méthode d'analyse de multi-critère. Finalement, afin d’illustrer la méthodologie, une étude de cas est développée: la conception d'une crème hydratante / Emulsion based chemical products, which belong to the category of micro-structured chemical products, have a broad range of commercial applications. Despite their importance, there is not a general methodology for their design. With the aim to contribute to the progress on this matter, this research presents a product design methodology focused on emulsion design with the following characteristics: it proposes methods for customer needs analysis, product ideas generation and selection of the best product alternative. It considers the multivariate nature of emulsion design by taking into account the multiple effects of design variables into product properties. It integrates sustainability concepts into the product design process. The methodology comprises three design stages: needs stage, ideas generation stage and ideas selection stage. In the needs stage, customer needs are first analyzed and classified according to their effect on customer satisfaction and second translated into product specifications with the aid of experts and customers. The input is customer needs, i.e., statements expressing customers’ desires about the product, and the output corresponds to product specifications, i.e., product characteristics that can be measured. To perform this stage two methods are used: Kano model and Quality Functional Deployment. In ideas generation stage, product concepts accomplishing product specifications are generated in three sub-steps: First, problem specifications are classified into a predefined group of design sub-problems. Second, each sub-problem is connected with one or more pre-defined solution strategies through a prefilled relational matrix. Third, compatible solution strategies are selected and connected to ingredients and processing conditions through a second relational matrix. As result, a set of product concepts is generated. Thisprocedure is developed by the implementation of two relational matrices proposed in this research based on emulsion science and expert knowledge. The first connects sub-problems with solution strategies and the second connects solution strategies with ingredients and processing conditions. In the selection stage, generated product concepts are evaluated according to product specifications. In addition, appropriated sustainability indicators are included to assess and rank product alternatives according to a global sustainability index. To perform this stage, a set of indicators are selected and integrated by the implementation of multi-criteria analysis methods. The application of the methodology is exposed with a case study: the design of a moisturizing cream

Ce travail questionne les contraintes et les déclencheurs des pratiques du cosmétique en Chine et la conception du corps des Chinois. Il s'agit, d'une part, d'analyser diachroniquement les effets de générations influencés par les produits cosmétiques disponibles sur le marché et les normes sociales en vigueur quant aux soins du corps à différentes époques. Il s’agit, d'autre part, de mettre en évidence les effets de cycle de vie et de les considérer comme autant de déclencheurs, de leviers, influant sur la pratique des soins du corps et du maquillage. Enfin, il s'agit, synchroniquement, de suivre l'itinéraire des produits cosmétiques chez les femmes de milieu aisé : depuis la prise d'information avant l'achat, la mobilité, l'acquisition, l'usage et le rangement jusqu'au devenir du produit. Dans un deuxième temps, l'enquête menée auprès de dermatologues exerçant la médecine traditionnelle chinoise et la médecine moderne occidentale a d’abord pour but d’examiner si les dermatologues sont des prescripteurs de produits cosmétiques en Chine, puis d’approfondir l’analyse de la conception du corps et de la maladie chez les médecins exerçant la médecine traditionnelle. Ce travail nous permet de comprendre que les femmes chinoises réinterprètent les produits cosmétiques modernes et occidentaux selon leurs propres conceptions, quotidiennes et chinoises, du corps. / This work questions the constraints and triggers of cosmetic practices in China and Chinese people body conception. It consists in, firstly, studying diachronically the effects of generations that are influenced by cosmetic products on the market and the social norms of body care at different times. Secondly, the effects of life cycle are analyzed as triggers, levers, important to body care and makeup practices. Finally, synchronously, it aims to follow the itinerary of cosmetics in wealthy women families: from the information before the purchase decision, mobility, acquisition, use, storage to the fate of the product. In the next step, the survey with dermatologists of traditional Chinese medicine and modern Western medicine help to check if dermatologists are prescribers of cosmetics in China and dig further analyze the conception of the body and disease among the doctors applying traditional Chinese medicine. This work allows us to understand that Chinese women reinterpret the modern Western cosmetics by their Chinese body conception in everyday life.

Depuis le 11 juillet 2013, date d’application du Règlement cosmétique (CE) No 1223/2009, les metteurs sur le marché sont dans l’obligation de mentionner sur leurs produits la Date de Durabilité Minimale (DDM), ou si celle-ci excède 30 mois, la Période Après Ouverture (PAO). L’estimation de ces dates n’est pas encadrée réglementairement. Cosmetics Europe, l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé, le Comité scientifique pour la sécurité du consommateur ou encore la Commission Européenne proposent des lignes directrices, mais les conditions d’étude pour la détermination de la DDM et de la PAO restent encore à l’appréciation de la personne responsable de la commercialisation du produit. L’objectif de ce travail était d’étudier les conditions nécessaires à la mise en place d’un protocole de mesure de la stabilité d’émulsions cosmétiques, permettant de déterminer la DDM du produit de manière fiable et rapide. Pour cela, une approche expérimentale sur une émulsion représentative de l’industrie cosmétique a été menée. L’évolution des paramètres organoleptiques, physico-chimiques et microbiologiques a été évaluée, en accéléré (température augmentée) et en temps réel. Une approche statistique a montré que les propriétés sensorielles évoluent différemment en fonction de la température et du matériau dans lequel l’émulsion est stockée. L’établissement d’un modèle de correspondance entre le vieillissement en conditions réelles et en conditions accélérées a pu être proposé pour certains paramètres physico-chimiques. Les études de microbiologie se sont tout d’abord concentrées sur la validation d’une méthode commerciale, alternative au dénombrement des germes aérobies totaux encadré par la norme ISO 21149, pour une application dans le domaine cosmétique. Après validation, la méthode a été utilisée comme un outil simple, rapide et économique pour le suivi de la stabilité microbiologique de l’émulsion de référence. La dégradation des conservateurs et de l’antioxydant présents dans la formule de référence a été suivie par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS). Ce suivi a permis de mettre en évidence l’effet probable de la lumière sur la dégradation des actifs de l’émulsion. A ces tests ont été associés une stratégie analytique visant à étudier la photostabilité de l’émulsion. Les études ont porté sur deux molécules : l’acide déhydroacétique et l’alpha-tocophérol. La stratégie a permis de caractériser les mécanismes impliqués dans les réactions de photodégradation. La chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse multi-étapes (GC-MSn) et la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution en tandem (LC-HR-MS/MS) ont été utilisées pour la séparation et l'identification structurale des photoproduits. La détection des photoproduits majoritaires dans l’émulsion de référence, après irradiation UV-visible, montre la possible formation des photoproduits dans une matrice complexe de type émulsion huile/eau. Les résultats des tests de toxicité, in silico et/ou in vitro, ont démontré l’importance de prendre en compte la formation éventuelle de photoproduits dans l’évaluation de la sécurité d’un produit cosmétique. / According to Cosmetic Regulation 1223/2009, implemented in July 2013, the manufacturer must mention the Date of Minimum Durability (DMD), or if DMD exceeds 30 months, the Period After Opening (PAO) on the product packaging. At the present time, no text regulates the procedures applicable to the validation of a DMD or a PAO. Some guidelines are published by Cosmetics Europe, the National Agency for the safety of medicines and health products, the Scientific Committee for consumer safety, or the European Commission; but the evaluation remains at the discretion of the person responsible for marketing the product. In this context, this work proposes recommendations to establish a stability protocol in order to quickly determine the DMD. Experimental approaches on an emulsion representative of the major category in the cosmetics industry have been established. Organoleptic, physicochemical and microbiological stabilities were evaluated. The emulsion stability has been tested in accelerated conditions and in real time. A statistical approach has been proposed to evaluate the product shelf life according to its organoleptic properties. The sensory properties of the cosmetic emulsion changed differently depending on the temperature and the material in which it has been stored. A mathematical correlation between the results of studies under normal and those obtained under accelerated conditions has been proposed for some parameters. A microbiological study focused on the validation of a commercially available method, alternative to total count of aerobic microorganisms, normed by the ISO 21149 for cosmetic application. Once validated, this method has been used as an economical, quick and easy tool to evaluate the microbiological stability of cosmetic emulsions. Gas chromatography coupled with mass spectrometry was used to follow the degradation of antioxidant and preservatives. To take into account the photostability of the emulsion, an analytical strategy was proposed to identify the mechanisms involved in phototransformation reactions. The study focused on two molecules: dehydroacetic acid and alpha-tocopherol. Both gas chromatography coupled with tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) and liquid chromatography coupled with ultrahigh resolution mass spectrometry (LC-UHR-MS) were used for the separation and the structural identification of photoproducts. The main photoproducts were detected in the reference emulsion after UV-visible irradiation, thus showing the possible formation of photoproducts in a complex oil/water emulsion. Both in silico and in vitro toxicity tests highlighted the need for taking into account the potential formation of photoproducts in the safety evaluation of a cosmetic product.