Limites de résidus de solvants : Comprendre les solvants de classe 1, 2 et 3 dans les concentrés d'arômes pour le vapotage

Auteur : Équipe R&D, CUIGUAI Flavoring
Publié par :Groupe Guangdong Saveur Unique
Dernière mise à jour : Sep 26, 2026
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Limites de résidus de solvants dans les concentrés d'arômes de vape : explication des solvants ICH Q3C de classes 1, 2 et 3

Les solvants résiduels sont des produits chimiques organiques volatils qui sont utilisés ou produits lors de la fabrication d'un ingrédient et qui ne sont pas complètement éliminés par des techniques de traitement pratiques. Dans la production d'arômes, les solvants d'extraction tels que l'éthanol, l'hexane et l'acétone peuvent rester à l'état de traces dans les concentrés ; lors du vapotage, ces résidus sont chauffés, aérosolisés et inhalés. Le cadre harmonisé au niveau international pour leur contrôle est l'ICH Q3C(R8), qui classe les solvants en trois niveaux de risque — Classe 1 (à éviter), Classe 2 (à limiter) et Classe 3 (faible potentiel toxique) — et exprime le contrôle de l'exposition par le biais de valeurs d'exposition quotidienne autorisées (PDE).

Cet article explique la classification ICH Q3C, les limites de concentration pour chaque classe, comment le concept de PDE se traduit en limites de parties par million, les méthodes analytiques qui détectent ces résidus et comment les propriétaires et importateurs de marques d'e-liquides doivent appliquer le cadre aux spécifications des concentrés d'arômes.

Pourquoi le contrôle des solvants résiduels fait partie des programmes de qualité des arômes

Les concentrés d’arômes se situent au sommet de la chaîne d’approvisionnement des e-liquides et sont les ingrédients les plus susceptibles de contenir des résidus de solvants. Les extraits naturels sont fréquemment produits par extraction par solvant ; les huiles d'agrumes, les vanilles, les tabacs et les essences botaniques sont tous obtenus à l'aide de supports qui doivent ensuite être retirés. Lorsque l'élimination est incomplète, le concentré pénètre dans le liquide fini avec une trace du solvant du procédé.

La voie d’exposition change les enjeux. L'ICH Q3C énonce le principe directeur sans détour : étant donné que les solvants résiduels ne présentent aucun avantage thérapeutique, tous les solvants résiduels doivent être éliminés dans la mesure du possible pour répondre aux spécifications du produit, aux bonnes pratiques de fabrication ou à d'autres exigences basées sur la qualité. Pour un produit inhalé, ce principe est renforcé par la délivrance directe de tout solvant volatil restant dans les voies respiratoires avec l'aérosol.

Les résidus de solvants interagissent également avec la qualité sensorielle et les performances de l'appareil. Les résidus à point d'ébullition élevé ou réactifs peuvent dégrader la durée de vie de la bobine, contribuer à des notes anormales ou se décaler au fil du temps de stockage. Le contrôle des solvants résiduels est donc un paramètre de qualité et non seulement un exercice de toxicologie.

ICH Q3C(R8) : Le cadre de référence mondial

ICH Q3C, Impurities: Guideline for Residual Solvents, est une ligne directrice harmonisée du Conseil international pour l'harmonisation des exigences techniques pour les produits pharmaceutiques à usage humain, adoptée pour la première fois en 1997 et actuellement maintenue à la révision 8, en date du 22 avril 2021. Son objectif est de recommander des quantités acceptables de solvants résiduels pour la sécurité du patient et de recommander l'utilisation de solvants moins toxiques.

La ligne directrice définit une exposition quotidienne autorisée (PDE) comme la dose quotidienne maximale acceptable d'un solvant résiduel dans un produit, exprimée en mg/jour. Chaque solvant est classé dans l'une des trois classes en fonction de l'évaluation des risques :

Solvants de classe 1 : solvants à éviter – cancérogènes humains connus, cancérogènes humains fortement suspectés et risques environnementaux.

Solvants de classe 2 : solvants à limiter – cancérigènes animaux non génotoxiques, agents responsables possibles d'autres toxicités irréversibles telles que la neurotoxicité ou la tératogénicité, et solvants suspectés d'autres toxicités importantes mais réversibles.

Solvants de classe 3 : solvants à faible potentiel toxique — aucune limite d'exposition fondée sur la santé n'est nécessaire et leurs PDE sont de 50 mg ou plus par jour.

La ligne directrice propose également deux options pour fixer les limites de classe 2. L’option 1 utilise les limites de concentration fixes en ppm publiées dans le tableau 2 des lignes directrices, calculées avec l’équation Concentration (ppm) = 1 000 × PDE / dose, en supposant une masse de produit de 10 g administrée quotidiennement. L'option 2 permet de combiner la PDE avec la dose quotidienne maximale connue lorsque cette dose est fixée. Pour les concentrés d'arômes, les limites de l'option 1 constituent la référence pratique car la dose quotidienne exacte d'un e-liquide fini n'est pas une variable contrôlée.

Solvants de classe 1 : à éviter

Justification réglementaire de l’approche de tolérance zéro

Les solvants de classe 1 ne doivent pas du tout être utilisés dans la fabrication et, lorsque leur utilisation est inévitable, leurs niveaux sont limités à des parties par million à un chiffre. Les limites existent parce que ces solvants sont des cancérogènes connus ou fortement suspectés pour l'homme, le 1,1,1-trichloroéthane étant répertorié pour des raisons environnementales. Le benzène à 2 ppm est la limite la plus exigeante du tableau et c'est la raison pour laquelle toute matière première produite avec des supports dérivés d'hydrocarbures nécessite une méthode d'analyse dédiée et sensible : un certificat de pureté générique qui ne quantifie pas le benzène à 2 ppm ne fournit aucune assurance.

Pour l’industrie des arômes, les solvants de classe 1 constituent essentiellement une catégorie de tolérance zéro. Ils ne doivent jamais apparaître dans une spécification de concentré, et un certificat d'analyse les signalant comme non détectés doit indiquer la limite de détection utilisée. Non détecté à 2 ppm est significatif ; non détecté à 100 ppm ne l'est pas.

Solvants de classe 2 : à limiter

Les solvants de classe 2 sont associés à une toxicité inhérente et sont limités plutôt qu'interdits. Chacun a une PDE en mg/jour et une limite de concentration correspondante pour l'option 1 en ppm, en supposant une masse de produit quotidienne de 10 g. Le tableau ci-dessous reproduit certaines entrées du tableau 2 de l'ICH Q3C(R8).

Pertinence pratique des solvants de classe 2 pour la production d'arômes

Plusieurs solvants de classe 2 ont une véritable histoire dans la production d’arômes. L'hexane est un solvant classique pour l'extraction de plantes et d'oléagineux, et sa limite de 290 ppm reflète à la fois sa toxicité et sa prévalence industrielle. Le méthanol apparaît dans les extraits naturels et les supports d'alcool dénaturés ; à 3 000 ppm, il s'agit de l'entrée de classe 2 la moins restreinte, mais elle nécessite néanmoins une quantification de routine. Le dichlorométhane était autrefois courant dans les processus d'extraction botanique et de décaféination, et sa limite de 600 ppm apparaît toujours dans les anciennes chaînes d'approvisionnement d'arômes.

Le tableau 2 complet de l'ICH contient plus d'entrées que ce qui est reproduit ici, et la révision 8 ajoute des PDE pour l'éther cyclopentylméthylique, le 2-méthyltétrahydrofurane et l'alcool tert-butylique. Les rédacteurs de spécifications devraient faire référence au texte actuel plutôt qu'à une liste mémorisée, car les valeurs de PDE ont été révisées au fil du temps – par exemple le tétrahydrofurane en 2002, la N-méthylpyrrolidone en 2002, le cumène en 2011 et la méthylisobutylcétone en 2016.

Les profils aromatisés au tabac méritent une attention particulière dans cette classe, car les extraits naturels de tabac sont produits par des procédés au solvant et peuvent contenir des traces du milieu d'extraction ; notre tobacco flavor concentrates sont fabriqués avec des données de contrôle des solvants disponibles sur demande.

Limites de solvants résiduels ICH Q3C Classe 1 et Classe 2 : Tableaux PDE et ppm pour les concentrés d'arômes

Solvants de classe 3 : faible potentiel toxique

Les solvants de classe 3 peuvent être considérés comme moins toxiques et présentent un risque moindre pour la santé humaine ; la classe ne comprend aucun solvant connu comme dangereux pour la santé humaine aux niveaux normalement acceptés dans les produits. L'ICH indique que des quantités de ces solvants résiduels de 50 mg par jour ou moins – correspondant à 5 000 ppm ou 0,5 % selon l'option 1 – sont acceptables sans justification. Des quantités plus élevées peuvent également être acceptables si elles sont réalistes par rapport à la capacité de fabrication et aux bonnes pratiques de fabrication.

La classe est vaste et comprend les bêtes de somme de l'extraction d'arômes et des systèmes de support : éthanol, acétone, acétate d'éthyle, alcool isopropylique (2-propanol), 1-propanol, méthyléthylcétone, diméthylsulfoxyde, acide acétique, acide formique, éther éthylique, formiate d'éthyle, acétate de méthyle, acétate de propyle, acétate d'isobutyle, acétate d'isopropyle, heptane, pentane, le butanols, anisole, tert-butylméthyléther, 2-méthyltétrahydrofurane et triéthylamine.

L'éthanol comme solvant d'extraction et de support dominant

L'éthanol mérite une mention particulière. Il s'agit du solvant d'extraction et de support dominant dans l'industrie des arômes car il est de qualité alimentaire, volatil et efficace, et il se situe carrément dans la classe 3. Un concentré qui utilise uniquement des solvants de classe 3 peut être qualifié avec une simple vérification non spécifique : ICH autorise explicitement la perte au séchage lorsque seuls des solvants de classe 3 sont présents, c'est pourquoi une déclaration du fournisseur selon laquelle seuls des solvants de classe 3 sont susceptibles d'être présents, avec une perte au séchage inférieure à 0,5 %, est une déclaration reconnue et défendable.

Cela est important pour les développeurs de produits travaillant sur des profils intéressants. La formulation moderne des arômes de bonbons s'est éloignée des solvants lourds pour se tourner vers des bases à base d'éthanol et sans solvants, et notre article on nostalgia in candy flavor formulation explique comment ce changement affecte la délivrance sensorielle des notes de confiserie dans la vapeur.

Méthodes analytiques : Headspace GC-MS et le défi des 2 ppm

Les solvants résiduels sont généralement déterminés à l’aide de techniques chromatographiques telles que la chromatographie en phase gazeuse, comme l’indique directement l’ICH. En pratique, la chromatographie gazeuse statique avec détection par spectrométrie de masse (HS-GC-MS) est la plate-forme standard pour les résidus de solvants volatils dans les concentrés d'arômes, car elle sépare la fraction volatile de la matrice non volatile et offre la sensibilité et la sélectivité nécessaires au niveau de benzène de 2 ppm.

Exigences de validation : linéarité, LOD et LOQ

La validation de la méthode n'est pas facultative. Une méthode défendable de solvant résiduel établit la linéarité, l'exactitude, la récupération, la précision et les limites de détection et de quantification pour chaque solvant cible dans la matrice spécifique. Les concentrés d'arômes sont complexes et les effets de matrice peuvent supprimer ou gonfler les signaux. L'étalonnage doit donc utiliser des normes authentiques et les résultats doivent être rapportés avec la base de concentration (mg/kg ou ppm), la limite de détection ou de quantification et l'identité du lot.

Si un fabricant ou un importateur souhaite vérifier un certificat, les questions à se poser sont les suivantes : quels solvants ont été ciblés et pourquoi ; quelle était la limite de détection et la limite de quantification ; comment la récupération a-t-elle été testée ; la matrice était-elle le véritable concentré ? et la méthode a-t-elle été validée à cette fin. Un examen complet des solvants résiduels qui n’indique pas les limites de détection du benzène ne peut pas étayer une allégation de classe 1.

Méthodes de test des solvants résiduels : validation Headspace GC-MS, LOD et LOQ pour les concentrés d'arômes

Application du cadre aux e-liquides et aux concentrés d'arômes

L'ICH Q3C s'applique formellement aux produits pharmaceutiques, mais sa classification est la référence en matière de risque la plus largement référencée lorsque les fabricants d'arômes et d'e-liquides établissent des spécifications internes en matière de solvants résiduels, et la Pharmacopée des États-Unis met en œuvre le même système à trois niveaux dans son chapitre général <467> Solvants résiduels. Pour les ingrédients des e-liquides, le cadre est appliqué dans un ordre délibéré : identifiez les solvants réellement utilisés ou produits à chaque étape du processus (l'ICH n'exige que des tests pour ceux-ci), fixez des limites avec les valeurs ppm de l'option 1 et vérifiez avec des méthodes validées.

Arithmétique de dilution du concentré au e-liquide fini

L’arithmétique de dilution est importante lorsque les limites se propagent le long de la chaîne d’approvisionnement. Si un concentré est mélangé à 10 % dans un e-liquide fini, la concentration résiduelle en solvant dans le liquide fini est égale à 10 % de la concentration du concentré. Un concentré qui doit maintenir l'acétonitrile en dessous de 410 ppm dans le liquide fini peut donc en contenir jusqu'à 4 100 ppm, tandis qu'un concentré utilisé à un dosage plus élevé doit maintenir une limite proportionnellement plus stricte. Les importateurs doivent préciser le taux d'utilisation maximal afin que la limite de concentré et la limite de liquide fini soient calculées sur la même base.

Différents marchés de destination voient cela différemment. Aux États-Unis, une soumission PMTA doit caractériser le produit et ses contrôles de fabrication, et notre PMTA flavor master files expliquer comment les données sur les impuretés des ingrédients soutiennent les demandeurs américains. Le GB 41700-2022 de la Chine régit la liste blanche des additifs pour les e-liquides nationaux, et la directive européenne sur les produits du tabac exige une évaluation de la sécurité des ingrédients dans le cadre d'une mise en œuvre nationale. Dans les trois cas, une histoire documentée de contrôle des solvants résiduels renforce le dossier.

Dans l'ensemble du portefeuille, le même principe s'applique à chaque famille de concentrés, y compris acidic and sour flavor systems, où les supports d'acides organiques et leurs impuretés méritent la même discipline de spécification que les extraits botaniques.

Gestion des risques et documentation des fournisseurs

Une déclaration pratique du fournisseur comporte trois niveaux, reflétant les propres exemples d’ICH dans sa section de reporting. Le premier niveau déclare que seuls des solvants de classe 3 sont susceptibles d'être présents et que la perte au séchage est inférieure à 0,5 %. La seconde nomme les solvants de classe 2 susceptibles d'être présents et confirme que chacun est inférieur à la limite de l'option 1. La troisième, pour les matériaux pour lesquels des solvants de classe 1 sont possibles, les identifie et les quantifie à une limite de détection indiquée.

La norme de documentation à trois niveaux

Les certificats doivent être spécifiques à un lot, indiquer la méthode et ses limites de détection et de quantification, et être étayés par un contrôle des modifications. Un changement de solvant d'extraction, de source de matière première ou d'étape de processus peut modifier le profil des résidus d'un concentré même lorsque les propriétés sensorielles sont identiques. Les fournisseurs doivent donc s'engager par écrit à informer les clients de tout changement affectant les résidus de solvant.

Foire aux questions

Que sont les solvants de classes 1, 2 et 3 ?

ICH Q3C classe les solvants résiduels par risque. Les solvants de classe 1 sont des cancérogènes connus ou fortement suspectés pour l'homme et des dangers pour l'environnement qui doivent être évités ; Les solvants de classe 2 ont une toxicité inhérente et sont limités par l'exposition quotidienne autorisée ; Les solvants de classe 3 ont un faible potentiel toxique et sont acceptables à raison de 50 mg par jour ou moins, correspondant à 0,5 %.

Quelle est la différence entre une limite PDE et une limite ppm ?

La PDE est la dose maximale acceptable d'un solvant résiduel par jour, exprimée en mg/jour. La limite ppm dans l’option 1 des lignes directrices est la concentration qui maintient l’apport quotidien au niveau ou en dessous de la PDE, en supposant une masse de produit quotidienne de 10 g ; il est calculé comme 1 000 fois la PDE divisée par la dose en grammes.

Pourquoi le benzène est-il limité à 2 ppm ?

Le benzène est un cancérogène connu pour l'homme, c'est pourquoi l'ICH fixe sa limite de classe 1 à 2 ppm, la limite de concentration la plus basse de la ligne directrice. C'est également pourquoi les méthodes analytiques pour la vérification de classe 1 doivent démontrer une capacité de détection à 2 ppm.

L'éthanol est-il autorisé dans les concentrés d'arômes pour e-liquides ?

L'éthanol est un solvant de classe 3 et est acceptable à des niveaux correspondant à 5 000 ppm (0,5 %) ou moins sans justification. Il s'agit du solvant d'extraction et de support standard pour les aliments et les arômes, et des niveaux plus élevés peuvent être acceptables lorsque cela est justifié par la capacité de fabrication et les bonnes pratiques de fabrication.

Comment savoir quels solvants tester ?

Testez les solvants utilisés ou produits dans le processus de fabrication ou de purification, conformément au champ d’application de l’ICH, ainsi que tout candidat suspect à une contamination héritée ou croisée. Une déclaration du fournisseur mentionnant les solvants susceptibles d'être présents est le moyen le plus rapide de définir le périmètre des travaux d'analyse.

Certificats de solvant résiduel et déclarations des fournisseurs : ce que les importateurs devraient demander pour les arômes de vape

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Références

Ligne directrice harmonisée de l'ICH, Impuretés : Ligne directrice pour les solvants résiduels, Q3C(R8), version étape 4 datée du 22 avril 2021. Conseil international pour l'harmonisation des exigences techniques relatives aux produits pharmaceutiques à usage humain. Disponible sur : https://database.ich.org/sites/default/files/ICH_Q3C-R8_Guideline_Step4_2021_0422_1.pdf

Pharmacopée américaine – National Formulary (USP – NF), chapitre général <467> Solvants résiduels. USP-NF, édition actuelle.

Procédure de maintenance ICH, Q3C/Q3D — Mises à jour de l'exposition quotidienne autorisée. Conseil international pour l'harmonisation. Disponible sur : https://www.ich.org/page/maintenance-procedure