Fabrication de la nicotine : nicotine issue du tabac et du laboratoire

La nicotine est le principe actif commun des cigarettes, des Snus et des sachets de nicotine. Mais d’où vient-elle exactement ? Est-elle extraite de la plante de tabac, ou peut-elle aussi être produite entièrement sans tabac ? Et son origine change-t-elle la façon dont la nicotine agit dans le corps ? Dans cet article, tu découvriras les différentes méthodes d’obtention de la nicotine, ce qui les distingue et ce que cela signifie pour ta consommation.

D’où vient naturellement la nicotine ? La plante de tabac comme source

La nicotine est un alcaloïde naturellement présent – c’est-à-dire un composé organique azoté produit par certaines plantes. De loin, la source naturelle la plus importante est la plante de tabac (Nicotiana tabacum). Elle appartient à la famille des solanacées (Solanaceae), à laquelle appartiennent aussi les tomates, les pommes de terre, les poivrons et les aubergines. La question se pose alors presque automatiquement : y a-t-il donc aussi de la nicotine dans tes légumes ? Tu trouveras la réponse plus loin dans cet article.

Mais revenons à la plante de tabac : d’où vient-elle au juste ? À l’origine, la plante de tabac, tout comme la pomme de terre et la tomate, vient d’Amérique. Elle y était cultivée bien avant l’arrivée des Européens et utilisée dans des contextes rituels comme médicaux. De là, elle s’est répandue dans le monde entier au point qu’aujourd’hui, le tabac est cultivé commercialement dans de nombreux pays. Mais comment la plante de tabac est-elle devenue si populaire ? De manière surprenante, la réponse a d’abord peu à voir avec nous, les humains, et davantage avec son effet sur les insectes. La nicotine se forme dans les racines de la plante de tabac et est ensuite transportée principalement vers les feuilles – précisément là où les prédateurs attaquent. Pour de nombreux insectes, la nicotine est toxique ; pendant longtemps, elle a même été utilisée comme produit phytosanitaire. La nicotine fait partie du système de défense chimique de la plante, ce n’est pas une substance que la plante produit pour la consommation humaine. En plus grande quantité, elle peut être tout aussi toxique pour l’être humain et conduire à une intoxication à la nicotine.

Où la nicotine se forme-t-elle dans la plante ?

Pourquoi la nicotine est-elle justement stockée dans les feuilles alors que la plante la produit dans les racines ? La réponse se trouve dans le système de défense naturel de la plante de tabac. La biosynthèse de la nicotine, c’est-à-dire la formation de la substance elle-même, commence dans les racines. De là, elle est acheminée via les tissus conducteurs, plus précisément avec le flux d’eau du xylème, vers les parties aériennes de la plante. Dans les feuilles, elle est finalement stockée dans les vacuoles cellulaires – c’est-à-dire dans de petits compartiments cellulaires entourés d’une membrane. C’est là qu’elle peut remplir sa fonction de protection naturelle contre certains insectes.² La quantité de nicotine produite par une plante de tabac dépend notamment de la variété et des conditions de culture. Pour les variétés de tabac conventionnelles, la Contenu en nicotine se situe généralement entre 1 % et 5 % du poids sec. Le tabac à cigarettes transformé contient généralement environ 1 % à 2 %. L’une des raisons est que les fabricants mélangent différentes variétés et récoltes de tabac afin d’obtenir certaines caractéristiques du tabac.³

La molécule de nicotine : petite, mais efficace

Indépendamment de la variété de tabac dans laquelle il se trouve, la nicotine est toujours la même molécule. Sur le plan chimique, elle se compose de deux systèmes cycliques reliés entre eux : un cycle pyridine et un cycle pyrrolidine. Sa formule brute est C₁₀H₁₄N₂.¹ Cette structure moléculaire est déterminante pour l’effet de la nicotine dans l’organisme. Après son absorption, la molécule peut se lier à ce qu’on appelle les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine. Ces récepteurs se trouvent notamment sur les cellules nerveuses du cerveau et réagissent normalement à l’acétylcholine, un messager produit par le corps. La liaison de la nicotine déclenche des signaux nerveux qui stimulent entre autres la libération de dopamine dans le système de récompense du cerveau. Tu découvriras dans l’article La nicotine et ses effets secondaires quels processus chimiques précis se cachent derrière ce mécanisme et quels effets la libération de dopamine peut avoir sur ton corps.

La nicotine dans d’autres aliments

Si les tomates, les pommes de terre et les aubergines appartiennent à la même famille de plantes que le tabac, produisent-elles elles aussi de la nicotine ? En réalité, ces plantes contiennent également de faibles quantités de nicotine — une étude autrichienne a recensé de manière systématique les concentrations présentes dans différentes solanacées.⁴ Les quantités détectées sont toutefois si minimes que, selon cette étude, même une consommation régulière n’entraîne pas une absorption de nicotine comparable à celle du tabac⁴ — une comparaison directe avec les produits du tabac serait trompeuse, car la concentration et le mode d’administration sont déterminants.

Tu découvriras dans l’article Nicotine : ce que c’est, d’où elle vient et comment elle agit ce qu’est exactement la nicotine, d’où elle vient et comment elle agit dans l’organisme.

Extraire la nicotine de la plante de tabac — les principales méthodes

La nicotine est donc étroitement liée au tabac — mais ce n’est pas la même chose. Dans la plante, elle n’est qu’un composant parmi beaucoup d’autres. Pour pouvoir l’utiliser comme matière première indépendante, il faut d’abord l’extraire des feuilles. Mais comment la nicotine sort-elle exactement de la feuille de tabac ? Pour répondre à cette question, il vaut la peine de se pencher sur les deux méthodes établies dans l’extraction du tabac — ainsi que sur une troisième qui fait encore l’objet de recherches. Selon la méthode, différents procédés chimiques et physiques sont utilisés pour extraire la nicotine de la matière végétale, puis la purifier davantage. Divers procédés d’extraction ont été développés pour l’obtention de nicotine à partir du tabac. Ils se distinguent notamment par les solvants ou auxiliaires utilisés, la complexité du processus et la précision avec laquelle la nicotine peut être séparée des autres composants végétaux. Certains de ces procédés sont connus depuis des décennies, d’autres sont surtout étudiés scientifiquement comme des approches modernes ou alternatives.

De la feuille au récipient : lors de l’extraction, la nicotine est extraite de la matière végétale à l’aide de solvants ou d’auxiliaires, puis préparée davantage.

1. Méthode classique : extraction acido-basique

L’une des méthodes classiques pour extraire la nicotine du tabac est ce qu’on appelle l’extraction acido-basique. En simplifiant, la matière de tabac est d’abord traitée avec une solution alcaline. Cela permet de libérer la nicotine contenue dans le tabac du matériau végétal, puis de l’extraire de manière ciblée du mélange et de la purifier.⁵

L’avantage : la méthode est certes relativement complexe, mais elle permet d’obtenir un extrait avec une forte teneur en nicotine. Des études montrent qu’au total, moins de substances végétales sont extraites qu’avec une macération simple, c’est-à-dire le simple trempage du tabac dans des solvants – mais l’extrait obtenu est en revanche nettement plus concentré en nicotine.⁵ En bref : l’extraction acido-basique n’est pas une méthode particulièrement simple, mais c’est une approche scientifiquement bien documentée,⁵ pour extraire de manière ciblée la nicotine du tabac et la purifier ensuite davantage.

2. Extraction par fluide supercritique (CO₂)

Une méthode un peu plus technique utilise le dioxyde de carbone (CO₂). Pour cela, le CO₂ est amené sous haute pression et à une certaine température dans ce qu’on appelle un état supercritique. Dans cet état, il ne se comporte ni tout à fait comme un liquide ni tout à fait comme un gaz – et c’est justement cette propriété particulière qui le rend intéressant comme solvant.

Dans cet état, le CO₂ peut dissoudre certaines substances du matériau de tabac, dont la nicotine. Ensuite, le CO₂ peut être éliminé à nouveau, de sorte que la substance extraite reste. Le principe s’est fait connaître dans les années 1970 grâce à la décaféination du café ; à peu près à la même époque, il a aussi été breveté pour l’extraction de la nicotine du tabac, puis continuellement développé et optimisé depuis.⁶ Au lieu de solvants organiques classiques comme dans l’extraction acido-basique, on utilise ici du CO₂. Cela rend la méthode plus exigeante sur le plan technique, mais permet une extraction ciblée et une séparation ensuite relativement propre de la nicotine.⁶

3. Procédé par ultrasons – la nouvelle méthode

Une autre méthode, qui n’est toutefois pas encore établie dans la transformation du tabac, est l’extraction assistée par ultrasons (EAU). Elle utilise des ondes sonores à haute fréquence pour influencer la structure de la matière végétale. En simplifiant, cela peut permettre de rompre les structures cellulaires afin que les substances qu’elles contiennent soient plus facilement accessibles au solvant utilisé. L’extraction peut ainsi être plus rapide et plus efficace. Ce procédé a déjà été étudié pour le tabac : des travaux scientifiques montrent qu’à l’aide des ultrasons, il est possible d’extraire différents composants des feuilles de tabac et des sous-produits du tabac.^{7, 20} Des facteurs comme le solvant, la température, le temps d’extraction et le rapport entre la matière de tabac et le solvant jouent ici un rôle important.²⁰ Les ultrasons peuvent soutenir et accélérer l’extraction. Pour l’extraction industrielle de nicotine pure, cette méthode ne constitue toutefois pas encore un procédé standard courant.

Nicotine synthétique – fabrication sans plante de tabac

Cela repose donc la question de l’introduction : la nicotine doit-elle vraiment provenir de la plante ? Puisqu’il s’agit d’une molécule clairement définie avec une formule connue, il est logique de penser qu’elle peut aussi être fabriquée entièrement de manière synthétique en laboratoire. Aucune plante de tabac n’est nécessaire pour cela – la molécule de nicotine obtenue au final peut malgré tout être exactement la même que celle extraite du tabac. C’est pourquoi la nicotine synthétique est souvent aussi appelée nicotine sans tabac, en anglais Tobacco-Free Nicotine (TFN).

Sans plante, mais avec le même résultat : la nicotine synthétique est élaborée à partir de substances chimiques de départ au cours de plusieurs étapes de réaction. Au final, on obtient la même molécule – C₁₀H₁₄N₂.

Comment la nicotine synthétique est-elle fabriquée ?

Pour fabriquer artificiellement de la nicotine, on utilise d’abord d’autres substances chimiques de départ. Un point de départ possible est par exemple constitué par des esters de l’acide nicotinique (niacine, vitamine B3). Au fil de plusieurs étapes de réaction chimique, la molécule de nicotine est finalement construite à partir de ces composés. Des procédés de synthèse correspondants sont notamment décrits dans des brevets.⁹ Au final, on obtient une molécule ayant la même formule brute chimique que la nicotine issue de la plante de tabac : C₁₀H₁₄N₂. La structure fondamentale de la molécule est elle aussi identique – elle possède entre autres un cycle pyridine et un cycle pyrrolidine.¹

Mais la nicotine synthétique présente une particularité qu’on remarque facilement moins : la molécule de nicotine peut exister sous deux variantes images l’une de l’autre dans un miroir. En chimie, on parle de nicotine (S) et de nicotine (R). Pour simplifier, on peut imaginer ces deux formes comme la main gauche et la main droite : elles sont constituées des mêmes éléments, mais leur disposition dans l’espace est différente. La question se pose alors rapidement de savoir laquelle des deux formes se forme dans la plante de tabac. On y trouve presque exclusivement de la nicotine (S). La proportion de la forme (R) est généralement inférieure à 1,2 %.⁸ En laboratoire, en revanche, la forme obtenue dépend de la voie de synthèse choisie. Les procédés modernes peuvent produire de manière ciblée principalement, voire presque exclusivement, de la nicotine (S). Avec d’autres voies de synthèse, on obtient d’abord un mélange de nicotine (S) et de nicotine (R) dans un rapport de 1:1 – ce qu’on appelle un racémate.⁸

Mais pourquoi est-ce pertinent ? Ce n’est pas seulement une subtilité chimique. Les deux formes ne se comportent pas exactement de la même manière dans l’organisme. La nicotine (R) se lie plus faiblement à certains récepteurs nicotiniques que la nicotine (S). En revanche, on ne sait pas encore complètement comment différentes proportions des deux formes influencent l’effet et les conséquences sur la santé.⁸

Quand on parle donc de « nicotine synthétique », on décrit d’abord seulement l’origine de la nicotine – pas automatiquement sa composition exacte. Selon le procédé de fabrication, il peut s’agir de (S)-nicotine presque pure ou d’un mélange des deux formes. Tu peux en lire davantage sur la manière dont les trois formes de nicotine dans les sachets de nicotine influencent le profil d’effet dans notre article dédié.

La nicotine synthétique est-elle plus chère ?

La question se pose vite quand on garde à l’esprit la complexité technique de sa fabrication en laboratoire. Au moins dans les années qui ont suivi l’introduction de ces produits, la nicotine synthétique était donc nettement plus chère que la nicotine issue du tabac. Une analyse des prix de gros américains de 2021 a par exemple conclu à un prix environ quatre fois plus élevé que pour la nicotine à base de tabac.⁹

L’ampleur de cette différence de prix aujourd’hui ne peut toutefois pas être déterminée de manière fiable à partir des données publiquement disponibles. La comparaison de prix de l’époque ne doit donc pas être simplement transposée aux coûts de fabrication actuels.

Synthétique ou issue du tabac : est-ce que ça fait une différence ?

Pas forcément. Ce qui compte, ce n’est pas l’origine de la nicotine, mais la forme chimique réellement présente. S’il s’agit de (S)-nicotine pure, la molécule est chimiquement la même, quelle que soit son origine.¹ Cela signifie aussi que la fabrication en laboratoire ne rend pas automatiquement la nicotine moins addictive. La (S)-nicotine issue de la synthèse est chimiquement la même molécule que la (S)-nicotine issue de la plante de tabac et agit donc en principe sur les mêmes récepteurs nicotiniques.^{1, 8}

Cadre réglementaire

Que peut-on réellement trouver dans un Sachets de nicotine – et qui contrôle cela ? La réponse n’est pas si simple, surtout pour les sachets de nicotine, car ces produits n’entrent pas encore dans les catégories classiques du droit européen du tabac. L’actuelle directive européenne sur les produits du tabac (TPD) de 2014 régit les produits du tabac et certains produits apparentés comme les cigarettes électroniques. Les Sachets de nicotine sans tabac n’y sont pas définis comme une catégorie de produits à part entière.

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Et qu’en est-il en France ?

Comment cela est-il encadré juridiquement lorsque la nicotine ne provient pas du tabac – ou lorsqu’elle est certes extraite du tabac, mais que le produit lui-même ne contient plus de tabac ? En France, la réponse actuelle est la suivante : pas comme produit du tabac. Comme les Sachets de nicotine sans tabac ne contiennent pas de tabac, ils ne relèvent pas de la loi sur les produits du tabac, qui régit par exemple les cigarettes et les e-cigarettes.¹⁰ Les autorités régionales de contrôle des denrées alimentaires les classent à la place comme denrées alimentaires – plus précisément comme nouvel aliment (« Novel Food »)^{11, 12} au sens du règlement UE 2015/2283.¹³ Le problème : la nicotine n’est autorisée dans l’UE ni comme denrée alimentaire ni comme ingrédient alimentaire. Selon l’interprétation juridique des autorités, les Sachets de nicotine ne sont donc pas commercialisables.^{11, 14}

Plusieurs juridictions administratives ont confirmé cette qualification – notamment les cours administratives supérieures de Lunebourg¹⁵ et de Hambourg¹⁶, ainsi que le tribunal administratif de Munich.¹⁷ Les tribunaux ne se sont pas appuyés uniquement sur l’absence d’autorisation, mais aussi sur le Contenu en nicotine : il dépasse de plusieurs fois la dose de référence aiguë fixée par l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) — c’est-à-dire la quantité pouvant être absorbée à court terme sans risque identifiable pour la santé —.^{15, 17} En même temps, les Sachets de nicotine restent disponibles via différents canaux de distribution.¹⁴ La situation juridique est donc nettement plus complexe que ne le laisserait penser leur simple disponibilité.

Au niveau de l’UE, une réorganisation se dessine : la Commission européenne a annoncé qu’elle présenterait des propositions de révision de la directive sur les produits du tabac¹⁹, qui devraient aussi couvrir explicitement les Sachets de nicotine.¹⁸ Tant qu’un tel cadre juridique n’est pas adopté et entré en vigueur, il n’en découle aucune exigence concrète pour la fabrication et le commerce.

La nicotine dans les sachets de nicotine et le Snus — qu’y a-t-il vraiment dedans ?

Qu’il s’agisse d’un produit du tabac ou d’une denrée alimentaire, c’est au final la composition qui est déterminante sur le plan juridique. La question s’impose donc naturellement : que contient réellement un Snus ou un Sachets de nicotine, et quelle nicotine y est présente ? Quiconque consomme des Sachets de nicotine ou du Snus absorbe soit de la nicotine extraite, soit de la nicotine synthétique — selon le produit et la marque. Si, dans les deux cas, il s’agit de nicotine (S), son effet dans l’organisme est fondamentalement le même.^{1, 8} Son origine reste néanmoins pertinente : pour comprendre le produit et, dans le cas de la nicotine synthétique, pour savoir quelle forme est réellement contenue.

Le Snus traditionnel contient des feuilles de tabac comme base, dans lesquelles la nicotine est présente naturellement. En complément, de la nicotine extraite supplémentaire peut être ajoutée afin d’atteindre un Contenu en nicotine défini.

Les Sachets de nicotine — appelés Nicotine Pouches — sont en revanche entièrement sans tabac. Ils sont composés de fibres végétales ou de cellulose comme matériau support, ainsi que d’arômes, et contiennent soit de la nicotine extraite, soit de la nicotine synthétique. Comme les Sachets de nicotine ne contiennent pas de tabac, ils ne produisent pas de fumée de tabac. En l’absence de tabac, la principale source de nitrosamines spécifiques au tabac disparaît également : des composés cancérogènes qui se forment surtout lors du séchage, de la fermentation et du stockage, ainsi que lors de la combustion du tabac.²¹ Le potentiel addictif de la nicotine reste inchangé.

Quelle est au juste la différence entre ces deux produits au quotidien ? Et quels fabricants se cachent derrière les marques les plus connues ? Tu trouveras des réponses à ces questions dans l’article Que sont les Snus et les Sachets de nicotine ? ainsi que dans Snus fabricants connus et leurs marques — tu peux y découvrir plus en profondeur l’univers des produits.

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