PYRITHIONE ZINC

Le pyrithione de zinc, complexe de pyrithione et de bromure de zinc, était déjà synthétisé au début des années 1930 et utilisé comme agent antifongique ou antibactérien topique.
À température ambiante, le pyrithione de zinc se présente sous forme de poudre cristalline blanche à jaune.
Il dégage une légère odeur caractéristique.

CAS : 13463-41-7
Formule formule brute : C10H8N2O2S2Zn
Masse molaire : 317,7
EINECS : 236-671-3

Synonymes : Sel de zinc de 1-hydroxypyridine-2-thione ; pyrithione zincique ; bis[(1-oxylatopyridinium)-2-ylthio] zinc ; bis[(1-oxylatopyridinium-2-yl)thio]zinc ; sel de zinc de bis[[(pyridine 1-oxyde)-2-yl]thio] ; bis(2-pyridylthio) 1,1'-dioxyde de zinc ; sel de zinc de 1-hydroxypyridine-2-thione ; sel de zinc de 2-pyridinethiol 1-oxyde ; pyrithione de zinc ; zinc polyanémine

Insoluble dans l'eau. Solubilité : eau 15 mg/kg ; pH = 8 ; eau 35 mg/kg ; éthanol 100 mg/kg ; polyéthylène glycol (PEG400) 2000 mg/kg.
Plage de pH optimale : 4,5 à 9,5 ; fraction massique de suspension à 10 % : pH 3,6.
Le pyrithione de zinc réagit avec les tensioactifs cationiques et non ioniques pour former un précipité insoluble, instable à la lumière et en présence d'oxydants. 
À haute température, il est également instable en milieu acide et basique.
Le pyrithione de zinc est incompatible avec l'EDTA. Les tensioactifs non ioniques peuvent le désactiver partiellement.
En présence de métaux lourds, une chélation ou une anti-séquestration se produit. Ces chélates sont insolubles dans l'eau.

Les normes CEE et GB7916-87 fixent la concentration maximale admissible de pyrithione de zinc (fraction massique) dans les cosmétiques à 0,5 %, uniquement pour le nettoyage après utilisation. À une concentration générale de 250 à 1000 mg/kg (principe actif), le pyrithione de zinc peut être utilisé dans les gels, crèmes, lotions, poudres de talc, shampoings antipelliculaires, déodorants et pour la désinfection d'articles.

Les shampoings à base de pyrithione de zinc (à des concentrations de 1 à 2 %) et les shampoings contenant du sulfure de sélénium se sont révélés efficaces dans le traitement du psoriasis du cuir chevelu.
Cependant, leur efficacité n'a pas été confirmée par des études contrôlées.
Il existe également des preuves que les shampoings contenant des agents antifongiques (par exemple, le kétoconazole) peuvent avoir un effet bénéfique sur les affections du cuir chevelu.
Il convient toutefois de noter que l'efficacité de ces shampoings est bien moindre que celle des shampoings contenant des goudrons, des corticostéroïdes ou des kératolytiques.

Le pyrithione de zinc est un complexe de coordination de zinc et de pyrithione possédant des propriétés antimicrobiennes et anticancéreuses. Le pyrithione zinc est actif contre les bactéries *Escherichia coli*, *Staphylococcus aureus*, *Klebsiella pneumoniae*, *Acinetobacter baumannii*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Enterococcus faecium*, *Enterococcus faecalis* et *Enterococcus cloacae* (CMI = 1-4 μg/ml) et le champignon *Pneumocystis ovale*, à des concentrations allant de 0,01 à 10 μg/ml.

Le pyrithione zinc réduit la croissance tumorale dans un modèle murin de xénogreffe SCC-4 lorsqu'il est administré à la dose de 1 mg/kg par semaine pendant six semaines.
Des formulations contenant du pyrithione zinc sont utilisées dans le traitement des pellicules.
Le pyrithione zinc est le principe actif de plusieurs shampooings utilisés pour contrôler les pellicules et la dermatite séborrhéique ; il est également efficace dans le traitement du pityriasis versicolor.
Le mécanisme d'action du pyrithione zinc (effet antiprolifératif, antimicrobien ou les deux) reste à élucider. Le pyrithione zinc adhère aux cheveux, permettant ainsi un effet thérapeutique prolongé après le lavage.
Le pyrithione zinc est un complexe de coordination du zinc.
Le pyrithione zinc possède des propriétés fongistatiques (inhibition de la division des cellules fongiques) et bactériostatiques (inhibition de la division des cellules bactériennes) et est utilisé dans le traitement de la dermatite séborrhéique et des pellicules.

Photolyse
Le pyrithione zinc est très rapidement transformé par photolyse.
Des expériences menées en conditions stériles, avec un cycle lumière/obscurité de 12 h/12 ​​h, ont montré que, sous l'effet de la lumière, la concentration de [pyridine-2,6-¹⁴C]zinc pyrithione dans un tampon à pH 9 était réduite à 33 % de la radioactivité ajoutée en 15 min.
Les données de cette étude ont également démontré que moins de 5 % du ¹⁴C ajouté se retrouvait sous forme de pyrithione zinc après une heure d'exposition à la lumière. Des résultats similaires ont été obtenus lors de l'étude de la photolyse du pyrithione de zinc en milieu marin artificiel.
Dans cette étude, le composé initial représentait 45 % de la radioactivité ajoutée après 15 minutes, tandis qu'après 24 heures, 1,3 % de la dose ajoutée se trouvait sous forme de pyrithione de zinc.
Les demi-vies estimées de la transformation photolytique du pyrithione de zinc étaient de 13 minutes dans un tampon à pH 9 et de 17,5 minutes en milieu marin artificiel.

Propriétés chimiques du pyrithione de zinc
Point de fusion : environ 240 °C
Densité : 1,782 g/cm³ (à 25 °C)
Pression de vapeur : 0 Pa à 25 °C
Température de stockage : Conserver dans un endroit sec et à température ambiante
Solubilité : Presque transparent dans la pyridine
Aspect : Poudre
Couleur : Blanc à orange à vert
Odeur : Légère et caractéristique
Solubilité dans l’eau : Insoluble (< 0,1 g/100 mL à 21 °C)
Merck : 147994
InChI : InChI=1S/2C5H5NOS.Zn/c2*7-6-4-2-1-3-5(6)8;/h2*1-4,8H;/q;;+2/p-2
InChIKey : OTPSWLRZXRHDNX-UHFFFAOYSA-L
LogP : 0,9 à 25 °C et pH 7,5-7,7
Tension superficielle : 73 mN/m à 7,22 mg/L et 20 °C
Référence CAS : 13463-41-7
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : Pyrithione de zinc (13463-41-7)
Structure du composé

Les ligands pyrithione, formellement des monoanions, sont chélatés à Zn²⁺ par des atomes d'oxygène et de soufre.
À l'état cristallin, le pyrithione de zinc existe sous forme de dimère centrosymétrique (voir figure), où chaque atome de zinc est lié à deux atomes de soufre et trois atomes d'oxygène.
En solution, les dimères se dissocient par rupture d'une liaison Zn-O.
Le pyrithione de zinc a été décrit pour la première fois dans les années 1930. Le pyrithione de zinc est la base conjuguée dérivée du 2-mercaptopyridine-N-oxyde (CAS n° 1121-31-9), lui-même dérivé du pyridine-N-oxyde.

Utilisations : Shampoing antipelliculaire. Le pyrithione de zinc inhibe la croissance des bactéries Gram positif et Gram négatif ainsi que des moisissures. Il prend soin des cheveux efficacement, retarde leur vieillissement et contrôle l'apparition des cheveux blancs et la chute des cheveux.
Le pyrithione de zinc est également utilisé comme conservateur cosmétique, biocide pour les huiles et les peintures.

Grâce à son puissant pouvoir bactéricide et antifongique, le pyrithione de zinc élimine efficacement les champignons responsables des pellicules.
Il agit comme conservateur contre les bactéries, les champignons et les levures.
Le pyrithione de zinc est instable à la lumière et en présence d'agents oxydants.
Il est utilisé dans les gels, les crèmes, les lotions riches et le talc. Les réactions peuvent entraîner un eczéma photosensible et un syndrome réticuloïde actinique.
Le pyrithione zinc est utilisé comme agent antifongique, antibactérien et antiséborrhéique dans de nombreux shampoings et crèmes capillaires.

Le pyrithione zinc est directement cytotoxique et possède des propriétés antimicrobiennes.
On trouve du pyrithione zinc dans de nombreux shampoings (DHS-Zinc, Head & Shoulders) et il est recommandé de l'appliquer quotidiennement pendant 5 minutes pendant 2 semaines.
Le pyrithione zinc est le principe actif de plusieurs shampoings utilisés pour contrôler les pellicules et la dermatite séborrhéique ; il est également efficace dans le traitement du pitriasis versicolor.
Le mécanisme d'action du pyrithione zinc reste incertain : ses effets bénéfiques sont-ils dus à un effet antiprolifératif, antimicrobien, ou aux deux ?
Le pyrithione zinc adhère aux cheveux, ce qui permet un effet thérapeutique prolongé après le lavage.

Applications pharmaceutiques
Le pyrithione de zinc est un régulateur de kératinisation, le sulfure de sélénium possède des propriétés antimicrobiennes et le kétoconazole est un antifongique (il permet notamment de réduire la levure lipophile Malassezia furfur).

Médecine
Le pyrithione de zinc peut être utilisé pour traiter les pellicules et la dermatite séborrhéique.
Il possède également des propriétés antibactériennes et est efficace contre de nombreux pathogènes des genres Streptococcus et Staphylococcus.
Parmi ses autres applications médicales, on peut citer le traitement du psoriasis, de l'eczéma, de la teigne, des mycoses, du pied d'athlète, de la sécheresse cutanée, de la dermatite atopique, du pityriasis versicolor et du vitiligo.

Peinture
Grâce à sa faible solubilité dans l'eau (8 ppm à pH neutre), le pyrithione de zinc convient aux peintures extérieures et autres produits protecteurs contre les moisissures et les algues.
Le pyrithione de zinc est un algicide. Le pyrithione zinc est chimiquement incompatible avec les peintures utilisant des agents de durcissement à base de carboxylates métalliques.
Lorsqu'il est utilisé dans des peintures latex contenant une forte concentration de fer, un agent séquestrant fixant préférentiellement les ions ferreux est nécessaire.
Le pyrithione zinc se décompose lentement sous l'effet des rayons ultraviolets, assurant une protection durable même en plein soleil.

Éponges
Le pyrithione zinc est un traitement antibactérien pour les éponges domestiques, utilisé notamment par la société 3M.

Vêtements
Un procédé d'application du pyrithione zinc sur le coton, permettant un lavage facile, a été breveté aux États-Unis en 1984.
Le pyrithione zinc est utilisé pour prévenir la prolifération microbienne dans le polyester.
Les textiles traités au pyrithione zinc sont protégés contre les micro-organismes responsables des mauvaises odeurs. Les exportations de textiles antimicrobiens ont atteint 497,4 millions de dollars américains en 2015.

Synthèse
1000 g de pyrithione de sodium en solution aqueuse à 20 % (1,34 mmol de pyrithione de sodium) ont été introduits dans un réacteur de 2 L muni d'un agitateur mécanique et portés à 70 °C sous agitation.
190 g de chlorure de zinc à 50 % (0,7 mmol de chlorure de zinc) ont été ajoutés à la solution en 10 minutes.
Après l'ajout complet, la solution a été agitée à 70 °C pendant une heure, déshydratée puis lavée avec 500 g d'eau distillée.
Le solide ainsi obtenu a été séché à l'air chaud à 70 °C jusqu'à une teneur en humidité inférieure à 0,5 % puis broyé au broyeur à marteaux pour obtenir une poudre fine de pyrithione de zinc. Le pyrithione zinc ainsi obtenu était de 212 g avec un rendement de 99,5 %.

Effets sur la santé
Aux États-Unis, le pyrithione zinc est autorisé en vente libre pour une application topique dans le traitement des pellicules et constitue le principe actif de plusieurs shampoings et gels douche antipelliculaires.
Sous ses formes et concentrations industrielles, le pyrithione zinc peut être nocif par contact ou ingestion.
En laboratoire, le pyrithione zinc peut induire diverses réactions, notamment des lésions de l'ADN des cellules cutanées.