α-Pinène

Monoterpène très répandu dans le règne végétal, produit notamment par les pins, le romarin et d'autres herbes aromatiques, et par le cannabis ; c'est le constituant principal de la térébenthine, qui en contient de 44 à 94 % (NTP 2026). Le chanvre le synthétise lui-même : dans les fleurs femelles de la variété « Finola », le (+)-α-pinène représente en moyenne 23 ± 17 % des monoterpènes (22 plantes), et le transcrit de la (+)-α-pinène synthase CsTPS2 était le plus abondant des six transcrits de terpène synthases mesurés (Booth 2017). C'est un terpène, pas un cannabinoïde.

Monoterpène bicyclique formé par des monoterpène synthases à partir du pyrophosphate de géranyle (GPP), le précurseur à dix carbones des monoterpènes, lui-même issu en général de la voie du méthylérythritol phosphate. Dans les trichomes du chanvre « Finola », l'enzyme CsTPS2FN produit surtout du (+)-α-pinène, avec de petites quantités de (+)-β-pinène, de myrcène et de (−)-limonène ; l'enzyme CsTPS5FN forme principalement du myrcène et, parmi quatre autres monoterpènes, du (−)-α-pinène (23 % de ses produits) (Booth 2017). Le GPP sert aussi à la biosynthèse des cannabinoïdes du chanvre, mais l'α-pinène, hydrocarbure à dix carbones sans noyau aromatique, n'appartient pas à cette voie.

Monoterpène bicyclique à dix carbones, hydrocarbure sans atome d'oxygène : un squelette bicyclo[3.1.1]heptène portant trois groupes méthyle, en 2, 6 et 6, et une double liaison endocyclique entre les carbones 2 et 3 (PubChem, ChEBI). Son isomère le β-pinène, inscrit comme « pin-2(10)-ène » dans la liste de l'Union des substances aromatisantes, porte au contraire sa double liaison entre les carbones 2 et 10 (règlement d'exécution (UE) n° 872/2012). L'α-pinène existe sous deux énantiomères, (+) et (−), dont la proportion varie selon les espèces : de 27 à 62 % de (+)-α-pinène chez l'épicéa commun, le pin sylvestre et le genévrier, de 72 à 89 % chez Pinus taeda et de 0 à 90 % dans le cannabis (NTP 2026). Aucune parenté avec le squelette benzo[c]chromène des cannabinoïdes classiques.

Chez huit volontaires masculins exposés deux heures en chambre, au cours d'un exercice léger, à environ 10, 225 et 450 mg/m3 de (+)-α-pinène et à 450 mg/m3 de (−)-α-pinène, l'absorption pulmonaire relative a été d'environ 60 % aux deux concentrations les plus élevées, et l'absorption totale a augmenté linéairement avec l'exposition ; la clairance sanguine totale était élevée. Après l'exposition, moins de 0,001 % de la quantité absorbée a été éliminé inchangé dans l'urine et environ 8 % dans l'air expiré ; une longue demi-vie dans les tissus peu perfusés indique une forte affinité pour le tissu adipeux (Falk 1990). L'élimination sanguine était triphasique, avec des demi-vies de 4,8 min, 38 min et 695 min (NTP 2026, d'après Falk 1990). Après une dose orale unique de 10 mg chez quatre volontaires, les métabolites urinaires ont atteint leur maximum 1,6 h après l'ingestion (Schmidt 2017). Chez le rat et la souris exposés par inhalation, l'α-pinène est éliminé du sang avec des demi-vies de 12,2 à 17,4 h et de 6,18 à 19,4 h respectivement, et il est retenu dans la glande mammaire, avec un rapport tissu sur sang d'au moins 23 (Waidyanatha 2021).

Chez l'être humain, l'α-pinène est oxydé rapidement. Après inhalation de (+)- ou de (−)-α-pinène, 1 à 4 % de la quantité absorbée ont été éliminés dans l'urine sous forme de cis- et de trans-verbénol, pour l'essentiel en 20 h (Levin 1992) ; ces verbénols, retrouvés après hydrolyse par la β-glucuronidase et non dans l'urine non hydrolysée, avaient été identifiés chez des ouvriers de scierie exposés aux terpènes (Eriksson et Levin 1990). Après une dose orale de 10 mg, le myrténol, le cis-verbénol, le trans-verbénol et l'acide myrténique ont représenté respectivement 1,5 %, 5,6 %, 4,1 % et 6,7 % de la dose, avec des demi-vies d'élimination de 1,4 à 1,6 h ; le métabolisme est dominé par l'oxydation des groupes méthyle et l'oxydation allylique du cycle, et aucun produit d'oxydation de la double liaison n'a été détecté (Schmidt 2017). Chez le rongeur exposé par inhalation, l'époxyde, l'oxyde d'α-pinène, est en revanche mesuré dans le sang, et il se forme moins chez la souris que chez le rat (Waidyanatha 2021) ; ce métabolite est fortement mutagène au test d'Ames (NTP 2026).

En 2026, le National Toxicology Program a publié ses études de deux ans par inhalation, 6 h par jour et 5 jours par semaine : rats Sprague Dawley exposés à 50, 100 ou 200 ppm, souris B6C3F1/N à 100, 200 ou 400 ppm. Il conclut à des éléments de preuve d'activité cancérogène (« some evidence ») chez le rat mâle, sur la base des papillomes de la vessie, et à des preuves nettes (« clear evidence ») chez la rate (adénomes et adénocarcinomes de la glande mammaire), chez la souris mâle (tumeurs de la glande de Harder, du foie et du poumon) et chez la souris femelle (mêmes organes et glande mammaire) (NTP 2026). L'α-pinène n'a été mutagène ni au test d'Ames, jusqu'à 10 000 µg par boîte, ni au test des micronoyaux chez la souris, alors que son métabolite, l'oxyde d'α-pinène, est fortement mutagène au test d'Ames (NTP 2026) ; les deux énantiomères n'ont pas été mutagènes sur quatre souches de Salmonella, avec ou sans activation métabolique (Gomes-Carneiro 2005). Chez des volontaires exposés à 450 mg/m3, une irritation des yeux, du nez et de la gorge a été observée (NTP 2026), sans modification aiguë de la fonction pulmonaire 20 min après l'exposition (Falk 1990). Les essais de sensibilisation cutanée ont donné des résultats contrastés : négatifs au test de maximisation chez le cobaye et à l'essai des ganglions lymphatiques locaux chez la souris, positif au test épicutané ouvert chez le cobaye (NTP 2026). Dans l'allergie de contact historique à la térébenthine scandinave, le principal allergène identifié était les hydroperoxydes de Δ3-carène, ce qui expliquerait la moindre sensibilisation due à la térébenthine française, qui n'en contient pas ou peu (Karlberg 2021). Valeurs limites d'exposition professionnelle : 20 ppm pour l'α-pinène en Belgique, au Canada et en Suisse, 25 ppm en Suède ; aux États-Unis, les limites portent sur la térébenthine, 100 ppm pour l'OSHA et le NIOSH et 20 ppm pour l'ACGIH (NTP 2026).

Dans le sang, l'α-pinène se dose par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse en espace de tête (Schmidt 2017), méthode validée sur le sang de rat entre 5 et 500 ng par millilitre (Silinski 2020). Dans l'urine, ses métabolites oxydés, libérés par hydrolyse enzymatique des glucuronides, sont mesurés par chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse en tandem à ionisation chimique positive, avec des limites de détection de 0,1 à 0,3 µg/L (Schmidt 2013). Les cis- et trans-verbénol ont été identifiés dans l'urine de travailleurs exposés aux terpènes (Eriksson et Levin 1990), et leur excrétion urinaire a été mesurée après exposition contrôlée (Levin 1992).