CA2313029A1

CA2313029A1 - Improved method for avoiding the degradation of an active principle

Info

Publication number: CA2313029A1
Application number: CA002313029A
Authority: CA
Inventors: Corinne Degert; Rene Laversanne; Didier Roux; Stephane Ugazio
Original assignee: Individual
Current assignee: Capsulis SA
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 1999-06-10
Also published as: DE69840872D1; AU753677B2; EP1035836B1; JP2001524511A; FR2771636B1; AU1438399A; ES2327018T3; FR2771636A1; EP1035836A1; WO1999027907A1

Abstract

The invention concerns an improved method for avoiding the degradation of an active principle. The invention is characterised in that the active principle is incorporated inside multilamellar vesicles with an onion-like structure and consisting, from the periphery towards the centre, concentric membranes in the form of double layers comprising at least a surfactant, said membranes being separated by an interstitial liquid, said vesicles containing at least an agent for avoiding degradation of said active principle. The invention is more particularly applicable to the stabilisation of products sensitive to oxidation, reduction or hydrolysis and to products sensitive to more specific degradation reactions such as enzymes. The invention also concerns compositions containing said multilamellar vesicles and their method of preparation.

Description

_ ~ WO 99/27907 PCT/FR98/02579 Procédé perfectionné pour éviter la dégradation d'un principe actif La présente invention concerne un procédé perfectionné pour éviter la dégradation d'un principe actif.
Que ce soit en cosmétique, en pharmacie, en détergence ou encore en agroalimentaire, la fonctionnalité d'un produit est généralement due à la présence d'une molécule dite matière active ou agent actif. A titre d'exemple, on peut citer les vitamines, utilisées en agro-alimentaire et en pharmacie, les enzymes utilisées en détergence, les organo-phosphorés utilisés comme insecticides, ou encore les arômes et parfums utilisés dans (hygiène, fagro-alimentaire ou la cosmétique.
L'une des caractéristiques essentielles d'un produit industriel ou pharmaceutique, outre son activité et son efficacité, est sa stabilité, de manière à
obtenir un produit ayant une durée de vie suffisante. Malheureusement, de nombreuses matières actives sont des molécules particulièrement fragiles, dont la dégradation sous (effet des contraintes d'environnement est trop rapide pour obtenir la durée de vie souhaitée du produit la contenant. C'est le cas de certaines vitamines comme les vitamines C, A ou E, de beaucoup d'enzymes comme par exemple les protéases, et plus généralement de beaucoup de protéines et de molécules biologiques, ou encore dans le domaine des insecticides, du malathion et des pyréthrinoïdes, et, d'une manière pius générale, des molécules réductrices ou oxydantes.
De nombreuses stratégies ont été élaborées pour éviter la dégradation de ces molécules actives fragiles. Ces stratégies dépendent de la nature de la réaction provoquant Ia dégradation. Les réactions les plus souvent incriminées sont soit (hydrolyse soit foxydo-réduction. D'autres réactions plus spécifiques ont aussi lieu, comme fautoprotéolyse dans le cas des protéases.
Dans le cas où l'eau est une cause directe ou indirecte de la dégradation, une solution simple consiste à éviter le contact de la molécule active avec un milieu aqueux. C'est le cas par exemple d'insecticides dissous dans un solvant organique, et mis en aeuvre en aérosol. Malheureusement cette possibilité
n'existe pas toujours, comme par exemple pour la cosmétique ou fagro alimentaire, qui, pour des raisons évidentes, ne peuvent utiliser les sôlvants organiques. De plus, la tendance actuelle, pour des raisons écologiques et de santé
publique, est à Ia suppression de l'utilisation de solvants organiques dans toutes les branches de (industrie.

_ ' WO 99/27907 2 PCT/FR98/02579 Lorsque l'eau n'est qu'une cause indirecte, par exemple par effet d'oxydation par l'oxygène dissous, on peut travailler avec une eau dégazée.
D'une manière plus générale, on peut travailler en atmosphère inerte, à la fois pour la fabrication et la conservation du produit final. Cette solution est souvent employée en agro-alimentaire, où les produits liquides enrichis en vitamines sont conditionnés soit sous vide d'air, soit sous atmosphère inerte.
Malheureusement cette méthode ne permet de limiter la dégradation que jusqu'à l'ouverture du contenant. Elle n'est donc pas applicable dans le cas de produits nécessitant une longue durée de vie après ouverture.
Les enzymes sont des protéines qui catalysent de manière très spécifique des réactions chimiques. Elles sont très utilisées industriellement, par exemple dans les lessives pour dégrader les protéines (protéases), les lipides (lipases) ou les résidus amylacés (amylases), facilitant ainsi le nettoyage.
Ces protéines sont en général instables en solution, et sont donc surtout utilisées dans les lessives en poudre. Leur utilisation en lessive liquide (pour le linge ou la vaisselle) est très limitée par leur instabilité à long terme.
De même, une tendance actuelle est à l'utilisation d'enzymes en cosmétique, par exemple des protéases pour aider à la desquamation de la peau, et donc à son renouvellement. Là encore (instabilité des enzymes empêche leur utilisation simple.
L'immobilisation d'enzymes est un sujet très développé, au moins en recherche, les applications industrielles n'étant pas encore très nombreuses.
Les travaux sur l'encapsulation d'enzymes font partie de ceux du domaine de la bioencapsulation qui comprend aussi fencapsulation d'organismes "vivants"
(levures, bactéries...). En général il est fait appel à des polymères qui forment une matrice immobilisant l'enzyme.
Dans ces travaux, il s'agit généralement d'immobiliser (enzyme (ou la levure) pour l'avoir sous forme facilement manipulable, comme par exemple des microbilles que l'on peut extraire du milieu de réaction, après usage, par simple filtration ou tamisage suivant leur taille. Par conséquent la forme encapsulée de (enzyme doit garder son activité. Le matériau d'encapsulation doit être suffisamment poreux pour laisser diffuser le substrat et les produits de réaction.
Une revue de ces développements peut être trouvée dans "Bioencapsualtion in biotechnology, Biomat., Art. Cells & Immob. Biotech., 21, 291-297 (1993)".

_ - WO 99/27907 3 PCT/FR98/02579 Les principales réactions conduisant à la perte d'activité d'une enzyme sont la dégradation chimique, la perte de configuration spatiale ou (agrégation de plusieurs enzymes. Les méthodes typiquement utilisées pour éviter ou limiter les excès de ces dégradations sont la modification chimique de la molécule et l'immobilisation.
La protection d'enzymes vis à vis de leur dénaturation par encapsulation est moins courante. En effet, les matrices polymères utilisées dans l'immobilisation laissant diffuser les substrats, elles sont trop poreuses pour réellement protéger l'enzyme. Les principales réactions de dégradation sont celles touchant les protéines. Il s'agit, en particulier, d'hydrolyses spécifiques des liaisons entre acides aminés et de réactions conduisant à une dénaturation par changement de conformation n'impliquant pas de liaisons covalentes, mais entrainant une perte d'activité de l'enzyme, par modification de l'accessibilité du site catalyseur par exemple. Ainsi dans l'article "Prolonged retention of cross-linked trypsin in calcium alginate microspheres, J. Microencapsulation, 14, 51-61 (1997)", il est montré qu'il est nécessaire de réticules préalablement (enzyme par du glutaraldéhyde pour assurer sa protection, ce qui induit une perte de 50 % de son activité.
Dans le cas des enzymes, par exemple dans les lessives liquides ou dans les crèmes cosmétiques, il n'est pas possible d'utiliser un solvant non aqueux, à la fois pour des raisons de sécurité et de coût. L'introduction d'enzymes dans ce type de produit se heurte donc à des difficultés réelles. Une solution, parfois adoptée en cosmétique consiste à utiliser un emballage sophistiqué, constitué
de deux réservoirs indépendants, fun contenant la molécule active, (autre contenant le reste de la préparation. Le mélange est effectué extemporanément au moment de l'utilisation du produit, grâce à un système de double pompe doseuse sur le flacon.
Cette solution est assez onéreuse, et peu commode d'utilisation. Cette solution a aussi été mise en oeuvre dans le cas de la cosmétique pour proposer des produits de beauté contenant des vitamines.
Une autre méthode consiste aussi à séparer l'actif de son milieu, mais de manière microscopique en le microencapsulant dans des microsphères de polymère, ou en l'enrobant, par exemple par une technique d'enrobage en lit fluidisé, dans une matrice polymère. Cette technique peut s'avérer intéressante, en particulier pour des produits destinés à être incorporés dans des formes sèches.
Elle présente (inconvénient de nécessiter la rupture de la coque ou de l'enrobage _ - WO 99/27907 4 PC'T/FR98/02579 polymère pour libérer l'actif. Elle est donc peu adaptée à des produits cosmétiques où la libération de l'actif doit se faire spontanément au moment de l'application du produit, ou à des produits alimentaires, qui doivent libérer leur actif en bouche.
Lorsque l'instabilité de la matière active est modérée, l'utilisation de molécules protectrices peut s'avérer intéressante. C'est le cas des agents anti-oxydants largement utilisés dans les crèmes cosmétiques et les produits alimentaires. Ils sont en général simplement additionnés à la préparation, mais du fait de la dilution il est nécessaire d'en ajouter une quantité plus importante que nécessaire pour obtenir un effet. D'autre part, comme beaucoup d'additifs, leur usage tend à être de plus en plus réglementé, et les doses autorisées diminuées.
Il est connu d'encapsuler des principes actifs dans des vésicules à base de tensioactifs.
Ces vésicules présentent généralement une ou plusieurs bicouches. On parlera de vésicules unilamellaires lorsqu'elles sont constituées d'un coeur aqueux entouré d'une bicouche de tensioactifs et de vésicules paucilamellaires ou multilamellaires lorsqu'elles présentent plusieurs bicouches. Parmi les vésicules multilamellaires, on distingue celles que fon désignera ci-après par "vésicules multilamellaires ou MLV de type classique" et des vésicules de structure bien particulière que l'on désignera ci-après par "vésicules multilamellaires à
structure en oignon". Ces deux types de vésicules multilamellaires se distinguent par trois différences fondamentales 1°. Leurprocédé d'obtention Le procédé d'obtention des MLV classiques fait généralement appel à
un mélange préliminaire en milieu solvant organique des lipides et autres composants constituant (enveloppe desdites MLV, puis à l'évaporation du solvant pour obtenir un film sec. Les vésicules sont ensuite obtenues par réhydratation de ce film de lipides par une solution aqueuse contenant l'agent actif à
encapsuler.
Les vésicules multilamellaires à structure en oignon sont, quant à
elles, obtenues par cisaillement d'une phase lamellaire cristal-liquide comprenant l'actif à encapsuler.

2°. Leur structure Du fait de Leur mode de préparation, les MLV classiques sont des agrégats de feuillets multilamellaires de type lipidique rassemblés au sein d'une membrane lipidique approximativement sphérique. Cette structure apparaît très clairement dans le cliché donné dans le brevet US 4,975,282.

Les liposomes sont le plus souvent obtenus à partir des MLV
classiques décrits ci-dessus, après application d'un très fort cisaillement (par ultrasons ou presse de French), les transformant en vésicules unilamellaires ou paucilamellaires caractérisées par la présence d'un coeur aqueux.
Les vésicules multilamellaires à structure en oignon se présentent, quant à elles, sous forme d'un empilement régulier de bicouches concentriques allant du coeur même des vésicules jusqu'à leur périphérie.

3°. Leur nature thermodynamique A l'intérieur des vésicules multilamellaires classiques, le nombre de feuillets multilamellaires, leur nombre de couches, le nombre de repliements et leur arrangement sont des caractéristiques qui dépendent du mode de préparation et en particulier de phénomènes cinétiques intervenant lors de la réhydratation du film lipidique. La structure interne des vésicules n'est pas uniforme au sein d'une vésicule (zones de faible courbure, zones de forte courbure, zones multilamellaires, zones continues). Une telle structure n'est donc pas à
l'équilibre thermodynamique. De plus, chaque vésicule a une constitution différente, et il n'y a donc pas uniformité de structure sur tout (échantillon.
Il a été décrit, en particulier dans la demande WO 96/31194 des liposomes de type classique paucilamellaire constitués de quelques couches entourant un coeur aqueux, au sein desquels se trouvent associés une molécule et son stabilisant.
Des compositions dans lesquelles un agent actif se trouve encapsulé au sein de vésicules multilamellaires à structure en oignon, constituées, de leur centre jusqu'à leur périphérie, d'une succession de couches lamellaires séparées par un milieu liquide se trouvent déjà décrites dans différents brevets référencés ci dessous. Ces vésicules peuvent être obtenues par un procédé comprenant la préparation d'une phase lamellaire cristal-liquide et sa transformation par application d'un cisaillement. Un tel procédé est en particulier décrit dans le brevet WO 93/19735 issu du brevet français FR 2 689 418 ou WO 95/18601 introduits ici par référence.
Selon le brevet français FR 2 689 418, cette transformation peut être faite lors d'une étape de cisaillement homogène de la pâte cristal-liquide, ce qui conduit à des vésicules encore appelées micro-capsules de taille contrôlée.
Toutefois, en jouant sur la formulation de la phase lamellaire cristal-liquide, en particulier sur la nature des tensioactifs entrant dans sa composition, ta _ - WO 99/Z7907 6 PC'T/FR98/02579 transformation de cette phase cristal-liquide en vésicules peut être obtenue par simple sollicitation mécanique, en particulier lors du mélange des constituants.
Différentes applications de ce type de vésicules ont été décrites par la demanderesse. On citera, en particulier, la demande internationale WO 95/19707 qui décrit des compositions odorantes dans lesquelles un produit odorant se trouve incorporé au sein de telles vésicules multilamellaires, l'effet d'une telle encapsulation étant d'augmenter la rémanence de (odeur, du fait du ralentissement de l'évaporation. On citera également la demande française FR 2 735 658 qui décrit des compositions à usage alimentaire dans lesquelles un produit ou un additif à usage alimentaire se trouve inclus au sein de telles vésicules multilamellaires, avec pour effet essentiel d'obtenir un relargage contrôlé
particulièrement avantageux du produit encapsulé, la présence de la vésicule multilamellaire permettant en outre de protéger, avant leur introduction dans les compositions, les molécules souvent fragiles qui se trouvent incorporées en son 1 S sein.
Toutefois, une telle composition, même si elle apporte dans certains cas un effet déjà sensible sur la stabilisation des molécules fragiles, peut s'avérer insuffisante pour des molécules particulièrement sensibles ou dont on cherche à
obtenir une stabilisation particulièrement accrue à (égard d'un environnement a priori défavorable.
Ainsi les inventeurs de la présente invention ont maintenant découvert que l'action de protection de molécules fragiles déjà observée dans le cas particulier de certains produits du domaine alimentaire, pouvait être considérablement accrue par incorporation au sein des vésicules multilamellaires à
structure en oignon d'un agent destiné à stabiliser ces molécules fragiles.
Une telle présentation du couple produit actif/agent stabilisant permet d'obtenir une stabilisation accrue, donc une durée de vie des produits incorporant (agent actif accrue avec des concentrations nettement plus faibles en agent stabilisant, ce qui est un avantage considérable de la présente invention.
Cette invention s'avère particulièrement intéressante dans tous les domaines où fon cherche à protéger un agent actif vis-à-vis d'une action de dégradation. Elle s'applique à tous les produits connus pour leur fragilité
et, tout particulièrement, aux vitamines et aux enzymes.
En ce qui concerne les enzymes, l'invention fournit un moyen particulièrement efficace permettant d'assurer à la fois la fonction - WO 99/27907 ~ PCT/FR981025?9 d'immobilisation d'une enzyme et sa protection vis-à-vis du milieu extérieur en vue d'améliorer sa stabilité.
Ainsi, la présente invention offre une solution particulièrement économique et efficace aux problèmes liés à la stabilisation de matières actives fragiles avec, en outre, tous les avantages liés à la technique d'encapsulation utilisée - grande souplesse de formulation, - grande variété des tensioactifs utilisables, - capacité de mettre en oeuvre simultanément plusieurs actifs, - possibilité de recourir à plusieurs agents, en vue d'augmenter encore la stabilisation, - stabilité accrue en milieu aqueux, aussi bien simple que complexe (gel, détergent, émulsion).
Ainsi, selon tune de ses caractéristiques essentielles, l'invention concerne des compositions contenant un agent actif encapsulé au sein de vésicules multilamellaires présentant une structure en oignon et constituées, de leur périphérie jusqu'à leur centre, de membranes concentriques sous forme de bicouches comprenant au moins un agent tensioactif; lesdites membranes étant séparées par un liquide interstitiel, lesdites vésicules contenant au moins un agent destiné à éviter la dégradation dudit agent actif.
Par structure en "oignon", on entend, comme exposé précédemment, une structure multilamellaire, dans laquelle les vésicules de forme sensiblement sphérique sont constituées d'une succession de bicouches concentriques et, cela, du centre à la périphérie des vésicules, d'où le nom de structure en oignon utilisé
par analogie, pour qualifier de telles structures.
Ces structures peuvent être mises en évidence par examen microscopique des compositions. L'observation se fait en utilisant un microscope optique en lumière polarisée, dans lequel une phase lamellaire, biréfringente est visible. Elle se manifeste par une texture caractéristique, liée à la présence des défauts (joints de grains) entre les domaines de phase orientés différemment.
Dans le cas de la phase concentrée de vésicules, la texture est caractérisée par son caractère uniforme et fin, relié à la taille des vésicules. Dans la phase dispersée de vésicules, celles-ci sont visibles sous la forme de points plus ou moins résolus (en fonction de la taille), légèrement biréfringents. La biréfringence ne s'observe que lorsque la dispersion n'est pas trop diluée. Il y aura donc lieu, si la dispersion est _ - WO 99/27907 8 PCT/FR98/02579 relativement diluée de procéder à une opération préalable de concentration pour mettre clairement en évidence la biréfringence caractéristique de la présence des vésicules à structure en oignon.
Le principe de (invention consiste à utiliser les vésicules comme des micro-récipients contenant la molécule à protéger, et empêchant la réaction de dégradation de se produire. Pour cela, le rôle de la vésicule est double :
d'une part isoler la molécule active de son environnement, et d'autre part apporter les additifs nécessaires à la stabilisation, ce qui s'avère particulièrement intéressant pour les molécules sensibles. L'un des avantages majeurs de la vésicule est de confiner la molécule fragile et sa protection dans un petit volume, beaucoup plus faible que le volume total de la préparation, et donc d'éviter ainsi (effet de dilution, permettant de ce fait l'utilisation d'une plus faible quantité de molécule protectrice.
Selon une variante avantageuse, le liquide interstitiel est de l'eau et l'agent actif est inclus dans les membranes des vésicules lorsqu'il est hydrophobe ou dans le liquide interstitiel lorsqu'il est hydrophile.
Selon une autre variante avantageuse de (invention, les vésicules ont des dimensions comprises entre 0,1 et 50 p.m, de préférence entre 0,2 et 10 pm.
De telles structures sont avantageusement obtenues par incorporation de l'agent actif et de (agent destiné à le stabiliser dans une phase Lamellaire cristal liquide comprenant au moins un agent tensioactif puis transformation, par application d'un cisaillement, de cette phase cristal-liquide lamellaire en une phase dense de vésicules multilamellaires de petite taille.
Ce cisaillement pourra être un cisaillement homogène, ce qui présente l'avantage de conduire à des vésicules de taille parfaitement homogène.
Toutefois, une simple agitation mécanique pourra s'avérer suffisante pour conduire à la formation des vésicules multilamellaires de l'invention.
Selon le brevet français FR-2 689 418, cette transformation peut être faite lors d'une étape de cisaillement homogène de la phase cristal-liquide, ce qui conduit à des vésicules ou microcapsules de taille contrôlée. Toutefois, en jouant sur la formulation de la phase lamellaire cristal-liquide, en particulier sur la nature des tensioactifs entrant dans sa composition, la transformation de cette phase cristal-liquide en vésicules peut être obtenue par simple sollicitation mécânique, en particulier lors du mélange des constituants.
Comme cela ressort en particulier des exemples illustratifs de (invention, le choix des agents tensioactifs utilisables pour former les membranes _ - WO 99/27907 9 PCT/FR98/02579 des vésicules multilamellaires de l'invention est très large. Toutefois, on choisira ces agents tensioactifs en fonction du domaine d'utilisation de la composition visée. Dans de nombreux cas, (application envisagée comporte des contraintes qui limitent le choix des tensioactifs. Il s'agit souvent de contraintes législatives ou liées à des normes. Ainsi, dans le domaine de la cosmétique, le catalogue de fINCI (International Nomenclature of Cosmetic Ingredients) fournit la liste des produits autorisés, dans le cas de l'agro-alimentaire on se réfère à la liste positive des additifs autorisés, ou dans celui de la pharmacie, à la pharmacopée.
La formulation fait avantageusement intervenir un mélange de molécules tensioactives. Il est généralement utilisé au moins deux tensioactifs différents ayant des balances hydrophile-lipophile différentes, ce qui permet de régler en continu les propriétés des bicouches et ainsi de contrôler l'apparition de (instabilité qui gouverne la formation des vésicules multilamellaires.
Selon une variante particulièrement avantageuse de (invention, on utilisera un mélange de deux agents tensioactifs dits respectivement agent tensioactif lipophile, présentant une balance hydrophile-lipophile (HLB) comprise entre 3 et 7, et agent tensioactif hydrophile, présentant une HLB comprise entre 8 et 15.
Selon une autre variante avantageuse de (invention, les membranes des vésicules contiennent au moins un agent tensioactif polymère ou un polymère présentant des propriétés amphiphiles.
C'est le cas par exemple des poloxamères, et autres dérivés copolymères de l'oxyde d'éthylène et de l'oxyde de propylène éventuellement modifiés par adjonction de chaînes hydrophobes.
On peut citer à titre d'exemples non exhaustifs la famille des Pluronic~
et Lutrol~ (BASF), les hydroxystéararate de polyéthylène (Solutol~ de BASF ou MYRJ~ de ICI).
L'invention s'applique de façon particulièrement avantageuse à tout type d'agent actif connu pour sa fragilité. Il s'agit en particulier d'agents sensibles à
l'oxydation ou à la réduction, à (hydrolyse ou à des réactions plus spécifiques telles que fautoprotéolyse dans le cas des protéases.
A titre d'agents actifs fragiles auxquels s'adresse tout particulièrement la présente invention, on citera les molécules réductrices, oxydantes, sensibles à
(hydrolyse, en particulier les vitamines, les enzymes, les protéines, les molécules biologiques d'une façon générale.

WO 99/27907 1 ~ PCT/FR98/02579 Un domaine où elle trouve des applications également très intéressantes est celui des insecticides. En effet, les insecticides se classent en plusieurs grandes familles parmi lesquelles on peut citer les organophosphorés, les organochlorés et les pyréthrénoïdes. La tendance actuelle est d'utiliser des molécules suffisamment biodégradables pour être rapidement détruites dans l'environnement. Les organochlorés par exemple sont quasiment tous interdits à
cause de leur trop grande persistance dans l'environnement. Se pose alors le problème de la stabilité dans le temps des molécules utilisées. C'est le problème posé par certains organophosphorés qui sont assez rapidement hydrolysés ou les pyréthrénoïdes (dérivés synthétiques du pyrèthre, extrait d'un chrysanthème) qui sont instables. Le procédé de l'invention s'avère particulièrement intéressant pour stabiliser tous ces produits particulièrement instables. C'est le cas en particulier des pyréthrénoïdes.
Un autre domaine où (invention trouve des applications 1 S particulièrement intéressantes est celui de la cosmétique et de la dermatologie où
de nombreux actifs sont connus pour leur fragilité. C'est le cas en particulier des vitamines A, E et C, par exemple, et également des molécules comme la DHA
(dihydroxyacétone, agent autobronzant), des oligomères procyanidoliques, des enzymes.
Un autre domaine où (invention trouve une application particulièrement intéressante est celui des médicaments pour lesquels les notions de fragilité de la molécule, et de limitation des additifs autorisés sont encore plus pertinentes que dans la cosmétique.
Un autre exemple où l'invention trouve des applications intéressantes est celui de la stabilisation de fhydroquinone et de ses dérivés qui sont des produits très utilisés dans le domaine de la photographie en tant que développateur mais aussi en cosmétique et qui souffrent tout particulièrement de la sensibilité à
l'oxydation du fait de leur propriétés réductrices.
L'agent destiné à stabiliser (agent actif sera choisi en fonction de la nature de cet agent actif et du type de dégradation que fon cherche à éviter et, cela, en tenant compte en outre du type d'application visée.
Ainsi, le(s) additifs) nécessaires) à la stabilisation peut (peuvent) être un (des) composés) spécifiquement conçus) pour apporter la protection de (actif.
C'est le cas où (agent actif est un produit sensible à l'oxydation et l'agent destiné à
éviter sa dégradation, un agent connu comme agent anti-oxydant.

C'est ie cas également lorsque le produit actif voit sa stabilité modifiée par une variation de pH susceptible, par exemple, de provoquer une réaction d'hydrolyse ou encore de modifier le potentiel redox du produit actif. On choisira alors d'encapsuler un agent stabilisateur permettant de modifier localement le pH, de façon à accroître la stabilité du produit actif.
Lorsque l'on souhaite améliorer la stabilité d'un produit actif sensible à
l'oxydation, la vésicule contient avantageusement un produit connu pour ses propriétés anti-oxydantes du fait de ses propriétés réductrices ou du fait de son action pour diminuer le risque d'oxydation par effet séquestrant, par exemple par effet séquestrant des traces d'ions métalliques catalyseurs de l'oxydation contenus dans le milieu, ou par action sur ie pH du milieu lorsque le potentiel redox dépend du pH.
Ainsi, on citera de façon non exhaustive à titre d'agents anti-oxydants l'acide ascorbique et ses dérivés, (acide citrique et ses dérivés (aussi utilisés comme séquestrant), l'acide glutamique, les glutamates et leurs dérivés, l'acide éthylène diamine tétraacétique (EDTA) (séquestrant), l'acide lactique et ses dérivés (aussi utilisés pour ajuster le pH), (acide tartrique et ses dérivés (aussi utilisés pour ajuster le pH et comme agent séquestrant), la benzophénone, les bioflavonoïdes, le butylhydroxy hydroxyanisol, le butylhydroxy hydroxytoluène, le carotène et ses dérivés, le chlorobutanol, les gallates de propyle, d'octyle ou de dodécyle, le sulfite de sodium ou de potassium, et les composés apparentés tels que le bisulfite ou le pyrosulfite, les tocophérols (alpha, delta ou gamma) et leurs dérivés, d'une manière générale tous les additifs alimentaires des classes E3xx et E22x de la classification européenne des additifs alimentaires.
A titre d'exemple, la vitamine C et ses dérivés sont bien connus pour leur sensibilité à l'oxydation. On a clairement mis en évidence qu'on pouvait améliorer leur stabilité en les co-encapsulant avec un agent anti-oxydant.
A titre d'agent anti-oxydant, on poun:a utiliser du bisulfite de sodium et/ou un agent séquestrant permettant d'éliminer les traces de métaux oxydants, par exemple l'acide éthylène diamine tétraacétique {EDTA).
A titre d'exemple d'agent permettant d'éviter (hydrolyse par effet de modification locale du pH, on citera le tartrate de sodium qui pourra être co-encapsulé avec de l'ascorbylphosphate de magnésium (APG) en vue d'augmenter sa stabilité par modification locale du pH.
L' agent destiné à stabiliser le produit actif peut également faire partie de la membrane de la vésicule, s'il a des propriétés amphiphiles. C'est le cas de la vitamine E ou de ses dérivés qui peuvent être co-encapsulés avec un actif sensible à l'oxydation, afin de jouer le rôle d'anti-oxydant donc protecteur. Mais la vitamine E (acétate de tocophérol) est un produit amphiphile de par sa nature moléculaire.
On pourra donc tirer avantage de cette propriété pour adapter la formulation de la phase cristal-liquide. Ainsi, la vitamine E est incorporée dans la membrane de tensioactif et joue un rôle actif dans la formulation de cette membrane permettant de conférer à la phase cristal-liquide les caractéristiques adéquates pour obtenir les vésicules par cisaillement.
Il existe également d'autres cas où l'agent stabilisant jouera également le rôle d'agent tensioactif participant à la formulation des membranes des vésicules. De tels exemples seront donnés plus loin à propos de la stabilisation des enzymes.
Selon une autre variante de (invention, on pourra choisir comme agent destiné à stabiliser ledit agent actif un agent qui, en lui-même, constitue un second agent actif de la composition. C'est le cas par exemple de la vitamine E qui, du fait de ses propriétés anti-radicalaires, constitue dans une composition cosmétique où
elle est associée avec de la vitamine A ou de la vitamine C, non seulement un agent destiné à stabiliser cette vitamine A comme indiqué précédemment, mais également un second agent actif de ladite composition.
Dans le cas particulier où la molécule à stabiliser est une enzyme, on utilisera comme agent stabilisant, d'une façon générale, soit un additif connu pour stabiliser ou protéger les protéines, désigné ci-après par additif protecteilr non spécifique des enzymes, soit un agent spécifique destiné à stabiliser spécifiquement une enzyme.

Ainsi, dans le cas des protéases, un inhibiteur de protéases permettra d'éviter l'autoprotéolyse.
Selon une première variante, où l'on utilise un additif protecteur non spécifique, celui-ci est choisi avantageusement parmi les produits qui sont connus pour agir sur la conformation de l'enzyme. A titre d'exemple de tels produits, on citera en particulier des ions dont l'effet est d'augmenter la force ionique et de se fixer sur certains sites chargés de l'enzyme ou des molécules susceptibles d'engager des liaisons faibles avec la protéine.
L'homme du métier comprendra aisément que les ions les plus efficaces sont les ions relativement gros, par exemple des ions ammoniums et ammoniums quaternaires en ce qui concerne les cations et des sulfates, phosphates, carboxylates et polyacides carboxyliques en ce qui concerne les anions. L'homme du métier comprendra aisément que son choix pour obtenir la meilleure efficacité devra se porter sur des ions suffisamment gros ou attachés à
une molécule suffisamment grosse.
Parmi les ions particulièrement intéressants pour stabiliser les enzymes, on citera l'ion calcium bien connu pour intervenir spécifiquement dans la réactivité de beaucoup d'enzymes, en particulier des protéases.
Dans la variante selon laquelle on utilise des molécules spécifiques stabilisatrices, on choisit avantageusement des molécules portant des fonctions susceptibles de se lier à l'enzyme, par exemple des molécules qui ont la possibilité
de former des liaisons hydrogènes avec l'enzyme. Parmi ces molécules, on citera en particulier les alcools et les polyols, avantageusement des polyols associés à un dérivé du bore, en particulier à un ion borate, des amines éthoxylées et des oxydes d'amines. On pourra également choisir de recourir à des tensioactifs comportant plusieurs oxydes d'éthylène. De tels tensioactifs entreront dans la formulation des membranes des vésicules de l'invention et participeront à la stabilisation des enzymes.
Ainsi donc, on pourra citer à titre d'agents destinés à stabiliser des enzymes incorporées au sein de ces vésicules, des tensioactifs et des molécules amphiphiles contenant les fonctions suivantes ou substitués par les groupes suivants ammoniums quaternaires, ' amines et éthanolamine, ' molécules portant une fonction phosphate, en particulier phospholipides, _ - WO 99/27907 14 PCT/FR98/02579 ' sels et esters d'acides gras, ' sels de polyacides, ' alcools, ' glycérol et ses esters (les glycérides), ' polyols (polyglycérides, polyéthylèneglycol, polypropylèneglycol), ' sucres (sorbitol, glucose, lactose, saccharose...).
Les agents stabilisants des enzymes seront avantageusement choisis parmi les dérivés polymères qui contiennent des fonctions d'un des types précédents, en particulier 0 les polysaccharides modifiés ou non tels que * agarose, * gommes guar, * carraghénanes, * acide alginique et alginate, * pectine, * chitosan, 0 les polyvinylpyrrolidones, éventuellement substituées, 0 les celluloses et dérivés de celluloses (alkylés ou fonctionnalisés), 0 les polyacrylates, 0 les polyvinylalcools (PVA) et les dérivés partiellement hydrolysés des polyvinylacétates, 0 les polyacrylamides, 0 les polyamides.
Les essais réalisés par les inventeurs de la présente invention montrent que la présence dans les vésicules multilamellaires incorporant une enzyme, en tant qu'agent destiné à éviter la dégradation de ladite enzyme, soit d'un tensioactif ou d'une molécule amphiphile présentant au moins une fonction azotée, soit d'un polymère présentant également une fonction azotée, permet d'améliorer considérablement la stabilisation de (enzyme.
Lorsqu'on recourt comme agent de stabilisation d'une enzyme à un agent tensioactif comportant au moins une fonction azotée, on choisit de préférence un agent tensioactif, dans iequel la fonction azotée fait partie de la tête polaire dudit agent tensioactif.
Selon cette variante où les fonctions azotées font partie de la tête polaire du tensioactif, la queue hydrophobe est avantageusement constituée d'une ou piusieurs chaînes carbonées. On peut donc définir indépendamment la nature de la partie hydrophobe qui ne varie pas beaucoup d'un tensioactif à l'autre :
au moins une (deux en général) chaîne alkyle de 1 à 22 carbones, linéaire ou ramifiée, simple ou substituée, éventuellement portant un résidu cyclique ou aromatique, saturée ou portant une ou plusieurs insaturations, éventuellement substituée par d'autres fonctions. La ou les chaïnes formant la partie hydrophobe de (agent tensioactif peuvent être soit directement liées à (atome d'azote de la fonction azotée, soit, le cas échéant, liées à fun des substituants de l'azote.
Lorsqu'on recourt, pour stabiliser une enzyme, à l'utilisation d'un polymère portant au moins une fonction azotée, on le choisit avantageusement dans la liste suivante - polyacrylamides et produits de polymérisation ou de copolymérisation des dérivés de l'acrylamide, - dérivés amidés de polysaccharides en particulier gommes guar quaternisées telles que le chlorure de guar hydroxypropyltrimonium.
- dérivés de la chitine tels que chitosan, sels de poly D-glucosamine, les contre-ions de ces polymères pouvant contenir une fonction amine ou dérivée (glutamate, par exemple), - polyamides.
Dans le cas spécifique où l'on cherche à stabiliser une enzyme en évitant son autoprotéolyse, on co-encapsule avantageusement un inhibiteur de protéase, par exemple fEDTA, le phénylméthanesulfonylfluorure, la 3,4-dichloroisocoumarine, la chymostatine.
Afin de renforcer le rôle de confinement joué par la vésicule, il peut étre avantageux d'ajouter dans sa formulation un ou des polymères ou molécules à
haut point de fusion, qui vont renforcer l'étanchéité de la vésicule. Ce renforcement de (étanchéité peut aussi être obtenu par tout moyen permettant de diminuer l'échange avec le milieu de dispersion final, en particulier en enrobant la vésicule avec un polymère ou une cire, éventuellement une cire autoémulsifiable.
Ainsi, (invention couvre également selon une variante avantageuse des compositions dans lesquelles les vésicules comprennent en outre au moins un agent destiné à renforcer leur étanchéité, cet agent étant encapsulé au séin des vésicules ou constituant un enrobage externe de ces mêmes vésicules.
Selon une variante particulièrement avantageuse de (invention, on pourra choisir comme agent destiné à stabiliser le produit actif un agent qui simultanément améliore (étanchéité de la vésicule. Ainsi, pour stabiliser la vitamine C, on ia co-encapsulera avec de la pectine qui, en se liant à la vitamine C, la stabilise et qui simultanément améliore l'étanchéité de la vésicule.
En résumé l'invention consiste à utiliser la microvésicule multilamellaire comme un milieu de confinement d'une molécule fragile et des additifs permettant sa stabilisation, éventuellement en renforçant son étanchéité.
Selon un autre de ses aspects, (invention couvre également le procédé
de préparation d'une composition telle que définie précédemment comprenant Ies étapes de - préparation d'une phase lamellaire cristal-liquide comprenant au moins un agent tensioactif et incorporant au moins un agent actif et un agent destiné à éviter la dégradation dudit agent actif, - transformation de ladite phase cristal-liquide en vésicules multilamellaires à structure en oignon, par cisaillement.
Ce cisaillement sera avantageusement un cisaillement homogène tel qu'enseigné dans le brevet FR 2 689 418.
La transformation de la phase lamellaire cristal-liquide en vésicules multilamellaires à structure en oignon pourra être facilitée en jouant sur le choix tensioactifs. On pourra, en particulier, choisir comme indiqué précédemment un tensioactif présentant une haute HLB et un agent tensioactif présentant une basse HLB.
Par ailleurs, certains tensioactifs sont particulièrement adaptés pour favoriser cette transformation. Ainsi, c'est le cas par exemple des poloxamères, et autres dérivés copolymères de (oxyde d'éthylène et de l'oxyde de propylène éventuellement modifiés par adjonction de chaînes hydrophobes. Ces composés sont particulièrement intéressants car ils apportent à la fois l'adaptation des propriétés élastiques de la membrane de tensioactifs et sa stabilisation par effet stérique. On peut citer à titre d'exemples non exhaustifs la famille des Pluronic° et Lutrol° (BASF), les hydroxystéararate de polyéthylène (Solutol° de BASF ou MYRJ° de ICI).
Enfin selon un dernier aspect, (invention concerne également un procédé pour améliorer la stabilité d'un produit actif et éviter sa dégradation, caractérisé en ce qu'il consiste à encapsuler ledit produit actif au sein de vésicules multilamellaires telles que définies précédemment, présentant une structure en oignon et constituées, de leur périphérie jusqu'à leur centre, de membranes sous WO 99/27907 1 ~ PCT/FR98/02579 forme de bicouches concentriques comprenant au moins un agent tensioactif, lesdites membranés étant séparées par un liquide interstitiel, lesdites vésicules incorporant en leur sein au moins un agent destiné à éviter la dégradation dudit produit actif.
Pour les raisons exposées précédemment l'invention trouve une application particulièrement intéressante dans la stabilisation et/ou l'immobilisation des enzymes.
Ainsi, (invention porte tout particulièrement sur un procédé pour protéger et/ou immobiliser une enzyme selon lequel on encapsule ladite enzyme au sein des vésicules multilamellaires à structure en oignon telles que définies précédemment, lesdites vésicules contenant en leur sein au moins un agent tel que défini précédemment destiné à éviter la dégradation de ladite enzyme.
Les excellents résultats obtenus en ce qui concerne la stabilisation d'une l'enzyme, lorsque celle-ci se trouve incorporée au sein d'une vésicule multilamellaire comprenant au moins un agent stabilisant choisi parmi les tensioactifs, les molécules amphiphiles et les polymères, portant au moins une fonction susceptible de se üer à ladite enzyme, ont semblé clairement liés à
l'existence d'une liaison par laquelle l'enzyme se trouve en quelque sorte complexée à l'un des constituants des membranes de la vésicule. Ces résultats ont suggéré qu'une interaction du mëme type pourrait se produire entre la surface d'une vésicule multilamellaire incorporant dans ses membranes un tel agent stabilisant. Cette hypothèse a pu être confirmée par le fait qu'on a pu également constater un net effet de stabilisation d'une enzyme lorsque celle-ci se trouve mise en contact au sein d'une composition avec des vésicules multilamellaires à
structure en oignon dont la formulation est telle que leurs membranes comprennent au moins un produit stabilisant choisi parmi les molécules amphiphiles, les tensioactifs et les polymères, portant au moins une fonction susceptible de se lier à ladite enzyme.
Ainsi donc, selon un autre aspect de la présente invention, elle concerne également un procédé pour protéger et/ou immobiliser une enzyme selon lequel on met ladite enzyme en présence de vésicules multilamellaires à
structure en oignon, c'est-à-dire de vésicules constituées, de leur périphérie jusqu'à
leur centre, de membranes sous forme de bicouches concentriques comprenant au moins un agent tensioactif, lesdites membranes étant séparées par un liquide interstitiel, lesdites vésicules incorporant en leur sein au moins un composé
dit WO 99/27907 1 g PCT/FR98/02579 agent stabilisant, portant au moins une fonction susceptible de se lier à
ladite enzyme. Cet agent stabilisant est choisi parmi les molécules amphiphiles, les tensioactifs et les polymères cités précédemment comme agent ayant un effet stabilisant sur une enzyme encapsulée.
Les exemples qui suivent donnés à titre purement illustratif de l'invention montrent comment il a été possible selon l'invention d'améliorer ia stabilité de différents actifs réputés fragiles.
Ces exemples font également référence aux figures 1 à 4 - la figure 1, donnée en référence à (exemple 1, donne les variations de la concentration en vitamine C non dégradée en fonction du temps pour une composition où la vitamine C est encapsulée, en comparaison avec une composition où elle est libre ;
- la figure 2, donnée en référence à (exemple 3, illustre la stabilisation de fascorbylphosphate de magnésium (APG) par co-encapsulation avec un agent modifiant son pH ;
- la figure 3, donnée en référence à l'exemple 5, illustre ia stabilisation de la trypsine par encapsulation dans des vésicules multilamellaires à
structure en oignon contenant, à titre d'agent stabilisant, un agent tensioactif portant une fonction ammonium ;
- la figure 4, donnée en référence à (exemple 6, illustre la stabilisation de la trypsine par encapsulation dans une vésicule multüamellaire à structure en oignon incorporant un tensioactif de la famille des esterquats.
EXEMPLES
Dans les exemples qui suivent, sauf indications contraires, les proportions sont données en pourcentages en poids.
Exemple 1 Vitamine C
La vitamine C est très sensible à l'oxydation. La stabilisation a pu être obtenue par encapsuiation dans des microvésicules multilamellaires, renforcées par un polymère naturel réticulé (pectine) et co-encapsulation d'additifs permettant la stabilisation : séquestrant éliminant les traces d'ions métalliques catalyseurs de l'oxydation (EDTA), anti-oxydant (bisulfite de sodium) en procédant comme indiqué ci-dessous a) Formulation Com osants A

Pol sorbate 60 24 olate de sorbitan 20 Actate de vitamine E 5 Conservateur 1 Com osants B

Eau 37,5 Acide th lne diamine ttra acti0,08 ue bisulfite de sodium 0,82 ectine 1,6 Acide ascorbi ue 10 b) Mode opératoire S Les ingrédients B sont mélangés 30 min à température ambiante sous agitation dans l'ordre de la liste. On obtient un gel translucide.
Les ingrédients A sont mélangés à température ambiante sous agitation, puis le mélange B est ajouté en maintenant (agitation et la température ambiante. L'agitation est maintenue 2 h.
On obtient une pâte épaisse, qu'il faut disperser à 50% dans une solution de chlorure de calcium, destinée à réticuler la pectine. Pour cela une solution aqueuse contenant 20 g/1 de CaCl2 est additionnée lentement à la pâte maintenue sous agitation. On obtient une dispersion fluide laiteuse, dont (observation au microscope montre la présence de vésicules biréfringentes.
c) Dosage La dispersion de vésicules est rediluée dans Peau pour atteindre une teneur en vitamine C de 5%. Cette dispersion est placée en étuve à 45°C
pour suivre la stabilité. La teneur en vitamine C dans (échantillon est mesurée par un dosage à (iode.
Le résultat de la stabilisation est illustré par la courbe de la figure 1 donnant le taux de vitamine C en fonction du temps à 45°C pour la dispersion de vésicules (notée "encapsulée" sur La figure 1 ) dont la préparation est décrite ci-WO 99/27907 2~ PCT/FR98/02579 dessus, en comparaison avec les résultats obtenus pour une simple dispersion de vitamine C à même concentration initiale dans l'eau (notée "libre" sur la figure).
On remarque que, alors que la solution de vitamine C se dégrade continuellement, la vitamine C encapsulée reste à 80% de sa quantité initiale pendant plus de 45 jours à 45°C.
Exemple 2 Vitamine A et vitamine E
a) Formulation Com osant A Palmitate de saccharose40 B Linolate de 1 crol9 C Palmitate de Vitamine15 A

D Actate de vitamine1 E

E Eau 34 F Conservateur 1 b) Mode opératoire B, C, D et F sont mélangés à température ambiante pendant 10 min.
On additionne ensuite délicatement A en maintenant l'agitation. Lorsque A est complètement incorporé, on additionne E puis la température est augmentée à
65°C et maintenue pendant 1 h. La température est ensuite baissée à 40 °C en maintenant l'agitation, sur un intervalle de temps de 2 h.
On obtient une pâte homogène biréfringente montrant en observation au microscope une texture fine et réguliëre caractéristique.
c) Résultats Le suivi par HPLC a clairement permis de mettre en évidence l'amélioration de la stabilité de la vitamine A du fait de son encapsulation dans des vésicules contenant, en outre, de la vitamine E.
Exemple 3 Ascorbyl phosphate de magnésium (APGI
Ce composé est un dérivé de la vitamine C, plus stable que l'acide ascorbique, mais cependant peu stable en dessous de pH = 7,5. Cela pose un problème en cosmétique car le pH de la peau est de 5,5, et il est préférable que le produit cosmétique ait un pH voisin de celui de la peau.
Dans ce cas, l'encapsulation est effectuée dans des microvésicules de tensioactifs non-ioniques. L'APG est préalablement dissous dans un milieu tartrate de sodium, co-encapsulé dans les vésicules, apportant la stabilisation, en procédant comme indiqué ci-dessous. La courbe de dégradation à 45°C, de l'APG
libre et encapsulé, à pH= 5,5 est donnée sur la figure 2 qui donne le pourcentage d'APG non dégradé en fonction du temps.
a) Formulation Composant Pol sorbate 60 12 Starate de sorbitan 34 Actate de toco hrol 4 Solution A 49 Conservateurs 1 Solution A
Acide tartrique : 2.88%
APG : 28%
Eau : 69. I2%
b) Mode opératoire La solution A est préparée préalablement par dissolution de l'acide tartrique dans l'eau, ajustement du pH à 7,3-7,5 par addition de soude 6N, et introduction lente sous agitation à température ambiante de fAPG en poudre.
Les tensioactifs, la vitamine E et le conservateur sont mélangés sous agitation à 70°C. Lorsque le mélange est fondu et homogène, la solution A est ajoutée lentement sous agitation à cette température. Lorsque l'incorporation est complète, Ie chauffage est arrêté, et la température abaissée jusqu'à
l'ambiante, _ - WO 99/27907 22 PCT/FR9$/02579 sous agitation, pendant 1 h.
c) Stabilité
La stabilité du produit est suivie par dosage à l'iode de la vitamine C
dans une dispersion aqueuse à 3% d'APG, soit libre, soit encapsulé dans les vésicules multilamellaires. Les résultats sont donnés sur la figure 2.
On constate que la dégradation de l'APG encapsulé est plus de 10 fois plus lente que celle de fAPG libre à ce pH (par la mesure du temps de demi dégradation).
Exemple 4 Hydroquinone et ses dérivés L'hydroquinone et ses dérivés stint couramment utilisés en photographie comme développateur, mais aussi en cosmétique comme agent éclaircissant de la peau. Ce sont des molécules fortement réductrices, qui s'oxydent donc facilement à l'air ou en milieu aqueux.
De la méthylhydroquinone a été encapsulée dans des vésicules de tensioactifs non ioniques encapsulant du bisulfite de sodium comme anti-oxydant.
a) Formulation Vésicules Composant Pol sorbate 60 10 Starate de sorbitan 40 GI crol 34 Mth 1 h dro uinone 16 Dispersion Composant Pte de vsicules 50,0 Bisulfite de sodium . 0,05 Conservateur 0, g Eau ermute 49,15 b) Mode opératoire _ - WO 99/27907 23 PCT/FR98/02579 Toutes les opérations (préparation, transfert et dispersion) sont effectuées sous atmosphère d'argon.
La méthyl-hydroquinone est préalablement dissoute dans le glycérol, à
raison de 32 % de méthyl-hydroquinone pour 68 % de glycérol par mélange à
S 90°C pendant 30 min Dans un émulsionneur muni d'une agitation mécanique avec une pale râcleuse, on mélange les deux tensioactifs et on chauffe à 70°C.
Lorsque les tensioactifs sont fondus, on additionne la solution de méthyl-hydroquinone dans le glycérol et on maintient le mélange 30 min à cette température. Le chauffage est ensuite arrêté pour laisser la température revenir à l'ambiante sous agitation. On obtient une pâte homogène blanche, dont l'observation en microscopie optique en lumière polarisée montre la texture biréfringente caractéristique de la présence de microvésicules.
La dispersion est effectuée par addition lente dans un erlenmeyer muni 1 S d'une pâle d'agitation mécanique de la solution de dispersion (eau dégazée et bisulfite de sodium) sur la pâte précédente, à température ambiante sous agitation continue. Le conservateur est additionné en une seule fois à la fin de l'addition de solution aqueuse. L'agitation est maintenue environ 2 h pour obtenir une dispersion complète. L'observation au microscope optique montre une dispersion de vésicules légèrement biréfringentes.
c) Résultats Le produit encapsulé ne montre qu'une légère coloration rose alors qu'une solution de méthylhydroquinone noircit rapidement.
Exemple 5 Stabilisation d'une enzyme par encapsulation dans une vésicule contenant un tensioactif portant une fonction ammonium 1) Principe du test de mise en évidence de la stabilisation des enzymes Pour démontrer l'effet de stabilisation des enzymes, on mesure (activité d'une enzyme encapsulée, en fonction du temps de vieillissement, par comparaison avec (enzyme simplement mise en solution dans les mêmes conditions de vieillissement. L'enzyme encapsulée étant inaccessible, il faut préalablement la libérer pour pouvoir mesurer son activité. L'expérience comporte _ ~' WO 99/27907 24 PCT/E'R98/02579 donc quatre étapes * préparation des échantillons * encapsulation de l'enzyme et dispersion des vésicules contenant (enzyme * mise en solution à la même concentration de l'enzyme témoin * mise en vieillissement de la dispersion de vésicules et de la solution témoin * libération de l'enzyme des vésicules * mesure de l'activité enzymatique de (échantillon testé et de (échantillon témoin.
L'activité enzymatique est évaluée par une méthode classique de suivi de la réaction de dégradation d'un substrat caractéristique de l'enzyme.
2) Conditions de l'essai a) Enzyme L'enzyme utilisée est la trypsine, c'est une sérine protéase (comme les protéases utilisées dans les détergents). Sa masse est de 23000 g/mol et sa taille est comprise entre 20 et 40 ~.
Conditionnée sous forme lyophilisée, on la solubilise dans du tampon sous forme d'une solution à 4% en masse. C'est cette solution à 4% qui est utilisée dans les préparations.
Pour les mesures, les échantillons témoins sont préparés en prenant 50.1 (SO mg) de cette solution pour 5 g de solution finale soit une teneur en enzyme dans la solution finale de 0.04% en masse.
b)Vésicules La teneur massique en enzyme dans les vésicules est de 0.15%. Sauf indication contraire, les vésicules sont préparées par mélange à température ambiante des tensioactifs puis incorporation de la solution aqueuse d'enzyme.
On obtient ainsi une pâte visqueuse, de texture biréfringente caractéristique (observation au microscope optique en lumière polarisée). Cette pâte est dispersée par addition lente d'eau sous agitation à température ambiante.
Pour les mesures d'activité, toutes les dispersions de vésicules ont une WO 99/Z790? 25 PCT/FR98/02579 teneur de 2% en vésicules. La teneur en enzyme de la dispersion de vésicules est donc de 0,04%.
c) Tampon C'est un tampon phosphate de composition NaCI : 8 g/1 KCl : 0.2g/1 Na2HP04 : 1.15 g11 KH2PO4 : 0.2 g/1 Le pH est compris entre 7.5 et 8 .
d) Substrat On utilise comme substrat le N-Benzoyl L arginyl ethyl ester (BASE) qui est un substrat classiquement utilisé pour étudier l'activité de la trypsine dans la mesure où l'on sait que sa décomposition est catalysée par la trypsine. Le produit de réaction absorbe dans fW.
e) Mesure d'activité
Elle est réalisée de la façon suivante e 1. Destruction des vésicules On prélève 251 d'échantillon et on ajoute 20 pl de solution de triton X100 {Sigma) à 10%. On laisse agir environ 30 secondes.
e2. Mesure de l'activité enzymatigue On prélève 371 de solution de substrat à 0,024 moUl, on ajoute 950 pl de tampon et 22,5 pl d'échantillon. On suit la cinétique pendant 10 minutes à
une longueur d'onde de 253 nm et à 20°C.
Le vieillissement des échantillons est effectué en étuve, à la température de 37°C.
3) Formulation testée _ - WO 99!27907 26 PCT/FR98/02579 Agents tensioactifs utilisés Polysorbate 60 : Polyoxyéthylène (20) sorbitan monostéarate.
DODMAB : bromure de diméthyl dioctadécyl ammonium.
Formulation ~ 15% solution aqueuse d'enzyme.
~ 35% eau ~ 25% DODMAB.
~ 25% Polysorbate 60.
Préparation Les tensioactifs et la solution d'enzyme sont mélangés grossièrement à
température ambiante, puis le mélange est introduit dans une cellule de type Couette en procédant selon le brevet W093/19735.
Le cisaillement est réalisé à 25 °C pendant 20 minutes, à un taux compris entre 50 et 100 s-~ .

4) Résultats La dégradation de l'enzyme est suivie par spectroscopie UV.
La figure 3 représente les variations de (activité enzymatique au cours du temps pour l'enzyme encapsulée, en comparaison avec les variations observées pour l'enzyme libre. L'activité initiale est fixée arbitrairement à 100 pour le tracé
de la courbe.
La figure 3 met clairement en évidence la stabilisation de (enzyme du fait de son encapsulation.
Exemple 6 : Stabilisation d'une enz~me_par encapsulation dans une vésicule contenant un esterquat On procède comme dans l'exemple 5. Le tensioactif utilisé dans cet exemple fait partie de la famille des esterquat. Il s'agit du : N ,N di(" acyl " oxy-2-éthyl), N-hydroxy-2-éthyl, N-méthyl amonium methosulfate en solution dans fisopropanol commercialisé par CECA sous la marque Noxamium 920.
Formulation (en pourcentages en poids) _ - WO 99/27907 2~ PCT/FR98/02579 solution aqueuse d'enzyme 15%
eau 35%
Noxamium 920 50%
Préparation La préparation des vésicules est analogue à celle de (exemple 5.
La figure 4 représente les variations de l'activité enzymatique au cours du temps pour l'enzyme encapsulée en comparaison avec les variations observées pour l'enzyme Libre. L'activité initiale est arbitrairement fixé à 100.
Cette figure met clairement en évidence la stabilisation de l'enzyme du fait de son encapsulation.

Claims

REVENDICATIONS

1. Composition contenant un agent actif encapsulé au sein de vésicules multilamellaires sous forme d'un empilement régulier de bicouches concentriques comprenant au moins un agent tensioactif, lesdites bicouches allant du coeur même desdites vésicules jusqu'à leur périphérie et étant séparées par un liquide interstitiel, caractérisée en ce que lesdites vésicules contiennent au moins un agent destiné à éviter la dégradation dudit agent actif.

2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liquide interstitiel est de l'eau et en ce que l'agent actif est inclu dans les bicouches desdites vésicules lorsqu'il est hydrophobe ou dans le liquide interstitiel lorsqu'il est hydrophile.

3. Composition selon selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites vésicules ont des dimensions comprises entre 0,1 et 50 µm, de préférence entre 0,2 et 10 µm.

4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les bicouches desdites vésicules comprennent un mélange de deux agents tensioactifs dits respectivement agent tensioactif lipophile, présentant une balance hydrophile-lipophile (HLB) comprise entre 3 et 7, et agent tensioactif hydrophile, présentant une HLB comprise entre 8 et 15.

5. Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les bicouches des vésicules contiennent au moins un agent tensioactif polymère ou un polymère présentant des propriétés amphiphiles.

6. Composition selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit agent actif est choisi dans le groupe constitué des molécules réductrices, oxydantes, sensibles à (hydrolyse, en particulier, les vitamines, les enzymes et les protéines.

7. Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit agent actif est un produit sensible à (oxydation et ledit agent destiné à
éviter sa dégradation, un produit connu pour ses propriétés anti-oxydantes du fait de ses propriétés réductrices ou du fait de son action pour diminuer le risque d'oxydation par effet séquestrant, par exemple par effet séquestrant des traces d'ions métalliques catalyseurs de (oxydation contenus dans le milieu, ou par action sur le pH du milieu lorsque le potentiel redox dépend du pH.

8. Composition selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdites vésicules contiennent de la vitamine C ou un de ses dérivés à titre d'agent actif et au moins un agent destiné à éviter son oxydation.

9. Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle contient au moins une enzyme à titre d'agent actif dont on cherche à
éviter la dégradation et un agent stabilisant destiné à éviter ladite dégradation.

10. Composition selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit agent destiné à éviter la dégradation de ladite enzyme est un agent stabilisant connu pour stabiliser les protéines, de préférence un agent agissant sur la conformation de l'enzyme, en particulier un ion, par exemple un ion calcium, ou un agent portant des fonctions susceptibles de se lier à ladite enzyme.

11. Composition selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que ledit d'agent destiné à stabiliser ladite enzyme est choisi parmi les agents tensioactifs et les molécules amphiphiles contenant les fonctions suivantes ou substitués par les groupes suivants :
~ ammoniums quaternaires, ~ amines et éthanolamine, ~ molécules portant une fonction phosphate, en particulier phospholipides, ~ sels et esters d'acides gras, ~ sels de polyacides, ~ alcools, ~ glycérol et ses esters (les glycérides), ~ polyols, tels que polyglycérides, polyéthylèneglycol, polypropylèneglycol, ~ sucres tels que sorbitol, glucose, lactose, saccharose.

12. Composition selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que ledit agent destiné à stabiliser ladite enzyme est un polymère, choisi dans le groupe constitué :
- des polysaccharides modifiés ou non, tel que l'agarose, les gommes guar, les carraghénanes, l'acide alginique et les alginates, la pectine, le chitosan, - des polyvinylpyrrolidones éventuellement substituées, - de la cellulose et des dérivés de cellulose tel que les dérivés alkylés ou fonctionnalisés, - des polyacrylates, - des polyvinylalcool (PVA) et des dérivés partiellement hydrolysés des polyvinylacétates, - des polyacrylamides, - des polyamides.

13. Composition selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que ledit agent destiné à éviter la dégradation de ladite enzyme est un composant comportant au moins une fonction azotée, en particulier un agent tensioactif ou un polymère.

14. Composition selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que ledit agent destiné à éviter la dégradation dudit agent actif présente un caractère amphiphile lui conférant un rôle actif dans la formulation des bicouches desdites vésicules.

15. Composition selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que ledit agent destiné à stabiliser ledit agent actif constitue un second agent actif.

16. Composition selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que lesdites vésicules comprennent en outre au moins un agent destiné à
renforcer leur étanchéité, ledit agent étant encapsulé au sein desdites vésicules ou constituant un enrobage externe desdites vésicules.

17. Procédé de préparation d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de :
- préparation d'une phase lamellaire cristal-liquide comprenant au moins un agent tensioactif et incorporant au moins un agent actif et un agent destiné à éviter la dégradation dudit agent actif, - transformation de ladite phase cristal-liquide en vésicules multilamellaires à structure en oignon, par cisaillement ou ou sollicitation mécanique, en particulier par mélange des constituants de ladite phase lamellaire cristal-liquide.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit cisaillement est un cisaillement homogène.

19. Procédé pour améliorer la stabilité d'un produit actif et éviter sa dégradation, caractérisé en ce qu'il consiste à encapsuler ledit produit actif au sein de vésicules multilamellaires telles que définies dans l'une des revendications 1 à
16 ou obtenues selon le procédé de l'une des revendications 17 ou 18, lesdites vésicules étant sous forme d'un empilement régulier de bicouches concentriques comprenant au moins un agent tensioactif, lesdites bicouches allant du coeur même desdites vésicules jusqu'à leur périphérie et étant séparées par un liquide interstitiel, lesdites vésicules incorporant en leur sein au moins un agent destiné à
éviter la dégradation dudit produit actif.

20. Procédé pour protéger et/ou immobiliser une enzyme caractérisé
en ce qu'il consiste à mettre ladite enzyme en présence de vésicules multilamellaires sous forme d'un empilement régulier de bicouches concentriques comprenant au moins un agent tensioactif, lesdites bicouches allant du coeur même desdites vésicules jusqu'à leur périphérie et étant séparées par un liquide interstitiel, lesdites vésicules incorporant en leur sein au moins un agent destiné à
éviter la dégradation de ladite enzyme tel que défini dans l'une des revendications 10 à 13 ou à encapsuler ladite enzyme au sein de vésicules multilamellaires telles que définies dans l'une des revendications 9 à 13 ou obtenues selon le procédé
de l'une des revendications 17 ou 18, lesdites vésicules incorporant en leur sein au moins un agent destiné à éviter la dégradation de ladite enzyme tel que défini dans l'une des revendications 10 à 13.