EP1951376A2 - Extrait vegetal obtenu par un procede d'extraction a l'aide de solvants d'origine vegetale - Google Patents

Extrait vegetal obtenu par un procede d'extraction a l'aide de solvants d'origine vegetale

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EP1951376A2
EP1951376A2 EP06831106A EP06831106A EP1951376A2 EP 1951376 A2 EP1951376 A2 EP 1951376A2 EP 06831106 A EP06831106 A EP 06831106A EP 06831106 A EP06831106 A EP 06831106A EP 1951376 A2 EP1951376 A2 EP 1951376A2
Authority
EP
European Patent Office
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solvent
mixture
plant
limonene
solvents
Prior art date
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Ceased
Application number
EP06831106A
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German (de)
English (en)
Inventor
Hervé André Gérard DURAND
Fabien Durand
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Laboratoire Limotech
Original Assignee
Laboratoire Limotech
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Filing date
Publication date
Application filed by Laboratoire Limotech filed Critical Laboratoire Limotech
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A61K36/18—Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/88—Liliopsida (monocotyledons)
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    • A61K36/9066—Curcuma, e.g. common turmeric, East Indian arrowroot or mango ginger
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin

Definitions

  • Vegetable extract obtained by a process of extraction using solvents of vegetable origin
  • the invention relates to the field of processes for extracting active compounds from raw materials of natural origin used in the formulation of pharmaceutical, cosmetic or food compositions and / or organic chemistry and in particular the chemistry of the parent compounds natural.
  • Plants and natural products are the source of molecules that can be used as extracts in many areas: pharmaceutical, cosmetic or food. It can be therapeutic extracts (active ingredients of vegetable origin: digitalis, morphine ... etc.), presenting a particular cosmetic activity
  • Drying has certainly been the first means used to conserve plant activity, but this technique does not allow to concentrate or preserve the active compounds of oxidation.
  • Hydrodistillation or steam distillation is a conventional technique limited to the extraction of essential oils. This process uses a large amount of energy to produce the vapor that causes the volatile compounds and the water required to condense the vapors is discharged as hot effluent also causing energy losses.
  • the essential oils thus obtained are subjected to temperatures close to 100 ° C. and the components sensitive to heat or hydrolysis are often altered.
  • Extraction using synthetic organic solvents or from petrochemical refining processes is the method that is of the greatest importance from an industrial point of view because of the standardization of methods, the requirement of reproducibility and of characterization of the extracts obtained.
  • organic solvents conventionally used, mention may also be made of glycol ethers, hexane, ether, acetone, methylene chloride, alcohols, aliphatic or aromatic hydrocarbons, chlorinated and fluorinated solvents or synthetic molecules such as N-methylpyrrolidone or dimethoxymethane, for example.
  • Synthetic solvents such as perchlorethylene, methylene chloride, chlorinated solvents and certain fractions derived from petroleum such as hexane have been widely used for the extraction of flavors, fragrances, dyes and active principles of plants.
  • these organic solvents are particularly targeted by international regulations which impose very low residual solvent contents (of the order of 1 to 5 ppm).
  • These regulations that limit or prohibit their use for food or therapeutic applications involve costly reprocessing to remove residual solvents, such as additional heating, and the active ingredients can be degraded.
  • the chemical nature of these solvents can render the active products unstable.
  • Alcoholic or hydro-alcoholic extraction allows the production of hydrophilic compounds, but does not allow the efficient extraction of apolar lipophilic compounds and can lead to the extraction of undesirable compounds such as tannins which are highly water-soluble.
  • a process for extracting organic compounds with therapeutic activity contained in the plants and products thus obtained is known from Le GaII (Patent FR 77 36976), characterized in that a plant previously ground with natural essences taken from the ground is treated. group that includes the essence of citral, the essence of bergamot, the essence of mint and the essence of rosemary.
  • the essence used for plant extraction is previously distilled by steam distillation under reduced pressure, so as to use only the low-boiling fraction, ie the fraction distilling at most at 95 ° C under 20 mm of mercury but this fraction is nevertheless composed of a mixture of uncharacterized chemical entities resulting in the impossibility of characterizing the extract and obtaining a purified extract by removal of the residual solvent. This elimination is, moreover, neither described nor suggested.
  • the high-boiling liquid is mixed with a light solvent of known type to carry out the extraction, said light solvent being either a solvent of synthesis, either from petrochemicals.
  • Pisacane PCT patent application WO 01/07135 A2
  • a process for extracting flowers and plants from the chrysanthemum family and the family Helianthus to produce insecticidal substances Said insecticidal substances are pyrethrins, hydrophope compounds and insoluble in water.
  • the method described uses solvents extracted from plants such as terpenes in a maceration phase at room temperature (20 ° C), for about ten minutes, with mechanical stirring. After this maceration phase, the solid residue is filtered and optionally the solvent can be removed or reduced by evaporation or distillation, but can be retained for use as a carrier or carrier of the activity after formulation.
  • ROSENBERG M. et al (Carotenoid base food dye extracted from orange peel by d-limonene-extraction-process and use) discloses a method for extracting carotenoids at two stages (2 minutes each) at a temperature of 20 ° C. C, in which butylated hydroxytoluene (BHT), a synthetic substance, was added to d-limonene as an extraction solvent.
  • BHT butylated hydroxytoluene
  • the present invention makes it possible to satisfy these needs and consists of an alternative method for extracting and purifying lipophilic and / or partially polar molecules using a solvent and / or a mixture of solvents of plant origin whose constituents are characterized and chemically defined.
  • solvent will be used and it will include both plant-derived solvents (these will be isolated and pure molecules) and both solvent mixtures of plant origin whose constituents are characterized, that is, all identified, and chemically defined, that is, pure.
  • the extraction is made from plant material that can be very varied. They may be leaves, stems, roots, rootlets, rhizomes, flowers, flower heads, seeds, seeds, stones, seeds, bark, fragments of trunks. of various plant species, which may have previously been dried and / or crushed and / or mixed ... These can be used alone or as a mixture.
  • the process makes it possible to obtain extracts rich in lipophilic molecules but surprisingly and unexpectedly, it also allows the concomitant extraction of polar-type molecules that participate in the activity of the cells. whole plants.
  • the present invention relates to a plant extract obtained by a single-phase extraction process, characterized in that it comprises the following steps:
  • a mixture of solvents, said solvent and / or at least one of the constituents of said solvent mixture being selected from the group consisting of terpene solvents, having a purity of at least 98%, and being poor in peroxides.
  • the present invention relates to a plant extract obtained by a single-phase extraction process as described above, characterized in that it is free of polyphenol, anthocyanin and / or tannin and that it comprises a fraction of lipophilic compounds and / or a fraction of polar compounds.
  • the extract comprises at most 0, 1% tannins.
  • the tannins are water-soluble phenolic compounds having a molecular weight of between 500 and 3000 which, besides conventional phenol reactions, have the property of precipitating alkaloids, gelatin and other proteins.
  • These polyphenols (or phenol polymers) are mainly polyesters of gallic and ellagic acids.
  • hydrophilic compounds are often troublesome during the extraction phases, such as anthocyanins, which are proanthocyanidol polymers.
  • the invention also relates to an extract as defined above, characterized in that the compounds having a lipophilic character are chosen in particular from unsaponifiable compounds.
  • Unsaponifiables are the non-glyceride constituents of oils. They represent 0.3 to 2% of the oils: they are hydrocarbons, carotenoids, sterols (sitosterol, stigmasterol, campesterol), tocopherols (vitamin E), aliphatic alcohols of high molecular weight, terpene alcohols.
  • lipophilic compounds By way of example, mention may be made of the following lipophilic compounds:
  • beta sitosterol, campesterol, stigmasterol, cholesterol and their derivatives for example green coffee extracts,
  • curcumin and curcuminoids for example extracted from turmeric, carotenoids for example carrot extracts, lycopene, for example tomato extract,
  • sesquiterpene lactones and helenanine for example extracts from Arnica
  • parthenolides and flavonoids aglycones for example extracts of feverfew. It also relates to an extract as defined above, characterized in that the polar-type compounds are chosen from alkaloids, neoxanthines, glycosylated xanthones, flavonoids or glycosylated flavonoids.
  • Alkaloids include caffeine, theophylline and / or theobromine.
  • glycosylated xanthones mention may be made of Gentian gentioside.
  • glycosylated flavonoids mention may be made of the apigenin glycoside of feverfew.
  • the invention relates to a plant extract, directly obtained by means of a process as described above, characterized in that it comprises at most 0.1% of tannins.
  • turmeric extract characterized in that it comprises at least 8% of curcuminoids and at most 0.1% of tannins. It also relates to an extract of Arnica montana flowers characterized in that it comprises at least 5% of sesquiterpene lactones expressed in helenanine and at most 0.1% of tannins.
  • celandine extract characterized in that it comprises at least 0.75% of total alkaloids expressed as chelidonine or crystals of chelidonine hydrochloride and at most 0.1% of tannins.
  • Gentian extract characterized in that it comprises at least 3% of free xanthones with at least 0.5% of gentioside and at most 0.1% of tannins.
  • the present invention also relates to a feverfew extract characterized in that it comprises at least 0.83% of parthenolides, flavonoids aglycones, apigenin glucosides and at most 0.1% of tannins.
  • the present invention also relates to a single-phase extraction process characterized in that it comprises the following steps:
  • said solvent and / or at least one of the constituents of said solvent mixture being chosen from the group consisting of terpene solvents, having a purity of at least equal to 98%, and being poor in peroxides.
  • the step of contacting the plant material with the solvent and / or solvent mixture is a maceration of the plant material with the solvent and / or mixture of solvents. It can also be a soaking, spraying ...
  • the step of removing the plant material is a filtration of the plant material.
  • the constituent (s) of the solvent according to the present invention are characterized: the solvent is of plant origin and it is composed of terpenes which are all identified.
  • Terpenic solvents are a class of isoprenoidal hydrocarbons that are the main constituents of many species of plants or essential oils.
  • the precursor of all terpenes is mevalonic acid.
  • All terpenes can be formally decomposed into isoprenic units.
  • the main terpenes are pinene, camphene and limonene, and their isomers, but also terpenes of orange, pine and their oxygenates, linalool or terpineol, for example, or paramenthane.
  • the invention therefore relates to a single-phase extraction process with a solvent and / or a mixture of solvents of vegetable origin, characterized in that the solvent and / or Solvent mixture is an isomer or mixture of limonene isomer and / or pinene alone or in admixture.
  • the solvent used is a mixture of d-limonene and alpha-pinene. In one embodiment, the solvent used is a mixture of d-limonene and alpha-pinene, with at least 50% of d-limonene.
  • the mixture comprises 70% d-limonene and 30% alpha-pinene.
  • ethanol may be used in admixture with at least one terpene solvent.
  • the solvents used will be binary or ternary mixtures, for example:
  • alpha-pinene / 95% ethanol 70% / 30%
  • d-limonene / alpha-pinene / 95% ethanol 50% / 20%
  • D-Limonene is a natural compound of the family of monoterpenes which is present in quantity in citrus zest. It is a by-product of the fruit juice industry. In this sense, it is abundant and cheap. This monoterpene is also a hydrocarbon with very high solvent power.
  • Alpha-pinene is also produced in large quantities from pine (turpentine) species by the wood and paper industry.
  • the d-limonene and alpha-pinene used refer to isolated and characterized molecules. These are not the trade names of commonly used d-limonene and alpha-pinene. Indeed, from the fruit juice industry, the wood industry or the deterpenation of essential oils, the by-products, which are often mixtures of different terpenes actually containing a significant part of d-limonene or alpha-pinene, are often marketed under the improper name "d-limonene” and "alpha-pinene” because they are actually mixtures of various terpenes which also contain many impurities (impurities from transport, derivatives oxides, waxes, greases and other non-volatile residues, peroxides). These solvents are used in the prior art to prepare extracts or products having low degrees of purity.
  • d-limonene and the term “alpha-pinene” denote chemically defined solvents with reference to the chemical nature of said molecules, which are isolated and characterized to a degree of purity close to 100%, less than 98%.
  • the industrial-grade d-limonene and alpha-pinene can easily be purchased for example from the following companies: Capua Sri, Campo Calabro, Italy or Resin and Terpenic Derivatives, Dax, France, these same organic-grade solvents can be purchased from companies such as Montecitrus, Monte Azul Paulista, Brazil or Sirius, Paris, France with a purity of at least 98%.
  • the solvents from these industrial sources contain in particular a small part of impurities consisting of oxidation products of d-limonene or alpha-pinene which represents between 0.3 and 0.6% by weight of the products.
  • this non-volatile fraction at 40 ° C. at atmospheric pressure may or may not be eliminated, for example by azeotropic distillation of d-limonene or alpha-pinene with water vapor, which allows obtain solvents that are at least 98% pure or at least 99% pure, or even 99.95% pure.
  • the constituent or constituents of the solvent according to the present invention are chemically defined: the terpene solvent used according to the present invention has a very high degree of purity and a very low content of peroxides.
  • the solvent and / or the constituent (s) of the solvent mixture has undergone a preliminary purification step.
  • This purification step may for example be chosen from azeotropic entrainment with water vapor or by evaporation under vacuum.
  • the terpene solvent and / or at least one of the constituents of the solvent mixture has a degree of purity of at least 98%.
  • the purity level is greater than or equal to 99%. In a particular example, the purity level is 99.95%.
  • the terpene solvent and / or at least one of the constituents of the solvent mixture is also very low in peroxides. This characteristic is fundamental because the formation of peroxides - which occurs during any mixing or heating operation during the extraction steps - is initiated by the peroxides already present in the solvent. These same peroxides can alter the compounds of interest.
  • the higher the terpene solvent is initially rich in peroxides the more it will tend to degrade (radical runaway effect).
  • the more initially the solvent will be poor in peroxides the less it peroxidated during extraction and more easily it can be recycled at the end of the process.
  • the peroxide content is less than 15 mEQ / kg. In another embodiment, the peroxide content is less than 1 1, 1 mEQ / kg.
  • the nonvolatile residue level is also very low. In one embodiment, this rate is less than 0.1%. In another embodiment, this rate is less than 0.01%.
  • Solvents of plant origin whose constituent (s) are characterized and chemically defined are biodegradable, non-flammable, non-toxic and environmentally friendly. In addition, they are easy to use: dilutable and rinsable with water with conventional surfactants.
  • terpenic solvents can be eliminated by various techniques: by azeotropic steam entrainment at 35 ° C. under vacuum (15 mmHg) 2000 Pa.
  • the injection of vapor into the filtrate makes it possible to elimination of 97.26 to 99.99% of d-limonene and 98.2 to 99.99% of alpha-pinene;
  • the invention therefore also relates to the process according to the invention characterized in that the step of removing the solvent is a azeotropic steam distillation step.
  • the invention also relates to the process according to the invention characterized in that the step of removing the solvent is a molecular distillation under vacuum.
  • the process according to the invention is carried out with proportions by weight plant material / solvent (plant material / monoterpene hydrocarbon) of 1/4 to 1/10.
  • the extraction temperature is between 40 and 45 ° C.
  • the duration of maceration can be about
  • a microwave irradiation step is performed during maceration. This step can be performed at 100 W for 2 minutes 30 seconds. This allows a reduction of the extraction time.
  • EXAMPLE 1 Simultaneous Extraction of Unsaponifiable Compounds and Caffeine from Green Coffee and Removal of the Solvent at Low Temperature by Azeotropic Conduction with Vacuum Water Vapor Green Coffee usually contains 14% fat, 0.1% unsaponifiable compounds and at least 1% caffeine. 1.5 kg of green coffee beans of biological quality and milled in 15 liters of d-limonene are macerated for 3 h 30 with stirring at 40 ° C. (vegetable material / solvent ratio: 1/10).
  • the particles are removed by filtration to obtain a charged solution of compounds of interest which is then removed d-limonene by azeotropic entrainment with water vapor.
  • the entire device is placed under vacuum (10-40 mmHg or 1300-5300 Pa), which allows to considerably lower the temperatures used and facilitates the evaporation of the solvent: a boiler makes it possible to produce steam of water at 30 ° C. which is injected at the surface or into the extract to be desolventized, itself heated to 45 ° C.
  • the d-limonene is vaporized and then recycled using a condenser maintained at 0 ° C. for subsequent extraction operations while the unsaponifiable compounds are recovered in the extractor.
  • Solvent 4 d-Limonene Biological Grade 14.07%
  • Solvent 5 Alpha-Pinene 13.65%
  • Solvent 6 Alpha-Pinene Biological Grade 14.72%
  • Solvent 7 Limonene / alpha-pinene mixture 70/30 (v / v): 14.52%
  • the extraction yields obtained with monoterpene hydrocarbons are better than that obtained with hexane.
  • the best extraction yields are obtained with the biological alpha-pinene, the mixture of limonene / alpha-pinene 70/30 (v / v), the biological d-limonene, the mixture of limonene / alcohol 95 ° in 70/30 mixture (v / v).
  • a synergistic effect of the solvent mixture d-limonene / alpha-pinene 70/30 (v / v) is observed.
  • the extracts thus obtained contain less than 0.05% of residual solvent, this limit not being acceptable for the extract obtained with hexane.
  • Solvent 1 0.815% undetectable Solvent 2 0.895% 2.53% Solvent 3 0.825% 3.68% Solvent 4 0.912% 2.47% Solvent 5 0.789% 2.64% Solvent 6 0.805% 2.74% Solvent 7 0.952% 3.98%
  • the above method therefore makes it possible to selectively extract unsaponifiable compounds and caffeine and to concentrate them.
  • This exemplary embodiment demonstrates one of the characteristics of the invention, that is to say that monoterpene hydrocarbons allow the concomitant extraction of compounds of a lipophilic nature (for example, unsaponifiables) and polar-type compounds (for example: caffeine) and their concentration, while excluding other components (polyphenols, tannins) yet present in large quantities in the raw material.
  • the process according to the invention effectively allows the selective extraction of lipophilic compounds and intermediate polarity.
  • the resulting extract rich in unsaponifiable compounds and caffeine can be directly integrated into dermopharmaceutical formulations, thereby reducing the solubilization steps often required when introducing active ingredients into topical formulations.
  • EXAMPLE 2 Simultaneous extraction of unsaponifiable compounds and caffeine from green coffee and removal of the solvent at low temperature under vacuum in the absence of water.
  • EXAMPLE NO. 3 Extraction of curcuminoids from turmeric, according to the process of the invention in comparison with an extraction method using hexane.
  • Turmeric rhizomes (Curcuma longa L.) contain 8% curcuminoids. 1 kg of finely ground biological quality turmeric powder is macerated in 10 liters of d-limonene for 3 h 30 with stirring at 40 0 C (plant material / solvent ratio: 1/10).
  • the particles are removed by filtration to obtain a highly colored solution of orange, which is then removed d-limonene by azeotropic driving with water vapor as described in Example 1.
  • Solvent 4 d-Limonene Biological Grade 8.36%
  • Solvent 5 Alpha-Pinene 8
  • Solvent 6 Alpha-Pinene Biological Grade 8.55%
  • Solvent 7 Imonene / alpha-pinene mixture 70/30 (v / v): 8.85%
  • the extraction yields obtained with monoterpene hydrocarbons are better than that obtained with hexane.
  • the best extraction yields are obtained with the biological alpha-pinene, the mixture of limonene / alpha-pinene 70/30 (v / v), the biological d-limonene, the mixture of limonene / alcohol 95 ° in 70/30 mixture (v / v).
  • a synergistic effect of the mixtures of limonene / alpha-pinene 70/30 (v / v) is observed.
  • the extracts thus obtained contain less than 0.05% of residual solvent, this limit not being acceptable for the extract obtained with hexane.
  • the above method therefore makes it possible to selectively extract the curcuminoids and to concentrate them.
  • Turmeric only one extraction stage is necessary. It is also possible to extract curcuminoids from turmeric using a continuous countercurrent extraction device.
  • the antioxidant activity of the Turmeric extract obtained with the solvent n ° 2 (d-limonene) was studied using the xanthine / xanthine oxidase test according to the method adapted from RICE EVANS et al (Techniques in free radical research, 1991, Elsevier, Paris) and (MASAKI et al., Antioxygen scavenging activity of plant extracts, Biol Pharm Bull, 1995, 18 (1),
  • Arnica montana flower heads contain 0.4% lactonic sesquiterpenes (0.2-0.5% helenanine in the plant) that are responsible for the anti-inflammatory and healing activity of Arnica .
  • 200 g Arnica montana flower heads (Arnica montana.) Are macerated whole and of biological quality in 5 liters of d-limonene for 3:30 with stirring at 40 ° C. (ratio plant material / solvent:
  • Solvent 3 Blend of limonene / alcohol 95 ° mixed 70/30 (v / v) 9.48%
  • Solvent 4 d-Limonene Biological Grade 10.38%
  • Solvent 6 Alpha-Pinene Biological Grade 9.1 1%
  • Solvent 7 Limonene / alpha-pinene mixture 70/30 (v / v): 10.47%
  • the extracts thus obtained contain less than 0.05% of residual solvent, this limit not being acceptable for the extract obtained with hexane.
  • the tannin content determined by the method described in the European Pharmacopoeia 5,02 package "Determination of tannins in vegetable drugs (2.8.14.)" Is less than 0.1%.
  • the above method therefore makes it possible to selectively extract the sesquiterpene lactones and to concentrate them.
  • a cylindrical glass cell around which microwave generators (2000-3000 Mhz) are placed is filled with 10 g of coarsely ground green coffee and 50 g of d-limonene.
  • the cell receives microwave power of 100 W for 2 minutes 30 seconds.
  • the solution which is maintained at a temperature below 40 0 C is colored quickly in green-brown and is filtered.
  • the d-limonene is removed as described in Example 2.
  • the extract thus obtained contains 0.917% of unsaponifiable compounds and 2.51% of caffeine.
  • EXAMPLE 7 Extraction of sesquiterpene lactones from Arnica in a reduced time by the process according to the invention and irradiation by means of microwaves.
  • EXAMPLE 8 Extraction of alkaloids of celandine (Chelidonium majus) by the method according to the invention.
  • the particles are removed by filtration to obtain a charged solution of compounds of interest which is then removed d-limonene in the absence of water by ultra-high vacuum rectification (133.2 Pa) as described in Example 2.
  • EXAMPLE NO. 1 Extraction of Free Xanthones from Gentian by a Process According to the Invention
  • Gentiana lutea 100 g of Gentian rhizomes (Gentiana lutea) are macerated
  • the tannin content determined by the method described in
  • This exemplary embodiment again demonstrates a characterization of the invention, that is to say that monoterpene hydrocarbons allow the concomitant extraction of lipophilic compounds (example: xanthones) and polar compounds (example: glycosides ), their concentration, while excluding the other components (for example, iridoid responsible for the bitterness of gentian extracts) yet present in large quantities in the raw material.
  • monoterpene hydrocarbons allow the concomitant extraction of lipophilic compounds (example: xanthones) and polar compounds (example: glycosides ), their concentration, while excluding the other components (for example, iridoid responsible for the bitterness of gentian extracts) yet present in large quantities in the raw material.
  • This method effectively allows the selective extraction of lipophilic compounds and compounds having an intermediate polarity.
  • the xanthonic compounds and the glycosylated forms thus extracted from gentian can easily be incorporated into oral administration forms in humans and without bitterness.
  • the flower heads of Tanacetum parthenium contain 1.5% sesquiterpene lactones (mainly parthenolide) which are responsible for the anti-migraine activity of Feverfew. 100 g of flowering buds of Grande are macerated
  • the particles are removed by filtration to obtain a solution very strongly colored yellow, which is then removed d-limonene by azeotropic driving with water vapor as described in Example 1.
  • the examples above can be applied to many other plants, for example Liquorice, Ginger and Serenoa repens, without this list being limiting.
  • the extracts according to the invention can be easily integrated in pharmaceutical or cosmetic compositions, liquid or semi-liquid in order to be in the pharmaceutical forms commonly used in human medicine and prepared according to the usual methods.
  • the extract (s) according to the invention may be incorporated into excipients usually employed in pharmaceutical compositions, such as aqueous or non-aqueous vehicles, various wetting agents, preservatives, thickeners.
  • the subject of the present invention is also pharmaceutical and / or cosmetic compositions comprising, as active ingredient, an extract according to the invention and / or the process for the preparation of said compositions, characterized in that the mixture is mixed according to known methods. in themselves, the extract (s) according to the invention with acceptable excipients or solvents, in particular pharmaceutically or cosmetically acceptable solvents.
  • extraction using solvents of plant origin whose constituent (s) are characterized and chemically defined, such as, for example, monoterpene hydrocarbons of biological quality, said extraction is a new alternative technical solution for non-vapor-drivable molecules as well as than supercritical CO2 extraction, and it is effective for a fairly wide range of molecules used in cosmetics and pharmacy.
  • the extracts obtained according to this process comprise compounds which have a lipophilic character or an intermediate polarity.

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Abstract

L'invention concerne un extrait végétal obtenu par un procédé d'extraction en une seule phase, à l'aide d'un solvant et/ou d'un mélange de solvants d'origine végétale dont les constituants sont caractérisés et chimiquement définis, caractérisé en ce qu'il est exempt de polyphénol, d'anthocyane et/ou de tanin et qu'il comporte une fraction de composés à caractère lipophile et/ou une fraction de composés à caractère polaire. Elle concerne également un procédé d'extraction permettant d'obtenir un extrait selon l'invention, ledit procédé étant un procédé d'extraction en une seule phase caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : une mise en contact d'un matériel végétal avec un solvant et/ou un mélange de solvants d'origine végétale dont le ou les constituants sont caractérisés et chimiquement définis ; une élimination du matériel végétal ; et une élimination partielle ou totale du solvant et/ou du mélange de solvants, ledit solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants étant choisi(s) dans le groupe constitué par les solvants terpéniques, ayant une pureté au moins égale à 98 %, et étant pauvre(s) en péroxydes.

Description

Extrait végétal obtenu par un procédé d'extraction à l'aide de solvants d'origine végétale
L'invention concerne le domaine des procédés d'extraction de composés actifs à partir de matières premières d'origine naturelle entrant dans la formulation de compositions pharmaceutiques, cosmétiques ou alimentaires et/ou de la chimie organique et notamment la chimie des composés d'origine naturelle.
Les plantes et les produits naturels sont la source de molécules qui peuvent êtres utilisées sous forme d'extraits dans de nombreux domaines : pharmaceutique, cosmétique ou alimentaire. Il peut s'agir d'extraits thérapeutiques (principes actifs d'origine végétale : digitaline, morphine... etc.), présentant une activité cosmétique particulière
(régénération cellulaire, activité anti-âge), de substances utilisées comme additifs (colorants : rouge de cochenille, bêta carotène, curcumine ; antioxydants : extraits de romarin, conservateurs : extrait de pépins de pamplemousse) ou pour d'autres applications comme les insecticides naturels (pyréthrines, roténone).
Le séchage a certainement été le premier moyen utilisé pour conserver l'activité des plantes mais cette technique ne permet ni de concentrer ni de préserver les composés actifs de l'oxydation.
Au fil du temps, de nombreuses méthodes comme l'extraction à l'eau, la macération, l'hydrodistillation, la lixiviation, la décoction, l'extraction par solvants ont été utilisées pour obtenir des extraits de plantes.
L'hydrodistillation ou entraînement à la vapeur est une technique classique limitée à l'extraction des huiles essentielles. Ce procédé utilise une grande quantité d'énergie pour produire la vapeur qui entraîne les composés volatils et l'eau nécessaire pour condenser les vapeurs est rejetée sous forme d'effluent chaud entraînant également des pertes en énergie. Les huiles essentielles ainsi obtenues sont soumises à des températures voisines de 10O0C et les composants sensibles à la chaleur ou à l'hydrolyse sont souvent altérés.
Parmi les procédés d'extraction dits naturels, la pharmacopée chinoise rapporte l'utilisation de solvants particuliers comme le vin, l'alcool, le vinaigre, le citron, le lait, la crème mais les extraits obtenus à l'aide de ces méthodes sont difficilement caractérisables.
L'extraction mettant en œuvre des solvants organiques de synthèse ou issus des processus de raffinage de la pétrochimie, est la méthode qui présente la plus grande importance du point de vue industriel en raison de la standardisation des méthodes, de l'exigence de reproductibilité et de caractérisation des extraits obtenus.
Parmi ces procédés, ceux mettant en oeuvre de l'eau, de l'alcool ou des mélanges hydroalcooliques permettent d'obtenir des molécules essentiellement hydrophiles (ou fortement polaires) mais ces solvants entraînent également de nombreuses molécules de faible intérêt, qui peuvent diminuer l'activité des extraits (protéines provoquant des précipitations, tanins, minéraux), ou nuire à leur stabilité (anthocyanes).
D'autres solvants comme le glycérol et les dérivés du glycol, utilisés notamment en cosmétique, ont un très faible pouvoir solvant, ainsi les extraits obtenus sont pauvres en molécules actives.
Parmi les solvants organiques classiquement mis en oeuvre, on citera également les éthers de glycol, l'hexane, l'éther, l'acétone, le chlorure de méthylène, les alcools, les hydrocarbures aliphatiques ou aromatiques, les solvants chlorés et fluorés ou des molécules de synthèse comme la N-méthylpyrrolidone ou le dimethoxymethane, par exemple.
Ces solvants, s'ils permettent d'obtenir des molécules lipophiles (ou fortement apolaires) avec des rendements satisfaisants présentent de nombreux inconvénients. Ils sont notamment très inflammables, dangereux ou extrêmement toxiques pour l'homme et son environnement.
Les solvants synthétiques comme le perchloroéthylène, le chlorure de méthylène, les solvants chlorés et certaines fractions issues du pétrole comme l'hexane ont été très largement utilisés pour l'extraction d'arômes, de parfums, de colorants et de principes actifs de plantes. Souvent très toxiques, contenant des impuretés ou des dénaturants cancérigènes, ces solvants organiques sont particulièrement visés par les règlements internationaux qui imposent des teneurs en solvant résiduel très basses (de l'ordre de 1 à 5 ppm). Ces règlements qui limitent ou interdisent leur utilisation pour des applications alimentaires ou thérapeutiques impliquent des retraitements coûteux pour éliminer les solvants résiduels, comme un chauffage supplémentaire, et les principes actifs peuvent être dégradés. De plus, lorsqu'ils sont mal choisis ou choisis uniquement sur des critères économiques, la nature chimique de ces solvants peut rendre les produits actifs instables.
Depuis quelques années, certains solvants organiques très peu toxiques comme les solvants fluorés, la N-méthylpyrrolidone, ou le dimethoxymethane ont été utilisés. Malheureusement, ceux-ci sont peu disponibles ou ont un coût extrêmement élevé qui limite leur utilisation dans l'industrie.
Par ailleurs, s'agissant de la réglementation en terme de certification biologique, aucune labellisation ou certification biologique ne peut être octroyée aux extraits végétaux obtenus par des procédés mettant en oeuvre des solvants de synthèse ou issus de la pétrochimie alors que la demande de ce marché est de plus en plus importante.
En effet en dehors de la contrainte du caractère « biologique » du végétal à extraire, la certification biologique autorise uniquement l'utilisation d'extraits obtenus par distillation à la vapeur (huiles essentielles), par macération dans un excipient certifié biologique ou par extraction au CO2 à l'état supercritique.
L'extraction alcoolique ou hydro-alcoolique permet l'obtention de composés hydrophiles, mais ne permet pas l'extraction efficace des composés lipophiles apolaires et peut entraîner l'extraction de composés indésirables comme les tanins qui sont fortement hydrosolubles.
L'extraction par macération dans une huile végétale ou une solution hydroglycόrinée, limite le procédé à l'extraction des actifs lipophiles, avec des rendements souvent assez médiocres.
De plus, il est difficile de séparer les molécules extraites des excipients d'extraction qui sont ainsi obligatoirement incorporés en l'état dans les produits formulés et sont susceptibles de limiter ou modifier ainsi l'efficacité des molécules extraites. Ainsi, lorsqu'un extrait doit pouvoir obtenir la certification biologique, la seule technique réellement utilisable pour obtenir un extrait contenant des molécules lipophiles non entraînables à la vapeur est la technologie d'extraction par fluide supercritique. Cette dernière nécessite des installations particulières permettant de créer les conditions de température et de pression dans lesquelles le gaz employé, le dioxyde de carbone ou l'azote, se trouve à l'état supercritique. Cette technologie nécessite des investissements importants et des dépenses de fonctionnement très élevées qui la réserve à des extraits à très forte valeur (principes aromatiques pour la parfumerie, spécialités pharmaceutiques). De fait, très peu d'actifs cosmétiques sont obtenus par extraction au CO2 supercritique et de nombreux actifs à caractère lipophile et non entraînables à la vapeur ne sont pas disponibles.
On connaît de Le GaII (Brevet FR 77 36976) un procédé d'extraction de composés organiques à activité thérapeutique contenus dans les végétaux et produits ainsi obtenus, caractérisé en ce que l'on traite une plante préalablement broyée par des essences naturelles prises dans le groupe qui comprend l'essence de citral, l'essence de bergamote, l'essence de menthe et l'essence de romarin.
L'essence utilisée pour l'extraction des végétaux est auparavant distillée par entraînement à la vapeur d'eau sous pression réduite, de manière à n'utiliser que la fraction à bas point d'ébullition, c'est-à-dire la fraction distillant au maximum à 95°C sous 20 mm de mercure mais cette fraction est néanmoins constituée d'un mélange d'entités chimiques non caractérisées entraînant l'impossibilité de caractériser l'extrait et d'obtenir un extrait purifié par élimination du solvant résiduel. Cette élimination n'est d'ailleurs ni décrite ni suggérée.
On connaît de Mengal (Brevet FR 99 13241 ) un procédé d'extraction par fluide supercritique utilisant un cosolvant, ledit cosolvant étant un excipient entrant directement dans les compositions pharmaceutiques, cosmétiques ou alimentaires dans lesquelles les extraits obtenus seraient incorporés. Les composés terpéniques sont désignés parmi ces cosolvants.
Bien que ce procédé permette de limiter le prix de revient et la complexité du procédé d'extraction par fluide supercritique pour certains actifs, cette technique ne permet pas d'obtenir un extrait pur, caractérisé et universellement utilisable, car les actifs ne sont pas isolés de l'excipient.
On connaît de Grinda (Brevet FR 79 03590) un procédé d'extraction de substances insecticides de plantes. Le procédé décrit consiste à extraire les principes actifs des plantes au moyen de liquides organiques à faible tension de vapeur dont les points d'ébullition sont supérieurs à 1000C et dont la toxicité est faible, lesdits liquides étant destinés à ne pas être éliminés, les terpènes sont cités, bien qu'ils dissolvent les insecticides végétaux moins bien que les esters d'acides aromatiques.
La lipophilie des composés extraits n'est pas discutée et dans la mise en œuvre du procédé, le liquide à point d'ébullition élevé est mélangé avec un solvant léger de type connu pour effectuer l'extraction, ledit solvant léger, étant soit un solvant de synthèse, soit issu de la pétrochimie.
On connaît de Pisacane (demande de brevet PCT WO 01 /07135 A2) un procédé d'extraction des fleurs et des plantes de la famille des chrysanthèmes et de la famille des Hélianthus pour produire des substances insecticides. Lesdites substances insecticides sont des pyréthrines, composés hydrophopes et insolubles dans l'eau. Le procédé décrit met en œuvre des solvants extraits de plantes comme les terpènes dans une phase de macération à température ambiante (20°C), pendant une dizaine de minutes, avec agitation mécanique. Après cette phase de macération, le résidu solide est filtré et optionnellement le solvant peut être éliminé ou réduit par évaporation ou distillation, mais peut être conservé afin d'être utilisé comme transporteur ou support de l'activité après formulation.
Les propriétés des composés extraits, à savoir leur caractère lipophile ou hydrophile et/ou leur pureté ne sont pas discutées.
On connaît de Nippon Terupen Kagaku (JP 01 290659 A) un mode de fabrication d'un carotène condensé naturel. Une huile de maïs ou de cacahuètes est hydrolysée ; une extraction de l'hydrolysat par un solvant de synthèse (hexane ou éther de pétrole) est ensuite réalisée ; celui-ci est alors éliminé, puis le carotène est extrait par du d-limonène ou des huiles essentielles d'orange. Néanmoins, ce procédé présente l'inconvénient de comprendre plusieurs étapes, dont la première fait usage de solvants de synthèse pouvant être toxiques. On connaît de MAMIDIPALLY Pavan et al (First approach on rice bran oil extraction using limonene) l'utilisation du limonène comme solvant alternatif pour l'extraction de certaines huiles, en comparaison avec l'hexane. Néanmoins, les extractions sont réalisées à des températures élevées (environ 1600C pour le d-limonène) pouvant alors provoquer l'évaporation et/ou l'altération des ingrédients actifs contenus dans les extraits obtenus.
On connaît de ROSENBERG M. et al (Carotenoid base food colorant extracted from orange peel by d-limonene-extraction-process and use) une méthode d'extraction de caroténoïdes à double étapes (de 2 minutes chacune) à une température de 200C, dans laquelle on a ajouté du butylhydroxytoluène (BHT), une substance de synthèse, au d-limonène utilisé comme solvant d'extraction.
Ainsi, malgré l'existence des nombreux procédés d'extraction, il existe un besoin de procédés d'extraction permettant l'obtention d'extraits végétaux à des coûts compatibles avec les exigences du marché des principes actifs, permettant auxdits extraits de satisfaire aux exigences de la certification biologique, tout en ne présentant pas les inconvénients précités.
Les solvants bruts d'origine végétale sont utilisés pour obtenir des produits qui ne sont pas purs, mais qui présentent au contraire de nombreuses impuretés dont celles présentes dans le solvant d'extraction de départ lui-même, des peroxydes, des molécules non identifiées... Ainsi, jamais aucun solvant du type hydrocarbure monoterpénique d'origine naturelle et qui soit chimiquement défini n'a donc été utilisé pour la fabrication d'extraits purs.
La présente invention permet de satisfaire ces besoins et consiste en un procédé alternatif d'extraction et de purification de molécules à caractère lipophile et/ou partiellement polaire mettant en oeuvre un solvant et/ou un mélange de solvants d'origine végétale dont les constituants sont caractérisés et chimiquement définis. Dans toute la description, le terme général solvant sera employé et il englobera à la fois les solvants d'origine végétale (il s'agira de molécules isolées et pures) et à la fois les mélanges de solvants d'origine végétale dont les constituants sont caractérisés, c'est-à-dire tous identifiés, et chimiquement définis, c'est-à-dire purs.
L'extraction se fait à partir de matériel végétal pouvant être très varié. Il peut s'agir de feuilles, de tiges, de racines, de radicelles, de rhizomes, de fleurs, de capitules de fleurs, de grains, de graines, de noyaux, de pépins, d'écorces, de fragments de troncs... de diverses espèces végétales, et qui peuvent au préalable avoir été séchés et/ou broyés et/ou mixés... Ceux-ci peuvent être utilisés seuls ou en mélange.
En plus d'être simple et peu coûteux, le procédé permet d'obtenir des extraits riches en molécules à caractère lipophile mais de façon surprenante et inattendue, il permet également l'extraction concomitante des molécules à caractère polaire qui participent à l'activité des plantes entières.
La présente invention concerne un extrait végétal obtenu par un procédé d'extraction en une seule phase, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- une mise en contact d'un matériel végétal avec un solvant et/ou un mélange de solvants d'origine végétale dont le ou les constituants sont caractérisés et chimiquement définis,
- une élimination du matériel végétal,
- et une élimination partielle ou totale du solvant et/ou du
I mélange de solvants, ledit solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants étant choisi(s) dans le groupe constitué par les solvants terpéniques, ayant une pureté au moins égale à 98%, et étant pauvre(s) en peroxydes.
La présente invention concerne un extrait végétal obtenu par un procédé d'extraction en une seule phase tel que ci-dessus décrit, caractérisé en ce qu'il est exempt de polyphénol, d'anthocyane et/ou de tanin et qu'il comporte une fraction de composés à caractère lipophile et/ou une fraction de composés à caractère polaire. Dans un mode de réalisation, l'extrait comprend au plus 0, 1 % de tanins. Les tanins sont des composés phénoliques hydrosolubles ayant une masse moléculaire comprise entre 500 et 3000 qui présentent à coté des réactions classiques des phénols, la propriété de précipiter les alcaloïdes, la gélatine et d'autres protéines. Ces polyphénols (ou polymères de phénols) sont des polyesters des acides gallique et ellagique en majorité.
D'autres composés hydrophiles sont souvent gênants lors des phases d'extraction, comme les anthocyanes, qui sont des polymères de proanthocyanidols. L'invention concerne également un extrait tel que ci-dessus défini caractérisé en ce que les composés à caractère lipophile sont choisis notamment parmi les composés insaponifiables.
Les insaponifiables sont les constituants non glycéridiques des huiles. Ils représentent 0,3 à 2% des huiles : ce sont des hydrocarbures, des caroténoïdes, des stérols (sitostérol, stigmastérol, campestérol), des tocophérols (vitamine E), des alcools aliphatiques de masse moléculaire élevée, des alcools terpéniques.
On citera à titre d'exemple les composés à caractère lipophile suivants :
- le bêta sitostérol, le campestérol, le stigmastérol, le cholestérol et leurs dérivés, par exemple extraits du café vert,
- la curcumine et les curcuminoïdes, par exemple extraits du Curcuma, - les caroténoïdes par exemple extraits de carotte, le lycopène par exemple extrait de tomate,
- les lactones sesquiterpéniques et l'hélénanine, par exemple extraits de l'Arnica,
- les alcaloïdes de plantes, notamment la chélidonine extraite de la Chélidoine ; la sanguinarine, la chélérythrine, la coptisine et la berbérine extraites de la Sanguinarine,
- les xanthones libres extraites par exemple de la Gentiane,
- les parthénolides et les flavonoïdes aglycones, par exemple extraits de la Grande camomille. Elle concerne également un extrait tel que ci-dessus défini caractérisé en ce que les composés à caractère polaire sont choisis parmi les alcaloïdes, les néoxanthines, les xanthones glycolysées, les flavonoïdes ou les flavonoïdes glycosylés. Parmi les alcaloïdes, on citera la caféine, la théophylline et/ou la théobromine.
Parmi les xanthones glycosylées, on citera le gentioside de la Gentiane.
Parmi les flavonoïdes glycosylés, on citera le glycoside d'apigénine de la Grande camomille.
L'invention concerne un extrait végétal, directement obtenu à l'aide d'un procédé tel que ci-dessus décrit, caractérisé en ce qu'il comprend au plus 0,1 % de tanins.
Elle concerne également un extrait de café vert caractérisé en ce qu'il comprend au moins 0,8% de composés insaponifiables, au moins 2,0% de caféine et au plus 0,1 % de tanins.
Elle concerne également un extrait de curcuma caractérisé en ce qu'il comprend au moins 8% de curcuminoïdes et au plus 0,1 % de tanins. Elle concerne également un extrait de fleurs d'Arnica montana caractérisé en ce qu'il comprend au moins 5% de lactones sesquiterpéniques exprimées en hélénanine et au plus 0, 1 % de tanins.
Elle concerne également un extrait de Chélidoine caractérisé en ce qu'il comprend au moins 0,75% d'alcaloïdes totaux exprimés en chélidonine ou des cristaux de chlorhydrate de chélidonine et au plus 0,1 % de tanins.
Elle concerne également un extrait de Sanguinarine caractérisé en ce qu'il comprend des cristaux de chlorhydrate de sanguinarine et au plus 0, 1 % de tanins.
Elle concerne également un extrait de Gentiane caractérisé en ce qu'il comprend au moins 3% de xanthones libres avec au moins 0,5% de gentioside et au plus 0,1 % de tanins.
Elle concerne également un extrait de Grande camomille caractérisé en ce qu'il comprend au moins 0,83% de parthénolides, des flavonoïdes aglycones, des glucosides d'apigénine et au plus 0,1 % de tanins. La présente invention concerne également un procédé d'extraction en une seule phase caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- une mise en contact d'un matériel végétal avec un solvant et/ou un mélange de solvants d'origine végétale dont le ou les constituants sont caractérisés et chimiquement définis,
- une élimination du matériel végétal,
- et une élimination partielle ou totale du solvant et/ou du mélange de solvants, ledit solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants étant choisi(s) dans le groupe constitué par les solvants terpéniques, ayant une pureté au moins égale à 98%, et étant pauvre(s) en peroxydes.
Dans un mode de réalisation, l'étape de mise en contact du matériel végétal avec le solvant et/ou mélange de solvants est une macération du matériel végétal avec le solvant et/ou mélange de solvants. Il peut également s'agir d'un trempage, d'une pulvérisation...
Dans un mode de réalisation, l'étape d'élimination du matériel végétal est une filtration du matériel végétal.
Le ou les constituants du solvant selon la présente invention sont caractérisés : le solvant est d'origine végétale et il est composé de terpènes qui sont tous identifiés. Les solvants terpéniques constituent une classe d'hydrocarbures isoprénoïdes qui sont les constituants principaux de nombreuses essences de plantes ou huiles essentielles.
Le précurseur de tous les terpènes est l'acide mévalonique.
Tous les terpènes peuvent être décomposés formellement en unités isopréniques. Les principaux terpènes sont le pinène, le camphène et le limonène, et leurs isomères, mais également les terpènes d'orange, de pin et leurs composés oxygénés, le linalol ou le terpinéol par exemple ou le paramenthane.
Dans un mode de réalisation, l'invention concerne donc un procédé d'extraction en une seule phase par un solvant et/ou un mélange de solvants d'origine végétale caractérisé en ce que le solvant et/ou mélange de solvants est un isomère ou un mélange d'isomère du limonène et/ou un pinène seul ou en mélange.
Dans un mode de réalisation, le solvant utilisé est un mélange de d-limonène et d'alpha-pinène. Dans un mode de réalisation, le solvant utilisé est un mélange de d-limonène et alpha-pinène, avec au moins 50% de d-limonène.
Dans un mode de réalisation particulier, le mélange comprend 70% de d-limonène et 30% d'alpha-pinène.
Dans un mode de réalisation, de l'éthanol peut être utilisé en mélange avec au moins un solvant terpénique.
Dans des modes de réalisations particuliers, les solvants utilisés seront des mélanges binaires ou ternaires, comme par exemple :
- d-limonène / éthanol à 95° : 70% / 30%,
- alpha-pinène / éthanol à 95° : 70% / 30%, - d-limonène / alpha-pinène / éthanol à 95° : 50% / 20% /
30%.
Le d-limonène est un composé naturel de la famille des monoterpènes qui est présent en quantité dans le zeste des agrumes. C'est un sous-produit de l'industrie des jus de fruits. En ce sens, il est abondant et bon marché. Ce monoterpène est aussi un hydrocarbure à très fort pouvoir solvant.
L'alpha-pinène est également produit en grande quantité à partir des essences de pin (térébenthine) par l'industrie du bois et du papier.
Dans la présente invention, le d-limonène et l'alpha-pinène utilisés font référence à des molécules isolées et caractérisées. Il ne s'agit pas des dénominations commerciales du d-limonène et de l'alpha-pinène couramment utilisées. En effet, issus de l'industrie des jus de fruit, de l'industrie du bois ou de la déterpénation des huiles essentielles, les sous- produits, qui sont souvent des mélanges de différents terpènes contenant effectivement une part importante de d-limonène ou d'alpha-pinène, sont souvent commercialisés sous la dénomination impropre « d-limonène » et « alpha-pinène » car il s'agit en réalité de mélanges de terpènes variés qui contiennent en outre de nombreuses impuretés (impuretés provenant du transport, dérivés oxydés, cires, graisses et autres résidus non volatils, peroxydes). Ces solvants sont utilisés dans l'art antérieur pour préparer des extraits ou produits présentant des degrés de pureté peu élevés.
Dans ce qui suit, le terme « d-limonène » et le terme « alpha- pinène » désignent des solvants chimiquement définis en référence à la nature chimique desdites molécules, lesquelles sont isolées et caractérisées à un degré de pureté proche de 100%, au moins supérieure à 98%.
Le d-limonène et l'alpha-pinène de qualité industrielle peuvent être achetés facilement par exemple auprès des sociétés suivantes : Capua Sri, Campo Calabro, Italie ou Les Dérivés Résiniques et Terpéniques, Dax, France, ces mêmes solvants de qualité biologique pouvant être achetés par exemple auprès des sociétés : Montecitrus, Monte Azul Paulista, Brésil ou Sirius, Paris, France avec une pureté au moins égale à 98%.
Les solvants provenant de ces sources industrielles contiennent notamment une faible part d'impuretés constituée par des produits d'oxydation du d-limonène ou de l'alpha-pinène qui représente entre 0,3 et 0,6% en masse des produits. Selon les applications envisagées, cette fraction non volatile à 400C à la pression atmosphérique peut être ou non éliminée, par exemple par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau du d-limonène ou de l'alpha-pinène, ce qui permet d'obtenir des solvants purs à au moins 98%, voire à au moins 99%, voire à 99,95%.
Le ou les constituants du solvant selon la présente invention sont chimiquement définis : le solvant terpénique utilisé selon la présente invention présente un degré de pureté très élevé et une teneur en peroxydes très faible.
Dans un mode de réalisation particulier, le solvant et/ou le ou les constituants du mélange de solvants a subi une étape préalable de purification. Cette étape de purification peut par exemple être choisie parmi l'entraînement azéotropique à la vapeur d'eau ou par évaporation sous vide.
Le solvant terpénique et/ou au moins un des constituants du mélange de solvants présente un taux de pureté au moins égal à 98%. Dans un mode de réalisation, le taux de pureté est supérieur ou égal à 99%. Dans un exemple particulier, le taux de pureté est de 99,95%.
Le solvant terpénique et/ou au moins un des constituants du mélange de solvants est également très pauvre en peroxydes. Cette caractéristique est fondamentale car la formation de peroxydes - qui intervient lors de toute opération de mélange ou de chauffage au cours des étapes de l'extraction - est initiée par les peroxydes déjà présents dans le solvant. Ces mêmes peroxydes peuvent altérer les composés d'intérêt. Ainsi, plus le solvant terpénique est initialement riche en peroxydes, plus il aura tendance à se dégrader (effet d'emballement radicalaire). Inversement, plus le solvant sera au départ pauvre en peroxydes, moins il se peroxydera au cours de l'extraction et plus il pourra facilement être recyclé en fin de procédé.
Dans un mode de réalisation, la teneur en peroxydes est inférieure à 1 5 mEQ/kg. Dans un autre mode de réalisation, la teneur en peroxydes est inférieure à 1 1 , 1 mEQ/kg.
Le taux de résidu non volatil est également très faible. Dans un mode de réalisation, ce taux est inférieur à 0, 1 % . Dans un autre mode de réalisation, ce taux est inférieur à 0,01 % .
Les solvants d'origine végétale dont le ou les constituants sont caractérisés et chimiquement définis, sont biodégradables, peu flammables, non-toxiques et respectueux de l'environnement. En outre, ils sont faciles d'utilisation : diluables et rinçables à l'eau avec des tensioactifs classiques.
Bien que ces solvants d'origine végétale présentent toutes les caractéristiques requises en terme d'innocuité, il peut être nécessaire d'éliminer toute trace de ceux-ci des extraits végétaux obtenus pour obtenir les actifs sous forme pure.
Ces solvants terpéniques peuvent être éliminés par différentes techniques : - par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau 350C sous vide (1 5 mmHg) 2000 Pa. L'injection de vapeur dans le filtrat permet l'élimination de 97,26 à 99,99% du d-limonène et de 98,2 à 99,99% de l'alpha-pinène ;
- en utilisant des mélanges binaires (d-limonène / éthanol) ou ternaires (d-limonène / pinène / éthanol), l'élimination des hydrocarbures monoterpéniques est facilité puisqu'on élimine alors 99,2% et 99,6% des mélanges solvants, respectivement ;
- par distillation moléculaire sous vide très poussé entre (7,5 x 10'4 et 7,5 x 10'6 mmHg) 0,1 et 0,01 Pa qui permet une élimination de 99,99% du d-limonène.
L'invention concerne donc également le procédé selon l'invention caractérisé en ce que l'étape d'élimination du solvant est une étape d'entraînement azéotropique à la vapeur.
L'invention concerne également le procédé selon l'invention caractérisé en ce que l'étape d'élimination du solvant est une distillation moléculaire sous vide.
Ces solvants peuvent ensuite être facilement recyclés pour d'autres extractions, notamment en raison de leur faible teneur en peroxydes.
Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre avec des proportions pondérales matériel végétal/solvant (matériel végétal/hydrocarbure monoterpénique) de 1 /4 à 1 /10.
Dans un mode de réalisation, la température d'extraction est comprise entre 40 et 450C. La durée de macération peut être d'environ
3h30.
Dans une variante, une étape d'irradiation par micro-ondes est effectuée pendant la macération. Cette étape peut être réalisée à 100 W pendant 2 minutes 30 secondes. Ceci permet une diminution du temps d'extraction.
Le d-limonène ou l'alpha-pinène quasiment incolore et inodore utilisés dans les exemples ci-dessous présentent une pureté supérieure à 99,95% (analyse par chromatographie en phase gazeuse). EXEMPLE n° 1 : Extraction simultanée des composés insaponifiables et de la caféine du Café vert et élimination du solvant à basse température par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau sous vide. Le Café vert contient habituellement 14% de lipides, 0,1 % de composés insaponifiables et au minimum 1 % de caféine. On fait macérer 1 ,5 kg de grains de Café vert de qualité biologique et préalablement broyé dans 15 litres de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /10). On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution chargée de composés d'intérêt dont on élimine ensuite le d-limonène par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau. L'ensemble du dispositif est placé sous vide (10-40 mmHg soit 1300-5300 Pa), ce qui permet d'abaisser considérablement les températures mises en oeuvre et facilite l'évaporation du solvant : un bouilleur permet de produire de la vapeur d'eau à 3O0C qui est injectée à la surface ou dans l'extrait à désolvantiser, lui même chauffé à 45°C. Le d-limonène est vaporisé puis recyclé à l'aide d'un condenseur maintenu à 00C pour des opérations d'extraction ultérieures tandis que les composés insaponifiables sont récupérés dans l'extracteur.
On vaporise ainsi 18,7 litres d'eau pour éliminer 15 litres de d- limonène. On obtient ainsi 188,1 g d'extrait riche en composés lipidiques, en composés insaponifiables et en caféine. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 13,43%. On peut réaliser les mêmes opérations de macération puis de désolvantisation avec différents solvants ou mélanges de solvants et on obtient les rendements d'extraction exprimés par rapport au poids sec de plante, comme suit : Solvant 1 : hexane 1 1 ,7% Solvant 2 : d-limonène 13,43%
Solvant 3 :
Mélange d-limonène / alcool 95 ° en mélange 70/30 (v/v) 13,79%
Solvant 4 : d-limonène de qualité biologique 14,07%
Solvant 5 : Alpha-pinène 13,65% Solvant 6 : Alpha-pinène de qualité biologique 14,72%
Solvant 7 : Mélange d-limonène / alpha-pinène 70/30 (v/v) : 14,52% Les rendements d'extraction obtenus avec les hydrocarbures monoterpéniques sont meilleurs que celui obtenu avec l'hexane. Les meilleurs rendements d'extraction sont obtenus avec l'alpha-pinène biologique, le mélange d-limonène / alpha-pinène 70/30 (v/v), le d-limonène biologique, le mélange d-limonène / alcool 95° en mélange 70/30 (v/v). On observe un effet synergique du mélange de solvants d-limonène / alpha- pinène 70/30 (v/v).
Les extraits ainsi obtenus contiennent moins de 0,05% de solvant résiduel, cette limite n'étant pas acceptable pour l'extrait obtenu à l'aide d'hexane.
Les composés insaponifiables et la caféine ont fait l'objet d'une étude analytique qui permet d'exprimer les rendements d'extraction suivants : Composés insaponifiables Caféine
Solvant 1 0,815% non détectable Solvant 2 0,895% 2,53% Solvant 3 0,825% 3,68% Solvant 4 0,912% 2,47% Solvant 5 0,789% 2,64% Solvant 6 0,805% 2,74% Solvant 7 0,952 % 3,98%
La teneur en tanins déterminée par la méthode décrite à la Pharmacopée Européenne 5.02 notice « Détermination des tanins dans les drogues végétales (2.8.14.) » est inférieure à 0,1 %.
La méthode ci-dessus permet donc d'extraire sélectivement les composés insaponifiables et la caféine et de les concentrer.
Cet exemple de réalisation met en évidence une des caractéristiques de l'invention, c'est à dire que les hydrocarbures monoterpéniques permettent l'extraction concomitante de composés à caractère lipophile (exemple ; les insaponifiables) et de composés à caractère polaire (exemple : la caféine) et leur concentration, tout en excluant les autres composants (polyphénols, tanins) pourtant présents en grande quantité dans la matière première. Le procédé selon l'invention permet effectivement l'extraction sélective de composés lipophiles et de polarité intermédiaire. L'extrait ainsi obtenu riche en composés insaponifiables et en caféine peut être directement intégré dans des formulations dermopharmaceutiques, réduisant ainsi les étapes de solubilisation souvent nécessaires lors de l'introduction d'actifs dans les formulations topiques.
Lors de l'étape de macération, il n'est pas nécessaire de renouveler le solvant car le d-limonène épuise quasi complètement le café vert : un seul étage d'extraction est nécessaire. Il est également possible de réaliser une extraction des composés insaponifiables du café vert et de la caféine ,à l'aide d'un appareil d'extraction continu à contre courant.
EXEMPLE n°2 : Extraction simultanée des composés insaponifiables et de la caféine du café vert et élimination du solvant à basse température sous vide en absence d'eau.
On fait macérer 1 ,5 kg de café vert de qualité biologique et préalablement broyé dans 1 5 litres de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /10). On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution chargée de composés d'intérêt dont on élimine ensuite le d-limonène en absence d'eau par rectification sous vide très poussé (1 mmHg soit 133,2 Pa). Le d-limonène est vaporisé puis recyclé à l'aide d'un condenseur maintenu à 00C pour des opérations d'extraction ultérieures tandis que les composés insaponifiables sont récupérés dans l'extracteur. On obtient ainsi 198,9 g d'extrait riche en composés lipidiques, en composés insaponifiables et en caféine. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 1 3,26% . L'extrait ainsi obtenu contient 0,91 5% de composés insaponifiables et 2,49% de caféine. La teneur en tanins déterminée par la méthode décrite à la
Pharmacopée Européenne 5.02 notice « Détermination des tanins dans les drogues végétales (2.8.14.) » est inférieure à 0, 1 % . EXEMPLE n° 3: Extraction des curcuminoïdes du Curcuma, selon le procédé de l'invention en comparaison avec une méthode d'extraction utilisant l'hexane.
Les rhizomes de Curcuma (Curcuma longa L.) contiennent 8% de curcuminoïdes. On fait macérer 1 kg de poudre de Curcuma de qualité biologique finement broyé dans 10 litres de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /10).
On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution très fortement colorée en orange dont on élimine ensuite le d-limonène par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau comme décrit dans l'exemple 1 .
On vaporise environ 1 2,5 litres d'eau pour éliminer le d-limonène. On obtient ainsi 81 ,5 g d'extrait riche en curcuminoïdes. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 8, 1 5%. On peut réaliser les mêmes opérations de macération puis de désolvantisation avec différents solvants ou mélanges de solvants et on obtient les rendements d'extraction exprimés par rapport au poids sec de plante, comme suit : Solvant 1 : hexane 7,86% Solvant 2 (rappel) : d-limonène 8, 1 5%
Solvant 3 :
Mélange d-imonène / alcool 95 ° en mélange 70/30 (v/v) 8,49%
Solvant 4 : d-limonène de qualité biologique 8,36%
Solvant 5 : Alpha-pinène 8, 10% Solvant 6 : Alpha-pinène de qualité biologique 8,55%
Solvant 7 : Mélange d-imonène / alpha-pinène 70/30 (v/v) : 8,85%
Les rendements d'extraction obtenus avec les hydrocarbures monoterpéniques sont meilleurs que celui obtenu avec l'hexane. Les meilleurs rendements d'extraction sont obtenus avec l'alpha-pinène biologique, le mélange d-limonène / alpha-pinène 70/30 (v/v), le d-limonène biologique, le mélange d-limonène / alcool 95 ° en mélange 70/30 (v/v). On observe un effet synergique des mélanges d- limonène / alpha-pinène 70/30 (v/v). Les extraits ainsi obtenus contiennent moins de 0,05% de solvant résiduel, cette limite n'étant pas acceptable pour l'extrait obtenu à l'aide d'hexane.
La teneur en tanins déterminée par la méthode décrite à la Pharmacopée Européenne 5.02 notice « Détermination des tanins dans les drogues végétales (2.8.14.) » est inférieure à 0, 1 %.
La méthode ci-dessus permet donc d'extraire sélectivement les curcuminoïdes et de les concentrer.
Lors de l'étape de macération, il n'est pas nécessaire de renouveler le solvant car le d-limonène épuise quasi complètement le
Curcuma : un seul étage d'extraction est nécessaire. Il est également possible de réaliser une extraction des curcuminoïdes du Curcuma à l'aide d'un appareil d'extraction continu à contre courant.
On peut procéder de façon identique pour extraire les caroténoïdes des plantes ou le lycopène de la tomate, par exemple.
Etude de l'activité antioxydante de l'extrait monoterpénique: L'activité antioxydante de l'extrait de Curcuma obtenu avec le solvant n°2 (d-limonène) a été étudiée à l'aide du test xanthine / xanthine oxydase selon la méthode adaptée de RICE EVANS et al (Techniques in free radical research, 1991 , Elsevier, Paris) et (MASAKI et al. (Antioxygene scavenging activity of plant extracts . Biol. Pharm. Bull., 1995, 18 (1 ),
162-166).
L'extrait monoterpénique de Curcuma présente une activité antioxydante (IC50 = 0,002%) trois fois plus importante qu'un extrait hexanique de Romarin (Rosmarinus officinalis L ; IC50 = 0,006%) et vingt fois plus importante que l'Allopurinol (IC50 = 0,06%), un autre antioxydant de référence (n = 10).
EXEMPLE n°4 : Extraction de l'hélénanine de l'Arnica, selon le procédé de l'invention en comparaison avec une méthode d'extraction utilisant l'hexane.
Les capitules de fleurs d'Arnica montana contiennent 0,4% de sesquiterpènes lactoniques (dont 0,2-0,5% d'hélénanine dans la plante) qui sont rendus responsables de l'activité anti-inflammatoire et cicatrisante de l'Arnica. On fait macérer 200 g de sommités fleuries d'Arnica (Arnica montana.) entières et de qualité biologique dans 5 litres de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant:
1 /25). On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution fortement colorée en jaune dont on élimine ensuite le d-limonène par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau comme décrit dans l'exemple
1 .
On vaporise environ 6,3 litres d'eau pour éliminer le d-limonène. On obtient ainsi 18,44 g d'extrait enrichi en lactones sesquiterpéniques. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 9,22%.
On peut réaliser les mêmes opérations de macération puis de désolvantisation avec différents solvants ou mélanges de solvants et on obtient les rendements d'extraction exprimés par rapport au poids sec de plante, comme suit :
Solvant 1 : hexane 5,84%
Solvant 2 (rappel) : d-limonène 9,22%
Solvant 3 : Mélange d-limonène / alcool 95° en mélange 70/30 (v/v) 9,48%
Solvant 4 : d-limonène de qualité biologique 10,38%
Solvant 5 : Alpha-pinène 7,81 %
Solvant 6 : Alpha-pinène de qualité biologique 9,1 1 %
Solvant 7 : Mélange d-limonène / alpha-pinène 70/30 (v/v) : 10,47%
Les rendements d'extraction obtenus avec les hydrocarbures monoterpéniques sont meilleurs que celui obtenu avec l'hexane.
Les meilleurs rendements d'extraction sont obtenus avec l'alpha-pinène biologique, le mélange d-limonène / alpha-pinène 70/30 (v/v), le d-limonène biologique, le mélange d-limonène / alcool 95° en mélange 70/30 (v/v). On observe un effet synergique des mélanges d- limonène / alpha-pinène 70/30 (v/v).
Les extraits ainsi obtenus contiennent moins de 0,05% de solvant résiduel, cette limite n'étant pas acceptable pour l'extrait obtenu à l'aide d'hexane. La teneur en tanins déterminée par la méthode décrite à la Pharmacopée Européenne 5,02 notice « Détermination des tanins dans les drogues végétales (2.8.14.) » est inférieure à 0,1 %.
La méthode ci-dessus permet donc d'extraire sélectivement les lactones sesquiterpéniques et de les concentrer.
Lors de l'étape de macération, il n'est pas nécessaire de renouveler le solvant car le d-limonène épuise quasi complètement l'Arnica : un seul étage d'extraction est nécessaire. Il est également possible de réaliser une extraction des lactones sesquiterpéniques de l'Arnica à l'aide d'un appareil d'extraction continu à contre courant.
EXEMPLE n°5 : Extraction simultanée des composés insaponifiables et de la caféine du café vert en un temps réduit par le procédé selon l'invention et une irradiation au moyen de micro-ondes.
Une cellule cylindrique en verre autour de laquelle sont disposés des générateurs de micro-ondes (2000-3000 Mhz) est remplie avec 10 g de café vert grossièrement broyé et 50 g de d-limonène. La cellule reçoit une puissance d'hyperfréquence micro-ondes de 100 W pendant 2 minutes 30 secondes. La solution qui se maintient à une température inférieure à 400C se colore rapidement en vert-brun puis est filtrée. Le d-limonène est éliminé comme décrit dans l'exemple 2.
On obtient ainsi 1 ,34 g d'extrait riche en composés lipidiques, en composés insaponifiables et en caféine en un temps très court. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 13,4%.
L'extrait ainsi obtenu contient 0,917% de composés insaponifiables et 2,51 % de caféine.
La teneur en tanins déterminée par la méthode décrite à la Pharmacopée Européenne 5.02 notice « Détermination des tanins dans les drogues végétales (2.8.14.) » est inférieure à 0,1 %.
La cinétique d'extraction peut être fortement améliorée en irradiant la plante à l'aide de micro-ondes. De part leurs propriétés, le d- limonène et l'alpha-pinène absorbent relativement peu les micro-ondes. Ils demeurent ainsi à température réduite tout en facilitant la solubilisation des composés actifs. EXEMPLE n°6 : Extraction des curcuminoïdes du Curcuma en un temps réduit par le procédé selon l'invention et une irradiation au moyen de micro-ondes. Selon un mode opératoire identique à celui décrit à l'exemple 5, en mettant en oeuvre 10 g de poudre de Curcuma et 50g de d-limonène. On obtient 0,856 g d'extrait riche en curcuminoïdes en un temps très court. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 8,56%.
EXEMPLE n°7 : Extraction des lactones sesquiterpéniques de l'Arnica en un temps réduit par le procédé selon l'invention et une irradiation au moyen de micro-ondes.
Selon un mode opératoire identique à celui décrit à l'exemple 5, en mettant en oeuvre 5 g de sommités fleuries d'Arnica et 50g de d- limonène.
On obtient ainsi 0,473g d'extrait riche en lactones sesquiterpéniques. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 9,47%.
EXEMPLE n°8 : Extraction des alcaloïdes de la Chélidoine (Chelidonium majus) par le procédé selon l'invention.
On fait macérer 50 g de racines et de radicelles de Chélidoine (Chelidonium majus L.) séchées et broyées dans 500 ml de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /10).
On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution chargée de composés d'intérêt dont on élimine ensuite le d-limonène en absence d'eau par rectification sous vide très poussé (133,2 Pa) comme décrit dans l'exemple 2.
On obtient ainsi 1 ,05 g d'extrait sirupeux auquel on ajoute 100 ml d'acide sulfurique N/10 pour dissoudre les alcaloïdes, puis on alcalinise à l'aide de 130 ml d'ammoniaque N/10. Après filtration, l'analyse de la solution aqueuse alcaline selon la méthode de la Pharmacopée Européenne montre que l'on obtient une solution alcaloïdique contenant 0,75% d'alcaloïdes totaux exprimés en chélidonine. L'analyse chromatographique sur couche mince selon la méthode décrite par LAVENIR et PARIS (Sur les alcaloïdes de la Chélidoine (Chelidonium majus L.). Répartition dans les divers organes, isolement de la stylopine à partir des fruits. Annales Pharmaceutiques Françaises 1965, 23, (5), 307-312) permet de révéler la présence des différents alcaloïdes typiques de la Chélidoine dans l'extrait ainsi obtenu selon les proportions décroissantes suivantes : chélidonine, chélérythrine, sanguinarine, coptisine et berbérine.
EXEMPLE n°9 : Extraction de la chélidonine par le procédé selon l'invention.
On fait macérer 100 g de racines et de radicelles de Chélidoine (Chelidonium majus L.) séchées et broyées dans 1 litre de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /10).
On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution chargée de composés d'intérêt dont on élimine ensuite le d-Iimonène en absence d'eau par rectification sous vide très poussé (133,2 Pa) comme décrit dans l'exemple 2. On obtient ainsi 21 ,6 g d'extrait sirupeux auquel on ajoute
100 ml d'acide sulfurique N/10 chauffé à 5O0C. Après refroidissement 16,2 g de cristaux de Chlorhydrate de chélidonine sont récupérés par filtration.
EXEMPLE n° 10 : Extraction de la sanguinarine de rhizomes de
Sanguinarine par un procédé selon l'invention.
On fait macérer 100 g de rhizomes de Sanguinarine
(Sanguinaria canadensis L.) séchés et broyés dans 1 litre de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /10).
On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution chargée de composés d'intérêt dont on élimine ensuite le d-limonène en absence d'eau par rectification sous vide très poussé (133,2 Pa) comme décrit dans l'exemple 2. On obtient ainsi 24,5 g d'extrait sirupeux auquel on ajoute
100 ml d'acide sulfurique N/10 chauffé à 5O0C. Après refroidissement 18,7 g de cristaux de Chlorhydrate de sanguinarine sont récupérés par filtration. Ces cristaux peuvent êtres solubilisés dans l'alcool ou dans de nombreux excipients.
EXEMPLE n° 1 1 : Extraction des xanthones libres de la Gentiane par un procédé selon l'invention.
On fait macérer 100 g de rhizomes de Gentiane (Gentiana lutea
L..) séchés et broyés dans 1 litre de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /10). On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution très fortement colorée en jaune dont on élimine ensuite le d-limonène par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau comme décrit dans l'exemple
1.
On vaporise environ 1 ,45 litres d'eau pour éliminer le d-limonène. On obtient ainsi 4,51 g d'extrait riche en xanthones. Le rendement d'extraction exprimé par rapport au poids sec de plante est de 4,51 %.
La teneur en tanins déterminée par la méthode décrite à la
Pharmacopée Européenne 5.02 notice « Détermination des tanins dans les drogues végétales (2.8.14.) » est inférieure à 0,1 %.
L'analyse par HPLC selon CARNAT et al (Journal of the Science of Food and Agriculture 2005, 85 (4), 598-602, Influence of drying mode on iridoid bitter constituent levels in gentian root) permet de montrer la présence de 3% de xanthones (gentisine, isogentisine) et de 0,5% de glycosides (gentioside) dans l'extrait.
Cet exemple de réalisation met à nouveau en évidence une caractérisation de l'invention, c'est à dire que les hydrocarbures monoterpéniques permettent l'extraction concomitante de composés à caractère lipophile (exemple : xanthones) et de composés à caractère polaire (exemple : glycosides), leur concentration, tout en excluant les autres composants (par exemple, les iridoïdes responsables de l'amertume des extraits de gentiane) pourtant présents en grande quantité dans la matière première.
Cette méthode permet effectivement l'extraction sélective de composés lipophiles et de composés présentant une polarité intermédiaire. Les composés xanthoniques et les formes glycosylées ainsi extraits de la gentiane peuvent facilement être incorporés dans des formes d'administration par voie orale chez l'Homme et dépourvues d'amertume.
EXEMPLE n° 12 : Extraction des parthénolides de la Grande camomille (Tanacetum parthenium L.)
Les capitules de fleurs de Tanacetum parthenium contiennent 1 ,5% de lactones sesquiterpéniques (parthénolide principalement) qui sont rendus responsables de l'activité anti-migraineuse de la Grande camomille. On fait macérer 100 g de sommités fleuries de Grande
Camomille dans 2,5 litres de d-limonène durant 3h30 sous agitation à 400C (rapport matériel végétal/solvant : 1 /25).
On élimine les particules par filtration pour obtenir une solution très fortement colorée en jaune dont on élimine ensuite le d-limonène par entraînement azéotropique à la vapeur d'eau comme décrit dans l'exemple 1 .
On vaporise environ 3,8 litres d'eau pour éliminer le d-limonène.
On obtient ainsi 1 ,37 g (rendement = 1 ,37%) d'extrait riche en lactones sesquiterpéniques et contenant 0,83% de parthénolides par analyse HPLC selon la méthode de ZHOU et al. (Rapid extraction and high performance liquid chromatographic détermination of parthénolide in feverfew (Tanacetum parthenium) Journal of Agricultural and Food
Chemistry 47 (3) 10018-1022, 1999).
L'analyse chromatographique sur couche mince selon la méthode décrite par WAGNER et al. (Plant Drug Analysis-A thin layer
Chromatography1984, Springer Verlag, 1984, p182-184) permet également de mette en évidence la présence d'acide chlorogénique, de flavonoïdes aglycones et de 7-o-glucoside d'apigénine. On note encore ici la présence de composés à caractère lipophile (lactones sesquiterpéniques) et de composés à caractère plus polaire (acide chlorogénique, flavonoïdes aglycones et glucoside d'apigénine).
Les exemples ci-dessus peuvent être appliqués à de nombreuses autres plantes, par exemple la Réglisse, le Gingembre et le Serenoa repens, sans que cette liste soit limitative. Les extraits selon l'invention peuvent être facilement intégrés dans des compositions notamment pharmaceutiques ou cosmétiques, liquides ou semi-liquides afin de se présenter sous les formes pharmaceutiques couramment utilisées en médecine humaine et préparées selon les méthodes usuelles. Le ou les extraits selon l'invention peuvent être incorporés à des excipients habituellement employés dans les compositions pharmaceutiques, tels que les véhicules aqueux ou non, les divers agents mouillants, les conservateurs, les épaississants.
La présente invention a également pour objet des compositions pharmaceutiques et/ou cosmétiques comprenant en tant qu'ingrédient actif un extrait selon l'invention et/ou le procédé de préparation desdites compositions, caractérisé en ce que l'on mélange, selon des méthodes connues en elles mêmes, le ou les extraits selon l'invention avec des excipients ou solvants acceptables, notamment pharmaceutiquement ou cosmétiquement acceptables.
L'extraction mettant en oeuvre des solvants d'origine végétale dont le ou les constituants sont caractérisés et chimiquement définis, comme par exemple les hydrocarbures monoterpéniques de qualité biologique, ladite extraction est une solution technique alternative nouvelle pour les molécules non entraînables à la vapeur ainsi qu'à l'extraction par CO2 supercritique, et elle est efficace pour une gamme assez large de molécules utilisées en cosmétique et pharmacie. Les extraits obtenus selon ce procédé comprennent des composés qui présentent un caractère lipophile ou une polarité intermédiaire.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé d'extraction en une seule phase caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- une mise en contact d'un matériel végétal avec un solvant et/ou un mélange de solvants d'origine végétale dont le ou les constituants sont caractérisés et chimiquement définis,
- une élimination du matériel végétal, - et une élimination partielle ou totale du solvant et/ou du mélange de solvants, ledit solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants étant choisi(s) dans le groupe constitué par les solvants terpéniques, ayant une pureté au moins égale à 98%, et étant pauvre(s) en peroxydes.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le solvant et/ou mélange de solvants est un isomère ou un mélange d'isomères du limonène et/ou un pinène seul ou en mélange.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le solvant et/ou mélange de solvants est un mélange de d-limonène et d'alpha-pinène.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le solvant est un mélange de d-limonène et d'alpha- pinène, avec au moins 50% de d-limonène.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mélange comprend 70% de d-limonène et 30% d'alpha-pinène.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que de l'éthanol peut être utilisé en mélange avec au moins un solvant terpénique.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le mélange est choisi dans les groupes formés par les mélanges binaires ou ternaires suivants :
- d-limonène / éthanol à 95 ° : 70% / 30%, - alpha-pinène / éthanol à 95° : 70% / 30%,
- d-limonène / alpha-pinène / éthanol à 95° : 50% / 20% / 30% .
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à I1 caractérisé en ce que le solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants a subi une étape préalable de purification.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de purification est choisie parmi l'entraînement azéotropique à la vapeur d'eau ou par évaporation sous vide.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants présente une pureté supérieure ou égale à 98%.
1 1 . Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants présente une pureté égale à 99,95% .
1 2. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 caractérisé en ce que le solvant et/ou au moins un des constituants dudit mélange de solvants présente un taux de peroxydes inférieur à 1 5mEQ/kg.
1 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 2 caractérisé en ce que la température d'extraction est comprise entre 400C et 450C.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 3, caractérisé en ce qu'une étape d'irradiation par micro-ondes est effectuée pendant l'étape de mise en contact du matériel végétal avec le solvant et/ou mélange de solvants.
1 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'étape d'élimination du solvant et/ou mélange de solvants est une étape d'entraînement azéotropique à la vapeur.
16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'étape d'élimination du solvant et/ou mélange de solvants est une distillation moléculaire sous vide.
17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre avec des proportions pondérales matériel végétal/solvant et/ou mélange de solvants de 1 /4 à 1 /10.
18. Extrait végétal obtenu par le procédé d'extraction tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 17.
19. Extrait végétal selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il est exempt de polyphénol, d'anthocyane, qu'il comprend au plus 0, 1 % de tanins et qu'il comporte une fraction de composés à caractère lipophile et/ou une fraction de composés à caractère polaire.
20. Extrait végétal selon la revendication 19, caractérisé en ce que les composés à caractère lipophile sont choisis notamment parmi les composés insaponifiables.
21 . Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que les composés à caractère polaire sont choisis parmi les alcaloïdes, les néoxanthines, les xanthones glycolysées, les flavonoïdes, ou les flavonoïdes glycosylés.
22. Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications 18 à 21 , le végétal étant le Café vert, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 0,8% de composés insaponifiables, au moins 2,0% de caféine et au plus 0, 1 % de tanins.
23. Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications 18 à 21 , le végétal étant le Curcuma, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 8% de curcuminoïdes et au plus 0,1 % de tanins.
24. Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications
18 à 21 , le végétal étant les fleurs d'Arnica montana, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 5% de lactones sesquiterpéniques exprimées en hélénanine et au plus 0,1 % de tanins.
25. Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications
18 à 21 , le végétal étant le Chélidoine, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 0,75% d'alcaloïdes totaux exprimés en chélidonine ou des cristaux de chlorhydrate de chélidonine et au plus 0,1 % de tanins.
26. Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications
18 à 21 , le végétal étant la Sanguinarine, caractérisé en ce qu'il comprend des cristaux de chlorhydrate de sanguinarine et au plus 0,1 % de tanins.
27. Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications 18 à 21 , le végétal étant la Gentiane, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 3% de xanthones libres avec au moins 0,5% de gentioside et au plus 0,1 % de tanins.
28. Extrait végétal selon l'une quelconque des revendications 18 à 21 , le végétal étant la Grande camomille, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 0,83% de parthénolides, des flavonoïdes aglycones, des glucosides d'apigénine et au plus 0,1 % de tanins.
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