FR2655544A1 - Structures micellaires et leurs procedes de preparation. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de préparation de structures micellaires pour véhiculer des composants Ce procédé est caractérisé par le fait que dans une phase aqueuse anionique on ajoute une phase grasse constituée par des protéines cationiques et les composants à piéger. Agglomérats, flocons ou grappes constitués de micelles obtenus par le procédé. Application à la dermatologie et à la cosmétologie.

Description

La présente invention a pour objet, à titre de produits industriels nouveaux, des structures micellaires dans lesquelles sont piégées des constituants qu'elles peuvent donc véhiculer et en particulier des composants actifs. Les micelles peuvent se rassembler en agglomérats ou en grappes. Elles constituent donc une forme nouvelle que l'on pourrait appeler une agrégation ou une floculation car cette forme diffère de la microencapsulation à structure lamellaire ou membraneuse. L'invention concerne également le procédé pour leur incorporation, ainsi que les applications des produits au domaine de la dermatologie et de la cosmétologie.

L'art antérieur a en effet décrit de nombreuses techniques de microencapsulation formant des capsules à structures en membranes ou en lamelles rappelant celles des cellules vivantes, dans l'enveloppe desquelles sont contenus divers constituants. Les formes les plus récentes de ces techniques sont les liposomes et les niosomes qui présentent l'inconvénient dans bon nombre d'applications et notamment en dermatologie et en cosmétologie, d'être extrêmement pénétrants du fait de leurs très faibles dimensions, ce qui amène par exemple dans les vaisseaux sanguins des produits qui ne devraient rester qu'en surface ou à faible profondeur.

La pénétration incontrôlée des véhicules que constituent ces liposomes et niosomes n'a pu jusqu'à présent être évitée, ou au moins maîtrisée. Par ailleurs, leurs prix de revient sont trop élevés par rapport aux produits qu'ils doivent véhiculer et dont la fabrication est très souvent fort délicate. De plus, cette technique ne s'applique qu'à des composants hydrophiles et difficilement à des lipides.

La présente invention a donc pour but de définir un type de structure répondant aux exigences que posent nombre d'applications, à savoir une structure susceptible d'être un vecteur ou un support véhiculant des composants et qu'elle libère au site et au moment voulu, le processus d'élaboration de ces structures et de piégeage des composants devant être de mise en oeuvre très simple, très polyvalente et à bas prix de revient. I1 convient également que l'intégralité des composants reste piégée jusqu'au site et moment voulu pour leur libération; or ce n'est généralement pas le cas avec les microencapsulations actuelles qui sont souvent trop fragiles, que ce soit avec des contenus liquides, semi-solides ou solides. Qui plus est, la microencapsulation de produits pulvérulents ou granuleux pose de très nombreux problèmes auxquels la présente apporte une solution.

L'expérience a montré que dans la mise en oeuvre du procédé conforme à la présente invention, il se produit un développement progressif de l'agglomération de micelles qui est aisé à maîtriser et permet donc de choisir la granulométrie, c' est-à-dire en fait le degré de croissance de ces agglomérats ou grappes.

On peut ainsi obtenir des produits présentant la granulométrie adéquate, compte tenu de l'application désirée.

On évite ainsi les pénétrations intempestives de produits à trop faible granulométrie dans les applications au derme sans tomber dans l'excès inverse de particules trop importantes qui se fixent difficilement.

L'invention a donc pour objet des structures micellaires dans lesquelles des composants sont piégés. Qui plus est, ces structures sont de préférence des agrégats, grappes ou flocons de micelles qui améliorent encore la rétention du contenu car même si un incident se produit sur une micelle périphérique de l'agrégat, la perte reste très limitée car, le coeur de l'agrégat étant protégé, l'intégralité du contenu est préservé par l'intégrité de l'agrégat micellaire.

Ces structures sont obtenues grâce à l'utilisation de protéines cationiques, les micelles piégeuses et les agrégats ou flocons se faisant par maintien des structures en grappes de micelles grâce à l'addition de petites quantités d'agents anioniques, ce qui entraîne un assemblages desdites micelles dé protéines renfermant les constituants actifs à piéger, les agglomérats de micelles gardant un caractère généralement cationique.

On a constaté que les micelles et leurs agrégats peuvent ainsi piéger des constituants neutres ou lipophiles très divers en solution et/ou solides ou même hydrophiles dans de nombreux cas, dans la mesure où les composants actifs solubilisés ont un caractère lipophile, c'est-à-dire que l'on aura une filtration du solvant lors de la formation des micelles.

En fait, il apparaît expérimentalement que les molécules de protéines cationiques se disposent plus ou moins radialement et forment des micelles qui piègent entre elles des composants, les tetes polaires cationiques étant tournées vers l'extérieur de la micelle; les anions vont se fixer et ainsi vont assurer à la fois le blocage et des jonctions entre micelles pour former des agrégats qui peuvent grossir progressivement dans le temps si on ne les bloque pas eux mêmes par d'autres moyens par exemple dans un gel. Les agrégats au cours de leur formation renforcent le piégeage en achevant le blocage des micelles internes et en les bloquant par les anions. On a constaté que les anions et cations indésirables se trouvent éjectés, en particulier ceux des produits initiaux devenus inutiles.

On constate expérimentalement que dans la suspension micellaire, si on sépare les micelles du liquide (ce qui peut se faire naturellement par différence de masse volumique), la quasi totalité des composants se trouve piégée dans les agrégats, laissant un liquide très clair. On a pu ainsi piéger comme cela a été souligné ci-dessus des composants très variés.

En ce qui concerne plus particulièrement les applications aux soins du derme ou même du cheveu, on notera que les protéines cationiques sont des substances tensioactives dont les molécules comportent des pôles hydrophiles, de sorte que lorsqu'elles entrent en contact avec la kératine riche en pôles anioniques, il se forme des liaisons électrochimiques entre les fibres chargées négativement et les sites cationiques des protéines. I1 y a donc subtantivité du cation sur la fibre kératine.

Par ailleurs, si on laisse se prolonger la formation des grappes, celles-ci croissent progressivement. Si on les sépare du milieu liquide dans lequel elles se développent, par exemple par filtration, on arrete cette agglomération et on définit leur granulométrie.

I1 suffit donc à l'homme de l'art d'observer cette progression et de l'arreter quand la grosseur voulue est atteinte. Ceci est d'autant plus aisé que dans la plupart des cas, l'expérience a montré que cela était appréciable à l'oeil nu. En effet, alors que les micelles sont de très petites dimensions, les grappes peuvent aisément dépasser le millimètre et seuls des problèmes d'aspect et de toucher en limitent l'utilisation.

Par le règlage ainsi effectué de la granulométrie des grappes, par leurs propriétés physiques et mécaniques limitant les fuites, par la possibilité résultante d'éviter des pénétrations incontrôlées et par le bas prix de revient de la fabrication, ce procédé d'agrégation diffère donc de la microencapsulation à enveloppe membraneuse ou lamellaire, et convient à un très grand nombre de composants et d'applications.

Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention, on va en décrire des exemples de réalisation, étant bien entendu que ceux-ci ne sont pas limitatifs quant à leur mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire.

EXEMPLE 1 : Agrégats ou flocons micellaires et variante sous forme de gel pour encapsulation d'une composition amincissante.

On se base sur la composition pondérale suivante
Eau déminéralisée QSP 100% 7,64%
Protéines animales hydrolysées (cationiques) 4,80%
Mucopolysaccharides hydrolysées 3,00%
Triethanolamine à 99% 1,20%
Gélifiant (Carbomer 940) 1,00%
Extrait de Gingko Biloba 1,00%
Alcool cetylique et lauryl sulfate de sodium 0,72%
Escine 0,20%
Imidazolidinyl urée 0,20%
Méthylchloroisothiazolinone et méthylisothiazolinone 0,10%
Oxydes de fer 0,04%
Huile essentielle de citron 0,10%
a/ On incorpore de l'alcool cétylique émulsionné par le laurylsulfate de sodium, ce qui constitue un émulsifiant anionique dans 30,34% d'eau. I1 faut chauffer légèrerement pour faire fondre l'émulsion dans l'eau.

b/ On prépare une phase huileuse en ajoutant le colorant au mélange constitué par l'extrait de Gingko Biloba (stimulant la microcirculation sanguine) et par les mucopolysaccharides (actif amincissant). On incorpore ensuite l'huile essentielle de citron (parfum) et les protéines animales hydrolysées cationiques. L'introduction des composants actifs dans la solution de protéines cationiques entraîne la formation d'une émulsion à phase aqueuse continue pauvre. On peut utiliser la lauryldimoniumhydroxypropylamino-protéine animale (dénomination CTFA).

c/ On mélange légèrement et avec précautions la phase anionique a/ et l'émulsion cationique b/. On obtient ainsi une suspension de micelles, la phase cationique entre en réaction avec la phase anionique, les anions tendant à agglomérer les micelles cationiques. On règle la qualité de la charge ionique des micelles en jouant sur la quantité d'anions.

Plusieurs variantes s'offrent alors, on peut soit passer directement à la phase e/ ci-dessous, soit séparer micelles et liquide (ce qui se produit aisément si les masses volumiques sont suffisamment différentes pour que les micelles viennent former une couche supérieure ou par filtration et ne garder que les micelles telles quelles ou en vue de la phase e/.

Dans les deux cas, le passage à la phase c/ ou la séparation arrêtent le développement des grappes.

Dans le présent exemple qui traite le derme et la couche immédiatement sous-jacente, il s'agit essentiellement de mobiliser les graisses, on choisira des dimensions granulométriques susceptibles de traverser la peau mais ne traversant pas les parois des vaisseaux sanguins, même si la composition contient un stimulant de la circulation sanguine.

On pourra arrêter l'agglomération lorsque les grappes atteignent de 0,1 à 0,3 mm, c'est-à-dire qu'on commencera à les distinguer.

On constate, par ailleurs, expérimentalement que le liquide subsistant est très clair et que la quasi totalité des composants sont piégés dans les micelles qui s'agglomèrent progressivement, ce qui se constate expérimentalement de façon évidente avec des traceurs colorés.

d/ On peut stabiliser l'ensemble de la suspension de micelles obtenue selon c/ ou les agrégats de micelles seuls par exemple en les incorporant dans le gel préparé comme suit.

On prépare une première phase aqueuse en incorporant sous agitation dans 57,3% d'eau et sous agitation l'escine (en tant que tonifiant veineux) et les conservateurs (imidazolidinyl urée, méthylchloroisothiazolinone et méthylisothiazolinone). On y disperse ensuite le Carbomer 940 (dénomination CTFA, gélifiant). On neutralise ensuite à la triéthanolamine à 99%.

Par incorporation de la suspension de micelles c/ dans ce gel, on obtient un gel directement utilisable ou se contenter du gel selon c/ dans une crème pour application topique ce qui répartit les agrégats micellaires qui peuvent atteindre de dimensions dépassant le millimètre si on le désire.

On constate un effet substantif sur le derme particulièrement remarquable, ce qui se traduit par une fixation sur le stratum corneum et la libération du contenu qui est appliqué sans perte dans son intégralité.

EXEMPLE 2 : Agrégats ou flocons pour crème pour le visage.

On prépare tout d'abord des micelles de protéines actives sur la base de la composition suivante
Eau Q.S.P. 81,4%
Alcool cétylique + lauryl sulfate de sodium 4,0%
Extrait liposoluble de Bardane 4,0%
Huile essentielle 0,4%
Protéines animales hydrolysées (cationiques) 10,0%
Oxyde de fer (pigment) 0,2%
a/ On fait fondre l'alcool cétylique émulsionné par le laurylsulfate de sodium dans l'eau à 700C puis on refroidit à 200C.

b/ On disperse dans les protéines hydrolysées l'extrait de bardane, de préférence une huile essentielle active et l'oxyde de fer jusqu'à émulsion de la totalité des produits gras.

c/ On incorpore sous agitation modérée la phase grasse b/ dans la phase aqueuse a/, on laisse décanter et on filtre les micelles.

On arrête le grossissement des micelles vers 0,2 à 0,4 mm.

On peut alors dans une seconde étape mettre ces micelles sous excipient sur la base de la composition suivante
Micelles obtenues en c/ 10% polyacrylate de glycérol 45% méthylchloroisothiazolinone et méthylisothiazolinone(conservateur) 0,1% imidazolidinyl urée (conservateur) 0,2% eau Q.S. 100%
d/ On dissout les conservateurs dans l'eau.

e/ On introduit lentement la phase d/ dans le polyacrylate de glycérol (lubrifiant, hydratant et épaississant)
f/ dans la préparation obtenue sous e/ on introduit les micelles de protéines activées résultant de c/.

Comme on l'a souligné ci-dessus, la limite supérieure des dimensions de grappes est surtout définie par des considérations subjectives liées à l'aspect et au toucher. I1 est intéressant que lors de l'application topique, selon la pression des doigts, on peut redescendre plus ou moins bas dans l'échelle granulométrique sans aller jusqu a atteindre une finesse telle qu'on retrouvera les inconvénients des compositions de l'art antérieur.

Exemple 3 : Compositions à base d'agrégats ou flocons micellaires pour activateur de mélanogénèse.

On se base sur la composition pondérale suivante eau 75,32% alcool cétylique émulsionné par le laurylsulfate de sodium 5% protéines animales hydrolysées cationiques 16%
L Tyrosine 2%
L Phénylalanine 0,5% acide aspartique 1% pigment 0,05% huile essentielle de citron 0,15% vitamine A 0,03% vitamine F 0,1%
a/ On incorpore l'alcool cétylique émulsionné dans l'eau par chauffage à 700C puis refroidissement jusque vers 20 à 250C.

b/ Dans la composition résultante de a/ on introduit sous agitation lente l'ensemble des autres composants.

Par filtration, on isole des micelles contenant les composants activateurs de la mélanogénèse.

c/ On considère que les micelles recueillis représentent 25% de la nouvelle composition que l'on va maintenant préparer sur la base pondérale suivante micelles 25% méthylchloroisothiazolinone et méthylisothiazolinone 0,1% imidazolidinylurée 0,2% extrait de café 5% triéthanolamine 6% gluconate de cuivre 0,01% polyacrylate de glycérol 30% eau qsp 100%
Par mélange lent classique, on obtient un gel dans lequel les agrégats ou flocons micellaires contiennent les principes activateurs de mélanogénèse, l'excipient contenant le photoprotecteur (ici l'extrait de café).

Ici, on peut arrêter le développement de l'agglomération des micelles pour des grappes de l'ordre de 0,1 à 0,3 mm comme à l'exemple 1 ce qui permet d'atteindre l'épaisseur du derme sans passage dans les vaisseaux
Sanguins.

Les différentes compositions encapsulées dans ces exemples étant connues, il n'est pas nécessaire d'insister sur les essais pratiques.

Néanmoins, effectués règlementairement, tous les examens se sont révélés positifs sans anomalies.

Pour les applications dermatologiques et cosmétiques, la plupart des bons résultats ont été jusqu'à présent obtenus avec des granulométries de l'ordre de 0,05 à 1 mm selon la nature des produits.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1/ Procédé de préparation de structures micellaires pour véhiculer des composants caractérisé par le fait que dans une phase aqueuse anionique on ajoute une phase grasse constituée par des protéines cationiques et les composants à piéger.

2/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on sépare finalement les micelles de la phase liquide arretant ainsi le développement de l'agglomération.

3/ Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que les protéines sont les protéines animales hydrolysées.

4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les composants à véhiculer sont lipophiles ou neutres.

5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les composants à véhiculer sont hydrophiles solubilisés sous une forme lipophile, le solvant filtrant au cours de la formation des micelles.

6j Micelles caractérisées par le fait qu'elles présentent des molécules protéiniques orientées sensiblement radialement, leur extrémité cationique tournée vers l'extérieur, fixées entre elles par les anions, et piégeant des constituants à véhiculer.

7/ Micelles protéiniques pour véhiculer des composants selon la revendication 6 caractérisées par le fait qu'elles résultent du procédé selon l'une des revendications 1 à 5.

8/ Micelles protéiniques selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisées par le fait qu'elles sont floculées ou agglomérées en grappes, flocons ou agglomérats piégeant les composants.

9/ Micelles selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisées par le fait qu'elles sont placées dans un milieu de support bloquant le développement des grappes, flocons ou agglomérats.

10/ Micelles selon la revendication 9 caractérisées par le fait qu'elles sont supportées dans un gel.

11/ Micelles selon la revendication 10 caractérisée par le fait que les micelles contiennent des principes actifs et l'excipient du gel contient également des principes actifs.

12/ Agglomérats, flocons ou grappes qu'ils sont constitués de micelles selon les revendications 6 à 11.

13/ Agglomérats, flocons ou grappes selon la revendication 12 caractérisés par le fait que leur granulométrie est de l'ordre de 0,05 à 1 mm.

14/ Application des agglomérats, flocons ou grappes selon l'une des revendications 12 ou 13 caractérisée par le fait qu'elle concerne la dermatologie et la cosmétologie.