FR2801314A1 - Product containing deodorized marine collagen, useful e.g. as hemostatic sponge or drug carrier, optionally crosslinked to improve mechanical properties - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne essentiellement un produit collagénique contenant du collagène d'origine marine à faible odeur et à propriétés mécaniques améliorées, ainsi que son utilisation sous forme de compositions ou de produits cosmétiques ou pharmaceutiques, ainsi que pour la réalisation de tests in vitro, par exemple dans le cadre de tissus reconstruits. L'invention concerne aussi un procédé de préparation de ce produit collagénique contenant du collagène d'origine marine à faible odeur et à propriétés mécaniques améliorées. The present invention essentially relates to a collagenic product containing collagen of marine origin with a low odor and with improved mechanical properties, as well as its use in the form of cosmetic or pharmaceutical compositions or products, as well as for the performance of in vitro tests, by example in the context of reconstructed tissue. The invention also relates to a process for the preparation of this collagenic product containing collagen of marine origin with a low odor and with improved mechanical properties.
Le présent déposant a décrit dans une demande de brevet antérieure publiée sous le N WO 93/01241 = US-A-5,420,248 l'utilisation de la peau non pigmentée de poissons, en particulier de poissons plats comme nouvelle source industrielle de collagène, ainsi que son procédé d'extraction ainsi que le collagène et les biomatériaux ainsi obtenus. The present applicant has described in an earlier patent application published under No. WO 93/01241 = US-A-5,420,248 the use of the unpigmented skin of fish, in particular flatfish as a new industrial source of collagen, as well as its extraction process as well as collagen and biomaterials thus obtained.
Le collagène marin non pigmenté, tel qu'obtenu par l'invention précédente du déposant, a permis d'obtenir du collagène industriellement à un coût acceptable en raison des grandes quantités de peaux disponibles sur le plan industriel, en particulier celles provenant de poissons plats. The unpigmented marine collagen, as obtained by the Applicant's previous invention, has made it possible to obtain collagen industrially at an acceptable cost because of the large quantities of commercially available skins, particularly those from flatfishes. .
Il est connu notamment par l'article de D.B. JOSEPHSON et al dans Journal of Food Science, vol 48 (1983) de désodoriser les poissons par un traitement avec une solution aqueuse contenant de 100 à 500 PPM de bisulfite. It is known in particular from the article by D. B. JOSEPHSON et al in Journal of Food Science, vol. 48 (1983) to deodorize fish by treatment with an aqueous solution containing from 100 to 500 PPM of bisulfite.
Cependant, les présents inventeurs se sont posés le nouveau problème technique de l'odeur générée par le collagène issu de poisson, sous forme solide, problème qui n'était pas apparu dans le cadre de la demande antérieure N WO 93/01241 = US-A-5,420,248 dans la mesure où l'application principale concernait son emploi comme l'un des composants de compositions cosmétiques ou pharmaceutiques dans lesquelles les autres composants, très majoritaires, masquaient l'odeur par dilution. However, the present inventors have posed the new technical problem of the odor generated by fish-derived collagen in solid form, a problem that did not arise in the context of the earlier application N WO 93/01241 = US- A-5,420,248 to the extent that the main application concerned its use as one of the components of cosmetic or pharmaceutical compositions in which the other components, the majority, masked the odor by dilution.
Les présents inventeurs se sont encore posés le nouveau problème technique de l'odeur générée, en général par les produits collagéniques contenant du collagène d'origine marine, obtenu à partir d'animaux marins, tels que poissons, méduses, mollusques, coquillages, quelle que soit la forme du collagène ainsi que les hydrolysats. Il a en effet aussi pu être observé que non seulement les collagènes, et quelles que soient leurs formes, qu'elles soient natives ou non, sous forme d'atélocollagène, de collagène insoluble, en particulier de fibres de collagène, de collagène soluble, en particulier acido-soluble, ou les hydrolysats présentaient une odeur gênante. The present inventors have again posed the new technical problem of the odor generated, generally by collagen products containing collagen of marine origin, obtained from marine animals, such as fish, jellyfish, molluscs, shells, which whatever the form of collagen as well as the hydrolysates. It has indeed been observed that not only collagens, and whatever their forms, whether native or not, in the form of atelocollagen, insoluble collagen, in particular collagen fibers, soluble collagen, in particular acid-soluble, or the hydrolysates had a troublesome odor.
Il a encore pu être observé par les présents inventeurs que notamment, dans le cadre de la formation d'éponges, membranes ou masques, de produits collagéniques, où la concentration en collagène(s) ou leurs hydrolysats, est relativement élevée, le problème de l'odeur devient gênant et constitue une forte limitation à son emploi, en particulier dans le domaine cosmétique ou pharmaceutique notamment à titre de biomatériau pour application topique et notamment comme masque. It has also been observed by the present inventors that in particular, in the context of the formation of sponges, membranes or masks, of collagenic products, where the concentration of collagen (s) or their hydrolysates, is relatively high, the problem of the odor becomes troublesome and constitutes a strong limitation to its use, in particular in the cosmetic or pharmaceutical field, particularly as a biomaterial for topical application and especially as a mask.
Les présents inventeurs se sont également posés, comme nouveau problème technique, le problème de l'insuffisance des propriétés mécaniques des biomatériaux solides préparés à partir de produit collagénique d'origine marine. The present inventors have also posed, as a new technical problem, the problem of the insufficiency of the mechanical properties of solid biomaterials prepared from collagenic product of marine origin.
Ainsi, la présente invention a pour but de résoudre chacun des deux problèmes techniques énoncés ci-dessus individuellement et de préférence simultanément, encore de préférence sans affecter ou dégrader le ou les collagène(s) et notamment en permettant de conserver le caractère natif de ces collagène(s). Thus, the present invention aims to solve each of the two technical problems stated above individually and preferably simultaneously, preferably without affecting or degrading the collagen (s) and in particular by allowing to retain the native character of these collagen (s).
Selon la présente invention, il a été trouvé de manière inattendue une solution à ces deux problèmes qui permet, en outre, d'obtenir des propriétés mécaniques satisfaisantes du produit collagénique, notamment grâce au fait que l'invention permet, si cela est souhaité, de préserver le caractère natif du collagène. According to the present invention, it has unexpectedly been found a solution to these two problems which also makes it possible to obtain satisfactory mechanical properties of the collagenic product, in particular thanks to the fact that the invention makes it possible, if desired, to preserve the native character of collagen.
Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit, à titre de produit nouveau, un produit collagénique, contenant du collagène d'origine marine obtenu à partir d'animaux marins, tels que poissons, méduses, mollusques, coquillages, caractérisé en ce qu'il comprend un ou des collagènes ou leurs dérivés incluant des hydrolysats, à faible odeur ; au moins une partie dudit collagène ou desdits dérivés étant d'origine marine, et ayant subi à un stade quelconque de la fabrication du produit collagénique, un traitement de désodorisation avec une substance active capable de réaliser simultanément un traitement de réticulation du collagène qui produit une amélioration des propriétés mécaniques du collagène. De préférence, cette substance comprend, ou est constituée par, de l'ozone. Thus, according to a first aspect, the present invention provides, as a new product, a collagen product, containing collagen of marine origin obtained from marine animals, such as fish, jellyfish, molluscs, shells, characterized in that that it comprises one or more collagens or their derivatives including hydrolysates, with a weak odor; at least a part of said collagen or said derivatives being of marine origin, and having undergone at any stage of the manufacture of the collagen product, a deodorizing treatment with an active substance capable of simultaneously carrying out a collagen crosslinking treatment which produces a improvement of the mechanical properties of collagen. Preferably, this substance comprises, or consists of, ozone.
Par l'expression "produit collagénique", on entend dans le cadre de la présente invention tout produit qui contient au moins un collagène, et tout produit dérivé, incluant les hydrolysats. Par "collagène" on entend toute forme de collagène, qu'elle soit sous forme native ou non, l'atélocollagène, le collagène insoluble, en particulier les fibres de collagène, le collagène soluble, en particulier le collagène acido-soluble, ainsi que tout produit dérivé, incluant les hydrolysats. Ces hydrolysats peuvent être obtenus par voie chimique ou enzymatique comme cela est bien connu à l'homme de l'art. By the term "collagenic product" is meant in the context of the present invention any product which contains at least one collagen, and any derivative product, including hydrolysates. By "collagen" is meant any form of collagen, whether in native form or not, atelocollagen, insoluble collagen, in particular collagen fibers, soluble collagen, in particular acid-soluble collagen, as well as any derived product, including hydrolysates. These hydrolysates can be obtained chemically or enzymatically as is well known to those skilled in the art.
D'autre part, la proportion de collagène ou de ses dérivés peut être tout à fait minoritaire ou majoritaire, et quelle que soit sa forme. On the other hand, the proportion of collagen or its derivatives can be quite a minority or majority, and whatever its form.
Ainsi, le produit collagénique selon l'invention peut comprendre de 1 à 100 % en poids du ou des collagènes, ainsi que leurs dérivés, incluant leurs hydrolysats, de préférence de 10 à 100 % en poids de ces produits. Thus, the collagenic product according to the invention can comprise from 1 to 100% by weight of the collagen or collagens, as well as their derivatives, including their hydrolysates, preferably from 10 to 100% by weight of these products.
Dans le cadre de l'invention, le traitement de désodorisation précité peut être réalisé initialement sur le ou les collagènes, leurs dérivés ou les hydrolysats seuls ou isolés, ou sur le produit collagénique final. In the context of the invention, the aforementioned deodorization treatment can be carried out initially on the collagen (s), their derivatives or hydrolysates alone or isolated, or on the final collagenic product.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ce traitement pourra être réalisé sur les parties à collagène des animaux marins, en particulier les peaux de poissons, finement divisées, par exemple après avoir subi un broyage. According to a particular embodiment of the invention, this treatment can be performed on the collagen parts of marine animals, especially finely divided fish skins, for example after undergoing grinding.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, on pourra réaliser le traitement de désodorisation et réticulation sur des fibres de collagène qui auront été précipitées à partir d'une solution de collagène obtenue lors d'au moins une première étape d'extraction à partir des peaux de poissons, ou une combinaison de ces deux traitements. According to another advantageous embodiment of the invention, it will be possible to perform the deodorization and crosslinking treatment on collagen fibers that have been precipitated from a collagen solution obtained during at least a first extraction step. from the skins of fish, or a combination of these two treatments.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, le traitement de désodorisation et réticulation est réalisé sur un gel de collagène ou sur une solution d'hydrolysat de collagène mis(e) en contact avec de l'ozone, en particulier à un débit d'ozone compris entre 25 et 50 1/heure par kg de gel, la teneur en ozone étant comprise entre 20 et 50 mg/l. Cette désodorisation par l'ozone pourra être obtenue par bullage de ce gaz dans le gel de collagène ou la solution d'hydrolysat de collagène. According to another advantageous embodiment, the deodorization and crosslinking treatment is carried out on a collagen gel or on a collagen hydrolyzate solution placed in contact with ozone, in particular at a flow rate of ozone. between 25 and 50 l / hour per kg of gel, the ozone content being between 20 and 50 mg / l. This deodorization by ozone can be obtained by bubbling this gas in the collagen gel or the collagen hydrolyzate solution.
Grâce au traitement de l'invention avec une substance active réticulant le collagène, de préférence comprenant de l'ozone, le produit collagénique présente des propriétés mécaniques améliorées de manière totalement inattendue pour un homme de l'art, d'autant plus qu'il a été observé par les inventeurs qu' une réticulation chimique, qui a lieu habituellement en milieu liquide ou aqueux sur une éponge solide de très faible résistance mécanique, aboutit généralement à une désagrégation de l'éponge de collagène. By virtue of the treatment of the invention with an active substance that cross-links collagen, preferably comprising ozone, the collagenic product has improved mechanical properties in a completely unexpected manner for a person skilled in the art, especially since It has been observed by the inventors that chemical crosslinking, which usually takes place in liquid or aqueous medium on a solid sponge of very low mechanical strength, generally results in disintegration of the collagen sponge.
En outre, dans le cadre de l'invention, après la première réticulation du collagène par le traitement précité, comprenant de préférence un traitement à l'ozone, on peut aussi réaliser une réticulation complémentaire de préférence non chimique, encore de préférence une réticulation physique, encore mieux une réticulation par déshydratation thermique dite en abrégé DHT. Dans ce cadre, on préfère réaliser une déshydratation thermique sous vide à une température supérieure à 60 C, avantageusement comprise entre environ 100 et environ 120 C, en particulier de l'ordre de 110 C. Selon une variante, la pression de réticulation thermique est inférieure à environ 100 Pa et de préférence inférieure ou égale à environ 50 Pa. In addition, in the context of the invention, after the first crosslinking of the collagen by the aforementioned treatment, preferably comprising a treatment with ozone, it is also possible to carry out a complementary, preferably non-chemical, crosslinking, preferably preferably a physical crosslinking. , even better a crosslinking by thermal dehydration said abbreviated DHT. In this context, it is preferred to carry out a thermal dehydration under vacuum at a temperature greater than 60 ° C., advantageously between about 100 and about 120 ° C., in particular of the order of 110 ° C. According to one variant, the thermal crosslinking pressure is less than about 100 Pa and preferably less than or equal to about 50 Pa.
Après avoir effectué cette réticulation complémentaire non chimique, de préférence par DHT, il est alors possible de renforcer encore la réticulation en réalisant une réticulation chimique car, à ce moment là, la résistance mécanique du collagène est suffisamment importante pour permettre une réticulation chimique. Des agents de réticulation chimique sont connus à l'homme de l'art et on pourra citer, par exemple, la réticulation à l'azide, décrite dans la demande antérieure du déposant N US-A-5,264,551. After having carried out this non-chemical, preferably DHT complementary crosslinking, it is then possible to further strengthen the crosslinking by carrying out a chemical crosslinking because, at that time, the mechanical strength of the collagen is sufficiently high to allow chemical crosslinking. Chemical crosslinking agents are known to those skilled in the art and mention may be made, for example, of the azide crosslinking described in the applicant's earlier application No. US-A-5,264,551.
Comme source collagénique marine, on préfère utiliser les peaux de poissons, et dans ce cadre on peut utiliser toutes peaux de poissons. Cependant, avantageusement, on préfère utiliser une peau de poissons collectée industriellement et qui, de ce fait, est en général dépecée à partir du poisson frais directement sur le lieu de pêche et qui est avantageusement congelée immédiatement après dépeçage. As a marine collagen source, it is preferred to use the skins of fish, and in this context we can use all the skins of fish. However, advantageously, it is preferred to use a fish skin collected industrially and which, as a result, is generally cut up from fresh fish directly on the fishing site and which is advantageously frozen immediately after cutting.
Ce sont généralement les poissons plats qui sont soumis à une étape de dépeçage pour en extraire les filets. De ce fait, les peaux de poissons plats sont une source pratique de peaux de poissons. It is usually flatfish that are subjected to a cutting step to extract the fillets. As a result, flatfish skins are a convenient source of fish skins.
Il peut être avantageux pour certaines applications d'obtenir du collagène non pigmenté comme cela est décrit dans la demande précédente du déposant WO 93/0l241 = US-A-5,420,248 et, de ce fait, on pourra dans certains types d'applica tions utiliser une peau de poisson non pigmentée comme source pour préparer le collagène. It may be advantageous for some applications to obtain unpigmented collagen as described in applicant's previous application WO 93/01441 = US-A-5,420,248 and, therefore, in certain types of applications it will be possible to use unpigmented fish skin as a source for preparing collagen.
De manière similaire, on peut aussi préparer des films de collagène par séchage d'un gel de collagène dans un flux gazeux, en particulier dans l'air, que l'on soumet éventuellement à une étape de réticulation physique, en particulier déhydro- thermique, qui peut être suivie d'une étape de réticulation chimique. On peut aussi pré parer des éponges par lyophilisation d'un gel de collagène, utilisables dans de nom breuses applications : éponges hémostatiques, pansement cicatrisant, support pour culture cellulaire destiné à l'ingénierie tissulaire notamment la peau ou le cartilage reconstruit. Similarly, it is also possible to prepare collagen films by drying a collagen gel in a gaseous flow, in particular in air, which is optionally subjected to a physical crosslinking step, in particular dehydro-thermal step. which may be followed by a chemical crosslinking step. Sponges can also be prepared by lyophilization of a collagen gel, which can be used in many applications: hemostatic sponges, healing wound dressing, cell culture support intended for tissue engineering, especially reconstructed skin or cartilage.
Selon un deuxième aspect, la présente invention couvre aussi un produit sous forme par exemple d'une éponge, membrane ou masque comprenant du collagène marin, de préférence obtenu à partir de peaux de poissons, caractérisé en ce que le collagène a subi, au cours de son procédé de fabrication, un traitement de désodorisation et de réticulation simultanée du collagène par la substance active précitée comprenant de préférence de l'ozone, comme précédemment défini et comme résultant de la description suivante prise dans son ensemble. According to a second aspect, the present invention also covers a product in the form of, for example, a sponge, membrane or mask comprising marine collagen, preferably obtained from fish skins, characterized in that the collagen has undergone, during of its manufacturing method, a deodorization treatment and simultaneous crosslinking of collagen by the aforementioned active substance preferably comprising ozone, as previously defined and as resulting from the following description taken as a whole.
Selon une caractéristique avantageuse, l'éponge, membrane ou masque comprend du collagène marin quia également subi au moins une réticulation physique telle que précédemment décrite, en particulier une réticulation DHT, seule ou combinée à une réticulation chimique ultérieure pour améliorer ses propriétés mécaniques. According to an advantageous characteristic, the sponge, membrane or mask comprises marine collagen which has also undergone at least one physical crosslinking as described above, in particular a DHT crosslinking, alone or in combination with a subsequent chemical crosslinking to improve its mechanical properties.
L'invention concerne encore, selon un troisième aspect, un procédé de fabrication de produit collagénique, contenant du collagène d'origine marine, caractérisé en ce qu'on réalise un traitement de désodorisation et de réticulation du collagène seul, ou du produit collagénique final, réalisé avec au moins une substance active à effet déso dorisant et de réticulation simultané du collagène comprenant de préférence de l'ozone. According to a third aspect, the invention also relates to a process for producing a collagenous product containing collagen of marine origin, characterized in that a deodorization and crosslinking treatment is carried out for collagen alone or for the final collagen product. made with at least one deodorant active substance and simultaneous crosslinking of the collagen, preferably comprising ozone.
Dans le cadre de l'invention, le produit collagénique peut contenir du collagène ayant subi un traitement de désodorisation éventuellement mélangé avec du collagène non traité ou d'une source différente d'une source marine. In the context of the invention, the collagen product may contain collagen having undergone a deodorization treatment optionally mixed with untreated collagen or from a source different from a marine source.
Par ailleurs, parmi les animaux marins, les poissons sont actuellement la source préférée de collagène d'origine marine, en particulier les peaux de poissons. L'invention concerne encore, selon un quatrième aspect, des produits cosmétiques ou phannaceutiques, notamment des biomatériaux, caractérisés en ce qu'ils sont réalisés partiellement ou totalement à partir du produit collagénique marin à faible odeur, à propriétés mécaniques améliorées, et notamment des éponges, membranes ou masques de produit collagénique marin, tel(les) que précédemment défini(e)s. Moreover, among marine animals, fish are currently the preferred source of collagen of marine origin, especially fish skins. According to a fourth aspect, the invention also relates to cosmetic or pharmaceutical products, in particular biomaterials, characterized in that they are produced partially or wholly from the marine collagenic product with a low odor, with improved mechanical properties, and especially from sponges, membranes or masks of marine collagen product, as previously defined.
A titre de produit cosmétique, l'invention est particulièrement avantageuse dans le cadre de masques cosmétiques à base de collagène. En effet, l'homme de l'art comprend bien que le collagène issu de mammifère est à éviter dans la mesure où ce collagène pourrait éventuellement présenter un risque de contamination et également pour des raisons écologiques. De plus, pour des raisons d'image, la plupart des sociétés cosmétiques utilisent de moins en moins d'ingrédients provenant de mammifères. Par contre, le collagène marin n'avait pu trouver une application sous forme solide, à l'heure actuelle, en raison de son odeur forte, désagréable, et de sa faible résistance mécanique. As a cosmetic product, the invention is particularly advantageous in the context of cosmetic masks based on collagen. Indeed, one skilled in the art understands that collagen derived from mammal is to be avoided since this collagen could possibly present a risk of contamination and also for ecological reasons. In addition, for image reasons, most cosmetic companies use fewer and fewer ingredients from mammals. On the other hand, marine collagen could not find an application in solid form, at present, because of its strong, unpleasant smell, and its weak mechanical resistance.
L'invention permet donc d'apporter une solution satisfaisante à ces deux problèmes que les présents inventeurs se sont posés pour la première fois. Dans le cas de l'invention, dans la mesure où il est souhaitable ou nécessaire d'avoir de très bonnes propriétés mécaniques du collagène, le caractère totalement natif du collagène est très important. Par caractère natif du collagène, on entend un collagène qui a conservé sa structure hélicoïdale ainsi que ses télopeptides qui portent une partie importante, sinon majeure, des liaisons croisées du collagène. The invention therefore makes it possible to provide a satisfactory solution to these two problems that the present inventors have posed for the first time. In the case of the invention, insofar as it is desirable or necessary to have very good mechanical properties of collagen, the totally native character of collagen is very important. By native character of the collagen is meant a collagen which has retained its helical structure as well as its telopeptides which carry a large, if not major, part of the cross-links of the collagen.
Dans le cadre de l'invention, on pourra incorporer ou additionner au collagène au moins un ou plusieurs principes actifs cosmétiques ou pharmaceutiques selon l'application envisagée du collagène, comme cela est bien compréhensible à l'homme de l'art. In the context of the invention, it will be possible to incorporate or add to the collagen at least one or more cosmetic or pharmaceutical active ingredients according to the intended application of collagen, as is well understood by those skilled in the art.
Grâce à l'invention, il est maintenant possible d'utiliser du collagène marin dans des produits. cosmétiques ou pharmaceutiques, notamment dans des biomatériaux et notamment des masques qui sont constitués d'éponges de collagène très fines, de quelques millimètres d'épaisseur, et qui sont destinées à être appliquées sur la peau et plus particulièrement sur le visage. Ces masques ont pour but de lisser et de blanchir la peau. Ils apportent également une grande sensation de bien-être. Ils peuvent servir de support pour des ingrédients actifs qui seront alors libérés progressivement à la surface de la peau. Dans ce cas, la substance active peut être soit introduite lors de la fabrication dans tout le volume de l'éponge, soit appliquée à la surface du masque lorsque celui-ci se trouve en contact avec la peau. Thanks to the invention, it is now possible to use marine collagen in products. cosmetics or pharmaceuticals, especially in biomaterials and in particular masks which consist of very thin collagen sponges, a few millimeters thick, and which are intended to be applied to the skin and more particularly to the face. These masks are intended to smooth and whiten the skin. They also bring a great feeling of well-being. They can serve as a support for active ingredients that will then be released gradually on the surface of the skin. In this case, the active substance can be introduced during manufacture into the entire volume of the sponge, or applied to the surface of the mask when it is in contact with the skin.
Dans le domaine pharmaceutique, le collagène peut être utilisé sous forme d'éponges dans de nombreuses applications: éponges hémostatiques, pansement cicatrisant, support pour culture cellulaire destiné à l'ingénierie tissulaire notamment la peau et le cartilage reconstruits. Pour ces applications, il est hautement souhaitable d'utiliser un collagène ne provenant pas d'un mammifère, ce que permet de résoudre la présente invention. In the pharmaceutical field, collagen can be used in the form of sponges in many applications: hemostatic sponges, wound healing dressing, support for cell culture for tissue engineering including reconstructed skin and cartilage. For these applications, it is highly desirable to use non-mammalian collagen, which the present invention solves.
Il est à noter que la peau de poisson est une matière première de choix. Elle présente en effet plusieurs qualités: tout d'abord, elle est disponible en grande quantité, en particulier pour les poissons consommés sous forme de filet et de ce fait son prix est relativement bas, ensuite, elle est prélevée de façon industrielle dans des conditions de grande propreté, et, enfin elle est congelée très rapidement après prélèvement ce qui assure au collagène la préservation de son caractère natif. En outre, grâce au procédé selon la présente invention, le caractère natif est préservé. It should be noted that fish skin is a raw material of choice. It has several qualities: firstly, it is available in large quantities, especially for fish consumed in the form of net and therefore its price is relatively low, then it is taken industrially under conditions clean, and finally it is frozen very quickly after sampling which ensures collagen preservation of its native character. In addition, thanks to the method according to the present invention, the native character is preserved.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résultent clairement pour l'homme de l'art de la description précédente concernant le produit collagénique lui-même, ainsi que des exemples ci-après non limitatifs qui sont donnés simplement à titre d'illustration mais qui font partie intégrante de l'invention à l'exception de l'exemple 1 comparatif. Dans les exemples de l'invention, toute caractéristique qui apparaît être nouvelle par rapport à un état de la technique quelconque fait partie intégrante de la présente invention dans sa généralité. En outre, tous les pourcentages sont donnés en poids, la température est en degrés Celsius et la pression est la pression atmosphérique, sauf indication contraire. Other features and advantages of the invention are clearly apparent to those skilled in the art from the foregoing description concerning the collagen product itself, as well as non-limiting examples which are given by way of illustration only. but which form an integral part of the invention with the exception of Comparative Example 1. In the examples of the invention, any characteristic which appears to be new with respect to any state of the art is an integral part of the present invention in its generality. In addition, all percentages are given by weight, the temperature is in degrees Celsius and the pressure is atmospheric pressure unless otherwise indicated.
<U>Exemple 1 comparatif</U> <U>Préparation de collagène marin à faible odeur à l'aide de</U> métabisulfite 1 -<U>Préparation de peaux de poissons finement divisées</U> Des peaux de soles complètes, c'est-à-dire contenant des peaux pigmentées et non pigmentées, encore congelées, sont broyées. Le broyage est réalisé jusqu'à obtention d'une peau finement divisée, les grains obtenus ayant une taille de l'ordre de 5 mm. Le broyat obtenu est lavé à deux reprises dans un tampon phosphate selon la formule suivante : Na2HP04(12H20) : 21,7 g/1, KH2P04 : 0,78 g/1 dans de l'eau permutée stérile, le pH étant de l'ordre de 7,6-7,8. <U> Comparative Example 1 </ U> <U> Preparation of marine collagen with a slight odor using </ U> metabisulfite 1 - <U> Preparation of finely divided fish skins </ U> Skins of soles complete, that is to say containing pigmented and unpigmented skins, still frozen, are crushed. Grinding is carried out until a finely divided skin is obtained, the grains obtained having a size of the order of 5 mm. The ground product obtained is washed twice in phosphate buffer according to the following formula: Na 2 HPO 4 (12H 2 O): 21.7 g / l, KH 2 PO 4: 0.78 g / l in sterile permuted water, the pH being 1 g. order of 7.6-7.8.
Le rapport entre broyat et tampon est de 1 kg/41 pour un volume final étant de 5 1. Les deux lavages durent 1 h chacun à une température de 8 C, le broyat étant récupéré après chaque lavage par centrifugation. Le broyat est ensuite rincé deux fois de suite avec de l'eau permutée stérile, à 8 C, suivant les mêmes temps, rapport et récupération que pour le lavage. The ratio of crushed material to buffer is 1 kg / 41 for a final volume of 5 liters. The two washes last 1 hour each at a temperature of 8 ° C., the ground material being recovered after each washing by centrifugation. The ground material is then rinsed twice in succession with sterile permuted water at 8 ° C., at the same time, ratio and recovery as for washing.
Le traitement de désodorisation ci-après peut être réalisé directement sur le broyat ainsi lavé. The deodorization treatment below can be carried out directly on the ground matter thus washed.
2 -<U>Traitement de</U> désodorisation Le broyat lavé obtenu à l'étape 1 ci-dessus est dispersé dans un bain de substances désodorisantes, ici du métabisulfite de sodium à 5 % en poids, final, dans de l'eau permutée stérile. Les quantités mises en oeuvre sont de l'ordre de 1 kg de broyat lavé pour 4 1 de bain, le volume final étant de 5 1. La dispersion s'effectue à 8 C pendant 2 h, puis elle est laissée au repos pendant 72 h toujours à 8 C. 3 -<U>Rinçage du</U> broyat <U>traité</U> Après le traitement de désodorisation, le broyat est récupéré par centrifugation, puis rincé à l'eau permutée stérile. Le rapport poids/volume est de 1 kg pour 101. Cette opération est répétée trois fois, toujours à 8 C. Chacun des rinçages dure 1 h. 2 - <U> Treatment of </ U> deodorization The washed ground material obtained in step 1 above is dispersed in a bath of deodorizing substances, here sodium metabisulphite at 5% by weight, final, in the sterile permuted water. The amounts used are of the order of 1 kg of washed ground matter per 4 liters of bath, the final volume being 5 liters. The dispersion is carried out at 8 ° C. for 2 hours, then it is allowed to stand for 72 minutes. h still at 8 C. 3 - <U> Rinse </ U> Treated <U> Treated </ U> After the deodorization treatment, the ground material is recovered by centrifugation, then rinsed with sterile permuted water. The weight / volume ratio is 1 kg for 101. This operation is repeated three times, always at 8 C. Each rinsing lasts 1 hour.
4. -<U>Extraction du</U> collagène <U>marin à faible odeur</U> Le broyat rincé obtenu à l'étape 3 ci-dessus est mis en dialyse dans des tubes de cellulose pendant 7 jours à 8 C contre un bain d'acide acétique 0,1 M. Le bain de dialyse est renouvelé toutes les 24 h et ceci 5 jours de suite. 4. - <U> Extraction of </ U> Low Odor Marine <U> Collagen </ U> The rinsed ground material obtained in step 3 above is dialyzed in cellulose tubes for 7 to 8 days. C against a bath of 0.1 M acetic acid. The dialysis bath is renewed every 24 hours and this for 5 days in succession.
La concentration du dernier bain en acide acétique est portée à 0,25 M et le temps de dialyse à 48 h. Le broyat est ensuite homogénéisé par ultrasons puis centrifugé à 4 000 tr/min pendant 15 min à 8 C afin d'éliminer les impuretés. The concentration of the last acetic acid bath is brought to 0.25 M and the dialysis time to 48 h. The ground material is then homogenized ultrasonically and then centrifuged at 4000 rpm for 15 min at 8 C to remove impurities.
Le surnageant est dialysé contre l'eau permutée stérile pendant 72 h toujours à 8 C. The supernatant is dialysed against sterile permutated water for 72 hours at 8 C.
La concentration du gel de collagène obtenu par cette opération d'extraction à partir du broyat est de l'ordre de 1,3-1,5 % en poids en collagène. The concentration of the collagen gel obtained by this extraction operation from the ground material is of the order of 1.3-1.5% by weight of collagen.
Ce gel de collagène est, selon ce procédé, obtenu à l'état natif, c'est-à- dire avec ses télopeptides et sa structure en triple hélice. This collagen gel is, according to this method, obtained in the native state, that is to say with its telopeptides and its triple helix structure.
Ce gel de collagène peut ensuite être traité pour préparer, notamment dans un but comparatif, des éponges ou des films ou des masques comme montré aux exemples 6 et 8 ci-après, ou toute autre forme de biomatériau solide destiné à des applications cosmétiques ou pharmaceutiques. This collagen gel can then be treated to prepare, especially for comparative purposes, sponges or films or masks as shown in Examples 6 and 8 below, or any other form of solid biomaterial intended for cosmetic or pharmaceutical applications. .
Dans ce cadre on constate que le traitement au métabisulfite ne modifie pas les propriétés mécaniques du collagène natif obtenu qui restent insuffisantes pour les applications biologiques envisagées en cosmétique ou en pharmacie. In this context, it can be seen that treatment with metabisulphite does not modify the mechanical properties of the native collagen obtained, which remain insufficient for the biological applications envisaged in cosmetics or pharmacy.
<U>Exemple 2 de l'invention</U> <U>Préparation de collagène marin à faible odeur à l'aide de l'ozone</U> 1 -<U>Préparation de peaux de poissons finement divisées</U> La préparation des peaux de soles et l'obtention du broyat se fait selon le même procédé que dans l'exemple 1. 2 -<U>Préparation du gel de</U> collagène Le broyat obtenu précédemment est placé pendant 24 heures dans un bain de solution d'acide acétique 0,25 M à raison de 1 kg pour 4 1 de solution, le volume final étant de 5 1. <U> Example 2 of the invention </ U> <U> Preparation of marine collagen with a weak odor using ozone </ U> 1 - <U> Preparation of finely divided fish skins </ U The preparation of the sole skins and the obtaining of the ground material is carried out according to the same method as in example 1. 2 - <U> Preparation of the gel of </ U> collagen The ground material obtained previously is placed for 24 hours in a bath of 0.25 M acetic acid solution at a rate of 1 kg per 4 l of solution, the final volume being 5 l.
Le mélange obtenu est alors homogénéisé par ultrasons à l'aide d'un appareil ULTRATURRAX. L'homogénéisat est centrifugé à 400 tours/mn pendant 15 mn à 8 C afin d'éliminer les impuretés. Seul le surnageant est conservé. The mixture obtained is then homogenized by ultrasound using an ULTRATURRAX device. The homogenate is centrifuged at 400 rpm for 15 minutes at 8 ° C. to remove the impurities. Only the supernatant is preserved.
La concentration du gel de collagène obtenu par cette opération est de l'ordre de 1,3 à 1,5 % en poids de collagène. The concentration of the collagen gel obtained by this operation is of the order of 1.3 to 1.5% by weight of collagen.
3 -<U>Traitement de</U> désodorisation <U>par l'ozone</U> Le gel de collagène préparé selon le procédé décrit dans l'étape 2 est désodorisé par un courant d'ozone. 3 <U> <U> Deodorization <U> Treatment with Ozone </ U> The collagen gel prepared according to the process described in step 2 is deodorized by an ozone stream.
Pour cela, le gel est placé dans un réacteur fermé à l'intérieur duquel circule un courant d'ozone alimenté depuis le fond du réacteur par une entrée inférieure prévue à cet effet, pour traverser le gel de bas en haut, et ressortir par le haut du réacteur par une sortie supérieure prévue à cet effet. On prévoit un agitateur ajouré capable d'agiter le gel avec effet de découpage, disponible dans le commerce. On comprend que l'ozone traverse le gel de collagène, maintenu sous agitation constante. For this, the gel is placed in a closed reactor inside which circulates a stream of ozone fed from the bottom of the reactor through a lower inlet provided for this purpose, to cross the gel from bottom to top, and out through the top of the reactor by an upper outlet provided for this purpose. There is provided a perforated stirrer capable of agitating the gel with cutting effect, available commercially. It is understood that the ozone passes through the collagen gel, kept under constant agitation.
La durée du traitement à l'ozone peut varier entre 1 h et 10 h. Pour un volume de gel traité de 1 kg le débit d'ozone est compris entre 25 et 50 1/heure, la teneur de l'ozone étant comprise entre 20 et 50 mg/1 et de préférence 35 mg/l. Le gaz est produit par un appareil TRAILIGAZ , modèle Labo 76. The duration of the ozone treatment can vary between 1 and 10 hours. For a treated gel volume of 1 kg, the ozone flow rate is between 25 and 50 l / hour, the content of the ozone being between 20 and 50 mg / l and preferably 35 mg / l. The gas is produced by a TRAILIGAZ device, model Labo 76.
Le gel ainsi traité à l'ozone présente des propriétés mécaniques améliorées de manière inattendue et peut être utilisé pour obtenir soit des films soit des éponges de collagène, soit encore des masques, ainsi que toute autre forme de biomatériau solide destiné à des applications cosmétiques ou pharmaceutiques, comme il est décrit aux exemples 6 à 8. <U>Exemple 3 de l'invention</U> <U>Préparation</U> d'atélocollagène <U>marin à faible odeur à l'aide de l'ozone</U> 1 -<U>Préparation de peaux de poissons finement divisées</U> La préparation des peaux de soles et l'obtention du broyat se font selon le même procédé que dans les exemples 1 et 2. The gel thus treated with ozone has unexpectedly improved mechanical properties and can be used to obtain either films or sponges of collagen, or else masks, as well as any other form of solid biomaterial intended for cosmetic or cosmetic applications. as described in Examples 6 to 8. <U> Example 3 of the invention </ U> <U> Preparation </ U> of marine atelocollagen <U> with a low odor using the Ozone </ U> 1 - <U> Preparation of finely divided fish skins </ U> The preparation of the skins of soles and the obtaining of the crushed stone are done according to the same process as in Examples 1 and 2.
2 -<U>Extraction et préparation du collagène marin sans les</U> télopeptides <U>à structure</U> <U>hélicoïdale préservée</U> Le broyat obtenu est traité selon des techniques connues de l'homme de l'art soit par la pepsine soit par une solution de soude pour obtenir un collagène partiellement déréticulé, sans les télopeptides, souvent dénommé atélocollagène. 2 - <U> Extraction and preparation of marine collagen without the </ U> telopeptides <U> with helical structure </ U> <U> preserved </ U> The ground material obtained is treated according to techniques known to man of the art either by pepsin or a sodium hydroxide solution to obtain a partially disticulated collagen, without the telopeptides, often referred to as atelocollagen.
Après lavage du broyat, le gel de collagène est obtenu selon le même procédé que dans l'exemple 2. After washing the mash, the collagen gel is obtained by the same method as in Example 2.
3 -<U>Traitement de</U> désodorisation <U>par l'ozone</U> Il est effectué selon la même technique que dans l'exemple 2. 3 - <U> Treatment of </ U> Deodorization <U> with Ozone </ U> It is carried out according to the same technique as in Example 2.
Le gel ainsi traité présente des propriétés mécaniques nettement améliorées de manière surprenante et peut être utilisé pour obtenir soit des films, soit des éponges de collagène soit toute autre forme de biomatériau solide destiné à des applications cosmétiques ou pharmaceutiques. The gel thus treated has surprisingly improved mechanical properties and can be used to obtain either films or sponges of collagen or any other form of solid biomaterial for cosmetic or pharmaceutical applications.
<U>Exemple 4 de l'invention</U> <U>Préparation de collagène</U> acido <U>soluble marin à faible odeur à l'aide de l'ozone</U> Des solutions de collagène acide soluble marin préparé selon des techniques connues de l'homme de l'art peuvent être désodorisées par un courant d'ozone selon le procédé décrit dans l'exemple 2. <U> Example 4 of the Invention </ U> <U> Preparation of Soluble </ U> Acid Soluble <U> Marine Collagen with Ozone </ U> Solutions of Soluble Acid Collagen prepared by techniques known to those skilled in the art can be deodorized by a stream of ozone according to the method described in Example 2.
<U>Exemple 5 de l'invention</U> <U>Préparation d'hydrolyses de collagène marin à faible odeur à l'aide de l'ozone</U> Des solutions d'hydrolysats de collagène marin obtenus par hydrolyse de peaux de poisson par une technique enzymatique ou chimique selon des procédés connus de l'homme de l'art peuvent être désodorisées et réticulées simultanément par un courant d'ozone selon le procédé décrit dans l'exemple 2. <U>Exemple 6</U> <U>Préparation d'une</U> éponge <U>de collagène comparative et selon l'invention</U> Le gel de collagène, tel qu'obtenu aux exemples 1, 2 ou 3, peut être coulé dans des plateaux selon une épaisseur recherchée, puis congelé et lyophilisé pour obtenir des éponges de collagène. <U> Example 5 of the invention </ U> <U> Preparation of hydrolyses of marine collagen with a weak odor using ozone </ U> Solutions of hydrolysates of marine collagen obtained by hydrolysis of fish skins by an enzymatic or chemical technique according to methods known to those skilled in the art can be simultaneously deodorized and crosslinked by a stream of ozone according to the method described in Example 2. <U> Example 6 </ U> <U> Preparation of a </ U> Sponge <U> of Comparative Collagen and According to the Invention </ U> The collagen gel, as obtained in Examples 1, 2 or 3, can be poured into trays to a desired thickness, then frozen and freeze dried to obtain collagen sponges.
Cette résistance mécanique de ces éponges peut être encore améliorée par réticulation non chimique, avantageusement par réticulation physique et de préférence par déshydratation hydrothermique. This mechanical strength of these sponges can be further improved by non-chemical crosslinking, preferably by physical crosslinking and preferably by hydrothermal dehydration.
Dans le cadre de cet exemple, la déshydratation hydrothermique peut consister en un chauffage de l'éponge de collagène à une température d'environ 106 C pendant 7 h sous une pression réduite inférieure à environ 100 Pa, en particulier d'environ 50 Pa (environ 500 microbars). In the context of this example, the hydrothermal dehydration may consist of heating the collagen sponge at a temperature of approximately 106 ° C. for 7 hours under a reduced pressure of less than approximately 100 Pa, in particular of approximately 50 Pa ( about 500 microbars).
Cette éponge de collagène peut être préparée en des épaisseurs allant de 0,2à2cm. This collagen sponge can be prepared in thicknesses ranging from 0.2 to 2 cm.
La réticulation physique peut être éventuellement suivie d'une réticulation chimique en utilisant par exemple, la méthode aux azides. The physical crosslinking may optionally be followed by chemical crosslinking using, for example, the azide method.
Les éponges obtenues à partir des gels préparés selon les techniques décrites dans l'exemple comparatif 1 et dans les exemples de l'invention 2 et 3 présentent des niveaux d'odeur très diminués par rapport aux éponges obtenues sans traitement, la désodorisation la plus efficace étant obtenue dans le cas de l'ozone. The sponges obtained from the gels prepared according to the techniques described in Comparative Example 1 and in the examples of the invention 2 and 3 have very low odor levels compared to sponges obtained without treatment, the most effective deodorization being obtained in the case of ozone.
De plus, cette dernière technique de désodorisation améliore très sensiblement les propriétés mécaniques des éponges humides par rapport aux mêmes biomatériaux obtenus de façon classique, ceci même avant les traitements de réticulation physique et/ou chimique. In addition, this last deodorization technique significantly improves the mechanical properties of wet sponges with respect to the same biomaterials obtained in a conventional manner, even before the physical and / or chemical crosslinking treatments.
Il faut noter également que les éponges préparées avec le gel traité à l'ozone dans les conditions décrites à l'exemple 2 de l'invention, présentent des thermostabilités augmentées. It should also be noted that the sponges prepared with the gel treated with ozone under the conditions described in Example 2 of the invention have increased thermostabilities.
En effet, les pics de dénaturation du collagène des mêmes éponges obtenu à l'aide d'un appareil de la société SETARAM font ressortir que si la température de début de dénaturation reste inchangée, la température du sommet du pic est augmentée de 3 C environ et celle de la fin de dénaturation de 14 C environ. Indeed, the collagen denaturation peaks of the same sponges obtained using an apparatus of the SETARAM company show that if the denaturation start temperature remains unchanged, the temperature of the peak summit is increased by about 3 ° C. and that of the end of denaturation of 14 C approximately.
Ce résultat fait ressortir que le traitement à l'ozone provoque une réticulation surprenante du collagène dans les conditions décrites à l'exemple 2. <U>Exemple 7</U> <U>Préparation d'une membrane ou film de collagène</U> Le gel de collagène, tel qu'obtenu aux exemples de l'invention 2 et 3 peut être préparé sous forme d'une membrane ou film de collagène en étant coulé sur un plateau en une couche de l'épaisseur recherchée, puis séché à l'air ou dans un fluide gazeux, tel que l'air ou azote. Comme dans le cas de l'éponge, les propriétés mécaniques peuvent être renforcées par déshydratation hydrothermique suivie éventuellement par une réticulation chimique. This result shows that the ozone treatment causes a surprising crosslinking of the collagen under the conditions described in Example 2. <U> Example 7 </ U> <U> Preparation of a membrane or film of collagen </ The collagen gel, as obtained in the examples of the invention 2 and 3, can be prepared in the form of a collagen membrane or film by being cast on a plate in a layer of the desired thickness, and then dried. in air or in a gaseous fluid, such as air or nitrogen. As in the case of the sponge, the mechanical properties can be enhanced by hydrothermal dehydration optionally followed by chemical crosslinking.
Cette membrane ou film de collagène peut être obtenu en diverses épaisseurs de 10 à 100 #im environ, selon l'application envisagée. Des applications intéressantes de ce biomatériau peuvent, par exemple, être la couverture de brûlures ou de plaies ou la stabilisation d'enzymes par greffage à la surface du film. This membrane or collagen film can be obtained in various thicknesses of about 10 to 100 microns, depending on the intended application. Interesting applications of this biomaterial may, for example, be the covering of burns or wounds or the stabilization of grafting enzymes on the surface of the film.
Comme dans le cas des éponges, les films obtenus après le traitement à l'ozone décrit dans les exemples 2 et 3 ont été d'une part débarrassés en très grande partie de l'odeur de poisson, ceci même avant les traitements de réticulation physiques et/ ou chimiques. As in the case of sponges, the films obtained after the ozone treatment described in Examples 2 and 3 were on the one hand largely free of fish odor, even before the physical crosslinking treatments. and / or chemical.
D'autre part, pour cette forme de biomatériau, comme dans le cas des éponges, les propriétés mécaniques des films humides sont grandement améliorées lors du traitement à l'ozone. On the other hand, for this form of biomaterial, as in the case of sponges, the mechanical properties of wet films are greatly improved during the treatment with ozone.
<U>Exemple 8 de l'invention</U> Préparation <U>de masque de collagène à partir d'éponges de collagène</U> Les éponges de collagène telles qu'obtenues à l'exemple 2 réticulées ou non par déshydratation hydrothermique mais non réticulées chimiquement, encore dénommées plaques de collagène, peuvent être refendues de façon à obtenir des voiles ayant une épaisseur de 3 à 4 mm. <U> Example 8 of the invention </ U> Preparation <U> of collagen mask from collagen sponges </ U> The collagen sponges as obtained in Example 2 crosslinked or not by dehydration hydrothermal but not chemically crosslinked, also called collagen plates, can be slit to obtain sails having a thickness of 3 to 4 mm.
Chaque voile, après avoir été découpé aux dimensions A4, peut être compacté à une pression de<B>150</B> kg/cm 2 ou 150.10' MPa, de façon à obtenir après compactage une épaisseur de 0,2 mm. Each sail, after having been cut to A4 dimensions, can be compacted at a pressure of <B> 150 </ B> kg / cm 2 or 150.10 'MPa, so as to obtain after compaction a thickness of 0.2 mm.
Chaque voile peut ensuite être découpé aux dimensions adaptées à chaque application (contour des yeux, lèvres, buste). Each veil can then be cut to the dimensions adapted to each application (eye contour, lips, bust).
On obtient ainsi un produit constituant un masque qui peut être mis sous blisters, puis stérilisé par tous moyens de stérilisation bien connus à l'homme de l'art, et par exemple par rayonnement (3 sous une irradiation de 15 kgrays. This produces a product constituting a mask which can be blistered, then sterilized by any means of sterilization well known to those skilled in the art, and for example by radiation (3 under an irradiation of 15 kgrays.
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