FR2957923A1 - Nouvel extrait d’halymenia durvillei, procede pour preparer un tel extrait et son utilisation cosmetique - Google Patents
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Abstract
Nouvel extrait d'Hymenia durvillei, un procédé pour préparer un tel extrait, et son utilisation cosmétique, en particulier dans le cadre de la prévention et/ou du traitement du vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques.
Description
La présente invention concerne un nouvel extrait d'Halymenia durvillei, un procédé pour préparer un tel extrait, et son utilisation cosmétique, en particulier dans le cadre de la prévention et/ou du traitement du vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques. Halymenia durvillei est une algue rouge appartenant à la famille des Cryptonemiaceae (Halymeniaceae ordre Cryptonemiales). Elle est abondamment distribuée sur les côtes de plusieurs îles au voisinage des côtes malgaches mais également dans une grande partie de l'Océan Indien. 10 Divers procédés d'extraction menés sur Halymenia durvillei ont été décrits dans l'art antérieur. Ainsi, Briones A.V. et al. décrivent dans The Philippine Journal of Science, 2000, Vol.129 (1) 15-17 un procédé de préparation de polysaccharides sulfatés dérivés du 15 carraghénane. Ces polysaccharides sont obtenus à partir d'Halymenia durvillei par chauffage à des températures allant de 60 à 100°C suivi d'une extraction à l'alcool isopropylique. Aucune utilisation spécifique de l'extrait ainsi obtenu n'est décrite dans ce document. La demande de brevet japonais JP 2001/354518 décrit un procédé d'extraction mené 20 sur Halymenia durvillei et consistant à mélanger l'algue avec de l'eau et à agiter à température ambiante, puis à concentrer et lyophiliser l'extrait aqueux obtenu. L'extrait ainsi obtenu est utilisé comme promoteur de la synthèse de collagène dans le derme.
I1 a maintenant été trouvé de façon toute à fait surprenante que la dégradation 25 radicalaire des polysaccharides extraits d'Halymenia durvillei permettait d'obtenir des oligosaccharides de faible poids moléculaire, c'est-à-dire majoritairement inférieur ou égal à 100000 Daltons, ayant une activité sur la division cellulaire. I1 a en effet été trouvé de façon totalement inattendue que les oligosaccharides ainsi préparés induisent un ralentissement de la division cellulaire, retardant ainsi les vieillissements cutané et 30 capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, le relâchement tissulaire, la perte de l'uniformité de la teinte, l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux). De plus, le procédé de 35 dégradation radicalaire selon la présente invention permet d'obtenir des5 oligosaccharides de faible poids moléculaire avec un rendement de production élevé, de l'ordre de 60% à 70%.
La présente invention a donc pour objet un procédé de dégradation radicalaire de 5 polysaccharides extraits d'Halymenia durvillei comprenant les étapes suivantes : a) dissolution des polysaccharides extraits d'Halymenia durvillei dans l'eau à une température allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 6 à 8 ; b) ajout progressif de peroxyde d'hydrogène (H2O2), la température de la solution allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 6 à 8 ; 10 c) maintient sous agitation, la température de la solution allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 6 à 8 ; d) filtration ou centrifugation à température ambiante ; e) concentration sous pression réduite ; f) précipitation des oligosaccharides de faible poids moléculaire ; et 15 g) filtration, lavage et séchage du précipitat obtenu.
Le procédé de dégradation selon la présente invention permet l'obtention d'oligosaccharides de faible poids moléculaire avec un rendement de production élevé, de l'ordre de 60% à 70%. Les oligosaccharides ainsi obtenus permettent un 20 ralentissement de la division cellulaire et peuvent donc être utilisés en cosmétique dans le cadre de la prévention et/ou du traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques.
Dans le cadre de la présente invention, l'étape de « concentration sous pression 25 réduite » désigne une étape visant à évaporer l'eau contenue dans l'extrait.
L'étape a) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en la dissolution des extraits d'Halymenia durvillei dans l'eau. De préférence la dissolution s'effectue sous agitation à une vitesse allant de 500 à 2500 tours/minute, de préférence 30 allant de 1000 à 2000 tours/minute. La dissolution s'effectue à une température allant de 20°C à 100°C, de préférence à une température allant de 40°C à 80°C, de préférence encore à une température allant de 50 à 70°C. Durant la dissolution, le pH de la solution peut varier de 6 à 8, de préférence le pH de la 35 solution varie de 7 à 7,5. Pour maintenir le pH de la solution à ces valeurs, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, on ajoutera de la soude 5N ou de la potasse 5N. La concentration en polysaccharides dans l'eau après dissolution pourra varier en fonction des besoins de l'homme du métier et du matériel utilisé. Préférentiellement, la concentration en polysaccharides pourra être de 1 à 1000 g/1, de préférence encore de 1 à 100 g/1, de façon toute à fait préférée de 10 à 50 g/1.
L'étape b) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en l'ajout progressif de peroxyde d'hydrogène. De préférence, le rapport massique entre l'extrait d'Halymenia durvillei et le peroxyde d'hydrogène ajouté est de 1/1. Le peroxyde d'hydrogène ajouté sera préférentiellement choisi comme étant du H2O2 à 30%. L'ajout de peroxyde d'hydrogène s'effectue de façon progressive. De préférence, l'ajout de peroxyde d'hydrogène se fera de façon continue sur une période allant de 30 minutes à 3 heures.
L'ajout de peroxyde d'hydrogène s'effectue à une température allant de 20°C et 100°C, de préférence à une température allant de 40°C à 80°C, de préférence encore à une température allant de 50 à 70°C. Durant l'ajout de peroxyde d'hydrogène, le pH de la solution peut varier de 6 à 8, de préférence le pH de la solution varie de 7 à 7,5. Pour maintenir le pH de la solution à ces valeurs, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, on ajoutera de la soude 5N ou de la potasse 5N.
L'étape c) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en l'agitation du mélange extrait d'Halymenia durvillei/peroxyde d'hydrogène.
De préférence l'agitation s'effectue à une vitesse allant de 100 à 2000 tours/minute, de préférence encore à une vitesse allant de 300 à 1000 tours/minute. De préférence, l'agitation sera maintenue pendant une période allant de 30 minutes à 4 heures, de préférence encore pendant une période allant de 30 minutes à 3 heures, de façon toute à fait préférée pendant une période allant de 1 heure à 2 heures.
L'agitation s'effectue à une température allant de 20°C à 100°C, de préférence à une température allant de 40°C à 80°C, de préférence encore à une température allant de 50 à 70°C. Durant l'agitation, le pH de la solution peut varier de 6 à 8, de préférence le pH de la solution varie de 7 à 7,5. Pour maintenir le pH de la solution à ces valeurs, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, on ajoutera de la soude 5N ou de la potasse 5N.
L'étape d) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en une étape de filtration ou de centrifugation visant à éliminer les particules insolubles de la solution.
Pour procéder à la filtration, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, la filtration du milieu sera réalisée sur diatomée par filtration frontale. Pour procéder à la centrifugation, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, le milieu sera centrifugé pendant 10 minutes à 10000 g et à 10 température ambiante.
L'étape e) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en une étape de concentration du milieu par évaporation de l'eau présente dans l'extrait. Pour procéder à cette concentration, tout moyen connu de l'homme du métier peut être 15 utilisé. Préférentiellement, cette étape se déroulera sous une pression allant de 50 et 100 mm de Hg, et à une température allant de 40 à 50°C.
L'étape f) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste en la précipitation des oligosaccharides de faible poids moléculaire. Pour ce faire, tout 20 moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, cette précipitation sera effectuée à l'aide d'un alcool qui pourra par exemple être choisi comme étant l'isopropanol ou l'éthanol.
L'étape g) du procédé de dégradation selon la présente invention consiste à filtrer, laver 25 et sécher le précipitat obtenu. Pour ce faire, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, le précipitat obtenu pourra être filtré sur fritté ou sur toile.
D'autre part, le procédé de dégradation selon la présente invention peut être conduit en 30 l'absence ou en présence d'un catalyseur. Ainsi, de façon optionnelle, le procédé de dégradation selon la présente invention peut être conduit en présence d'un catalyseur choisi parmi les cations divalents tels que par exemple Cul+ ou Fe2+. Le catalyseur pourra être ajouté à l'étape b), c) ou d) du procédé selon l'invention. 35 La présente invention a plus généralement pour objet un procédé d'extraction mené sur Halymenia durvillei comprenant les étapes suivantes : 1) dispersion de l'algue Halymenia durvillei dans l'eau à une température allant de 20°C à 100°C ; 2) agitation, la température de la solution allant de 20°C à 100°C ; 3) filtration ou centrifugation du mélange à une température allant de 20°C à 100°C ; 4) précipitation des polysaccharides extraits d'Halymenia durvillei ; 5) dégradation radicalaire des polysaccharides ainsi obtenus selon le procédé décrit précédemment.
L'étape 1) du procédé d'extraction selon la présente invention consiste en la dispersion de l'algue Halymenia durvillei dans l'eau à une température allant de 20°C à 100°C. De préférence, la dispersion s'effectue à une température allant de 60°C à 100°C, de préférence encore de 80°C à 100°C.
L'étape 2) du procédé d'extraction selon la présente invention consiste en l'agitation de la solution. De préférence, l'agitation est maintenue durant une période allant de 30 minutes à 4 heures. De préférence encore, la solution préparée est mise sous agitation durant 1 à 2 heures. De préférence l'agitation s'effectue à une vitesse allant de 300 à 2000 tours/minute, de préférence allant de 800 à 1500 tours/minute. L'agitation s'effectue à une température allant de 20°C à 100°C. De préférence, l'agitation s'effectue à une température allant de 60°C à 100°C, de préférence encore 25 de 80°C à 100°C.
L'étape 3) du procédé d'extraction selon la présente invention consiste en une étape de filtration ou de centrifugation visant à éliminer les algues présentes en solution. Pour procéder à la filtration, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. 30 Préférentiellement, la filtration du milieu sera réalisée sur diatomée par filtration frontale. Pour procéder à la centrifugation, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, le milieu sera centrifugé pendant 10 minutes à 10 000 g et à température ambiante. 35 L'étape 4) du procédé d'extraction selon la présente invention consiste en la précipitation des polysaccharides ainsi extraits d'Halymenia durvillei. Pour ce faire, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé. Préférentiellement, cette précipitation sera effectuée à l'aide d'un alcool qui pourra par exemple être choisi comme étant l'isopropanol ou l'éthanol.
Le procédé d'extraction mené sur Halymenia durvillei selon la présente invention peut être conduit de façon continue, c'est-à-dire que l'étape de dégradation (étape 5) est conduite immédiatement à la suite de la filtration ou la centrifugation de l'extrait (étape 4). Dans ce cas, la dégradation (étape 5) est effectuée sur le filtrat (ou surnageant). Une alternative à ce procédé en continu consiste à filtrer, laver, sécher et éventuellement broyer le précipitat obtenu à la suite de l'étape de filtration ou de centrifugation de l'extrait (étape 4), puis à procéder à la dégradation (étape 5) sur l'extrait sec. Pour ce faire, tout moyen connu de l'homme du métier peut être utilisé.
Les oligosaccharides de faible poids moléculaire obtenus par le procédé selon la présente invention sont nouveaux et leur structure chimique a pu être déterminée par des analyses RMN du protons ; des analyses HPLC pour définir les sucres constitutifs ; des analyses CPG pour définir le type de liaison glycosidique et des dosages colorimétriques pour quantifier les pourcentages de sulfate greffé. La présente invention a donc également pour objet un oligosaccharide de formule générale (I) : n dans laquelle : - R', R2, R3, R4, Rs et R6, identiques ou différents, sont choisis indépendamment pour chaque unité galactose comme étant un atome d'hydrogène ou un groupement SO3-, étant entendu que 10 à 50% des groupements R', R2, R3, R4, R5 et R6 sont choisis comme étant SO3- ; et - n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit inférieur ou égal à 100000 Daltons ; ainsi que son sel pharmaceutiquement acceptable.
Les composés selon la présente invention permettent d'agir favorablement sur la division cellulaire en ralentissant celle-ci et peuvent donc être utilisés en cosmétique dans le cadre de la prévention et/ou du traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques. Il a en effet été découvert de façon toute à fait surprenante lors d'une étude transcriptomique réalisée sur des fibroblastes humains cultivés in-vitro en absence ou en présence d'oligosaccharides selon la présente invention que ceux-ci entraînent notamment la surexpression des gènes LMO2, TCF7 et la sous-expression des gènes EDN1, MAPK3, KIF20A codant pour les protéines portant les mêmes noms et impliquées dans les processus de division et de prolifération cellulaire. En effet, les gènes LMO2 et TCF sont décrits comme étant des modulateurs négatifs de la division et de la prolifération cellulaire. Leur surexpression amplifie donc la diminution voire l'inhibition de la division et de la prolifération cellulaire. Inversement, les gènes MAPK3, EDN1 et KIF20A sont décrits comme étant des stimulateurs de la division et de la prolifération cellulaire. Leur sous-expression entraîne donc une absence de stimulation de la division et de la prolifération cellulaire. La résultante de ces sur- et sous-expressions géniques est donc une modulation négative de la division et de la prolifération cellulaire. L'étude transcriptomique réalisée a également mis en évidence de façon inattendue que, parallèlement à cet effet modulateur sur la division et la prolifération cellulaire, les composés selon la présente invention n'induisaient pas d'action, c'est-à-dire aucune stimulation et ni aucune inhibition, sur la fonction apoptotique à l'origine de la mort cellulaire. En conséquence, les composés selon la présente invention ne risqueront pas de bloquer le processus apoptotique si celui-ci s'avérait nécessaire pour éliminer des cellules endommagées ou dérivant vers un stade tumoral. De plus, les composés selon la présente invention n'induisent pas le processus apoptotique de façon anarchique. Il a donc été mis en évidence que les composés selon la présente invention agissent sur la diminution de la division et de la prolifération cellulaire et donc sur la préservation du capital jeunesse cellulaire, sans entraîner d'effets négatifs via une stimulation ou une inhibition de la fonction apoptotique.
Dans le cadre de la présente invention : - l'expression «poids moléculaire» utilisé ci-après se réfère indifféremment à la molécule seule ou au mélange de molécules et représentent alors dans ce cas une valeur moyenne ; - on entend par « sel pharmaceutiquement acceptable » tout sel d'addition avec un acide minéral ou organique par action d'un tel acide au sein d'un solvant organique ou aqueux tel qu'un alcool, une cétone, un éther ou un solvant chloré, et qui soit acceptable d'un point de vue pharmaceutique. A titre d'exemple de tels sels, on peut citer les sels suivants : benzènesulfonate, bromhydrate, chlorhydrate, citrate, éthanesulfonate, fumarate, gluconate, iodate, iséthionate, maléate, méthanesulfonate, méthylène-bis-b-oxynaphtoate, nitrate, oxalate, palmoate, phosphate, salicylate, sulfate, tartrate, théophyllinacétate et p-toluènesulfonate.
Préférentiellement, la présente invention a pour objet un composé de formule (I) telle que définie ci-dessus, et dans laquelle les caractéristiques suivantes sont choisies 10 seules, ou en combinaison : - n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit supérieur ou égal à 5000 Daltons et inférieur ou égal à 100000 Daltons, de préférence encore n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit supérieur ou égal à 5000 Daltons et inférieur ou égal à 10000 Daltons; et/ou 15 - 20% à 50%, de préférence 30% à 50%, de préférence encore 40 à 50% des groupements R', R2, R3, R4, R5 et R6 sont choisis comme étant SO3-.
Les oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention peuvent donc être utilisés pour ralentir la fréquence de division cellulaire, et donc favoriser le 20 maintien de l'intégrité des structures cellulaires et ou moléculaires, notamment des télomères, qui se dégradent au fur et à mesure des cycles de division cellulaire participant ainsi au processus de vieillissement cutané et capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques. Ainsi, un autre objet de la présente invention concerne l'utilisation d'un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention 25 comme agent de prévention et/ou de traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, le relâchement tissulaire, la perte de l'uniformité de la teinte, l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), l'altération de l'architecture 30 cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute des cheveux).
La présente invention a également pour objet une composition cosmétique comprenant, à titre de principe actif, un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention. 35 Les compositions selon la présente invention peuvent être formulées sous toute forme galénique appropriée à leur administration telles que crème, gel, lotion, lait, émulsion huile dans eau ou eau dans huile, solution, onguent, pulvérisateur, huile corporelle, lotion après-rasage, savon, bâton protecteur des lèvres, bâton et crayon pour maquillage. Les compositions selon la présente invention contiennent un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention à des teneurs allant de 0,005% à 75% en poids total de la composition, préférentiellement de 0,01% à 25%.
Pour la préparation de ces compositions, un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels pharmaceutiquement acceptables sont mélangés aux excipients généralement employés dans la technique cosmétique.
Les compositions selon la présente invention peuvent prendre la forme d'une crème dans laquelle un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels pharmaceutiquement acceptables sont associés aux excipients couramment utilisés dans la cosmétologie.
Les compositions selon la présente invention peuvent prendre la forme de gels dans les excipients appropriés tels que les esters de cellulose ou d'autres agents gélifiants, tels que le carbopol, le sepinov (polyacrylate), la gomme guar, etc. Les compositions selon la présente invention peuvent aussi prendre la forme d'une lotion ou d'une solution dans lesquelles un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels pharmaceutiquement acceptables sont sous forme encapsulée. Les microsphères suivant l'invention peuvent par exemple être constituées de corps gras, d'agar et d'eau. Un ou plusieurs oligosaccharides de faible poids moléculaires selon la présente invention ou un ou plusieurs de leurs sels pharmaceutiquement acceptables peuvent être incorporés dans des vecteurs de type liposomes, glycosphères, cyclodextrines, dans des chylomicrons, des macro-, micro-, nano-particules ainsi que les macro-, micro- et nanocapsules et aussi être absorbés sur des polymères organiques poudreux, les talcs, bentonites et autres supports minéraux. Ces émulsions jouissent d'une bonne stabilité et peuvent être conservées pendant le 35 temps nécessaire pour l'utilisation à des températures comprises entre 0 et 50°C sans qu'il y ait sédimentation des constituants ou séparation des phases.
Les compositions selon la présente invention peuvent aussi contenir des additifs ou des adjuvants usuels en cosmétologies, comme par exemple des agents antimicrobiens ou des parfums mais aussi des lipides d'extraction ou de synthèse, des polymères gélifiants et viscosifiants, des tensio-actifs et des émulsifiants, des principes actifs hydro- ou liposolubles, des extraits de plantes, des extraits tissulaires, des extraits marins, des actifs de synthèse.
Les compositions selon la présente invention peuvent aussi comprendre d'autres principes actifs complémentaires choisis pour leur action, par exemple pour l'effet amincissant, l'effet anti-cellulite, l'effet raffermissant, l'effet hydratant, l'activité antimicrobienne, l'activité anti-oxydante, l'activité antiradicalaire, l'effet cicatrisant, l'effet tenseur, l'effet anti-ride, l'activité chélatante, l'activité complexante et séquestrante, l'effet apaisant, l'effet anti-cernes, l'effet anti-rougeurs, l'activité émolliente, l'effet démêlant capillaire, l'activité anti-pelliculaire, l'effet stimulant de la repousse du cheveu, l'effet inhibant la chute du cehveu, l'effet gainant capillaire, l'activité épilatoire, l'activité limitant la repousse du poil, l'activité participant au renouvellement cellulaire, l'activité modulant la réponse inflammatoire, l'activité participant au maintien de l'ovale du visage, mais également la protection solaire, l'activité anti-irritante, la nutrition cellulaire, la respiration cellulaire, les traitements anti-séborrhéiques, la tonicité cutanée, la protection du cheveu. Lorsque les compositions selon la présente invention contiennent des principes actifs complémentaires, ceux-ci sont généralement présents dans la composition à une concentration suffisamment élevée pour qu'ils puissent exercer leur activité. Les compositions selon la présente invention sont de préférences à utiliser quotidiennement en les appliquant une ou plusieurs fois par jour. Les compositions selon la présente invention sont très bien tolérées, elles ne présentent aucune toxicité et leur application sur la peau ou sur le cheveu, pour des périodes de temps prolongées, n'implique aucun effet systématique.
Les compositions selon la présente invention peuvent donc être utilisées pour ralentir la division cellulaire, à l'origine de la dégradation de structures cellulaires et ou moléculaires, notamment des télomères, et participer ainsi au processus de vieillissement cutané et capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques. Ainsi, un autre objet de la présente invention concerne l'utilisation cosmétique d'une composition selon la présente invention pour prévenir et/ou traiter des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, le relâchement tissulaire, la perte de l'uniformité de la teinte, l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute du cheveu).
Compte-tenu de l'effet sur la division cellulaire lors de l'utilisation des compositions selon la présente invention, celles-ci peuvent notamment être utilisées dans le cadre de la prévention et/ou du traitement de l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, le relâchement tissulaire, la perte de l'uniformité de la teinte, l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire (induisant notamment la chute du cheveu).
La présente invention est illustrée de manière non limitative par les exemples suivants. Exemple 1
Extraction L'extraction des polysaccharides est réalisée en dispersant 30 grammes d'algue 20 (Halymenia Durvillei) dans 1 litre d'eau à 90 °C sous vive agitation (1000 Tr/min) pendant 2H. Le mélange est ensuite filtré à chaud sur diatomée (50 g) sur un verre fritté 1. (L'élimination des algues peut être également réalisée par centrifugation (10000g, 15 minutes, 22°C)).
25 L'extrait d'Halymenia Durvillei est ensuite précipité dans 3 litres d'isopropanol (à 4°C) sous agitation (500 Tr/min) pendant 2 heures. Le précipitat est récupéré sur filtre toile (porosité 500 µm) puis lavé avec 100 ml d'isopropanol, essoré puis séché (35 °C, 12H). Finalement, le précipitat est broyé puis tamisé sur 5001um afin d'obtenir une fine poudre de polysaccharides extraits d'Halymenia Durvillei. 30 Production d'oligosaccharides de faibles poids moléculaires
40 g de polysaccharides (extraits d'Halymenia Durvillei) ainsi obtenus sont dissous dans 1 litre d'eau (60 °C, pH 7-7.5) sous vive agitation (1500 tr/min). On ajoute 133 ml 35 d'une solution d' H2O2 à 30% pendant 1 heure à un débit de 2.22 ml/min à 60°C et en maintenant à pH 7-7.5 par ajout continu de NaOH (5M).15 Après ajout complet de l'H202, l'agitation est maintenue durant 1h supplémentaire (500 tr/min) à 60°C en maintenant le pH entre 7-7.5 par ajout de NaOH (5M). On laisse le milieu revenir à 25 °C et on filtre sur diatomée (ou centrifuger à 10000g, 10 minutes, 25°C) pour éliminer les insolubles.
Le filtrat est ensuite concentré sous pression réduite à 40 °C jusqu'à un volume correspondant à 1/5 du volume initial. Le concentrat est alors précipité dans 7 volumes d'ethanol 96% à 4°C sous agitation (500 tr/min) pendant 1 heure. Le précipitat est récupéré par filtration sur verre Fritté 2 (porosité <100microns), puis 10 lavé avec 50 ml d'ethanol pendant 30 minutes puis filtré sur verre Fritté 2. Finalement, le précipitat est séché à l'étuve (40°C, 1 nuit) puis broyé en fine poudre. Le rendement de production des oligosaccharides de faibles poids moléculaires est de 60-70%.
15 Analyse des oligosaccharides Analyse des sucres constitutifs On hydrolyse des oligosaccharides au TFA 1N et on procède aux analyses des sucres constitutifs par chromatographie ionique (HPAEC) en se référant à des bases de données monosaccharides pour l'identification. 20 Détermination du % de sulfate : par dosage colorimétrique au BaC12/gélatine en utilisant le dextrane sulfate comme référence.
Détermination du poids moléculaire 25 Analyse par chromatographie d'exclusion stérique (SEC MALLS) avec l'utilisation de 2 colonnes de chromatographie OHPAK SB 804 et 806 HQ (Shodex). Oligosaccharides Composition (%massique) Gal S03- 50 45 Poids moléculaires (majoritaires) <10kDa 13 Exemple 2 : Production d'oli2osaccharides en continu
On disperse 30g d'algue (Halymenia Durvillei) dans 1 litre d'eau à 90 °C sous vive agitation (1000 tr/min) pendant 2 heures. Le mélange est filtré à chaud sur diatomée (50g) sur verre fritté 1. L'élimination des algues peut être également réalisée par centrifugation (10000g, 15 minutes, 22°C). L'extrait de polysaccharides d'Halymenia Durvillei est maintenu sous vive agitation (1000 tr/min) à 60 °C et pH 7-7.5. On ajoute au milieu 33 ml d'une solution d' H2O2 à 30% pendant 1 heure à un débit de 0.55 ml/min à 60°C et en maintenant à pH 7-7.5 par ajout de NaOH (5M). Après ajout complet de H2O2 (en 1 heure environ), l'agitation est maintenue durant 1 heure (500 tr/min) à 60°C et pH 7-7.5. Le filtrat est ensuite concentré sous pression réduite à 40 °C jusqu'à un volume 15 correspondant à 1/5 du volume initial. Le concentrat est alors précipité dans 7 volumes d'éthanol 96% à 4°C sous agitation (500 tr/min) pendant 1 heure. Le précipitat obtenu est récupéré par filtration sur verre Fritté 2 (porosité <100 microns), puis lavé avec 50 ml d'éthanol pendant 30 minutes puis filtré sur verre Fritté 2. 20 Finalement, le précipitat est séché à l'étuve (40°C, 1 nuit) puis broyé en fine poudre. Le rendement de production des oligosaccharides de faibles poids moléculaires est de 60-70%.
Analyse des oligosaccharides 25 Analyse des sucres constitutifs On hydrolyse des oligosaccharides au TFA 1N et on procède aux analyses des sucres constitutifs par chromatographie ionique (HPAEC) en se référant à des bases de données monosaccharides pour l'identification.
30 Détermination du % de sulfate : par dosage colorimétrique au BaC12/gélatine en utilisant le dextrane sulfate comme référence.
Détermination du poids moléculaire Analyse par chromatographie d'exclusion stérique (SEC MALLS) avec l'utilisation de 35 2 colonnes de chromatographie OHPAK SB 804 et 806 HQ (Shodex).
Composition Poids (%massique) moléculaires (majoritaires) Gal S03-
Oligosaccharides 50 44 <10kDa Exemple 3 : Activité sur la division et la prolifération cellulaire Des études in-vitro ont été réalisées sur des kératinocytes humains en culture en absence (condition témoin) ou en présence de différentes concentrations de molécules à tester. L'évaluation de l'effet des oligosaccharides de faible poids moléculaire selon la présente invention sur l'apparition des cellules apoptotiques et l'allongement du cycle cellulaire est réalisée par cytométrie de flux après marquage par immunofluorescence du bromodeoxyuridine (BrdU). Le marquage par immunofluorescence du BrdU incorporé et l'analyse par cytométrie de flux fournissent une technique de haute résolution pour déterminer la fréquence et la nature de cellules individuelles qui ont synthétisé de l'ADN. Dans cette méthode, le BrdU (un analogue de la thymidine précurseur de l'ADN) est incorporé dans l'ADN nouvellement synthétisé par les cellules entrant et progressant à travers la phase S (synthèse d'ADN) du cycle cellulaire. Le BrdU incorporé est marqué un anticorps spécifique anti-BrdU fluorescent. Le taux de cellules associées au BrdU est ensuite mesuré par cytométrie de flux. Un second marquage avec une sonde qui lie l'ADN total, tel que le 7-amino-actinomycine D (7-AAD), est couplé avec le marquage au BrdU immunofluorescent. Avec cette combinaison, l'analyse par cytométrie de flux de deux couleurs permet l'énumération et la caractérisation des cellules qui ont activement synthétisé de l'ADN (incorporation du BrdU) en fonction de leur position dans le cycle cellulaire (phase G0/1, S ou G2+M définies par l'intensité de marquage au 7-AAD). Les expositions prolongées des cellules au BrdU permettent d'identifier et d'analyser les différentes fractions cellulaires activement en cycle ou, à l'opposé, non en phase de division cellulaire.
L'étude a permis de mettre en évidence que même pour de faibles concentrations (0,02g d'oligosaccharides de faible poids moléculaire selon la présente invention pour 100 ml de milieu de culture cellulaire (soit à 0,02% en poids), la division et la prolifération cellulaire est fortement ralentie par rapport à la condition témoin (en absence de traitement). En effet, on observe un frein à la progression des cellules dans le cycle cellulaire. Le taux de cellules en phase GO/Gl (cellules quiescentes donc non en cours de division cellulaire) est plus important dans la condition traitée que dans la condition témoin : • 76,9% des cellules traitées pendant 1 heure se trouvent en phase G0/Gl, contre 58,5% des cellules non traitées, et • 57,8% des cellules traitées pendant 24 heures se trouvent en phase GO/Gl, contre 37,3% des cellules non traitées.
Ceci se faisant au détriment des cellules en phase S (cellules synthétisant de l'ADN donc en cours de division cellulaire) qui sont beaucoup moins nombreuses que dans la condition témoin : • 7,8% des cellules traitées pendant 1 heure se trouvent en phase S, contre 17,7% des cellules non traitées, et • 16,1% des cellules traitées pendant 24 heures se trouvent en phase S, contre 51,7% des cellules non traitées.
L'étude a également permis de montrer que l'effet des oligosaccharides testés sur la division et la prolifération cellulaire est réversible. En effet, moins de 24 heures après l'arrêt du traitement, les cellules retrouvent une progression dans le cycle cellulaire identique à celle des cellules témoins. Ce résultat permet donc d'envisager une utilisation dans le secteur cosmétique.
De plus, la même étude a été réalisée en absence et en présence d'un inducteur d'apoptose (peroxyde d'hydrogène), ceci dans le but de vérifier que le traitement des cellules avec les oligosaccharides n'empêchait pas la mise en place du processus apoptotique lorsque ce dernier s'avérait nécessaire. Cette étude a montré que, même pour de fortes concentrations d'oligosaccharides (1g d'oligosaccharides de faible poids moléculaire selon la présente invention pour 100 ml de milieu de culture cellulaire (soit à 1% en poids), il n'y avait pas d'inhibition ou de stimulation de la mise en place de la fonction apoptotique.
Tous ces résultats montrent que les oligosaccharides selon la présente invention induisent un ralentissement de la progression au sein du cycle cellulaire sans pour autant inhiber le processus apoptotique si celui ci doit se mettre en place. Ce ralentissement de la division et de la prolifération cellulaire permet de préserver le capital jeunesse cellulaire en préservant notamment l'intégrité des télomères (extrémités des chromosomes se dégradant à chaque division cellulaire). Ces propriétés sont notamment utilisables en cosmétique dans la prévention et/ou le traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques, notamment l'altération des structures et des fonctions cutanées et/ou capillaires, le relâchement tissulaire, la perte de l'uniformité de la teinte, l'altération de la texture de surface cutanée (apparition de rides, de poches, etc.) et/ou capillaire (cheveux cassant), l'altération de l'architecture cutanée et/ou capillaire.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé de dégradation radicalaire de polysaccharides extraits d'Halymenia durvillei comprenant les étapes suivantes : a) dissolution des polysaccharides extraits d'Halymenia durvillei dans l'eau à une température allant de 20°C à l00°C, le pH de la solution allant de 6 à 8 ; b) ajout progressif de peroxyde d'hydrogène (H202), la température de la solution allant de 20°C à l00°C, le pH de la solution allant de 6 à 8 ; c) maintient sous agitation, la température de la solution allant de 20°C à 100°C, le pH de la solution allant de 6 à 8 ; d) filtration ou centrifugation à température ambiante ; e) concentration sous pression réduite ; f) précipitation des oligosaccharides de faible poids moléculaire ; et g) filtration, lavage et séchage du précipitat obtenu.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape a), b) et/ou c) est conduite à une température allant de 40°C à 80°C.
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce dans l'étape a), b) et/ou c), le pH de la solution pouvant varier de 7 à 7,5.
- 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agitation est maintenue pendant une période allant de 30 minutes à 3 heures.
- 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la précipitation des oligosaccharides de faible poids moléculaire est effectuée à l'aide d'un alcool 30
- 6. Procédé d'extraction mené sur Halymenia durvillei comprenant les étapes suivantes : 1) dispersion de l'algue Halymenia durvillei dans l'eau à une température allant de 20°C à 100°C ; 2) agitation, la température de la solution étant allant de 20°C à 100°C ; 35 3) filtration ou centrifugation du mélange à une température allant de 20°C à 100°C254) précipitation polysaccharides extraits d'Halymenia durvillei ; 5) dégradation radicalaire des polysaccharides ainsi obtenus selon le procédé selon l'une des revendications 1 à 5.
- 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape 1), 2) et/ou 3) est conduite à une température allant de 60°C à1 00°C.
- 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'agitation est maintenue durant 30 minutes à 4 heures.
- 9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la précipitation des polysaccharides est effectuée à l'aide d'un alcool. n dans laquelle : - RI, R2, R3, R4, R5 et R6, identiques ou différents, sont choisis indépendamment pour chaque unité galactose comme étant un atome d'hydrogène ou un groupement SO3 étant entendu que 10 à 50% des groupements RI, R2, R3, R4, R5 et R6 sont choisis comme étant SO3" ; et - n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit inférieur ou égal à 100000 Daltons ; ainsi que son sel pharmaceutiquement acceptable. 11. Oligosaccharide selon la revendication 10, caractérisé en ce que n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit supérieur ou égal à 5000 Daltons et inférieur ou égal à 100000 Daltons. 12. Oligosaccharide selon la revendication 11, caractérisé en ce que n est choisi de manière à ce que le poids moléculaire moyen soit supérieur ou égal à 5000 Daltons et inférieur ou égal à 10000 Daltons.
- 10. Oligosaccharide de formule générale (I) : r OR' OR2 OR4 O13. Utilisation cosmétique d'un ou plusieurs oligosaccharides selon l'une des revendications 10 à 12 comme agent de prévention et/ou de traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques. 14. Composition cosmétique comprenant, à titre de principe actif, un ou plusieurs oligosaccharides tels que définis dans l'une des revendications 10 à 12. 15. Utilisation cosmétique d'une composition selon la revendication 14 pour son 10 effet sur la prévention et/ou sur le traitement des signes de vieillissement cutané et/ou capillaire intrinsèques et/ou extrinsèques.5
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