FR3030279B1 - Composition antibacterienne contenant un melange isomerique de monoethers ou de monoacetals d'alkyle de monosaccharides - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne une composition bactéricide ou bactériostatique comprenant un mélange d'isomères de monoéthers ou de monoacétals d'alkyle de monosaccharides, son utilisation dans le traitement ou la prévention des infections à bactéries Gram positif, son utilisation en tant que produit d'hygiène ou dermatologique à usage externe ainsi qu'une méthode de désinfection de surfaces.

Description

Composition antibactérienne contenant un mélange isomérique de monoéthers ou de monoacétals d’alkyle de monosaccharides
Domaine technique
La présente invention concerne une composition bactéricide ou bactériostatique comprenant un mélange d’isomères de monoéthers ou de monoacétals d’alkyle de monosaccharides, son utilisation dans le traitement ou la prévention des infections à bactéries Gram positif, son utilisation en tant que produit d’hygiène ou dermatologique à usage externe ainsi qu’une méthode de désinfection de surfaces.
Arrière-plan technique
Les composés antimicrobiens se définissent comme des molécules capables d’inhiber ou de stopper la croissance de micro-organismes ou de les tuer. Dans ce contexte, ils sont couramment utilisés pour prévenir ou traiter les infections humaines et animales, et dans l'industrie agroalimentaire pour prévenir la multiplication de bactéries pathogènes dans les aliments. La large gamme d’utilisation des composés antimicrobiens a favorisé l'émergence d'agents infectieux résistants. La diffusion de bactéries ayant acquis des mécanismes de résistance vis-à-vis des composés antimicrobiens les plus largement utilisés sont un problème de santé publique majeur de plus en plus alarmant (J. S. Bradley étal. Lancet Infect. Dis. 2007;7:68-78). À titre illustratif, de nombreuses souches résistantes aux antibiotiques de l’espèce la plus pathogène du genre Staphylococcus, à savoir Staphylococcus aureus ont été isolées. Or, les infections à staphylocoques représentent un pourcentage important des infections graves. De plus, près de la moitié des infections nosocomiales seraient liées à un staphylocoque. On peut citer également les nombreuses souches ù'Enterococcus faecalis ou d’Enterococcus faecium résistantes aux agents antibiotiques communément utilisés. Or, bien qu’elles ne soient moins virulentes par rapport aux staphylocoques notamment, on recense un nombre croissant de souches d'entérocoques multirésistantes et plus récemment des épidémies d'entérocoques résistant aux glycopeptides, les antibiotiques de recourt vis-à-vis de cette famille bactérienne.
Un autre phénomène d’antibiorésistance a été décrit qui pourrait ne pas être seulement lié à l’usage excessif d’antibiotiques, mais aux méthodes de conservation des aliments. Ainsi, par exemple il a été montré que Listeria monocytogenes s’avère plus résistante aux antibiotiques après avoir survécu à un stress osmotique, à une basse température ou à un milieu acide (Anas A. et al. (2015) Food Microbiology, Volume 46,
April, Pages 154-160). Or, la contamination humaine est d'origine alimentaire. En outre, bien qu’elle soit relativement rare, la listériose humaine est une infection grave avec une mortalité estimée à 50 %. Ainsi, l’émergence de résistance aux antibiotiques chez L. monocytogenes qui pourrait être induite par les méthodes modernes de conservation ou de traitement des aliments constitue une grave menace pour la santé publique.
Bien que plusieurs mécanismes soient souvent impliqués simultanément dans la résistance aux antibiotiques, il est commun de les classer en trois catégories: (a) défaut de pénétration de l'antibiotique dans la bactérie, (b) inactivation ou excrétion de l'antibiotique par des systèmes enzymatiques bactériens et (c) défaut d'affinité entre cible bactérienne et antibiotique. Ces trois catégories de mécanisme de résistance ont une composante structurelle à savoir les mécanismes mis en œuvre sont dépendants de la structure de la molécule concernée.
Ainsi, afin d’obtenir une composition antibiotique ayant des chances réduites de permettre le développement d’une résistance, les inventeurs ont envisagé l’utilisation d’une composition contenant un mélange de composés ayant une activité antibiotique mais comportant des différences structurelles mineures susceptibles de réduire les chances de développement d’une résistance bactérienne. Ils ont ainsi envisagé une composition comprenant un mélange isomérique de composés ayant une activité antibiotique.
Les inventeurs ont souhaité développer une composition antibiotique ayant également une faible toxicité et un faible impact environnemental. Une composition antibiotique biodégradable susceptible d’être obtenue en grandes quantités à partir de ressources renouvelables, à faible coût afin d’être parfaitement accessibles pour une application industrielle mais également aussi efficaces que des antimicrobiens non biosourcés.
Or, aucun procédé de l’art antérieur ne permet d’obtenir un mélange isomérique de composés biosourcés à faible toxicité et à faible coût. Néanmoins, des composés biosourcés ont été décrits par l’art antérieur. Ainsi, l’art antérieur décrit différents composé utilisés comme antimicrobiens parmi lesquels les acides gras et leurs correspondants d'esters polyhydroxylés actifs contre les bactéries Gram positif et possédant de longues chaînes aliphatiques. A titre indicatif, un des antimicrobiens les plus actifs est la monolaurine, un monoester de glycérol présentant une chaîne aliphatique en C12. Sa dénomination commerciale est la LAURICIDIN®. Ce composé est utilisé en tant qu'additif alimentaire dans le but d'inhiber la croissance bactérienne (E. Freese, C. W. Sheu, E. Galliers. Nature 1973, 241, 321-325; E. G. A. Verhaegh, D. L. Marshall, D.-H. Oh. Int. J. Food Microbiol.1996, 29, 403-410). Or, la fonction ester de la monolaurine étant sensible aux estérases, ce composé est rapidement dégradé et possède un temps de demi vie faible. L’art antérieur décrit également des antimicrobiens dérivés de sucre considérés comme particulièrement attractifs du fait de leur biodégradabilité, leurs faibles toxicités et impact environnemental.
Des exemples d’antimicrobiens dérivés de sucre sont les esters dérivés de sucre qui sont également utilisés industriellement pour des applications antimicrobiennes car leurs matières premières et leur coût de production restent relativement peu élevés. On peut citer par exemple, le caprylate de sorbitane décrit dans la demande internationale de brevet WO2014/025413 en mélange avec de l’Hinokitiol dans une formulation antimicrobienne. Selon cette demande, cette formulation permettrait d’inhiber ou de tuer des bactéries à Gram positif et négatif, des champignons et/ou des mycoses. L’art antérieur décrit également l’utilisation d’esters de disaccharide en tant qu'agent antimicrobien dans l'industrie alimentaire. Le dodécanoyl de sucrose est l'un des plus utilisés. Ce dernier serait particulièrement actif contre la L. monocytogenes (M. Ferrer, J. Soliveri, F. J. Flou, N. Lôpez-Cortés, D. Reyes-Duarte, M. Christensen, J.L. Copa-Patino, A. Ballesteros, Enz. Microb. Tech., 2005, 36, 391-398). Néanmoins, il est également décrit comme faiblement inhibiteur de la croissance de S. aureus, pour des applications dans le domaine hospitalier (J.D. Monk, L.R. Beuchat, A.K. Hathcox, J. Appl. Microbiol., 1996, 81, 7-18). Ainsi, l'ester de sucrose présenterait des propriétés bactériostatiques (arrête la croissance bactérienne) mais pas bactéricides (tue les bactéries).
En outre, la synthèse d'esters de sucre présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, malgré le faible coût de production, la synthèse d'esters, plus particulièrement pour les di- et trisaccharides, est problématique à cause de la haute fonctionnalité des sucres qui entraîne la formation d'un mélange de mono-, di- et polyesters et la présence de solvant polaire, comme le diméthylformamide (DMF) et la pyridine, est généralement nécessaire afin de mieux solubiliser les réactifs hautement polaires. Cependant, ces solvants sont classés Cancérigène, Mutagène et Reprotoxique (CMR) et leur usage doit être évité. Pour résoudre ce problème, la synthèse enzymatique a été utilisée mais la nécessité de se placer en milieu très dilué dans ces conditions, rend la production limitée.
Par ailleurs, les fonctions esters de ces composés sont facilement hydrolysables par les estérases présentes dans les cellules. Or, les molécules libérées suite à cette hydrolyse à savoir, le sucre et l'acide gras, ne présentent pas ou peu de propriétés antimicrobiennes (l'acide gras étant légèrement actif). Ceci induit une instabilité responsable d’une réduction du temps d’activité de ces composés.
Ainsi, afin d’obtenir une composition antibiotique peu propice au développement d’une résistance comprenant des agents antimicrobiens efficaces et stables, , l’invention propose un mélange d’isomères de monoéthers ou de monoacétals d’alkyle de monosaccharide obtenu dans des conditions peu onéreuses tout en étant respectueuses pour l’environnement et ne représentant pas de danger pour des applications topiques ou par ingestion.
Description détaillée de l’invention
Composition bactéricide ou bactériostatique L’invention concerne, une composition bactéricide ou bactériostatique comprenant un mélange d’isomères de monoéthers ou de monoacétals d’alkyle de monosaccharide obtenu par un procédé comprenant les étapes suivantes : a) optionnellement, une déshydratation d'un monosaccharide pour obtenir un monoanhydrosaccharide; b) une acétalisation ou trans-acétalisation du monosaccharide ou du monoanhydrosaccharide obtenu en a) par, i. un aldéhyde aliphatique contenant de 11 à 18 atomes de carbone, par acétalisation, ou ii. un dérivé d'un aldéhyde aliphatique contenant de 11 à 18 atomes de carbone, par trans-acétalisation; c) optionnellement, hydrogénolyse catalytique de l’acétal alkyle de monosaccharide obtenue en b) préférentiellement, sans catalyseur acide, et d) récupération d’un mélange d’isomères de monoéthers d’alkylique de monosaccharide obtenue en c) dans lequel le groupe alkyle (R) comprend entre 11 à 18 atomes de carbone ou récupération d’un mélange d’isomères de monoacétals d’alkyle de monosaccharide obtenue en b) dans lequel le groupe alkyle (R) comprend entre 11 à 18 atomes de carbone.
Tel qu'utilisé ici, le terme «monosaccharide» se réfère au polyhydroxyaldehyde (aldose) ou au polyhydroxyketone (cétose) et leurs dérivés ou leurs analogues.
De préférence, ladite unité de monosaccharide présente 6 atomes de carbone, également désignée sous le nom d’« hexose ». Le terme « hexose » se réfère à la fois aux aldohexoses, aux cétohexoses, à leurs dérivés et analogues.
De préférence, ledit hexose est choisi dans le groupe constitué par le glucose, le mannose, le galactose, l'allose, l'altrose, le gulose, l'idose et le talose.
Selon un mode de réalisation, le monosaccharide est un anhydrosaccharide ou un sucre-alcool.
Un « anhydrosaccharide » doit être compris comme étant un monosaccharide obtenu par déshydratation, par l'élimination d'une ou plusieurs molécules d'eau à partir d'un mono-, di-, tri- ou oligo-saccharide correspondant. Un exemple d’anhydrosaccharide approprié peut être un monoanhydrosaccharide tel qu'un hexitane choisi parmi le groupe constitué par le 1,4-anhydro-D-sorbitol (1,4-arlitan ou sorbitan); 1,5-anhydro-D-sorbitol (polygalitol); 3,6-anhydro-D-sorbitol (3,6-sorbitan); 1,4 (3,6) -anhydro-D-mannitol (mannitan); 1,5-anhydro-D-mannitol (styracitol); 3,6-anhydro-D-galactitol; 1,5-anhydro-D-galactitol; 1,5-anhydro-D-talitol et 2,5-anhydro-L-iditol. L’hexitane préféré est obtenu par la déshydratation du sorbitol pour former par exemple, le 1,4-sorbitane, le 3,6-sorbitane ou le 2,5-sorbitane.
Selon un mode de réalisation, ledit monosaccharide est un sucre-alcool. Tel qu'il est utilisé ici, le terme « sucre-alcool », également connu sous le nom «polyol» se réfère à une forme hydrogénée de monosaccharide dont le groupe carbonyle (aldéhyde ou cétone) a été réduit en un hydroxyle primaire ou secondaire. Ledit sucre-alcool peut être, par exemple, choisi dans le groupe constitué par l'érythritol, le thréitol, l'arabitol, le ribitol, le mannitol, le sorbitol, le galactitoi, le volémitol, l'isomalt, le maltitol, le lactitol, le maltotriitol, le maltotétraitol et le polyglycitol. De préférence, le sucre-alcool est un hexitol choisi par exemple parmi le mannitol, le sorbitol, le galactitoi et le volémitol, plus préférentiellement, le sorbitol, le xylitol ou le mannitol.
Selon un mode de réalisation, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de déshydratation dudit monosaccharide afin d'obtenir un monoanhydrosaccharide par exemple, lorsque le monosaccharide est un sucre-alcool. Typiquement, le monosaccharide est fondu avant l'étape de déshydratation. L'étape de déshydratation peut être effectuée avec un catalyseur par exemple, avec un catalyseur acide.
Selon l'invention, l'étape de déshydratation est effectuée sous atmosphère d'hydrogène à une pression de préférence d’environ de 20 à 50 bar.
Avantageusement, l'étape de déshydratation est effectuée à une température comprise entre 120 et 170°C, de préférence entre 130 et 140°C.
Typiquement, le monosaccharide est purifié après l'étape de déshydratation, par exemple par cristallisation, recristallisation ou chromatographie.
Selon un mode de réalisation, ledit monosaccharide est un alkylglycoside.
Tel qu'utilisé ici, le terme "alkylglycoside" se réfère un monosaccharide où la partie réductrice est reliée par une liaison à un groupe alkyl, tel que décrit dans l’état de la technique. Typiquement, le monosaccharide peut être lié au groupement alkyle par un atome d’oxygène (un O-glycoside), un atome d’azote (une glycosylamine), un atome de soufre (un thioglycoside), ou un atome de carbone (un C-glycoside). Le groupe alkyle peut avoir une longueur de chaîne variée de préférence, le groupe alkyle est un groupe alkyle en C1-C4. Un groupe alkyle encore plus préféré est un méthyle ou un éthyle. Typiquement, l’alkylglycoside est un hexoside. Des alkyles glycosides peuvent être par exemple choisi parmi un groupe constitué du glucoside de méthyle, du glucoside d'éthyle, du glucoside de propyle, du glucoside de butyle, du xyloside de méthyle, du xyloside d'éthyle, du xyloside de propyle, du xyloside de butyle, du mannoside de méthyle, du mannoside d'éthyle, du mannoside de propyle, du mannoside de butyle, du galactoside de méthyle, du galactoside d’éthyle, du galactoside de propyle et du galactoside de butyle.
Selon l'invention, l’étape d’acétalisation ou de trans-acétalisation comprend: i) éventuellement, une étape de préchauffage dudit monosaccharide ou dudit mélange de monosaccharides, de préférence à une température comprise entre 70 et 130°C, typiquement entre 90 et 110°C, ii) une étape d'addition de l'aldéhyde aliphatique ou d’un dérivé d'aldéhyde aliphatique audit monosaccharide et iii) une étape d'addition d'un catalyseur de préférence d’un catalyseur acide.
Typiquement, le dérivé d'un aldéhyde aliphatique peut être un acétal de di-alkyle de l'aldéhyde correspondant. Les acétals de di-méthyle et les acétals de di-éthyle sont préférés. L'étape i) est particulièrement avantageuse en ce qu’elle peut être mise en œuvre en l’absence de solvant.
De préférence, le catalyseur acide utilisé durant l’étape d’acétalisation ou de transacétalisation et le cas échéant lors de l'étape de déshydratation peut être un catalyseur acide homogène ou hétérogène. Le terme «homogène», tel qu'utilisé dans l’expression « catalyseur acide homogène » se réfère à un catalyseur qui se trouve dans la même phase (solide, liquide ou gaz) ou dans le même état d'agrégat que le réactif. Inversement, le terme « hétérogène », tel qu'utilisé dans l’expression « catalyseur acide hétérogène » se réfère à un catalyseur qui se trouve dans une phase différente (solide, liquide ou gaz) que les réactifs.
Ledit catalyseur acide utilisé durant l’étape d’acétalisation ou de trans-acétaiisation et le cas échéant lors de l'étape de déshydratation peut être indépendamment choisi parmi les acides solides ou liquides, organiques ou inorganiques, les acides solides étant préférés. En particulier, le catalyseur acide préféré est choisi parmi l'acide para-toluène sulfonique, l'acide méthane sulfonique, l'acide camphosulfonique (CSA) et les résines sulfoniques.
Typiquement, l’étape d’acétalisation ou de trans-acétaiisation est effectuée à des températures comprises entre 70 et 130°C, typiquement entre 70 et 90°C. La température des mélanges réactionnels peut varier en fonction des réactifs et solvants utilisés. Le temps de réaction est déterminé par le degré de conversion atteint.
Selon un mode de réalisation, l’étape d’acétalisation ou de trans-acétaiisation peut être effectuée par un aldéhyde aliphatique ou l’acétal de celui-ci, typiquement, un aldéhyde aliphatique linéaire ou ramifié ou l’acétal de celui-ci. L’étape d’acétalisation ou de trans-acétaiisation peut être typiquement réalisée avec un aldéhyde aliphatique ou l’acétal de celui-ci ayant 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18 atomes de carbone, par exemple choisi parmi le undécanal, le dodécanal, le tridécanal, le tétradécanal, le pentadecanal, l’hexadécanal, l’heptadecanal, l’octodécanalet l’acétal. De préférence, l'aldéhyde aliphatique en C11-C13 ou l’acétal de celui-ci est un aldéhyde aliphatique en C12 ou l’acétal de celui-ci par exemple, un dodécanal ou l’acétal de celui-ci. L'expression « l’acétal de celui-ci » ou « leur(s) acétal(s) », telle qu'utilisée présentement englobe le di-alkyl acétai de l’aldéhyde aliphatique en C11-C18 correspondant. Plus particulièrement, les acétals de di-méthyle ou de di-éthyle de l’aldéhyde aliphatique en C11-C18 sont préférés.
Selon un mode de réalisation, l’étape d’acétalisation ou de trans-acétaiisation peut être effectuée avec ou sans solvant. Lorsque la réaction est effectuée en présence d'un solvant, le solvant est de préférence un solvant polaire.
Typiquement, le solvant peut être choisi parmi le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), le diméthylacétamide (DMA), l'acétonitrile (CH3CN), le tétrahydrofurane (THF), le 2-méthyltétrahydrofuranne (2Me-THF), l'éther méthylique de cyclopentyle (CPME), le methanol (MeOH), l'éthanol (EtOH), le propanol (PrOH), l'isopropanol (iPrOH), le butanol (BuOH), l'éther dibutylique (DBE), le méthyle tert-butyle éther (MTBE) et le triméthoxypropane (TMP).
Des travaux expérimentaux approfondis ont conduit à une sélection de conditions permettant l’observation de taux de conversion et de rendements optimaux au cours des étapes d’acétalisation ou de trans-acétalisation. Les meilleurs résultats ont été obtenus lorsque le rapport molaire [(aldéhyde aliphatique en C11-C18 ou leur acétal) : monosaccharide] est compris entre 5:1 et 1:5, de préférence entre 4:1 et 1:4, et de manière avantageuse entre 3:1 et 1:3.
Les inventeurs ont montré plus particulièrement, que lors d’une réaction d'acétalisation, le rapport molaire aldéhyde aliphatique en C11-C18: monosaccharide compris entre 1:1 et 1:5 , de préférence entre 1:1 et 1:4, et de manière préférée entre 1:3 et 1:2 améliore les rendements et fournit des taux optimaux de conversion.
Les inventeurs ont montré en outre qu’au cours des réactions de transacétalisation, un rapport molaire acétal aliphatique en C11-C18 : monosaccharide compris entre 1:1 et 5:1, de préférence entre 5:4 et 4:1, de préférence entre 3:1 et 4:3, de préférence encore entre 3:2 et 2:5 améliore les rendements et fournit des taux optimaux de conversion. Les catalyseurs utilisés sont les mêmes que lors de la réaction d'acétalisation.
Selon un mode de réalisation, le procédé de l'invention comprend en outre au moins une étape de neutralisation et/ou de filtration et/ou de purification après l’une quelconque des étapes de déshydratation le cas échant, d’acétalisation ou de transacétalisation.
Lorsqu'une étape de purification est prévue, ladite étape de purification peut être par exemple, une cristallisation, une recristallisation ou une chromatographie. De préférence, la chromatographie est réalisée en utilisant un solvant polaire non-aqueux. En général, quand une étape de filtration et/ou de purification est prévue avant l'étape d'hydrogénolyse, le solvant polaire non-aqueux peut être identique à celui utilisé lors de l'étape d'hydrogénolyse.
Avantageusement, l'étape d'hydrogénolyse est effectuée à une température comprise entre 80°C et 140°C, et/ou à une pression d'hydrogène comprise entre 15 et 50 bar, de préférence entre 20 et 40 bar. L'étape d'hydrogénolyse est effectuée avantageusement dans un solvant polaire aprotique, de préférence un solvant non-aqueux. En effet, les solvants aprotiques offrent une meilleure conversion. Des exemples de solvants aprotiques sont, entre autres, sans limitation, les alcanes, le 1,2,3-triméthoxypropane (TMP), le tert-butyle éther de méthyle (MTBE), le tétrahydrofurane (THF), le 2-méthyl tétrahydrofuranne (2Me-THF), l’éther de dibutyle (DBE) et le cyclopentylméthyléther (CPME). De préférence, le solvant aprotique est le CPME. Les alcanes sont avantageux car ils permettent une meilleure solubilisation de l'hydrogène dans le milieu. Cependant, la conversion est moins élevée que d'autres solvants aprotiques tels que le CPME. En général, parmi les alcanes, le dodécane et l'heptane sont préférés. L'étape d'hydrogénolyse est effectuée de préférence dans un solvant aprotique polaire à une température comprise entre 80°C et 140°C et/ou sous une pression d'hydrogène comprise entre 15 et 50 bar, en présence d'un catalyseur adapté aux réactions d'hydrogénolyse.
De préférence, l'étape d'hydrogénolyse est effectuée dans un solvant polaire non-aqueux à une température comprise entre 100°C et 130°C et/ou à une pression comprise entre 25 et 35 bar. Généralement, l'hydrogénolyse est effectuée en présence d'un catalyseur adapté tel qu'un catalyseur à base de métaux précieux ou de métaux communs. Plus particulièrement, les métaux communs peuvent être des métaux ferreux ou non-ferreux. Typiquement, l'hydrogénolyse est effectuée en présence d'un catalyseur à base de métaux ferreux. A titre indicatif, un catalyseur de métal appartenant au groupe des métaux ferreux peut être du nickel, du cobalt ou du fer.
De préférence, l'hydrogénolyse est réalisée en utilisant un catalyseur à base de métaux précieux tels que le palladium, le rhodium, le ruthénium, le platine ou l'iridium.
En règle générale, le catalyseur utilisé au cours de l'hydrogénolyse peut être fixé sur un support tel que le carbone, l'alumine, la zircone ou la silice ou un mélange quelconque de ceux-ci. Un tel support est par exemple une bille. Ainsi, un catalyseur de palladium fixé sur des billes de charbon (Pd / C) peut être avantageusement utilisé. Ces catalyseurs peuvent être dopés par l’adjonction de métaux précieux ou métaux communs. On parle d’agent de dopage. Typiquement, l’agent de dopage représente 1 à 10% en poids du catalyseur. L’invention concerne également une composition bactéricide ou bactériostatique comprenant un mélange d’isomères de monoéthers ou de monoacétals d’alkyle de monosaccharide présentant un radical éther alkyle ou acétal alkyle sur 2 positions distinctes du monosaccharide ou un sel pharmaceutiquement acceptable de ceux-ci dans lequel le groupe alkyle comprend entre 11 à 18 atomes de carbone, préférentiellement de 11 à 13 atomes de carbone.
Le terme "sels pharmaceutiquement acceptables" désigne ne importe quel sel qui, par administration au patient est capable de fournir (directement ou indirectement) un composé comme celui décrit présentement. La préparation de sels peut être effectuée par des procédés connus dans l’état de la technique.
Préférentiellement, le monosaccharide est un monosaccharide en C6 ou leur alkylgîycoside, préférentiellement, le monosaccharide est : - un hexose choisi dans le groupe constitué par le glucose, le mannose, le galactose, l'allose, l'altrose, le gulose, l'idose et le talose, - un hexitol choisi parmi le mannitol, le sorbitol, le galactitol et le volémitol, - un hexitane choisi parmi 1,4-anhydro-D-sorbitol (1,4-arlitan ou sorbitan); 1,5-anhydro-D-sorbitol (polygalitol); 3,6-anhydro-D-sorbitol (3,6-sorbitan); 1,4 (3,6) -anhydro-D-mannitol (mannitan); 1,5-anhydro-D-mannitol (styracitol); 3,6-anhydro-D-galactitol; 1,5-anhydro-D-galactitol; 1,5-anhydro-D-talitol et 2,5-anhydro-L-iditol ou
Typiquement, l’alkylglycoside est un hexoside choisi parmi le glucoside, le mannoside, le galactoside, l’alloside, l’altroside, l’iodoside et le taloside.
Selon une variante, ledit radical monoacétal alkyle est en position 1,2- ; 2,3- ; 3,4-ou 4,6- de l’hexoside ou en position 1,2- ; 2,3- ; 3,4- ; 4,5- ou 5,6- de l’hexitol ou encore en position 2,3- ; 3,5- ou 5,6 de l’hexitan.
Préférentiellement, ledit radical monoéther alkyle est en position 2-, 3-, 4- ou 6- de l’hexoside ou en position 1-, 2-, 3-, 4-, 5- ou 6- de l’hexitol ou encore en position 2-, 3-, 5-ou 6- de l’hexitan.
Selon une variante, le monosaccharide est un sorbitane et ledit radical mono acétai alkyle est en position 3,5- ou 5,6- ou ledit radical monoéther alkyle est en position C-3, C-5 ou C-6.
Selon une variante, le monosaccharide est un glucoside et ledit radical monoacétal alkyle est en position 4,6- ou ledit radical monoéther alkyle est en position C-4 ou C-6.
Typiquement, la composition est bactéricide ou bactériostatique vis-à-vis des bactéries à Gram positif.
Avantageusement, la composition bactéricide ou bactériostatique est incorporée dans une composition alimentaire, cosmétique, pharmaceutique, phytosanitaire, vétérinaire ou de traitement de surface. Telle que par exemple, une composition cosmétique et/ou dermatologique de nettoyage et/ou de soin pour la peau, en particulier sous la forme d'une crème, un gel, une poudre, une lotion, un beurre notamment, un gel douche, savon, shampoing, bain de douche, déodorant, anti-transpirant, lingette humide, formulation d'écran solaire ou formulation cosmétique décorative. L’invention concerne également, une utilisation d’une composition bactéricide ou bactériostatique selon l’invention comme produit d’hygiène ou dermatologique à usage externe.
Typiquement un « produit d’hygiène » se réfère à tout produit utilisé pour le nettoyage, la désinfection ou l'hygiène, y compris par exemple une lotion, mousse, spray et liquide mais également des lingettes ou tout support susceptible d’être imprégné de la composition selon l’invention. L’expression « produit dermatologique » se réfère à tout produit destiné à une application sur la peau ou les muqueuses.
Utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection à bactéries Gram positif. L’invention concerne de plus une composition selon l’invention pour une utilisation dans le traitement ou à la prévention des infections bactériennes par des bactéries à Gram positif.
Par « traitement », on entend traitement à titre curatif (visant à au moins réduire, éradiquer ou stopper le développement de l’infection) chez un patient. Par « prévention », on entend traitement à titre prophylactique (visant à réduire le risque d’apparition de l’infection) chez un patient.
Le «patient» peut-être, par exemple un être humain ou un mammifère non-humain (par exemple un rongeur (souris, rat), un félin, un chien ou un primate) affecté par ou susceptible d'être affecté par des infections bactériennes et notamment à Gram positif. De préférence, le sujet est un humain.
Typiquement, les bactéries à Gram positif sont des bactéries de l’embranchement des Firmicutes, typiquement de la classe des Bacilli notamment choisies parmi les bactéries de l’ordre des Lactobaciliaies ou des Bacillales.
Selon une forme de réalisation de l’invention, les bactéries de l’ordre des Bacillales sont choisies parmi la famille des Alicyclobacillaceae, Bacillaceae, Caryophanaceae, Usterîaceae, Paenibacillaceae, Pasteuriaceae, Pianococcaceae, Sporolactobacillaceae, Staphyiococcaceae, Thermoactinomycetacea et Turicibacteraceae
Typiquement, les bactéries de la famille des Listeriaceae sont par exemple du genre des Brochothrix ou des Listeria et peuvent être typiquement, choisies parmi L. fleischmannii, L. grayi, L. innocua, L. ivanovii, L. marthii, L. monocytogenes, L. rocourtiae, L. seeiigeri, L. weihenstephanensis et L. weishimeri.
Lorsque les bactéries à Gram positif sont des bactéries de la famille des Staphyiococcaceae, elles sont notamment choisies parmi les bactéries du genre des Staphyiococcus, Gemelia, Jeotgaiicoccus, Macrococcus, Saiinicoccus et Nosocomiicoccus.
Les bactéries du genre des Staphyiococcus par exemple choisies parmi S. arlettae, S. agnetis, S. aureus, S. auricularis, S. capitis, S. caprae, S. carnosus, S. caseolyticus, S. chromogenes, S. cohnii, S. condimenti, S. delphini, S. devriesei, S. epidermidis, S. equorum, S. felis, S. fleurettii, S. gallinarum, S. haemolyticus, S. hominis, S. hyicus, S. intermedius, S. kloosii, S. leei, S. lentus, S. lugdunensis, S. lutrae, S. massiliensis, S. microti, S. muscae, S. nepalensis, S. pasteuri, S. pettenkoferi, S. piscifermentans, S. pseudintermedius, S. pseudolugdunensis, S. pulvereri, S. rostri, S. saccharolyticus, S. saprophyticus, S. schleiferi, S. sciuri, S. simiae, S. simulans, S. stepanovicii, S. succinus, S. vitulinus, S. warneri et S. xylosus.
Selon une autre forme de réalisation de l’invention, les bactéries de l’ordre des Lactobacillales sont choisies parmi une famille des Aerococcaceae, Carnobacteriaceae, Enterococcaceae, Lactobacillaceae, Leuconostocaceae et Streptococcaceae.
Typiquement, les bactéries de la famille des Enterococcaceae sont choisies parmi les bactéries du genre des Bavariicoccus, Catellicoccus, Enterococcus, Melissococcus, Pilibacter, Tetragenococcus, Vagococcus.
Les bactéries du genre des Enterococcus sont choisies par exemple, parmi E. malodoratus, E. avium, E. durans, E. faecalis, E. faecium, E. gallinarum, E. hirae, E. solitarius, préférentiellement, E. avium, E. durans, E. faecalis et E. faecium.
Les bactéries du genre des Staphyiococcus et plus particulièrement S. aureus sont responsables de nombreuses infections de la peau ou des muqueuses telles que la muqueuse vaginale ou nasale. Par exemple, des infections telles que la folliculite, les abcès, les panaris, les furoncles, l’impetigo, les infections interdigitales, l’anthrax (anthrax staphylococcique), les cellulites, les surinfections de plaies, les otitis sinusitis, l’hydradénite, les mastites infectieuses, les infections post-traumatiques de la peau ou les infections de la peau brûlée.
Les bactéries du genre des Enterococcus et notamment E. faecalis sont responsables notamment d’endocardites, d’infections de la vessie, de la prostate ou de l'épididyme L’invention concerne également, une méthode de traitement ou de prévention d’une infection bactérienne par des bactéries à Gram positif préférentiellement une infection de la peau ou de muqueuses, par l'administration préférentiellement topique, à un individu qui en a besoin, d'une quantité thérapeutiquement efficace de la composition selon l’invention.
Chez une personne infectée par une bactérie à Gram positif, on entend par « quantité thérapeutiquement efficace » une quantité suffisante pour empêcher l’infection d’évoluer vers une aggravation, voire suffisante pour faire régresser l’infection. Chez une personne non infectée, la « quantité thérapeutiquement efficace » est la quantité suffisante pour protéger une personne qui serait mise en contact avec une bactérie à Gram positif et éviter la survenue de l’infection causée par cette bactérie à Gram positif.
Typiquement, l'administration topique s’effectue par application sur la peau ou sur les muqueuses de la composition selon l’invention. Méthode de désinfection ou de prévention de la colonisation bactérienne d’un substrat L’invention porte en outre sur une méthode de désinfection ou de prévention de la colonisation bactérienne par des bactéries à Gram positif d’un substrat comprenant la mise en contact du substrat avec une composition selon l’invention.
Typiquement, le substrat est tout support susceptible d’être colonisé par des bactéries à Gram positif et susceptible de transmettre l’infection à un animal par contact ou par ingestion.
Par exemple, le substrat peut être un aliment d’origine végétale ou animale ou une composition alimentaire comprenant de tels aliments ou un extrait de ces aliments et notamment des céréales, des fruits, des légumes, de la viande, du poisson, des abats.
Le substrat peut être également un ou plusieurs éléments sélectionnés parmi des métaux, des plastiques, du verre, du béton, de la pierre.
Préférentiellement le substrat est un ustensile, un outil ou un appareil utilisé dans l’industrie alimentaire, (ustensiles de cuisine, contenant, système de conservation à froid, réfrigérateur, chambres froides..) en milieu hospitalier, tels que par exemple des outils de chirurgie ou des prothèses ou dans les transports en commun (barre de maintien transport en commun, sièges...). L’invention concerne également une composition pour la désinfection, l'épuration, la stérilisation ou la purification des surfaces.
Bien qu’ayant des significations distinctes, les termes « comprenant », « contenant », « comportant » et « consistant en » ont été utilisés de manière interchangeable dans la description de l’invention, et peuvent être remplacés l’un par l’autre. L’invention sera mieux comprise à la lecture des figures et exemples suivants donnés uniquement à titre d’exemple.
Exemples
Les acétals de sucre (sorbitane et glucopyranoside de méthyle) ont été préparés par acétalisation ou transacétalisation des sucres suivant la procédure préalablement décrite dans le brevet N°13/01375 « Procédé pour la préparation d’acétals cycliques alkyl à longues chaînes, à base de sucres ». Les acétals de sucre sont ensuite réduits utilisant des conditions de réduction sans catalyseur acide préalablement décrite dans le brevet N°14/01346. La méthode utilisée est identique dans le cas du sorbitane et du glucopyranoside de méthyle. A titre indicatif, la synthèse d’un acétal et d’un éther de sorbitane est détaillée ci-dessous. EXEMPLE 1 : Synthèse d’un acétal de sorbitane
La déshydratation du sorbitol:
Le D-sorbitol (20 g, 110 mmol) et 0,1% en moles d'acide camphorsulfonique sont ajoutés dans un autoclave de 150 mL en acier inoxydable. Le réacteur est hermétiquement fermé, purgé trois fois avec de l'hydrogène puis l'hydrogène a été introduit jusqu'à une pression de 50 bars. Le système est ensuite chauffé à 140 °C et agité avec un agitateur mécanique pendant 15 heures. Après refroidissement à température ambiante, la pression d'hydrogène a été libérée et la brut réactionnel a été diluée dans de l'éthanol (200 mL) pour obtenir un mélange homogène jaune. Le solvant est évaporé sous pression réduite et le résidu est ensuite cristallisé à partir de méthanol froid et filtré sous vide. Le matériau cristallin a été lavé avec du méthanol froid pour donner le 1,4-sorbitane (5,88 g, 35% sur théorique) sous forme d’un solide blanc. La pureté est de > 98%, telle que déterminée par HPLC, tandis que les cristaux ont montré un point de fusion de 113-114 °C. Le degré de conversion de la réaction a été déterminée à 73%, grâce à quoi on obtient un mélange de sorbitol, de 1,4-sorbitane, d’isosorbide et de quelques sous-produits en quantité très limitée, de sorte que le rapport du 1,4-sorbitane: isosorbide a été déterminé comme étant de 80: 20.
Acétalisation de sorbitane dans le DMF:
Dans un tube scellé, le 1,4 sorbitane (0,5 g, 3 mmol) a été dissout dans du DMF (1,4 mL). Le valeraldehyde (107 pL, 1 mmol) a été ajouté goutte à goutte sous argon suivi par l’addition d’acide camphorsulfonique (10 mg, 10 %m) avant de fermer le tube. Le mélange est chauffé à 95 °C sous agitation magnétique. Après 15 heures, le mélange réactionnel a été refroidi et le solvant évaporé sous pression réduite. Un degré de conversion de 95% a été atteint. Le résidu a été dilué dans de l'acétate d'éthyle et l'excès de 1,4 sorbitane a été filtré et lavé avec de l'acétate d'éthyle. Le filtrat a été concentré sous pression réduite. Le résidu est purifié par chromatographie flash (EtOAc : cyclohexane 80:20 à 100:0) pour donner l’acétal de sorbitane (0,22 g, 89% de rendement isolé) sous forme d’une huile incolore. L’HPLC a révélé un mélange de 4 isomères.
Trans-acetalisation du sorbitane dans l'éthanol:
Dans un ballon à fond rond du 1,4-sorbitane (0,5 g, 3 mmol) a été dissout dans de l'éthanol (7,5 mL) et le 1,1-diethoxypentane (1,15 mL, 6 mmol) a été ajouté sous un flux d'argon, puis de l'acide camphosulfonique (50 mg; 10% p/p). Le mélange est chauffé à 80 °C et sous agitation magnétique. Après 3 heures, le mélange a été neutralisé et concentré sous pression réduite. Le résidu a été purifié par chromatographie flash (acétate d'éthyle / cyclohexane 80:20 à 100:0) pour donner l’acétal de sorbitane (0,43 g, 66% de rendement isolé) sous forme d’une huile incolore. L’ HPLC a révélé un mélange de 4 isomères. EXEMPLE 2 : Synthèse d’un éther de sorbitane
Synthèse « one-cot » d’éthers de sorbitane à partir du 1,4-sorbitane :
Dans un ballon à fond rond de 100 mL, du 1,4-sorbitane (10 g, 62 mmol) est dissout dans du CPME sec (30 mL) en présence de Na2SO4 (6,5 g, 50 mmol), sous une atmosphère d’argon. Du valéraldéhyde (3,3 mL, 31 mmol) est ajouté, goutte à .goutte, suivi d’Amberlyst 15 (530 mg, 20 %m en valéraldéhyde). Le mélange est chauffé jusqu’à 80°C sous agitation magnétique. Après 3 heures, le mélange chaud est filtré, lavé avec du CPME (2 x 25 mL) et le filtrat est concentré sous pression réduite. Sans purification additionnelle, le mélange est dilué dans du CPME (300 mL), séché sur du MgSO4 et filtré. Le filtrat est introduit dans une autoclave en inox de 500 mL, et du 5%-Pd/C (3,3 mg) est ajouté. Le réacteur est bien fermé, purgé trois fois avec de l’hydrogène, avant que de l’hydrogène soit introduit sous pression (30 bar). Le système est chauffé à 120°C et agité pendant 15 heures. Après avoir été refroidi jusqu’à la température ambiante, l’hydrogène sous pression est relâché, le mélange réactionnel est dissout dans de l’éthanol absolu (250 mL) et filtré (Filtre Millipore Durapore 0,01 micron). Le filtrat est évaporé sous pression réduite et le résidu (5,8 g) est purifié par chromatographie flash (EtOAc/cyclohexane 90:10 à 100:0, puis EtOH/EtOAc 10:90). Ainsi un mélange d’éthers de pentyl-(1,4)-sorbitane (3,97 g, 56%) a été obtenu sous forme d’une huile incolore (pureté >98% par RMN 1H). EXEMPLE 3 : Mesure des propriétés bactériostatiques de dérivés acétals et éthers de glucopyranoside de méthyle sur des bactéries à Gram positifs
Les propriétés bactériostatiques des dérivés sont évaluées par la mesure de leur concentration minimale inhibitrice (CMI) vis-à-vis des bactéries testées. Une telle mesure est réalisée par une la méthode de microdilution réalisée en microplaque à 96 puits selon les conditions définies ci-dessous.
Les bactéries testées :
Les croissances minimales inhibitrices (CMI) sont réalisées sur des souches bactériennes Gram positif selon les recommandations du « Clinical Laboratory Standards Institute » (Clinical-Laboratory-Standards-Institute, 6th ed. Approved standard M100-S17. CLSI, Wayne, PA, 2007).
Les bactéries Gram positif étudiées sont les suivantes : L. monocytogenes (CIP 103575), E. faecalis (ATCC® 29212™) et S. aureus (ATCC® 292213™).
Préparation de l'inoculum :
Les cultures étudiées, fraîchement isolées (après incubation sur une gélose de sang à 37°C pendant 18h), sont reprises dans de l'eau stérile (10 mL) jusqu'à obtenir une suspension à 0,5 Mac Farland (Mc) soit 1 à 2 * 108 UFC (bactérie)/cm3. La suspension bactérienne a ensuite été diluée afin d’obtenir une concentration finale de 5 χ 105 UFC/cm3.
Préparation des plaques multipuits pour la lecture de la CMI :
Chaque puits contient une quantité identique de milieu Mueller-Hinton (milieu riche permettant la culture des bactéries) et de bactérie de 5 * 105 UFC/cm3 finale.
Les composés d’intérêt à tester sont solubilisés dans 2,5%m d'éthanol avant d'être dilués à différentes concentrations de deux en deux.
Sur la plaque multipuits, une première série a été prévue comprenant le milieu de culture sans le composé d’intérêt à tester. Il correspondant au témoin de croissance (puits témoins). Ces témoins servent de référence pour comparer la croissance bactérienne avec celles des puits suivants comprenant différentes concentrations du composé d’intérêt à tester. La seconde série de puits comprend la solution mère du composé d’intérêt à tester pour une concentration dans le puits de 4 mM. Chaque série de puits a été diluée de deux en deux jusqu'à la dernière série pour une concentration finale de 0,003 mM. Chaque concentration est dupliquée au sein de la même plaque. La plaque est incubée 18h à 37°C. La lecture après incubation montre un trouble dans les puits témoins (révélateur d'une croissance bactérienne). En cas d’activité antibactérienne, la croissance bactérienne est inhibée ce qui se traduit par l’absence d’apparition de trouble ou culot bactérien. L’inhibition de cette croissance bactérienne par le composé testé peut correspondre soit à une activité bactériostatique de la molécule (inhibe la croissance bactérienne), soit à une activité bactéricide de la molécule (provoque la mort de la bactérie). Dénombrement bactérien :
Afin de déterminer si les agents testés sont bactéricides, la concentration minimale bactéricide (CMB) est déterminée. La CMB correspond à la concentration laissant un nombre de survivant bactérien < 4 Log. Pour cela un dénombrement bactérien est effectué à partir des puits clairs ou sans culot bactérien (CsCMI). Pour ce faire, une dilution au — a été effectuée avec les deux puits de même concentration avant 100 r ensemencement sur une gélose de sang à l'aide de la technique Spirale. Après incubation de 24h à 37°C, le dénombrement visuel a permis de déterminer, la concentration minimale à partir de laquelle il n'y a plus croissance bactérienne.
Tests sur les dérivés acétals et éthers de glucopyranoside de méthyle
Les tests ont été réalisés sur les bactéries Gram positif avec les dérivés de glucopyranoside de méthyle. Les solutions de composés à tester sont diluées dans l'éthanol à une concentration en solvant qui n'agit pas sur la croissance bactérienne (2,5 %m). Les solutions après stérilisation sont diluées dans l'eau. Or, les acétals de glucopyranoside de méthyle en C10 et C12 ont une faible solubilité dans l’eau. Du fait de la formation de précipités dans les solutions, l’effet de ces acétals de glucopyranoside de méthyle en C10 et C12 n’a pas pu être évalué. Les résultats des tests antimicrobiens obtenus sur les 3 souches bactériennes L. monocytogenes (CIP 103575), E. faecalis (ATCC® 29212™) et S. aureus (ATCC® 292213™) sont résumés dans le Tableau 1.
Tableau 1. Résultats antimicrobiens pour les dérivés du glucopyranoside de méthyle sur les Gram positif : concentration Minimale Inhibitrice (CMI) en mmol/L
Les résultats ci-dessus révèlent que les dérivés de glucopyranoside de méthyle ayant une chaîne hydrophobe inférieure à 8 carbones (entrées 1 et 2) ont une concentration minimale inhibitrice supérieure à 4mM. Autrement dit, ces composés n'ont pas d’effet inhibiteur sur la croissance des bactéries Gram positif. Une inhibition de la croissance bactérienne est observée à partir des composés possédant des chaînes aliphatiques supérieures ou égales 8 carbones. En effet, ceci est indiqué par l'absence de
turbidité des puis correspondant à l'octylidène de glucopyranoside de méthyle et les mélanges d'éthers (4-alkyl et 6-alkyl) en C8 et C10 (entrées 3 et 4). Ces composés présentent une CMI entre 0,12 et 4 mM et plus précisément entre 2 et 4 mM. Le dodécyl glucopyranoside de méthyle (entrée 5) présente les meilleurs résultats. En effet, une CMI inférieure à 0,12 mM et plus précisément entre 0,12 et 0,03 mM en fonction des souches bactériennes étudiées est mesurée. EXEMPLE 4 : Mesure des propriétés bactériostatiques de dérivés acétals et éthers de sorbitane sur des bactéries à Gram positifs
Les dérivés de sorbitane ont ensuite été testés dans les mêmes conditions que précédemment et les résultats obtenus sont résumés dans le Tableau 2.
Tableau 2. Résultats antimicrobiens pour les dérivés du sorbitane sur les Gram positif : concentration Minimale Inhibitrice (CMI) en mmol/L D'après l'observation des microplaques à 96 puits, les éthers et acétals de sorbitane avec des chaînes aliphatiques inférieures ou égales à 10 carbones ne présentent pas de propriétés antimicrobiennes car tous les puits contiennent un trouble ou un culot bactérien. L'unique inhibition bactérienne est observée pour les composés dérivés du dodécyle (entrée 5).
En effet, avec des concentrations inférieures à 12 mM, l’acétal et l'éther en C12 du sorbitane inhibent les souches bactériennes étudiées. On notera que les inventeurs ont pu obtenir des composés en C12 plus solubles permettant une analyse de leur propriétés bactériostatiques comparativement aux composés glucopyranosides de méthyle précédents et plus particulièrement le 4,6-O-dodécylidène de glucopyranoside de méthyle. EXEMPLE 5 : Propriété bactéricide des dérivés acétals ou éthers de sorbitane ou de glucopyranoside de méthyle sur des bactéries à Gram positifs
Afin de déterminer l’effet bactéricide des composés présentant des propriétés bactériostatiques, les puits ne présentant plus de trouble ont été réensemencés sur gélose. Les résultats obtenus après incubation d'une nuit sont présentés dans le Tableau 3.
Tableau 3. Résultats antimicrobiens pour les dérivés du glucopyranoside de méthyle et les dérivés du sorbitane sur les Gram positif : Concentration Minimale
Inhibitrice (CMI) en mmol/L, Concentration Minimale Bactéricide (CMB) en mmol/L (en italique)
Ces résultats montrent que les composés ayant un groupe en C8 n’ont pas d’effet bactéricide puisqu’en-deçà de 2 à 4 mM, des clones sont observés sur gélose après réensemencement. Le décyl glucopyranoside de méthyle (EthCIOMeGlu,) possède une CMB de 0,5 mM vis-à-vis de L. monocytogenes et Entero. faecalis (entrées 1 et 3). Néanmoins, pour S. aureus qui est une souche plus virulente, la CMB s'élève à 2 mM (entrée 2). L’effet bactéricide le plus fort est observé pour les éthers en C12 de glucopyranoside de méthyle (EthC12MeGlu). En effet, une CMB de 0,12 mM (entrée 2) est mesurée pour S. aureus et de 0,03 mM (entrées 1 et 3) vis-à-vis de L. monocytogenes et E. faecalis.
Concernant les dérivés du sorbitane, uniquement les composés contenants des chaînes à 12 carbones et présentant une inhibition bactérienne ont été analysés et comparés avec les produits de même longueur de chaîne mais sur le glucopyranoside de méthyle. L’acétal dodécylidène de sorbitane s’est révélé être un composé bactéricide des souches L. monocytogenes et E. faecalis.à 0,03 mM et bactériostatique S. aureus à 0,12 mM. Afin de confirmer que les propriétés mesurées des acétals sont bien celles du composé amphiphile et non de ses produits d’hydrolyse, les propriétés du dodécanal ont été testées sur les différentes souches bactériennes et aucune activité antimicrobienne n’a été observée à des concentrations inférieures ou égales à 4 mM. Ainsi, l’acétal en C12 du sorbitane est actif en tant que tel et cette activité ne provient pas de l'aldéhyde correspondant.
Tandis que le mélange d'éthers dodécyl sorbitane possède une CMB de 0,12 mM pour toutes les souches Gram positif testées. Avec des CMI de 0,03 mM, les acétals de sorbitane s’avèrent aussi efficaces que les éthers de glucopyranoside de méthyle de même longueur de chaîne vis-à-vis de L. monocytogenes et E. faecalis. (entrées 1 et 3).
Cependant, le mélange d'éthers en C12 de sorbitane se trouve dans la même échelle que les EthC12 de glucopyranoside de méthyle pour le S. aureus (entrée 2). En outre, les acétals en C12 de sorbitane montrent des résultats identiques à ceux des EthC12 de glucopyranoside de méthyle pour l’ensemble des souches testées. On peut donc conclure que les acétals et éthers de sorbitane en C12, même sous la forme de mélange de régioisomères et diastéréoisomères, présentent des propriétés antimicrobiennes et bactéricides très intéressantes.
Ces résultats montrent que les dérivés de sorbitane peuvent présenter une nouvelle gamme de produits bactériostatiques et bactéricides biosourcés très actifs. EXEMPLE 6 : Evaluation des propriétés tensioactives et antimicrobiennes
Lors de l'étude des propriétés physico-chimiques et antimicrobiennes, l'ensemble des produits synthétisés a pu être testé. Ces analyses mettent en évidence les différents profils de composés amphiphiles : les hydrotropes et les tensioactifs, ainsi que les valeurs des Concentrations Minimales Inhibitrices (CMI) de chaque composé sur des bactéries Gram positif. Les meilleurs résultats tensioactifs et antimicrobiens sont comparés dans le Tableau 4.
Tableau 4. Résultats comparatifs entre les concentrations micellaires critiques (CMC) et les concentrations minimales inhibitrices (CMI) en (mmol/L) sur les produits d'intérêt : concentration Minimale Inhibitrice (CMI) en mmol/L D'après les résultats ci-dessus, on constate que les dérivés en C12 de glucopyranoside de méthyle et sorbitane sont ceux qui possèdent les meilleurs résultats à la fois pour leurs propriétés tensioactives et antimicrobiennes (sur les Gram positif) car ils présentent les plus faibles CMC et CMI. Pour le dodécyl glucopyranoside de méthyle et le dodécylidène sorbitane (entrées 1 et 2), la valeur des CMC se trouve dans la gamme de CMI. L'éther dodécyl sorbitane possède, quant à lui, une CMC légèrement plus faible
(0,09 mM) que sa CMI (0,12 mM) mais ces concentrations sont tout de même relativement proches (entrée 3). EXEMPLE 7 Tests comparatifs avec des composés connus de l’art antérieur L’activité des dérivés de sorbitane ou de glucopyranoside de méthyle a été comparée avec celle de composés de structures proches ou d’un composé commercial comme la monolaurine (ML) dans le tableau ci-dessous.
Tableau 5. Résultats comparatifs entre des produits de référence et les éthers de glucopyranoside de méthyle et sorbitane : concentration Minimale Inhibitrice (CMI) en mmol/L
Les résultats obtenus démontrent que les dérivés selon l’invention sont tout aussi efficaces que la monolaurine (ML) puisque la différence de CMI obtenue entre les mélanges d'éthers C12 de sucre (EthC12MeGlu et EthC12Sorb) et la monolaurine est faible. De plus, la présence sous forme de mélange de régioisomères des éthers n'affecte pas les propriétés antimicrobiennes au vu des résultats entre le 6-EthC12MeGlu pur (CMI de 0,04 mM sur L. monocytogenes) et le mélange (4+6)-EthC12MeGlu (CMI de 0,03 mM sur L. monocytogenes). Cela indique clairement que chacun des isomères du mélange peut être actif à des degrés divers sur différentes souches bactériennes. En effet, si le 4-
EthC12MeGlu était totalement inactif, la CMI observée du mélange (4+6)-EthC12MeGlu serait nécessairement supérieure à 0,04 nM.
La fonction connective entre la partie lipophile et hydrophile impacte aussi sur les valeurs des CMI. Ainsi, dans le cas des dérivés dodécyl glucopyranoside de méthyle, les CMI sont légèrement plus basses pour les éthers comparées à l'ester correspondant (0,03-0,12 mM pour l'EthC12MeGlu et 0,08-0,31 mM pour l'EstCI 2MeGlu). Cependant, la stabilité des fonctions éthers en milieu biologique étant plus élevée que les esters (sensibles aux estérases), les composés comprenant une fonction éther auront donc une activité prolongée dans le temps ce qui fait de ces dérivés des composés particulièrement avantageux.

Claims (19)

  1. REVENDICATIONS
    1. Composition bactéricide ou bactériostatique comprenant un mélange d’isomères de monoéthers ou de monoacétals d’alkyle de monosaccharide présentant un radical éther alkyle ou acétai alkyle sur 2 positions distinctes du monosaccharide ou un sel pharmaceutiquement acceptable de ceux-ci dans lequel le groupe alkyle comprend entre 11 à 18 atomes de carbone, préférentiellement de 11 à 13 atomes de carbone, obtenu par un procédé comprenant les étapes suivantes : a) optionnellement, une déshydratation d’un monosaccharide pour obtenir un monoanhydrosaccharide; b) une acétalisation ou trans-acétaiisation du monosaccharide ou du monoanhydrosaccharide obtenu en a) par, i. un aldéhyde aliphatique contenant de 11 à 18 atomes de carbone, par acétalisation, ou ii, un dérivé d’un aldéhyde aliphatique contenant de 11 à 18 atomes de carbone, par trans-acétaiisation; c) optionnellement, hydrogénolyse catalytique de l’acétal alkyle de monosaccharide obtenue en b) préférentiellement, sans catalyseur acide, et d) récupération d’un mélange d’isomères de monoéthers d’alkylique de monosaccharide obtenue en c) dans lequel le groupe alkyle (R) comprend entre 11 à 18 atomes de carbone ou récupération d’un mélange d’isomères de monoacétals d’alkyle de monosaccharide obtenue en b) dans lequel le groupe alkyle (R) comprend entre 11 à 18 atomes de carbone.
  2. 2. Composition bactéricide ou bactériostatique comprenant un mélange d’isomères de monoéthers ou de monoacétals d’alkyle de monosaccharide présentant un radical éther alkyle ou acétai alkyle sur 2 positions distinctes du monosaccharide ou un sel pharmaceutiquement acceptable de ceux-ci dans lequel le groupe alkyle comprend entre 11 à 18 atomes de carbone, préférentiellement de 11 à 13 atomes de carbone.
  3. 3. Composition selon l’une ou l’autre des revendications 1 et 2 caractérisée en ce te monosaccharide est un monosaccharide en C6 ou leur alkylgîycoside, préférentiellement, te monosaccharide est ; - un hexose choisi dans te groupe constitué par te glucose, le mannose, te galactose, l'allose, l'altrose, 1e gulose, l'idose et le talose - un hexitane choisi parmi 1,4-anhydro-D-sorbitol (1,4-arlitan ou sorbitan); 1,5-anhydro-D-sorbitol (polygalitol); 3,8-anhydro-D-sorbitol (3,6-sorbitan); 1,4 (3,6) ~anhydro~D~mannitol (mannitan); 1,5-anhydra-D-mannitol (styracitol); 3,6-anhydro-D-galactitol; 1,5-anhydro-D-galactitol; 1,5-anhydro-D-talitol et 2,5-anhydro-L-iditol ou - un hexitol choisi parmi le mannitol, te sorbitol, le galactitoi et te volémitol.
  4. 4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le monosaccharide est un sorbitane et ledit radical mono acétal alkyle est en position 3,5- ou 5,6- ou ledit radical monoéther alkyle est en position C-3, C-5 ou C-6.
  5. 5. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le monosaccharide est un glucoside et ledit radical monoacétal alkyle est en position 4,6- ou ledit radical monoéther alkyle est en position C-4 ou C-6.
  6. 6. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle est bactéricide ou bactériostatlque vis-à-vis des bactéries à Gram positif.
  7. 7. Composition selon la revendication 6 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des bactéries de l’embranchement des Firmicutes, typiquement de la classe des Baditi notamment choisies parmi les bactéries de l’ordre des Ladobaditaies ou des Baditates.
  8. 8. Composition selon l’une ou l’autre des revendications 6 et 7 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des bactéries de l’ordre des Baciliales choisies parmi la famille des AHcydobadtiaceae, Badllaeeae, Caryophanaceae, Lisîeriaceae, Paenibaciltaceae, Pasteuriaceae, Pianococcaceae, Sporoiadohaditaceae, Staphyiococcaceae, Th&amp;rmoactinomycetacea et Turidbacteraceaa.
  9. 9. Composition selon la revendication 8 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des bactéries de la famille des Usterîaceae telle qu’une bactérie du genre des Brochothrix ou des Listeria typiquement, choisies parmi L. fleischmannii, L grayi, L. innocua, L. ivanovii, L. marthii, L, monocytogenes, L. rocourtiae, L. seeiigeri, L. weihenstephanensis et L. weishimeri.
  10. 10. Composition selon la revendication 8 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des bactéries de la famille des Staphyiococcaceae choisies parmi les bactéries du genre des Staphyiococcus, Gemelia, Jeotgaiicoccus, Macrococcus, Saiinicoccus et Nosocomiicoccus.
  11. 11. Composition selon la revendication 10 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des bactéries du genre des Staphytococcus choisies parmi S. arteftae, S, agnetis, S. aureus, S. auricularis, S. capitis, S. caprae, S. camosus, S. caseolyticus, S. chromogenes, S. cohnsi, S. condiments, S. detphini, S. devriesei, S. epid&amp;rmidis, S. equorum, S. fetis, S. fieurettii, S. gaiiinarum, S. baemoiyticus, S. hominis, S. hyicus, S. intermedius, S. kioosii, S. iees, S. tentas, S. iugdunensss, S. iutrae, S. massiisensis, S. microti, S. muscae, S. nepatensis, S, pasteun, S, peitenkoferi, S. piscifermentans, S. pseudintermediiss, S. pseudoiugdunensis, S, pulverers, S. rostri, S. saccharotytscus, S. saprophyticus, S. schieiferi, S. sciuri, S. ssmiae, S. simuians, S. stepanovicii, S. succinus, S, vituisnus, S. warneri et S. xylosus,
  12. 12. Composition selon l’une ou l’autre des revendications 6 et 7 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des Lactobaciliaies choisies parmi une famille des Aerococcaceae, Camobacteriaceae, Enterococcaceae, Lactobaciitaceae, Leuconostocaceae et Streptococcaceae.
  13. 13. Composition selon la revendication 12 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des bactéries de la famille des Enterococcaceae choisies parmi les bactéries du genre des Bavariicoccus, Catetlicoccus, Enterococcus, Metissococcus, Pitibacter, Tetragenococcus, Vagococcus.
  14. 14. Composition selon l’une ou l’autre des revendications 12 et 13 caractérisée en ce que les bactéries à Gram positif sont des bactéries du genre des Enterococcus choisies parmi E. maiodoratus, E. avium, E. durans, E, faecaiss, E. faecium, E. gaiiinarum, E, hirae, E. soütarius, préférentiellement, E. avium, E. durans, E. faecaiss et E. faecium.
  15. 15. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisée en ce qu’elle est incorporée dans une composition alimentaire, cosmétique, pharmaceutique, phytosanitaire, vétérinaire ou de traitement de surface.
  16. 16. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, pour son utilisation comme produit d’hygiène ou dermatologique à usage externe.
  17. 17. Composition telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 14, pour une utilisation dans le traitement ou la prévention des infections bactériennes par des bactéries à Gram positif.
  18. 18. Composition selon la revendication 17 dans laquelle, l’infection par des bactéries à Gram positif est une infection de la peau ou des muqueuses, préférentiellement une infection choisie parmi une folliculite, un abcès, un panaris, un furoncle, un impétigo, une infection interdigitales, un anthrax (anthrax staphylococcique), une cellulite, une surinfection de plaies, un otitis sinusitis, une hydradénlte, une mastite infectieuse, une infection post-traumatique de la peau et une infection de la peau brûlée.
  19. 19. Méthode de désinfection ou de prévention de la colonisation bactérienne par des bactéries à Gram positif d'un substrat comprenant la mise en contact du substrat avec une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
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