FR3068352A1 - Solvant eutectique pour la dissolution de stilbenoides ou leurs derives - Google Patents

Abstract

Utilisation d'un solvant eutectique pour la dissolution de stilbénoïdes ou leurs dérivés.

Description

SOLVANT EUTECTIQUE POUR LA DISSOLUTION DE STILBENOÏDES OU

LEURS DERIVES

L’invention concerne l’utilisation d’un solvant eutectique pour la dissolution de stilbénoïdes ou leurs dérivés. Elle vise également un procédé de production d’une solution ou d’un extrait enrichi en stilbénoïdes ou leurs dérivés, en particulier le resvératrol ou le picéïde, mettant en œuvre ledit solvant. Elle se rapporte enfin à une composition cosmétique comprenant ladite solution ou ledit extrait.

Les stilbénoïdes ou leurs dérivés sont des métabolites secondaires appartenant à la famille des polyphénols.

On rencontre les stilbénoïdes dans de nombreux végétaux supérieurs, sous forme libres ou hétérosides, parfois polymères, notamment le resvératrol et le picéïde (forme glycosylée du resvératrol). Ainsi, on trouve le resvératrol dans les raisins, les cacahuètes et les baies rouges (canneberges, myrtilles, airelles).

Au sein d’un organisme végétal, les stilbénoïdes sont induits par la voie de biosynthèse de la L-phénylalanine, elle-même issue de la voie des shikimates. La stilbène synthase (STS) est l’enzyme clé qui favorise la formation du resvératrol et du picéïde.

Le resvératrol est le précurseur monomérique des oligostilbènes, à partir de la pcoumaroyl-coA. De par son appartenance à la classe des stilbènes, le resvératrol peut se retrouver sous la forme de deux isomères E-(ou trans-) et Z-(ou cis-). Dans le règne végétal, il peut exister un mélange de ces deux formes mais le plus souvent, c’est le transresvératrol qui prédomine.

De multiples propriétés biologiques et médicinales sont associées à ces composés, notamment au resvératrol, devenu incontournable en pharmacie et cosmétique depuis les années 2000. Parmi ces propriétés, on retrouve un effet anti-oxydant, anti-microbien, antiinflammatoire ou encore neuroprotecteur. De plus, le resvératrol permet une protection cellulaire contre l’apoptose, notamment des kératinocytes ce qui produit un effet antivieillissement.

Le resvératrol, composé antimicrobien de faible poids moléculaire, est synthétisé puis accumulé par la plante après que celle-ci ait été exposée à des microorganismes. Il s’agit donc d’une phytoalexine. Une fois synthétisé, le resvératrol va être naturellement modifié pour être stocké sous la forme de picéïde. La glycosylation est une transformation chimique très répandue dans le règne végétal. Elle permet de protéger les composés polyphénoliques de l’oxydation ou de la dégradation enzymatique. Dans le même temps, cette transformation permet de protéger les cellules de la plante de la toxicité du composé. Ainsi et dans une optique d’extraction végétale, la prise en compte des 2 formes (aglycone et glycosylée) est nécessaire.

Malgré un potentiel d’activité important, l’utilisation du resvératrol est limitée par sa faible solubilité, notamment dans l’eau. Paradoxalement, il existe très peu de données de solubilité pour les stilbénoïdes ou leurs dérivés dans la littérature.

Il apparaît très clairement que la solubilité des stilbénoïdes ou leurs dérivés, et plus précisément du resvératrol ou du picéïde, est très limitée dans l’eau. Cela a pour conséquence de limiter leur utilisation et leur biodisponibilité, en particulier pour leurs propriétés dans les domaines alimentaire, pharmaceutique et cosmétique.

Afin de surmonter cet obstacle, des scientifiques ont étudié la possibilité de modifier la structure du resvératrol pour le rendre plus hydrophile. A titre d’exemple, les travaux de Lepak et al., 2015 (Chembiochem., vol. 16, n° 13, p. 1870-1874) reposent sur la glycosylation enzymatique du resvératrol afin d’obtenir des dérivés mono-, di- ou triglycosylés. Egalement, l’étude de Lu et al., 2009 (Food Chem., vol. 113, n° 1, p. 17-20) consiste en la création de complexes hydrosolubles par inclusion de resvératrol dans des cyclodextrines. Ces méthodes comportent des limites et des inconvénients car la modification de la structure du resvératrol peut induire une réduction de l’activité du composé et donc de ses propriétés biologiques. Ainsi, l’augmentation de la solubilité dans l’eau et la conservation de l’activité anti-oxydante sont nécessairement vérifiées après modification.

Les autres pistes identifiées dans l’art antérieur afin de permettre une utilisation cosmétique et/ou pharmaceutique du resvératrol font intervenir des émulsions plus ou moins complexes en fonction de l’utilisation finale. Concernant la voie orale, la quantité de resvératrol biodisponible peut être augmentée par l’utilisation de SMEDDS « SelfMicroEmulsifying Drug Delivery System » à partir de mélanges de lipides et de surfactants.

Pour une application topique, une méthode permettant d’obtenir une SDEDDS « Self Double Emusifying Drug Delivery System » non aqueuse est également décrite.

Une autre solution proposée par l’art antérieur, consiste à utiliser le Transcutol® ou éther monoéthylique du diéthylène glycol purifié. Depuis les années 1970, ce solvant puissant ultra purifié est utilisé notamment par l’industrie pharmaceutique. Les formulateurs cosmétiques ont capitalisé sur l’expérience acquise dans le domaine pharmaceutique, en exploitant les propriétés du Transcutol® dans différents domaines d’application. En effet, cet ingrédient possède la capacité de solubiliser des composés aussi bien lipophiles qu’hydrophiles et permet d’optimiser l’efficacité de nombreux actifs.

Cependant, bien que le Transcutol® soit particulièrement efficace, il s’agit d’un produit complexe issu de la pétrochimie alors que la tendance est à la mise en œuvre de produits naturels et renouvelables.

Concernant les solvants issus de ressources naturelles et renouvelables, l’art antérieur présente l’éthanol comme un solvant permettant de solubiliser et/ou d’extraire les stilbénoïdes ou leurs dérivés en grande quantité. D’après les travaux de l’équipe de Hu, la solubilité du resvératrol dans l’éthanol est de Tordre de 7 g/100 g (Hu et al. 2016, Colloids Surf A Physicochem Asp., 489, 360-369).

Cependant, l'éthanol, est particulièrement volatile et inflammable, ce qui engendre des problématiques de transport et de stockage. D’autre part, en raison de son caractère desséchant, ce solvant peut perturber le film hydrolipidique de la peau et provoquer des irritations pour les peaux sensibles.

Par ailleurs, des composés tels que le resvératrol sont connus pour leur solubilité limitée dans l’eau et forment un précipité à son contact, ce qui est un inconvénient dans la formulation de produit cosmétique, notamment des émulsions contenant du resvératrol.

Pour conclure, il existe un manque de solutions simples permettant d’augmenter la solubilité aqueuse, la stabilité et la biodisponibilité du resvératrol.

Par conséquent, le problème que se propose de résoudre l’invention est celui de mettre au point un produit permettant de solubiliser de manière simple et respectueuse de l’environnement des stilbénoïdes ou leurs dérivés, sans toutefois dénaturer les propriétés inhérentes à ces composés et en augmentant leur biodisponibilité.

De manière inattendue, le Demandeur a constaté que les solvants eutectiques, et plus particulièrement ceux formulés avec un glycol, un polyol ou un sucre associé avec de la bétaïne et avantageusement de l’eau permettent de solubiliser plus de stilbénoïdes ou leurs dérivés, notamment le resvératrol ou le picéïde, que l’éthanol absolu.

Par « solvant eutectique » ou « Natural Deep Eutectic Solvent (NaDES) », on entend au sens de l’invention, un mélange de composés d’origine naturelle susceptible d’être utilisé comme solvant et possédant une superstructure basée sur des interactions hydrogènes. Brièvement, il est possible de déterminer qu’un mélange donné possède effectivement la superstructure d’un NaDES par spectroscopie RMN à deux dimensions, en particulier par séquence NOESY (pour Nuclear Overhauser Effect SpectroscopY). La présence de taches de corrélations (pics hors diagonaux) traduit une certaine proximité spatiale entre les spins considérés, et permet de détecter la superstructure du NaDES. Cette superstructure ainsi que les méthodes permettant de la détecter sont bien connues de l’Homme de l’art, et ont été précisément décrites dans Dai et al., 2013 (Analytica Chimica Acta, vol. 766 p. 61-68), auquel l’Homme de l’art pourra se référer.

Par « stilbénoïdes et dérivés », on entend au sens de l’invention tout composé phénolique qui possède deux noyaux benzéniques séparés par un pont éthane ou éthène, c’est-à-dire les bibenzyls et les stilbènes, ces composés pouvant être sous forme de monomère ou d’oligomère, aglycone ou glycosylée, les groupements hydroxyles étant libres ou fonctionnalisés. A titre d’exemple nous pouvons citer le dihydro-revératrol, l’acide lunularique et les combretastatines pour les bibenzyls et pour les stilbènes le resvératrol, le picéide, le ptérostilbène, le picéatannol, l’astringine, les viniférines, le pallidol, miyabénol C, l’hopéaphénol, la vitisine B.

Selon une première caractéristique, l’invention concerne l’utilisation d’un solvant eutectique pour la dissolution de stilbénoïdes ou leurs dérivés.

On considère qu’une substance solide est totalement dissoute dans un solvant lorsque l’on obtient une phase liquide homogène après incorporation dans une phase liquide (le solvant) de la substance sous forme solide. Chaque solvant possède une concentration saturante spécifique à la substance dissoute pour une température donnée. Par concentration saturante, on entend la concentration en substance au-delà de laquelle on n’obtient plus une phase liquide homogène mais une phase liquide contenant la concentration maximale soluble dans un solvant donné et une phase solide constituée par la substance en excès. Audelà de cette concentration saturante on parle de dissolution partielle (ou solubilité partielle).

Dans un mode de réalisation particulier, le solvant eutectique est composé d’un mélange de bétaïne et d’un glycol ou un mélange de bétaïne et d’un polyol ou un mélange de bétaïne et d’un sucre, chaque mélange pouvant éventuellement contenir de l’eau. Avantageusement, le solvant eutectique est composé de bétaïne, de glycol ou de polyol ou de sucre et d’eau.

Par «glycol», on entend au sens de l’invention tout dialcool dans lequel les deux groupements hydroxylés sont portés par des carbones différents.

Par « polyols », on entend au sens de l’invention des composés organiques possédant au moins trois groupements hydroxylés, tels que les triols et les sucres alcools. Il est entendu que les polyols au sens de l’invention ne possèdent pas de groupe carbonyle (aldéhyde ou cétone), ce qui les distingue des sucres ci-après définis.

Par « sucre », on entend au sens de l’invention les glucides, à savoir des composés organiques contenant un groupe carbonyle (aldéhyde ou cétone) et au moins deux groupes hydroxyle (-OH).

Avantageusement, le glycol est choisi parmi le butylène glycol ou le propanediol, le propylène glycol, le pentylène glycol, l’hexylène glycol ou l’isosorbide, de préférence, le butylène glycol ou le propanediol.

De même, le polyol est choisi parmi le glycérol, le sorbitol, le xylitol, le mannitol, l’inositol, de manière avantageuse, le sorbitol.

Avantageusement, le sucre est choisi parmi le fructose, le glucose, le lactose, le sucrose, le xylose, le galactose et le tréhalose, de préférence le glucose ou le fructose.

Selon un mode particulier, l’invention concerne l’utilisation d’un solvant eutectique comprenant un mélange de bétaïne, de butylène glycol et d’eau.

Selon un autre mode particulier, l’invention concerne l’utilisation d’un solvant eutectique comprenant un mélange de bétaïne, de propanediol et d’eau.

Selon une autre caractéristique, le ratio molaire bétaïne/glycol, bétaïne/polyol ou bétaïne/sucre est compris entre 1:1 et 1:4, préférentiellement 1:1. Il contient en outre, une quantité d’eau avantageusement comprise entre 1 et 10 moles, préférentiellement égale à 5 moles.

Selon une autre caractéristique, l’invention concerne l’utilisation d’un solvant eutectique pour la dissolution de stilbénoïdes ou leurs dérivés obtenus par synthèse. Il peut s’agir notamment du resvératrol ou du picéïde obtenus par synthèse.

Dans un autre mode de réalisation, l’invention concerne l’utilisation d’un solvant eutectique pour la dissolution de stilbénoïdes ou leurs dérivés d’origine naturelle. Il peut s’agir notamment du resvératrol ou du picéïde d’origine naturelle.

Avantageusement, le stilbénoïde ou le dérivé est le resvératrol ou le picéïde.

L’invention concerne également une solution enrichie en stilbénoïdes ou leurs dérivés susceptible d’être obtenue par la mise en contact de stilbénoïdes ou leurs dérivés d’origine synthétique chimique ou d’origine naturelle obtenue par voie d’extraction et de purification, en particulier le resvératrol ou le picéïde, avec un solvant eutectique, notamment un solvant eutectique tel que décrit précédemment.

L’invention concerne également un extrait végétal enrichi en stilbénoïdes ou leurs dérivés susceptible d’être obtenu par la mise en contact de matière végétale avantageusement sèche, comprenant des stilbénoïdes ou leurs dérivés donc d’origine naturelle, en particulier le resvératrol ou le picéïde, avec un solvant eutectique, notamment un solvant eutectique tel que décrit précédemment.

En pratique, tout ou partie de plante contenant des stilbénoïdes peut être utilisée pour produire l’extrait végétal, plus précisément la plante choisie est la Vigne Rouge (ou Vitis vinifera) ou la Renouée du Japon (ou Polygonum cuspidatum). Avantageusement, il s’agit de la feuille de Vigne Rouge ou de la racine de la Renouée du Japon qui est mise en contact avec le solvant eutectique.

Selon la présente demande, la partie de la plante mise en œuvre pour produire l’extrait végétal enrichi en stilbénoïdes ou leurs dérivés peut-être fraîche, congelée, séchée, entière, coupée et/ou broyée, de préférence séchée.

Dans cette perspective, l’invention vise aussi des compositions, de préférence des compositions cosmétiques, contenant la solution ou l’extrait végétal précédemment décrits. Ces compositions cosmétiques sont adaptées à l’application topique sur la peau et/ou les muqueuses, et/ou les phanères.

L’invention a également pour objet une composition cosmétique dans laquelle toute ou partie, avantageusement toute, la phase aqueuse est remplacée par un solvant eutectique, selon la définition ci-avant, enrichi en un composé actif. De préférence, cette composition se présente sous la forme d’une émulsion.

Par « composé actif », on entend tout composé d’origine synthétique ou naturelle, doté de propriétés cosmétiques et/ou thérapeutiques, utilisé au sein d’une composition, avantageusement pour une application topique sur la peau et/ou les muqueuses, et/ou les phanères.

Avantageusement, la présente invention permet au formulateur de techniquement remplacer toute ou partie de la phase aqueuse, avantageusement toute la phase aqueuse de la composition cosmétique, par la solution ou l’extrait précédemment décrit et enrichi en stilbénoïdes ou dérivés, notamment le résvératrol ou le picéïde, avantageusement lorsque cette composition se présente sous la forme d’une émulsion.

De manière inattendue, cette caractéristique permet de mettre au point un produit simple, respectueux de l’environnement tout en garantissant des concentrations élevées en resvératrol ou picéïde, une biodisponibilité améliorée et une diminution de la quantité d’eau ou de solvant issu de la pétrochimie comme le Transcutol®.

En pratique, le solvant utilisé peut être produit en procédant au mélange de la bétaïne et du glycol, au mélange de la bétaïne et du polyol, au mélange de la bétaïne et du sucre, ou au mélange de la bétaïne, du glycol et de l’eau, au mélange de la bétaïne, du polyol et de l’eau, au mélange de la bétaïne, du sucre et de l’eau dans un réacteur agité, jusqu'à l'obtention d'un mélange limpide incolore. Ce mélange peut être réalisé à une température comprise entre 2 °C et 100 °C et pendant 0,5 à 6 heures, préférentiellement 40 °C à 70 °C pendant 1 à 2 heures.

La solution enrichie en stilbénoïdes selon l’invention est susceptible d’être obtenue par un procédé mettant en œuvre une étape de dissolution.

La dissolution peut être effectuée par différentes techniques bien connues de l’Homme du métier.

En pratique, le rapport massique stilbénoïde(s)/solvant appliqué pour l’étape de dissolution est compris entre 0,001/99,999 et 50/50. L’étape de dissolution est effectuée de préférence à une température comprise entre 2 et 100 °C, plus préférentiellement entre 20 et 40 °C. L’étape de dissolution peut être maintenue pendant quelques minutes à plusieurs jours.

De manière à optimiser la dissolution des stilbénoïdes tout en protégeant ces composés de l’oxydation par l’oxygène de l’air, l’étape de dissolution est avantageusement réalisée sous agitation et/ou sous atmosphère d’azote.

De manière optionnelle, la solution subit en outre une ou plusieurs étapes de clarification. Pour réaliser cette étape de clarification, l’Homme du métier pourra utiliser tout type de filtration connue dans le domaine considéré.

Enfin, en vue d’un conditionnement, le procédé permettant l’obtention de la solution selon l’invention peut comprendre une étape de stérilisation par filtration stérilisante ou pasteurisation par exemple. La filtration stérilisante est classiquement réalisée en filtrant la solution à travers un filtre comprenant des pores d’un diamètre de 0,22 pm. De préférence, l’étape de filtration stérilisante est l’étape finale du procédé. En outre un conservateur microbiologique peut-être ajouté à la solution préalablement à l’étape de stérilisation, par exemple un mélange d’acide citrique et de sorbate de potassium.

L’extrait végétal selon l’invention est susceptible d’être obtenu par un procédé mettant en œuvre une étape d’extraction solide/liquide.

L’extraction solide/liquide peut être effectuée par différentes techniques bien connues de l’Homme du métier, telles que macération, re-macération, digestion, macération dynamique, décoction, extraction en lit fluide, extraction assistée par micro-ondes, extraction assistée par ultra-sons, extraction à contre-courant, percolation, re-percolation, lixiviation, extraction sous pression réduite, diacolation.

En pratique le rapport massique plante/solvant appliqué pour l’étape d’extraction est compris entre 1/99 et 50/50. L’étape d’extraction est effectuée de préférence à une température comprise entre 2 et 100 °C, plus préférentiellement entre 20 et 80 °C. L’étape d’extraction peut être maintenue pendant quelques minutes à plusieurs jours.

De manière à optimiser l’extraction des composés actifs tout en protégeant ces composés de l’oxydation par l’oxygène de l’air, l’étape d’extraction solide/liquide est avantageusement réalisée sous agitation et/ou sous atmosphère d’azote.

Selon l’invention, l’étape d’extraction solide/liquide est suivie d’une étape de séparation solide/liquide, l’objectif étant de récupérer la phase liquide, aussi appelée filtrat de séparation solide/liquide, contenant la matière active. Cette séparation peut être effectuée par toute technique connue de l’Homme du métier, en particulier l’égouttage, le pressage, l’essorage, la centrifugation ou la filtration.

De manière optionnelle l’étape de séparation solide/liquide peut être suivie d’une étape de fractionnement de l’extrait brut, laquelle permet d’obtenir une fraction enrichie en stilbénoïdes extraits de la plante. En pratique, l’étape de fractionnement peut être effectuée par des techniques connues de l’Homme du métier, en particulier la chromatographie basse pression ou la filtration membranaire tangentielle.

De manière optionnelle, l’étape de séparation liquide/solide ou l’étape de fractionnement peut être suivie d’une étape de concentration de l’extrait brut ou de la fraction, laquelle permet d’obtenir un concentré, sous forme liquide ou semi-solide selon le facteur de concentration. En pratique, l’étape de concentration peut être effectuée par évaporation sous pression réduite ou osmose inverse.

De préférence, le filtrat de séparation solide/liquide ou la fraction ou le concentré subit en outre une ou plusieurs étapes de clarification. Pour réaliser cette étape de clarification, l’Homme du métier pourra utiliser tout type de filtration connue dans le domaine considéré.

Enfin, en vue d’un conditionnement, le procédé permettant l’obtention de l’extrait végétal selon l’invention peut comprendre une étape de stérilisation par filtration stérilisante ou pasteurisation par exemple. La filtration stérilisante est classiquement réalisée en filtrant le produit à travers un filtre comprenant des pores d’un diamètre de 0,22 pm. De préférence, l’étape de filtration stérilisante est l’étape finale du procédé. En outre un conservateur microbiologique peut-être ajouté à l’extrait végétal préalablement à l’étape de stérilisation, par exemple un mélange d’acide citrique et de sorbate de potassium.

L’invention vise aussi des compositions comprenant la solution ou l’extrait végétal précédemment décrits, de préférence des compositions cosmétiques, c’est-à-dire adaptées à l’application topique sur la peau et/ou les muqueuses, et/ou les phanères.

La composition selon l’invention peut se présenter sous toutes les formes galéniques normalement utilisées pour une application topique sur la peau et/ou les muqueuses, et/ou les phanères, par exemple sous forme anhydre, sous forme d’une émulsion huile-dans-eau, d’une émulsion eau-dans-huile, d’une émulsion multiple, d’une émulsion siliconée, d’une microémulsion, d’une nanoémulsion, d’un gel, d’une solution aqueuse ou d’une solution hydro-alcoolique.

Cette composition peut être plus ou moins fluide et se présenter sous forme d’une crème blanche ou colorée, d’une pommade, d’un lait, d’une lotion, d’un sérum, ou d’un gel.

La composition cosmétique et/ou dermatologique peut contenir les excipients habituellement utilisés dans les domaines cosmétique et dermatologique, tels que les matières grasses, les tensioactifs détergents et/ou conditionnants, les émulsionnants et coémulsionnants, les gélifiants hydrophiles ou lipophiles, les conservateurs, les antioxydants, les solvants, les agents exfoliants, les parfums, les charges, les filtres hydrophiles et lipophiles, les matières colorantes, les neutralisants, les agents pro-pénétrants, et les polymères. Ces types d’excipients sont tous bien connus de l’Homme du métier.

En pratique, les quantités de ces différents excipients sont celles classiquement utilisées dans les domaines considérés, et la somme des excipients représente de préférence 0,01 % à 30 % du poids total de la composition.

Comme matières grasses appropriées, on peut citer les huiles minérales, les huiles d’origine animale (telle la lanoline), les huiles végétales, les huiles de synthèse (comme par exemple le myristate d’isopropyl, l’octyldodécyl, l’isostéaryl isostéarate, le décyl oléate, le palmitate d’isopropyl), les huiles siliconées (la cyclométhicone, la diméthicone) et les huiles fluorées. On peut utiliser comme matières grasses des alcools gras, des acides gras, des cires et des gommes, et en particulier des élastomères de silicone.

Comme tensioactifs détergents et/ou conditionnants appropriés, on peut citer les tensioactifs non ioniques, anioniques, cationiques ou amphotères, et leurs mélanges, tels que par exemple les alkylsulfates, les alkyléthersulfates tels que le lauryl éther sulfate de sodium, les alkyl bétaïnes telles que la cocamidopropylbétaïne, ou les sels d’ammonium quaternaires.

Comme émulsionnants et co-émulsionnants appropriés, on peut citer par exemple les esters de polyglycérols et d’acide gras, les esters de sucrose et d’acide gras, les esters de sorbitane et d’acide gras, les esters d’acide gras et de sorbitane oxyéthylénés, les éthers d’alcool gras et de polyéthylène glycol ou PEG, les esters de glycérol et d’acide gras, les alkyl sulfates, les alkyl éther sulfates, les alkyl phosphates, les alkyl polyglucosides, les diméthicone copolyols.

Comme gélifiants hydrophiles appropriés, on peut citer par exemple les polymères carboxyvinyliques (carbomers), les copolymères acryliques tels que les copolymères d’acrylates/alkylacrylates, les polyacrylamides, les polysaccharides tels que la gomme xanthane, la gomme guar, les gommes naturelles telles que la gomme de cellulose et dérivés, les amidons et leurs dérivés, les argiles et les copolymères d’acide 2-acrylamido-2méthylpropane.

Comme gélifiants lipophiles appropriés, on peut citer par exemple les argiles modifiées comme les bentones, les sels métalliques d’acides gras, la silice hydrophobe et l’éthylcellulose.

Comme conservateurs appropriés, on peut citer par exemple les acides benzoïque, sorbique, propionique, salicylique, dehydroacétique et leurs sels, l’alcool benzylique, l’éthylhexylglycérine, les parabènes, leurs sels et esters, le triclosan, l’imidazolidinyl urée, le 5-phénoxyéthanol, la DMDM hydantoïne, le diazolidinyl urée, la chlorphénésine.

Comme antioxydants appropriés, on peut citer par exemple les agents chélatants tels que l’acide éthylène diamine tétraacétique ou EDTA et ses sels, le métabisulfite de sodium, les acides salicylique, ascorbique et citrique et leurs sels, le tartrate de sodium, le gluconate de sodium, les caroténoïdes et les tocophérols.

Comme solvants utilisables dans la composition cosmétique, on peut citer l’eau, l’éthanol, la glycérine, le propylène glycol, le propanediol, le butylène glycol, le sorbitol.

Comme agents exfoliants appropriés, on peut citer par exemple les exfoliants chimiques tels que les acides alpha-hydroxylés ou AHA, et les exfoliants physiques tels que les poudres naturelles ou synthétiques.

Comme charges appropriées, on peut citer par exemple le talc, le kaolin, le mica, la séricite, le magnésium carbonate, l’aluminium silicate, le magnésium silicate, les poudres organiques telles que le nylon.

Comme colorants appropriés, on peut citer par exemple les colorants lipophiles, les colorants hydrophiles, les pigments et les nacres habituellement utilisés dans les compositions cosmétiques ou dermatologiques, et leurs mélanges.

Comme neutralisants appropriés, on peut citer par exemple la soude, la triéthanolamine, l’aminométhyl propanol, l’hydroxyde de potassium.

Comme agents pro-pénétrants appropriés, on peut citer par exemple les alcools et glycols (éthanol, propylène glycol), l’éthoxydiglycol, les alcools et acides gras (acide oléique), les esters d’acides gras, le diméthyl isosorbide.

La composition de l’invention peut également contenir en outre d’autres actifs que la solution ou l’extrait végétal précédemment décrits. Comme actifs appropriés, on peut citer par exemple les anti-radicalaires ou plus généralement les antioxydants, les blanchissants, les pigmentants, les émollients, les hydratants, les anti-séborrhéiques, les antiinflammatoires, les anti-acnéiques, les agents kératolytiques et/ou desquamants, les agents anti-rides et tenseurs, les agents drainants, les agents anti-irritants, les agents apaisants, les vitamines et leurs mélanges, les agents matifiants, les actifs anti-âge tel que le rétinol, les cicatrisants, les antiseptiques et les huiles essentielles.

L’invention et les avantages qui en découlent ressortiront bien des exemples de réalisation suivants.

Figure 1 : Étude de solubilité à 40 °C du resvératrol dans des solvants NaDES comparativement à des solvants conventionnels.

BG = Butylène glycol, PDO = Propanediol.

Figure 2 : Étude de solubilité à 40 °C du picéïde dans des solvants NaDES comparativement à des solvants conventionnels.

BG = Butylène glycol, PDO = Propanediol.

Figure 3 : Activité anti-radicalaire (test DPPH) de solutions enrichies en resvératrol.

BG = Butylène glycol, EtOH= Ethanol, B = Bétaïne, RSA% = pourcentage d’activité anti-radicalaire (Radical Scavenger Activity).

Figure 4 : Teneur en resvératrol et picéïde quantifiées par HPLC dans des extraits de Polygonum cuspidatum.

B = Bétaïne, BG = Butylène glycol, E = Eau.

Figure 5 : Activité anti-radicalaire (test DPPH) d’extraits de Polygonum cuspidatum.

EtOH = Ethanol, BG ou Bg = Butylène glycol, B = Bétaïne, E = Eau, RSA% = pourcentage d’activité anti-radicalaire (Radical Scavenger Activity).

Figure 6 : Concentration en resvératrol après dilution dans l’eau au l/100^e d’une solution NaDES (Bétaïne/Butylène glycol/Eau) à 5 % de resvératrol comparativement à une solution aqueuse témoin.

Figure 7 : Observations par microscopie optique d’émulsions type « huile dans NaDES ». A : Emulsion de type huile dans le solvant NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol), B: Emulsion de type huile dans l’extrait NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol) de Polygonum cuspidatum.

Exemple n° 1 : Fabrication des solvants NaDES

Les solvants NaDES Bétaïne/Fructose/Eau, Bétaïne/Glucose/Eau, Bétaïne/Sorbitol/Eau, Bétaïne/Propanediol/Eau, Bétaïne/Butylène Glycol/Eau en proportions molaires 1:1:5 sont obtenus par mélange de l’ensemble des composés dans un réacteur agité équipé d'une double-enveloppe dans laquelle circule un fluide caloporteur chauffé à 70 °C. En fonction du mélange considéré, la durée de fabrication peut varier de quelques minutes à quelques heures. Les solvants conventionnels étudiés sont le Transcutol® CG, l’éthanol absolu, le butylène glycol, l’eau déminéralisée et deux mélanges éthanol absolu / eau déminéralisée en proportion massique 70:30 et 50:50.

Exemple n° 2 : Etude de solubilité du resvératrol

Protocole :

La détermination de la solubilité maximale (concentration saturante) du resvératrol (Fournisseur : TCI, référence : R0071) dans des solvants NaDES comparativement à des solvants conventionnels est réalisée par ajouts progressifs de resvératrol dans la phase liquide à 40 °C sous agitation magnétique continue jusqu’à l’apparition d’une insolubilité observée visuellement. Une fois la solubilité maximale atteinte, on procède à la filtration de la solution sur un embout de seringue 0.45 pm. Chaque solution obtenue est parfaitement limpide.

La détermination de la concentration en resvératrol dans les solutions ainsi obtenues est réalisée par RP-HPLC-DAD (HPLC Waters, colonne Poroshell 120EC-C18 - 3 x 100 mm - 2,7 μ-η° 45A). La quantification est réalisée par étalonnage externe avec une courbe de calibration. La molécule étalon de resvératrol est obtenue chez Extrasynthèse. Préalablement à l’analyse la solution est diluée dans un mélange eau/acétonitrile 50:50 puis l’échantillon est filtré sur embout de seringue à 0,45 pm avant d’être injecté.

Les concentrations maximales solubles sont présentées figure 1 et sont exprimées en gramme de resvératrol pour 100 grammes de solution.

Résultats :

De manière tout à fait surprenante, les NaDES composés d’un glycol associé avec de la bétaïne et de l’eau permettent de solubiliser plus de resvératrol que l’éthanol absolu.

Le meilleur résultat obtenu avec un NaDES concerne le mélange Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol): 18,6g/100g. La capacité de ce mélange à solubiliser le resvératrol est 3,4 fois plus élevée que celle de l’éthanol absolu et comparable à celle du Transcutol®.

Le NaDES Bétaïne/Propanediol/Eau (1:1:5 mol) présente une bonne efficacité de dissolution qui, bien qu’inférieure au Transcutol®, permet de solubiliser 2,3 fois plus de resvératrol que l’éthanol absolu.

Conclusion :

Cette étude de solubilité montre que les NaDES étudiés ont une capacité à solubiliser le resvératrol en quantité significative.

Les NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol) et Bétaïne/Propanediol/Eau (1:1:5 mol) possèdent une capacité de dissolution du resvératrol supérieure à l’éthanol. Le NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol) permet de solubiliser le resvératrol à une concentration quasiment équivalente à celle du Transcutol®.

Exemple n° 3 : Etude de solubilité du picéïde

Le protocole suivi pour étudier la solubilité du picéïde (Fournisseur : Sigma-Aldrich, référence : 15721) est identique à celui de l’exemple 2.

Les résultats sont présentés figure 2 et sont exprimés en gramme de picéïde pour 100 g de solution.

Résultats :

Le picéïde, de par la présence d’un glucose, est près de 10 fois plus soluble dans l’eau (100 ppm) que le resvératrol. En revanche, il est 2,3 fois moins soluble dans l’éthanol absolu. Parmi les solvants conventionnels, c’est la solution hydro-éthanolique EtOH/Eau 70:30 (m/m) qui permet d’obtenir la concentration en picéïde la plus importante : 18,8 g/100 g devant le Transcutol® : 15,2 g/100 g.

Le mélange NaDES Bétaïne/Glucose/Eau (1:1:5 mol) présente une performance comparable à celle du Transcutol® : 15,4 g/100 g.

Les mélanges NaDES Bétaïne/Fructose/Eau (1:1:5 mol) et Bétaïne/Sorbitol/Eau (1:1:5 mol) sont quant à eux comparables à la solution hydro-éthanolique EtOH/Eau 70:30 (m/m) avec des concentrations maximales en picéïde respectives de 18,9 g/100 g et 19 g/100 g.

Enfin, les deux meilleures performances sont obtenues avec les mélanges déjà identifiés dans l’exemple 2. Les concentrations maximales en picéïde atteintes sont de 28,4 g/100 g pour le NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol) et de 29,5 g/100 g pour le mélange Bétaïne/Propanediol/Eau (1:1:5 mol).

Conclusion :

Les NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol) et Bétaïne/Propanediol/Eau (1:1:5 mol) possèdent une capacité de dissolution du picéïde supérieure au Transcutol® et à une solution hydro-éthanolique. Les solvants NaDES Bétaïne/Glucose/Eau (1:1:5 mol), Bétaïne/Fructose/Eau (1:1:5 mol) et Bétaïne/Sorbitol/Eau (1:1:5 mol) présentent un pouvoir solubilisant vis-à-vis du picéïde comparable à celui des solvants conventionnels les plus performants.

Exemple n° 4 : Détermination de l’activité anti-oxydante / test DPPH de solutions enrichies en resvératrol

Protocole :

La comparaison de l’activité anti-oxydante est réalisée pour 3 solutions contenant 5 % de resvératrol (dose maximale soluble dans les meilleurs agrosolvants conventionnels) en solution dans éthanol, butylène glycol et NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau. La détermination de l’activité anti-oxydante d’une solution à 15 % de resvératrol dans le NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau est également réalisée. Ces solutions sont fabriquées et analysées selon le protocole de l’exemple 2.

L’activité anti-oxydante est quantifiée selon la méthode du l,l-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). Le DPPH obtenu chez Sigma-Aldrich est incubé à température ambiante en absence (non-traité) ou avec des concentrations croissantes du produit à évaluer (0,001 %; 0,005 %; 0,01 %; 0,05 %; 0,1 %; 0,5 %). Après 30 minutes d’incubation, l’absorbance ou densité optique (DO) est enregistrée à 518 nm au spectrophotomètre UV (Tecan, Infinité M1000). Une solution sans DPPH est également préparée afin de réaliser le contrôle à blanc de la manipulation. Deux témoins positifs sont utilisés afin de valider le test. Il s’agit de la L-cystéïne à 5 pg/mL et l’acide ascorbique (L) à 50 μΜ. Ces deux témoins sont également approvisionnés via Sigma-Aldrich. L’activité anti-radicalaire (RSA) est calculée selon la formule suivante :

RSA (%) = 100 - [(DOproduit - DOblanc / DO_nOn traité DOblanc) ^x 100]

Les déterminations sont répétées 6 fois (n=6). Les résultats sont présentés figure 3 et sont exprimés en % d’activité anti-radicalaire comparativement au non-traité.

Résultats :

Les trois solutions à 5 % (resvératrol-Butylène glycol ; resvératrol-Ethanol ; resvératrolBétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5)) présentent des profils d’efficacité semblables avec des effets doses remarquables.

Un plateau d’efficacité apparaît à partir de 0,05 % pour les 4 échantillons testés.

Jusqu’à 0,01 %, l’efficacité de la solution à 15 % est supérieure à celle de la solution à 5 %.

Conclusion :

La dissolution à 5 % du resvératrol dans le NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau ne modifie pas l’activité anti-radicalaire du resvératrol comparativement à l’utilisation d’autres solvants.

Le pouvoir solubilisant très élevé du NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau vis-à-vis du resvératrol permet de diminuer la valeur de la dose active.

L’activité anti-radicalaire illustrée par un test DPPH prouve que le potentiel d’activité de l’extrait NaDES est supérieur à celui des solvants témoins.

Exemple n° 5 : Fabrication d’extraits dz Polygonum cuspidatum

On mélange dans un réacteur en verre muni d’une double enveloppe 1 partie de racines séchées et broyées de Polygonum cuspidatum et 19 parties d’éthanol ou de Butylène Glycol ou d’un mélange Bétaïne/Butylène Glycol/Eau en ratio molaire 1:1:5. Le mélange est extrait à 70 °C pendant 3 h sous agitation mécanique. La séparation solide/liquide est réalisée sur une toile filtrante. Diverses filtrations successives sont ensuite réalisées jusqu’au grade final de 0,2 pm. Les extractions éthanoliques et par le butylène glycol aboutissent à l’obtention d’une solution jaune-ambré limpide. L’extraction par le NaDES conduit à l’obtention d’une solution limpide beaucoup plus sombre de couleur marron avec des reflets rouges.

Exemple n° 6 : Détermination des teneurs en resvératrol et picéïde dans des extraits de Polygonum cuspidatum

Protocole :

La quantification des teneurs en resvératrol et en picéïde dans les extraits de Polygonum cuspidatum obtenus selon l’exemple 5 est réalisée par HPLC selon les protocoles décrits dans les exemples 2 et 3.

Les résultats sont présentés figure 4 et sont exprimés en milligramme de resvératrol ou de picéïde pour 100 grammes d’extrait.

Résultats :

Le resvératrol est présent en faible quantité dans les trois extraits (entre 0,4 et 1,3 mg/100 g), la concentration la plus élevée étant obtenue avec le solvant NaDES. Le picéïde, stilbénoïde le plus abondant dans la plante, est présent dans les trois extraits et à des concentrations notables :

- L’extrait glycolique est le moins riche avec une concentration de 42,4 mg/100 g d’extrait.

- La teneur la plus importante est obtenue dans l’extrait NaDES (Bétaïne/Butylène Glycol /Eau (1:1:5 mol)) avec 72,5 mg/100 g d’extrait.

- L’extrait alcoolique présente une teneur intermédiaire de 65,5 mg/100 g d’extrait.

Conclusion :

Le pouvoir extractif du NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau vis-à-vis du resvératrol et du picéïde contenus dans les racines de Polygonum cuspidatum est nettement supérieur à celui des meilleurs solvants conventionnels: l’éthanol absolu et le butylène glycol.

Exemple n° 7 : Détermination de l’activité anti-oxydante / test DPPH d’extraits végétaux enrichis en stilbénoïdes

Le protocole mis en place est identique à celui de l’exemple 4.

Les déterminations sont répétées 6 fois (n=6). L’analyse statistique est réalisée par l’analyse de la variance (ANOVA) à 2 facteurs et la comparaison des moyennes par le test de Tukey (*** p < 0.001, ****p < 0.0001). Les résultats sont présentés figure 5 et sont exprimés en % d’activité anti-radicalaire comparativement au non-traité.

Résultats :

Les trois extraits (Ethanol=D 16871 ; Butylène Glycol=D 16872 ; Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5)=D1673) présentent une activité anti-radicalaire avec un effet dose caractéristique. L’extrait glycolique, présente une activité anti-radicalaire moyenne équivalente à celle de l’extrait alcoolique. L’activité anti radicalaire moyenne de l’extrait NaDES de Polygonum cuspidatum est significativement différente et supérieure à celle observée avec le Butylène Glycol ou l’Ethanol.

Conclusion :

L’activité anti-radicalaire illustrée par un test DPPH prouve également que le potentiel d’activité de l’extrait NaDES est supérieur à celui des solvants témoins.

Exemple n° 8 : Dilution aqueuse d’une solution enrichie en resvératrol

Protocole :

Une prise d’essai de 0,1 mL d’une solution de resvératrol à 5 % (m/m) dans le NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol) est introduite dans une fiole jaugée de 10 mL. La fiole est progressivement complétée par de l’eau déminéralisée jusqu’au trait de jauge. Très rapidement un précipité blanc apparaît. Cette observation confirme la destruction de la superstructure du mélange qui induit la libération du resvératrol dans l’eau. Le resvératrol est alors présent en excès par rapport à la concentration maximale soluble dans l’eau et précipite.

Un échantillon témoin est fabriqué en introduisant 5,5 mg de resvératrol dans une seconde fiole jaugée de 10 mL. La fiole est progressivement complétée par de l’eau déminéralisée jusqu’au trait de jauge. Là aussi, un important précipité blanc est obtenu.

Les 2 solutions aqueuses saturées en resvératrol sont ensuite filtrées sur embout de seringue 0,2 pm. Les échantillons obtenus sont alors injectés en HPLC afin de quantifier leur teneur en resvératrol.

La concentration en resvératrol dans les solutions aqueuses est exprimée en partie par million (ppm). Le résultat de cette démonstration est présenté dans la figure 6.

Résultats :

Comparativement à la solution aqueuse témoin, on observe que la dissolution préalable dans le mélange NaDES augmente la solubilité aqueuse du resvératrol de plus de 60 % (+ 62,5 %).

Conclusion :

Ce protocole démontre que la biodisponibilité du resvératrol en milieu aqueux est améliorée par une dilution préalable dans le NaDES Bétaïne/Butylène Glycol /Eau (1:1:5 mol).

Exemple 9 : Formulation de type « huile dans NaDES »

Des formulations simples type huile dans eau sont réalisées, en remplaçant intégralement la phase hydrophile aqueuse par le solvant NaDES Bétaïne/Butylène Glycol /Eau (1:1:5 mol) ou par l’extrait NaDES Bétaïne/Butylène Glycol /Eau (1:1:5 mol) de racine de Polygonum cuspidatum obtenus respectivement selon les protocoles des exemples 1 et 5. Le ratio massique phase huileuse/phase NaDES est de 21,5/78,5. La phase NaDES constitue la phase continue dans laquelle la phase huileuse est dispersée.

Protocole :

Les différents constituants de l’émulsion sont chauffés à 80 °C pendant 3 heures. La phase huileuse (mélange d’huiles végétales et minérales + Emulium Delta) est agitée avec l’homogénéisateur turbotest Rayneri à 500 rotations par minute (rpm) pendant 1 minute. La phase NaDES (solvant ou extrait) est ajoutée progressivement sous agitation à 900 rpm. L’agitation est maintenue pendant 13 minutes avant d’être augmentée à 1300 rpm. L’agitation est maintenue pendant 7 minutes avant d’être augmentée à 1800 rpm. L’agitation est maintenue pendant 6 minutes avant d’être augmentée à 2300 rpm. Après 8 minutes, l’émulsion est refroidie au bain-marie pendant 6 minutes sous une agitation à 1500 rpm.

La stabilité des émulsions est évaluée macroscopiquement et par microscopie optique.

Le résultat de l’évaluation par microscopie optique pour les deux émulsions est présenté dans la figure 7.

Résultats :

Avec le solvant NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 molaire), une émulsion blanche et brillante est obtenue. Elle est stable pendant au moins 15 jours à 25 °C.

L’observation microscopique (figure 7A) de cette émulsion permet de détecter des tailles de gouttes relativement homogènes (échelle 50 pm) et bien dispersées.

Avec l’extrait NaDES Bétaïne/Butylène Glycol/Eau (1:1:5 mol) de racine de Polygonum cuspidatum, une émulsion de couleur marron est obtenue. Cette émulsion est stable pendant au moins 15 jours à 25 °C.

L’observation microscopique (figure 7B) de cette émulsion permet de détecter des tailles de gouttes relativement homogènes (échelle 20 pm) et bien dispersées.

Conclusion :

La preuve de concept de faisabilité de disperser une phase huileuse dans une phase NaDES seule ou contenant un actif concentré ou un extrait végétal est dorénavant validée.

Les caractéristiques et avantages qui découlent de la présente invention ressortent à la lumière des exemples, à savoir augmenter la solubilité aqueuse des stilbénoïdes et notamment du resvératrol et du picéïde, leur biodisponibilité et leur utilisation dans une composition cosmétique.

Claims (14)

1. Utilisation d’un solvant eutectique pour la dissolution de stilbénoïdes ou leurs dérivés.

2. Utilisation d’un solvant eutectique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit solvant comprend un mélange de bétaïne et d’un glycol ou un mélange de bétaïne et d’un polyol ou un mélange de bétaïne et d’un sucre, chaque mélange pouvant éventuellement contenir de l’eau.

3. Utilisation d’un solvant eutectique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit solvant comprend un mélange de bétaïne, d’un glycol et d’eau ou un mélange de bétaïne, d’un polyol et d’eau ou un mélange de bétaïne, d’un sucre et d’eau.

4. Utilisation d’un solvant eutectique selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que :

le glycol est choisi parmi le butylène glycol, le propanediol, le propylène glycol, le pentylène glycol, l’hexylène glycol ou l’isosorbide, de préférence le butylène glycol ou le propanediol ;

le polyol est choisi parmi le glycérol, le sorbitol, le xylitol, le mannitol, l’inositol, de manière avantageuse, le sorbitol ;

le sucre est choisi parmi le fructose, le glucose, le lactose, le sucrose, le xylose, le galactose et le tréhalose, de préférence le glucose ou le fructose.

5. Utilisation d’un solvant eutectique selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit solvant comprend de la bétaïne, du butylène glycol et de l’eau.

6. Utilisation d’un solvant eutectique selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit solvant comprend de la bétaïne, du propanediol et de l’eau.

7. Utilisation d’un solvant eutectique selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le ratio molaire bétaïne/glycol, bétaïne/polyol ou bétaïne/sucre est compris entre 1:1 et 1:4, préférentiellement 1:1.

8. Utilisation d’un solvant eutectique selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’il contient une quantité d’eau avantageusement comprise entre 1 et 10 moles, préférentiellement égale à 5 moles.

9. Utilisation d’un solvant eutectique selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le stilbénoïde ou le dérivé est le resvératrol ou le picéïde.

10. Solution enrichie en stilbénoïdes ou leurs dérivés susceptible d’être obtenue par la mise en contact de stilbénoïdes ou leurs dérivés, en particulier le resvératrol ou le picéïde, avec un solvant eutectique selon l’une quelconque des revendications précédentes.

11. Extrait végétal enrichi en stilbénoïdes ou leurs dérivés susceptible d’être obtenu par la mise en contact de matière végétale comprenant des stilbénoïdes ou leurs dérivés, en particulier le resvératrol ou le picéïde, avec un solvant eutectique selon l’une quelconque des revendications précédentes.

12. Extrait végétal selon la revendication 11, caractérisé en ce que la matière végétale est la Vigne Rouge ou la Renouée du Japon, avantageusement les feuilles de Vigne Rouge ou les racines de Renouée du Japon.

13. Composition cosmétique contenant une solution enrichie en stilbénoïdes ou leurs dérivés selon la revendication 10, ou un extrait végétal enrichi en stilbénoïdes ou leurs dérivés selon les revendications 11 ou 12.

14. Composition cosmétique selon la revendication 13, sous forme d’émulsion caractérisée en ce que la solution selon la revendication 10, ou l’extrait selon la revendication 11 ou 12, remplace toute ou partie de la phase aqueuse, avantageusement toute la phase aqueuse.