FR3073396A1

FR3073396A1 - Melange antimicrobien contenant du 4-(3-ethoxy-4-hydroxyphenyl)butan-2-one et un acide hydroxamique, et composition cosmetique le contenant

Info

Publication number: FR3073396A1
Application number: FR1760573A
Authority: FR
Inventors: Florence Menard-Szczebara; Sylvie Cupferman
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-05-17
Anticipated expiration: 2037-11-10
Also published as: FR3073396B1

Abstract

L'invention concerne un mélange antimicrobien contenant du 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl )butan-2-one et un acide hydroxamique, ainsi qu'une composition cosmétique contenant un tel mélange. Application au soin, au maquillage et au nettoyage des matières kératiniques.

Description

La présente invention a pour objet un mélange antimicrobien contenant du 4-(3-éthoxy-4hydroxyphényl)butan-2-one et un acide hydroxamique, ainsi qu’une composition cosmétique contenant un tel mélange.

Le 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one (composé cétonique) est une substance intéressante en tant que conservateur de compositions cosmétiques pour protéger les compositions de la contamination microbienne, comme décrit dans la demande WO 2011/039445. Toutefois, il est souhaitable de pouvoir incorporer ledit composé cétonique en concentration réduite dans des compositions, notamment cosmétiques ou dermatologiques, tout en conservant une bonne performance de conservation antimicrobienne. Il est donc recherché à cet effet des associations du composé cétonique avec d’autres conservateurs présentant une bonne efficacité antimicrobienne.

Les inventeurs ont découvert, de façon inattendue, que l’association du 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one avec un acide hydroxamique tel que défini ci-après, en particulier l’acide caprylhydroxamique, permet d’obtenir un mélange antimicrobien présentant une synergie d’activité antimicrobienne, en particulier sur les moisissures, notamment sur Aspergillus niger. Les résultats de l’exemple 1 décrit ci-après montrent l’activité antimicrobienne synergique obtenue avec les mesures de concentrations minimales inhibitrices (CMI) faites avec plusieurs mélanges. L’activité antimicrobienne est considérée comme étant synergique lorsque le mélange antimicrobien permet d’obtenir un pourcentage de croissance de la souche inférieur ou égal à 20 %.

De façon plus précise, l’invention a pour objet un mélange antimicrobien comprenant , ou consistué (ou consistant en), de la 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one et un acide hydroxamique, ou de l’un de ses sels, de formule (I) :

R-C(=O)-NH-OH (I) dans laquelle R représente un radical alkyle enCsàCn, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé.

L’invention a également pour objet une composition, notamment cosmétique, comprenant dans un milieu physiologiquement acceptable, le dit mélange décrit précédemment.

L’invention a encore pour objet un procédé de traitement cosmétique non thérapeutique des matières kératiniques comprenant l’application sur les matières kératiniques d’une composition telle que décrite précédemment. Le procédé peut être un procédé cosmétique de soin ou de maquillage ou de nettoyage des matières kératiniques.

L’invention a également pour objet un procédé de conservation d'une composition comprenant un milieu physiologiquement acceptable, en particulier une composition cosmétique ou dermatologique, caractérisé en ce qu’il consiste à incorporer à ladite composition un mélange antimicrobien tel que décrit précédemment.

La 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one est un composé de formule

Les acides hydroxamiques considérés selon l’invention sont des composés de formule générale (I) :

R-C(=O)-NH-OH (I) dans laquelle :

R représente un radical alkyle en C5-C11, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé.

Ces composés peuvent être obtenus par toute méthode connue de l’homme du métier et, par exemple, suivant les procédés de préparation décrits dans le document WO 2009/070736.

Selon un mode de réalisation, les acides hydroxamiques selon l’invention sont plus particulièrement choisis parmi l’acide caprohydroxamique, l’acide caprylhydroxamique, l’acide caprihydroxamique et l’acide laurylhydroxamique ou leurs mélanges.

Les sels des acides hydroxamiques de formule (I) peuvent être choisis parmi les sels alcalins ou alcalinoterreux tels que sodium, potassium, calcium, magnésium ou les sels d’ammonium.

Selon un mode de réalisation préféré, l’acide hydroxamique utilisé dans une composition conforme à l’invention est l’acide caprylhydroxamique.

Avantageusement, la 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one et l’acide hydroxamique (I) peuvent être présents dans ledit mélange en des teneurs telles que le ratio pondéral 4-(3éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one / acide hydroxamique (I) (de préférence acide caprylhydroxamique) va de 4 à 150, de préférence va de 30 à 130, préférentiellement va de 45 à 130, plus préférentiellement va de 60 à 130, en particulier va de 90 à 130, et notamment va de 95 à 120.

Avantageusement, le mélange antimicrobien comprend du 1,3-propanediol, en particulier selon un ratio pondéral 1,3-propanediol / acide hydroxamique (I) allant de 5 à 20, de préférence allant de 8 à 17, et mieux allant de 10 à 15.

Le mélange antimicrobien selon l’invention présente une synergie d’activité antimicrobienne, en particulier sur les moisissures, notamment sur Aspergillus niger.

Préférentiellement, le mélange antimicrobien selon l’invention contient de l’acide caprylhydroxamique.

Selon un mode de réalisation préféré, le mélange antimicrobien contient de l’acide hydroxamique et du 1,3-propanediol. De préférence, un tel mélange a un ratio pondéral pondéral

1,3-propanediol / acide caprylhydroxamique allant de 5 à 20, de préférence allant de 8 à 17, et mieux allant de 10 à 15.

L’invention a aussi pour objet une composition comprenant, dans un milieu physiologiquement acceptable, le mélange antimicrobien décrit précédemment.

On entend par milieu physiologiquement acceptable, un milieu compatible avec les matières kératiniques d’êtres humains tels que la peau, le cuir chevelu, les cheveux, les ongles. Le dit milieu peut comprendre un ou plusieurs ingrédients additionnels, distinct de l’acide hydroxamique (I) décrit précédemment.

Le composé 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one peut être présent dans la composition selon l’invention, en une teneur allant de 0,01 % à 5 % en poids, par rapport au poids total de la composition, de préférence allant de 0,01 % à 3 % en poids, préférentiellement allant de 0,01 à 2, 5 % en poids, et plus préférentiellement allant de 0,01 à 2 % en poids.

La composition peut comprendre au moins un ingrédient additionnel choisi parmi l’eau, les huiles, les polyols ayant de 2 à 10 atomes de carbone, les gélifiants, les tensioactifs, les polymères filmogènes, les matières colorantes, les parfums, les charges, les filtres UV, les extraits végétaux, les actifs cosmétiques et dermatologiques, et les sels.

La composition selon l’invention peut comprendre une phase aqueuse.

La composition peut comprendre de l’eau qui peut être présente en une teneur allant de 5 % à 90 % en poids, par rapport au poids total de la composition, et de préférence allant de 35 % à 75% en poids.

La composition peut comprendre en outre un polyol miscible à l'eau à la température ambiante (25 °C) notamment choisi parmi les polyols ayant notamment de 2 à 10 atomes de carbones, de préférence ayant de 2 à 6 atomes de carbone, tels que la glycérine, le propylène glycol, le butylène glycol, le pentylène glycol, l’hexylène glycol, le dipropylène glycol, le diéthylène glycol, la diglycérine.

Avantageusement, la composition selon l’invention comprend du 1,3-propanediol, notamment en une teneur allant de 0,1 à 20 % en poids, par rapport au poids total de la composition, et de préférence allant de 0,1 à 10 % en poids, préférentiellement allant de 0,5 à 5 % en poids.

Les compositions selon l’invention peuvent se présenter sous forme d’émulsions huiledans-eau (H/E) ou eau-dans-huile (E/H) ou multiple (triple : E/H/E ou H/E/H), de solutions huileuses, de gels huileux, de solutions aqueuses, de gels aqueux, de compositions solides. Ces compositions sont préparées selon les méthodes usuelles.

Les compositions selon l’invention peuvent être plus ou moins fluides et avoir l’aspect d’une crème blanche ou colorée, d’une pommade, d’un lait, d’une lotion, d’un sérum, d’une pâte, d’une mousse. Elles peuvent être éventuellement appliquées sur la peau sous forme d’aérosol. Elles peuvent aussi se présenter sous forme solide, et par exemple sous forme de stick ou de poudre compacte.

La composition selon l’invention peut notamment se présenter sous la forme :

- d'un produit de maquillage, notamment de la peau du visage, du corps ou des lèvres ou des cils ;

- d'un gel ou lotion après-rasage; de produit de rasage ;

- d’un déodorant (stick, roll-on, aérosol)

- d'une crème dépilatoire;

- sous la forme d’une composition d’hygiène corporelle telle qu’un gel douche ou un shampooing;

- d'une composition pharmaceutique;

- d'une composition solide telle qu'un savon ou un pain de nettoyage;

- d'une composition aérosol comprenant également un agent propulseur sous pression.;

- d'une lotion de mise en plis, d'une crème ou d'un gel coiffant, d'une composition de teinture, d'une composition de permanente, d'une lotion ou d'un gel antichute, d’un après shampooing ;

- d'une composition de soin ou de nettoyage de la peau.

L’invention a aussi pour objet un procédé de préparation d’une composition, notamment cosmétique ou dermatologique, comprenant une étape de mélange du 4-(3-éthoxy-4hydroxyphényl)butan-2-one, de l’acide hydroxamique (I) décrit précédemment, et d’un ou plusieurs ingrédients additionnels, notamment cosmétiques ou dermatologiques, tels que ceux décrits précédemment.

L'invention est illustrée plus en détail dans I’ exemple suivant. Les teneurs des ingrédients sont exprimées en pourcentage pondéral.

Exemple 1 : détermination de la synergie d’activité antimicrobienne en CMI

La démonstration d’un effet de synergie d’activité antimicrobienne avec un mélange de 4(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one (appelée substance A) et chlorure d’alkyl(C-|2C-|4)diméthylbenzylammonium (appelée substance B) est réalisé par le calcul de l’indice de synergie (ou FIC index).

Formule

FIC Index = (CMIa avec B/CMIa) + (CMIb avec A/CMIb)

Avec :

CMIa avec B : concentration minimale en produit A dans l’association A + B permettant d’obtenir un effet inhibiteur

CMIb avec A : concentration minimale en produit B dans l’association A + B permettant d’obtenir l’effet inhibiteur.

CMIa : concentration minimale inhibitrice du produit A seul.

CMIb : concentration minimale inhibitrice du produit B seul.

Cette formule a été décrite pour la première fois dans l’article de F.C. Kull, P.C. Eisman, H.D. Sylwestrowka, and R.L. Mayer, Applied Microbiology 9:538-541, 1961.

Pour chaque composé testé seul, la CMI est considérée comme la première concentration permettant l’obtention d’un pourcentage de croissance microbienne inférieur ou égal à 20%.

Concernant les associations testées, CMIa avec b et CMIb avec a sont les concentrations respectives de A et de B dans les associations permettant l’obtention d’un pourcentage de croissance microbienne inférieur ou égal à 20%.

Interprétation du FIC Index :

Lorsque la valeur du FIC index est inférieure ou égale à 1, on considère que l’association des composés testés présente un effet synergique.

La synthèse des résultats obtenus est présentée dans les tableaux suivants. L’association des composés A et B a été testée sur la souche Aspergillus niger.

On a utilisé la souche microbienne Aspergillus niger ATCC 6275, et un milieu de culture liquide bouillon Sabouraud additionné de monopalmitate de sorbitane polyoxyéthyléné (20 OE) (Tween 40 de chez Croda) et de Phytagel© BioReagent, à double concentration.

On utilise une microplaque 96 puits à une température d’incubation de 32,5 °C.

La durée d’incubation de la microplaque est de 24 à 48h en aérobiose pour Aspergillus niger.

Essais

Pour chaque composé :

A = composé 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one

B = acide caprylhydroxamique (composé B1) à 7,5 % en poids dans le 1,3-propanediol (vendu sous la dénomination ZEASTAT par la société INOLEX CHEMICAL)

On a préparé une solution mère à 10 % (poids/volume) en mélangeant 1 g de composé dans 9 ml de solution aqueuse d’agar à 1%o. des dilutions successives ont été effectuées avec la solution d’agar à 1%o.

• Essais des composés A et B seul pL de chacune des solutions filles obtenues contenant le composé A ou B est ajouté dans les puits de la microplaque. On y ajoute également 100μΙ de bouillon nutritif liquide de

Sabouraud ensemencé par la souche Aspergillus niger et 50μΙ_ de solution aqueuse d’agar à 1%o.

• Essais des composés A et B en mélange

50μΙ_ de chacune des solutions filles obtenues contenant le composé A et 50μΙ_ de chacune des solutions filles obtenues contenant le composé B sont ajoutées dans les puits de la microplaque. On y ajoute également 10ΟμΙ de bouillon nutritif liquide de Sabouraud ensemencé à double concentration par la souche Aspergillus niger.

Témoin de croissance microbienne

On a également réalisé un témoin positif de croissance microbienne. Le témoin positif de croissance microbienne correspond au mélange de 100μΙ d’une solution aqueuse d’agar 1%o avec 10ΟμΙ de bouillon nutritif liquide de Sabouraud ensemencé à double concentration par la souche Aspergillus niger en l’absence des composés A et B.

Témoin d’absorbance des composés A et B seul

On a réalisé parallèlement un témoin d’absorbance des composés A et B seul. Ce témoin correspond à 10ΟμΙ de bouillon nutritif liquide de Sabouraud stérile à double concentration + 10ΟμΙ du composé A ou B à double concentration.

Dans les trois cas (témoin absorbance, témoin de croissance et essai) le volume final présent dans chacun des puits de la microplaque est de 200pL.

Dans les deux cas (essai et témoin), l’inoculum représente la concentration de la souche Aspergillus niger présente dans le volume final des puits (200pL) et est compris entre 2 et 6.10⁵ ufc/ml en Aspergillus niger.

La concentration minimale inhibitrice (CMI) de chaque composé A et B seul et en association a été déterminée de façon connue à l’aide des mesures de densité optique à la longueur d’onde 620nm.

On a obtenu les résultats suivants :

Aspergillus niger

concentrations testées (en % poids)	0A	0,025 A	0,05 A	0,1 A	0,2 A
0 B		62	32	25	10
0,0125 B	79	36	23	8 (FIC 0,63)	6
0,025 B	57	22	16 (FIC 0,63)	11 (FIC 0,75)	10
0,05 B	28	16 (FIC 0,63)	14 (FIC 0,75)	4 (FIC 1)	-3
0,1 B	13	8	10	3	6

CMI de A seul en %	CMI de B seul en %	CMI de chaque composé en mélange	FIC Index	Ratio A/B (ratio A/B1)
A %	B %
0,2	0,1	0,025	0,05	0,63	0,5 (6,7)

Les résultats obtenus montrent une synergie de l’activité inhibitrice pour les mélanges :

i) 0,025 % de A et 0,05 % de B (3,75 10'³ % de B1) soit ratio A/B1 = 6,7 ii) 0,05 % de A et 0,05 % de B (3,75 10'³ % de B1) soit ratio A/B1 =13,3 iii) 0,1 % de A et 0,05 % de B (3,75 10'³ % de B1) soit ratio A/B1 = 26,7 iv) 0,05 % de A et 0,025 % de B (1,875 10'³ % de B1) soit ratio A/B1 = 26,7

v) 0,1 % de A et 0,025 % de B (1,875 10'³ % de B1) soit ratio A/B1 = 53,3 vi) 0,1 % de A et 0,0125 % de B (0,94 10'³ % de B1) soit ratio A/B1 = 106

Exemple 2 : détermination de l’activité antimicrobienne du mélange antimicrobien

L’efficacité antimicrobienne du mélange antimicrobien 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one + chlorphénésine (rapport pondéral respectif de 0,16) a été évaluée par la méthode du Challenge Test.

Protocole

La méthode du challenge-test consiste en une contamination artificielle de l'échantillon par des souches microbiennes de collection (bactéries, levures et moisissures) et en une évaluation du nombre de micro-organismes revivifiables sept jours après l'inoculation.

Afin de mettre en évidence l’effet du mélange antimicrobien l’activité antimicrobienne d’une formule cosmétique contenant 0,05 % de 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one et 0,3 % de chlorphénésine a été comparée avec la même formule seule (témoin), après inoculation d’environ 10⁶ UFC (Unités formant des colonies)/gramme de formule cosmétique.

Formule cosmétique

On a préparé une émulsion huile-dans-eau de soin du visage ayant la composition suivante (teneurs en pourcentage pondéral) :

Tristéarate de sorbitan (SPAN 65 V de chez Croda) 0,9 %

Mélange mono/distéarate (36/64) de glycéryle / stéarate de potassium (Tegin Pellets de chez Goldschmidt) 3 %

Stéarate de polyéthylèneglycol (40 motifs d’oxyde d’éthylène) 2 %

4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one 0,15 %

Acide caprylhydroxamique en solution à 7,5 % en poids dans le 1,3-propanediol 1,5 %

Propane-1,3-diol 2%

Mélange d'huile minérale, de cire microcristalline et de paraffine (VASELINE BLANCHE CODEX 236 de chez Aiglon) 4 %

Fraction liquide de beure de karité (Shea Olein de chez Olvea) 1 %

Cyclopentadimethylsiloxane 5 %

Alcool cétylique 4 %

Huile de noyau d’abricot 0,3 %

Polyisobutène hydrogéné (PARLEAM de chez NOF Corporation) 7,2 %

Myristate de myristyle 2 %

Acide stéarique 1,2 %

Caféine 0,1 %

Acide citrique 0,2 %

Glycérine 3 %

Hydroxyde de sodium 0,05 %

Eau qsp 100 %

Formule témoin A : Formule similaire à la précédente contenant 0,15 % 4-(3-éthoxy-4hydroxyphényl)butan-2-one et sans acide caprylhydroxamique (1,5 % compensé par l’eau)

Formule témoin B : Formule similaire contenant 1,5 % d’acide caprylhydroxamique (en soltution avec le 1,3-propanediol) et sans 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one (0,15 % compensé par l’eau)

Cultures de microorqanismes cultures pures de microorganismes ont été utilisées.

GERMES	Milieu de repiquage	T°	ATCC
Escherichia coli (Ec)	Trypto-caséine soja	35°C	8739
Enterococcus faecalis (Ef)	Trypto-caséine soja	35°C	33186
Pseudomonas aeruginosa (Pa)	Trypto-caséine soja	35°C	19429
Candida albicans (Ca)	Sabouraud	35°C	10231
Aspergillus niger (An)	Malt	35°C	6275

ATCC = American Type Culture Collection

Les souches de bactéries gram - (Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa), bactérie gram + (Enterococcus faecalis), levure (Candida albicans), et moisissure (Aspergillus niger) sont ensemencées dans du milieu de repiquage, respectivement la veille de l’inoculation pour les bactéries et la levure, et 5 jours avant l’inoculation pour la moisissure.

Le jour de l’inoculation :

- on prépare respectivement pour les bactéries et la levure, une suspension dans du diluant Tryptone sel, de manière à obtenir au spectrophotomètre une suspension de densité optique comprise entre 35% et 45% de lumière transmise à 544 nm;

- pour la moisissure, on prélève les spores en lavant l’agar avec 6 à 7 ml de solution de récolte et on récupère la suspension dans un flacon ou un tube stérile.

Après avoir homogénéisé la suspension microbienne, on introduit dans chaque pilulier 0,2 ml d'inoculum (les suspensions sont utilisées pures: entre 1x10⁸et 3χ10⁸ UFC par ml) et on homogénéise parfaitement à l'aide d'une spatule la suspension microbienne dans les 20 g de produit (= formule cosmétique).

Le taux de micro-organismes présents dans le produit correspond après homogénéisation à une concentration de 10⁶ germes par gramme de produit soit l’inoculation à 1% d’un inoculum à 10⁸ germes par ml.

Après 7 jours de temps de contact entre les germes et le produit à 22°C ± 2°C et à l’obscurité, on réalise des dilutions décimales et on dénombre le nombre de micro-organismes revivifiables restant dans le produit.

Résultats

	Nb d’UFC/ gramme de produit à T7 jours
	E.coli	P. aeruginosa	E. faecalis	C. albi- cans	A. niger
Mélange antimicrobien	<200	<200	<200	<200	2 E3

<200 UFC : seuil de sensibilité de la méthode

Claims

REVENDICATIONS

1. Mélange antimicrobien comprenant de la 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one et un acide hydroxamique de formule (I) :

R-C(=O)-NH-OH (I) dans laquelle R représente un radical alkyle enCsàCn, linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé.
2. Mélange selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit acide hydroxamique est choisi parmi l’acide caprohydroxamique, l’acide caprylhydroxamique, l’acide caprihydroxamique et l’acide laurylhydroxamique ou leurs mélanges.
3. Mélange antimicrobien selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’acide hydroxamique (I) est l’acide caprylhydroxamique.
4. Mélange antimicrobien selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend du 1,3-propanediol.
5. Mélange selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le 1,3-propanediol est présent selon un ratio pondéral 1,3-propanediol / acide hydroxamique (I) allant de 5 à 20, de préférence allant de 8 à 17, et mieux allant de 10 à 15.
6. Mélange selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend du 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one et l’acide hydroxamique (I) en quantités telles que le rapport pondéral 4-(3-éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one / acide hydroxamique (I) va de 4 à 150, de préférence va de 30 à 130, préférentiellement va de 45 à 130, plus préférentiellement va de 60 à 130, en particulier va de 90 à 130, et notamment va de 95 à 120.
7. Mélange antimicrobien selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il présente une activité antimicrobienne sur la moisissure Aspergillus niger.
8. Composition comprenant, dans un milieu physiologiquement acceptable, un mélange antimicrobien selon l’une des revendications 1 à 7.
9. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un ingrédient additionnel choisi parmi l’eau, les huiles, les polyols ayant de 2 à 10 atomes de carbone, les gélifiants, les tensioactifs, les polymères filmogènes, les matières colorantes, les parfums, les charges, les filtres UV, les extraits végétaux, les actifs cosmétiques et dermatologiques, et les sels.
10. Composition selon l’une des revendication 8 ou 9, caractérisée en Ce que la 4-(3éthoxy-4-hydroxyphényl)butan-2-one est présente en une teneur allant de 0,01 % à 5 % en poids, par rapport au poids total de la composition, de préférence allant de 0,01 % à 3 % en poids, et préférentiellement allant de 0,01 à 2,5 % en poids.
11. Procédé de conservation d'une composition comprenant un milieu physiologiquement acceptable, en particulier une composition cosmétique ou dermatologique, caractérisé en ce qu’il consiste à incorporer a ladite composition un mélange antimicrobien tel que défini selon l’une des revendications 1 à 7.