FR3112475A1 - formulation écobiologique, compatible avec la vie cellulaire, utilisable dans les domaines cosmétiques, dermopharmaceutiques ou vétérinaires - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une composition écobiologique.comprenant : une phase huileuse contenant un ou plusieurs ingrédients cosmétiques lipophiles ou liposolubles ; une phase aqueuse comprenant au moins un ou plusieurs ingrédients hydrophiles ou hydrosolubles et au moins un osmolyte organique et, le cas échéant inorganique hydrosoluble, caractérisée en ce que la concentration d’osmolyte organique, et le cas échéant inorganique dans la phase aqueuse est telle qu’après émulsification, la phase aqueuse a une pression osmotique dans un intervalle de pression osmotique prédéterminé, et en ce qu’elle contient au maximum 0,1% d’osmolytes inorganiques. La composition écobiologique est biocompatible pour les cellules de la peau et en particulier les kératinocytes.

Description

formulation écobiologique, compatible avec la vie cellulaire, utilisable dans les domaines cosmétiques, dermopharmaceutiques ou vétérinaires
L’invention concerne une formulation dite écobiologique, isotonique donc compatible avec la vie cellulaire, utilisable dans les domaines cosmétiques, dermopharmaceutiques ou vétérinaires, n’utilisant pas de sels minéraux (aussi appelés sels inorganiques) à une concentration supérieure à 0,1% en poids.
Les formulations cosmétiques présentes sur le marché contenant au moins une phase aqueuse, sont toujours réalisées de façon à ce que le produit final présente une viscosité utilisable en cosmétique, une excellente stabilité dans le temps et une absence de toxicité ; néanmoins, ces formules ne cherchent pas, et ne s’intéressent pas à atteindre une isotonicité vis-à-vis des cellules cutanées.
Or, l’influence de la pression osmotique par rapport à la vie cellulaire est connue et largement décrite. Brièvement, les cellules peuvent supporter de légères différences de pression osmotique dans leur environnement en augmentant ou en réduisant leur volume intracellulaire et en échangeant des osmolytes, utilisant pour cela les canaux intramembranaires appelés les aquaporines (Lang F, J.Am.Coll.Nutr. 2007, 26 : 613S-623S ; Strange K, Adv. Physiol. Educ. 2004, 28 : 155-159 ; Wehner F et al. Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol 2003, 148 : 1-80).
A des pressions osmotiques trop faibles ou trop fortes, les stimuli génèrent des perturbations massives de l’effet barrière cutané, similaires à ce qui est rapporté lors d’expositions à des substances irritantes ou des haptènes : stimulation de la synthèse de cytokines pro-inflammatoires de type IL1 alpha, IL1 beta, TNF alpha, etc (Shapiro L & Dinarello C., Exp. Cell Res. 1997, 231 : 354-362 ; Terunuma A. et al., J. Dermatol. Sci. 2001, 26 : 85-93) pouvant à terme conduire à la mort cellulaire. Or ces chocs de pressions osmotiques sont inévitables (eau de la douche) mais sont multipliées lors d’applications répétées de produits cosmétiques non écobiologiques ne contrôlant pas leur pression osmotique, générant des stimuli très défavorables, pro-inflammatoires à bas bruit et générant un affaiblissement du rôle principal de la peau (effet barrière altéré vis-à-vis de l’extérieur).
Comme décrit dans le document FR 2 871 059, il est possible de réaliser des compositions artificielles de type liquide lacrymal, en ajustant la pression osmotique avec des sels inorganiques. Ces compositions ont des teneurs en sels minéraux incompatibles avec une phase huileuse cosmétique émulsionnée et ne peuvent pas permettre de réaliser une émulsion simple (de type eau dans huile ou huile dans eau) cosmétique stable, comme les exemples de la présente invention vont le montrer.
Comme décrit dans les documents WO 00/02530 et FR 3 072 285, certaines formulations cosmétiques connues prévoient de développer une base aqueuse isotonique à l’aide d’un ou plusieurs sels inorganiques. Ces compositions sont des solutions fluides très liquides ; elles sont isotoniques mais leur teneur en sels inorganiques (ou sels minéraux ou matières minérales) ne permet pas de développer des émulsions stables, compatibles avec une utilisation cosmétique. En effet les sels inorganiques sont connus pour fluidifier les gélifiants habituellement utilisés en formulation cosmétique, y compris les gélifiants les moins sensibles aux sels, et sont donc peu compatibles avec des galéniques de viscosité adaptée à la cosmétique. Le brevet FR 3 072 285 par exemple décrit une formulation contenant plus de 0,5% de sels inorganiques, une teneur incompatible avec la réalisation d’une émulsion cosmétique stable, ce que les exemples de la présente invention démontrent.
D’autres émulsions dites émulsions doubles sont connues de l’homme de l’art pour permettre de véhiculer, dans la phase interne de l’émulsion double, des sels permettant d’obtenir une isotonicité de la phase interne. Ces émulsions sont complexes à réaliser, nécessitent une production en plusieurs étapes, contiennent de grandes quantités d’émulsionnants eux-mêmes très irritants pour la peau, des polymères chimiques réticulables dans la phase huileuse et/ou de grandes quantités de sels minéraux. Ces émulsions sont décrites par exemple dans les documents WO 2009/003960 ou FR 2 820 976, WO 03/074010 ou WO 2004/065463.
Des émulsions à base de fluoroalcanes sont également connues comme dans le document WO 2012/093113, dans lequelles la phase aqueuse est réalisée de façon à être isotonique. Les émulsions réalisées avec ces fluoroalcanes sont très spéciales : elles sont réalisées avec des molécules qui ne sont pas destinées à être appliquées sur la peau et à être utilisées en cosmétique, et qui sont toxiques pour l’environnement.
D’autres formulations cosmétiques, qui contiennent à la fois une phase aqueuse et une phase huileuse et se présentent donc généralement sous forme d’une émulsion, contiennent de très nombreux éléments organiques et minéraux, mais leur phase aqueuse n’est pas ajustée pour atteindre une pression osmotique correspondant à celle des cellules cutanées qui est voisine de 300 mOsm.l-1 (valeur de pression osmotique du lait maternel ou aussi utilisée par exemple pour les solutions des perfusions médicales).
Problème technique
Un problème technique à résoudre par la présente invention consiste à trouver une formulation topique dite écobiologique isotonique, compatible avec la vie cellulaire, qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus.
En particulier, un problème technique à résoudre par la présente invention consiste à trouver une formulation topique dite écobiologique isotonique, compatible avec la vie cellulaire qui ait une viscosité compatible avec une utilisation cosmétique, dermopharmaceutique ou vétérinaire, stable dans le temps à des températures compatibles avec une utilisation cosmétique, dermopharmaceutique ou vétérinaire.
Encore un autre problème technique à résoudre par la présente invention consiste à trouver une formulation topique dite écobiologique isotonique, compatible avec la vie cellulaire qui ait une viscosité compatible avec une utilisation cosmétique, comprenant une phase aqueuse et une phase huileuse, permettant la formation d’un produit cosmétique stable. On entend par « produit cosmétique stable » dans la description et les revendications indifféremment une formulation ou une composition cosmétique, dermopharmaceutique ou vétérinaire stable, à différentes températures et en particulier ne générant aucun phénomène d’irritation ou de sensibilisation lors de son utilisation sur la zone à traiter.
Encore, un autre problème technique à résoudre par la présente invention consiste à trouver une formulation topique dite écobiologique isotonique, compatible avec la vie cellulaire qui ait une viscosité compatible avec une utilisation cosmétique, comprenant une phase aqueuse et une phase huileuse, permettant la formation d’un produit cosmétique stable, qui peut être préparée selon une méthode de fabrication simple, peu coûteuse, utilisable à l’échelle industrielle.
L’ensemble de ces problèmes techniques est résolu pour la première fois par la présente invention d’une manière simple, peu coûteuse, utilisable à l’échelle industrielle.
Solution technique
L’invention permet de garantir la bonne osmocompatibilité des formules avec les cellules de la peau, en particulier les kératinocytes.
Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention fournit une composition topique écobiologique comprenant :
  1. une phase huileuse contenant un ou plusieurs ingrédients lipophiles ou liposolubles ;
  2. une phase aqueuse biocompatible comprenant au moins un ou plusieurs ingrédients hydrophiles ou hydrosolubles utilisé(s) à des concentrations avantageusement non cytotoxiques et au moins un osmolyte organique et le cas échéant inorganique, hydrosoluble.
La composition se caractérise en ce que la concentration en osmolyte organique, et le cas échéant inorganique dans la phase aqueuse est telle qu’après émulsification, la phase aqueuse a une pression osmotique dans un intervalle de pression osmotique prédéterminé, et en ce qu’elle contient au maximum 0,1% en poids d’osmolytes inorganiques par rapport au poids total de la composition, c’est-à-dire de sels inorganiques ou matière(s) minérale(s).
Avantageusement, l’émulsion est stable pendant au moins 3 mois à 20°C, 40°C et 50°C.
Selon une autre caractéristique, la composition écobiologique est parfaitement bien tolérée lors de son utilisation.
Dans le cadre de la présente description et les revendications, on entend par « phase aqueuse biocompatible » le fait que la phase aqueuse et la phase aqueuse de l’émulsion, ne lysent pas et soient compatibles avec les kératinocytes notamment, qui sont les premières cellules que rencontre la phase aqueuse de l’émulsion lors de son application sur la peau. La phase aqueuse est considérée comme biocompatible lorsque le test de viabilité cellulaire tel que décrit par la suite est optimal ou acceptable.
Dans le cadre de la présente description et des revendications, on entend par « concentration non cytotoxique » la concentration maximale d’un ingrédient à laquelle l’ingrédient n’entraine pas de cytotoxicité des kératinocytes. Cette toxicité cellulaire est mesurée par un test MTT décrit en détail dans les exemples de l’invention. Brièvement, des kératinocytes humains normaux sont cultivés dans un milieu de culture de type KGM (Lonza), puis après adhésion sont mis en contact pendant 24 heures avec les substances à tester. Seront considérées comme « non cytotoxiques » les concentrations des substances testées pour lesquelles la viabilité est supérieure à 80% du témoin KGM seul.
Dans le cadre de la présente description et des revendications, on entend par « eau biodéfinie », une eau qui est caractérisée par son pH compris entre 5,0 et 8,0, sa résistivité comprise entre 12,5 et 12 500 Ohms.cm et son potentiel redox compris entre 10 et 29. Selon une variante de réalisation, la résistivité est comprise entre 80 et 8 000 Ohms.cm.
Dans le cadre de l’invention, une eau « désionisée » ou « déminéralisée » ou « de source » ou issue d’un procédé de « production pour une eau injectable » n’est pas une eau biodéfinie au sens de l’invention.
Dans le cadre de la présente description et des revendications, on entend par « pression osmotique mesurée de la phase aqueuse », la pression osmotique mesurée de la phase aqueuse après homogénéisation des ingrédients la constituant et avant émulsification.
Dans le cadre de la présente description et des revendications, on entend par « pression osmotique théorique de la phase aqueuse », la pression osmotique théorique de la phase aqueuse obtenue par calcul à partir de la pression osmotique théorique de chacun des ingrédients la constituant.
Dans le cadre de la présente description et des revendications, on entend par « pression osmotique de la phase aqueuse après émulsification », la pression osmotique mesurée sur la phase aqueuse d’une émulsion, obtenue après centrifugation à très forte vitesse, par exemple à une valeur de centrifugation de 20.000 g pendant 45 minutes, ou toute autre méthode de séparation physique ou biomécanique connue de l’homme de l’art, d’une émulsion déjà réalisée avec ladite phase aqueuse biocompatible et la phase huileuse, suivie de la récupération de cette phase aqueuse séparée de la phase huileuse dans le tube de centrifugation.
Selon l’invention, on effectue une première approximation de la pression osmotique de la phase aqueuse lors de la préparation des phases de l’émulsion, en mesurant cette pression osmotique après homogénéisation de la phase rassemblant les composés hydrophiles de la phase aqueuse avant l’étape d’émulsification. Mais cette approximation n’est pas suffisante car après émulsification et refroidissement sous agitation, des rajouts de composés thermosensibles sont parfois réalisés en fin de formulation comprenant des composés hydrophiles ayant eux aussi un impact sur la pression osmotique de la phase aqueuse. L’invention consiste donc à mesurer également la pression osmotique de la phase aqueuse après séparation de l’émulsion, et en fonction du résultat obtenu, à ajuster la composition de la phase aqueuse avant émulsion pour obtenir la pression osmotique cible dans la phase aqueuse de la composition finale.
Dans le cadre de la présente description et des revendications, on entend par un osmolyte organique hydrosoluble biocompatible agissant sur la valeur de la pression osmotique, un osmolyte organique hydrosoluble choisi parmi un ou plusieurs des ingrédients suivants :
  1. un sucre, par exemple choisi parmi les oses tels que glucose, erythrose, thréose, érythrulose, ribose, arabinose, xylose, xylulose, galactose, mannose, tagatose, fucose, rhamnose, fructose, etc.., ou parmi les osides tels que saccharose, lactose, maltose, thréalose, galactose, etc … ou parmi les polyoses de faible masse moléculaire tels que des hydrolysats d’amylose, de pectine, de mannanes, de galactanes, de cellulose, de fructosanes, etc…, leurs sels et leurs dérivés ;
  2. un polyol, par exemple choisi parmi maltitol, mannitol, threitol, erythritol, galactitol, xylitol, arabitol, ribitol, sorbitol, dulcitol, maltitol, isomaltitol, lactitolpropanediol, butanediol, glycerol, pentylene glycol, hexanediol, caprylyl glycol, etc, leurs sels et leurs dérivés ;
  3. un acide aminé tel que sérine, thréonine, méthionine, cystéine, lysine, arginine, histidine, taurine, hypotaurine, proline, hydroxyproline, alanine, glycine, leucine, trimethylglycine, acide glutamique, acide aspartique, etc… , un peptide de faible masse moléculaire tel que la carnosine,…. un nucléotide ou un nucléoside de faible masse moléculaire, leurs sels et leurs dérivés,
  4. un acide organique, par exemple l’acide glycolique, lactique, citrique, butyrique, benzoique, gluconique, glucuronique, malique, tartrique, etc, leurs sels et leurs dérivés,
  5. une autre substance de faible masse moléculaire naturellement présente sur la peau, par exemple l’urée, le PCA, l’acide pyruvique, l’acide urocanique, l’acide citrique etc, leurs sels et leurs dérivés
Par l’expression «de faible masse moléculaire » on entend dans la description et les revendications une masse moléculaire suffisamment faible pour maintenir le caractère hydrosoluble de l’osmolyte et générer une pression osmotique suffisamment forte pour que la phase aqueuse de la formule puisse atteindre des pressions osmotiques voisines de 300 mOsm.l-1 à des concentrations utilisées inférieures à 10% p/p de la formule et de préférence encore inférieure à 6% p/p de la formule.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, ladite composition est caractérisée en ce que la phase huileuse comprend au moins une huile, par nature soluble dans la phase huileuse, choisie parmi le groupe comprenant les huiles de ricin, colza ou canola, karité, tournesol, amande douce, jojoba, soja, riz, blé, maïs, pépins de raisin, olive, noisette, cassis, limnanthes, camélia, mangue, abricot, souchet, onagre, bourrache, lin, coco, leurs cires et leurs dérivés, les insaponifiables d'huile d'olive, d’avocat, de soja et leurs dérivés, la vaseline, les huiles minérales, leurs cires et leurs dérivés, seuls ou en mélange. Selon une variante de réalisation, cette concentration en au moins une huile, soluble(s) dans la phase huileuse est comprise entre 1 % et 40 % en poids par rapport au poids total de la composition.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, ladite composition est caractérisée en ce que la phase huileuse comprend un ou plusieurs autres ingrédient(s) utilisé(s) à leur concentration non cytotoxique, soluble(s) dans la phase huileuse. La concentration non cytotoxique de chaque ingrédient de la phase huileuse est déterminée par un test de cytotoxicité bien connu de l’homme de l’art, en particulier vis-à-vis des cellules de la peau comme par exemple les kératinocytes. Selon une variante de réalisation, cette concentration en un ou plusieurs autres ingrédient(s) soluble(s) dans la phase huileuse est comprise entre 0,1 % et 10% en poids par rapport au poids total de la composition.
Selon une variante de réalisation, ces ingrédients solubles dans la phase huileuse sont choisis parmi les filtres solaires tels que : oxyde de zinc, dioxyde de titane, les triazines, triazones, imidazoles et leurs dérivés, le butyl methoxydibenzoylmethane, le diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, l’ethylexyl methoxycrylene, l’ethylhexyl salicylate, l’homosalate, l’octocrylene, le tris(tetramethylhydroxypiperidinol) citrate. Selon une variante de réalisation, cette concentration en un ou plusieurs filtres solaires soluble(s) dans la phase huileuse est comprise entre 1 % et 20% en poids par rapport au poids total de la composition.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, ladite composition est caractérisée en ce que des émulsionnants sont utilisés afin de réaliser l’étape d’émulsification. Selon une variante de réalisation, la concentration en un ou plusieurs émulsionnants est comprise entre 0,1 % et 10 % en poids par rapport au poids total de la composition.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, ladite composition est caractérisée en ce que la phase aqueuse biocompatible comprend une eau biodéfinie et que la phase aqueuse est ajustée à une pression osmotique compatible avec la pression osmotique de la peau, c’est-à-dire comprise entre 100 et 500 mosm.l-1.
Selon une autre variante de réalisation, la pression osmotique de la phase aqueuse est comprise entre 200 et 400 mosm.l-1,
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, ladite composition est caractérisée en ce que l’osmolyte organique et le cas échéant inorganique (ce dernier étant à une concentration maximale de 0,1% en poids) est à une concentration égale ou supérieure à 0,05% en poids par rapport au poids final de la composition. Selon une autre variante de réalisation, l’osmolyte comprend un sucre, en particulier le glucose.
Selon une variante de réalisation particulière, la concentration en osmolytes organiques et le cas échéant inorganiques (ces derniers étant à une concentration maximale de 0,1% en poids) dépend naturellement de la nature du ou des osmolytes utilisés et sera généralement comprise entre 0,05 % en poids et 10 % en poids par rapport au poids final de la composition. Selon une autre variante, la concentration en osmolyte organique et le cas échéant inorganique (ce dernier étant à une concentration maximale de 0,1% en poids) est comprise entre 0,05% et 5% en poids par rapport au poids final de la composition.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la concentration en phase huileuse est comprise entre 1% et 40% en poids par rapport au poids final de la composition
Selon encore un mode de réalisation particulier de l’invention, un ingrédient biocompatible non cytotoxique, soluble dans la phase huileuse est choisi parmi le groupe comprenant : les tocophérols, tocotriénols, leurs esters et leurs dérivés ; le rétinol, le retynaldéhyde, l’acide rétinoïque et leur dérivés ; les vitamines D et K et leurs dérivés ; les sphingosines, les céramides, leurs esters et dérivés ; la lanoline, le panthénol, le bisabolol, le squalane, le squalène, la cire d’abeille et ses dérivés ; la piroctone olamine, l’alantoine, les stérols et phytostérols, leurs dérivés et leurs esters ; les esters d’acides aminés ou d’acides lactiques, maliques, tartriques, salicyliques ; ces composés sont utilisés seuls ou en mélange. Selon une variante de réalisation, la concentration en un ou plusieurs de ces ingrédients biocompatibles non cytotoxique, soluble dans la phase huileuse, est comprise entre 0,1% et 10 % en poids par rapport au poids total de la composition.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, la concentration en phase aqueuse biocompatible est comprise entre 60% en poids, et 98% en poids par rapport au poids final de la composition.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les ingrédients hydrosolubles sont choisis parmi le ou les ingrédients cosmétique(s) hydrosoluble (s) biocompatible(s) bien connus de l’homme de l’art, par exemple : les fructo-oligosaccharides, le dextrane, l’acide hyaluronique leurs sels et dérivés ; les acides aminés et peptides, leurs esters et dérivés ; la dihydroxyacetone, le PCA, l’urée, la myricetine, l’hesperitine, l’esperidine, la rutine, l’acide glycyrrhyetinique, leurs sels et leurs dérivés ; le bachukiol, le climbazole, la carnosine, le propyl gallate ; les acides ascorbiques, salicyliques leurs sels et dérivés hydrosolubles ; ces composés sont utilisés seuls ou en mélange.
Selon une variante de réalisation de l’invention, la concentration en un ou plusieurs ingrédients hydrosolubles utilisé(s) est une concentration non cytotoxique déterminée par un test de cytotoxicité vis-à-vis des cellules de la peau, par exemple vis-à-vis de kératinocytes. Par exemple, la concentration en un ou plusieurs ingrédients cosmétiques hydrosolubles pourra être comprise entre 0,1 % et 40 %, en poids par rapport au poids total de la composition, en particulier entre 1 % et 20 % en poids de la composition.
Selon une autre caractéristique, la viscosité de la composition de l’invention est comprise entre 300 et 400 000 cps, mesurée en utilisant un rhéomètre/viscosimètre MCR102 de Anton Paar ou DV2T de Brookfield.
Dans un mode de réalisation préféré, chacun des ingrédients lipophiles ou liposolubles et hydrophiles ou hydrosolubles est utilisé à une concentration non cytotoxique.
Selon un deuxième aspect, la présente invention couvre aussi un procédé de soin cosmétique, caractérisé en ce qu’il comprend la sélection d'au moins une zone de la peau ayant besoin d’un soin cosmétique par exemple l’apaisement d’une peau atopique, la réduction de symptômes acnéiques, l’hydratation, un effet de protection solaire, un effet anti-rides, et l’application sur les zones de la peau ayant un tel besoin de soin, d’une quantité efficace d’une composition selon l’invention pour obtenir un ledit soin cosmétique.
L’homme de l’art sait parfaitement sélectionner les zones de la peau ayant besoin d’être soignées. Il s’agit généralement des zones de la peau du corps les plus exposées au rayonnement solaire et au stress climatique, principalement le visage, les membres supérieurs et inférieurs, les zones sujettes à rougeurs ou démangeaisons, les zones humides dont les zones intimes, etc...
Selon une variante de réalisation particulière, ce soin cosmétique sera un soin cosmétique visant à hydrater et à accroitre l’effet barrière de l’épiderme ou des parties supérieures de la peau.
Selon une autre variante de réalisation particulière, ce soin cosmétique sera un soin cosmétique visant à réduire ou faire disparaître les manifestations cutanées de l’épiderme ou des parties supérieures de la peau pouvant se manifester lors de sensibilités ou de pathologies cutanées.
Les modes de réalisation particuliers de l’invention précédemment décrits sont évidemment applicables au procédé de soin cosmétique de manière similaire.
L’invention concerne également un procédé de préparation de la composition telle que décrite ci-avant et selon lequel :
  1. on prépare la phase aqueuse,
  2. on homogénéise ladite phase aqueuse,
  3. on prélève un échantillon de la phase aqueuse (échantillon 1),
  4. on mesure la pression osmotique de l’échantillon 1 (pression osmotique mesurée 1),
  5. le cas échéant, on ajuste la composition osmolytique du reste de la phase aqueuse, pour atteindre une pression osmotique théorique du reste de la phase aqueuse dans une fourchette prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1
  6. on prépare la phase huileuse,
  7. on émulsifie la phase huileuse avec le reste de phase aqueuse,
  8. après émulsification, on sépare les phases aqueuse et huileuse et on prélève un échantillon de la phase aqueuse (échantillon 2),
  9. on mesure ensuite la pression osmotique de l’échantillon 2 (pression osmotique mesurée 2),
  10. puis, dans l’hypothèse où la valeur de pression osmotique mesurée 2 n’est pas comprise dans la fourchette de pression osmotique prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1, on réalise un nouvel essai de formulation en débutant à l’étape a. en ajustant la composition en osmolytes de la phase aqueuse, en tenant compte de la pression osmotique mesurée 2 pour atteindre une pression osmotique théorique de la phase aqueuse après émulsification comprise dans la fourchette prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1,
  11. on réitère le cas échéant les étapes a. à i. jusqu’à obtenir une pression osmotique mesurée de la phase aqueuse après séparation de l’émulsion comprise dans la fourchette de pression osmotique prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1.
Dans un mode de réalisation préféré, le procédé de l’invention comprend une étape supplémentaire de mesure de la viabilité cellulaire de kératinocytes humains normaux vis-à-vis de la phase aqueuse après séparation de l’émulsion (échantillon 2) de l’étape h. ci-dessus.
En pratique, des kératinocytes humains normaux issus de primocultures de prépuces sont cultivés dans un milieu de culture complet de type KGM (Lonza). La culture cellulaire est ensemencée en plaques 96 puits à 20 000 cellules par puit. Après adhésion, la phase aqueuse séparée après émulsification à tester est placée au contact des cellules pendant 24h.
La mesure de la viabilité cellulaire de la phase aqueuse est avantageusement effectuée selon la méthode dite "au MTT".
Le test au MTT est une méthode colorimétrique de détection de l’activité mitochondriale qui permet d’évaluer le pouvoir de compatibilité cellulaire d’un constituant. Il est basé sur la réduction du yellow tetrazolium dye 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) en un précipité formazan violet, solubilisé dans le DMSO puis dosé par mesure de la densité optique à 540nm.
Les résultats sont exprimés en pourcentage de viabilité cellulaire comparé à un contrôle non traité. La viabilité cellulaire est optimale lorsqu’elle est comprise entre 80% et 120% du témoin KGM seul ; acceptable lorsqu’elle est comprise entre 50 et 80% du témoin KGM et inacceptable lorsqu’elle est inférieure à 50% du témoin KGM.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre, faite en référence à plusieurs modes de réalisation actuellement préférés de l’invention, donnés simplement à titre d’illustration qui ne sauraient donc en aucune façon limiter la portée de l’invention. Dans les exemples, les pourcentages sont donnés en poids, la température est la température ambiante ou est donnée en degrés Celsius, la pression est la pression atmosphérique, sauf indication contraire.
Les exemples ci-après font partie intégrante de l’invention et toute caractéristique qui apparaît être nouvelle par rapport à un état de la technique antérieur est revendiquée en tant que telle et en tant que moyen général.
Exemple 1 selon l’invention
Composition cosmétique selon l’invention sous forme d’émulsion, comprenant une phase huileuse et une phase aqueuse, présentant un effet apaisant
Les ingrédients sont identifiés selon la nomenclature INCI et les pourcentages sont donnés en poids/poids, dans le tableau 1 suivant. Le témoin 1T est la formulation point de départ ; dans les formulations 1A à 1J, les constituants utilisés dans 1T ne varient pas mais d’autres composés sont ajoutés alors que l’eau est retirée en proportion identique :
  1. Phase aqueuse :
1T 1A 1B 1C 1D 1E 1F 1G 1H 1I 1J
Sucrose stearate 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Acrylates/C10-C30 alkyl acrylate crosspolymer 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
NaCl 0,1 0,2 0,5
Na2PO4 0,1 1
Glucose 0,05 0,05 3
Glycérol 2 2 5
Eau / water / aqua 72 71,9 71,8 71,5 71,9 71 71,95 69,95 69 70 67
  1. Phase huileuse : sa composition ne varie pas et elle est constituée de :
Sunflower Seed Oil 10
Mineral Oil 10
Tocopherol 0,5
Palmitamide MEA 4
Après agitation de la phase aqueuse jusqu’à l’obtention d’un mélange homogène, un échantillon de la phase aqueuse de chaque formulation est prélevé et sa pression osmotique est mesurée en utilisant un Osmomètre Löser™ TYP6 de Fisher Scientific permettant sa détermination par la mesure du point de congélation (durée de l’analyse 3 minutes environ). La valeur obtenue pour l’échantillon 1T est de 50 mOsm.l-1. Elle n’est pas compatible avec la vie cellulaire des kératinocytes cutanés.
L’ajout progressif d’osmolytes inorganiques ou organiques dans la formule témoin 1T permet d’étudier l’évolution de la pression osmotique de la phase aqueuse en fonction de la concentration en osmolytes.
Les osmolytes utilisés dans cet exemple sont des sels inorganiques (tels que NaCl ou Na2PO4) ou des molécules organiques (tels que glucose ou/et glycérol).
Les deux phases (aqueuse et huileuse) sont chauffées à 60°C puis l’une des phases est introduite dans l’autre sous forte agitation (agitateur de type Ultraturrax®), la formulation ainsi réalisée étant ensuite placée à refroidir progressivement sous agitation plus lente (agitateur de type tripale).
Pression osmotique :
Après émulsification, l’émulsion est séparée en la centrifugeant à 20.000 g pendant 45 minutes ; la phase aqueuse séparée de la phase huileuse est prélevée puis sa pression osmotique est analysée (Osmomètre Löser™ TYP6 de Fisher Scientific) par détermination du point de congélation (durée de l’analyse 3 minutes environ). La valeur est donnée en mOsm.kg-1 d’eau ou mOsm.l-1.
Viabilité cellulaire :
Les préparations décrites dans le tableau ci-dessus sont étudiées pour leur action sur viabilité cellulaire de kératinocytes humains normaux. Brièvement, des kératinocytes humains normaux issus de primocultures de prépuces sont cultivés dans un milieu de culture complet de type KGM (Lonza). La culture cellulaire est ensemencée en plaques 96 puits à 20 000 cellules par puit. Après adhésion, la phase aqueuse séparée après émulsification est placée au contact des cellules pendant 24h. La viabilité cellulaire est évaluée en utilisant le test au MTT (colorant jaune métabolisé par les enzymes mitochondriales en un composé bleu appelé le formazan, qui est solubilisé dans le DMSO puis dosé par mesure de la densité optique à 540nm).
La viabilité cellulaire est notée « + » lorsqu’elle est comprise entre 80% et 120% du témoin KGM seul ; elle est notée « +/- » lorsqu’elle est comprise entre 50 et 80% du témoin KGM et notée « - » lorsqu’elle est inférieure à 50% et « -- » lorsqu’elle est inférieure à 20% du témoin KGM.
Viscosité des émulsions :
Les émulsions réalisées sont placées à refroidir à 20°C pendant 48h au moins. Après cette période, la viscosité est mesurée en utilisant un rhéomètre/viscosimètre MCR102 de Anton Paar ou DV2T de Brookfield.
La viscosité est considérée comme convenable lorsque la valeur est comprise entre 300 et 400 000 centipoises ou cps (noté « + » dans le tableau de résultats). En-dessous de cette valeur, l’émulsion est considérée comme n’ayant pas une viscosité permettant de l’utiliser de façon acceptable pour des applications cosmétiques conventionnelles (noté « - » dans le tableau de résultats)
Stabilité des émulsions :
Les émulsions réalisées sont placées dans des étuves à 20°C, 40°C et 50°C pendant une période de 1 semaine à 3 mois. Elles sont régulièrement observées et seront considérées comme stable (noté « + » dans le tableau de résultats) lorsqu’aucun déphasage n’est observé pendant 3 mois à ces différentes températures. Si elles déphasent avant un mois ou 3 mois à ces températures, elles seront considérées comme instables (respectivement notées « -- » et « - »). Si après 3 mois à ces températures, une très légère synérèse est observée, on considèrera la stabilité comme limite acceptable (notée « +/- »).
Résultats :
Les résultats sont décrits dans le tableau 3.
1T 1A 1B 1C 1D 1E 1F 1G 1H 1I 1J
Pression Osmotique avant émulsification (mOsm.l-1) 50 84 115 206 71 260 53 168 218 270 590
Pression Osmotique après émulsification (mOsm.l-1) 75 106 120 215 77 271 79 198 254 298 621
Viabilité cellulaire de la phase aqueuse séparée après émulsification - +/- +/- + - + - +/- + + -
Viscosité + + - -- + - + + + + +
Stabilité + +/- - -- + - + + + + +
Produit de l’invention (O oui / N non) N O N N N N N O O O N
Seules les formulations de l’exemple 1A, 1G, 1H, et 1I sont capables d’exercer tous les effets attendus aux produits de l’invention. La formulation témoin T utilisée et les autres formulations ne sont pas acceptables.
Cet exemple permet de mettre en évidence que :
  • les pressions osmotiques de la phase aqueuse après émulsification :
    • inférieures à 100 mOsm.l-1 et supérieures à 500 mOsm.l-1 ne respectent pas la vie cellulaire.
    • comprises entre 100 et 200 mOsm.l-1 ou entre 400 et 500 mOsm.l-1 peuvent être considérées comme acceptables pour la vie cellulaire.
    • comprises entre 300 et 400 mOsm.l-1 seront considérées comme idéales pour la vie cellulaire.
  • le taux de 0,1% de sels inorganiques est le taux maximum toléré pour conserver la stabilité de la formule, au-delà de ce seuil, la formulation perd sa viscosité et sa stabilité.
  • à cette concentration maximale, la pression osmotique idéale ne peut être obtenue avec des sels inorganiques seulement sans rendre la formulation instable.
  • les substances organiques de faible masse moléculaire permettent d’atteindre ces valeurs cibles sans déstabiliser les émulsions.
  • l’utilisation de trop fortes concentrations des molécules organiques testées induit des pressions osmotiques trop élevées incompatibles avec la vie cellulaire.
  • La mesure et l’ajustement avec les bons osmolytes, utilisés à la bonne concentration, sont donc indispensables pour permettre de réaliser les produits de l’invention.
Exemple 2 selon l’invention : limite dans l’utilisation de sels minéraux
Composition cosmétique selon l’invention sous forme d’émulsion, comprenant une phase huileuse et une phase aqueuse, présentant un effet hydratant.
Les ingrédients sont identifiés selon la nomenclature INCI et les pourcentages sont donnés en poids/poids, dans les tableaux suivants.
Phase aqueuse :
Sucrose stearate 3
Acrylates/C10-C30 alkyl acrylate crosspolymer 0,8
Sodium Hyaluronate 0,5
Eau biodéfinie : qsp 100% -
Phase huileuse
Sunflower Seed Oil 10
Mineral Oil 10
Behenyl Alcohol 2
Hexanediol & Caprylyl Glycol 1
Hydrogenated polydecene 2
Tocopherol 0,5
Palmitamide MEA 4
La composition cosmétique est réalisée en suivant le protocole de fabrication de l’exemple 1. Elle est appelée « Témoin » de l’exemple 2.
Un certain nombre d’autres formulations sont réalisées à partir de la composition de la formulation Témoin. A sa phase aqueuse, est ajoutée un des osmolytes minéraux ou organiques suivants (décrits dans le tableau ci-dessous), à la concentration massique (% en poids/poids) indiquée.
Après étape d’émulsification, les formules sont suivies en stabilité pendant 3 mois à 45°C.
On note « Stable » une formule ne présentant pas de déstabilisation visible au bout de 3 mois à 45°C.
On note « Instable » une formule présentant une instabilité (déphasage) visible après 3 mois ou moins de 3 mois à 45°C.
On note « Stable/Instable » une formule présentant une instabilité légère, difficilement détectable après 3 mois à 45°C, mais qui devient franche au-delà de cette durée.
Les résultats de stabilité des formules obtenus sont décrits dans le tableau ci-dessous.
Les résultats présentés dans le tableau ci-dessus montrent d’une part que les émulsions sont stables avec des osmolytes organiques et très instables avec des osmolytes minéraux, utilisés à des concentrations en sels minéraux supérieures à 0,1% p/p.
De façon inattendue, il est donc possible d’ajuster la pression osmotique de la phase aqueuse de la formulation, à celle des cellules du tissu cutané (autour de 300 mOsm.l-1) en utilisant des osmolytes organiques, sans déstabiliser les formulations.
Exemple 3 selon l’invention : pression osmotique générée par des osmolytes inorganiques et organiques
Composition cosmétique selon l’invention sous forme d’émulsion, comprenant une phase huileuse et une phase aqueuse, présentant un effet apaisant
Les osmolytes décrits dans les tableaux ci-dessous sont ajoutés à la phase aqueuse de l’émulsion aux concentrations massiques (% poids/poids) indiquées ; la pression osmotique générée par l’osmolyte étudiée est mesurée en suivant le protocole décrit dans l’exemple 1, les valeurs obtenues sont indiquées ci-dessous.
Les tableaux ci-dessous montrent que :
- les osmolytes organiques sont utilisables et permettent d’obtenir la pression osmotique cible dans la phase aqueuse de la formulation de l’invention,
- plus l’osmolyte possède une masse moléculaire importante, moins il va générer une pression osmotique élevée
- la pression osmotique doit être ajustée avec soin avec des osmolytes utilisés en concentration appropriée dans la phase aqueuse, afin de pouvoir obtenir une pression osmotique compatible avec la vie cellulaire.
Exemple 4 selon l’invention : viabilité et toxicité cellulaire générée par des osmolarités non compatibles avec la vie cellulaire : les conditions d’hypo et d’ hyperosmoticité
Les phases aqueuses suivantes sont réalisées (en utilisant la nomenclature INCI et les pourcentages en poids/poids) :
4A 4B 4C 4D 4E 4F 4G
Water/Aqua/Eau 95.44 97 98
Sodium Chloride 0.05 3 1
Sodium Hydrogenophosphate 0.01 1
Citric Acid 2
Hypotaurine 2
L-Carnosine 0.5
Demineralized water 100
Evian Thermal Water 100
Avene Thermal Water 100
La Roche Posay Thermal Water 100
Pression osmotique mesurée 304 3 12 9 15 1000 584
Les préparations décrites dans le tableau ci-dessous sont étudiées pour leur action sur viabilité cellulaire de kératinocytes humains normaux, ainsi que pour leur action sur la morphologie des cellules.
Brièvement, des kératinocytes humains normaux issus de primocultures de prépuces sont cultivés dans un milieu de culture complet de type KGM (Lonza). La culture cellulaire est ensemencée en plaques 96 puits à 20 000 cellules par puit. Après adhésion chaque phase aqueuse à tester est placée au contact des cellules pendant 24h. La viabilité cellulaire est évaluée en utilisant le test au MTT (colorant jaune métabolisé par les enzymes mitochondriales en un composé bleu appelé le formazan, qui est solubilisé dans le DMSO puis dosé par mesure de la densité optique à 540nm).
La viabilité cellulaire est notée « + » lorsqu’elle est comprise entre 80% et 120% du témoin KGM seul ; elle est notée « +/- » lorsqu’elle est comprise entre 50 et 80% du témoin KGM et notée « - » lorsqu’elle est inférieure à 50% et « -- » lorsqu’elle est inférieure à 20% du témoin KGM.
L’aspect des kératinocytes est observé en microscopie optique (grossissements x20 et x50). Il est noté « + » lorsque les cellules ont un aspect proche de celui obtenu avec le témoin KGM (aspect dense et homogène), il est noté « +/- » lorsque les cellules sont encore présentes mais que leur forme n’est plus régulière ou que des vacuoles sont observables ; il est noté « - » lorsque les cellules n’ont pas résisté et sont lysées.
Les résultats sont portés dans le tableau ci-dessous :
4A 4B 4C 4D 4E 4F 4G
Pression osmotique mesurée 304 3 12 9 15 1000 584
Viabilité cellulaire + -- -- -- -- -- -
Morphologie cellulaire + - - - - - -
Le tableau ci-dessus ainsi que d’autres mesures non exemplifiées dans cet exemple, montrent que :
  • La viabilité cellulaire et la morphologie cellulaire sont très dépendantes de la pression osmotique : globalement elles sont bonnes entre 200 et 400 mOsm.l-1, elles sont acceptables entre 100 et 200 puis entre 400 et 500 mOsmol.l-1. Elles sont mauvaises à des pressions osmotiques inférieures à 100 ou supérieures à 500 mOsmol.l-1.
  • La combinaison d’osmolytes afin d’atteindre la pression osmotique cible est possible.
Les eaux déminéralisée, thermales et « du robinet » dont la pression osmotique n’est pas ajustée ne sont pas cytocompatibles.
Exemple 5 : composition cosmétique selon l’invention à effet anti inflammatoire
Les ingrédients sont identifiés selon la nomenclature INCI et les pourcentages sont donnés en poids/poids, dans le tableau suivant. Le témoin T est la formulation point de départ ; les formulations 5A à 5I correspondent à des ajouts d’osmolytes organiques permettant d’atteindre la pression osmotique cible.
Phase aqueuse :
% poids/poids 5T 5A 5B 5C 5D 5E 5F 5G 5H 5I
Xanthan Gum 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
Sodium Polyacrylate 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Citric Acid 0,1 4 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Sodium PCA 1,5
Gluconic Acid 5,0
Carnosine 6,0
Trimethyl Glycine 3,0
Propanediol 3,0
Malic Acid 4,0
Hypotaurine 4,0
Adenosine Phosphate disodium 4,0
Glycyrrhizinic Acid 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Allantoin 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Eau / water / aqua 83,3 79,4 81,8 78,3 77,3 80,3 80,3 79,3 79,3 79,3
Phase huileuse : sa composition (% poids/poids) ne varie pas et elle est constituée de :
Caprylic/Capric Triglyceride 9
Glyceryl Stearate Citrate 2
Sucrose Stearate 2
Après agitation jusqu’à l’obtention d’un mélange homogène, un échantillon de la phase aqueuse de la formulation 5T est prélevé et sa pression osmotique est mesurée. La valeur obtenue est de 80 mOsm.l-1. Elle n’est pas compatible avec la vie cellulaire des kératinocytes cutanés. Pour ajuster cette pression osmotique à une valeur compatible avec la pression osmotique des cellules de la peau, comprise entre 100 et 500 mOsm.l-1, et de préférence entre 200 et 400 mOsm.l-1, on augmente la quantité d’osmolyte hydrosoluble jusqu’à une valeur cible de 300 mOsm.l-1 (exemples 5B à 5I). Les osmolytes utilisés dans cet exemple sont des osmolytes organiques.
Les deux phases (aqueuse et huileuse) sont chauffées à 60°C puis l’une des phases est introduite dans l’autre sous forte agitation (agitateurs de type Ultraturrax®), puis placée à refroidir progressivement sous agitation plus lente (agitateurs de type tripale).
Pression osmotique :
Après émulsification, les émulsions sont séparées en les centrifugeant à 20.000 g pendant 45 minutes ; la phase aqueuse séparée de la phase huileuse est prélevée puis sa pression osmotique est analysée (Osmomètre Löser™ TYP6 de Fisher Scientific) par détermination du point de congélation (durée de l’analyse 3 minutes environ). La pression osmotique des phases aqueuses des émulsions 5A à 5I sont mesurées et leur osmolarité est comprise entre 200 et 400 mOsm.l-1.
Tests réalisés :
Les phases aqueuses des émulsions décrites dans le tableau ci-dessus, obtenues après séparation sont étudiées pour leur action sur la viabilité cellulaire de kératinocytes humains normaux. Les viabilités cellulaires obtenues avec les phases aqueuses des émulsions 5A à 5I sont toutes comprises entre 80% et 120% du témoin KGM seul.
Par ailleurs, après leur refroidissement, la viscosité et la stabilité des émulsions 5A à 5I sont mesurées et étudiées : la viscosité est convenable et la stabilité des émulsions est parfaite. Les tests de tolérance cutanée classiquement utilisés en cosmétique donnent de bons résultats et les produits évalués par des volontaires ne génèrent pas d’effets secondaires négatifs.
5T 5A 5B 5C 5D 5E 5F 5G 5H 5I
Pression Osmotique après émulsification entre 200 et 400 mOsm.l-1 non oui oui oui oui oui oui oui oui oui
Viabilité cellulaire de la phase aqueuse séparée après émulsification - + + + + + + + + +
Viscosité - + + + + + + + + +
Stabilité - + + + + + + + + +
Effets secondaires lors de l’utilisation (O oui/N non) N N N N N N N N N N
Produit de l’invention (O oui /N non) N O O O O O O O O O
Exemple 6 : composition cosmétique selon l’invention à effet hydratant
Les ingrédients sont identifiés selon la nomenclature INCI et les pourcentages sont donnés en poids/poids, dans le tableau suivant. Le témoin 6T est la formulation point de départ ; les formulations 6A et 6B correspondent à des ajouts d’osmolytes organiques permettant d’atteindre la pression osmotique cible.
Les formulations 6C à 6H permettent de comparer les produits de l’invention aux produits déjà décrits de l’art antérieur.
Phase aqueuse :
% poids/poids 6T 6A 6B 6C 6D 6E 6F 6G 6H
Pentylene Glycol 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
1,2 Hexanediol 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Caprylyl Glycol 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Polyacrylate Crosspolymer-6 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Hyaluronic Acid 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
Sodium Lactate 2,0
Xylitol 3,0
Compositions A, B ou C du brevet WO 00/02530 89,6 92,5
Exemple 1 du brevet FR 2 871 059 89,6 92,5
Composition du brevet FR3 072 285 89,6 92,5
Eau / water / aqua 89,6 87,6 86,6
Phase huileuse : sa composition (% poids/poids) ne varie pas et elle est constituée de :
Butyrospermum Parkii (Shea) Oil 4
Behenyl Alcool 1
Hydrogenated Castor Oil 1
Sucrose Stearate 1
Sucrose Laurate 0,5
Après agitation jusqu’à l’obtention d’un mélange homogène, un échantillon de la phase aqueuse de la formulation 6T est prélevé et sa pression osmotique est mesurée. La valeur obtenue est de 92 mOsm.l-1. Elle n’est pas compatible avec la vie cellulaire des kératinocytes cutanés. Pour ajuster cette pression osmotique à une valeur compatible avec la pression osmotique des cellules de la peau, comprise entre 100 et 500 mOsm.l-1, et de préférence entre 200 et 400 mOsm.l-1, on augmente la quantité d’osmolyte hydrosoluble jusqu’à une valeur cible de 300 mOsm.l-1. Les osmolytes utilisés dans les exemples 6A et 6B sont des osmolytes organiques.
Les deux phases (aqueuse et huileuse) sont chauffées à 60°C puis l’une des phases est introduite dans l’autre sous forte agitation (agitateurs de type Ultraturrax®), puis placée à refroidir progressivement sous agitation plus lente (agitateurs de type tripale).
Les formulations 6C à 6H déphasent lors de l’étape de refroidissement. Ces formules ne sont pas stables. L’ajout de gélifiants dans la phase aqueuse (6C par rapport à 6D, 6E par rapport à 6F, 6G par rapport à 6H) ne permet pas d’amélioration : les émulsions ne sont pas stables car leurs compositions est trop riche en sels inorganiques.
Pression osmotique:
Après émulsification, les émulsions stables sont séparées en les centrifugeant à 20.000 g pendant 45 minutes ; la phase aqueuse séparée de la phase huileuse est prélevée puis sa pression osmotique est analysée (Osmomètre Löser™ TYP6 de Fisher Scientific) par détermination du point de congélation (durée de l’analyse 3 minutes environ). La pression osmotique des phases aqueuses des émulsions 6A et 6B sont mesurées et leur osmolarité est comprise entre 200 et 400 mOsm.l-1, conforme aux attendus de l’invention.
Tests réalisés :
Les phases aqueuses des émulsions décrites dans le tableau ci-dessus, obtenues après séparation sont étudiées pour leur action sur viabilité cellulaire de kératinocytes humains normaux. Les viabilités cellulaires obtenues avec les phases aqueuses des émulsions 6A à 6B sont comprises entre 80% et 120% du témoin KGM seul. Les phases aqueuses des émulsions instables 6C à 6H présentent toutes des effets sur la viabilité des cellules inférieurs à 50% de celle obtenue avec le témoin KGM seul. Leurs compositions très complexes est probablement à l’origine de cette faible viabilité : les produits ne sont pas biocompatibles.
6T 6A 6B 6C 6D 6E 6F 6G 6H
Pression Osmotique après émulsification entre 100 et 500 mOsm.l-1 non oui oui oui oui oui oui oui oui
Viabilité cellulaire de la phase aqueuse séparée après émulsification - + + - - - - - -
Viscosité - + + -/+ - -/+ - -/+ -
Stabilité - + + - - - - - -
Produit de l’invention (O oui / N non) N O O N N N N N N
Exemple 7 : composition cosmétique selon l’invention à effet cicatrisant
Les ingrédients sont identifiés selon la nomenclature INCI et les pourcentages sont donnés en poids/poids, dans le tableau suivant. Le témoin 7T est la formulation point de départ ; les formulations 7A à 7G correspondent à des ajouts de différents osmolytes organiques permettant d’atteindre la pression osmotique cible. La formulation 7H correspond à des ajouts de Chlorure de Zinc, un osmolyte inorganique, permettant également d’atteindre la pression osmotique cible, utilisé comme contrôle négatif de l’expérience.
Phase aqueuse :
% poids/poids 7T 7A 7B 7C 7D 7E 7F 7G 7H
Sucrose Stearate 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Acrylates/C10-C30 Alkyl Acrylate Crosspolymer 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer, Sorbitan Isostearate, Polysorbate 60 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
Dipalmitoyl Hydroxyproline 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Mannitol 3
Fuctose 3
Sorbitol 4
Glycine 2
Glutamate de Cuivre 1
Pyruvate de Zinc 1
Cytosine 2
Zinc Chloride 0,5
Eau / water / aqua 72,5 69,5 69,5 68,5 70,5 71,5 71,5 70,5 72,0
Phase huileuse : sa composition (% poids/poids) ne varie pas et elle est constituée de :
Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil 8
Behenyl Alcool 2
Canola Oil 2
Paraffinum Liquidum 10
Après agitation jusqu’à l’obtention d’un mélange homogène, un échantillon de la phase aqueuse de la formulation 7T est prélevé et sa pression osmotique est mesurée. La valeur obtenue est de 27 mOsm.l-1. Elle n’est pas compatible avec la vie cellulaire des kératinocytes cutanés. Pour ajuster cette pression osmotique à une valeur compatible avec la pression osmotique des cellules de la peau, comprise entre 100 et 500 mOsm.l-1, et de préférence entre 200 et 400 mOsm.l-1, on augmente la quantité d’osmolyte hydrosoluble. Les osmolytes utilisés dans les exemples 7A à 7G sont des osmolytes organiques, l’exemple 7H utilise un osmolyte inorganique permettant la comparaison.
Les deux phases (aqueuse et huileuse) sont chauffées à 60°C puis l’une des phases est introduite dans l’autre sous forte agitation (agitateurs de type Ultraturrax®), puis placée à refroidir progressivement sous agitation plus lente (agitateurs de type tripale).
Avant d’atteindre 40°C, la formulation 7H déphase lors de l’étape de refroidissement, elle n’est pas stable car sa composition est trop riche en sels inorganiques (très supérieure à 0,1% qui est la limite maximale identifiée par les inventeurs). Cette formulation 7H n’est plus concernée par les opérations et les mesures suivantes.
Lorsque les formules ont atteint 40°C, une phase supplémentaire composée d’ingrédients thermosensibles est rajoutée à l’émulsion en cours de refroidissement. Sa composition (% poids/poids) ne varie pas et elle est constituée de :
Centela Asiatica 0,9
Ascorbic Acid 0,1
Pentylene Glycol 0,5
1,2-Hexanediol 0,3
Caprylyl Glycol 0,3
Pression osmotique
Après émulsification, les émulsions stables sont séparées en les centrifugeant à 20.000 g pendant 45 minutes ; la phase aqueuse séparée de la phase huileuse est prélevée puis sa pression osmotique est analysée (Osmomètre Löser™ TYP6 de Fisher Scientific) par détermination du point de congélation (durée de l’analyse 3 minutes environ). La pression osmotique des phases aqueuses des émulsions 7T à 7G sont mesurées et leur osmolarité a augmentée par rapport aux valeurs prises dans la phase aqueuse seulement, de 53 mOsm.l-1 en moyenne.
La concentration en chacun des osmolytes organiques mentionnée dans le tableau ci-dessus a été ajustée, afin de tenir compte de cette légère augmentation de la pression osmotique liée à l’ajout de composés thermosensibles lors de l’étape de refroidissement en fin de formulation. Les pressions osmotiques mesurées pour les produits spécifiquement décrits dans cet exemple (7A à 7G) sont comprises entre 250 et 350 mOsm.l-1 après cet ajustement.
Tests réalisés :
Les préparations décrites dans le tableau ci-dessus sont étudiées pour leur action sur la viabilité cellulaire de kératinocytes humains normaux. Les viabilités cellulaires obtenues avec les phases aqueuses des émulsions 7A à 7G après séparation sont comprises entre 80% et 120% du témoin KGM seul. La viabilité cellulaire obtenues avec la phase aqueuse de l’émulsion 7T est inférieure à 50% de celle obtenue avec le témoin KGM seul, ce produit n’est pas biocompatible.
7T 7A 7B 7C 7D 7E 7F 7G 7H
Pression Osmotique après émulsification entre 100 et 500 mOsm.l-1 non oui oui oui oui oui oui oui oui
Viabilité cellulaire de la phase aqueuse séparée après émulsification - + + + + + + + +
Viscosité - + + + + + + + -
Stabilité - + + + + + + + -
Produit de l’invention (O oui /N non) N O O O O O O O N

Claims (15)

  1. Composition écobiologique comprenant :
    1. une phase huileuse contenant un ou plusieurs ingrédients lipophiles ou liposolubles ;
    2. une phase aqueuse biocompatible comprenant au moins un ou plusieurs ingrédients hydrophiles ou hydrosolubles et au moins un osmolyte organique et, le cas échéant inorganique hydrosoluble,
    caractérisée en ce que la concentration en osmolyte organique, et le cas échéant inorganique dans la phase aqueuse est telle qu’après émulsification, la phase aqueuse a une pression osmotique dans un intervalle de pression osmotique prédéterminé, et en ce qu’elle contient au maximum 0,1% en poids d’osmolytes inorganiques par rapport au poids total de la composition.
  2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’émulsion est stable pendant au moins 3 mois à 20°C, 40°C et 50°C.
  3. Composition selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que chacun des ingrédients lipophiles ou liposolubles et hydrophiles ou hydrosolubles est utilisé à une concentration non cytotoxique.
  4. Composition selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’osmolyte organique est choisi parmi un ou plusieurs osmolytes organiques hydrosolubles suivants :
    1. un sucre, par exemple choisi parmi les oses tels que glucose, erythrose, thréose, érythrulose, ribose, arabinose, xylose, xylulose, galactose, mannose, tagatose, fucose, rhamnose, fructose ; ou parmi les osides tels que saccharose, lactose, maltose, thréalose, galactose ; ou parmi les polyoses de faible masse moléculaire tels que des hydrolysats d’amylose, de pectine, de mannanes, de galactanes, de cellulose, de fructosanes ; leurs sels et leurs dérivés ;
    2. un polyol, par exemple choisi parmi maltitol, mannitol, threitol, erythritol, galactitol, xylitol, arabitol, ribitol, sorbitol, dulcitol, maltitol, isomaltitol, lactitolpropanediol, butanediol, glycerol, pentylene glycol, hexanediol, caprylyl glycol ; leurs sels et leurs dérivés ;
    3. un acide aminé tel que sérine, thréonine, méthionine, cystéine, lysine, arginine, histidine, taurine, hypotaurine, proline, hydroxyproline, alanine, glycine, leucine, trimethylglycine, acide glutamique, acide aspartique ; un peptide de faible masse moléculaire tel que la carnosine ; un nucléotide ou un nucléoside de faible masse moléculaire ; leurs sels et leurs dérivés,
    4. un acide organique, par exemple l’acide glycolique, lactique, citrique, butyrique, benzoique, gluconique, glucuronique, malique, tartrique, salicylique ; leurs sels et leurs dérivés,
    5. une autre substance de faible masse moléculaire naturellement présente sur la peau, par exemple l’urée, le PCA, l’acide pyruvique, l’acide urocanique, l’acide citrique, leurs sels et leurs dérivés
  5. Composition selon la revendication précédentes, caractérisée en ce que l’ensemble osmolyte organique et le cas échéant inorganique est à une concentration comprise entre 0,05% et 10% en poids total de la composition.
  6. Composition selon l’une des revendications précédente, caractérisée en ce que la phase aqueuse contient de l’eau biodéfinie présentant un pH compris entre 5 et 8, une résistivité comprise entre 80 et 8000 Ohm.cm et un potentiel Redox compris entre 10 et 29.
  7. Composition selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la pression osmotique prédéterminée est comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, avantageusement entre 200 et 400 mOsm.l-1, de préférence 300 mOsm.l-1.
  8. Composition selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que phase huileuse comprend au moins une huile choisie parmi le groupe comprenant les huiles de ricin, colza ou canola, karité, tournesol, amande douce, jojoba, soja, riz, blé, maïs, pépins de raisin, olive, noisette, cassis, limnanthes, camélia, mangue, abricot, souchet, onagre, bourrache, lin, coco, leurs cires et leurs dérivés, les insaponifiables d'huile d'olive, d’avocat, de soja et leurs dérivés, la vaseline, les huiles minérales, leurs cires et leurs dérivés, seuls ou en mélange.
  9. Composition selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les ingrédients lipophiles ou liposolubles de la phase huileuse sont choisis dans le groupe comprenant les filtres solaires tels que oxyde de zinc, dioxyde de titane, les triazines, triazones, imidazoles et leurs dérivés, le butyl methoxydibenzoylmethane, le diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, l’ethylexyl methoxycrylene, l’ethylhexyl salicylate, l’homosalate, l’octocrylene, le tris(tetramethylhydroxypiperidinol) citrate, les tocophérols, tocotriénols, leurs esters et leurs dérivés ; le rétinol, le retynaldéhyde, l’acide rétinoïque et leur dérivés ; les vitamines D et K et leurs dérivés ; les sphingosines, les céramides, leurs esters et dérivés ; la lanoline, le panthénol, le bisabolol, le squalane, le squalène, la cire d’abeille et ses dérivés ; la piroctone olamine, l’alantoine, les stérols et phytostérols, leurs dérivés et leurs esters ; les esters d’acides aminés ou d’acides lactiques, maliques, tartriques, salicyliques ; seuls ou en mélange.
  10. Composition selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les ingrédients hydrophiles ou hydrosolubles de la phase aqueuse sont choisis dans le groupe comprenant les fructo-oligosaccharides, le dextrane, l’acide hyaluronique leurs sels et dérivés ; les acides aminés et peptides, leurs esters et dérivés ; la dihydroxyacetone, le PCA, l’urée, la myricetine, l’hesperitine, l’esperidine, la rutine, l’acide glycyrrhyetinique, leurs sels et leurs dérivés ; le bachukiol, le climbazole, la carnosine, le propyl gallate ; les acides ascorbiques, salicyliques leurs sels et dérivés hydrosolubles seuls ou en mélange.
  11. Composition selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la viscosité de la composition est comprise entre 300 et 400 000 cps.
  12. Procédé de préparation de la composition selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que :
    1. on prépare la phase aqueuse,
    2. on homogénéise ladite phase aqueuse,
    3. on prélève un échantillon de la phase aqueuse (échantillon 1),
    4. on mesure la pression osmotique de l’échantillon 1 (pression osmotique mesurée 1),
    5. le cas échéant, on ajuste la composition osmolytique du reste de la phase aqueuse, pour atteindre une pression osmotique théorique du reste de la phase aqueuse dans une fourchette prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1,
    6. on prépare la phase huileuse,
    7. on émulsifie la phase huileuse avec le reste de phase aqueuse,
    8. après émulsification, on sépare les phases aqueuse et huileuse et on prélève un échantillon de la phase aqueuse (échantillon 2),
    9. on mesure ensuite la pression osmotique de l’échantillon 2 (pression osmotique mesurée 2),
    10. puis, dans l’hypothèse où la valeur de pression osmotique mesurée 2 n’est pas comprise dans la fourchette de pression osmotique prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1, on réalise un nouvel essai de formulation en débutant à l’étape a. en ajustant la composition en osmolytes de la phase aqueuse, en tenant compte de la pression osmotique mesurée 2 pour atteindre une pression osmotique théorique de la phase aqueuse après émulsification comprise dans la fourchette prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1,
    11. on réitère le cas échéant les étapes a. à i. jusqu’à obtenir une pression osmotique mesurée de la phase aqueuse après séparation de l’émulsion comprise dans la fourchette de pression osmotique prédéterminée, avantageusement comprise entre 100 et 500 mosm.l-1, de préférence d’environ 300 mosm.l-1.
  13. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire de mesure de la viabilité cellulaire de kératinocytes humains normaux vis-à-vis de la phase aqueuse sur l’échantillon 2 de l’étape h.
  14. Composition selon l’une des revendications 1 à 11, pour utilisation comme agent pour apaiser une peau atopique, réduire des symptômes acnéiques, réduire des inflammations de la peau, de protection solaire.
  15. Utilisation de la composition selon l’une des revendications 1 à 11, comme agent hydratant ou anti-rides.
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