UTILISATION DU 2-HYDROXYMETHYLTETRAHYDROPYRAN
COMME EXCIPIENT DANS UNE COMPOSITION COSMETIQUE OU
PHARMACEUTIQUE
L'invention concerne l'utilisation du 2-hydroxymethyltetrahydropyran
(HMTP) comme excipient dans une composition pharmaceutique ou cosmétique. Elle se rapporte également aux compositions pharmaceutiques ou cosmétiques comprenant du 2-hydroxymethyltetrahydropyran en tant qu'excipient.
Un excipient se définit comme étant une substance neutre de nature variable dans laquelle sont introduits les éléments dits "actifs", les conservateurs, éventuellement les colorants et les parfums, le tout constituant une composition cosmétique ou pharmaceutique. Les excipients ne peuvent être considérés utilisables en pharmacie et cosmétique, par les agences de médicaments, européennes et américaines, qu'à la condition qu'ils ne présentent aucun risque toxicologique pour l'humain ou l'animal et ce, pour les voies d'administration revendiquées.
Le Demandeur a découvert que le 2-hydroxymethyltetrahydropyran et ses dérivés pouvaient être utilisés, du fait de leurs propriétés mises en évidence dans la suite de la description, comme excipient dans des compositions pharmaceutiques et/ou cosmétiques.
Le 2-hydroxymethyltetrahydropyran est une molécule connue depuis 1950 sous le numéro CAS #100-72-1, et dont le procédé de fabrication est décrit dans les documents US-A-2 524 503, US-A-3 555 048 ou encore US-A-3 187 012. Ce produit a la formule développée suivante :
Le document US-A-2 524 503 prévoit, par ailleurs, la possibilité d'utiliser le
2-hydroxymethyltetrahydropyran comme solvant de résines, en particulier les résines du type alkyle ou comme produit intermédiaire pour la fabrication de plastifiants ou de produits pharmaceutiques.
Le document US-A-3 668 134 décrit, quant à lui, une composition détergente comprenant des dérivés du 2-hydroxymemyltetrahyα ropyran (esters et éthers) en tant qu'agent parfumant.
Le Demandeur a découvert que le 2-hydroxymethyltetrahydropyran et ses dérivés présentaient des propriétés intéressantes susceptibles d'en faire un produit utilisable comme excipient dans une composition pharmaceutique ou cosmétique, pour diverses fonctions, telles que celles de solvant de principes actifs peu ou pas solubles dans l'eau ou dans l'huile, solvant d'huiles essentielles, solvant de parfums celles de co-tensioactif pour réaliser des microémulsions, et celles de promoteur d'un effet réservoir cutané et/ou de passage transcutané.
Dans la suite de la description et dans les revendications, par l'expression
« dérivés du 2-hydroxymethyltetrahydropyran », on désigne les éthers de polyéthylène glycol, d'oxyde de propylène, de glycérol, d'alkyl de à C30, saturés ou non, ramifiés ou non de même que les esters d'alkyl de Ci à C30, d'acide acrylique et méthacrylique.
De même, par l'expression «promoteur d'un effet réservoir cutané », on désigne tout produit capable d'induire la rétention d'un actif dans les couches supérieures de Pépiderme.
Enfin, l'expression «promoteur de passage transcutané » désigne tout produit capable de faciliter le passage d'un actif à travers les différentes couches cutanées.
L'invention concerne donc également une composition pharmaceutique ou cosmétique comprenant, en tant qu'excipient, du 2-hydroxymethyltetrahydropyran ou ses dérivés.
Lorsque le 2-hydroxymethyltetrahydropyran est utilisé comme solvant, il peut entrer dans la composition d'émulsion en présence d'une simple phase lipophile, d'une phase hydrophile et d'un agent tensioactif, ou encore de lotion en présence de l'élément actif. Il s'est en outre avéré que ces émulsions et lotions étaient stables.
Par ailleurs, le Demandeur a démontré que les propriétés suivantes du 2-hydroxymethyltetrahydropyran en faisaient un produit utilisable dans de nombreuses applications cosmétiques comme les produits solaires, les produits de parfumerie.
Lorsque le 2-hydroxymethyltetrahydropyran est utilisé comme co-tensioactif, il peut entrer dans la composition de microémulsion. De manière connue, une microémulsion est une solution homogène, fluide et stable., contenant quatre constituants majeurs, respectivement une phase hydrophile, une phase lipophile, au moins un agent tensioactif (TA) et au moins un agent co-tensioactif.
Les micro-émulsions se distinguent des émulsions et des solutions micellaires, notamment de par la taille des gouttelettes dont elles sont constituées.
En effet, la taille des gouttelettes d'une micro-émulsion est comprise et 10 et 200 nanomètres, alors qu'elle est inférieure à 10 nanomètres pour une solution micellaire et supérieure à 200 nanomètres pour une émulsion.
Dans une forme de réalisation avantageuse plus particulièrement intéressante dans le domaine pharmaceutique, le 2-hydroxymethyltetrahydropyran peut être utilisé dans une composition ou système auto-micro émulsionnable, connue sous l'expression SMEDDS® Marque Déposée par le Demandeur, et précisément décrite dans le document EP-A-0 670 715. Pour l'essentiel, le SMEDDS est une
composition renfermant outre un actif, une phase lipophile, un agent tensioactif et un agent cotensioactif, le système étant apte à former une microémulsion au contact d'une phase aqueuse.
Le 2-hydroxymethyltefrahydropyran peut également être avantageusement utilisé des compositions auto-bronzantes, antiperspirantes ou encore des colorations capillaires. Le Demandeur a notamment constaté que le HMTP facilite l'étalement des crèmes sur la peau.
Parmi les propriétés intrinsèques du 2-hydroxymethyltetrahydropyran, le
Demandeur a mis en évidence sa solubilité dans les huiles et les milieux aqueux.
De manière générale, le 2-hydroxymethyltetrahydropyran peut être utilisé dans des compositions se présentant sous toutes les formes galéniques normalement utilisées pour une application topique sur la peau ou les cheveux, notamment sous forme d'une solution aqueuse, d'une émulsion huile-dans-eau ou eau-dans-huile ou multiple, d'une émulsion siliconée, d'une microémulsion ou nanoémulsion, d'un gel aqueux.
Cette composition peut être plus ou moins fluide et avoir l'aspect entre autre d'une crème blanche ou colorée, d'une pommade, d'un lait, d'une lotion, d'un sérum, d'un gel.
La composition peut contenir les adjuvants habituels dans les domaines cosmétique et dermatologique, tels que les matières grasses, les émulsionnants et co-émulsionnants, les gélifiants hydrophiles ou lipophiles, les actifs hydrophiles ou lipophiles, les conservateurs, les antioxydants, les parfums, les charges, les filtres hydrophiles et lipophiles, les matières colorantes, les neutralisants, les agents propénétrants, et les polymères.
Les quantités de ces différents adjuvants sont celles classiquement utilisées dans les domaines considérés, et par exemple de 0.01 à 30% du poids total de la
composition. Ces adjuvants, selon leur nature, peuvent être introduits dans la phase grasse ou dans la phase aqueuse.
Comme matières grasses utilisables dans l'invention, on peut utiliser les huiles minérale, les huiles d'origine animale (lanoline), les huiles de synthèse (isopropyl myristate, octyldodecyl, isostearyl isostearate, decyl oleate, isopropyl palmitate), les huiles siliconées (cyclomethicone, dimethicone) et les huiles fluorées. On peut utiliser comme matières grasses des alcools gras, des acides gras, des cires et des gommes et en particulier les gommes et élastomères de silicone.
Comme émulsionnants et coémulsionnants utilisables dans l'invention, 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 PEG, les esters de glycérol et d'acide gras, les alkyl sulfates, les alkyl éther sulfates, les alkyl phosphates, les alkyl polyglucosides, les dimethicone copolyols.
Comme gélifiants hydrophiles, on peut citer en particulier les polymères carboxyvinyliques (carbomer), 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 argiles et les copolymères d'acide 2-acrylamido- 2-méthylpropane .
Comme gélifiants lipophiles, on peut citer les argiles modifiées comme les bentones, les sels métalliques d'acides gras, la silice hydrophobe et l'éthylcellulose.
La composition cosmétique peut également contenir des actifs. Comme actifs, on peut utiliser notamment les dépigmentants, les émollients, les hydratants, les anti-séborrhéiques, 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 amincissants tels que les bases xanthiques
(caféine), les vitamines et leurs mélanges, et les agents matifiants.
Comme conservateurs utilisables, on peut citer l'acide benzoïque, ses sels et ses esters ; l'acide sorbique et ses sels ; les parabens, leurs sels et esters ; le triclosan ; Pimidazolidinyl urée ; le phénoxyéthanol ; la DMDM hydantoïne ; le diazolidinyl urée ; la chlorphenesin.
Comme antioxydants utilisables selon l'invention, on peut citer les agents chelatants tels que l'EDTA et ses sels.
Comme charges utilisables, on peut citer le talc, le kaolin, le mica, la serecite, le magnésium carbonate, l'aluminium silicate, le magnésium silicate, les poudres organiques telles que le nylon.
Comme filtres utilisables, on peut citer les filtres UVA et UVB classiquement utilisés tels que la benzophénone-3, le butyl méthoxydibenzoyl méthane, l'octocrylène, Toctyl méthoxycinnamate, le 4-méthylbenzylidene camphor, l'octyl salycylate, le tacephthalylidene dicamphor sulfanic acid, et le drométrizole trisiloxane. On citera également les filtres physiques TiO2 et ZnO sous leurs formes micrométriques et nanométriques.
Comme matières colorantes, on peut citer les colorants lipophiles, les colorants hydrophiles, les pigments et les nacres habituellement utilisés dans les compositions cosmétiques ou dermatologiques, et leurs mélanges.
Comme neutralisants, on peut citer la soude, la triethanolamine, l'aminométhyl propanol, l'hydroxyde de potassium.
Comme agents propénétrants utilisables, on peut citer 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 peut être utilisée comme produit de soin (par exemple produit amincissant), comme produit de nettoyage, et/ou comme produit de maquillage de la peau, comme produit de protection solaire, ou comme produit capillaire, par exemple comme shampooing ou après shampooing.
L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, à l'appui des figures annexées.
La figure 1 représente les effets cumulés des promoteurs sur le passage transcutané et l'effet réservoir cutané de l'ibuprofène et de la caféine.
Dans les exemples, le 2-hydroxymethyltetrahydropyran est désigné HMTP.
Exemple 1 : SOLVANT
1.1/ Solubilité des filtres UV dans HMTP :
Evaluation de la solubilité de deux filtres UV organiques (benzophenone-3 et 1,2-butyl methoxycinnamate) dans le HMTP.
1.1.1/ Protocole :
- Mélanger l'essai à l'agitateur vibrant type vortex pendant 30 secondes.
- Passage 15 minutes aux ultra-sons.
- Pour les pourcentages suivants, on ajoute toujours une quantité identique de filtre UV dans une quantité fixe de départ de solvant.
1.1.2/ Résultats
1.1.3/ Conclusion : HMTP montre un bon pouvoir de solubilisation des filtres. Le HMTP peut donc être utilisé dans des compositions solaires topiques du type lait, crème, spray, gel.
1.2/ Solubilité de Htraconazole dans HMTP :
1.2.1/ Matériel et Méthode :
1.2.1.1/ Matières premières : L'itraconazole (Ethypharm, lot 3040Z) est un antifongique de la famille des azolés qui possède une solubilité dans l'eau de 1 μg/ml. Le coefficient de partage (Log P) de cette molécule est de 6,16, c'est-à-dire que la molécule est très lipophile.
1.2.1.2/ Méthode :
Les ultrasons sont utilisés pour la solubilisation des principes actifs dans le solvant à une température de 30 ± 2°C.
1.2.2/ Résultats :
Le tableau suivant montre la solubilité de l'itraconazole dans le solvant.
1.2.3/ Conclusion :
HMTP montre un bon pouvoir de solubilisation de l'itraconazole.
1.3/ Miscibilité d'une huile essentielle (lavandin déterpéné dans HMTP : L'étude de miscibilité est effectuée sur un mélange HMTP / huile (50/50
(v/v)).
1.4.1/ Lotion : Evaluer à la fois la solubilité de l'acide salicylique dans le HMTP au sein d'une lotion, puis son influence sur l'aspect et la stabilité de la lotion.
1.4.1.1/ Formule :
Mode opératoire :
- Solubiliser l'acide salicylique dans le solvant :
. Mélanger à l'agitateur vibrant type vortex le flacon pendant
30 secondes. . Passage aux ultrasons 60 minutes maximum.
- Incorporer au mélange précédent les autres ingrédients dans l'ordre, sous agitation.
1.4.1.2/ Résultats :
Le HMTP permet une solubilisation rapide de l'acide salicylique. L'aspect et la stabilité de la lotion est bonne.
1.4.1.3/ Çjm usion : HMTP permet de formuler une lotion stable à l'acide salicylique
1.4.2 Microémulsion au kétoprofène :
1.4.2.1/ But : Evaluer la solubilité du kétoprofène dans HMTP, puis l'influence de ce dernier sur la microémulsion (transparence et stabilité).
1.4.2.2/ Formule :
(1). Gattefossé
Mode opératoire : - Solubiliser le kétoprofène dans le solvant :
. Mélanger à l'agitateur vibrant type vortex le flacon pendant
30 secondes. . Passage aux ultrasons 60 minutes max. - Incorporer au mélange précédent les autres ingrédients dans l'ordre sous agitation.
1.4.2.3/ Résultats :
HMTP solubilise le kétoprofène. La microémulsion est limpide et stable.
1.4.2.4/ Conclusion : Le HMTP permet la réalisation de la microémulsion à 10% de kétoprofène. L'aspect et la stabilité sont satisfaisants.
1.4.3 : Emulsion
1.4.3.1/ But : Evaluer l'influence du HMTP sur les caractéristiques d'une émulsion de base (aspect, odeur, pH, et viscosité).
1.4.3.2/ Formule
(l) Gattefossé
(2) (3) commercialisés parNIPA
Mode opératoire :
- Chauffer A et B à 70-80°C.
- Faire l'émulsion en versant B dans A sous agitation.
- Refroidir sous agitation.
- Ajouter le solvant C vers 35°C sous agitation.
1.4.3.3/ Résultats :
1. .3 AI Résultats :
Le solvant HTMP n'interfère pas sur les caractéristiques de l'émulsion de base.
Exemple 2 : Passage percutané et rétention cutanée. Etude in vitro sur peau humaine :
2.1/ Actif lipophile : Ibuprofène :
2.1.1/ Matériel et Méthode : Cette étude a été menée in vitro en cellules de diffusion, sur explants de peau humaine.
La solution testée est la suivante :
" Solution : 600 μl de HMTP à 2 % d'Ibuprofène froid + 60 μl d'Ibuprofène tritié (90 μCi/ml) dans HMTP.
200 μl de la solution sont appliqués sur l'expiant de peau en triplicate. La teneur en Ibuprofène radiomarqué est de l'ordre de 0,2 % de l'Ibuprofène total dans la solution.
La teneur en actif radiomarqué est ensuite dosée dans le compartiment récepteur aux temps T0, T2h, T6h, T12h, T24h et T36h.
La teneur en actif radiomarqué dans l'expiant de peau et dans le compartiment donneur est enfin dosée à T36h.
3.1.2/ Résultats :
3.1.2.1/
yjjurjr fène
. -
.évalué _υar _ dosage, _de _la _quantité_ cTaçtif _ dans
. Je
La teneur moyenne en actif radiomarqué mesurée dans le compartiment récepteur pour chaque essai et à chaque temps est présentée dans le tableau ci-dessous. Les résultats sont exprimés en pourcentage de radioactivité de la solution de départ.
3.1.2.2/ Effet_sur la rétentiçn ;utaj!ée_ dosage de la αujajrtité_dactif_ dans j!explant_de peau_à_T36h : L'histogramme de la figure 1 présente la teneur moyenne en actif mesurée dans l'expiant de peau à T36h, pour la solution testée. Les résultats sont exprimés en pourcentage de radioactivité de la solution de départ.
Dans les conditions de l'étude, le HMTP est un promoteur (5,6 % d'actif retenu dans l'expiant à T36h en moyenne).
Le tableau ci-dessous présente les quantités mesurées dans les 3 compartiments à T36h. Les résultats sont exprimés en pourcentage de radioactivité de la solution initiale.
Le HMTP permet le passage percutané de l'actif et montre un effet positif sur la rétention de l'actif.
3.2/ Actif hydrosoluble : la caféine :
3.2.1 / Objectif : Evaluer l'effet du HMTP sur la perméation cutanée de la caféine.
3.2.2 / Principe : Evaluation de la perméation de caféine radiomarquée sur explants de peau humaine normale montés en cellules de Franz.
Les solutions à l'étude sont appliquées à la surface des explants, dans le compartiment donneur.
3.2.3/ Méthodologie générale : Evaluation du passage percutané par mesure de radioactivité dans le compartiment récepteur à T0, T2H, T6H, T12H, T24H et T36H. Evaluation de la rétention cutanée par mesure de radioactivité dans les explants de peau à T36H.
Evaluation de la quantité non absorbée par mesure de radioactivité dans le compartiment donneur à T36H.
Chaque mesure est réalisée en triplicate.
Produits à l'étude :
- Solution B : Eau 50 % + HMTP + 2 % de caféine (w/w).
Une faible quantité de caféine tritiée ([3H]caféine) est ajoutée dans chacune des solutions ci-dessus (0,002 % de la caféine totale).
3.2.4/ Résultats : Les valeurs de caféine radiomarquée sont exprimées en pourcentage de caféine radiomarquée appliquée à T0. Les résultats sont illustrés sur la figure 1.
3.3/ Conclusion de l'étude :
Dans les conditions de l'étude, le HMTP montre ses capacités de promoteur de passage et d'effet réservoir pour une molécule lipophile ou hydrophile.