Brevet FR2058409A1 — publié le 19710528

1, 2058409 La présente invention concerne un procédé pour inhiber la croissance de microbes au moyen de l'acide 2,6-dihydroxy-3i5-ci-tert.-butylbenzoïque ou de ses sels. Les substrata périssables, tels que les différents pro-5 duits alimentaires, les matières textiles, les cosmétiques et la surface de la peau chez l'homme* etc..., sont susceptibles d'être attaqués par les microorganismes et ils subissent fréquemment des phénomènes de putréfaction, de contaminations et de changement de couleur, ou encore ils peuvent produire des odeurs désagréables. 10 On a utilisé jusqu'à présent différents agents anti- microbiens pour inhiber ou retarder la formation ou le développement de divers groupes de microorganismes, parmi lesquels on mentionne les levures , les moisissures et les bactéries. Parmi ces agents, on en a utilisé très largement cer-15 tains dans les produits alimentairesj ce sont par exemple l'acide sorbique, les esters de l'acide p=hydroxybenzoîque, l'acide sali-cylique, l'acide déhydr@acétique, l'acide propionique, ainsi que leurs sels alcalins et alcalino-terreux. De plus, les dérivés nitrofuraniques, les solutions 20 aqueuses de peroxyde d'hydrogène, eto... ont été utilisés dans différents produits, et on s'est intéressé récemment aux pyrocarbonates de dialkyle. Ces agents antimicrobiens connus sont efficaces contre certains microorganismes à des concentrations relativement faibles, 25 mais il peut être nécessaire d'utiliser des concentrations de ces agents nettement plus élevées peur inhiber de manière satisfaisante la croissance d'autres microorganismes. On sait également qu'aucun des agents antimicrobiens connus ne satisfait pleinement aux conditions ci-après s toxicité 30 faible vis-à-vis des mammifères, efficacité antimicrobienne, prolongement dans le temps des propriétés de conservation, ainsi que sécurité et facilité de mise en oeuvre. Par exemple, dans le cas où on utilise des acides organiques, tels que l'acide salicylique, l'acide sorbique, l'acide déhydroacétique, l'acide propionique, 35 l'acide benzoîque_, les variations de pH exercent une action très importante sur leur activité antimicrobienne. En effet, dans le cas où le pH est supérieur à 6,0, l'activité de ces acides est invariablement faible. Les esters de l'acide p-hydroxybenzoïque sont décomposés par l'estérase et subissent par conséquent une réduction ^0 d'activité en présence de l'estérase. Il faut donc que l'applica- bad original 70 30660 2058409 tion de ces esters s'accompagne de 1'inactivation de l'estérase par chauffage» De plus, il est connu que ces esters forment des produits d'addition avec diverses protéines et que leur activité se trouve réduite. Quand on emploie un agent antimicrobien dans 5 les aliments, il faut qu'il soit peu toxique vis-à-vis de l'homme et/ou des animaux» et il ne doit avoir aucun effet défavorable sur le goût des aliments pour les quantités utilisées et quand son utilisation se fait par exemple avec des détergents de blanchisserie, des savons de toilette, des cosmétiques et des shampooings, 10 il ne faut pas que la peau en souffre» _ Par conséquent, l'invention a pour objet un procédé pour inhiber la croissance des microbes par l'utilisation de l'acide 2,6=dihydroxy~3s5-di='terto-butylbenzo£que ou de ses sels, qui sont très actifs à faibles concentrations pendant une période 15 prolongée pour inhiber ou arrêter la croissance des microbes dans les substrata périssables. L'invention vise également un procédé pour inhiber la croissance de microbes par l'utilisation de l'acide 2,6-dihy-droxy->3s5=di-=tert.=butylbenzolque ou de ses sels, qui sont relati-20 veinent peu toxiques vis-à-vis de la peau, qui de plus ne souffre pas de leur action. On prépare la substance active, qui est l'acide 2,6-dihydroxy-3,5-di-tert.-butylbenzoïque, en faisant réagir par chauffage le 4,6-di^tert.~butylrésorcinol sur le gaz carbonique. 25 Les sels de ces composés ainsi que son acide libre possèdent une activité antimicrobienne. Comme exemples de sels particulièrement avantageux, on mentionne les sels alcalins, tels que les sels de sodium et de potassium, ou les sels alcalino-terreux, tels que les sels de calcium, de baryum et d'ammonium. 30 On utilise le composé antimicrobien, sur une gamme ex trêmement étendue de substrata. On l'emploie de manière satisfaisante avec divers types de détergents, tels que les détergents de blanchisserie, les savons de toilette, les shampooings et autres agents de lavage, puisque l'acide 2,6=dihydroxy~3*5-di~tert.-butyl-35 benzoïque ou ses sels se déposent sur les matières textiles, la peau ou les cheveux, ce qui les rend résistants aux microorganismes sans altération des substrata. De plus, on peut appliquer la substance activë utilisée dans l'invention sur divers aliments, tels que des liqueurs alcoo-40 liques, comme par exemple le saké raffiné, le saké brut, la bière 70 30660 2058409 et le vin; le vinaigrej la sauce de soja! les sauces en général! le "ketchup"! la confiture! les purées les légumes et les fruits ; secs ou fraisj les conserves préparées à la ferme! les laits! les yoghourts! le beurre! les margarines! le fromage! la crème gla= 5 oée; les jus de fruit, tels que le jus de pomme* le jus d'orange et le jus de tomatej les boissons sucrées, telles que les jus de fruits synthétiques! les jus en poudre! le sirop de maïs! le sirop d'érable! le "toju!' (fromage de soja)! les pains! les gâte aux 5 les sucres candis ; les aliments fumés! les' viandes et J-0 autres produits carnés, tels que le lard, le jambon, les saucis-ses, le poisson et produits à base de poisson* tels que la saucisse de viande de poissens le "kamaboko" (pâte de poisson en plaques) et le "ehikuwa" (pâ* ^ de poisson en rouleaux)! les huiles animales! les graisses; le vermicelle et produits alimen-15 taires analogues* tels que les mouilles séchées ou crues! le gâteau de riz et analogues„ En plus des produits précédents, il est possible d'utiliser comme substratum approprié n'importe quel aliment périssable „ En outre, le composé antimicrobien utilisé selon l'in-20 venision s'avère avantageux pour inhiber la fermentation et la. dégradation de l'amidon au stockage et éviter la pourriture des fruits et légumes„ On peut également utiliser la substance active mise en oeuvre dans l'invention sur tous les substrata auxquels on peut 25 appliquer les agents de conservation usuels, tels que ceux des matières "textiles, des tissus^ des cosmétiques et analogues. On peut mettre en oeuvre l'invention de manière convenable en fonction du type de substratum, de l'objet du traitement, ainsi que du stade et du mode de transformation, en utilisant par 30 exemple n'importe quelle technique de malaxage, d'addition, de dissolution, de trempage, de pulvérisation, d'instillation, d'imprégnation, et analogues„ On peut utiliser de manière appropriée la substance active mise en oeuvre dar,s l'invention, par exemple en poudre ou 35 en solution (on peut préparer la solution in situ ou à l'avance au moyen d'un solvant convenable)„ Il suffit dsincorporer et de disperser "uniformément la substance active pour réaliser l'objectif de l'invention. Pour obtenir une dispersion uniforme, on peut, au moment de l'u-tilisation ou à 1!avance* mélanger et diluer la composition de 70 3066Ô h 2058409 l'invention avec un support ou un dispersant approprié. Comme supports ou dispersants, on mentionne par exemple le chlorure de sodium* les polyphosphates, les condiments chimiques, les esters d'acides gras et autres agents tensio-actifs, le lactose, 5 le glucose et analogues. Selon l'invention, on peut utiliser dans la pratique en mélange, la substance active, l'acide 2,6-dihydroxy-j5,5-di-tert„-butylbenzoïque, et ses sels. Il est également possible d'employer la substance conjointement avec d'autres agents de dé-10 sinfection ou de conservation, comme l'acide sorbique et ses dérivés, les dérivés nitrofuraniques, les esters de l'acide p-hydroxybenzoïque, les pyrocarbonates de dialkyle, l'acide dé-hydroacétique et ses dérivés, le peroxyde d'hydrogène et analogues „ 15 En ce qui concerne le choix du moment précis pour ajouter la substance active, dans le cas où le substratum est un produit alimentaire fermenté, on a avantage à ajouter uniformé- actlve ment ladite substance'' au substratum vers la fin du procédé de préparation, mais il n'existe aucune règle pour déterminer ce 20 choix, sauf si on peut obtenir un effet antimicrobien suffisant sans affecter défavorablement la qualité des substrata. Quand on utilise la substance active, qui est l'acide 2„6-dihydroxy=3*5-di=tert.-butylbenzoïque ou ses sels, pour la conservation et la désinfection des produits alimentaires, 25 en a avantage à utiliser une concentration comprise entre 0,00001$ et 0,1$ en poids, et de préférence entr Dans"lé"cas d'autres substrata, tels que des détergents et des cosmétiques, on réalise pleinement l'objectif de 30 l'invention en utilisant une concentration en substance active comprise entre 0,01 et 20$ en poids, et de préférence entre 0,1 et 5$« Cependant, la quantité ©onvenable de substance active dépend du type de matière première mis en oeuvre et d'autres facteurs, et on peut utiliser la substance active selon l'invention 35 en proportion plus importante que la limite supérieure ci-dessus ou en proportion plus faible que la limite inférieure. 70 30660 2053409 L'acide 2,6-dihydroxy-3,5-di-=tert.-butylbenzoïque ou ses sels sont 1000 fois plus actifs au point de vue antimicrobien que l'acide salicylique et leur toxicité est identique à celle de cet acide. 5 Dans les exemples non limitatifs ci-après., les-parties et pourcentages s'entendent* sauf indications contraires, en poids et les températures sont indiquées en degrés centigrades» Référence 1 On dissout dans 12 parties en voltsme de diméthylforrnamide 10 5 parties de 4,6-di-tert»-butylrésorcinol, puis on ajoute 1,56 partie de carbonate de potassium» On fait passer du gaz carbonique dans le mélange sur un bain d'huile chauffé à l80°C, tout en agitant pendant 7 heures. On ajoute au produit résultant 50 parties en volume d'eau, puis on agite le mélange pendant un certain 15 temps. On le filtre ensuite et on lave le résidu à l'eau. On mélange l'eau de lavage au filtrat et on ajuste le mélange à pH 1-1,5 avec de l'acide chlorhydrique concentré! on obtient ainsi des précipités jaunâtres» On recristallise les précipités dans un alcool aqueux pour obtenir 1,5 partie d'acide 2,6-dihydroxy-3i5-20 di-tert»-butylbenzoïque qui donne des cristaux jaunâtres de teinte pâle. Le point de fusion est de 173?5°C(décomposition). EXEMPLE 1 Efficacité contre les bactéries hiochii On ensemence respectivement des lots de saké raffiné avec 25 le Lactobacillus homohiochii, le Lactobacillus heterohiochii, le Lactobacillus fermentum a et le Lactobacillus acidophilus, puis on ajoute l'acide 2,6-dihydroxy-3,5-di~tert.■= butylbenzoïque. On laisse reposer les échantillons de saké dans un incubateur à 32°C pendant 60 jours et on observe la croissance de chacune des bac-30 téries hiochii» Les résultats du tableau 1 montrent que la substance selon 1'invention a un pouvoir inhibiteur plus fort vis-à-vis des bactéries hiochii que l'acide sali®ylique» On effectue un essai d'évaluation sensoriel pour déterminer l'effet de l'acide 2,6-dihydroxy-3,5-di-tert.-butylbenzoïque sur le goût du saké 35 raffiné» Les comptes rendus effectués par les huit personnes du jury ont été analysés et le tableau 2 donne les résultats obtenus. Il est clair que la substance selon l'invention est avantageuse sur le plan pratique. 70 30660 2053409 Tableau 1 10 15 20 25 30 Concentration inhibitrice minimale contre les bactéries hiochii (mg/ml) Acide salicy- I Acide 2Sb-dihydroxy-lique 3J,5-di-tert,-butyl- Laetobaeillus homohiochia Tableau 2 Effets sur le goût du saké raffiné Substance active utili sée dans l'invention Témoin (aeide salies Acide 2}6-dihydroxy 3 a 5-di-tert„-butylbenzoïque Note Concentration inhibitrice minimale (mg/ml) (A) Quantité ajoutée - s Essaf négatif (on peut à peine distinguer de l'essai témoin "sans aucune addition de substance") + s Essai positif (différence perc-eptible) EXEMPLE 2 On ajoute respectivement a des milieux a Ph 6,0S- constitués par un bouillon peptoné contenant 1% de glucose, de l'acide 2j6-dihydroxy-3i>5~ 70 30660 7 2053409 Concentration inhibitrice minimale contre les bactéries (en ixg/ml) Acide salicy-j Acide 2,6-dihydroxy-lique 3,5-di-tert.-butylbenzoïque 1 1 Corynebacterium sepedonicum Saccharomyces cerevisiae 5 500 500 1 1 1 I 5°0 EXEMPLE 3 Dans le procédé usuel de préparation du kamabokoj on ajoute comme agent de conservation à une pate moussante 0,00005? d'acide 2,6-dihydroxy-3,5-di-tert„-butylbenzoïque, puis on malaxe ladite pâte pour obtenir une composition homogène et on la soumet à un vaporisage. On stocke le kamaboko obtenu (non conditionné) dans une cuve thermoplastique à 30°C et à 90$ d'humidité relative. Le tableau 5 résume les résultats obtenusj il montre que la substance selon l'invention a un effet de conservation supérieur à celui de l'acide sorbique (témoin s 0,2$). 70 30660 8 2058409 Tableau K Temps écoulé (en heures) Note + + ++ +++ aucun changement changement presque négligeable léger changement changement appréciable changement important 70 3066Ô 9 2058409 EXEMPLE 4 On part d'un mélange contenant 9*2 parties d'alcool cétylique, 9,2 parties d'alcool stéarylique, 1,5 partie de lauryl-sulfate de sodium, 30 parties en volume de vaseline blanche, 10 5 parties en volume de propylèneglycol et lfl0 partie d'acide 2,6- dihydroxy-3*5-di-tert.-butylbenzoïques on dilue ce mélange à l'eau pour amener son poids total à 100 parties » On applique localement la crème obtenue pour obtenir dss effets antimiorobiens excellents! cette crème empêche par exemple la peau de se crevasser après 10 rasage- » On ajoute à un shampooing commercial une solution alcoolique d'acide 2,6-dihydroxy~3,5~di=tert.-butylbenzoïque à une concentration de 0,3$° Le traitement avec ce shampooing retarde 15 l'apparition de l'odeur de sueur et de la démangeaison par rapport au shampooing témoin» Pour obtenir une preuve complémentaire de cette action, on ajoute respectivement au shampooing témoin et au shampooing contenant 1 ' acide 2,6»dihydrcxy-3 st on les abandonne dans un incubateur à 37°C= Après 24 heures, on constate un développement 25 bactérien abondant dans le milieu contenant le shampooing témoin. Au contraire, le milieu contenant le shampooing traité par l'acide 2,6- dihydroxy-3j>5"di=,tei,t»-butylbenzoïque ne présente aucun développement bactérien» EXEMPLE 6 30 On introduit dans une casserole 1000 parties de sucre cristallisé raffiné et une faible quantité d'eauj après ébullition on ajoute 750 parties d'une pâte de soja cru préparée de la manière usuelle, et on chauffe le mélange» Après avoir évaporé -une grande partie de l'eau, on ajoute 35 un mélange minutieusement préparé contenant 0,02 partie d'acide 2,6-dihydroxy-3,5=di-tert.-butylbenzoïque et 10 parties de sucre. On malaxe bien tout le mélange, puis on ajoute 750 parties de pâte de soja cru. On chauffe ensuite le mélange et on le malaxe. La confiture de soja une fois terminée ne présente aucun signe de 40 contamination après 15 jours de repos à la température ambiante. 70 30660 10 2058409 10 15 20 25 30 35 Par contrea la confiture de soja témoin, sans agent de conserva-tion., subit le phénomène de putréfaction en 3 jours. EXEMPLE 7 On découpe en 12 lots d'égal volume un bloc de tofu (fromage de soja) préparé de manière usuelle» On répartit les lots en deux groupes de 6 chacun,, On plonge respectivement les deux groupes dans les bains de trempage -2i-après à une tempéra» \ ture constante de 25°C„ A «les intervalles de temps réguliers on compte les bactéries correspondant à chaque bain de trempage, et on observe l'état dans lequel se trouve chaque lot de fromage de soja. Le tableau ci-dessous résume les résultats obtenus % Eau de ville + acide 2,6-dihydroxy-3*5-di-tert »-butylbenzoïque Nombre de bactéries par ml tofu (fromage de soja) aucun chan-i gement 40 EXEMPLE 8 Dans des crèmes soufflées commerciales, on prélève seulement la partie crémeuse et on la mélange bien avec 0,001$ d8 acide 2a6-dihydroxy-3,5~di~tert.-butylbenzoïque. Conjointement avec ion échantillon témoin sans-agent de conservation, ■ on maintient l'échantillon dans un incubateur à 30°C. On constate le fait suivant ; alors que le témoin subit là putréfaction en 18 heures, l'échantillon traité par la substance active selon l'invention ne change que légèrement d'odeur après 4 jours. 70 30660 2058409 EZEMPL5 9 On mélange bien mécaniquement 99 parties d'un sel alcalin d'acide gras supérieur (savon en paillettes) à 1 partie d'acide 2,6-dihydroxy-35 5~di~tsrt„-butylbenzoïque* puis on a.jo\i~ 5 te une petite quantité de parfui&„ On met en forme le mélange avec un moule pour obtenir un savon de toilette ayant des propriétés désinfectantes satisfaisantes. Pour évaluer l'activité antimicrobienne de ce savon, on trempe an morceau de tissu de coton de forme carrée et de 3 cm de cote dans une solution'aqueuse de 10 savon à 1$ (substance active ; 100 jig/ml)j l'opération de trempage dure 10 mn. On sort du bain le tissu ainsi traité et on le sèche. On traite un tissu de ec.icn analogue avec une solution de savon de même nature mais ne contenant pas de substance active On introduit ces tissus de coton sur une plaque cons-15 tituée par de la gélose et du bouillon qu*on a ensemencée avec Staphylococcus aureus PDA 209p et qu'on a fait ensuite incuber à 37°C pendant 24 heures » On constate le fait suivant s alors que le microorganisme ne se développe pas sur le tissu de coton traité avec la solution de savon contenant la substance active 20 selon l'invention et qu'il se ferme même une zone d'inhibition à la surface du tissu et auteur de ce dernier.,, l'organisme se développe bien sur la totalité du tissu témoin» EXEMPLE 10 Dans la technique routinière utilisée en brasserie 25 pour la production du saké raffiné et immédiatement après la pasteurisation, on ajoute 2 parties en volume d'une solution éthanolique contenant 0,02% d'acide 2,6-dihydroxy~3,5-di-tert»-butylbenzoïque à 1000 parties en volume de saké raffiné dont on a extrait la matière solide brute» On ajoute ensuite 1/100 partie 30 de saké raffiné qu'on a ensemencé avec des bactéries hiochii, et on stocke le produit dans un incubateur à 30°C» Après 60 jours, on ne constate aucune turbidîte du fait de la dégradation par les bactéries hiochii» On n'observe également aucune turbidité lorsqu'on rem-35 place l'acide 2,6-dihydroxy«353-di=tert»-butylbenzoïque par le 2,6-dihydroxy-3i5-di-terto-butyibenzoate de sodium» EXEMPLE 11 On pasteurise de la manière usuelle un échantillon de saké brut préparé suivant le procédé habituel, et immédiate-40 ment après cette opération on ajoute 0,0003 partie d'acide 2,6- 70 30660 12 2058409 dihydroxy-3i5-di-terto="butylbenzoïque pour 1000 parties en volume de saké pasteurisé. On mélange ce produit avec l/lOO partie de saké brut qu'on a ensemencé avec des bactéries hiochii, et on abandonne le mélange dans un incubateur à 30°C pendant 60 jours» 5 A la fin de cette période d'incubation on ne constate aucune tur-bidifcé du fait de la dégradation par les bactéries hiochii. EXEMPLE 12 Dans la technique routinière utilisée en brasserie pour la production de la "bière pression" (bière au tonneau) 10 et immédiatement après la fermentation secondaire, on ajoute 50 parties en volume d'une solution éthanolique contenant 10$ d'acide 2 5-di-tert » "butylbenzoïque à 1Q»000 parties en volume de la bière pression» La bière une fois terminée ne présente aucun signe de contamination après un repos 15 prolongé à la température ambiante» Par contre, la bière pression témoin sans acide 2,6-dihydroxy~3,5~di-tert.-butylbenzoïque subit le phénomène de putréfaction en un mois « 70 30660 13 2058409 BEVEMOICATIONS 1. Procédé pour inhiber la croissance des microbes, caractérisé par le fait qu'on incorpore au substratum 0,00001$ à 20$ en poids d'acide 2,6-dihydroxy-3,5-di-tert.-butylbenzoïque 5 ou de l'un de ses sels» 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sel est un sel alcalin» 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le substratum est un détergent ou un- cosmétique 10 et que la teneur dudit substratum en acide 2,6-dihydroxy-3,5" di-tert.-butylbenzoïque ou en un de ses sels est compris entre 0,01 et 20$ en poids» 4» Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le substratum est une matière alimentaire et que la 15 teneur dudit substratum en acide 2,6-dihydroxy-3,5-di-tert.-butylbenzoïque ou en un de ses sels est comprise entre 0,00001$ et 0,1$ en poids.