Brevet FR2477873A1 — publié le 19810918

La présente invention, réalisée au Centre de Recherches Pierre Fabre, se rapporte a des dérivés de diaryl 5-6 triazine 1-2-4, en particulier a leur utilisation en tant que filtres solaires, ainsi qu'a des compositions cosmétiques contenant lesdits dérivés dont le spectre d'absorption dans l'ultra-violet s'est notamment révélé particulièrement avantageux. On rappellera brievement que l'action du rayonnement solaire sur la peau dépend essentiellement de l'énergie des radiations qui atteignent les différentes couches cutanées. De façon générale, les radiations les plus énergétiques, i.e. possédant la longueur d'onde la plus faible (E = hc , provoquent des érythèmes ou "coup de A' soleil", alors que les radiations moins énergétiques n'engendrent qu'un simple brunissage de la peau. On considère donc qu'un filtre solaire, destiné a entrer dans la composition des préparations cosmétologiques dites "anti-solaires" doit absorber au maximum les radiations de faible longueur d'onde, tout en restant transparent aux radiations de plus grande longueur d'onde. Les photobiologistes ont pour habitude de diviser le spectre ultra-violet en trois portions appelées UV-A, UV-B et W-C correspondant aux gammes de longueurs d'ondes décroissantes respectivement comprises entre 4000 et 3200 A - entre 3200 et 2900 et entre 2900 et 2000 A. Les W-C, les plus fortement énergétiques créent des photokératites. L'ozone formé dans la stra tosphère absorbe généralement une grande partie de ce rayonnement UV-C que l'on retrouve en revanche en quantité importante dans les rayonnements émis par les lampes artificielles, souvent responsables de graves accidents cutanés.Les W-B qui pénètrent dans la couche de la peau et en particulier dans le corps muqueux de l'épiderme, provoquent des érythèmes solaires. Par suite, l'ensemble des radiations (UV-B + UV-C) constitue ce que l'on appelle la bande érythémale a l'égard de laquelle les filtres solaires doivent jouer le aryle d'écran. Les UV-A produisent la pigmentation directe de la peau (mélanogénèse), i.e. le brunissement de la peau. La quasi-totalité des composés actuellement utilisés comme filtres solaires n'offre pratiquement aucune protection a l'égard des radiations UV-C. On a cependant constaté qu'une partie non négligeable des érythèmes solaires était imputable directement aux UV-C qui sont le plus fortement énergétiques, partant, les plus dangereux et qui ne sont pas totalement absorbés par l'ozone formé dans la stratosphère. En plus de l'inconvénient précédent, les agents filtrants actuellement utilisés présentent d'autres désavantages, en particulier ils s'éliminent souvent par un simple lavage a l'eau ou lors de la sudation, et sont très souvent instables a la lumière. La présente invention propose donc de nouveaux filtres solaires dont le spectre d'absorption s'étend, sans discontinuité notable, de 2000 a 3100 A, qui ne sont pas hydrosolubles et qui restent parfaitement stables a la lumière. Les composés utilisables en tant que filtres solaires conformément a la présente invention répondent a la formule générale I dans laquelle R représente un atome d'hydrogène, un radical alcoyle, aryle ou aralcoyle, ces radicaux pouvant être substitués une ou plusieurs fois par un hydroxy ou un halogène R1 et R2 sont identiques ou différents,et représentent un atome d'hydrogène ou d'halogène, un radical alcoyle, alcoxy ou dialcoylamino, et X représente un atome d'oxygène ou de soufre ainsi que leurs formes tautomères. I1 convient de noter que certains composés de formule générale I peuvent donner lieu a un équilibre tautomère schématisé de la manière suivante C'est pourquoi, la présente invention s'étend également aux diverses formes tautomères existantes des composés de formule T destinés a être appliqués en tant que filtres solaires. On notera que la présence des deux- groupes aryle greffés, en position 5 et 6, sur des atomes de carbone a l'état d'hybridation sp2 de manière à créer une conjugaison avec un atome d'azote du cycle triazinique, confère a cette famille de composés un spectre d'absorption qui les rend particulièrement aptes a être utilisés comme filtres solaires. Dans le cadre de la présente invention, les radicaux alcoyle ou les fragments alcoyle des radicaux aralcoyle désignent principalement des chaines hydrocarbonées linéaires ou ramifiées contenant jusqu'a quatre atomes de carbone. Parmi les composés de formule générale I, les composés suivants ont conduit a des résultats pratiques tout particulièrement intéressants - la mercapto-3 diphényl-5-6 as triazine, - la thio-3 méthyl-2 diphényl-5-6 as triazine, - la méthyl-2 thio-≈di(parachlorophényl)5-6 as triazine, et - la (dihydroxy-3-4 phényl éthanol-l)-Z oxo-3 di(para méthoxy phényl)5-6 as triazine. - ~ Les composés selon la formule générale I peuvent être préparés a partir de diaryl a dicétones ( de formule générale II), par action de semi-carbazides (de formule générale III) pour obtenir les dérivés avec X = O, et par action de thio semi-carbazides pour obtenir les dérivés avec X = S,selon le schéma réactionnel de cyclisation Les substituants R1, R2 et X ayant les mêmes significations que celles données précédemment a propos de la formule générale I. On notera que la formule générale IA mentionnée cidessus n'englobe que des triazines non substituées en position 2. A partir des dérivés oxo-3 triazinique de formule IA on peut obtenir,par traitement en milieu alcalin a l'aide d'un halogénure de formule R-Hal, les dérivés correspondants substitués en position 2, selon le schéma réactionnel suivant où Hal représente un atome d'halogène, de préférence un atome de chlore ou de brome, et R, R1 et R2 ont les mêmes significations que celles données a propos de la formule générale I. Les dérivés N-alcoyl-2 thio-3 triaziniques de formule générale I peuvent par exemple être obtenus conformément aux deux méthodes suivantes, illustrées par leur schéma réactionnel. a) première méthode où R,R1 et R2 ont les mêmes significations que celles données a propos de la formule générale I. I1 n'est en effet pas possible d'obtenir les dérivés substitués en position 2 par alcoylation directe des thio triazines. Par exemple l'action du sulfate de méthyle en milieu alcalin sur la mercapto-3 diphényl-5-6 as triazine conduit au dérivé de formule b) deuxième méthode Les dérivés méthylés en position 2 peuvent encore être obtenue par action directe du N-methyl thio semicarbazide sur le benzile correspondant ou R1 et R2 ont les mêmes significations que celles données a propos de la formule générale I. On illustrera ci-après la présente invention en mentionnant la préparation de quelques exemples non limitatifs de dérivés représentatifs répondant a la formule générale I. Exemple 1 Préparation de la mercapto-3- diphenyl-5-6 as triazine Dans un réacteur d'un litre équipé d'une agitation, d'une ampoule a introduction et d'un réfrigérant a reflux sont introduits - 110 g soit 0,52 mole de benzile - 48 g soit 0,53 mole de thio semi-carbazide - 400 cm3 d'acide acétique. Ces réactifs en suspension sont chauffés au reflux pendant une heure, il se forme une solution rouge puis la triazine formée précipite. On refroidit et on essore les cristaux qui sont lavés a l'eau. Ce précipité est traité par une solution aqueuse de soude au reflux pendant une heure. L'insoluble est éliminé. On verse la solution sur un mélange de glace et d'acide chlorhydrique. Après traitement habituel (filtration, séchage, etc.) les cristaux sont récupérés avec un rendement de l'ordre de 70 % (90 g environ). Ce produit a pour formule Formule brute : C15HllN3S Masse moléculaire : 265,3 Solides cristallisé, de forme prismatique, de couleur orangé. Ces cristaux ont un point de fusion instantané de l'ordre de 2400C. Caractères de solubilité : Insoluble dans l'eau et les acides dilués, peu soluble dans l'éthanol, l'éther, le chlorure de méthylène. Ce composé peut être solubilisé sous la forme de sels alcalins par exemple dans la soude : Ce dérivé se comporte comme un thiophénol ; il a d'ailleurs tendance a se dupliquer pour conduire au amère de formule C'est précisément pour éliminer cette impureté de réaction secondaire que l'on effectue le traitement à la soude au cours de la préparation de la mercapto-3 diphényl-5-6 as triazine. En effet, ce dimère étant insoluble dans la soude, il peut être éliminé de la solution alcaline par simple filtration. Exemple 2 Préparation de la thio-3 méthyl-2 diphényl-5-6 as triazine Ce composé correspond a la formule générale I dans laquelle R =CH3 ; R1 =R2 H; X=S Par mise en oeuvre de l'une quelconque des deux méthodes a) ou b) précédemment indiquée, on obtient la thio-3 methyl-2 diphényl-5-6 as triazine ayant les caractéristiques suivantes. Composé cristallisé dans l'éthanol. Point de fusion instantané : 175 C. Cristaux de forme prismatique de couleur rouge. Formule brute : C 16H13N3S Caractères de solubilité : Insoluble dans l'eau, les acides et les bases dilués ; peu soluble dans les alcools et l'éther ; soluble dans les solvants chlorés. Exemple 3 Préparation de la thio-3 methyl-2 di(parachlorophényl)5-6 as triazine Ce composé correspond à la formule générale I dans laquelle R = CH3 ; R1 = R2 = C1 ; X = S Par mise en oeuvre de l'une quelconque des deux méthodes a) ou b) précédemment indiquée, on obtient la thio-3 méthyl-2 di(parachlorophenyl)5-6 as triazine ayant les caractéristiques suivantes. Composé cristallisé. Couleur rouge. Point de fusion : 149-1500C. Formule brute : C16H11N3Cl2S Caractères de solubilité : Insoluble dans l'eau, les acides et les bases dilués ; soluble dans le chloroforme, CH2Cl2. Exemple 4 Préparation de la (dihydroxy-3-4 phényl éthanol-1)-2 oxo-3 di(paraméthoxy phényl)5-6 as triazine Ce composé correspond à la formule générale I dans x=o Par mise en oeuvre du procédé de préparation décrit à l'exemple 1, suivi d'une réaction par exemple à l'aide du chlorure de formule on obtient la (dihydroxy-3-4 phényl éthanol-1)-2 oxo-3 di(paraméthoxy phenyl)5-6 as triazine. On mentionnera ci-après les propriétés spectrales de quelques composés de formule générale I de la présente invention. TABLEAU I Dérivé de formule longueur d'onde Densité optique Coefficient en E1 d'extinction: E1 2200 0,27 520 2300 0,17 328 2400 0,14 271 2500 0,14 271 2600 0,145 279 2700 0,17 328 2800 0,25 482 2900 0,42 809 3000 0,63 1214 3100 0,72 1387 3200 0,59 1137 3300 0,34 655 3400 0,15 289 3500 0,07 135 3600 0,035 67 3700 0,026 50 3800 0,02 39 3900 0,02 39 4000 0,02 39 TABLEAU Il Dérivé de formule longueur d'onde Densité optique Coefficient en d'extinction: E1 2200 0,30 516 2300 0,20 344 2400 ,14 241 2500 0,13 224 2600 0,14 241 2700 0,17 292 2800 0,26 447 2900 0,46 792 3000 0,69 1187 3100 0,73 1240 3200 0,54 929 3300 3400 0,29 500 3500 0,14 224 3600 0,06 103 3700 0,03 51 3800 0,02 34 3900 0,02 34 4000 o - t TABLEAU III Dérivé de formule longueur d'onde Densité optique Coefficient en d'extinction:: E1 2200 0,44 429 2300 0,32 312 2400 0,21 205 2500 0,18 176 2600 0,16 156 2700 0,18 176 2800 0,24 234 2900 0,39 380 3000 0,61 395 3100 0,77 751 3200 0,70 683 3300 0,47 458 3400 0,25 244 3500 0,12 117 3600 0,06 58 3700 0,29 28 3800 0,02 19 3900 0,18 18 4000 0,017 17 TABLEAU IV Dérivé de formule longueur d'onde Densité optique Coefficient en A d'extinction: 1 E1 2200 0,52 1022 2300 0,40 786 2400 0,22 432 2500 0,19 373 2600 0,19 373 2700 0,26 511 2800 0,36 707 2900 0,39 766 3000 0,40 786 3100 0,37 727 ,3200 0,25 491 3300 0,11 216 3400 0,02 39 3500 0 0 3600 0 0 3700 0 0 3800 O 0 3900 0 0 4000 0 0 En conclusion, il apparaît bien que ces composés présentent un maximum d'absorption dans la zone des radiations ultra-violettes s'étendant de 2800 a 3200 . Pour chaque composé, on a calculé l'épaisseur de la couche a laquelle il doit être appliqué sur l'épiderme pour que l'intensité de l'irradiation érythémogène soit réduite de 90 %, pour une concentration dans le produit cosmétologique de 1 %-en filtre solaire. Les résultats ont été consignés- dans le tableau V ci-après : TABLEAU V Compose # max E1 max Epaisseur couche A 1 1%, en microns Exemple 1 3080 1390 7 Exemple 2 3060 1275 8 Exemple 3 3110 1000 10 Exemple 4 2980 790 13 On notera par exemple que la (dihydroxy-3-4 phényl éthanol-l)-2 oxo-3 di(paraméthoxy phényl)5-6 as triazine peut être appliquéeen couche plus épaisse sans empêcher le brunissage, car elle présente une fenêtre totale d'absorption dans la zone s'étendant au-del de 3500 A. En outre, les composés selon l'invention, et plus particulièrement les composés des exemples 1 a 3 présentent des spectres d'absorption dans l'ultra-violet très favorables a une utilisation en cosmétologie, en particulier dans des préparations destinées à la protection vis-a-vis de rayonnements érythémateux. Ces composés laissent passer les rayons brunissants , et de surcroît ils sont parfaitement stables en présence de l'ensemble de ces rayonnements solaires. Enfin, il a été constaté que ces composés ne provoquent aucune photosensibilisation par voie locale chez la souris. Etude toxicologique Les essais ont notamment été effectués de façon systématique pour les composés suivants Exemple 1 : la mercapto-3 diphényl-5-6 as triazine Exemple 2 : la thio-3 méthyl-2 diphényl-5-6 as triazine ; Exemple 3 : la méthyl-2 thio-3 di(parachlorophényl)5-6 as. triazine Exemple 4 : la (dihydroxy-3-4 phénol éthanol-1)-2 oxo-3 di(paramethoxy phényl)5-6 as triazine. a) Tolérance cutanée Elle a été recherchée, pour chacun des quatre dérivés, sur 5 cobayes albinos adultes.L'application de produit 3 fois par semaine pendant 2 semaines, sur le flanc préalablement tondu, ne provoque aucune réaction cutanée appréciable. b) Tolérance oculaire Elle a été réalisée sur des lapins albinos, après instillation dans le sac conjonctival de 2 gouttes de solution (concentration de 1 à 5 On observe le comportement de l'animal pendant 3 minutes, pour tous les animaux traités aucune différence n'a été constatée comparativement a un lot d'animaux témoins. La présente invention concerne egalement les compositions cosmetologiques, et en particulier les compositions filtrantes souvent appelées "produits anti solaires" qui assurent une protection de la peau à l'égard de la bande érythémale des radiations ultra-violettes. Ces compositions contiennent, en tant que principe actif, une quantité efficace d'au moins un dérivé de formule-générale I, en association avec un support approprié, compatible avec une bonne application topique. Ces compositions peuvent être présentées sous des formes très diverses, telles que par exemple des solutions huileuses, des émulsions eau-dans-huile ou huile-dans-eau. Dans le cas de compositions filtrantes, le choix de l'excipient suppose bien sur de préférence l'éviction de toutes substances photosensibilisantes. A titre d'exemples on indiquera ci-après trois formes possibles de préparation cosmétologiques entrant dans le cadre de la présente invention. Exemple A : Crème protectrice - thio-3 méthyl-2 diphényl-5-6 as triazine :(1 à 5% en poids; - Vitamine A - Dérivés d'acide aminé - Huile de palmiste - Conservateur Exemple B : Lait solaire - méthyl-2 thio-3 di (parachlorophényl) 5-6 as triazine :(1 à 5% en poids - Huiles végétales adoucissantes - Dérivés d'acide aminé - Allantoïde - Conservateur - Parfum hypoallergique Exemple C : Huile solaire - mercapto-3 diphényl-5-6 as triazine :(1 à 5% en poids - Huile de coco - Huile de sésame - huile d'olive - Conservateur - Parfum hypoallergique REVENDICATIONS 1/ Filtre solaire caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dérivé de diaryl triazine répondant à la formule générale I dans laquelle R représente un atome d'hydrogène, un radical alcoyle, aryle ou aralcoyle, ces radicaux pouvant être substitués une ou plusieurs fois par un hydroxy ou un halogène R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent un atome d'hydrogène ou d'halogène, un radical alcoyle, alcoxy ou dialcoylamino X représente un atome d'oxygène ou de soufre ainsi que leurs formes tautomères. 2/ Filtre solaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dérive de formule générale I choisi parmi - la mercapto-3 diphényl-5-6 as triazine, - la thio-3 methyl-2 diphényl-5-6 as triazine, - la méthyl-2 thio-3 di (parachlorophényl) 5-6 as triazine, et - la (dihydroxy-3-4 phényl éthanol-1)-2 oxo-3 di(para méthoxy phényl)5-6 as triazine. 3/ Composition cosmétolpgique, caractérisée risée en ce qu'elle contient une quantité efficace dlau moins un dérivé de formule générale I selon l'une des revendications 1 et 2, en association avec un support approprié. 4/ Composition cosmétologique selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme de crèmes, de laits ou de lotions.