Brevet FR2478468A1 — publié le 19810925

La meésente invention concerne des compositions aqueuses, hautement visco-élastiques, à base de hyaluronate, et leur uti- lisation dans des préparations cosmétiques pour le traitement de la peau. L'acide hyaluronique, désigné ci-après par AH, ainsi que ses sels et en particulier le hyaluronate de sodium (IHa), est un glycosaminoglycane (mucopolysaccharide), présentant en alter- nance des liaisons p -1,3-glucuronique et ( -1,4-glucosaminidi- que. Le poids moléculaire de cette substance est généralement compris entre 50 000 ET 8 000 000 (bien qu'on ait signalé l'exis- tence de AH de poids moléculaire aussi élevé que 13 000 000), se- lon la source, le procédé d'isolation et le procédé de détermina- tion. On la trouve dans les tissus animaux, par exemple cordon ombilical, humeur vitrée, liquide synovial, crates de coq, arti- culations pathologiques, streptocoque hémolytique des groupes A et C, et dans la peau. L'isolation et la caractérisation de AE est décrite par Meyer et coll. dans J. Biol. Chem. 107, p. 629 (1934), et J. Biol. Chem. 114, p.689 (1936); Balazs dans Fed. Proc. 17 p. 1086 (1958); Laurent et coll. dans Biochim. Biophys. Acta 42, p. 476 (1960). Sa structure a été élucidée par Weissman et coll. J. Am. Chem. Soc. 76, p. 1753 (1954) et MIeyer Fed. Proc. 17. p 1075 (1958). Pour certaines utilisations il est nécessaire d'avoir des préparations de AH extrêmement pures; le brevet U.S. 4 141 973, par exemple, décrit la préparation et l'utilisation de AE de cette qualité. Il est également connu que la douceur et la flexibilité de la couche cornée, qui constitue la couche supérieure de la peau, dépend de la teneur en humidité des canaux intercellulaires de cette couche. Aussi les cosmétologues et les médecins-chercheurs ont-ils longuement cherché à trouver les moyens pour restaurer ces qualités vitales de la peau lorsqu'elles ont disparu, comme cela se produit au cours du processus naturel de vieillissement, et dans les cas de sécheresse intense. La présente invention permet d'obtenir une composition a- queuse, fortement visco-élastique, à base de hyaluronate, et qui, appliquée sur la peau, présente des propriétés émollientes, humi- dificatrices, lubrifiantes et d'élasticité. La nouvelle composition selon l'invention comprend: a) un mélange de deux fractions de hyaluronate de poids moléculai- res différents, l'une ayant um faible poids moléculaire de l'ordre de 10 000 à 200 000, et l'autre un poids moléculaire élevé de l'ordre de lxlO06 à 4,5x106, ces fractions étant présentes dans un rapport pondérai compris entre 0,3 et 2, b) 50 à 400% en poids, rapporté au poids du constituant a) , de protéine provenant de la substance naturelle utilisée comme source de hyaluronate; et c) de l'eau en complément. Font également partie de l'invention les préparations cos- métiques contenant de 0,05 à 5%o de la composition ci-dessus, con- jointement avec des émollients, des substances destinées à accrot- tre la visco-élasticité du hyaluronate, des conservateurs, des substances bactériostatiques et fongistatiques, ainsi que de l'eau. On peut aussi y ajouter un parfum. Le principal constituant actif de la composition selon l'in- vention, que pour des raisons de commodité on désigne par IPE (hyaluronate protein elestogel = élastogel de hyaluronate et de protéine) est obtenu à partir de crates de coqs, tissu!- connu pour être relativement riche en acide hyaluronique. Natu- rellement, comme il s'agit d'un tissu naturel vivant, il contient également de nombreuses protéines. Pour obtenir EPE, après l'avoir lavée soigneusement à l'eau, on homogénéise, émince ou simplement coupe en petits morceaux, une charge de crgtes de coqs. Puis, les cr8tes de coqs lavées et homogénéisées sont extraites avec de l'eau sous agitation cons- tante. Le rapport pondérai cr9tes/eau est normalement voisin de 1/4, c'est-à-dire qu'il faut environ 3,75 litres d'eau par kilo- gramme de crêtes, bien que naturellement, ce rapport puisse va- rier. Il faut aussi ajouter à la solution d'extraction des agents bactériostatiques; conviennent par exemple chloroforme, chlorure de cétylpyridinium et propylparaben. Lorsque l'opération d'extrac- tion est terminée, on sépare le tissu (crêtes) du liquide, par exemple par filtration, centrifugation ou décantation. L'extrait contient entre autres HNa et différentes protéines; on le préci- pite alors à l'aide d'éthanol ou d'acétone, ou de produits simi- laires; on peut aussi le lyophiliser. On détermine alors les propriétés du HPE ainsi obtenu, qui sont les suivantes: a) le rapport pondérai MlTa/protéine est de l'ordre de 1/0,5 à 1/4; b) le poids moléculaire de INa est compris dans l'intervalle de 1x106 à 4, 5x106; et c) ses solutions aqueuses à la concentration à 0,05 à 57, se présentent sous forme de gels fortement visco-élastiques. Il est à remarquer que le poids moléculaire de cette pré- paration est tel qu'elle peut 9tre utilisée telle quelle, en tant que fraction à poids moléculaire élevé de la composition. La fraction à bas poids moléculaire est obtenue par soumission d'une partie de la préparation ci-dessus, à un traitement par la chaleur, qui dégrade partiellement ENa. Ainsi, normalement, une solution aqueuse (concentration = 0,5 à 1%) de EPE de poids molé- culaire élevé est placée dans un récipient en verre, scellé, et est chauffée à 1000C pendant 1/2 à 2 heures avec, pour conséquen- ce, une dégradation partielle de HNa, qui possède alors un poids moléculaire de l'ordre de 30 000 à 200 000. La teneur en protéine, et par voie de conséquence le rapport BEa/protéine demeure iden- tique à ce qu'il était dans la préparation de HPE non dégradée. On a constaté que plus le poids moléculaire de la prépara- tion de HPE, et donc sa viscosité, était élevé, moins le degré de pénétration dans la peau était grand. Ainsi, un EPE de poids moléculaire élevé ne pénètre que dans la couche la plus externe de la peau, tandis qu'un IPE de poids moléculaire très faible (de l'ordre de 30 000) y pénètre plus profondément. La peau humaine est constituée par deux couches: une cou- che externe appelée couche cornée, et au-dessous une couche in- terne appelée couche de Malpighi. Cette dernière contient la première couche de cellules épithéliales vivantes. La couche cornée n'a que quelques microns d'épaisseur; autrement dit son épaisseur est constituée par environ 10 & 20 cellules. La partie la plus externe de ces 10 à 20 cellules, à toutes fins utiles, n'est formée que de cellules mortes. Les plus internes de ces 10 a 20 cellules, c'est-à-dire cellules qui sont les plus proches de la couche de Malpighi, constituent du tissu vivant. les cellu- les comprises entre ces deux groupés sont à différents stades de mortification, et à mesure que de nouvelles cellules sont régé- nérées dans la couche de Malpighi, il y a une desquamation cons- tante des cellules externes, mortes. Au cours du processus natu- rel de vieillissement, la vitesse à laquelle les cellules agées et mortifiées de la couche cornée, sont remplacées par des cellu- les nouvellement produites dans la couche de Malpighi, décroît, et cela entre en ligne de compte, au moins en partie, pour l'apent de la peau. La composition selon l'invention, ainsi que les préparations cosmétiques à base de cette composition, peuvent donc varier quant a leur viscoélasticité, de manière à convenir pour l'utilisation sur des peaux d'âges différents, selon le degré de pénétration désiré. En plus de son aptitude à pénétrer la peau, EPE, en raison d'autres de ses propriétés, est capable de maintenir aisément la surface de la peau dans des conditons de bonne lubrification. Ce phénomène s'explique de la manière suivante: en raison de la natu- re fortement hydratée de la molécule de hyaluronate de sodium, HPE retient l'eau en quantités correspondant à plusieurs fois son pro- pre poids sec, quand il est séché à différents degrés d'humidité. Afin de déterminer l'étendue de ce phénomène, on étudie la capacité de rétention de solutions aqueuses de EPE. De petits vo- lumes (0,5 à I ml) de HPE, contenant 0,1 à 1% de ENa (poids molé- culaire 1x106 à 4x106) et 0,1 à 1% de protéine, sont maintenus à température constante (22 -25 C) et humidité constante (47 et 70%5 d'humidité relative) dans des dessicateurs. La teneur en eau de EPE/gramme de HNa est déterminée jusqu'à obtention de conditions de poids constantes. Le tableau suivant indique le nombre de grammes d'eau retenue par gramme de Ela: * Echantillon non stérilisé **Echantillon stérilisé par la chaleur(autoclave, 120 C pendant 12 minutes). Il ressort de ce tableau que BHNa contenu dans HPE libère l'eau très lentement, et demande 5 à 7 jours pour atteindre un poids constant. Lorsqu'il n'y a plus d'élimination d'eau, les mo- lécules de HBa retiennent 22 à 27 lois leur propre poids d'eau, a % d'humidité, et 8 à 10 fois leur propre poids d'eau à 47% d'hu- midité. Cela signifie que lorsque EPE sèche sur la peau à tempéra- ture ambiante, il contient approximativement 8 à 27 lois, son pro- pre poids à l'état sec, d'eau. En conséquence, déposé sur la sur- face de la peau, et remplissant partiellement les microcanaux de Durée 70% d'humidité 47i d'humidité (Jours) * ** * ** 1 388 55339 540 276 4 195 165 17 14 98 82 11 9 7 22 27 10 8 1i1 22 26 9 8 la couche corn6e, IP-PE maintient une zone humide au travers de la- quelle peuvent passer relativement librement les métabolites de la peau normale. L'invention sera mieux comprise à la lumière de ce qui suit, avec référence aux dessins annexés, dont Fig.1 est ume microphotographie, prise au microscope élec- tronique, de la peau d'une souris traitée avec la composition selon l'invention; Fig.2 est une microphotographie, prise au microscope élec- tronique, de la peau dtune souris traitée avec une composition dégradée par la chaleur, identique pour le reste a celle qui a été utilisée pour l'essai représenté dans la fig.1. L'activité biologique de EPE a été déterminée comme suit: I) Effet sur la peau de la souris sans poil L'effet de EPE sur la surface de la peau de la souris sans poil a éteédéterminé au moyen d'une étude approfondie au micros- cope électronique. 4 souris sans poil sont traitées quotidienne- ment pendant 50 jours avec soit HPE à 2%, soit HPE à 2% dans le- quel l'acide hyaluronique a été dégradé par la chaleur (D-HPE), pour donner une solution de viscosité proche de celle de l'eau. L'un des cetés du dos de chaque souris est traité avec EPE, et l'autre avec D-EPE. Comme on peut le constater dans la fig.1 (TTE), les surfaces des cellules de la peau de la souris ont des contours relativement réguliers et comportent relativement peu de craquelures et de plis. A titre de comparaison, comme repré- senté dans la fig.2 (D-t!PE), la surface des cellules présente de nombreux plis et craquelures. Ces résultats suggèrent qu'un long traitement par HPE modi- fie la surface de la peau de telle manière que, lorsque celle-ci est séchée (ce qui est nécessaire pour 9tre visible au microscope électronique), elle garde sa structure de surface régulière, ce qui n'est pas le cas avec le témoin (D-HPE). La différence ne peut être nettement imputable qu'au traitement par IPE. II) Etudes de toxicité a) Essai de toxicité orale IPE est préparé à partir de peaux d'animaux qui ont été a- battus pour la consommation humaine. Au cours du mode de purifi- cation, on n'utilise aucun produit chimique toxique, et tous les autres produits chimiques utilisés au cours du procédé, sont éli- ZK minés. C'est pourquoi des études de toxicité orale ne sont pas parues nécessaires. b) Essai de toxicité sur la peau On applique quotidiennement pendant 30 jours, sur la moi- tié de la peau dorsale de -% souris sans poil, du 1iPE. Pendant cette période, on observe la rougeur, l'épaississement et la desquamation de la peau. A la fin de cette période de 30 jours, on effectue un examen de la peau traitée, au microscope élec- tronique. Pendant et après ce traitement de 30 jours, on n'observe rien d'anormal. On en conclut que HPE, qui contient des protéines animales et du hyaluronate de sodium, n'est pas irritant ou im- munologiquement actif, lorsqu'il est appliqué sur la peau d'une autre espèce animale. c) Essai de toxicité sur l'oeil On utilise pour cet essai 10 lapins albinos (3 kg). Une goutte de BPE est instillée dans le cul-de-sac conjonctival de l'oeil droit, tandis que l'oeil gauche reçoit I goutte de solu- tion saline à 0,9%, instillée de manière identique. On examine ensuite les yeux, à l'aide d'une %ee, au bout de 48 heures, afin de chercher toute modification pathologique éventuelle de la cornée, de l'iris et de la conjonctive. On ne constate, dans les tissus sus-mentionnés, aucune inflammation ou irritation. Un observateur non influencé ne peut constater de différence entre les yeux traités et les yeux témoins. Dans une forme de réalisation préférée de 'irverti 7e_ ? composition de EPE est une solution liquide stérile, non trans- parente, blanche à jaune, ayant un pHi de 6 à 7,5, et contenant environ 1% de hyaluronate de sodium et 0,5 à 1,5%o de protéine. Le complément en eau s'élève à 97,5 à 98,5%o. Le hyaluronate de sodium est constitué par une fraction à bas poids moléculaire ( 10 000 à 50 000) et une fraction à poids moléculaire élevé (1x106 à 4,5x106) dans un rapport de 0,3 à 2, pour 1. Cette com- position est visco-élastique; toutefois, lorsqu'on souhaite augmenter cette visco-élasticité, on abaisse le pH jusqu'à aus- si bas que 2,5, avec HC1 concentré. Les préparations cosmétiques selon l'invention, qui sont à base de composition de EPE décrite plus haut, contiennent en plus de cette composition, des émollients, diverses substances pour accroître la visco-élasticité du hyaluronate, et des sub- stances conservatrices, bactériostatiques et fongistatiques, qui ne réagissent pas avec AH ou le dégradent. La majeure partie de la préparation cosmétique est constituée par de l'eau, et l'on peut naturellement y ajouter un ou plusieurs parfums. Conviennent par exemple comme émaUlient le linoléate ou le myristate d'isopropyle; mais le préféré est le squalène. Pour augmenter la visco-élasticité on utilise de préféren- ce au moins un sucre-alcool comme sorbitol, mannitol ou similai- re. De plus, la préparation comprend également des polysaccha- rides neutres ou ardoniques (qui augmentent également la visco- élasticité); le polysaccharide préféré est la méthocellulose (carboxycellulose méttylée); on peut aussi utiliser d'autres polysaccharides à poids moléculaire élevé comme pectines, algi- nates et carraghénines. Conviennent comme substances conservatrices, bactériosta- tiques et fongistatiques, toutes substances qui ne réagissent pas avec AH, ou le dégradent. La préférée est le p-hydroxybenzoa- te de propyle, bien que l'on puisse également utiliser tout autre hydroxybenzoate hydrosoluble. Enfin, dans la forme de réalisation préférée de l'invention, on ajoute à la préparation cosmétique une petite quantité de parfum. La préparation cosmétique selon l'invention comprend envi- ron 0,05 à 5% de la composition de EPE ci-dessus, de 1 à 5% en- viron d'émollient 1 & 5% environ de sucre-alcool, 0,2 à 1% de polysaccharide neutre ou anionique et de l'ordre de 0,05 & 2% de conservateur, le complément étant de l'eau distillée. Dans une forme de réalisation préférée, la préparation a la composition suivante: EPE 0,2g Squalène 3 ml Sorbitol 1 g Nethocel 0,5 g pIydroxybenzoate de propyle 0,12 g Parfum ("Huile de Fleur") 8 gouttes Eau distillée 98 ml Il est bien entendu que la description détaillée et les exemples particuliers indiquant des formes de réalisation préfé- rées de l'invention, ne sont donnés qu'à titre d'illustration; différents changements et modifications possibles appara!tront à l'homme de l'art en partant de cette description détaillée, sans sortir du cadre de l'invention. RWVZITDICATI0OTS 1.- Composition aqueuse, visco-élastique caractérisée en ce qu'elle contient: a) un mélange de 2 fractions de hyaluronate de sodium de poids moléculaires différents, l'une ayant un faible poids mo- léculaire de l'ordre de 10 000 à 200 000, et l'autre un poids - moléculaire élevé de l'ordre de I x 106 à 4,5 x 106, ces frac- tions étant présentes dans un rapport pondérai compris entre 0,3 et 2 pour 1, b) environ 50 à 400%, rapporté au poids du constituant a), de protéine provenant de la substance naturelle utilisée comme source de hyalunorate, et c) de l'eau en complément. 2.- Composition selon la revendication 1, caractérisée par un pfi de l'ordre de 6 à 7,5. 3.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que son pH a été abaissé au voisinage de 2,5 par addition d'une quantité suffisante de HCl. 4.- Composition selon l'une des revendications I à 5, ca- ractérisée en ce que l'eau est de l'eau distillée. 5.- P'réparation cosmétique pour le traitement de la peau, caractérisée en ce qu'elle contient environ, en poids, 0,05 à % de la composition selon l'une des revendications I à 4, 1 à % d'un émolient, I à 5%é d'un sucre-alcool, 0,2 à 1d% d'un poly- saccharide neutre ou anionique, 0,05 à 2% d'une substance con- servatrice, bactériostatique et fongistatique, qui ne doit pas réagir avec, ou dégrader, l'acide hyaluronique, ainsi que de l'eau en complément. 6.- Préparation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'émollient est du linoléate ou du myristate d'iso- propyle, ou mieux du squalène. 7.- Préparation selon l'une des revendications 5 ou 6, ca- ractérisée en ce que le sucre-alcool est du sorbitol ou du man- nitol. 8.- Préparation selon l'une des revendications 5 à 7, ca- ractérisée en ce que le polysaccharide neutre ou anionique est pectine, alginate, carraghénine, ou mieux carboxzycellulose né- thyiée. 9.- Préparation selon l'une des revendications 5 à 8, ca- ractérisée en ce que la substance conservatrice est un hydrox- 9 2478468 bez.zoate hydrosoluble, en particulier p-bydrobenzoate de propyie. 10.- Pr6paration selon l'une des revendications 5 à 9, ca- ractérisée en ce qu'on y ajoute en plus un parfum.