Brevet FR2609998A1 — publié le 19880729

I L J2609998 De nombreux travaux modernes montrent toute l'importance qu'il faut biologiquement attribuer aux lipoperoxydes et aux radicaux libres qui en sont issus. De multiples publications indiquent que les peroxydes,comme les radicaux libres, jouent un role déterminant dans la formation de nombreux états pathologiques ainsi que dans le processus de vieillissement. Il est connu que la peroxydation des lipides,conduit à la formation de malonadial- déhyde,qui a son tour réagit avec diverses structures,comme-les phosphoaminolipides et acides aminés par exemple,pour donner lieu à un pigment fluorescent dénommé lipo- fuscine,que l'on trouve dans les tissus agés aussi bien animaux que végétaux. Récemment,il a été montré que les antioxydants jouaient un role important sur la longévité humaine comme animale et que,la superoxyde dismutase, pouvait être considérée comme le plus important agent de défense de 1 'organisme contre les effets toxiques du métabolisme de l'oxygène. (KUNIO YAGI-Lipids peroxides in biology an médicine-Acade- mic Press 1982) (FRIDOVICH I- Adv in enzymology 1986) (MEHLBORN R-COLE GAdv Free Radical Biology & medicine i98S) (CUTLER R- antioxidants and longevity of mammalian species- Life Sci.1985). Nombreuses sont les publications concernant la formation des peroxydes et des moyens de les combattre par des antioxydants.C'est ainsi que l'utilisation d'anti- oxygène en alimentation humaine et animale est une nécessité sur le plan physiolo- gique comme économique et, à cet égard un certain nombre de substances sont légale- ment utilisées,comme le tocophérol,les gallates,ascorbates et, principalement les butyhydroxyanisol ou B H A et butylhydroxytoluène ou B H T. Il a été montré dans notre demande de brevet N 85 14536,que les associations acides gras-acides aminés basiques étaient douées de propriétés antioxydantes. La présente invention concerne de nouvelles substances antioxydantes,caractérisées en ce qu'elles comportent certains lipoaminoacides ou certaines de leur association avec des acides aminés basiques,comme la lysine et l'arginine,qui selon les cas,pourront être avantageusement utilisées pour la protection contre la dégradation oxydative des émulsions contenant des lipides,ou pour la protection des huiles et des graisses végétales ou animales. -2- Selon la nature des corps gras ou des compositions en renfermant qu'il est indispensable de protéger contre l'auto-oxydation,nous aurons gràce à la présentE invention,un certain nombre de structures à caractère strictement biologique du fait que les constituants de ce type d'antioxydants,se trouvent normalement dans l'organisme;qu'ils sont dénués d'action toxique et qu'ils peuvent,de plus être considérés comme des nutriments.Ce type d'antioxydants est caractérisé par de puissantes propriétés antioxygàne,parfois plus élevées,que celles des plus act- ifs antioxygènes de synthèse.,utilisés aux doses légales pour la protection des graisses,tels les B H T et B H A précédemment évoqués. Afin de déterminer l'activité antioxydante des différentes structures bio- logiques faisant l'objet de l'invention,on aura recours à une exposition aux radiations U.V.(252 nm),durant quinze heures,à des températures,selon les cas de 50 à 60 .Les huiles,graisses ou émulsions,à raison de 10 g par essai,sont placées dans des petites boites de Pétri de même diamètre,qui seront ainsi irradiées à des températures accélerant le processus de peroxydation. Après irradiation,on prélève I g de la substance,qu'on introduit dans un ballon de IOO ml,muni d'un bouchon et d'un tube de verre de 50 cm environ. On y ajoute I g d'Iodure de Potassium et 25 ml d'un mélange d'acide acétique/chloro- forme:3/2. On porte le ballon muni de son tube dans une enceinte noire, pour tre à l'abri de la lumière,on amène a ébullition durant trois minutes exacte- ment.La solution est refroidie,puis additionnée d'une cinquantaine de ml d'eau et quelques gouttes d'empoi d'amidon.On titre avec une solution d'hyposulfite de sodium N/200,jusqu'à ce que la solution devienne incolore.Le nombre de ml consom més pour neutraliser l'iode libéré,correspond à l'indice de peroxyde de la sub- stance,indiqué dans les tableaux par lettre A.En fonction de l'indice du témoin n'ayant pas reçu d'antioxygène,on calcule aisément l'indice de protection, indi- qué par la lettre B. Les recherches effectuées par rapport à la nature des huiles ou des grais- ses,et en fonction des structures lipoaminoacides étudiées,montrent que: 1-Les structures lipoaminoacides sont généralement de faibles antioxygène dans les huiles comme dans les graisses. 3 2609998 2- Que la combinaison lipoaminoacides-acides aminés basiques comme la lysine et l'arginine,conduit à des antioxydants très actifs,mais ne peuvent être utilisés dans les graisses en raison de leur insolubilité. 3- Que les lipoaminoacides obtenus par acylation de chaines grasses saturées ou insaturées avec la méthionine,sont doués de puissantes propriétés antioxydantes; que de telles structures présentent un avantage tout particulier,du fait de la nature des constituants qui sont les éléments fondamentaux de la matière vivante;qu' enfin,de par leur nature biologique,ce type d'antioxygène est caractérisé par des propriétés nutritionnelles. L'invention est donc caractérisée en ce qu'elle comporte des structures lipo- aminoacides,douées de propriétés antioxydantes,répondant aux formules suivantes: 1) lipoaminoacide lysine: R-CH-COOH,H2N- ( CH2)4-CH- COOH I NH NH 2 CO-R' 2) Lipoaminoacide arginine: R-CH-COOH,H2N-C- NH-(CH2) 3-CH-COOH NH NH NH N2 CO-R' Dans lesquelles R= un radical d'un acide aminé R'=un radical d'une chaîne grasse saturée ou insaturée de C4 à C32 3) Lipoaminoacide de méthionine: CH3-S-CH2-CH2 -CH-COOH 3 2 2 1 NH CO-R Dans laquelle R= un radical gras saturé ou insaturé de C4 à C32 Les tableaux 1 et 2 montrent 1 'effet protecteur d'associations de lipoaminoacides avec la lysine et l'arginine,à raison de 2,5% dans différentes huiles végétales - comparativement aux lipoaminoacides non associés avec les acides aminés basiques. Le B H T (E 321) utilisé comme référence à 0,2% est donc a une teneur très éloignée de la teneur légale qui est de 0,OI% (arrêté du 7 Aout 1962) puis, de 150 ppm,suite à L'_arrété du 16 Mars 1977). TABLEAU N 1 Substances essayées Huile de Tournesol huile de Sésame Huile d'amandes douce A B A B A B Huiles témoins 6,6 5,8 9;2 B H T à 0,2% 5,5 17% 2,5 57% 2,7. 71% Pcide palmitoylkeratinique 4,9 26% 3,0 48% 3,6 61% Palmitoylkeratinate de lysine 0,9 86% 0,1 98% 0,1 99% Acide palmitoylcaséinique 3,8 42% 2,4 55% 4,2 54% Palmitoylcaséinate de lysine 0,8 88% 0,1 99% 0,1 99% Io0 Acide palmitoylcollagénique 5,7 14% 3,3 43% 3,8 59% Palmitoylcollagénate de lysine 0,6 91% 0,6 90% 0,1 99% Acide palmitoylcystinique (+) 1,8 73% 1,0 83% 0,9 90% Palmitoylcystinate de lysine 0,1 99% 0,1 99% 0,1 99% Acide butyryllysinique 5,5 17% 4,3 26% 8,2 11% Butyryllysinate de lysine 0,7 89% 0,5 90% 1,5 84% Butyrylcystinate de lysine 0,8 84% 0,7 88% 1,8 80% TABLEAU N 2 Témoins huiles 7,5 5,2 9,2 B H T à 0,2% 5 33% 3,6 31% 2,7 71% Acide palmitoylkératinique 4,5 40%5 1,0 80% 3,6 61% Palmitoylkératinate d'arginine 0,1 99% 0,1 99% 0,7 93% Acide palmitoylcaséinique 5,4 28% 1,3 75% 4,2 54% Palmitoylcaséinate d'arginine 0,1 99% 0,1 99% 0,1 99% Acide palmitoylcollagénique 6,2 17% 2,2 58% 3,8 59% Palmitoylcollagénate d'arginine 0,3 94% 0,1 99% 0,6 93% Acide palmitoylcystinique (+) 2,4 68% 0,8 85% 0,9 80% Palmitoylcystinate- d'arginine 1,1 86% 0,3 94% 0,6 94% (+) difficilement soluble,nécessite un chauffage trop élevé altérant l'huile __________________________________________________________________________ _____________- -s- 2609998 Le tableau c-après montre la protection de quatre huiles végétales par diffé- rents acides lipométhioniques,après 15 heures d'irradiation U V à 60 TABLEAU N 3 Substances essayées H. de tournesol H.de noisette H. de sésame H. d'amandes douces __________________________________________________________________________ __________ A B A B A B A B Témoins huiles 13 20,2 6,9 15 B H T à 0,2% 7,7 41% 11 46% 5,9 15% 7 53% Acide palmitoylméthionique à 25 1,9 86% 1,0 95% 0,9 87% 1,0 94% Acide caprylylméthionique 1,9 86% 1,0 95% 0,6 91% 1,2 92%..DTD: Acide lauroylméthionique 1,9 86% 1,0 95% 0,8 89% 1,2 92% iI ii Acide butyrvlméthionique 2,0 85% 1,2 95% 0,8 89% 1,8 88% e5... Acide oléoylméthionique le 0,8 94% 0,8 96% 0,4 94% 0,7 95% Le tableau suivant montre la protection de trois graisses différentes par les acides lipométhioniques à des teneurs de 3%,2% et 1%,comparativement au BHT à 0, 2% et un dérivé acylé de la sarcosine,qui biochimiquement n'est pas un lipoaminoacide TABLEAU N 4 __________________________________________________________________________ __________- Substances essayées Saindoux Suif brut Suif raffiné __________________________________________________________________________ _____ A B A B A B Témoins graisses 31,5 3,5 14 B H T à 0,2% 2,3 93% 1,5 58% 1,5 89% Acide Palmitoylméthionique à 3% 3,2 90%/0 1,0 72% 1,6 89% " " à 2% 3,2 90% 1,2 66% 1,7 88% 310" " à 1% 9,7 69% 2,1 40(/0 4,5 68% Acide caprylyl fi. à 3% 3,1 90% 1,2 66% 1,9 87% ". . à 2% 3,1 90% 1,2 66% 2,0 86% "I" à 1% 5,4 83% 1,6 55% 4,9 65% Acide lauroyl " " à 3% 3,2 90% 1,0 72% 1,4 90% " à 2% 3,2 90% 1,1 69% 2,O0 86% " à 1% 6,8 78% 2,2 37% 5,0 65% Acide butyryl.. à 3% 5,2 84% 1,3 63% 4,0 72% " à 2% 5,6 83% 1,3 63% 4,9 64% " à 1% 12,2 62% 2,3 35% 6,0 57% Acide oléoyl ". 4^5 à 3% 0,1 99% OO I0/0% 0,9 94% à 2% 0,3 98% 00 100% 0,9 94% Lauroylsarcosine à 3% 26,7 15% 4,7 - 13,7 - -6- Le tableau suivant nous montre la faible protection antioxydante de quelques exemples de lipoaminoacides,concernant le suif raffiné, comparativement au tableau N 4 TABLEAU N 5 A B Témoin 11 BHT à 0,2% 2 82% Acide palmitoylcollagénique à 2% 7,2 35% Acide palmitoylcaséinique "... 5 55% Acide palmitoylkératinique il.I 4,7 58% Acide palmitoylhydroxyproli- nique.. 10,5 0,5% Acide Palmitoylcystinique I" t 9,7 1,4% Acide Palmitoylprolinique " 10,5 0,5% Acide Palmitoyl phénylalanique 9,8 1,2% Le tableau ci-après nous montre l'évolution de la peroxydation 8 jours après irradiation du suif raffiné, dont les chiffres initiaux figurent dans le tableaix4 TABLEAU N 6 ______________________________________________________________________________ Substances essayées immédiatement après 8 jours après irradiation UV A B A B Témoin I4 24,5 BH T à 0,2% 1,5 89% 1,9 93% Acide palmitoylméthionique à % 1,6 89% 1,9 93% i. à 2% 1,7 88% 2,1 91% Acide caprylyl '. à 3% 1,9 87% 2,5 90% '. à 2% 2,0 86% 2,0 92% Acide lauroyl " " à 3% 1,4 90% 2,8 89% " à 2% 2,0 86% 2,2 91% Acide Oléoyl ". à 3% 0,8 94% 1,1 95% - . à 2% 0,8 94% 1,1 95%..DTD: Comme on le voit,à la lumière de ces tableaux,il est surprenant qu'une chaine grasse insaturée,tel l'acide oléique,facilement autooxydable,acylée à la méthio- nine,lui confère de remarquables propriétés antioxydantes.Il est également surpre- nant que seuls,?7 les acides lipométhioniques assurent une protection importante pour les huiles végétales comme pour les graisses animales,ce qui n'est pas le cas pour l'un des plus puissants antioxydants,comme le B H T. -7- Comparaison d'activité protectrice de certains lipoaminoacides et de leurs dérivés d'arginine et de lysine,dans trois huiles émulsifiées. Huile:10%,alcool gras polyoxyéthyléné 1CO%,lipoaminoacide ou dérivé:5%:, QS Eau-I5 heures d'irradiation à .L'eau évaporée est remplacée.TABLEAU N 7 Nature des substances. sNature des substances Tournesol Noisette Sésame essayée __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ A B A B A B Témoins 18 9 4,4 B H T à 0,2% 6,8 62% 2,8 69% 2,1 52% Acide palmitoylcollagénique 8,5 53% 4,5 50% 3,6 18% Palmitoylcollagénate de lysine 4,5 75% 2,5 72% 2,0 55% " I d'arginine 4,2 77% 3,8 58% 2,2 50% Acide palmitoylkératinique 8,2 54% 3,7 57% 3,7 16% Paimitoylkératinate de lysine 3,2 82% 3,2 65% 2,2 50% 15. " d'arginine 3,1 83% 3,2 65% 2,4 45% Acide palmitoylcaseinique 7,8 57% 3,4 62% 3,4 33% Palmitoylcaséinate de lysine 3,5 80% 2,9 68% 2,0 55% .. d'arginine 3,2 82% 3,1 66% 2,3 75% Acide palmitoylcystinique 7,0 61% 3,2 65% 2,8 47% Palmitoylcystinate de lysine 4,5 75% 2,2 76% 2,6 61% Acide palmitoylhydroxyproliniq.10,3 43% 6, 0 33% 3,8 14% Palmitoylhydroxyprolinate de lysine 4,5 75% 4,2 53% 2,8 47% Activité protectrice d'émulsions contenant 10% d'huile,par cinq acides lipométhio- nique aux teneurs de 2 et 02% _ ----------- - TABLEAU N 8 ____________ Substances essayées Tournesol Noisette __________________________________________________________________________ _____ A B A B Témoin 23 6,5 B H T à 0,2% 1,9 92% 2,9 53% Acide Palmitoylméthionique à 2% 1,5 95% 0,0 I00% " "Caprylyl " " 0,3 99% 0,0 100% " Lauroyl " " 0,3 99% 0,0 100% " Butyryl " " 4,5 80% 0,0 100% 35. 'Oléoyl " " 0,2 99% 0,0 100% Témoin 20,5 7,8 B H T à 0,02% 15,0 27% 6,7 24% Acide palmitoylméthionique à 0,2% 15,2 26% 5,5 30% Il Caprylyl ". 14,0 32% 5,8 26% " " Lauroyl " " 15,3 27% 5,9 25% ""Butyryl " " 14,8 28% 5,9 25% ""Oléoyl ""14,2 30% 5,5 30% -8- L'invention s'étend à toutes compositions cosmétiques,pharmaceutiques,alimentaires ou industrielles comportant des graisses ou des huiles d'origine animale (terrestre ou marine)ou d'origine végétale,ou encore d'origine minérale,qui seront protégées de la dégradation oxydative par incorporation de sels de lysine ou d'arginine de lipoaminoacides,ou par un lipoaminoacide issu de l'acylation d'une chaine grasse à la méthionine,conformément aux structures décrites page 3. L'invention est caractérisée en ce qu'elle permet non seulement de protéger les corps gras contre la dégradation oxydative,mais de pouvoir introduire dans l'orga- nisme,des structures à caractère strictement biologique,en conformité avec celles qui y sont présentes,et de pouvoir ainsi s'opposer à l'influence des radicaux libres endogènes ou exogènes,responsables en grande partie de l'accélération du processus de vieillissement et de la genèse de multiples maladies. -REVENDICATIONS - 1-Nouvelles compositions antioxydantes,caractérisées en ce qu'elles correspondent aux structures suivantes: A) Aux Lipoaminoacides dont l'acide aminé est la méthionine,selon la formule générale: CH3-SH 22-CHCOOH NH CO-R Dans laquelle R correspond à un radical gras comportant de 4 à 32 atomes de Carbone,saturé ou insaturé. B) Aux lipoaminoacides associés à la lysine ou à l'arginine,conformément aux formules générales: R-CH-COOH, H2N-(CH2) - H - COOH R-CH-COOH, H2N-C-NH-(CH) 3-CH-COOH I H 2 2 4NH21 2 NH2 NH NH NH2 ! 1 CO-R' CO-R' lipoamino lysine lipoamino Arginine acide acide Dans lesquelles R correspond à un radical d'un acide aminé et R' à un radical de chaine grasse saturée ou insaturée,comportant de 4 à 32 atomes de carbone. 2Compositions cosmétiques comportant les structures selon la revendication 1, destinées à les protéger contre la dégradation oxydative et des interférences biologiques qui s'en suivent. 3-Compositions pharmaceutiques comportant des structures selon la revendication:. 1 destinées à les protéger contre la peroxydation d'un élément actif ou de l'exci- pient. 4-Produits alimentaires comportant des structures selon la revendication 1,destinées à les protéger contre la formation de lipoperoxydes et des radicaux libres. -Produits industriels comportant des huiles ou des graisses,animales, végétales ou minérales,protégées contre la dégradation oxydative,selon la revendication 1.