Brevet FR2702210A1 — publié le 19940909

La présente invention concerne une nouvelle cétone alicyclique naturelle et plus particulièrement un nouveau dérivé naturel de la famille des 6,6 diméthyl-2acylcyclohex-4-en-l,3-diones, son procédé d'extraction, ses applications, notamment en cosmétique, et les compositions la renfermant. Un marché, notamment tel que celui des produits cosmétiques, d'hygiène corporelle, ou des parfums, est de plus en plus demandeur de substances naturelles en lieu et place des substances de synthèse jusqu'à présent utilisées dans ces produits. La Demanderesse s'est donc fixé pour but d'arriver à isoler, d'espèces végétales, des substances naturelles qui puissent de par leurs propriétés remplacer les produits de synthèse correspondants. Ainsi la demanderesse a réussi, à la suite à de nombreuses expérimentations, à isoler d'entre les différents constituants du feuillage d'une variété de Melaleuca cajeputi, une nouvelle substance naturelle qu'elle a caractérisée comme étant le composé chimique constitué par la 4,6,6 triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione répondant à la formule développée (I) Le Melaleuca cajeputi est un arbre de la famille des myrtacées qui croît notamment en Malaisie péninsulaire, ainsi que dans l'île de Sumatra en Indonésie. La demanderesse a également découvert avec étonnement que la 4,6, 6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex- 4-en-1,3-dione possède des propriétés très intéressantes. D'une part, elle absorbe les radiations ultravio lettes de type B et une frange importante du spectre des radiations ultraviolettes de type A. D'autre part, elle présente également une activité antibactérienne et antifongique remarquable. Rien dans l'état antérieur ne décrit ni ne suggère la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en- 1,3-dione. Seules étaient connues, et mentionnées notamment dans la littérature, jusqu'à présent les substances naturelles suivantes parmi cette famille des 6,6 diméthyl-2-acylcyclohex-4-en-1,3-diones de formule développée (II) - l'agglomérone, où R1 est un radical isopropyl, R2 est l'hydrogène et R3 est un radical méthoxy, présente dans les huiles essentielles d'Eucalyptus agglomerata et d'Eucalyptus Mc Kieana (R.O HELLYER et Coll, Australian Journal of Chemistry, 1964, 17, 1418) - le fraginol, où R1 est un radical propyl, R2 est un radical méthyl et R3 est un radical hydroxy, présent dans Dryopteris fragrans (L.M MOLODOZHNIKOVA et Coll, Khim-Farm.Zh., 1971, 5, 32) - la tasmanone, où R1 est un radical isopropyl, R2 un radical méthyl et R3 un radical méthoxy, présente dans l'Eucalyptus Tasmanica (R.O HELLYER et Coll, Australian Journal of Chemistry, 1956, 9, 238). - la xanthostémone, analogue déméthoxylée de l'agglomérone, extraite de Xanthostemon appositifolius (A.J BIRCH et Coll, Australian Journal of Chemistry, 1956, 9, 238). - le céroptène, où R1 est le radical Styryl, R2 est l'hydrogène et R3 est un radical méthoxy, présent dans Pityrogramma triangularis (M.NILSSON, Acta Chem. Scand., 1959, 13, 750). - le syzygiol, où R1 est un radical 2-hydroxystyryl, R2 est l'hydrogène et R3 est un radical méthoxy, isolé d'une myrtacée indonésienne Syzygium Polycephaloides (S.SATO et Coll., Bull. Chem. Soc., Japan, 1992, 65, 2552). La 4,6, 6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4- en-1,3-dione est sujette à une tautomérie céto-énolique ; à l'état naturel, elle existerait sous ses deux formes tautomères énolique (Ia) et (Ib) selon l'équilibre prototropique suivant dans la proportion de 65,3 % de (Ia) et 34,7% de (Ib): La formule (I) et sa dénomination représenteront dans la suite du texte une simplification d'écriture désignant la 4, 6, 6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-l, 3- dione sous n'importe laquelle de ses formes tautomères notamment les formes (Ia) et (Ib). La présente invention a donc pour objet la 4,6,6 triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-l, 3 -dione de formule (I), notamment sous ses formes tautomères de formules (Ia) et (lob). Le dérivé précité préféré se trouve notamment sous forme isolée, particulièrement sous une forme substantiellement pure. La présente demande a également pour objet un procédé d'obtention de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2 acétylcyclohex-4-en-1,3-dione caractérisé en ce qu'il consiste à (a) ajuster le pH d'une solution d'énolates alcalins de formule (I) de façon à libérer les énols correspondants; b) isoler par extraction au moyen d'un solvant, de préférence le dichlorométhane, lesdits énols, et (c) éventuellement purifier lesdits énols par distillation fractionnée sous pression réduite. La solution d'énolates alcalins ci-dessus peut être préparée comme suit (d) on soumet du feuillage de Melaleuca cajeputi, soit frais ou sec à un entraînement à la vapeur, soit partiellement desséché à une extraction au moyen d'un solvant ; (e) on soumet le produit obtenu dans l'étape (d), en solution dans un solvant, à une extraction au moyen d'un carbonate alcalin. Avantageusement le solvant des étapes (d) et (e) du procédé ci-dessus est le tertiobutylméthyléther, l'acétate d'éthyle ou, de préférence, l'hexane. La température d'extraction de l'étape (d) sera avantageusement choisie entre 40"C et 60"C. Le carbonate alcalin de l'étape (e) est de préférence le carbonate de sodium. De préférence également le pH de l'étape (a) est ajusté entre 6 et 7, avantageusement à l'aide d'un acide, de préférence minéral tel l'acide chlorhydrique ou l'acide phosphorique. La 4,6, 6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4 en-1,3-dione possède notamment la propriété d'absorber non seulement les radiations ultraviolettes de type B mais également une frange importante du spectre des radiations ultraviolettes du type A (abrégés infra par W-A et UV-B). Cette propriété trouve de remarquables application en cosmétologie. En effet, les filtres solaires photoprotecteurs en usage dans la cosmétologie sont pour la plupart d'origine synthétique, et agissent par absorption sélective d'une frange de spectre bien définie : UV-B, UV-A courts ou W-A longs. Jusqu'à une période récente, on a considéré que la radiation des UV-B couvrant la frange de 290 à 320 nm est la cause majeure des brûlures solaires bien que stimulant la réponse au bronzage, alors que la radiation des UV-A couvrant la frange de 320 à 400 nm est responsable de brûlures de la peau avec rougissement par érythème et réactions d'irritations conduisant à la formation de mélanine avec développement du bronzage. Pour cette raison, la grande majorité des filtres solaires en usage actuellement en cosmétologie absorbent le rayonnement UV-B. Depuis que le rôle des UV-A dans l'apparition des cancers cutanés a été reconnu par les comités d'experts (Consensus Development Conference Statement, Sunlight Ultra Violet Radiation and the Skin, National Institute of Health, May 1989), la nécessité d'utiliser des filtres spécifiques des UV-A, en combinaison avec d'autres filtres d'UV-B, a été étudiée, notamment en Europe. Ces substances, filtrant spécifiquement les UV-A, sont représentées par des dérivés du dibenzoylméthane, qui absorbent les UV-A vers 350 nm. A ce jour, la demanderesse ne connaît pas de substance définie d'origine naturelle qui possède à elle seule la propriété d'absorber non seulement les radiations des UV-B, mais aussi une frange importante des UV-A et qui puisse donc répondre aux exigences du marché telles que susmentionnées. C'est pourquoi la présente invention a également pour objet l'application de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2acétylcyclohex-4-en-1,3-dione à titre de filtre solaire. La 4,6, 6-triméthyl-5-méthoxy-2 -acétylcyclohex-4 en-1,3-dione ayant également une très bonne activité antibactérienne et antifongique, la présente invention a par ailleurs aussi pour objets respectifs l'application de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione à titre d'agent antibactérien et d'agent antifongique. A titre de filtre solaire, la 4,6,6-triméthyl-5 méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-l, 3-dione peut être incorporée à des compositions telles que crèmes, laits ou lotions solaires, ou encore des bâtonnets d'application labiale. C'est pourquoi la présente invention a encore pour objet les compositions cosmétiques, notamment topiques, particulièrement renfermant au moins un filtre solaire, caractérisées en ce qu'elles renferment la 4,6,6-triméthyl-5 méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione à titre de filtre solaire. Pour ces compositions, notamment pour les crèmes solaires, l'activité antibactérienne ou antifongique de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione complète avantageusement l'utilisation à titre de filtre des radiations de types UV-A et UV-B. A titre d'agent antibactérien ou antifongique, la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione peut aussi être incorporée dans des compositions cosmétiques telles que les déodorants corporels ou les autres produits d'hygiène corporelle, ou dans des compositions pharmaceutiques. La présente invention a donc encore pour objet les compositions cosmétiques ne renfermant pas de filtre solaire, ainsi que les compositions pharmaceutiques caractérisées en ce qu'elles renferment à titre de principe actif la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione. La 4,6, 6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4- en-1,3-dione trouve notamment son emploi dans le traitement tant préventif que curatif des affections liées aux germes sur lesquels elle est active, telles que les candidoses et autres affections fongiques. Ces compositions pharmaceutiques ou cosmétiques peuvent être, par exemple, pâteuses ou liquides et se présenter sous les formes couramment utilisées en application topique, comme par exemple les crèmes ou les gels ; elles sont préparées selon les méthodes usuelles. Le ou les principes actifs peuvent y être incorporés à des excipients habituellement employés dans ces compositions, tels que le beurre de cacao, les véhicules aqueux ou non, les corps gras d'origine animale ou végétale, les dérivés paraffiniques, les glycols, les divers agents mouillants, dispersants ou émulsifiants, les conservateurs. Les exemples qui suivent illustrent la présente invention sans toutefois la limiter. EXEMPLE 1 : Préparation de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2- acétylcyclohex-4-en-1,3-dione à partir de l'huile essentielle extraite de feuilles de Melaleuca cajeputi. Stade A : Dans un alambic en acier inoxydable, à double fond, d'une capacité de 300 litres, on charge 45 kg de feuilles de Melaleuca cajeputi. On soumet à un entraînement à la vapeur pendant 6 heures. On recueille 327 g d'huile essentielle de couleur jaune foncé (rendement 0,72 %). Stade B : On dissout 462 g d'huile essentielle telle qu'obtenue ci-dessus dans 1 litre d'hexane. On soumet cette solution à 8 extractions successives avec 500 ml de solution aqueuse de carbonate de sodium à 10%. Les extraits carbonatés sont réunis et utilisés tels quels pour le stade suivant. Stade C : Les extraits carbonatés obtenus ci-dessus sont à leur tour épuisés à deux reprises avec 250 ml d'hexane, de façon à éliminer toute matière organique neutre. On amène le pH de la phase aqueuse à 6,5 environ, par addition de la quantité suffisante d'acide chlorhydrique à 50 %. On extrait alors la phase aqueuse à trois reprises avec 500 ml de dichlorométhane. Les phases organiques réunies sont débarrassées du solvant par évaporation, livrant finalement 141 g d'un produit brut de couleur jaune. On distille ce produit dans une colonne de Vigreux de 15 cm de hauteur, et recueille 130 g de distillat jaune clair, sous la forme d'un liquide mobile, bouillant à 133 C sous la pression de 0,67 KPa. La pureté est estimée à 99,9 % minimum par chromatographie en phase gazeuse. La densité à 20"C par rapport à l'eau prise à 20 c est de 1,152 et son indice de réfraction à 20"C est de 1,546. Le spectre infrarouge de la 4,6,6-triméthyl-5méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione présente des bandes intenses caractéristiques à 1663 cm1, 1640 cm1, 1540 cm1, 1465 cm1 et 1135 cm1. Son spectre ultraviolet dans le méthanol présente quant à lui deux maximum d'absorption à 242 nm et 320 nm. Les coefficients d'absorbance respectifs sont de 10940 et 6030. Le spectre RMN du proton 1H fait l'objet du tableau 1 ci-dessous. Il a été obtenu dans le chloroforme deutéré à 400MHz. Les déplacements s sont exprimées en partie par million par rapport au TMS. On observera que tous les pics sortent sous forme de singulet et que le spectre du proton permet de distinguer d'après leurs déplacements, les deux formes tautomères énoliques (Ia) et (Ib), au sein du mélange obtenu par le procédé précédemment décrit. TABLEAU 1 RADICAL radical | (Ia) | (Ib) 6(ppm) (ppm) CH3 CH3 - O | 3,92 | 3,84 CH3 - C - 2,58 2,67 O CH3 - C = C 1,94 1,88 CH3 C 1,30 1,42 C 1,30 1,42 CH3 I - - O - H env. 18,95 env. 18,15 Il en est de même pour cette distinction dans le cas du RMN du carbone 13 réalisé à 161 MHz dans le chloroforme deutéré et consigné dans le tableau 2 suivant. La numérotation des carbones a été effectuée en référence à la formule suivante TABLEAU 2 Atome de carbone (Ia) (Ib) s (ppm) O (ppm) C - 1 197,7 (a) 197,6 (a) C-2 107,6 109,9 C - 3 190,6 185,9 C-4 112,4 118,4 C - 5 177,4 170,9 C - 6 50,6 45,4 C - 7 10,3 (b) 9,9 (b) C - 8 62,6 62,3 C - 9 24,7 (c) 24,7 (c) C - 10 24,6 (c) 24,6 (c) C - 11 201,6 204,4 C - 12 28,4 29,7 On notera ici que les valeurs référencées (a), (b) et (c) étant identiques ou très proches, elles sont interchangeables entre les formes tautomères (Ia) et (Ib). Le tableau 3 illustre le spectre de masse du mélange des formes tautomères (Ia) et (Ib) de la 4,6,6 triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione. Les rapports de la masse sur la charge m/z des différents pics y sont consignés ainsi que l'intensité relative de chacun des pics correspondants. TABLEAU 3 m/z 43 100 81 61 224 39 41 34 209 31 139 25 192 25 125 23 67 20 69 19 Une application particulièrement avantageuse de la4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione est son utilisation à titre de filtre solaire. En effet, à titre de comparaison, on a consigné dans le tableau 4 ci-dessous les coefficients d'absorbance obtenus par spectroscopie ultraviolette de la 4,6,6-trimé thyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione et du 4méthoxycinnamate de 2-éthylhexyle qui est un filtre solaire sélectif des radiations ultraviolettes de type B couramment utilisé en cosmétologie. Ces coefficients d'absorbance E max correspondent d'une part, aux maxima d'absorption A max de chacun des composés, et d'autre part au coefficient d'absorbance É 350 correspondant à l'absorption de chacun des composés à la longueur d'onde de 350 nm. TABLEAU 4 Substance E e max E e 350 nm 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2- acétylcyclohex-4-en-1,3-dione max = 320 nm) 480 370 4-méthoxycinnamate de 2-éthylhexyle max max = 310 nm) 607 42,6 I1 apparait clairement qu'à 350 nm, longueur d'onde à laquelle les filtres synthétiques du type dibenzoylméthane cités ci-dessus sont actifs pour absorber sélectivement les radiations ultraviolettes de type A, le coefficient d'absorbance de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclo- hex-4-en-1,3-dione est 8,7 fois plus élevé que celui du filtre classique des radiations ultraviolettes du type B. Par ailleurs, la performance du 4,6,6-triméthyl 5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-l, 3-dione comme filtre des radiations ultraviolettes B reste très attrayante si on la compare à celle du filtre sélectif des radiations ultraviolettes de type B. La 4,6, 6-triméthyl-5-méthoxy-2 -acétylcyclohex-4- en-1,3-dione peut donc à ce titre être incorporée en tant que filtre d'application corporelle des radiations ultraviolettes de type A et B dans toutes compositions telles que crèmes, laits ou lotions solaires ou encore bâtonnets d'application labiale. Cela se révèle donc particulièrement avantageux car l'on remplace au moins deux substances par une seule substance, de surcroît naturelle. Une autre application particulièrement avantageuse de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en- 1,3-dione est celle à titre d'agent antibactérien ou antifongique. En effet, comme illustré dans le tableau 5, l'activité antibactérienne de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2- acétylcyclohex-4-en-1,3-dione a été testée in vitro sur divers microorganismes aux concentrations de 0,1 % et 0,2 % dans un milieu de culture qui est ici de la gélose. L'activité a été estimée sur une échelle allant de 0 (aucune activité) à 5 (inhibition totale de la croissance des germes). TABLEAU 5 Concentration 0,1 % 0,2 % Nicroorganismes Staphylococcus epidermidis 2 5 Corynebactérium xerosis 2 Escherichia coli 1 3 Pseudomonas aeruginosa 1 2 Candida albicans 5 Penicillium sp. 5 Aspergillus glaucus 5 Fusarium soleri 5 Ces résultats confirment que la 4,6,6-triméthyl 5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1, 3-dione possède une bonne activité antimicrobienne, particulièrement antibactérienne et antifongique et peut donc être utilisée avantageusement à ce titre. En particulier, du fait de son activité sur les bactéries de la flore axillaire, combinée à sa faible volatilité (sa pression de vapeur à 25 "C étant voisine de 1,5 micromètres de mercure), la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2- acétylcyclohex-4-en-1,3-dione a un bon pouvoir de déodorant corporel. Elle peut ainsi être appliquée à une composition cosmétique telle qu'un déodorant corporel dans les proportions suivantes en poids EXEMPLE 2 : Composition cosmétique On a préparé un déodorant corporel selon la formule suivante - éthanol à 96 72 % - 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2- acétylcyclohex-4-en-1,3-dione 0,2 % - eau déminéralisée 27,8 % Cette préparation assure une bonne activité déodorante corporelle d'une durée moyenne de 12 heures pour la majorité des sujets. Un tel déodorant rejoint les buts fixés pour la présente invention, en ce sens qu'il composé de substances qui sont toutes naturelles. EXEMPLE 3 : Variante de l'exemple 1. On soumet le feuillage partiellement desséché de Melaleuca cajeputi à une extraction par l'hexane vers 50 C, à l'aide d'un extracteur statique tel que ceux qui sont habituellement utilisés dans l'industrie des matières premières pour la parfumerie, puis on soumet le produit obtenu, en solution dans l'hexane, à une extraction au moyen de carbonate de sodium. On continue alors le procédé comme indiqué au stade (C) ci-dessus pour obtenir le produit attendu. EXEMPLE 4 : Composition cosmétique On a préparé une crème ayant la composition pondérale suivante Part A Huile de germe de blé 0,5 Glycéryl stéarate ceteareth 20 7,0 PEG 30 glycéryl stéarate 5,0 Alcool Cétylique 1,0 Propyl Paraben 0,1 BHT (hydroxytoluène butylé) 0,05 Huile de paraffine 6,0 Substance (I) 3,0 Part B Eau déminéralisée 60,0 Méthyl Paraben 0,15 Carbopol 940 0,2 Glycérine 5,0 Part C Eau déminéralisée 11,84 Triéthanolamine 0,16 MODE OPERATOIRE Dans un fondoir en acier inoxydable, on mélange les ingrédients de la phase grasse (A) en portant la température à 80"C. Dans un autre fondoir on verse le propyl Paraben, le Carbopol en pluie dans l'eau portée à 80 (sous forte agitation), puis la glycérine. On ajoute lentement la phase grasse (60"C) dans la phase aqueuse (B) (60"C), sous agitation (en évitant l'introduction d'air). Quand l'émulsion commence à épaissir, on verse lentement la phase (C), puis si désiré un parfum à la dose de 0,2-0,5 % et on homogénéise. REVENDICATIONS 1. La 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclo- hex-4-en-l,3-dione de formule (I) sous l'une quelconque de ses différentes formes tautomères. 2. Procédé de préparation de la 4,6,6-triméthyl 5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-l, 3-dione caractérisé en ce qu'il consiste à (a) ajuster le pH d'une solution d'énolates alcalins de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dionede façon à libérer les énols correspondants; (b) isoler par extraction lesdits énols au moyen d'un solvant, et (c) éventuellement purifier lesdits énols par distillation fractionnée sous pression réduite. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la solution d'énolates alcalins est préparée selon un procédé qui consiste à (d) soumettre du feuillage de Melaleuca cajeputi, soit frais ou sec à un entraînement à la vapeur, soit partiellement desséché à une extraction au moyen d'un solvant (e) soumettre le produit obtenu dans l'étape (d), en solution dans un solvant, à une extraction au moyen d'un carbonate alcalin. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le solvant des étapes (d) et (e) est le tertiobutylméthyléther, l'acétate d'éthyle ou l'hexane. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que l'extraction par un solvant de l'étape (d) est réalisée à une température comprise entre 40"C et 60"C. 6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5 caractérise en ce que le carbonate alcalin de l'étape (e) est du carbonate de sodium. 7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que le pH de l'étape (a) est ajusté entre 6 et 7. 8. Procédé selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'extraction sur du feuillage partiellement desséché de l'étape (d) est réalisée dans un extracteur statique. 9. Application de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2- acétylcyclohex-4-en-1,3-dione sous l'une quelconque de ses formes tautomères à titre de filtre solaire. 10. Application de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy 2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione sous l'une quelconque de ses formes tautomères à titre d'agent antibactérien. 11. Application de la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy2-acétylcyclohex-4-en-1,3-dione sous l'une quelconque de ses formes tautomères à titre d'agent antifongique. 12. Compositions cosmétiques caractérisées en ce qu'elles renferment la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2-acétylcy- clohex-4-en-1,3-dione sous l'une quelconque de ses formes tautomères à titre de principe actif. 13. Compositions pharmaceutiques caractérisées en ce qu'elles renferment la 4,6,6-triméthyl-5-méthoxy-2- acétylcyclohex-4-en-1,3-dione sous l'une quelconque de ses formes tautomères à titre de principe actif.