Brevet FR2760366A1 — publié le 19980911

L'invention concerne un hydrolysat d'extrait lyophilisé de potiron de Chine ou cucurmis d'Okaïdo et son procédé de fabrication. Les cucurbitacées constituent une famille de plantes dicotylédones annuelles répandues dans tous les pays du monde dont les fruits comestibles tels que les courges, citrouilles, potirons (cucurbita), melons, concombres (cucurmis), pastèques (citrullus), calebasses (Lagenaria) sont largement consommés. Depuis la plus haute Antiquité, ces plantes sont connues pour leurs vertus thérapeutiques bénéfiques et certaines variétés non comestibles, la 0 Bryone (Bryonia), le concombre d'âne (Echallium) pour leur toxicité. Elles ont donc donné lieu à de multiples recherches botaniques, pharmacochimiques et à des applications thérapeutiques diverses ainsi qu'à de très nombreuses publications et demandes de brevets. Ces recherches se sont heurtées à la complexité chimique de ces plantes et en conséquence à l'instabilité des résultats recueillis, en raison de la variété infinie des différentes espèces étudiées, non seulement, I'une par rapport à l'autre, mais encore dans chaque espèce à la variation des sources, des saisons, des années, des terrains ensemencés, des façons culturales. Le brevet francais N 2663543 décrit un lyophilisat obtenu à partir d'une variété sélectionnée depuis 12 ans par hybridations successives. La plante est élevée sous contrat de culture biologique. Les contrôles sont effectués périodiquement au niveau du terrain et des eaux de ruissellement au cours et en fin de production. Ce potiron cueilli à maturité, lavé, broyé avec écorce, pulpe et pépins est lyophilisé selon un procédé classique, puis rendu bactériologiquement stable par irradiation au rayonnement gamma. La stabilité génétique obtenue par une culture étroitement contrôlée sur une longue période facilite la standardisation des constantes physico- chimiques du lyophilisat ainsi obtenu. Administré sous des formes variées dans le cadre d'études pharmacologiques, ce lyophilisat présente des activités thérapeutiques telles qu'une activité anti-inflammatoire et cicatrisante hautement significative ou analgésique marquée. Les études pharmacocinétiques et toxicologiques confirment son intérêt pharmaceutique, dermo- pharmaceutique et cosmétique. Il présente toutefois le défaut majeur d'être insoluble dans l'eau, peu soluble dans l'éthanol et le méthanol, modérément soluble dans l'éther et les huiles et partiellement soluble dans le chloroforme. Le produit ainsi obtenu administré sous forme pharmaceutique, dermopharmaceutique, cosmétique présente l'inconvénient d'une activité aléatoire due à son insolubilité relative. Le potiron étant une plante annuelle, la lyophilisation et l'irradiation décrites dans le brevet françcais n 2663543 constituent les procédés les plus efficaces pour conserver les principes actifs. Elles ne peuvent donc être contournées, le lyophilisat irradié demeurant la forme la plus adaptée à la récupération ultérieure de ces principes. La présente invention a pour objet de remédier au manque de 0 solubilité du lyophilisat en réalisant sa transformation par hydrolyse en produit dérivé exempt de toute matière insoluble telle que la cellulose ou tout autre débris cellulaire. Elle a également pour objet de préserver l'ensemble des propriétés bénéfiques du potiron de Chine de référence tout en permettant de réaliser i à la demande un produit à partir d'une matière première facile à conserver, stocker et exploiter sans en modifier les constantes physico-chimiques et en atteignant des rendements élevés d'extraction. La présente invention consiste à hydrolyser les constituants peu solubles du lyophilisat de potiron obtenu selon le brevet français n 2663543 sous l'action d'enzymes sélectionnées avec précision et dans des conditions opératoires déterminées. La réaction implique donc l'utilisation de la présence de molécules d'eau pour cliver les polymères gênants. Elle est suivie d'un traitement particulier de manière à obtenir un produit final présentant des caractéristiques de forme, d'activité etc. ainsi que des rendements répondant aux besoins des industries pharmaceutiques, dermo-pharmaceutique et cosmétique. La figure 1 représente schématiquement le procédé de fabrication de l'hydrolysat en poudre de potiron selon la présente invention. Ce procédé de fabrication constitue le mode préféré de traitement du lyophilisat pour obtenir une qualité de produit et des rendements optimaux. La première étape du procédé de fabrication selon la présente invention a pour objet de fournir un produit très soluble sous forme d'une base liquide riche en actifs naturels. Il s'agit de l'hydrolyse proprement dite. Cette réaction de lyse moléculaire est menée sur le lyophilisat du potiron obtenu selon le procédé décrit dans le brevet mentionné précédemment. Ce produit sec est d'abord hydraté. Pour cela, on mélange ce lyophilisat de potiron à de l'eau dans des proportions de l'ordre de :90. L'eau est ajoutée progressivement sous agitation alors que la température est peu à peu portée à environ 80 C. Le mélange final, constitué à 90% d'eau, est maintenu à cette température pendant une durée suffisante pour permettre l'hydratation des molécules gênant la mise en solution de l'extrait de potiron, par exemple 30 minutes. L'hydratation réalisée, le clivage moléculaire est engagé. Selon la présente invention, on réalise une hydrolyse conjointe c'est-à-dire que l'on procède à la lyse de plusieurs molécules différentes sous l'action de plusieurs enzymes. Celles-ci agissent dans des conditions déterminées de pH et de o0 température ajustées avant leur addition. Lorsque la température et le pH sont stabilisés aux valeurs souhaitées, on ajoute au mélange les différentes enzymes de réaction. Selon la présente invention, on choisit principalement des enzymes ayant des activités pectinolytique, amylasique et cellulosique. Ces enzymes sont ajoutées en excès et la proportion de chacune d'elles est de l'ordre de 1/3. L'hydrolyse est menée pendant une durée variant en fonction des enzymes ajoutées, de la température, du pH du mélange... Pour réaliser l'apport d'enzymes, on utilise par exemple les produits RAPIDASE LIQ et HAZYME de GIST-BROCADES. Le premier contient une pectinase ayant une activité secondaire de cellulase alors que le second est un complexe enzymatique présentant une activité amylasique. On peut aussi utiliser conjointement le VISCOZYME L (complexe multi- enzymatique comportant entre autres une cellulase et étant également actif sur la pectine) et le FUNGAMYL ( (ayant une activité amylasique) de NOVO NORDISK. Dans ces deux cas, la température est ramenée à environ 50 C, le pH est ajusté entre 4,0 et 4,5, par exemple par addition d'acide phosphorique concentré, et la quantité de chaque mélange enzymatique ajouté est de l'ordre de 0,5% par rapport à l'extrait sec. L'hydrolyse est menée pendant environ 3 heures à une température de l'ordre de 50 C. A la fin de cette période, I'action des enzymes est inhibée. Par exemple, le mélange est porté à une température permettant l'inactivation des enzymes. Il est ainsi chauffé à environ 90 C et maintenu à cette température pendant environ 60 minutes. La durée totale de cette première étape est de l'ordre de 7 heures. Le produit obtenu est appelé jus d'hydrolyse. Il se présente sous forme d'une phase liquide dans laquelle une fraction importante (plus de % de l'extrait sec) d'indigérés reste en suspension. Sous cette forme, il ne se prête pas au stockage, à la conservation, ni même à une mise en oeuvre efficace. En outre, et contrairement à toute attente, on a trouvé qu'après centrifugation de ce jus, environ la moitié des actifs naturels se trouve dans le culot. La deuxième étape du procédé selon l'invention a donc pour objet de transformer ce jus d'hydrolyse, sans altérer ses propriétés pharmaceutiques, dermo-pharmaceutiques ou cosmétiques, pour lui donner une forme compatible avec les exigences industrielles en produisant des rendements d'extraction optimaux de l'ordre de 99%. Selon la présente invention, on traite à ce jus d'hydrolyse afin d'obtenir une poudre. On procède pour cela à la séparation physique du jus d'hydrolyse, à la concentration du surnageant et au séchage de l'hydrolysat total. La séparation physique du jus d'hydrolyse consiste à séparer la phase liquide de la phase solide (fraction d'indigérés). Elle est effectuée par centrifugation à 5000 tours/min pendant 5 minutes. On obtient ainsi un culot que l'on stocke à une température de l'ordre de +4 C et un surnageant. Les espèces chimiques présentes dans le surnageant y sont en concentration trop faible pour que celui-ci puisse être exploité efficacement. En outre, la forme liquide répond mal aux exigences évoquées précédemment. Le surnageant est donc concentré, par exemple sous vide à une température de 50 C. On obtient ainsi une pâte concentrée dont l'extrait sec représente environ 50%. Cette pâte est ensuite mélangée par malaxage au culot stocké. Ce mélange est mis en plateaux et séché sous vide à une température de l'ordre de 55 à 60 C. Lorsque le produit est sec, il est démoulé et broyé pour donner une poudre d'hydrolysat facile à conserver et à utiliser. En prenant toutes les précautions d'asepsie d'usage, cette poudre est conditionnée selon le mode de stockage, de conservation et le type d'utilisation envisagé. A ce stade du procédé, on peut éventuellement envisager l'addition d'un antifongique. Selon une variante de réalisation, on mélange le culot et le surnageant sous leur forme humide puis on les sèche ensemble avant de les broyer pour obtenir de la poudre d'hydrolysat. L'extrait sec de cette poudre représente de 89,5 à 90,5% de l'hydrolysat de potiron ainsi obtenu. Les composants principaux t e trouvent dans la poudre dans des proportions de - 17 à 21,5% pour les protides, - 3,5 à 4, 5% pour les lipides, - 38 à 43% pour les glucides totaux, les fibres représentant généralement environ 20% de cet extrait alors que les cendres totales sont de l'ordre de 7%. Des proportions détaillées sont fournies dans le tableau 1. TABLEAU 1 Constituants Lot 6303 Lot 6304 Lot 6305 Lot 6317 Lot 6318 Extrait sec 89,7% 90,0% 89,65% 90,2% 89,8% Cendres totales 7,0% 7,0% 6,9% 7,2% 6,9% Protides 19,0% 17,7% 18,2% 20,5% 19,25% S5 Lipides 4,1% 3,7% 4,0% 4,0% 4,2% Glucides totaux 40,0% 42,6% 38,1% 40,2% 38,6% Fibres 20,0% 19,6% 22,0% 19,2% 20,5% De même, la part de certains acides gras par rapport aux acides gras totaux est la suivante: - acide palmitique 9 à 13%, - acide linoléique 31 à 37%, - acide oléique 33 à 37,5%, - acide stéarique 3 à 5%. Des proportions détaillées sont fournies dans le tableau 2. TABLEAU 2 % des Acides Lot 6303 Lot 6304 Lot 6305 Lot 6317 Lot 6318 Gras Totaux Acide palmilique 10,3% 11,0% 10,8% 12,0% 10,0% Acide linoleique 36,0% 35,0% 32,6% 32,3% 35,2% Acide oléique 33,2% 35,1% 36,6% 36,3% 36, 2% Acide stéarique 3,6% 4,5% 4,9% 3,9% 4,2% g de poudre d'hydrolysat obtenue selon la présente invention contiennent également entre autres - 500 à 1000 UI de rétinol - 15 à 17 mg de bêta-carotène - 3,5 à 4,5 mg de vitamine PP - 0,15 à 0,25 mg de vitamine B6. Le procédé d'hydrolyse du lyophilisat selon l'invention permet d'obtenir des rendements d'extraction de l'ordre de 98 à 99,5%. Cette performance est atteinte grâce à l'utilisation conjointe du surnageant et du culot obtenus par centrifugation du jus d'hydrolyse. Des détails sur ces rendements sont fournis dans le tableau 3. TABLEAU 3 N essais Lyophilisat de Hydrolyse Poids sec (g) Rendement d'extraction (%) Potiron (87% d'extrait sec) amylase cellulase/pectinase surnageant culot total surnageant culot total Hazyme Fungamyl Rapidase liq. Viscozyrr -j Lot 6303 700,00g 3,50g - 3,50g 280,56 319,20 599,76 46,07 52,41 98,48 Lot 6304 700,00g - 3,50g 3,50g 300,52 304,28 604,80 49, 35 49,96 99,31 Lot 6305 700,00g 3,50g 3,50g - 264,15 336,60 600,75 43,38 55,27 98,65 oC o w o.' o.' au au La poudre ainsi fabriquée possède toutes les propriétés du lyophilisat de potiron mentionné précédemment en offrant en outre l'avantage d'être très soluble dans l'eau et les produits hydrophiles. Des exemples de solubilité dans différents produits sont les suivants PRODUITS POURCENTAGE DE SOLUBILITE Eau 81% Ethanol 28% Elle véhicule un principe actif utile à la fabrication de produits pharmaceutiques, dermo-pharmaceutiques ou cosmétiques. Elle possède particulièrement une activité cicatrisante, anti-inflammatoire et analgésique. Sa biodisponibilité est facilitée par l'adjonction d'un acidifiant, par exemple 0,3% en poids de parabenzoate de méthyle. On a trouvé que cet hydrolysat de potiron présentait une activité plus grande que celle du lyophilisat à partir duquel il est produit. Par exemple, des essais sur des brûlures au second degré ont souligné son activité anti-inflammatoire. En effet lors de ces tests, la douleur associée à ces brûlures a disparu en 2 à 6 minutes selon les sujets. La poudre d'hydrolysat de potiron obtenue selon la présente invention peut être mise sous différentes formes pour donner un produit final administré en poudre, spray, granulé, gélules, billes micro- encapsulées, crème, gel, pommade... REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication à rendements élevés d'un hydrolysat en poudre de potiron doux hybride obtenu à partir d'une variété de cucurmis d'Okaïdo sélectionnée par hybridations successives, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de: - mélange de lyophilisat de potiron et d'eau dans des proportions de l'ordre de 10:90 à une température de l'ordre de 80 C; - maintien du mélange à cette température pendant une durée 0 suffisante pour assurer l'hydratation des molécules à lyser; - ajustement des conditions de pH et de température à des valeurs assurant l'expression optimale des enzymes responsables de l'hydrolyse; - réalisation de l'hydrolyse conjointe, par addition en excès d'enzymes présentant des activités amylasique, pectinolytique et cellulosique et maintient pendant une durée suffisante des conditions de température et de pH mentionnées ci-dessus; - inactivation des enzymes; - séparation du culot et du surnageant après centrifugation du mélange; - concentration du surnageant jusqu'à obtention d'une pate; - mélange de la pâte concentrée avec le culot; - séchage et broyage pour obtenir une poudre. 2. Procédé de fabrication d'un hydrolysat de potiron en poudre selon la revendication 1, caractérisé par: - le mélange de lyophilisat de potiron et d'eau dans des proportions de l'ordre de 10:90 à une température de l'ordre de 80 C; - le maintien de ce mélange à cette température pendant une durée de l'ordre de 30 minutes; - I'ajustement du pH à une valeur voisine de 4 à 4,5 et de la température à environ 50 C; - addition d'environ 0,5% par rapport à l'extrait sec de cellulase et pectinase ainsi que d'amylase; - maintien pendant environ 3 heures des valeurs de pH et de température mentionnées; - augmentation et maintien pendant environ 60 minutes de la température du mélange à une valeur de l'ordre de 90 C; centrifugation du jus d'hydrolyse à 5000 tours/min pendant 5 minutes pour séparer le culot du surnageant; - concentration du surnageant sous vide à une température de l'ordre de 50 C; - mélange de la pâte concentrée avec le culot, séchage et broyage de ce mélange pour obtenir une poudre. 3. Procédé de fabrication d'un hydrolysat de potiron en poudre selon la revendication 1, caractérisé en ce le culot et le surnageant obtenus par centrifugation du jus d'hydrolyse sont mélangés sous leur forme humide, puis séchés et broyés ensemble pour donner la poudre d'hydrolysat. 4. Poudre d'hydrolysat de potiron obtenue selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle est composée de 89,5 à 90,5% d'extrait sec et comporte de: - 17 à 21,5% de protides, - 3,5 à 4,5% de lipides, - 38 à 43% de glucides totaux, en ce que ses acides gras totaux sont constitués de - 9 à 13% d'acide palmitique, - 31 à 37% d'acide linoléique, - 33 à 37,5% d'acide oléique, - 3 à 5% d'acide stéarique, et en ce que 100g de cette poudre comprennent - de 500 à 1000 UI de rétinol et - de 15 à 17 mg de bêta-carotène. 5. Poudre d'hydrolysat de potiron selon la revendication 4 pour son utilisation comme médicament. 6. Utilisation de la poudre d'hydrolysat de potiron selon la revendication 4 pour la fabrication d'une préparation destinée à un traitement cicatrisant. 7. Utilisation de la poudre d'hydrolysat de potiron selon la revendication 4 pour la fabrication d'un médicament destiné à un traitement anti-inflammatoire. 8. Utilisation de la poudre d'hydrolysat de potiron selon la revendication 4 pour la fabrication d'un médicament destiné à un traitement antalgique. 9. Composition pharmaceutique sous forme de comprimés, granulés, poudre, billes micro-encapsulées, gélules, crème, gel, pommade, spray caractérisée en ce qu'elle contient le médicament selon la revendication 5 à titre de principe actif lequel est associé à un ou plusieurs excipients. 10. Poudre d'hydrolysat de potiron selon la revendication 4 pour son utilisation comme produit cosmétique. Il 1 1. Poudre d'hydrolysat de potiron selon la revendication 4 pour son utilisation comme produit dermatologique. 12. Composition dermatologique ou cosmétique sous forme de poudre, crème, gel, pommade, spray caractérisée en ce qu'elle contient de la poudre selon la revendication 4 à titre de principe actif associé à un ou plusieurs excipients et à un acidifiant.