Brevet FR2799660A1 — publié le 20010420

Procédé d'extraction par fluide supercritique. L'invention concerne le domaine des procédés d'extraction de composés actifs à partir de matières premières d'origine naturelle, permettant d'obtenir des extraits actifs entrant dans la formulation de compositions cosmétiques, pharmaceutiques ou alimentaires. Les extraits naturels, obtenus notamment à partir de végétaux, d'algues, de biomasses ou de produits de la ruche, sont utilisés traditionnellement depuis longtemps dans le domaine cosmétique, dermopharmaceutique, pharmaceutique ou alimentaire. De nombreuses méthodes d'extraction sont traditionnellement mises en oeuvre pour obtenir ces extraits : hydro-distillation, extraction par solvants organiques, macération hydroglycolique, lixiviation, décoction, ... Ces procédés traditionnels comportent des avantages, principalement liés à la simplicité des technologies mises en oeuvre, mais également des inconvénients. A ce sujet, on peut citer les problèmes suivants - présence de solvants résiduels dans le cas d'extraction par solvant organique ; - mauvaise stabilité des extraits obtenus par macération ; - temps de contact très long pour les macérations hydroglycoliques ; - faible sélectivité de l'extraction en général, entraînant une trop forte coloration des extraits. Au-delà de l'image produit naturel , l'industrie cosmétique et dermopharmaceutique recherche aujourd'hui des produits très stables, des extraits sélectifs riches en substances actives. De plus, le coût des extraits doit être optimisé au mieux. On sait par ailleurs qu'un fluide en état supercritique, c'est-à-dire dans un état caractérisé soit par une pression et une température respectivement supérieures à la pression et à la température critiques dans le cas d'un corps pur, soit par un point représentatif (pression, température) situé au-delà de l'enveloppe des points critiques représentés sur un diagramme (pression, température) dans le cas d'un mélange, présente, pour de très nombreuses substances, un pouvoir solvant élevé sans commune mesure avec celui observé dans ce même fluide à l'état de gaz comprimé. C'est la raison pour laquelle ces fluides sont utilisés dans de nombreux procédés d'extraction (solide/fluide), de fractionnement (liquide/fluide), de chromatographie analytique ou préparative, de traitement des matériaux (céramiques, polymères, ... ) . A ce sujet, il est à noter que les propriétés physico-chimiques du dioxyde de carbone (C02) ainsi que ses coordonnées critiques (pression critique : 7,4 Mpa et température critique : 31' C) en font le solvant préféré dans de nombreuses applications, surtout qu'il ne présente pas de toxicité et est disponible à un haut niveau de pureté en très grande quantité et à bas prix. Cette technologie permet d'obtenir des extraits de très haute qualité, sur mesure, en fonction du choix des paramètres opératoires. En effet le pouvoir solvant du C02 supercritique varie en fonction de la pression et de la température d'extraction. Des huiles riches en acides gras polyinsaturés ou des fractions riches en insaponifiable de très grande qualité sont ainsi obtenues par cette technologie. L'inconvénient de l'extraction du COZsupercritique est le coût élevé lié au faible pouvoir solvant du COZ pur, ce qui limite son application à quelques niches. Afin d'accroître le pouvoir solvant du COZsupercritique et donc d'augmenter la productivité du procédé, on peut ajouter au C02 supercritique un co-solvant tel que de l'éthanol, du méthanol ou de l'acétone. Le pouvoir solvant du C02 supercritique peut alors être augmenté d'un facteur 10. Malheureusement, le gain de productivité est compensé par la nécessité d'éliminer le solvant de l'extrait, ce qui d'une part implique une opération supplémentaire de distillation/séchage, et d'autre part engendre souvent des problèmes de stabilité. Le principal objectif de la présente invention est de proposer un nouveau procédé d'extraction par C02 supercritique ne présentant pas l'inconvénient sus mentionné. L'objectif de la présente invention est également de proposer un tel procédé plus simple que les procédés d'extraction par fluide supercritique de l'état de la technique. Ces objectifs sont atteints grâce à l'invention qui concerne un procédé d'extraction par fluide supercritique d'un ou plusieurs composés actifs destiné(s) à entrer dans la formulation d'une composition cosmétique, pharmaceutique ou alimentaire contenant au moins un excipient, à partir d'une matière première, ledit procédé comprenant les étapes consistant à ; - mettre en contact ladite matière première contenant les composés actifs en présence d'au moins un fluide d'extraction à l'état supercritique comprenant du CO, et au moins un co-solvant, - séparer ledit fluide d'extraction contenant au moins une partie du ou des composés actifs ; - provoquer la vaporisation du C02 contenu dans le fluide d'extraction pour obtenir un extrait constitué dudit co-solvant et de ladite partie du ou des composés actifs ; - récupérer ledit extrait constitué par le mélange co- solvant/composé(s) actif(s) ; caractérisé en ce que, ledit co-solvant est constitué par ledit excipient. La présente invention est donc basée sur la découverte que certains excipients compatibles avec un usage en cosmétique, dermopharmaceutique, pharmaceutique ou alimentaire peuvent êtres utilisés en mélange avec le C02 supercritique. Ce mélange se comporte alors comme une fluide dont on peut ajuster le pouvoir solvant en modifiant la proportion C02/excipient ou en adaptant la pression et la température d'extraction. L'invention utilise donc les propriétés des fluides supercritiques ou des liquides sous pression, auxquels un excipient a été ajouté, et présentant, dans des conditions de température et de pression appropriées, un pouvoir de dissolution accru vis-à-vis des actifs à extraire, une meilleure sélectivité tout en limitant considérablement les risques de dégradation des composés actifs, ceux-ci étant protégés au cours du procédé d'extraction. Le mélange excipient-actif peut de plus correspondre à la formulation finale, ce qui constitue un avantage important. Selon un aspect préférentiel de l'invention, le procédé selon celle-ci comprend une étape supplémentaire consistant à recycler le C02 vaporisé, en tête de procédé où il peut être condensé, pompé et réchauffé pour être de nouveau passé à l'état supercritique. Selon une variante, le procédé comprend une étape préliminaire consistant à ajouter ledit excipient au C02 à l'état supercritique pour obtenir ledit fluide d'extraction. Selon une autre variante, le procédé comprend une étape préliminaire consistant à ajouter ledit excipient au C02 liquide sous pression puis à réchauffer le mélange obtenu pour faire passer le C02 à l'état supercritique et obtenir ledit fluide d'extraction. Selon un autre aspect préférentiel de l'invention, ledit fluide d'extraction présente une température comprise entre environ 31 C et 100 C environ et une pression comprise entre environ 7,4 MPa et environ SO MPa. Les excipients qui peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention peuvent être tout composé ou mélange de composés compatibles avec un usage cosmétique, dermopharmaceutique, pharmaceutique ou alimentaire présentant une solubilité suffisante dans le C02 sous pression. Ainsi le glycérol, un excipient classiquement utilisé en cosmétique, qui est rigoureusement insoluble dans le C02, ne peut être choisi alors que d'autres composés présentant une solubilité faible mais non nulle, peuvent être valablement utilisés. Préférentiellement, selon que la formulation est destinée â un produit cosmétique, pharmaceutique, dermopharmaceutique ou alimentaire, ledit excipient est choisi dans le groupe constitué par, le propylène glycol, le butylène glycol, les polyéthylène glycols de tous poids moléculaires, le monoéthylether du diéthylène glycol, l'hexylène glycol, les polyols, les corps gras glycéridiques, les corps gras non glycéridiques, les esters, les cires, et les composés terpéniques. Avantageusement, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre avec des proportions pondérales (matière première)/(COZ)/(Excipient) de (10)l(50 à 2000)I(1 à 200). L'invention concerne également tout extrait obtenu grâce à un seul procédé d'extraction caractérisé en ce qu'il est constitué par un ou plusieurs composés actifs et par au moins un excipient entrant dans la formulation d'un produit cosmétique, pharmaceutique ou alimentaire. Les extraits obtenus par le procédé objet de la présente invention peuvent être utilisés dans toute forme galénique employée en cosmétique ou dermopharmaceutique : émulsion huile dans eau et eau dans huile, shampooings et après-shampooings, laits, lotions, gels, pommades, laques pour cheveux, sans que cette liste soit exhaustive. Ils peuvent également être utilisés dans le domaine alimentaire et pharmaceutique. Il est possible d'incorporer les extraits obtenus par le procédé objet de la présente invention dans des vecteurs cosmétiques tels que les liposomes, les chylomicrons, les macro, micro et nanoparticules, ainsi que les macro, micro, nanocapsules. On peut les absorber sur des polymères organiques poudreux, des talcs, bentonites et autres supports minéraux. Les extraits obtenus par le procédé objet de la présente invention peuvent être combinés dans des compositions cosmétiques avec tout autre ingrédient habituellement utilisé en cosmétique et dermopharmaceutique : lipides, polymères gélifiants et viscosants, tensioactifs et émulsifiants, principes actif hydro ou liposolubles, extraits d'autres matières premières. Les compositions cosmétiques ou dermopharmaceutiques contenant les extraits obtenus par le procédé objet de la présente invention, sont destinés à toute les applications cométiques et dermopharmaceutiques, à savoir notamment : soin et hygiène de la peau, du cuir chevelu, des cheveux, des muqueuses, des régions bucco-dentaires, pour les traitements anti-vieillissement et la protection solaire, pour l'hydratation, l'effet lissage ou toute autre applications. REVENDICATIONS 1. Procédé d'extraction par fluide supercritique d'un ou plusieurs composés actifs destiné(s) à entrer dans la formulation d'une composition cosmétique, pharmaceutique ou alimentaire contenant au moins un excipient, à partir d'une matière première, ledit procédé comprenant les étapes consistant à ; - mettre en contact ladite matière première contenant les composés actifs en présence d'au moins un fluide d'extraction à l'état supercritique comprenant du CO2 et au moins un co-solvant, - séparer ledit fluide d'extraction contenant au moins une partie du ou des composés actifs ; - provoquer la vaporisation du C02 contenu dans le fluide d'extraction pour obtenir un extrait constitué dudit co-solvant et de ladite partie du ou des composés actifs ; - récupérer ledit extrait constitué par le mélange co- solvant/composé(s) actif(s) ; caractérisé en ce que, ledit co-solvant est constitué par ledit excipient. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à recycler le CO2 vaporisé. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend une étape préliminaire consistant à ajouter ledit excipient au C02 à l'état supercritique pour obtenir ledit fluide d'extraction. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend une étape préliminaire consistant à ajouter ledit excipient au C02 liquide sous pression puis à réchauffer le mélange obtenu pour faire passer le C02 à l'état supercritique et obtenir ledit fluide d'extraction. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit fluide d'extraction présente une température comprise entre environ 31 C et 100 C environ et une pression comprise entre environ 7,4 MPa et environ 50 MPa. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ledit excipient est choisi dans le groupe constitué par ledit excipient est choisi dans le groupe constitué par, le propylène glycol, le butylène glycol, les polyéthylène glycols de tous poids moléculaires, le monoéthylether du diéthylène glycol, l'hexylène glycol, les polyols, les corps gras glycéridiques, les corps gras non glycéridiques, les esters, les cires, et les composés terpéniques. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre avec des proportions pondérales (matière première)/ (COZ)I(excipient) de (10)I(50 à 2000)I(1 à 200). 8. Extrait obtenu grâce au procédé d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il est constitué par un ou plusieurs composés actifs et par au moins un excipient entrant dans la formulation d'un composé cosmétique, pharmaceutique ou alimentaire.