Brevet FR2885524A1 — publié le 20061117

PROCEDE D'OBTENTION D'UN ACTIF COSMETIQUE EXFOLIANT, PRINCIPE ACTIF OBTENU ET COMPOSITIONS ASSOCIEES La présente invention a trait à un procédé d'obtention d'un principe actif issu de fleurs de Nopal pour favoriser la desquamation et accroître le renouvellement cellulaire cutané. L'invention se rapporte également au principe actif susceptible d'être obtenu par 5 ce procédé et aux compositions cosmétiques associées. Constamment agressée, la peau est contrainte à se renouveler perpétuellement. Le renouvellement cutané se traduit par la migration vers les couches supérieures de l'épiderme, de nouvelles cellules générées dans la couche basale, destinées à remplacer les cellules mortes qui sont constamment éliminées à la surface au cours d'un processus appelé desquamation. Ainsi, la couche protectrice de l'épiderme reste toujours fonctionnelle et efficace. Quand l'équilibre de la peau est altéré, notamment avec l'âge, les cellules mortes tendent à s'accumuler dans les couches supérieures et le taux de renouvellement décroît. La peau semble alors plus terne, plus rugueuse et on voit apparaître des rides et ridules en surface. Pour lutter contre ce phénomène et favoriser le re-surfaçage cutané, il est préconisé d'avoir recours à l'exfoliation. Les méthodes d'exfoliation peuvent être de deux types: mécanique ou chimique. Les méthodes d'exfoliation entrant dans la première catégorie consistent à enlever la couche superficielle de la peau par abrasion mécanique à l'aide d'un laser ou d'une pulvérisation de microcristaux. Ces méthodes sont efficaces mais 2885524 2 nécessitent l'utilisation de dispositifs lourds et ne peuvent être pratiquées qu'en dermatologie, par un spécialiste. Le second type de méthode d'exfoliation fait appel à des agents chimiques susceptibles de déclencher une desquamation et de détruire les cellules superficielles de la peau. On connaît plusieurs agents kératinolytiques actuellement utilisés en cosmétologie notamment pour être intégrés dans des soins anti-rides, à savoir par exemple les acides alpha hydroxylés tels que l'acide glycolique, l'acide lactique ou encore les acides de fruits, les rétinoïdes tels que le rétinol ou le rétinolaldhéhyde, et les enzymes de desquamation de la cornée. Toutes ces molécules sont reconnues capables d'enlever la couche superficielle de la peau, d'uniformiser sa couleur et d'adoucir les ridules en augmentant la luminosité du visage. Néanmoins, l'utilisation cosmétique de ces molécules pose trois problèmes majeurs. D'une part ces agents déclenchent de fortes réactions d'irritation et développent de nombreuses réactions inflammatoires lors de l'application sur la peau. D'autre part, l'utilisation de ces produits en formulation est délicate en raison de leur grande instabilité. A titre d'exemple, on peut citer le rétinol qui se déstabilise rapidement à la lumière, à l'oxygène et à la chaleur, ou encore les protéases de desquamation qui sont également très instables en milieu fortement hydraté, cette instabilité pouvant engendrer une autolyse et des réactions allergiques. Enfin, l'utilisation trop fréquente de ces agents favorise l'apparition de cellules 25 jeunes mais qui n'atteindront pas leur degré de maturité et ne permettront pas la formation d'une couche cornée cohésive et uniforme. De fait, la présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un principe actif capable de stimuler les systèmes intrinsèques de desquamation dont la peau est naturellement dotée et permettant à la peau de retrouver ses propres capacités d'élimination. A cet effet, l'invention a pour objet un principe actif issu de fleurs de Nopal capable de contrôler l'activité des enzymes de la peau impliquées dans le 5 processus de desquamation. L'un des phénomènes impliqués dans le processus de desquamation est la protéolyse des structures d'adhésion intercellulaires dans la cornée, les cornéodesmosomes. Parmi les structures cohésives intercellulaires du stratum corneum que sont les cornéodesmosomes, on connaît particulièrement la desmogléine-1 et la desmocolline-1, cadhérines participant à la formation des jonctions interkératinocytaires, et la cornéodesmosine, glycoprotéine spécifique des derniers stades de la différenciation épidermique. Plusieurs enzymes sont engagées dans le processus de dégradation de ces structures d'adhésion intercellulaires, notamment des serine, cysteine et aspartic enzymes telles que les protéases 5CCE (5tratum corneum chymotryptic enzyme) et SCTE (Stratum corneum tryptic enzyme), la cathepsine E et la cathepsine D. La SCCE intervient dans la dégradation graduelle de la desmocolline-1 et de la cornéodesmosine. La SCTE intervient soit en agissant avec la 5CCE en dégradant les structures cohésives intercellulaires de la couche cornée, la desmogléine-1, la desmocolline-1 et la cornéodesmosine, soit en tant qu'activateur de la 5CCE. De fait, la présente invention a pour objectif d'augmenter l'activité des serine protéases SCCE et SCTE. La cathepsine-D, ou aspartic-protéase endogène, présente la même spécificité de dégradation que les protéases SCCE et SCTE, mais peut également hydrolyser les protéines desmosomales à faible pH et joue donc un rôle important dans les étapes finales du processus de desquamation. La présente invention a donc également pour objectif de stimuler la synthèse de la cathepsine-D impliquée dans la dégradation en phase finale des protéines desmosomales. Le principe actif selon la présente invention favorise donc le processus naturel 5 de desquamation de la peau en augmentant à la fois: -la synthèse de la cathepsine-b, - l'activité de la SCCE, et - l'activité de la SCTE. Ainsi, en stimulant l'élimination des cornéocytes à la surface de la peau, le principe actif selon l'invention participe à l'augmentation du renouvellement cellulaire. Avantageusement, il permet de restaurer l'équilibre physiologique de la peau et lui apporte éclat, hydratation et douceur. Le grain de peau est uniformisé et les rides et ridules sont atténuées. La présente invention est maintenant décrite en détail pour permettre de mieux 15 appréhender les résultats obtenus regroupés en tableaux. 1/ PROCEDE D'OBTENTION DU PRINCIPE ACTIF SELON L'INVENTION: Le procédé selon la présente invention comprend la succession des étapes suivantes: solubilisation de fleurs de Nopal (Opuntia ficus indica) dans une solution aqueuse à raison d'au moins 50g/l, au moins une hydrolyse enzymatique ou plusieurs hydrolyses enzymatiques simultanées ou successives, - séparation des phases soluble et insoluble par tout moyen adapté, 25 notamment par centrifugation et filtration mécanique, - concentrations successives de la fraction active, et - filtration stérilisante. 2885524 5 2/ CARACTERISATION DU PRINCIPE ACTIF SELON L'INVENTION: 2-1/ Matières sèches: On mesure le taux de matières sèches par passage à l'étuve à 105 C en présence de sable d'un échantillon de poids initial donné jusqu'à obtention d'un poids constant. Le taux de matières sèches est compris entre 15 et 75 g/I, plus particulièrement entre 28 et 42 g/I. 2-2/ Mesure du pH: Le pH mesuré par la méthode potentiométrique à température ambiante conduit à des valeurs comprises entre 3 et 6, plus particulièrement entre 4 et 5. 2-3/ Détermination de la teneur en sucres totaux: On utilise la méthode de DUBOIS (DUBOIS M. & al [1956], Analytical chemistry, 28, n 3 p 350-356) . En présence d'acide sulfurique concentré et de phénol, les sucres réducteurs donnent un composé coloré jaune-orangé. A partir d'une gamme étalon, on peut déterminer le taux de sucres totaux d'un échantillon. Le taux de sucres totaux du principe actif selon la présente invention est de 5 à 30 g/I, préférentiellement de 13 à 20 g/I. 2-4/ Détermination de la teneur en acides uroniques Les acides uroniques sont les constituants d'unités répétitives spécifiques à tous les polysaccharides acides. 2885524 6 Ces acides uroniques sont notamment les marqueurs des polysaccharides du type pectines. On peut les détecter par une analyse comparée de coloration, par rapport à une gamme étalon d'acides galacturoniques. Le taux d'acides uroniques du principe actif selon la présente invention est de 2 à 12 g/l, préférentiellement de 4 à 8 g/I. 2-5/ Caractérisation des carbohydrates 2-5-1/ Dosage de sucres simples: Le taux de sucres simples est réparti en 17% de glucose, en 30% de rhamnose, en 9,% de xylose et en 44% de galactose. 2-5-2/ Degré de polymérisation L'analyse de la fraction glucidique du principe actif selon la présente invention montre que cette fraction comprend essentiellement du galactose, du glucose, du rhamnose et du xylose sous forme d'oligosaccharides et de polysaccharides ayant un degré de polymérisation moyen de 4,8. 2-6/ Identification de la fraction active Dans le but d'identifier la fraction active, on fait précipiter une fraction moléculaire en ajoutant de l'éthanol au principe actif selon l'invention. On obtient ainsi deux phases appelées culot et surnageant, dont on compare l'efficacité via la synthèse de la cathepsine-D testée sur kératinocytes humains HaCaT. Il ressort de cette étude que c'est le surnageant qui confère au principe actif selon l'invention son efficacité. On cherche ensuite à comparer le taux de protéines et le taux de sucres contenus dans le surnageant du principe actif selon l'invention. Pour cela, on détermine la teneur en protéines par la méthode de KLJELDAHL, la teneur en sucres par la méthode de DUBOIS, et la teneur en acides uroniques par la méthode comme décrite précédemment. Le surnageant est constitué de 64% de carbohydrates. Ainsi, l'analyse des résultats montre que l'efficacité de la fraction molaire du principe actif selon l'invention réside dans une fraction oligosaccharidique de faible poids moléculaire. 3/EVALUATION DE L'EFFET EXFOLIANT DU PRINCIPE ACTIF SELON L'INVENTION 31/Etudes in vitro 3-1-1/Evaluation de l'effet sur la synthèse de Cathepsine-D Cette étude a pour objectif d'étudier la capacité du principe actif selon l'invention à augmenter la synthèse de Cathepsine-D, enzyme impliquée dans le processus de desquamation. L'étude est réalisée sur des kératinocytes humains Hacat selon le protocole opératoire qui suit. A J1, les kératinocytes sont ensemencés dans un milieu complet. A J4, le milieu de culture est éliminé et remplacé par un nouveau milieu complet. Les cellules sont ensuite cultivées en présence ou non du principe actif selon l'invention dosé à 0,5% et 1%, puis incubées en atmosphère humide. A J6, les extraits cellulaires sont récupérés puis stockés. On évalue ensuite le taux de cathepsine-D synthétisée par Western blot, l'électrophorèse étant réalisée sur gel 51)5- polyacrylamide à 10%. Les résultats obtenus, sont présentés dans le tableau ci- dessous: Taux de cathepsine-b (%) Témoin 100 Principe actif selon l'invention 0,5% 121 Principe actif selon l'invention 1% 132 Ces résultats montrent que le principe actif selon l'invention dosé à 2% permet d'augmenter significativement la synthèse de cathepsine-b sur kératinocytes humains de 32%. Le principe actif selon l'invention a donc un effet sur le processus naturel de desquamation de la peau et favorise l'élimination des cornéocytes à la surface de la peau. 3-2/Etudes in vivo 3-2-1/Evaluation de l'effet sur le processus de desquamation a/Etude de l'activité SCCE Le but de cette étude est d'évaluer la capacité du principe actif selon l'invention à activer le processus naturel d'exfoliation de la peau en stimulant l'enzyme cutanée SCCE. On réalise l'étude sur le dos de 20 volontaires sains de 22 à 38 ans, de sexe masculin. Les échantillons de stratum cornéum sont prélevés à l'aide de rubans adhésifs adaptés appelés "D- squames" (marque déposée). Le protocole opératoire est le suivant: A JO, on détermine trois zones au niveau du dos de chaque volontaire, à savoir une zone non traitée, une zone pour le placebo et une zone destinée au traitement par le principe actif 2885524 9 selon l'invention. 5ur chaque zone, on prélève de la couche cornée avant traitement, puis on distribue le placebo et le principe actif selon l'invention dosé à 4%. Entre J1 et J6, on applique bi quotidiennement le placebo et le principe actif selon l'invention dosé à 4% sur les zones prévues à cet effet. A J7, on prélève de la couche cornée sur chacune des trois zones définies au départ. Pour chaque prélèvement de la couche cornée, l'activité de la SCCE est dosée par f luorimétrie. Les résultats obtenus montrent que par rapport à la zone traitée par le placebo, la formulation contenant le principe actif selon l'invention dosé à 4% augmente significativement l'activité de la SCCE de 21%. En augmentant l'activité de la SCCE, le principe actif selon l'invention permet ainsi de doper le système d'exfoliation naturel de la peau. b/Etude de l'activité SCTE Le but de cette étude est d'évaluer la capacité du principe actif selon l'invention à activer le processus naturel d'exfoliation de la peau en stimulant l'enzyme cutanée SCTE. On réalise l'étude sur le dos de 20 volontaires sains de 24 à 46 ans, de sexe féminin. Les échantillons de la couche cornée sont prélevés à l'aide de rubans adhésifs adaptés appelés "D-squames" (marque déposée). Le protocole opératoire est le suivant. A JO, on détermine trois zones au niveau du dos de chaque volontaire, à savoir une zone non traitée, une zone pour le 2885524 10 placebo et une zone destinée au traitement par le principe actif selon l'invention. Sur chaque zone, on prélève de la cornée avant traitement, puis on distribue le placebo et le principe actif selon l'invention dosé à 4%. Entre J1 et J6, on applique bi quotidiennement le placebo et le principe actif selon l'invention dosé à 4% sur les zones prévues à cet effet. A J7, on prélève de la couche cornée sur chacune des trois zones définies au départ. Pour chaque prélèvement de la couche cornée, l'activité de la SCTE est dosée par fluorimétrie. Les résultats obtenus montrent que par rapport à la zone traitée par placebo, la formulation contenant le principe actif selon l'invention dosé à 4% augmente significativement l'activité de la SCTE de 39%. En augmentant l'activité de la SCCE, le principe actif selon l'invention favorise ainsi l'élimination naturelle des cornéocytes à la surface de la peau. 3-2-2/Evaluation de l'effet sur le renouvellement cellulaire Cette étude a pour objectif d'évaluer l'influence du principe actif selon l'invention sur le renouvellement cellulaire de l'épiderme. Elle est réalisée sur le ventre de 24 volontaires sains de 21 à 48 ans de sexe féminin, dont la peau est colorée à l'aide d'un patch contenant 4% de dihydroxyacétone (bHA). Le renouvellement cellulaire est évalué par mesure colorimétrique de la peau à l'aide d'un chromamètre. Le chromamètre convertit les couleurs situées dans la plage de perception humaine en un code numérique composé de trois 10 15 paramètres: L, a et b. Pour ce test, seul le paramètre b, qui représente la gamme des bleus au jaune, est étudié. Plus le paramètre b diminue, plus la peau s'éclaircit. L'étude est effectuée selon un protocole opératoire particulier. A JO, on détermine trois zones cutanées au niveau du ventre de chaque volontaire: une zone non traitée, une zone pour le placebo et une zone destinée au traitement par le principe actif selon l'invention. Sur chacune de ces trois zones on applique un patch DHA pour colorer la peau. A J1, on retire les patchs bHA. A J3, on mesure la couleur de la peau à l'aide d'un chromamètre et on applique le placebo et le principe actif selon l'invention formulé à 4% sur les zones prévues à cet effet. Entre J4 et J14, on applique bi quotidiennement le placebo et le 15 principe actif selon l'invention dosé à 4%. A J4, J7, J9, J11 et J14, on mesure la couleur de la peau au chromamètre. Les moyennes de résultats obtenus pour le paramètre b, sont récapitulées dans le tableau ci-dessous: JO J2 J4 J7 J9 J11 J14 Zone non traitée 22,56 22,37 21,92 21,23 20,49 20,2 18,90 Zone placebo 22,53 22,24 21,76 20,66 19,97 19,33 18,84 Zone principe actif 23,26 23,00 21,89 20,83 19,91 19,03 18,12 selon I' invention (4%) Ces résultats montrent que le principe actif selon l'invention diminue significativement le paramètre b au cours du temps, et donc augmente le renouvellement cellulaire. Ainsi, le principe actif selon l'invention formulé à 4%, accélère significativement le renouvellement cellulaire. 3-2-3/Evaluation des propriétés anti-rides Le but de cette étude est de quantifier in vivo l'efficacité antirides du principe actif selon l'invention formulé à 4% en émulsion contre placebo. On réalise ce test sur les pattes d'oie de 20 volontaires sains de sexe féminin, d'âge compris entre 43 et 71 ans. L'effet anti-rides est analysé par observation d'empreintes à l'aide d'un prof ilomètre muni d'un analyseur d'images qui permet d'obtenir les paramètres suivants: - le nombre de rides, - la surface totale ridée, et la longueur totale des rides. L'étude est réalisée selon le protocole qui suit. A JO, on détermine sur chaque volontaire deux zones cutanées symétriques au niveau des pattes d'oie: une zone destinée au traitement par placebo et une zone destinée au traitement par le principe actif selon l'invention. On prend les empreintes sur ces deux zones. Entre JO et J27, on applique biquotidiennement le principe actif selon l'invention et le placebo sur les zones réservées. A J28, on prend à nouveau les empreintes sur les deux zones. Le tableau suivant présente un récapitulatif des résultats obtenus: Variation / placebo (%) Nombre de rides -13 Surface totale -20 Longueur totale -13 Après 28 jours d'applications biquotidiennes, on constate que le principe actif selon l'invention dosé à 4%, en comparaison au placebo, diminue le nombre de rides de 13%, la surface totale ridée de 20% et tend à diminuer la longueur totale des rides de 13%. Ainsi, en stimulant le processus naturel de desquamation de la peau et en augmentant le renouvellement cellulaire, le principe actif selon l'invention permet d'atténuer les rides et ridules à la surface de la peau. 3-2-4/Evaluation de l'effet sur la luminosité de la peau L'objectif de cette étude est d'évaluer l'effet du principe actif selon l'invention sur la luminosité et la clarté de la peau. Elle est réalisée sur des volontaires sains entre 21 et 44 ans, de sexe féminin par mesure chromamétrique. Les mesures de la couleur de la peau sont réalisées à l'aide d'un chromamètre qui convertit les couleurs en code numérique composé de trois paramètres L, a et b. Pour cette étude on cherche à évaluer la variation de l'aspect éclatant de la peau par le paramètre ITA (Angle Typologique Individuel) calculé à partir de L et b. Plus ITA est élevé, plus la peau est claire et lumineuse. Le protocole de l'étude est le suivant: - à Jo, on détermine trois zones cutanées au niveau du visage pour chaque volontaire: une zone non traitée, une zone pour le placebo et une zone pour le principe actif selon l'invention à 4%. On mesure la couleur de la peau, puis on applique le placebo et le principe actif selon l'invention. - entre J1 et J13, on applique deux fois par jour le placebo et le principe actif selon l'invention. - à J14, on mesure la couleur de la peau au chromamètre. Les résultats obtenus donnent une variation du paramètre ITA pour les volontaires traités avec le principe actif selon l'invention par rapport au placebo de +2%. Ainsi, le principe actif selon l'invention dosé à 4% entraîne une amélioration de la clarté et de la luminosité de la peau de 2%. 5/ COMPOSITION COSMETIQUE INCLUANT LE PRINCIPE ACTIF SELON L'INVENTION: La présente invention couvre aussi les compositions cosmétiques incluant le principe actif selon la présente invention dans différentes formes galéniques, notamment gel, solution, émulsion,.... Il convient alors d'analyser la stabilité des formes galéniques incluant le principe actif selon l'invention, ceci dans des proportions comprises entre 1 et 5 %. La stabilité est caractérisée par une absence de précipitation de l'actif, une absence de crémage et une absence de déphasage. On peut citer des formulations ayant montré une stabilité physique incluant 5% de principe actif selon l'invention. Gel limpide: - Carbopol: 0,5% avec Triéthanolamine: qsp pH=6,5 -Phénonip: 0,7% - Principe actif 5,0% - Eau: 93,8% Gel opaque: - 5épigel 305: 2,0% Phénonip: 0,7% - Principe actif: 5,0% - Eau: 92,3% Gel émulsionné : Montanov 202: 3,0% - Isopropyl palmitate: 12,0% 2885524 15 - Phénonip: 0, 7% - 5épigel 305: 2% - Principe actif: 5,0% - Eau: 77,3% Emulsion non ionique: - Montanov 202: 3,0% - Simulsol 165: 2,0% -Isopropyl palmitate: 20,0% - Phénonip: 0,7% - Principe actif: 5,0% - Eau: 69,3% Emulsion anionique: - Acide stéarique: 7,0% - Triethanolamine: 3,5% - Isopropyl palmitate: 20,0% - Phénonip: 0,7% - Principe actif 5,0% -Eau: 63,8% Emulsion cationique: - Quaternium-82: 5,0% - Alcool cétylique: 3,0% Isopropyl palmitate: 15,0% - Phénonip: 0,7% - Principe actif 5,0% -Eau: 71,3% De plus, des tests ont montré la compatibilité du principe actif avec les matières premières utilisées en cosmétique. REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention d'un principe actif exfoliant, caractérisé en ce qu'il comprend la succession des étapes suivantes: - solubilisation de fleurs de Nopal dans une solution aqueuse, - au moins une hydrolyse enzymatique, ou plusieurs hydrolyses enzymatiques successives ou simultanées, - séparation des phases soluble et insoluble, concentrations successives de la fraction active, et - filtration stérilisante. 2. Procédé d'obtention selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solubilisation de fleurs de Nopal est réalisée en solution aqueuse à raison d'au moins 50g/I. 3. Procédé d'obtention selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les phases soluble et insoluble sont séparées par centrifugation et filtration mécanique. 4. Principe actif obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par: - un taux de matières sèches compris entre 15 et 75 g/I, - un pH compris entre 3,0 et 6,0, - une teneur en sucres totaux comprise entre 5 et 30 g/I, et -une teneur en acides uroniques comprise entre 2 et 12 g/I. 5. Principe actif selon la revendication 4, caractérisé par: - un taux de matières sèches compris entre 28 et 42 g/I, - un pH compris entre 4,0 et 5,0, - une teneur en sucres totaux comprise entre 13 et 20 g/I, -une teneur en acides uroniques comprise entre 4 et 8 g/I, et - la présence de carbohydrates sous forme de glucose, de galactose, de rhamnose et de xylose. 6. Utilisation du principe actif selon l'une des revendications 4 ou 5 pour incorporation à une composition cosmétique, caractérisée en ce qu'il apporte à la peau éclat, hydratation et douceur, et qu'il atténue les rides et ridules en uniformisant le grain de peau. 7. Utilisation du principe actif selon l'une des revendications 4 ou 5 pour incorporation à une composition cosmétique, caractérisée en ce qu'il favorise le processus naturel de desquamation de la peau et accroît le renouvellement cellulaire cutané en contrôlant l'activité des enzymes impliquées dans ce processus de desquamation. 8. Utilisation du principe actif selon l'une des revendications 4 ou 5 pour incorporation à une composition cosmétique, caractérisée en ce qu'il augmente la synthèse la cathepsine-D, enzyme impliquée dans le processus de desquamation de la peau. 9. Utilisation du principe actif selon l'une des revendications 4 ou 5 pour incorporation à une composition cosmétique, caractérisée en ce qu'il stimule l'activité de la protéase 5tratum Corneum Chymotryptic Enzyme, enzyme impliquée dans le processus de desquamation de la peau. 10. Utilisation du principe actif selon l'une des revendications 4 ou 5 pour incorporation à une composition cosmétique, caractérisée en ce qu'il augmente l'activité de la protéase 5tratum Corneum Tryptic Enzyme, enzyme impliquée dans le processus de desquamation de la peau.