Brevet FR3033702A1 — publié le 20160923

PROCEDE DE PREPARATION D'UN EXTRAIT DE PLANTE AVEC UN COMPOSE AMPHIPHILE NON IONIQUE COMME ADJUVANT D'EXTRACTION EN MILIEU AQUEUX Le domaine de la présente invention concerne un procédé de préparation d'un extrait de plante avec un composé amphiphile non ionique comme adjuvant d'extraction en milieu aqueux. L'extraction solide-liquide est le procédé consistant à extraire une substance présente dans un solide, en particulier une plante, pour la faire passer dans un solvant liquide. La macération, l'infusion et la décoction sont des méthodes d'extraction solide- liquide traditionnelles. Les solvants sont des liquides - à température d'utilisation - ayant la propriété de dissoudre, de diluer ou d'extraire d'autres substances sans les modifier chimiquement et sans eux-mêmes se modifier. Ils sont utilisés, en grande quantité, pour de nombreuses autres applications industrielles (peintures, détergents, revêtements, produits phytosanitaires...) et sont traditionnellement d'origine pétrochimique. Cependant, la raréfaction du pétrole et la réglementation plus stricte sur les produits chimiques obligent à trouver des alternatives plus respectueuses pour 20 l'environnement. L'éco-extraction est basée sur la découverte et la conception de procédés d'extraction permettant, d'une part, la réduction de la consommation énergétique, mais aussi, d'autre part, le recours à des solvants alternatifs - des agro-solvants -, tout en permettant de garantir des extraits sûrs et de qualité, utilisables comme ingrédient pour 25 la pharmacie, la cosmétique, l'agroalimentaire, la chimie fine et les bio-fuels (Green extraction of natural products (GNEP2013), (2014), Comptes Rendus Chimie, 17,179- 180). Dans ce contexte, l'amélioration de procédés existants ainsi que la conception de nouveaux procédés font l'objet de nombreux travaux dans le but de réduire l'impact environnemental de l'étape d'extraction, conduisant à l'émergence et à la 30 popularisation de technologies telles que l'extraction par ultra-sons, par micro-ondes, par CO2 supercritique, par « flash-détente ». Parallèlement, la recherche de solvants d'extraction alternatifs, d'origine non pétrochimique, constitue une autre voie d'amélioration. 35 3033702 2 Le marché des agro-solvants est donc en plein essor, provenant du bois, des plantes de grandes cultures (amylacées ou sucrières) et espèces oléagineuses, conduisant aux dérivés terpéniques, aux alcools (éthanol, butanol, 1,3-propane diol), aux dérivés du furfural ou encore aux esters méthyliques (Formule Verte N°08 5 Décembre 2011, pp.28-32). L'eau est un solvant naturel considéré comme renouvelable. Cependant, sa forte polarité ne permet pas d'extraire certaines molécules lipophiles d'intérêt. Il est donc nécessaire de pouvoir disposer de nouveaux solvants permettant d'extraire des composés de différentes plages de polarité (gamme de polarité de plus 10 en plus large, ou optimisation de l'extraction de composés lipophiles). Certains composés amphiphiles non ioniques en solution aqueuse permettent, en concentration suffisante, la solubilisation de composés lipophiles. Le nicotinamide, le diméthylisosorbide, les alkyl polyglycosides, l'urée sont des exemples de ces composés amphiphiles non ioniques. Le potentiel de ces composés 15 comme adjuvants de solubilisation de certaines molécules lipophiles en milieu aqueux a été exploré (Sanghvi R., Evans D., Yalkowsky S. Stacking complexation by nicotinamide: a useful way of enhancing drug solubility. (2007) 336: 35-41).. Mais la propriété de solubilisation n'est pas suffisante pour permettre l'extraction de solutés à partir d'une matrice végétale. En effet, dans le domaine de l'extraction végétale, le solvant d'extraction doit pénétrer dans la matrice végétale, détruire les membranes et libérer les composés dans le solvant d'imprégnation (phénomènes de diffusion, désorption, dissolution...), et permettre la diffusion du soluté de la matrice vers le film liquide entourant le solide, et le transfert vers le solvant (étape limitante). En fonction du solvant utilisé, les membranes des cellules végétales sont plus ou moins fragilisées, ce qui permet ou non la libération des composés qu'elles renferment. La Demanderesse a mis en évidence qu'une solution aqueuse de composés amphiphiles non ioniques, utilisés en concentration suffisante, permet l'extraction de solutés de différentes plages de polarités, à partir d'une matrice végétale. La présente invention concerne donc un procédé de préparation d'un extrait de plante impliquant une extraction solide-liquide à l'aide d'une solution aqueuse contenant au moins un composé amphiphile non ionique, de préférence agrosourcé, à une concentration minimale hydrotropique. La présente invention concerne l'obtention à l'aide d'une solution aqueuse de composés amphiphiles non ioniques soit d'un extrait total contenant des composés 3033702 3 polaires, moyennement polaires et lipophiles, soit d'un extrait enrichi en composés lipophiles d'intérêt. Par « composés lipophiles », on entend au sens de la présente invention, des composés avec un coefficient de partage octanol/eau, encore appelé logP ou log kow, 5 positif. Par « composé amphiphile non ionique », on entend selon la présente invention un composé soluble dans l'eau dans toute proportion et n'ayant pas de propriété tensioactive pour éviter la formation de micelles. Ce procédé d'extraction est une alternative qui permet de se substituer aux 10 solvants organiques pétrochimiques polluants, tels que l'acétate d'éthyle, l'hexane, l'acétone, etc., puisque les composés amphiphiles non ioniques préférentiels peuvent être des composés agrosourcés, i.e. provenant essentiellement de la biomasse végétale. Le procédé selon l'invention met en oeuvre une extraction de plante à l'aide 15 d'une solution aqueuse contenant un composé amphiphile non ionique de préférence agrosourcé, à une concentration minimale suffisante, i.e. à une concentration minimale hydrotropique. Par « concentration minimale hydrotropique », on entend la concentration à partir de laquelle ces composés amphiphiles non ioniques commencent à former des 20 agrégats, c'est-à-dire de nouveaux micro-environnements avec des propriétés physiques différentes de celles observées lorsque le composé est dilué, et différentes d'un comportement micellaire. Cette concentration minimale hydrotropique est spécifique à chaque composé amphiphile non ionique et est généralement de l'ordre de grandeur de la molarité. Elle peut être déterminée par plusieurs méthodes physico- 25 chimiques, telles que la mesure de la tension de surface, la conductivité, ou la diffusion dynamique et statique de la lumière (Self-association of Nicotinamide in aqueous solution: Light-scattering and vapor pressure osmometry studies (1996) 85(8) : 848853) Selon une autre caractéristique de la présente invention, la solution aqueuse 30 contenant ledit composé amphiphile non ionique, préférentiellement agrosourcé, constitue le seul solvant d'extraction utilisé. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'extraction solide-liquide est réalisée par macération de la plante dans ladite solution aqueuse contenant au moins un composé amphiphile non ionique à une concentration minimale 35 hydrotropique, maintenue sous agitation. 3033702 4 Par « solution aqueuse contenant au moins un composé amphiphile non ionique à concentration minimale hydrotropique », on entend selon la présente invention une solution aqueuse contenant au moins un composé amphiphile non ionique à une concentration supérieure ou égale à la concentration minimale 5 hydrotropique (MHC) précédemment rappelée. Il faut également tenir compte de la teneur en eau éventuellement présente dans la plante et ajuster en conséquence la concentration des composés amphiphiles non ioniques pour permettre leur bonne utilisation dans le procédé selon la présente invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, la concentration minimale 10 hydrotropique du composé amphiphile non ionique dans ladite solution aqueuse est supérieure ou égale à 0.8 mol/L. Préférentiellement, cette concentration est supérieure ou égale à 1 mol/L. Plus préférentiellement, cette concentration est supérieure à 1,5 mol/L. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite solution aqueuse est 15 portée à une température pouvant aller de 20°C jusqu'au reflux pendant une durée pouvant varier de quelques minutes à plusieurs heures, selon la technique d'extraction mise en oeuvre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ratio entre la plante et ladite solution aqueuse exprimées respectivement en kilogrammes et en litres, est compris 20 entre 1 /Set 1 / 50. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extraction solide-liquide est réalisée par tout autre système d'extraction bien connu de l'homme de l'art tels qu'une extraction sous micro-ondes, ou sous ultra-sons, ou une extraction à contre-courant, etc.). 25 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'extraction est suivie d'une opération de séparation solide-liquide, par filtration ou centrifugation. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ledit composé amphiphile non ionique de préférence agrosourcé, est un alkyl-(poly)glycoside de formule générale Alk-O-Zp, dans laquelle : 30 - Alk désigne un fragment hydrophobe aliphatique hydrocarboné, saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenant de 3 à 7 atomes de carbone, et - Z représente un groupement glycoside hydrophile tel que le glucose, le xylitol et l'arabinose, et - 1 REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d'un extrait de plante impliquant une extraction solide-liquide à l'aide d'une solution aqueuse contenant au moins un composé amphiphile non ionique, de préférence agrosourcé, à une concentration minimale hydrotropique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution aqueuse contenant ledit composé amphiphile non ionique constitue le seul solvant d'extraction utilisé. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'extraction solide-liquide est réalisée par macération de la plante dans ladite solution aqueuse contenant au moins un composé amphiphile non ionique, maintenue sous agitation. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'extraction solide-liquide est réalisée sous micro-ondes, sous ultra-sons ou bien à contre-courant. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la concentration hydrotropique minimale du composé amphiphile non ionique dans ladite solution aqueuse est de l'ordre de grandeur de la molarité. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite solution aqueuse est portée à une température allant de 20°C jusqu'au reflux pendant une durée pouvant varier de quelques minutes à plusieurs heures, selon la technique d'extraction mise en oeuvre. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ratio entre la plante et ladite solution aqueuse exprimées respectivement en kilogrammes et en litres, est compris entre 1 / 5 et 1 / 50. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extraction est suivie d'une opération de séparation solide-liquide, par filtration ou centrifugation. 3033702 14 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit composé amphiphile non ionique est un alkyl-(poly)glycosides de formule générale Alk-O-Zp, dans laquelle : - Alk désigne un fragment hydrophobe aliphatique hydrocarboné, saturé 5 ou insaturé, linéaire ou ramifié comprenant de 3 à 7 atomes de carbone, et - Z représente un groupement glycoside hydrophile tel que le glucose, le xylitol et l'arabinose, et - 1 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le composé amphiphile non ionique est une combinaison d'un alcool gras en 07 dérivé de ricin avec du glucose de blé (sans OGM). 15 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit composé est un amyl- glycoside dont le fragment hydrophobe amyl correspond à un alcool en 05 obtenu par fermentation de la betterave ou de la fécule de pomme de terre et dont le fragment glycoside provient de céréales. 20 12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plante utilisée est choisie parmi les fruits de Physalis peruviana, les fruits d'Embelia ribes, les feuilles de Myrtus communis, les parties souterraines et les feuilles de Piper spp., les feuilles d'Eucalyptus globulus, les péricarpes de Garcinia mangostana, les inflorescences femelles d'Humulus lupulus, l'écorce de Cinchona sp., les parties 25 aériennes d'Urtica dioica, les parties aériennes d'Helichtysum sp., les fruits de Vanilla sp., les rhizomes de Curcuma spp., les rhizomes de Zingiber officinale. 13. Procédé selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que la solution obtenue après séparation solide /liquide est conservée comme telle ou lyophilisée' 30 comprenant les molécules d'intérêt, ainsi que les composés amphiphiles non ioniques, lesdits composés amphiphiles non ioniques permettant une meilleure solubilisation de l'extrait dans le produit fini. 14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'extrait obtenu, les composés lipophiles sont purifiés par précipitation. 3033702 15 15. Compositions cosmétiques et/ou pharmaceutiques contenant un extrait de plante total ou concentré en composés lipophiles obtenu par la mise en oeuvre du procédé 5 selon l'une des revendications 1 à 14. 16. Compositions selon la revendication 15, caractérisées en ce qu'elles sont mises sous une forme propre à l'administration topique. 10 17. Compositions selon la revendication 15, caractérisées en ce qu'elles sont mises sous une forme propre à l'administration orale.