Brevet FR3098732A1 — publié le 20210122

Description Titre de l'invention : PROCEDE D'AMELIORATION DE LA BIO- DISPONIBILITE DE COMPOSES HYDROPHILES DANS UNE SOLUTION AQUEUSE [0001] La présente invention a trait au domaine de l'amélioration de la biodisponibilité de composés actifs. Plus particulièrement, elle concerne un procédé d'amélioration de la biodisponibilité de composés hydrophiles en solution dans un milieu aqueux. Les composés hydrophiles dont la biodisponibilité est améliorée peuvent être utilisés par exemple dans le domaine cosmétique, agroalimentaire, nutraceutique ou pharmaceutique. Domaine technique 100021 11 est connu d'utiliser un traitement de préparation d'émulsions stables comprenant une phase lipidique dans une phase aqueuse à l'aide de transducteurs piézoélectriques. En particulier, le brevet W02010/149668 décrit un procédé de préparation d'une émulsion huile dans eau réalisée dans un récipient dans lequel est immergé un transducteur piézoélectrique opérant à hautes fréquences, notamment supérieure à 900 kHz. Il a par ailleurs été proposé dans le brevet W02017037372 d'utiliser un procédé similaire, utilisant des ultrasons à des fréquences comparables, pour vectoriser des principes actifs hydrophobes, sous forme de phase dispersée dans une phase continue hydrophile. Il a notamment été proposé d'augmenter la biodisponibilité de la coenzyme Q10 par ce procédé. [0003] Bien que très intéressant pour vectoriser des actifs et en augmenter la biodispo- nibilité, ces procédés sont liés à la production d'une émulsion et ne sont donc applicables qu'aux actifs hydrophobes dispersés dans une solution aqueuse, hydrophile. Exposé de l'invention [0004] De manière surprenante, les inventeurs ont mis en évidence le fait qu'un traitement de composés hydrophiles présents dans une solution aqueuse à l'aide d'ultrasons permet d'améliorer significativement la biodisponibilité de ces composés. [0005] Ainsi, l'invention concerne un procédé d'amélioration de la biodisponibilité de composés hydrophiles en solution dans un milieu aqueux consistant à traiter ladite solution contenant ledit composé hydrophile par ultrasons à une fréquence vibratoire supérieure ou égale à 1 MHz. [0006] L'invention concerne aussi une composition comprenant au moins un composé hy- drophile dans une solution aqueuse, ladite composition étant traitée par application du procédé de l'invention. [0007] L'invention concerne aussi l'utilisation d'une composition selon l'invention dans le 2 domaine cosmétique, agroalimentaire, nutraceutique ou pharmaceutique. [0008] Enfin, elle concerne un procédé de préparation d'une composition selon l'invention. Avantages de l'invention 100091 Le principal avantage du procédé selon l'invention est qu'il permet de vectoriser et ainsi d'augmenter la biodisponibilité de molécules hydrophiles alors qu'elles sont en solution dans un milieu aqueux. Cette propriété est tout à fait surprenante et très intéressante. [0010] Lc procédé est particulièrement intéressant du fait qu'il permet de formuler des composés hydrophiles en augmentant leur biodisponibilité sans ajout d'actif chimique. Il ouvre la voie à la préparation de compositions de formule courte et dont l'efficacité est accrue. [0011] Ainsi, les inventeurs ont démontré cet effet dans deux situations différentes : [0012] croissance dc micro-organismes améliorée lorsqu'ils sont incubés dans unc solution dc glucose préalablement traitée aux ultrasons ; facilité accrue de la caféine en solution aqueuse préalablement traitée aux ultrasons à diffuser à traverser les différentes couches de la peau. Description des modes de réalisation 10013] Un premier objet de l'invention concerne un procédé d'amélioration de la biodispo- nibilité de composés hydrophiles en solution dans un milieu aqueux consistant à traiter ladite solution contenant ledit composé hydrophile par ultrasons à une fréquence vibratoire supérieure ou égale à 1 MHz. 100141 Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la fréquence des ultrasons est comprise entre 1 et 3 MHz. 10015] Ce procédé permet de formuler des composés hydrophiles en solution dans un milieu aqueux par voie de procédé, sans ajouter d'actif chimique. Il s'agit donc d'une formulation très simple qui peut ne contenir que le composé hydrophile, l'effet de vectorisation étant obtenu grâce au traitement aux ultrasons. 10016] Un second objet de l'invention concerne une composition comprenant au moins un composé hydrophile en solution dans un milieu aqueux, caractérisé en ce que ladite composition est traitée par application du procédé selon l'invention. 10017] Un tel composé hydrophile peut être par exemple un sucre, un acide aminé polaire, un arôme ou un pigment, un oligo-élément, un anti-oxydant, un antalgique salicylé, un antifongique, un antibiotique (type glycopeptide par exemple) ou tout autre principe actif hydrosoluble. 100181 En particulier, un tel composé hydrophile peut être par exemple la caféine, le glucose, la vitamine C, la vitamine B9 (acide folique), l'acide hyaluronique, l'urée, l'acide acétylsalicylique ou la vanilline. 3 100191 La formulation de la composition peut être limitée au composé hydrophile lui-même. La composition peut également être utilisée en tant qu'ingrédient pour la préparation de compositions complexes. [0020] Un troisième objet de l'invention concerne l'utilisation d'une composition selon l'invention dans le domaine cosmétique ou agroalimentaire. [0021] Une composition cosmétique peut être une lotion, une crème ou toute autre for- mulation comprenant une solution aqueuse. [0022] Dans le domaine de l'agroalimentaire, les compositions selon l'invention peuvent être par exemple des boissons comprenant des actifs naturels hydrophiles choisis pour leurs propriétés bénéfiques ou des arômes. [0023] Un quatrième objet de l'invention concerne l'utilisation d'une composition selon l'invention dans le domaine pharmaceutique ou nutraccutique. [0024] Les compositions à usage pharmaceutique peuvent en particulier être des pré- parations oculaires ou injectables pour lesquelles la diminution ou la suppression des excipients est très intéressante, notamment pour limiter les effets secondaires. [0025] En effet, l'administration régulière de compositions oculaires peut induire des réactions allergiques ou inflammatoires. Le fait de proposer une formule courte, sans agent chimique de vectorisation limite ce risque. De plus la dose peut être réduite puisque la biodisponibilité du principe actif est augmentée. [0026] Une composition injectable peut par exemple être une composition vaccinale ou un support de composition vaccinale, dans laquelle l'antigène ou les adjuvants sont plus biodisponibles, donc plus efficaces à dose équivalente. Il est aussi possible de diminuer la dose. [0027] Un cinquième objet de l'invention concerne un procédé de préparation d'une com- position selon l'invention consistant à : [0028] dissoudre un composé hydrophile dans une solution aqueuse ; soumettre cette solution à un traitement par ultrasons à une fréquence vibratoire supérieure ou égale à 1 MHz. [0029] Le temps de traitement peut varier et est dépendant du volume de préparation à traiter, de la ou des molécules à vectoriser ainsi que du nombre, du type et de la puissance des émetteurs ultrasonores. [0030] La présente invention sera mieux comprise à la lecture des exemples qui suivent, fournis à titre d'illustration et ne devant en aucun cas être considérés comme limitant la portée de la présente invention. Brève description des dessins [0031] [fig.l]Figure 1 : Illustration du modèle de peau reconstruite utilisé à l'Exemple 2 [0032] [fig.2]Figure 2 : Cinétiques de diffusion de la caféine à travers les échantillons re- constitués. Référence : caféine dispersée dans l'eau sans autre ajout ; HF : idem référence et application d'un traitement ultrasonore de fréquence 1,7MHz; TA : idem référence avec ajout de deux tensio-actifs (Tween 80 et Span) lors de la dispersion ; TA&HF7 : idem TA et application d'un traitement ultrasonore de fréquence 1,7MHz. EXEMPLES [0033] EXEMPLE 1 : Biodisponibilité du glucose : application à la croissance de micro-organismes [0034] a. Matériels et méthodes [0035] Du sirop de glucose (78% de glucose dans de l'eau) a été dilué dans de l'eau de sorte à obtenir 3L d'une préparation contenant 10% de glucose, éventuellement ajustée à un pH égal à 7 par l'ajout de soude. La préparation a ensuite été séparée en trois lots de IL chacun : [0036] - Un lot témoin ne subissant aucun traitement ; [0037] - Un lot traité pendant 30min à l'aide d'émetteur ultrasonore générant une onde dont la fréquence est de 1,7MHz ; [0038] - Un lot traité pendant 60min à l'aide d'émetteur ultrasonore générant une onde dont la fréquence est de 1,7MHz. [0039] Pour chacune des solutions ainsi réalisées, on prépare 6 flacons de 30EnL de la solution, auxquels on ajoute : [0040] - Rien pour 2 d'entre eux ; [0041] - 50g d'un mélange de préparation bactérienne pour yaourt en poudre (Lacsobacillus hulgaricus et Sireplococus thertizophilus) pour deux d'entre eux ; [0042] - 50g de levure de boulangerie en poudre (Saccharomyces cerevisiae). [0043] Les différents flacons sont analysés par spectroscopie UV visible, pour mesurer l'ahsorhance à 600nm. Les analyses sont réalisées juste après la préparation (t0) et 24h plus tard (t24). [0044] a. Résultats [0045] Les résultats d'absorbance à 600nm sont présentés dans le tableau 1. Ils sont exprimés pour comme la différence entre les absorbantes obtenues à t24 et celles obtenues à tO, autrement dit : [0046] [Math.l] A24 A0. 100471 [Tableauxl] Non ensemencé Lam. hulgaricus et Strep. thermophilus Saccharomyces cerevisiae Pas de traitement 0,0085 0,023 -0,002 Traitement 30min 0,012 0,0335 0,1685 Traitement 60min 0,013 0,045 0,128 [0048] Tableau 1 : Différence entre l'absorbance après 24h et l'absorbance initiale, mesurée à 600nm. [0049] On observe que l'augmentation d'absorbance est plus importante pour les produits ensemencés lorsque ceux-ci ont subi le traitement, et que cela est particulièrement significatif pour la levure. Les valeurs, bien que plus faibles pour les bactéries sont également significatives ; ce résultat moins marqué pourrait s'expliquer par le fait que le glucose seul n'est pas suffisant pour une croissance efficace des bactéries. [0050] Les résultats montrent une croissance accrue dans le cas des bactéries comme dans le cas des levures lorsque celles-ci sont incubées dans un milieu glucosé préalablement traité aux ultrasons. Cette observation atteste d'une meilleure biodisponibilité du glucose après traitement aux ultrasons. [0051] EXEMPLE 2 : Biodisponibilité de la caféine : application cutanée [0052] a. Matériels et méthodes [0053] Des plaques de 12 puits contenant chacun un échantillon de peau reconstruite EPISKIN sont utilisées. Le système tel qu'utilisé est représenté à la Figure 1. Les formules à évaluer sont déposées en surface. Le milieu récepteur, baignant les échantillons de peau, est récupéré et remplacé toutes les 30min jusqu'à 3h puis toutes les heures jusqu'à 12h. La fraction récupérée est analysée par CLHP (Chromatographie Liquide Haute Performance) pour y quantifier la caféine présente. La quantité totale de caféine ayant migrée au travers de l'échantillon de peau est ainsi obtenue par cumul des quantités mesurées à chaque prélèvement. [0054] La CLHP est réalisée sur un système Dionex Ultimate 3000, à l'aide d'une colonne séparatrice Interchim Vintage Series KRC18. Les analyses sont réalisées sur un volume injecté de 101.IL dans une phase mobile constituée d'un mélange 50/50 (w/w) de méthanol et d'eau ultrapure circulant à un débit de lmUmin. [0055] Les compositions comprenant de la caféine en solution dans de l'eau sont toutes préparées de manière à contenir 2% de caféine au final et leur pH est éventuellement ajusté à un pH égal à 7 par l'ajout de soude. Les préparations évaluées lors de cette expérience sont les suivantes: [0056] - Référence : composition préparée sans tensioactif et sans traitement ; 6 hydrofeeling (ou HF) : Composition préparée sans tensioactif, avec un traitement aux ultrasons à une fréquence vibratoire de 1,7 MHz pendant 30min ; TA : Composition préparée avec tensioactifs (3% de Tween80 et 2% de span dans la préparation finale), sans traitement aux ultrasons ; TA&HF : Composition préparée avec tensioactifs (3% de Tween80 et 2% de span dans la préparation finale), avec un traitement aux ultrasons à une fréquence vibratoire de 1,7 MHz pendant 30min. [0057] a. Résultats [0058] Les résultats sont présentés à la Figure 2 [0059] On observe sur la figure 2 que toutes les cinétiques de diffusion de la caféine sont comparables, à l'exception de celle notée HF, correspondant au traitement selon l'invention. Cette vitesse accrue s'observe surtout au départ de la diffusion, les courbes étant relativement parallèles une fois le flux constant établi. Cela peut se traduire par l'observation de deux paramètres calculés à partir des courbes ci-dessus : le flux constant Je et le décalage (« timc lag ») tiag. [0060] Je est calculé comme étant la pente de la droite observée sur la seconde partie de la courbe. Le th,a est défini comme le temps, en abscisse, séparant la partie « droite » de la courbe, correspondant au flux constant, et la partie « incurvée » de la courbe, correspondant à l'accélération du flux en début de diffusion. Ces données sont présentées pour chaque courbe dans le tableau 2 ci-après. [0061] [Tableaux2] Préparation J, (tg.cm-2.h1) tlag (h) Référence 26 ± 0,5 1,9 ± 0,08 HF 28 ± 1,8 1,2 ± 0,06 TA 26 ± 1,4 1,7 ± 0,07 TA&HF 26 ± 1,4 2,2 ± 0,04 [0062] Tableau 2 : Flux (Je) et décalage (t',) calculés pour les diffusions de caféines vectorisés présentées sur la figure 2 (les noms des préparations sont les mêmes que sur ladite figure). [0063] Les données calculées présentées dans le tableau 2 confirment les précédentes ob- servations. Le flux constant, une fois atteint, est le même quelles que soient les conditions de préparation de la caféine, ce qui traduit le fait que la structure même des échantillons de peau et des couches qui la constituent ne sont pas altérés. En particulier, le traitement selon l'invention n'induit aucune dénaturation des échantillons de peau. 7 [0064] Le décalage est par contre très différent entre la cinétique obtenue grâce au produit préparé selon l'invention d'une part et toutes les autres d'autre part. Cette différence confirme que le traitement selon l'invention induit une facilité du principe actif, hydrophile, à diffuser à travers les différentes couches de la peau. On peut en déduire une biodisponibilité accrue, sa faculté à atteindre les cellules cibles (situées dans l'hypoderme dans le cas de la caféine) étant améliorée. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] REVENDICATIONSProcédé d'amélioration de la biodisponib il ité de composés hydrophiles en solution dans un milieu aqueux consistant à traiter ladite solution contenant ledit composé hydrophile par ultrasons à une fréquence vibratoire supérieure ou égale à 1 MHz. Composition comprenant au moins un composé hydrophile en solution dans un milieu aqueux, caractérisé en cc que ladite composition est traitée par application du procédé tel que défini à la revendication 1. Composition selon la revendication 2 dans laquelle ledit composé hydrophile est choisi parmi les sucres, les acides aminés polaires, les arômes ou les pigments hydrosolubles, les oligo-éléments, les antioxydants, les antalgiques salicylés, les antifongiques, les antibiotiques ou tout autres principes actifs hydrosolubles. Composition selon la revendication 3 dans laquelle ledit composé hydrophile est choisi parmi le glucose, la caféine, la vitamine C. la vitamine B9 (acide folique), l'acide hyaluronique, l'urée, l'acide acétylsalicylique ou la vanilline. Utilisation d'une composition telle que définie à l'une des revendications 2 à 4 dans le domaine cosmétique ou agroalimentaire. Utilisation selon la revendication 5 dans laquelle ladite composition est une boisson comprenant des actifs naturels hydrophiles. Composition telle que définie à l'une des revendications 2 à 4 pour son utilisation dans le domaine pharmaceutique ou nutraceutique. Composition selon la revendication 7 en tant que composition injectable ou support de composition injectable. Composition selon la revendication 7 en tant que composition oculaire ou support de composition oculaire. Procédé de préparation d'une composition telle que définie à l'une des revendications 2 à 4 consistant à : a. dissoudre un composé hydrophile dans une solution aqueuse ; b. soumettre cette solution à un traitement par ultrasons à une fréquence vibratoire supérieure ou égale à 1 MHz.