Brevet FR3134969A1 — publié le 20231103

L'invention concerne des compositions de formulation et des procédés de formulation pour des produits cosmétiques qui peuvent fournir une couverture uniforme et homogène sur les peaux. L'invention concerne également des procédés et une configuration permettant des quantifications pratiques de la qualité de couverture (uniformité et homogénéité) de produits cosmétiques à l'aide d'un équipement de laboratoire conventionnel. L'uniformité de la couverture est essentielle à tous les aspects des fonctions d'embellissement et de protection de la peau. La présente invention propose de nouvelles compositions présentant des profils rhéologiques appropriés permis par des phases de cristaux liquides lamellaires à l'interface huile et eau, conduisant à un rendu uniforme et homogène de la couche de produit cosmétique sur la peau dans les conditions d'application les plus courantes. Une couverture uniforme et complète de toutes les zones cutanées visées est la base pour obtenir les fonctions de protection les plus élevées contre les agressions extérieures telles que les rayonnements nocifs, la perte d'eau transépidermique et les attaques d'autres facteurs environnementaux. C'est également la base de l'amélioration des fonctions de beauté de la peau telles que l'hydratation et l'efficacité de la distribution des actifs améliorant la peau. Compositions et procédé pour obtenir une couverture uniforme par des produits cosmétiques pendant et après l'application ; Quantification facile de ces produits. La présente invention concerne des compositions de formulation et des procédés de formulation pour des produits cosmétiques qui peuvent fournir une couverture uniforme et homogène sur les peaux. L'invention concerne également des procédés et une configuration permettant des quantifications pratiques de la qualité de couverture (uniformité et homogénéité) de produits cosmétiques à l'aide d'un équipement de laboratoire conventionnel. Les fonctions de la peau, telles que la fonction de barrière cutanée, sont essentielles à la protection du corps contre les blessures physiques et les facteurs environnementaux, à la régulation de l'hydratation de la peau, à la régulation de la température corporelle, à la protection contre les invasions pathogènes et au maintien d'une apparence attrayante. Lorsque la peau est endommagée, sa capacité à servir de barrière efficace est compromise, ce qui permet aux irritants externes et aux organismes pathogènes potentiels de pénétrer dans le corps humain. Une peau endommagée permet également une augmentation de la perte d'eau transépidermique, ce qui entraîne une diminution de l'hydratation de la peau (par exemple, une peau sèche et irritée) et une perte d'élasticité de la peau. Il a été démontré que le maintien d'une hydratation correcte de la peau améliore les propriétés de la peau et la qualité de vie des personnes dont la fonction de barrière cutanée est compromise, comme dans le cas de la dermatite et le psoriasis. De nombreux produits et technologies cosmétiques prétendent pouvoir contribuer à l'hydratation, mais les informations sur les performances par rapport à la qualité de la couverture du produit n'ont pas fait l'objet de recherches à notre connaissance. Les fonctions de barrière de la peau contre les facteurs externes sont particulièrement sensibles à la qualité de la couverture de la peau par les cosmétiques. Par exemple, les produits cosmétiques qui protègent la peau des rayonnements solaires utilisent des substances filtrant les UV pour empêcher les rayonnements solaires d'atteindre la surface de la peau. Tout comme pour la peinture de maison, pour obtenir un "masquage" de haute qualité de la peau, une couverture suffisante et uniforme de la surface de la peau est essentielle pour le pouvoir de "masquage" des UV (SPF: facteur de protection solaire, PFA: facteur de protection UVA) de ces produits cosmétiques. De même, pour d'autres performances de beauté telles que l'hydratation et l'anti-âge, une couverture uniforme et complète de toutes les surfaces cutanées ciblées est essentielle pour atteindre des niveaux de performance élevés. En raison de la nature vivante de la peau humaine qui empêche les tests approfondis que l'on peut effectuer sur d'autres surfaces plus conventionnelles, il y a eu très peu de connaissances sur la meilleure façon d'obtenir des couvertures uniformes et complètes sur les diverses surfaces de la peau humaine. Il n'existe pas non plus de méthodes facilement disponibles pour mesurer, quantifier ou visualiser la qualité de la couverture de la peau par les produits cosmétiques sur la peau humaine jusqu'à la présente invention. Les produits cosmétiques se présentent le plus souvent sous forme d'émulsions. Les émulsions sont des systèmes cinétiquement stables qui ne sont pas thermodynamiquement stables. Ce sont des formulations multiphases complexes pour optimiser diverses performances d'utilisation finale des substances cosmétiques et dermatologiques telles que la stabilité des composés actifs, leur biodisponibilité, leurs propriétés sensorielles, etc. La formulation de base d'une émulsion Huile/Eau classique comprend au moins de l'eau en phase continue, l'huile en phase dispersée et les émulsifiants qui assurent la stabilité de la dispersion des gouttelettes d'huile. Certains composants émulsifiants amphiphiles des émulsions peuvent s'auto-associer sous forme de cristaux liquides (LC) lyotropes en présence d'eau. Ces structures LC ont des caractéristiques et des propriétés intermédiaires entre les solides et les liquides. Une grande variété de structures LC peut être rencontrée ; les trois plus typiques sont les phases lamellaire (L), cubique (Q) et hexagonale (H). De plus, la ou les chaînes hydrophobes de l'émulsifiant en phase lamellaire peuvent être à l'état fondu (Lά) ou cristallin (Lß). Le type de structure supramoléculaire de l'émulsifiant est lié à la géométrie de la molécule amphiphile et à son paramètre de tassement critique. L'utilisation d'émulsions contenant des LC lamellaires semble avantageuse car cette organisation supramoléculaire est similaire à celle des lipides du stratum corneum (SC). Cela génère une plus grande affinité de ce système pour l'épiderme, aide à l'absorption des composants de la phase lamellaire dans le SC pour restaurer la fonction barrière du SC en suppléant à une éventuelle carence en lipides. En plus d'améliorer la rétention d'eau par la couche barrière SC, les émulsions LC peuvent se comporter comme un milieu de solubilisation approprié pour les substances hydrophiles comme la vitamine C, offrant ainsi des libérations prolongées de la substance considérée. Les émulsions subissent de nombreux changements physiques et chimiques lorsqu'elles sont appliquées et laissées sur les surfaces de la peau. Chaque aspect de ces changements a des impacts sur la façon dont le produit cosmétique couvre la peau et les caractéristiques de performance qui en découlent. La présente invention propose un procédé de quantification pratique de l'uniformité de la couverture cosmétique et révèle comment l'uniformité est affectée depuis la sélection de matières premières jusqu'aux conceptions d'émulsions. Nous avons découvert que des émulsifiants/structurants d'émulsion spécifiques sont essentiels pour la mise en place de nano- et microstructures d'émulsion afin de permettre une couverture uniforme de la peau dans diverses conditions d'application cosmétique. Nous divulguons également ici un procédé de quantification qui suit la qualité de couverture à chaque étape du processus d'application cosmétique. Par « produit cosmétique », on entend tout produit tel que défini dans le règlement (CE) n o 1223/2009 du Parlement européen et du Conseil du 30 novembre 2009 relatif aux produits cosmétiques. La présente invention est basée sur la découverte de compositions amphiphiles d'origine naturelle avec une puissante capacité de stabilisation d'émulsion, qui permettent les nanostructures uniques à l'interface huile-eau ainsi que les microstructures pour les gouttelettes d'émulsion, qui déterminent en outre les propriétés rhéologiques de l'émulsion sous divers conditions d'application cutanée. A leur tour, ces composés amphiphiles inventés permettent une couverture uniforme et complète de la peau par les matériaux cosmétiques appliqués comprenant de tels composés amphiphiles. Par conséquent, la présente invention fournit des compositions cosmétiques uniques qui peuvent former une couverture cutanée uniforme et homogène à la fin du processus d'application du produit cosmétique sur la peau. La présente invention propose également un nouveau procédé et une nouvelle configuration pour quantifier l'uniformité de la couverture cutanée au cours de diverses étapes du processus d'application cosmétique. La capacité d'étudier et de quantifier l'uniformité de la couverture est essentielle au développement des compositions optimales pour la meilleure couverture de la peau. En utilisant une molécule indicatrice appropriée dissoute dans la phase huileuse de l'émulsion et en combinant la microscopie optique avec un spectrophotomètre UV-visible, l'uniformité de la couverture du produit cosmétique peut être mesurée et visualisée en même temps. Des données d'uniformité sur la peau humaine peuvent être obtenues avec un décapage répété du ruban et une mesure ultérieure de l'uniformité des matériaux cosmétiques sur les rubans dénudés. De cette façon, des informations précises sur la couverture cutanée sont transférées sur les bandes et les données d'uniformité cosmétique sur la peau peuvent être obtenues sans mesures directes sur un sujet humain. Cette méthode de mesure des performances cosmétiques sur la peau à l'aide d'un matériau n’utilisant pas de peau est particulièrement utile pour quantifier les performances de protection solaire des cosmétiques. Les sujets humains ne subissent pas de conséquences néfastes en utilisant cette méthode alors que les méthodes de test de performance de protection solaire conventionnelles actuelles (ISO 24442:2019 et ISO 24444:2019) exigent un essai jusqu'à l'échec sur le corps humain et entraînent toujours des lésions cutanées humaines. La combinaison de la nouvelle composition chimique de l'émulsion et des méthodes scientifiques de test et de quantification a permis d'identifier et d'inventer des ingrédients d'émulsion clés (émulsifiants) qui servent de catalyseur clé pour obtenir facilement l'uniformité des produits cosmétiques appliqués. Le procédé de mesure décrit est particulièrement nouveau en ce que des indicateurs d'absorption UV spécifiques ont été utilisés pour "afficher" l'uniformité de l'émulsion et l'indice d'uniformité de quantification a été inventé sur la base des données d'absorbance UV. La visualisation simultanée de l'uniformité peut être obtenue en utilisant un microscope optique. Cette visualisation et cette quantification faciles de l'uniformité des matériaux cosmétiques ne sont pas connues jusqu'à présent. L’invention concerne donc une composition cosmétique pour la formation in situ d'une couche uniforme sur la peau d'un sujet, caractérisée en ce que ladite composition comprend deux phases, une phase continue et une phase dispersante. Un émulsifiant est utilisé pour impacter l'énergie d'interface entre ces deux phases, qui sont couramment la phase huileuse et la phase aqueuse. Selon un mode de réalisation la composition est caractérisée en ce que ledit émulsionnant est non ionique et amphiphile et apte à favoriser la formation de phases cristal liquide lamellaire à l'interface huile et eau des produits cosmétiques. Ledit émulsifiant comprend des structures lipophiles dérivées d'acides gras d'huile d'olive. Ledit émulsifiant comprend des structures hydrophiles dérivées de sucre et des composés hydroxylés dérivés de sucre. Spécifiquement, lesdites structures hydrophiles sont à base de glucose et ses dérivés, de saccharose et ses dérivés, de maltose et ses dérivés, de sorbitol et ses dérivés. Ou ledit émulsifiant comprend des structures hydrophiles dérivées de polyglycérols de nombre différent d'unités répétitives allant de 3 à environ 10, et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation, la composition est caractérisée en ce que ledit émulsionnant est zwitterionique et amphiphile et apte à favoriser la formation de phases cristaux liquides lamellaires à l'interface huile et eau des produits cosmétiques. Ledit émulsifiant comprend des phospholipides et des dérivés de phospholipides. L’invention concerne également une méthode et une configuration associée pour quantifier l'uniformité des produits cosmétiques appliqués aux substrats; dans laquelle des données de spectrophotomètre UV-visible sont utilisées pour quantifier le degré d'uniformité d'un produit cosmétique tel qu'appliqué sur un substrat; dans laquelle une molécule indicatrice est ajoutée à la formulation cosmétique qui ne contient par ailleurs aucun composant actif UV. Selon un mode de réalisation dudit procédé, ladite molécule indicatrice est une molécule à capacité d'absorption UV importante entre 200nm et 400nm alors que son pic de coefficient d'extinction molaire est d'au moins 10 000 M -1 cm -1 , de préférence d'au moins 25 000 M -1 cm -1 , le plus préférablement au moins 40 000 M -1 cm -1 . Ledit indicateur comprend de l'Avobenzone, des esters alkyliques d'acide ortho-hydroxyl benzoïque (tels que le 2-éthylhexyl 2-hydroxybenzoate), et des esters alkyliques d'acides phényl éthylène carboxyliques (tels que le 2-Ethylhexyl 2-cyano -3,3-diphénylprop-2-énoate), ainsi qu’un oxyde métallique inorganique capable d'absorber dans la gamme de longueurs d'onde de 200nm à 400nm, tel que l'oxyde de zinc, le dioxyde de titane et leur mélange. Selon un mode de réalisation dudit procédé, une jauge d'épaisseur d'environ 10mm à 100mm est déplacée à vitesse contrôlée pour déposer le produit cosmétique à une épaisseur connue définie sur les substrats. Selon un mode de réalisation dudit procédé, ladite vitesse de rabattement est dans la plage d'environ 0,1 cm/s à environ 100 cm/s. Selon un mode de réalisation dudit procédé, un indice d'uniformité est défini comme le rapport de l'absorbance UV mesurée de la couche cosmétique à un instant particulier à l'absorbance UV de la même couche à l'uniformité optimale. Selon un mode de réalisation dudit procédé, la couche de produit cosmétique appliquée sur la peau humaine est reportée sur un ruban adhésif compatible avec la mesure UV. Le produit cosmétique est complètement retiré de la peau à l'aide de plusieurs morceaux de ruban adhésif. L'absorbance UV de la couche cosmétique de transfert sur le ruban est mesurée et additionnée pour représenter la qualité de la couverture cosmétique sur la peau. Les bandes sont fixées régio-spécifiquement sur la peau et pendant la mesure UV pour s'assurer que le produit cosmétique est transféré avec précision de la peau sur les bandes et que l'état du produit cosmétique sur les bandes est une représentation authentique de celui du produit cosmétique sur la peau. Les compositions de l’invention et l'application uniforme facilitée desdites compositions fournissent des caractéristiques de performance cosmétique significativement améliorées, d'au moins 15%, de préférence de plus de 20%, et plus préférablement de plus de 25%, telles qu'un TEWL réduit, une hydratation améliorée, une performance de protection solaire améliorée, contre une formulation similaire sans la chimie émulsifiante inventée. Brève description des figures est une illustration montrant comment la qualité de couverture du matériau cosmétique (uniformité) a un impact sur les caractéristiques de performance pertinentes. La capacité de blocage du rayonnement a été utilisée comme exemple de caractéristique de performance à des fins d'illustration. D'autres caractéristiques de performance, telles que la protection contre la perte d'eau transépidermique, la préservation du niveau d'hydratation, l'efficacité de délivrance des principes actifs, etc. sont également affectées de la même manière par le degré d'uniformité de la couche de produit cosmétique appliquée. Chaque zone rectangulaire représente un dosage fixe (poids/surface) de produit cosmétique avec une absorbance de rayonnement de 1. Par conséquent, chaque zone rectangulaire réduit l'intensité d'irradiation de 10 fois. Dix rectangles sont utilisés dans chaque cas, représentant la même quantité de produits cosmétiques appliquée sur la même zone de peau. Le pouvoir de blocage du rayonnement de chaque rectangle est resté le même, n'indiquant aucun changement dans le contenu des ingrédients pour le matériau cosmétique testé dans chaque cas. Trois degrés différents d'uniformité sont illustrés ici. La partie droite représente la parfaite répartition uniforme du produit cosmétique sur le substrat. Au total, 5 photons ont été transmis la couche cosmétique sur 500 photons entrants. Selon la définition du SPF, cette couche uniforme parfaite fournit un SPF de 100. Sur le côté gauche, deux situations représentatives de distribution non uniforme des mêmes 10 rectangles sont proposées. Dans les deux cas, beaucoup plus de photons (respectivement 21,2 et 111,11) ont été transmis le film cosmétique à partir des mêmes 500 photons entrants. Par conséquent, les deux scénarios offrent des pouvoirs de prévention des rayonnements beaucoup plus faibles, tels que définis par les valeurs SPF. Cela illustre également le principe de mesure de l'uniformité de la couverture cosmétique en utilisant le spectrophotomètre UV-visible tel que décrit dans la présente invention. Il est démontré ici que l'uniformité du matériau cosmétique appliqué peut être révélée de manière très sensible par son niveau de transmission d'irradiation entrante, à condition que le produit cosmétique contienne des matériaux sensibles aux UV-visibles. Nous avons choisi d'utiliser la partie UV du spectre en raison de la sensibilité de la mesure ainsi que l’absence de coloration détectable par l’œil humain. Si nécessaire, un indicateur actif UV approprié est ajouté au matériau cosmétique pour permettre la mesure quantitative de l'uniformité à l'aide de la méthodologie du spectrophotomètre UV-visible. est une illustration de la configuration utilisée pour déposer des matériaux cosmétiques sur des substrats compatibles avec la mesure UV-visible tels que des plaques de quartz ou des plaques de polymère. La plate-forme 1 fournit la base où le levier de commande de vitesse 3 peut être attaché. Il fournit également la surface de travail pour la jauge de dépôt 4 et le substrat 2. La plate-forme abrite également les composants électroniques et mécaniques nécessaires utilisés pour faire fonctionner l'unité. Diverses jauges d'application d'échantillon liquide sont disponibles dans le commerce. Elles sont courantes dans l'industrie des revêtements. Deux types de jauges peuvent être utilisés. Un type est avec les épaisseurs de dépôt réglables en continu. L'autre type est un bloc de sorte que chaque côté fournisse une épaisseur de dépôt fixe de sorte qu'un total de 3 à 5 épaisseurs différentes puisse être produit à l'aide d'une jauge de bloc. Les deux types de jauges de dépôt peuvent être utilisés dans cette invention tant que la capacité de déposer une épaisseur de matériau d'environ 10mm à environ 100mm est obtenue. La est un diagramme illustrant la visualisation simultanée de l'uniformité du produit cosmétique à l'aide d'un microscope optique et des données d'uniformité correspondantes acquises à l'aide d'un spectrophotomètre UV-visible lors de l'étape de séchage du processus d'application cosmétique. Un produit cosmétique sensible aux UV contenant de l'Avobenzone a été utilisé dans cet exemple. L'échantillon a été déposé sur une plaque de verre de quartz et le chronométrage a commencé à 0 min. L'échantillon a été placé dans une position contrôlée dans le spectrophotomètre UV-visible immédiatement et un spectre d'absorption a été acquis. Le même emplacement sur la plaque de quartz revêtue a été observé au microscope optique à un grossissement de 400 fois. Des porte-échantillons de plaque de quartz appropriés ont été fabriqués pour s'assurer que le même point a été observé/mesuré au cours de ce processus. L'indice d'uniformité décrit quantitativement les changements dans les gouttelettes d'émulsion au cours du processus de séchage. Les gouttelettes sont devenues plus grosses et la phase huileuse est devenue plus uniforme au fil du temps. Il y a un changement brutal de l'indice d'uniformité pendant le processus de séchage entre 15 et 20 minutes, correspondant à l'inversion de phase des gouttelettes d'émulsion. Cet exemple montre notre capacité à utiliser un spectrophotomètre UV-visible pour mesurer l'uniformité des matériaux cosmétiques appliqués. Les données de mesure UV quantitatives sont bien corrélées avec l'observation visuelle à l'aide d'un microscope optique. L’explication des figures 4 à 8 est incorporée dans le texte ci-dessous. Composition cosmétique pour la formation in situ d'une couche uniforme sur la peau d'un sujet, caractérisée en ce que ladite composition comprend deux phases, une phase continue et une phase dispersante et où un émulsifiant est utilisé pour impacter l'énergie d'interface entre ces deux phases, qui sont couramment la phase huileuse et la phase aqueuse. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit émulsifiant est non ionique et amphiphile et apte à favoriser la formation de phases cristal liquide lamellaire à l'interface huile et eau des produits cosmétiques, ledit émulsifiant comprenant des structures lipophiles dérivées d'acides gras d'huile d'olive et des structures hydrophiles dérivées de sucre et des composés hydroxylés dérivés de sucre, spécifiquement, lesdites structures hydrophiles sont à base de glucose et ses dérivés, de saccharose et ses dérivés, de maltose et ses dérivés, de sorbitol et ses dérivés et où ledit émulsifiant comprend des structures hydrophiles dérivées de polyglycérols de nombre différent d'unités répétitives allant de 3 à 10, et leurs mélanges. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit émulsifiant est zwitterionique et amphiphile et apte à favoriser la formation de phases cristaux liquides lamellaires à l'interface huile et eau des produits cosmétiques, ledit émulsifiant comprenant des phospholipides et des dérivés de phospholipides. Procédé pour mesurer, quantifier ou visualiser l'uniformité appliqués aux substrats d’une composition cosmétiques selon l’une des revendications 1 à 3, où des données de spectrophotomètre UV-visible sont utilisées pour quantifier le degré d'uniformité dudit produit tel qu'appliqué sur un substrat; dans laquelle une molécule indicatrice est ajoutée à ladite composition cosmétique qui ne contient par ailleurs aucun composant actif UV, étant entendu que ledit indice d'uniformité est défini comme le rapport de l'absorbance UV mesurée de la couche cosmétique à un instant particulier à l'absorbance UV de la même couche à l'uniformité optimale. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ladite molécule indicatrice est une molécule à capacité d'absorption UV importante entre 200nm et 400nm alors que son pic de coefficient d'extinction molaire est d'au moins 10 000 M -1 cm -1 , de préférence d'au moins 25 000 M -1 cm -1 , le plus préférablement au moins 40 000 M -1 cm -1 ; ledit indicateur comprend de l'Avobenzone, des esters alkyliques d'acide ortho-hydroxyl benzoïque, tels que le 2-éthylhexyl 2-hydroxybenzoate, et des esters alkyliques d'acides phényl éthylène carboxyliques, tels que le 2-Ethylhexyl 2-cyano -3,3-diphénylprop-2-énoate, ainsi qu’un oxyde métallique inorganique capable d'absorber dans la gamme de longueurs d'onde de 200nm à 400nm, tel que l'oxyde de zinc, le dioxyde de titane et leur mélange. Procédé selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel une jauge d'épaisseur d'environ 10mm à 100mm est déplacée à vitesse contrôlée pour déposer la composition cosmétique à une épaisseur connue définie sur les substrats. Procédé selon la revendication 6, dans lequel ladite vitesse de rabattement est dans la plage de 0,1 cm/s à 100 cm/s. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la couche de la composition cosmétique appliquée sur la peau humaine est reportée sur un ruban adhésif compatible avec la mesure UV, où la composition cosmétique est complètement retirée de la peau à l'aide de plusieurs morceaux de ruban adhésif, où l'absorbance UV de la couche cosmétique de transfert sur le ruban est mesurée et additionnée pour représenter la qualité de la couverture cosmétique sur la peau et où les bandes sont fixées régio-spécifiquement sur la peau et pendant la mesure UV pour s'assurer que la composition cosmétique est transféré avec précision de la peau sur les bandes et que l'état de la composition cosmétique sur les bandes est une représentation authentique de celui de la composition cosmétique sur la peau. Utilisation d'une composition selon l'une des revendications 1 à 3 pour fournir une couverture uniforme et homogène sur les peaux, ladite uniformité de couverture de ladite composition étant mesurée, quantifiée et visualisée par l'un des procédés selon l'une des revendications n° 4 à 8, caractérisée en ce que la composition permet de réduire la perte d'eau transépidermique (TEWL) d'au moins 15%.