FR 2587900 A1 19870403 FR 8514536 A 19851001 258799È La présente invention a pour objet de nouveaux dérivés d'acides aminés tels que la lysine et l'arginine,caracterisés en ce que ces acides aminés basiques,sont associés à des acides gras,ce qui leur confère, simultanément, des propriétés émulsifiantes,émollientes et antioxydantes. De telles associa- tions,acides gras-lysine, acides gras-arginine,seront- avantageusement utili- sées dans des préparations de compositions cosmétiques, dermatologiques,etmrme alimentaires,en raison de leur nature biologique et de leur protection contre la formation des lipoperoxydes. Ces composés sont définis par la structure générale suivante: IO R-COOH,H2N-R' - (R")-CH-COOH N1H NIL2 Dans laquelle R représente un radical gras saturé,insaturé ou ramifié comportant de 4 à 30 atomes de carbone. R' repçésente la fraction guanidyle fl,%C-NH de l'arginine ou un CH2 de la lysine. R" représentant la chaine hydàocarbonée des acides aminés. I5 On réalisera ces composés acides gras-acides aminés,par neutralisation moléculaire de l'acide gras par l'acide aminé basiquede telle façon qu'une solution hydroalcoolique contenant IO% de l'un des composés, indique un pH se situant entre 6,5 et 7,5. A titre d'exemple,une molécule d'acide oléique,soit 282 grs,est solubi- lisée dans 500 à 750 ml d'éthanoliau bain marie à 50 ,sous agitation;on ajoute lentement une molécule de l'un des acides aminés,soit I46 grs pour la Lysine ou I74 grs pour l'arginine. A une température ne dépassant pas 55 ,afin d'éviter les phénomènes de coloration,et sous un bon vide,on élimine l'alcool et,éventuellement, l'eau de la lysine base. Dans le cas d'acides gras insaturés commre les acides oléique ou linoléique,on obtient des gels de consistance variable; tandis que pour les acides saturés,on obtient une masse solide pouvant alors être broyée et réduite en poudre,de couleur variant entre le blanc et le beige. A titre d'exemples non limitatifs,le tableau I donne les rapports acides gras-acides aminés théoriques et trouvés,ainsi que les teneurs en azote total,déterminant le degré de pureté du produit obtenu. Les dérivés d'acides gras insaturés,donnent avec l'eau,à froid, des gels qui se liquéfient par chauffage;ils sont solubles dans l'éthanol pur et hydra té,dans le propylèneglycol,chloroforme;insolubles dans l'acétone, l'acétate d 'éthyle. -2- 2587900 Les dérivés d'acides gras saturés,se présentant sous forme de poudre sont solubles,après chauffage,dans le propylèneglycol,le glycérol;ils forment des gels avec l'eau. Ils sont en partie solubles dans le chloroforme et difficilement solubles dans les corps gras,coame la stéarine,les alcools gras polyoxyéthylénés,l'alcool cétylique etc... TABLEAU I Acides gras Calculé sur les produits anhydres P.M Théorique Trouvé Acide Acide AzAcide Acide Azte gras Azote Azt gras aminé gras amine Dérivés de la LYSINE Stéarique 43I 65,8% 34,22% 6,5% 66,4% 33,6% 6,3% Palmitique 402 63,7% 36,3% 6,9% 64,8% 35,2% 6,7% Oléi-ue 429 65,7% 34,3% 6,5- 66,8% 33, 2% 6,3% Dérivés de l'ARGININE Stéarique 458 62% 38% I2,22% 62,8% 37,2% II, 9% Oléique 456 61,8% 38,2% I2,28% 61,2% 37,8% I2,2% _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _. Identification a) Points de fusion (B1loc Maquenne) Oléate de Lysine Palmitate " Stéarate " Myristate " Linoléate " I50 + 50 I850 Il I900,, I80o " I80o Il Oléate d'arginine Palmitate Stéarate " Linoléate " b) Réactions colorées I- Dans 2 ml d'une solution hydroalcoolique,on verse quelques gouttes d'une 2 solution de ninhydrine. On porte quelques minutes au Bain Marie bouillant. On obtient dans tous les cas,une coloration brun violet. 2- Dans 2 ml d'une solution hydroalcoolique,on verse quelques gouttes d'une solution sulfurique de paradiméthylbenzaldéhyde. Il se produit un précipité blanc. Porté au B.M. durant quelques minutes,le précipité disparait,la solution prend une coloration rose. c) Examens par chromatoplaque Pour la caractérisation par rapport à l'acide aminé,on utilisera le solvant de migration suivant:Chloroforme-méthanol-ammoniaque: 20/20/I0. Temps de migration, environ 30 minutes Révélateur:solution de ninydrine,rouge de méthyle ou pourpre de bromo- crésol. IO I5 I70 +5 i350:, I700 " I400 l -3- 2587900 Rf Rf Lvsine 0,35 Arginine 0,38 Oléate de lysine 0,24 Oléate d'arginine 0, 33 Palmitate " 0,23 Palmitate " 0,33 Stéarate " 0,23 Stéarate " 0,33 Linoléate O, 23 C=prylate 0,23 Pour la caractérisation par rapport à l'acide gras,on utilisera le sol- vant de migration suivant: Ether de pétrole-Ether éthylique: 50/50 Révélateur: 2-7 dichlorofluorescéine ou encore Rouge de méthyle. Apres vaporisation avec une solution de rouge de méthyle,on expose la plaque ayant été préalablement chauffée,aux vapeurs d'ammoniaque;,les acides gras et leurs dérivés d'acides aminés restent rouge,le fond de la plaque exposée devenant jaune. Avec la dichlorofluorescéine,on exposera la plaque aux U.V. à 366 nm. Rf Rf I5 Acide oléique 0,88 Oléate d'arginine 0,7I - Acide stéarique 0,66 Palmitate" 0,6I Acide palmitique 0,63 Stéarate " 0, 52 Acide linoléique 0,80 Palmitate de lysine 0,6I Oléate " 0,72 Stéarate " 0,55 Linoléate " 0,73 c) Dosages Par acidification,à l'aide d'acide chlorhydrique,d'une solution de l'un des dérivés donnés ci-dessus,comme exemples non]imitatifs,on séparera facile- ment l'acide gras de l'acide aminé;,le premier surnageant,ie second restant dans la phase aqueuse,sous forme de chlorhydrate.Pour l'acide gras,il suffira de déterminer l'indice d'acide pour connaitre son identité. pour ce qui concerne l'acide aminé,on pourra effectuer un dosage d'azote sur la solution ou encore avoir recours à la technique de formoltitration. Ces associations Acides gras-Acides aminés seront avantageusement uti- lisées dans la préparation d'émulsions destinées à la cosmétique -ou à la phar-ma- cie. Elles pourront être employées seules,comme agents émulsifiants et émollients, ou encore,en association avec d'autres agents émulsifiants ioniques ou nonioniqueú selon la qualité finale recherchée. De telles substances pourront être avantageusement incorporées dans des compositions destinées a ètre appliquées sur la peau,afin de remédier à une déficience en lipides comme en eau. Elles conduiront à un toucher particulièrement onctueux,sans présenter pour autant,les inconvénients d'un caractère "graissant". -4- En dehors de ces propriétés émulsifiantes et émollientes,le principal intéret de ce groupe de substances,est leur propriété antioxydante. Il est bien connu que les peroxydes présentent un caractère de toxicité non négligeable et que,les radicaux libres qui se forment au cours du processus de peroxydation (peroxydes et hydroperoxydes) sont des éléments antiphysiologiques. D'autre part,plusieurs auteurs ont montré qu'il fallait attribuer à la pero- xydation et à l'oxydation radicalaire in vivo,une part importante dans le détermi nisme du processus de vieillissement (HARMANN D- Free radical theory of aging- J. Geront. I968-23-476. Prolongation of life,Role of te free radical reaction in IO aging- J. Amer. Geront.So:. T969-I7-721. HOCHSCHILD RLyyosomes memffbranes and and aging Exp.Geront. I97I-6-I53. TAPPEL A LFree radical lipid péroxidation datim and its inhibition by vitamin E and seéenium- Fed. Proc I965-24-73) Il est également bien connu que les radiations ultraviolettes conduisent à la formation de peroxydes (SHERVIN E R-Oxidation an antioxidants in fat and oil I5 processing- J.A.O.C.S. I978-55-809- VIGNERON M,Autoxydation. Mesures de préventio I956- Société d'éditions pharmaceutiques et scientifiques. Paris) ce sont des facteurs de vieillissement de la peau,se traduisant par une perte d'élasticité avec formation de rides plus ou moins importantes. Il y a donc intéret a se protéger des phénomènes de peroxydation,surtout en été,du fait de l'intensité des radiations ionisantes;par incorporation dans des compositions cosmétiques,en particulier,de substances protectrices à caractère physiologique,tel est le cas avec les dérivés lipidiques de la lysine et de 1' arginine,étant bien connu que ces acides aminés présentent un intéret biologique important. De plus,comme on le voit dans les tableaux qui suivent; des acides gras comme 1 'acide oléique et l'acide linoléique,deviennent des antioxydants, pourtant sensi- bles à 1 'autoxydation,lorsqu'ils sont associés aux acides aminés indiqués;ce qui constitue une propriété particulièrement intéressante, dans le cadre de la présent( invention. La détermination des propriétés antioxydantes des dérivés lipidiques de la lysine et de l'arginine,a fait l'objet de nombreux dosages de peroxydes,après barbottage d'air et d'oxygène,et principalement après exposition aux radiations ultra violettes.Des mesures ont été effectuées sur des émulsions réalisées unique- ment avec des associations acides gras-acides aminés,étant donné que la préparatif des compositions cosmétiques concerne surtout les émulsions. Par contreles émul- sions témoins,ne pouvant contenir des substances a essayer,ne comportent unique- ment qu'un alcool gras polyoxyéthyléné en présence d'huile.Les différents tableau, ci-après,nous montrent les résultats constatés avec de multiples huiles, ainsi qu'avec des huiles émulsionnées par les associations acides gras-acides aminés. -5- Oxydation d'huiles par barbotage d'air durant une air à 50 ,en présence de 2% et de 4% d'oléate de lysine,comparativement à une huile non traitée mais chauffée e une huile contenant O,I% de BHT- a) après barbotage- b) après 6 jours-c) apès 2I jours. Tableau I exHrimentses temps après teneur en Air Oléate Témoin Témoin expérimentees traitement oléate neutre BHT Sésame a) 2% 1,9 I,O 1,5 1,3 b) " 4,9 3,4 4,3 3,6 Oeillette a) " 2,4 2,2 1,5 1,4 b) " 4,9 5,7 5,9 5,4 Tournesol a) " 1,4 3, 5 1,6 0,4 b) " 3,8 3,5 3,3 3,2 Amandes douces a) " 5,4 2,I 5,I 1,2 c) " 21,I 6,5 20,6 4,0 Soja a) " I5,0 8,4 I7,4 I8,I b) " 29,4 20,4 31,3 27,I Mais a) " 21,5 22,3 32,0 35,2 c) " 59,4. 45,0 61,1 60,2 Arachide a) " 0,8 0,8 0,4 I,I Olive a) " 2,9 3,8 1,8 1,3 Amandes douces a) 4% 5,4 0,9 5,I I, I Olive a) " 2,9 1,2 1,8 1,3 Les chiffres correspondent au nombre de ml d'hyposulfite de sodium N/200 pour I gr d'huile. Oxydation d'huile par barbotage d'Oxygène durant une heure à 50 . Mesures effec- tuées immédiatement après traitement-Témoin neutre sans passage de 2 Tableau 2 Huiles teneur en esHuiles teneur en Oxygène Oléate Témoin Témoin experimentées oléate neutre BHT neutre BHT Oeillette 2% 3,6 2,2 1,9 2,I Noisette " II,7 1,5 12,4 II,6 (2eme mesure " II,7 1,4 I2,3 II,7 Sésame " 1,4 1,2 1,4 0,9 Acide oléique " I7,7 IO,2 IO0,6 IO,4 Tournesol I4,6 I2,6 6,7 I3,2 Arachide " 1,5 0,5 I,O 0,8 Trioléate de glycérol " 2,0 I,O 0,5 1, 2 Amandes douces " 2,7 2,5 O,I 1,7 Amandes douces 4% 2,7 I,I O,I 1,7 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __-_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ IO I5 -6- Oxydation d'huiles,sous U.V. à 50 - A) durant 8 heures- B) durant Comparaison de protection entre l'oléate de lysine à 2% et le BHT Tableau 3 I2 heures. à O,I% - - - - -- - - --- - - -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ----- - - -- -- --- - -- - -- -- -- -- -- - Huiles expérimentées Durée d'expo- Témoin Oléate BHT sition Tournesol A IO,5 2,8 5,2 Arachide " I,7 2,5 4,5 Oeillette " I6,0 0,6 II,O Mals " 9,7 0,7 7,6 Soja " 5,2 0,4 7,5 Amandes douces " 7,I I,7 3,8 Sésame " 3,8 0,7 2,2 Trioléate de glycérol " 4,5 0,2 0,2 Arachide B 4,I I,4 3,2 Sésame " IO,3 3,2 6,2 Noisette " I6,5 2,I 5,8 Amandes douces:2% oléate " 7,I 4,2 3, 8 :4%" " " 7,I 1,8 3,8 Oxydation d'huiles sous U.V. durant IO heures-Comparaison de protection entre le stéarate de lysine à 4% et le BHT à O,I%. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __Tableau4_ Témoin Stéarate BHT Huiles expérimentées Tournesol I2,5 3 8 Oeillette I3,2 0,5 8,5 Mals IO,7 0,6 3,5 Comparaison des propriétés antioxydantes entre le BHT à O,I%,l'oléate de lysine, et le stéarate de lysine à 5%,sous forme d'émulsion.Témoin:5% dhuilê-:essâ9er % d'alcool gras polyoxyéthyléné-BHT à 0,I% dans émulsion témoin-Oléate et stéara %,Huile a essayer 5%. Tableau 5 Huiles a essayer Témoin BHT Oléate Stéarate Noisette 9,5 2,3 3,4 1,4 Sésame 22,5 3,7 4,4 1,4 Amandes douces I2 2,0 2,I 0,6 SoFa II,4 4,2 4,6 2, 3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _-__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __-_ _ _ _ _ IO I5 -7- Comparaison des propriétés antioxydantes de différents dérivés de la lysine et d. l'arginine avec le BHT dans différentes huiles émulsifiées. Témoin:alcool polyoxyéthyléné:5%-Huile 5%-Eau 90'/. BHT: 0,1 % dans émulsion témoin. Dérivés d'acides aminés; 5%-Huile 5%-Eau 90% Exposition U V: I2 heures à 50 . Tableau 6 Huiles Huilmes toes B H T Temoin Dérivés d'acides aminés exriÈmentées ------------ ------.... Noisette Sésame Olive Amandes douces Soja I5 Tournesol Sésame Noisette Soja Amandes douces Tournesol Olive Amandes douces tournesol Amandes douces Tournesol Amandes douces Tournesol Amandes douces Tournesol 2,2 3, 7 2,2 2,0 4,0 2,8 2,0 1,4 3,0 1,5 2,8 2,2 2,2 I,5 2,3 1,5 2,3 1,5 2,3 1,5 9,5 22,I 8,4 I2,0 II,5 36,0 7,5 2,2 I5,5 7,6 36,0 8,4 4,5 8,I 4,5 8,I 4,5 8,I 4,7 Oléate de lysine 3,4 4,4 2,0 2,I 4,6 I,5 Stéarate de lysine 1,4 1, 4 2,3 0,7 4,I I,5 Palmitate de lysine 2,2 1,6 Oléate d' arginine 2,4 1,6 Palmitate d' arginine 2,1 1,3 Stéarate d' arginine 1,8 1,2 -8- Comparaison des propriétés antioxydantes de différentes associations, acides gras- acides aminés avec le BHT,selon leur introduction dans la phase grasse ou la phase aqueuse d'une émulsion.Exposition aux U.V. I8 heures à 22 . Emulsion,selon le tableai 6- Phase aqueuse:(I) - Phase grasse (2).Le BHT est introduit uniquement dans la-phas, grasse. Tableau 7 -- -- -- -- -- -- -- - -- - -- -- -- -- -- - -- - - -- - -- - - - - - - - - - - - -. Dérivés d'acides aminés Huiles expérimentées en émulsion D6rives d'acides amimnes Olive Tournesol Amandes douces BHT 5 3,& 4 Témoins:alcool gras + huile I3,5 I3,I IO0,2 Oléate de lysine (I) 5,7 4,7 2,0 (2) 3,2 3,4 1,7 Stéarate de lysine (1) 4,I 4,6 7,8 (2) 1,7 1,2 3,0 Palmitate de lysine (I) 1,6 4,4 4,8 (2) I 0,8 3,2 Myristate de lysine (I) 2,8 5,0 4,7 (2) 1,7 3,7 2,2 Oléate d'arginine (1) 4,4 5,2 5,5 (2) 3,5 2,6 3,2 Caprylate de lysine (I) - 4,5 6,0 5,8 (2) 2,7 4,4 3,8 Linoléate de lysine (I) 3,2 4,2 2,8 (2) I,2 2,7 1,7 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - --_-_- - --_-_ - -_ -_ Les associations acides gras-acides aminés ne peuvent ètre mises en parallèle avec les antioxydants chimiques classiques,qui s'utilisent à faible dose,tels le BHT et BHA par exemple. Ces associations ne sont pas des antioxydants proprement dit;ce soni principalement des agents émulsifiants,aux propriétés émollientes intéressantes, cari térisés par des propriétés antioxydantes,ce qui évite d'avoir recours aux antioxydani chimiques. A la lumière de nombreuses déterminations d'indices de peroxydes,figurant dans les tableaux,on met en évidence les résultats suivants I-Par barbotage d'air ou d'oxygène durant une heure à 50 ,on observe que l'oléate de lysine conduit à une protection antioxydante, voisine ou parfois superieure à celle du BHT,selon.la nature des huiles expérimentées(tableaux I et 2) 2-Par exposition aux radiations ultraviolettes durant une periode se situant entre 8 et I8 heures, 1'oléate comme le stéarate de lysine sont des antioxydants efficaces (Tableaux 3 et 41 3-Dans le cas d'émulsions comportant différentes huiles, exposées aux U.V.,durant I8 heures,le stéarate de lysine conduit à des résultats superieurs à ceux obtenus avec l'oléate.( tableau 5) I0 I5 -94-Toutes les associations acides gras saturés ou insaturés avec la lysine ou 1' arginine sont douées de propriétés antiperoxydantes. -La protection antioxydante est plus élevée lorsque les dérivés d'acides aminés sont introduits dans la phase grasse d'une émulsion,plutot que dans la phase aqueuse. En raison de l'importance de protection vis a vis des radiations ultraviolettes il sera particulièrement avantageux,d' avoir recours à ce type de substances,au carac- tère strictement biologique,identiques aux acides gras et a la lysine ou arginine libres ou combinées,que l'on trouve normalement dans les tissus, en particulier,au niveau du stratum corneum;ce qui permettra de s'opposer à l'action perturbatrice IO des radiations solaires,relative à la nocivité des peroxydes. Utilisation des associations acides gras-lysine ou arginine Etant donné d'une part,ainsi qu'il a été précisé,qu'il y a intéret a introduire ces associations dans les corps gras a protéger de l'auto-oxydation;mais que d'autre part,du fait des hauts points de fusion,il est difficile d'obtenir un mélange homo- gène et limpide,sans provoquer de modification de couleur des corps gras; il est I5 préférable de les solubiliser dans des polyalcools comme le propylèneglycol ou le glycérol par exemple et d'introduire ce mélange dans les corps,gash.On obtient ainsi une masse limpide qui,par addition d'eau,conduira à l'émulsion recherchée. On obtient des émulsions dont le pH se situera aux environs de 7,et qui sont carac- térisées par une remarquable action émolliente. A titre d'exemples non limitatifs,citons comme composants d'émulsions: I) Oléate de lysine.....................5 Propylèneglycol.................... IO Alcool cétylique.................... 5 Stéarine........................ ..IO Eau qs.............................IOO Conservateur qs 2) Stéarate de lysine...................5 Propylèneglycol......IO Stéarine..............DTD: ..............IO Alcool gras polyoxyéthyléné......... 5 Huile d'amandes douces.............. 5 Eau qs.............................IOO..DTD: Conservateur qs. 3) Oléate d'arginine...................5 Glycérol......................... IO Huile de tournesol.................IO Alcool cétylique polyoxyéthyléné....IO Stéarine............................ 8 Lipoaminoacide...................... 3 Eau qs............................. IOO Conservateur qs -Io- 2587900 On pourra utiliser également, avantageusement ces associations dans des produits..DTD: d'hygiène,tels savons,shampooings en raison de leurs propriétés émolliente et sijrgrai- sante.Il en sera de même pour la préparation de solutions d'ondulation permanente dans lesquelles,ce type d'association permettra une augmentation d'activité des composés réducteurs,du fait de leur tensioactivité,d'une part;et d'autre part en raison de la nature biologique de ce type de substances. A titre d'exemples non limitatifs citons: I-Savons de toilette Savon cocopalmiste.............. 95 I Oléate de lysine..................5 Savon suif coco..................95 Stéarate de lysine................5 2Shampooings Laurylsulfate de sSdi'm..........30 I5 Oléate de lysine....... .........5..DTD: Eau............................ 65 - Laurylsulfate ether.............20 LAuroylcollagénate de sodium.... IO Oléate de lysine 5 Eau............................ 65 3-Lotion pour ondulation permanente Thiolactate d'ammonium.......... I5 Oléate de lysine 2 immpriaque...................... au..................73 -1l- -REVENDICATIONS- I- Nouvelles compositions à usage cosmétique,dermatologique et alimentaire,carac- térisées en ce qu'elles comportent des associations d'acides gras saturés, insaturés ou ramifiés,avecla lysine ou l'arginineconformément à la structure suivante: R-COOH,H2N-R'-(R")- H-COOH -2NH2 Dans laquelle: R=un radical gras comportant de 4 à 30 atomes de carbone R'=fraction guanidyle HN= -NH de l'arginine ou un CH2 de la lysine. R"=Chaine hydrocarbonée des acides aminés IO 2- Compositions cosmétiques et dermatologiques,comportant des associations selon la revendication I,caractérisées par un pouvoir émollient élevé. 3- Compositions cosmétiques et dermatologiques,caractérisées en ce qu'elles comportent des associations selon la revendication I,permettant d41t;mul9i-ier les graisses et les huiles,utilisées seules ou en mélange avec d'autres émulsi- I5 fiants. 4-Compositions cosmétiques et dermatologiques,caractérisées en ce qu'elles compor- tent des associations selon la revendication I,permettant la protection des corps gras contre les phénomènes de peroxydation. -Compositions alimentaires caractérisées par la présence d'associations, selon la revendication I,permettant là protection des graisses et des huiles contre la peroxydation.