FR3110425A1 - Procede d’obtention d’un extrait de bois de santal, compositions le comprenant et ses utilisations cosmetiques - Google Patents

Procede d’obtention d’un extrait de bois de santal, compositions le comprenant et ses utilisations cosmetiques Download PDF

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Abstract

L'invention concerne le procédé d’obtention d’un extrait de bois de santal (Santalum album) par extraction à l’aide d’un fluide supercritique et d’un co-solvant choisi parmi les alcools primaires ou secondaires. L’invention concerne également un extrait brut de bois de santal comprenant de 10 à 70 % de composés volatils et de 30 à 90 % de composés semi à non-volatils. L’invention concerne encore des compositions cosmétiques comprenant la forme solubilisée d’un tel extrait ainsi que les utilisations cosmétique de telles compositions pour le soin de la peau, du cuir chevelu et des phanères. Figure pour l’abrégé : 1

Description

PROCEDE D’OBTENTION D’UN EXTRAIT DE BOIS DE SANTAL, COMPOSITIONS LE COMPRENANT ET SES UTILISATIONS COSMETIQUES
La présente invention concerne le domaine de la cosmétique et plus particulièrement celui des ingrédients actifs entrant dans la formulation des compositions pour les soins de la peau. L’invention a trait à un extrait de bois de santal (Santalum album) comprenant de 10 à 70 % de composés volatils et de 30 à 90 % de composés semi à non-volatils, au procédé d’obtention de cet extrait, aux compositions cosmétiques le comprenant, et enfin aux utilisations cosmétiques de telles compositions pour le soin de la peau, du cuir chevelu et des phanères.
Arrière-plan technique de l’invention
Le santal blanc (Santalum albumL. ou « Indian sandalwood » en anglais) est un arbuste de la famille des santalacées, originaire de la péninsule indienne et du sud-est asiatique, depuis longtemps cultivé en Australie.
Le santal est surtout utilisé en parfumerie et en cosmétique, sous forme d’huile essentielle produite par distillation du tronc et autres parties de cet arbre (branches, racines) ou par des techniques d’extraction plus complexes.
Les composés majoritaires des huiles essentielles de bois de santal sont des alcools sesquiterpéniques (teneur supérieure à 90 %), en particulier le (Z)-alpha-santalol (jusqu’à 50 %) et le (Z)-bêta-santalol (jusqu’à 30 %). Le (Z)-alpha-santalol possède une odeur boisée type bois de cèdre alors que le (Z)-bêta-santalol confère les notes caractéristiques du bois de santal (Brocke, C.; Eh, M.; Finke, A., Recent Developments in the Chemistry of Sandalwood Odorants,Chem. Biodiv.2008,5, 1000-1010).
L’huile essentielle de bois de santal contient d’autres alcools sesquiterpéniques comme le (E)-bêta-curcumen-12-ol (2 %), le (Z)-gamma-bisabolen-12-ol (2 %), le (6R,7S)-iso-bêta-bisabolol (1 %), le (6S,7S)-iso-bêta-bisabolol, epi-alpha-bisabolol et le (Z)-alpha-trans-bergamotol (6 %) (Baldovini, N.; Delasalle, C.; Joulain, D., Phytochemistry of the heartwood from fragrant Santalum species: a review,Flavour Fragr. J.2011,26, 7-26).
Le santal est connu et utilisé en médecine ayurvédique et en aromathérapie dans le traitement et la prévention d’un large éventail de maux, en particulier pour soulager l’anxiété, le stress et la dépression (Kumar, R.; Anjum, N.; Tripathi, J.C., Phytochemistry and Pharmacology ofSantalum albumL.: A Review,World J. Pharm. Res.2015,4, 1842-1876 ; Setzer, W.N., Essential Oils and Anxiolytic Aromatherapy,Nat. Prod. Commun.2009,4, 1305-1316).
Le bois de santal, en particulier par la présence du sesquiterpène alpha-santalol, est également connu pour ses activités anti-inflammatoire, anti-oxydante, anti-virale et anti-bactérienne, mais également pour ses propriétés chimiopréventive et anti-cancéreuse (Santha, S.; Dwivedi, C. Anticancer effects of sandalwood (Santalum album),Anticancer Res.2015,35, 3137-3146).
Des méthodes d’extraction du bois de santal utilisant le CO2supercritique sont décrites dans plusieurs documents. Le document CN104232308 décrit une méthode d’extraction des racines deSantalum album. Après lyophilisation et broyage par pulvérisation, la matière végétale est extraite au CO2supercritique à une pression comprise entre 30 et 35 MPa et à une température entre 50 et 65°C. Seules les deux premières fractions sont considérées et rassemblées pour donner l’extrait de bois de santal.
On connait également du travail de Falconieri D. et collègues que les conditions préconisées pour l’extraction par CO2supercritique de matières végétales sont les suivantes : pression de 90 bar, température de 50°C (densité CO2= 0,287 g/cm3) avec un débit de CO2compris entre 0,6 et 1,5 Kg/h (Extraction of Essential Oils from Natural Matrices, Acta Hortic. 20104229-240).
Marongiu B. et collègues décrivent une méthode d’obtention d’une huile essentielle par CO2supercritique à partir de bois grossièrement broyé deSantalum albumutilisant les paramètres suivants : température et pression d’extraction de 45°C et 120 bar (densité du CO2= 0,658 g/cm3), respectivement, température et pression du séparateur de 15°C et 20 bar, respectivement, débit de CO2fixé à 1,5 Kg/h. Ces conditions permettent d’obtenir une huile essentielle de bois de santal avec un rendement de 1,9 % constituée principalement d’alpha-santalol (46,1 %), de bêta-santalol (20,4 %), d’épi-bêta-santalol (6,8 %) et de trans-alpha-bergamotol (5,4 %). Un comparatif a été établi avec la composition d’une huile essentielle obtenue par simple distillation à la vapeur (Extraction ofSantalum albumandBoswellia carteriiBirdw. volatile oil by supercritical carbon dioxide: influence of some process parametersFlavour Fragr. J.200621718–724).
Néanmoins, les extraits de bois de santal décrits dans l’art antérieur possèdent une note olfactive caractéristique et contiennent une quantité non négligeable de composés volatils à risque, tels que des allergènes. La matière première employée pour réaliser l’extrait de la présente invention ayant déjà été épuisée par distillation à la vapeur, l’extrait développé se trouve appauvri en composés volatils, et donc en allergènes, et présente une note olfactive beaucoup moins intense.
L’extrait de l’invention est différent des huiles essentielles de bois de santal classiquement décrites en ce qu’il contient majoritairement des composés semi à non-volatils détaillés ci-dessous :
- des composés phénoliques représentés par un mélange d’acides et aldéhydes phénoliques,
- des lignanes,
- et des composés plus apolaires principalement représentés par un mélange d’acides acétyléniques, d’acides gras,
- des dérivés sesquiterpéniques du santalol tels des dimères et des esters aliphatiques du santalol et
- des composés saponifiables.
Des extraits de santal sont également connus pour leurs effets sur la peau avec notamment une action pour prévenir l’apparition de rides et de ridules (KR101220903B1). L’huile essentielle est aussi préconisée pour le soin des peaux sèches ou irritées, d’inflammation cutanée ou de démangeaisons du cuir chevelu.
La peau est un organe composé de plusieurs couches (derme, épiderme etstratum corneum), qui recouvre toute la surface du corps et assure des fonctions protectrices vis-à-vis des agressions extérieures, sensitives, immunitaires, métaboliques, thermorégulatrices ou encore de barrière limitant la déshydratation.En particulier, la peau possède une fonction de régénération de sa fonction barrière lorsque celle-ci est soumise à des agressions externes, ainsi que des mécanismes de défense anti-oxydante et détoxifiante, qui sont sollicités en réponse à ces agressions. Le maintien de la fonction barrière cutanée est essentiel au maintien de l’intégrité cutanée.
L'aspect de la peau peut être modifié par des altérations internes (vieillissement intrinsèque, maladies et changements hormonaux tels que la grossesse) ou externes (facteurs environnementaux, tels que la pollution, la lumière du soleil, les pathogènes, les variations de température, etc.). Toutes ces altérations affectent non seulement la peau, mais aussi les annexes kératiniques telles que les poils, les cils, les sourcils, les ongles et les cheveux.
Le système des récepteurs olfactifs (incluant OR2AT4) présents dans la peau ont un rôle dans la régénération des cellules épidermiques, en stimulant notamment le renouvellement et la migration des cellules épidermiques (Denda M. Newly discovered olfactory receptors in epidermal keratinocytes are associated with proliferation, migration, and re-epithelialization of keratinocytes. J Invest Dermatol. 2014 Nov;134(11):2677-2679).
La peau et ses annexes (follicule pileux, glande sébacée) sont dotées de récepteurs olfactifs dont le récepteur OR2AT4 associé à la pousse du cheveu (Chéret J. et al. Olfactory receptor OR2AT4 regulates human hair growth. Nat Commun 9, 3624,2018).
De nouvelles molécules agissant sur les récepteurs olfactifs auraient un effet sur la capacité de la peau à se régénérer et à détecter les polluants externes.
Les inventeurs ont ainsi mis en évidence qu’un nouvel extrait particulier de bois de santal, obtenu à partir de bois de santal épuisé par un procédé d’extraction permettant à la fois d’extraire les composés volatils et les composés semi à non-volatils de polarités variables (composés phénoliques et lipidiques), présentait des effets bénéfiques sur la peau et les cheveux.
Or il a été démontré que grâce à sa composition particulière, l’extrait de bois de santal épuisé a une activité biologique supérieure à une huile essentielle de bois de santal.
L’invention a pour premier objet un procédé d’obtention d’un extrait de bois de santal (Santalum album) comprenant les étapes suivantes :
a) on ajoute entre 30 et 50 % d’eau au bois de santal épuisé ;
b) optionnellement, on mélange le bois de santal humidifié avec 1 à 20 % d’un composé inerte permettant d’améliorer la diffusivité du solvant d’extraction,
c) on réalise une extraction à l’aide d’un fluide à l’état supercritique choisi parmi le dioxyde de carbone (CO2) et le xénon, en présence d’un co-solvant polaire, choisi parmi les alcools primaires ou secondaires, ou tout mélange de ceux-ci.
d) on évapore l’extrait obtenu à l’étape c) pour éliminer le co-solvant et obtenir un extrait brut, sous forme pâteuse.
L’invention a pour deuxième objet un extrait brut de bois de santal épuisé susceptible d’être obtenu par le procédé de l’invention, caractérisé en ce qu'il comprend de 10 à 70 %, préférentiellement de 12 à 23 %, plus préférentiellement de 14 à 21 % et encore plus préférentiellement de 16 à 19 % de composés volatils d’une part et de 30 à 90 %, préférentiellement de 77 à 88 %, plus préférentiellement de 79 à 86 % et encore plus préférentiellement de 81 à 84 % de composés semi à non-volatils d’autre part.
L’invention a également pour objet un extrait solubilisé de bois de santal épuisé susceptible d’être obtenu par le procédé de l’invention, comprenant de 0,5 à 1,5 % d’extrait brut, solubilisé dans un solvant choisi parmi les solvants de type alcool gras saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, comprenant de 8 à 30 carbones ou les solvants de type glycéride ou tout mélange de ceux-ci.
L’invention a pour troisième objet une composition cosmétique comprenant comme agent actif, un extrait solubilisé de bois de santal épuisé, à une concentration comprise entre 0,001 et 1 %, obtenu selon le procédé de l’invention et un milieu physiologiquement acceptable.
L’invention a pour quatrième objet l’utilisation cosmétique d’une composition comprenant l’extrait de bois de santal épuisé de l’invention pour le soin de la peau, du cuir chevelu et des phanères.
Les figures suivantes illustrent les avantages qui découlent de l’invention et des modes de réalisation non limitatifs qui sont présentés dans la description :
Comparaison analytique des profils chromatographiques DEDL d’une huile essentielle de bois de santal tel que décrit dans l’exemple 3 et de l’extrait brut de bois de santal selon l’exemple 1.
Comparaison analytique des profils chromatographiques UV à 300 nm d’une huile essentielle de bois de santal tel que décrit dans l’exemple 3 et de l’extrait brut de bois de santal selon l’exemple 1.
Quantification de l'immunomarquage d'OR2AT4 sur biopsies de peau ex vivo.
Description détaillée de l’invention
Définitions
Tous les termes utilisés dans la présente description ont le sens le plus largement connus sauf mention contraire. Pour les besoins de l’invention les termes suivants sont définis comme suit :
On entend par « bois de santal épuisé » les drêches de copeaux de tronc, de branches et de racines de santal (Santalum album)récupérées après extraction de l’huile essentielle par distillation puis séchées.
On entend par « co-solvant polaire » un solvant de polarité supérieure à celle du CO2à l’état supercritique tels que des alcools primaires ou secondaires, ou tout mélange de ceux-ci.
On entend par solvant de type glycéride, des esters d’acides gras et du glycérol.
Quand une gamme de valeur est décrite, les bornes de cette gamme doivent être comprises comme incluant explicitement les bornes supérieure et inférieure de ladite gamme, ainsi que toutes les valeurs intermédiaires de la gamme. Par exemple, une gamme de valeur comprise entre 1 % et 10 % doit être comprise comme incluant 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, et 10 %, ainsi que toutes les valeurs décimales entre 1 % et 10 %.
Les valeurs numériques en pourcentage sont des pourcentages en poids, c’est-à-dire le poids d’un composé par rapport au poids total du mélange envisagé, sauf spécifié autrement.
Les compositions décrites dans la présente demande peuvent « comprendre », « consister en » ou « consister essentiellement en », les composés essentiels ou les ingrédients optionnels.
« Consister essentiellement en » signifie que la composition ou le composant peut inclure des ingrédients additionnels, mais seulement si les ingrédients additionnels ne modifient pas les caractéristiques de bases ou les nouvelles caractéristiques de la composition ou de l’utilisation décrite dans la présente demande.
On entend par « solvant compatible avec le domaine cosmétique » un solvant adapté pour une mise en contact avec les couches externes de la peau, du cuir chevelu ou des phanères, sans toxicité, irritation, réponse allergique indue et similaire ou réaction d’intolérance, et proportionné à un rapport avantage/risque raisonnable, aux concentrations utilisées.
On entend par « agent actif » un composé susceptible d’agir sur les fonctions cutanées, dans le but de maintenir l’intégrité cutané, ou de la rétablir en cas de déséquilibre causé par des facteurs externes (UV, pollution, détergents, etc.) ou encore au cours du vieillissement, dans le but d’améliorer l’aspect de la peau.
Procédé d’extraction
Les extraits de bois de santal décrits dans l’art antérieur possèdent une note olfactive intense, caractéristique de ce bois, et contiennent une quantité non négligeable de composés volatils à risque, tels que des allergènes.
Les inventeurs ont souhaité développer un extrait ne présentant pas ces caractéristiques. Pour ce faire, ils ont choisi d’utiliser une matière première différente du bois de santal natif (tronc, branches ou racines).
Pour réaliser l’extrait de la présente invention les inventeurs ont choisi d’utiliser des copeaux de bois de santal (Santalum album) récupérés après extraction de l’huile essentielle par distillation, puis séchés. Ainsi, le bois de santal ayant déjà été épuisé par distillation à la vapeur d’eau, l’extrait obtenu se trouve appauvri en composés volatils. Il possède alors une note olfactive beaucoup moins intense et la teneur en allergènes est largement diminuée. De plus, la valorisation de ce co-produit de la parfumerie limite l’impact sur l’environnement et sur la biodiversité et permet une meilleure gestion des ressources végétales.
Le procédé d’extraction de la présente invention a fait l’objet d’un long développement afin d’optimiser les paramètres d’extraction. Dans ce cadre, l’influence de la température d’extraction, du pourcentage de composé inerte permettant d’améliorer la diffusivité du solvant d’extraction, du pourcentage d’humidification de la matière ainsi que le débit de co-solvant a été étudiée.
L’invention a ainsi pour premier objet un procédé d’obtention d’un extrait de bois de santal (Santalum album) comprenant les étapes suivantes :
a) on ajoute entre 30 et 50 % d’eau au bois de santal épuisé ;
b) optionnellement, on mélange le bois de santal épuisé obtenu à l’étape a) avec 1 à 20 % de composé inerte permettant d’améliorer la diffusivité du solvant d’extraction ;
c) on réalise une extraction à l’aide d’un fluide à l’état supercritique choisi parmi le dioxyde de carbone (CO2) et le xénon, en présence d’un co-solvant polaire, choisi parmi les alcools primaires ou secondaires, ou tout mélange de ceux-ci ;
d) on évapore l’extrait obtenu à l’étape c) pour éliminer le co-solvant et récupérer ainsi un extrait brut sous forme pâteuse.
Pour réaliser l’étape a) le bois de santal épuisé est additionné d’eau afin de favoriser la perméation du solvant dans la phase interstitielle du bois pour extraire les composés extractibles. Cette étape consiste à ajouter extemporanément entre 30 et 50 % d’eau au bois de santal épuisé.
Les copeaux sont très secs et poreux et absorbent facilement l’eau qui est ajoutée à cette étape, laissant une matière première humidifiée.
Avantageusement, on utilise des drêches séchées de copeaux de tronc de bois de santal (Santalum album) épuisé, débarrassé de leur écorce.
Avantageusement, le bois de santal épuisé peut provenir de santal (Santalum album) cultivé en Australie.
L’étape b) n’est pas obligatoire, mais peut améliorer le processus d’extraction. Dans cette étape, le bois de santal épuisé humidifié obtenu à l’étape a) est mélangé avec 1 à 20 % d’un composé inerte permettant d’améliorer la diffusivité du solvant d’extraction et ainsi d’éviter la création de chemins préférentiels au sein de la matière végétale. Le composé inerte est choisi parmi des composés organiques ou minéraux et préférentiellement, le composé inerte est la cellulose en poudre.
Préférentiellement, le composé inerte est utilisé à une concentration de 5 à 15 %.
Dans le cours de cette description, il n’est pas tenu compte de la présence du composé inerte dans les calculs de ratio massiques et de rendements. Les valeurs données ne tiennent compte que de la matière première végétale.
Pour réaliser l’étape c) on peut utiliser un fluide à l’état supercritique choisi parmi le dioxyde de carbone (CO2) et le xénon. On préfèrera cependant utiliser le dioxyde de carbone.
Pour cette étape, on utilise également un co-solvant polaire, pour augmenter la polarité du CO2à l’état supercritique et donc pour favoriser l’extraction de composés polaires.
Le co-solvant est choisi parmi les solvants de polarité supérieure à celle du CO2à l’état supercritique, choisis parmi les alcools primaires ou secondaires, ou tout mélange de ceux-ci.
De préférence le co-solvant est l’éthanol à une concentration comprise entre 80 et 100 % (volume/volume) dans l’eau, préférentiellement entre 90 et 100 % (volume/volume) dans l’eau et encore plus préférentiellement à une concentration de 96 % (volume/volume) dans l’eau.
Le rapport massique de fluide supercritique, quand le fluide est le dioxyde de carbone, par rapport à la quantité de matière première mise en jeu (bois de santal épuisé) est compris entre 10 et 50, avantageusement entre 20 et 40, et préférentiellement entre 25 et 35.
Le rapport massique du fluide supercritique (dioxyde de carbone) par rapport au co-solvant est compris entre 0,050 et 0,080, avantageusement entre 0,055 et 0,075 et préférentiellement entre 0,060 et 0,070.
A l’étape c), la température d’extraction est comprise entre 35 et 85°C, avantageusement entre 45 et 75°C et préférentiellement entre 55 et 65°C.
La pression au sein de l’extracteur est comprise entre 90 et 1000 bar, préférentiellement entre 150 et 700 bar et encore plus préférentiellement entre 250 et 400 bar.
Pour réaliser l’étape c), avantageusement le mélange obtenu à l’étape a) ou à l’étape b) est placé dans une cartouche en acier inoxydable, cette cartouche est introduite dans un extracteur à fluide supercritique. Le solvant utilisé pour extraire est le dioxyde de carbone.
A l’étape d), on récupère un premier extrait brut de bois de santal épuisé obtenu à l’étape c), qui est évaporé sous vide pour éliminer totalement le co-solvant. La température d’évaporation est au maximum de 65°C et la pression en-dessous de 90 mbar pour permettre une bonne évaporation du co-solvant.
A la fin de l’étape d) le rendement d’extraction est préférentiellement compris entre 0,5 et 2 %.
A ce stade on obtient l’extrait brut de bois de santal épuisé au sens de l’invention qui se présente sous forme pâteuse et comprend :
- De 10 à 70 % de composés volatils ;
- De 30 à 90 % de composés semi à non-volatils ; dont de 0,35 à 3,5 % de syringaldéhyde.
L’extraction peut ensuite être poursuivie par une étape e) dans laquelle l’extrait brut obtenu à l’étape d) est solubilisé dans un solvant de type alcool gras saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, comprenant de 8 à 30 carbones ou un solvant du type glycéride, ou tout mélange de ceux-ci, de préférence, pour obtenir une concentration d’extrait brut comprise entre 0,5 et 1,5 % en poids du poids total de l’extrait solubilisé.
De préférence le solvant de type alcool gras ou glycéride est choisi parmi l’octyldodécanol, le 2-hexyl décanol, l’alcool oléique et le miglyol (mélange de triglycérides), ou tout mélange de ceux-ci.
De manière encore plus préférée, le solvant est l’octyldodécanol.
Avantageusement, l’extraction peut être poursuivie par une étape optionnelle f) dans lesquelles on purifie l’extrait obtenu à l’étape d) ou e). Cette étape peut être effectuée par toute technique connue de l’homme du métier et notamment par chromatographie ou par distillation moléculaire. Cette étape peut par exemple permettre de standardiser l’extrait.
Extrait
L’extrait de l’invention est différent des extraits de bois de santal obtenus par CO2supercritique de l’état de l’art, en ce qu’on utilise comme matière première les co-produits de distillation des copeaux de bois deSantalum album, donc une matière appauvrie en composés volatils. Le procédé décrit plus haut permet l’obtention d’un extrait enrichi en composés polaires et apolaires. Cet extrait possède une large diversité chimique en ce qu’il contient à la fois une part résiduelle de composés volatils non extraits lors de la distillation par entraînement à la vapeur ainsi que des composés semi à non volatils de polarité variable.
Le deuxième objet de l’invention est un extrait brut de bois de santal épuisé susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention.
Un autre objet de l’invention est un extrait brut de bois de santal épuisé obtenu directement par le procédé selon l’invention.
On entend par « extrait brut » de bois de santal épuisé l’extrait sous forme pâteuse obtenu à l’étape d) du procédé.
L’extrait brut de bois de santal épuisé comprend lui-même :
- Entre 10 et 70 % de composés volatils (principalement des alcools sesquiterpéniques dont majoritairement le (Z)-alpha-santalol, le (Z)-bêta-santalol et dérivés de ces composés), préférentiellement entre 12 et 23 %, plus préférentiellement entre 14 et 21 % et encore plus préférentiellement entre 16 et 19 % ;
- Entre 30 et 90 % de composés semi à non-volatils, préférentiellement entre 77 et 88 %, plus préférentiellement entre 79 et 86 % et encore plus préférentiellement entre 81 et 84 %. Cette fraction est principalement composée de composés lipidiques représentés par un mélange d’acides acétyléniques, d’acides gras ainsi que des dérivés sesquiterpéniques du santalol dont des dimères et des esters aliphatiques. La présence, en quantité moindre, d’acides et aldéhydes phénoliques et de lignanes est également observée.
Dans un mode de réalisation très avantageux, l’extrait brut comprend 16 % de composés volatils et 84 % de composés semi à non-volatils dont 0,6 % de syringaldéhyde.
Par « composés volatils » on entend des molécules organiques pouvant facilement passer en phase gazeuse à pression atmosphérique et à température ambiante. Il s’agit de composés qui possèdent un point d’ébullition très bas. Ils s’évaporent ou se subliment facilement depuis leur forme solide ou liquide. La chromatographie en phase gazeuse est donc la technique de choix pour les analyser et les détecter dans l’extrait. Il s’agit principalement d’alcools sesquiterpéniques dont majoritairement le (Z)-alpha-santalol et le (Z)-bêta-santalol.
Par « composés semi à non-volatils » on entend des molécules qui ne passent pas facilement en phase gazeuse à pression atmosphérique et à température ambiante de par un point d’ébullition plus élevé que dans le cas des molécules volatiles. Dans le cas de l’extrait objet de l’invention, il s’agit de molécules de polarité moyenne appartenant à la famille des composés phénoliques (acides et aldéhydes phénoliques, lignanes) et de molécules apolaires appartenant aux familles chimiques du type acides gras, acides acétyléniques, sesquiterpènes dérivés du santalol ainsi que des composés saponifiables détectés dans l’extrait.
Les composés volatils sont analysés par chromatographie en phase gazeuse (GC) couplée à un spectromètre de masse (MS) et/ou à un détecteur à ionisation de flamme (FID). La confirmation des identifications est rendue possible par comparaison des indices de rétention linéaire et des spectres de masse contenus dans des librairies. La quantification par GC/FID est faite par étalonnage interne avec utilisation des facteurs de réponse prédits et calculés.
Les composés semi à non-volatils sont suivis par chromatographie liquide haute performance (CLHP) couplée à un détecteur UV à barrette de diode (DAD) et un détecteur évaporatif à diffusion de lumière (DEDL). Les identifications structurales sont confirmées par des expériences de résonnance magnétique nucléaire (RMN) ainsi que des analyses de spectrométrie de masse haute résolution (HRMS). L’identification est également confirmée par injection du standard si celui-ci est disponible commercialement. La teneur globale en composés semi à non-volatils est estimée par soustraction de la teneur en composés volatils. Le syringaldéhyde, majoritaire des composés moyennement polaires, est considéré comme marqueur de l’extrait brut et a été quantifié avec un détecteur à barrette de diode par calibration externe.
Les molécules majoritairement identifiées sont :
- Dans la fraction volatile, des composés de type alcools sesquiterpéniques majoritairement du (Z)-alpha-santalol et (Z)-bêta-santalol.
- Dans la fraction semi à non-volatile, des composés de type acides gras, acides acétyléniques, des composés saponifiables, des dérivés sesquiterpéniques du santalol ainsi que des aldéhydes et acides phénoliques et des lignanes.
La liste non exhaustive des composés présents dans ces deux fractions est donnée dans le tableau 1 suivant :
Quelques marqueurs de l’extrait brut ont pu être quantifiés. Celui-ci contient notamment :
- Entre 0,35 et 3,5 % de syringaldéhyde, avantageusement entre 0,4 et 3 % et préférentiellement entre 0,45 et 2,5 % ;
- Entre 1,3 et 2,3 % de (Z)-alpha-santalol, avantageusement entre 1,4 et 2,2 % et préférentiellement 1,6 et 2,0 % ;
- Entre 0,7 et 1,3 % de (Z)-bêta-santalol, avantageusement entre 0,8 et 1,2 % et préférentiellement entre 0,9 et 1,1 %.
Un autre objet de l’invention est un extrait solubilisé de bois de santal épuisé susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention.
Un autre objet de l’invention est un extrait solubilisé de bois de santal épuisé obtenu directement par le procédé selon l’invention.
On entend par « extrait de bois de santal épuisé » ou « extrait solubilisé de bois de santal épuisé » au sens de l’invention l’extrait liquide obtenu après solubilisation à l’étape e) du procédé.
Les solvants utilisés pour l’étape de solubilisation sont choisis parmi les solvants de type alcool gras saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, comprenant de 8 à 30 carbones ou les solvants de type glycéride, ou tout mélange de ceux-ci.
De préférence le solvant de type alcool gras ou glycéride est choisi parmi l’octyldodécanol, le 2-hexyl décanol, l’alcool oléique et le miglyol (mélange de triglycérides), ou tout mélange de ceux-ci.
De manière encore plus préférée, le solvant est l’octyldodécanol.
L’extrait solubilisé de bois de santal épuisé est avantageusement composé de 0,5 à 1,5 % d’extrait brut en poids du poids total de l’extrait solubilisé dans l’octyldodécanol.
Préférentiellement, l’extrait de bois de santal épuisé est composé de 1,0 % d’extrait brut, en poids du poids total de l’extrait solubilisé dans l’octyldodécanol.
L’extrait solubilisé de bois de santal épuisé est sous forme liquide et il contient un mélange de molécules possédant des polarités très variées. L’analyse chromatographique de l’extrait solubilisé montre une teneur en syringaldéhyde comprise entre 0,0035 % et 0,035 %.
Compositions cosmétiques
L’invention a pour troisième objet une composition cosmétique comprenant, en tant qu’agent actif, un extrait de bois de santal épuisé selon l’invention, et un milieu physiologiquement acceptable.
Un « milieu physiologiquement acceptable » désigne un véhicule adapté pour une mise en contact avec les couches externes de la peau, du cuir chevelu ou des phanères, sans toxicité, irritation, réponse allergique indue et similaire ou réaction d’intolérance, et proportionné à un rapport avantage/risque raisonnable.
A titre de milieu physiologiquement acceptable communément utilisé dans le domaine d'application envisagé, on peut citer par exemple des adjuvants nécessaires à la formulation, tels que des solvants, des épaississants, des diluants, des antioxydants, des colorants, des filtres solaires, des agents auto-bronzants, des pigments, des charges, des conservateurs, des parfums, des absorbeurs d’odeur, des huiles essentielles, des vitamines, des acides gras essentiels, des tensioactifs, des polymères filmogènes, etc.
Préférentiellement, la composition selon l’invention comprend l’extrait de bois de santal épuisé susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention à une concentration de 0,001 à 1 % en poids par rapport au poids total de la composition, préférentiellement de 0,1% à 1 %, et un milieu physiologiquement acceptable.
La composition utilisable selon l'invention pourra être appliquée par toute voie appropriée, notamment topique externe, et la formulation des compositions sera adaptée par l'homme du métier.
Préférentiellement, les compositions selon l'invention se présentent sous une forme adaptée à l’application par voie topique.
Par « application topique », on désigne le fait d’appliquer ou d’étaler une composition comprenant l’extrait de bois de santal épuisé de l’invention à la surface de la peau, du cuir chevelu, d’une muqueuse ou des phanères.
La « peau » désigne la peau du visage, notamment le contour des yeux et la bouche, le nez, le front, le cou, les mains, mais aussi la peau de l’ensemble du corps, y compris le cuir chevelu.
« Cuir chevelu » désigne la peau recouvrant le crâne, incluant les follicules pileux et les espaces cutanés inter-folliculaires.
Les « phanères » désignent les annexes cutanées kératinisées présentes chez l’homme ou l’animal, riches en kératine, et plus particulièrement les cheveux, les poils, les cils, les sourcils et les ongles.
Les compositions selon l’invention sont particulièrement adaptées à une application topique sur des peaux saines.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par peau saine une peau qui ne présente pas de pathologie cutanée.
Les compositions topiques pour la mise en œuvre de l’invention pourront notamment se présenter sous forme d'une solution aqueuse, hydro-alcoolique ou huileuse, d'une émulsion huile-dans-eau, eau-dans-huile, émulsion multiple, micro-émulsion, nano-émulsion ou tout système colloïdal utilisable en cosmétique ; elles peuvent aussi se présenter sous forme de suspensions, ou encore de poudres, adaptées à une application sur la peau, les muqueuses, les lèvres et/ou les cheveux.
Ces compositions peuvent être plus ou moins fluides et avoir également l’aspect d’une crème, d’une lotion, d’un lait, d’un sérum, d’une pommade, d’un gel, d’une pâte ou d’une mousse. Elles peuvent aussi se présenter sous forme solide, comme un stick ou encore formulée pour être compatible avec une délivrance sous forme d’aérosol.
Dans tous les cas, l'homme de métier veillera à ce que les adjuvants ainsi que leurs proportions soient choisis de telle manière à ne pas nuire aux propriétés avantageuses recherchées de la composition selon l’invention. Ces adjuvants peuvent, par exemple, correspondre à 0,01 à 20 % du poids total de la composition. Lorsque la composition selon l’invention est une émulsion, la phase grasse peut représenter de 5 à 80 % en poids et de préférence de 5 à 50 % en poids par rapport au poids total de la composition. Les émulsionnants et co-émulsionnants utilisés dans la composition sont choisis parmi ceux classiquement utilisés dans le domaine considéré. Par exemple, ils peuvent être utilisés en une proportion allant de 0,3 à 30 % en poids par rapport au poids total de la composition.
Dans un mode de réalisation particulier les compositions peuvent contenir un ou des agents actifs additionnels pour renforcer l’effet de l’extrait de bois de santal épuisé selon l’invention.
L’INCI Dictionary & Handbook ("International Nomenclature of Cosmetic Ingredients 13ème Ed. 2010) publié par "the Personal Care Products Council, Inc.", Washington, D.C.) décrit une grande variété, sans limitation, d'ingrédients cosmétiques habituellement utilisés dans l'industrie du soin de la peau, qui conviennent pour être utilisés comme agents actifs additionnels dans les compositions selon la présente invention.
Des exemples non limitatifs de ces classes d'agents actifs additionnels incluent : les agents anti-âge, les agents anti-rides, les agents hydratants, les agents adoucissants, les agents kératolytiques ou desquamants, les agents anti-séborrhéiques, les agents anti-pelliculaires, les agents modulant la différenciation ou la prolifération des cellules cutanées, les agents modulant la pigmentation cutanée, les agents auto bronzants, les agents anti-pollution atmosphérique, les agents anti-glycation, les agents raffermissants, les agents stimulant la synthèse de d'aquaporine, les agents stimulant la synthèse de lipides et de composants du stratum corneum (céramides, acides gras, les agents stimulant la prolifération des adipocytes, les agents stimulant la synthèse des glycosaminoglycanes, les agents de réparation de l'ADN, les agents protégeant l'ADN, les agents pour le traitement et/ou le soin de la peau sensible, les agents raffermissants, les agents anti-vergetures, les agents astringents, les agents dermo-relaxants, les facteurs de croissance de cytokine, les agents agissant sur la circulation et/ou microcirculation capillaire, les agents inhibant la perméabilité vasculaire, les agents agissant sur le métabolisme cellulaire, les agents destinés à améliorer la jonction dermo-épidermique, les agents induisant la pousse des cheveux et/ou des poils, les agents stimulant la lipolyse, les agents amincissants, les agents anti-cellulite, les écrans solaires, les agents capables de réduire ou traiter les poches sous les yeux, et leurs mélanges, tant qu'ils sont physiquement et chimiquement compatibles avec les autres ingrédients de la composition et spécialement avec les actifs de la présente invention.
Par ailleurs, la nature de ces agents actifs additionnels ne doit pas altérer de manière inacceptable les bénéfices des actifs de l'invention. Ces agents actifs additionnels peuvent être synthétiques ou naturels comme par exemple les extraits de plantes ou venir d'un procédé de biofermentation.
De tels agent actifs additionnels peuvent également être choisis selon leur composition chimique, dans le groupe comprenant : les sucres aminés, glucosamine, D-glucosamine, N-acetyl- glucosamine, N-acetyl-D-glucosamine, mannosamine, N-acetyl mannosamine, galactosamine, N-acétyl galactosamine, vitamine B3 et ses dérivés, le niacinamide, déhydro-acétate de sodium, l'acide déhydroacétique et ses sels, phytosterols, composés d'acide salicylique, hexamidines, composés dihydroxyproline de dialkanoyl, extraits et dérivés de soja, equol, isoflavones, flavonoïdes, phytantriol, farnesol, géraniol, bisabolol, peptides et leurs dérivés, di -, tri -, tétra -, penta -, et hexapeptides et leurs dérivés, lys-thr-thr-lys-ser, palmitoyl-lys-thr-thr-lys-ser, carnosine, composés d'acide aminé N-acyl, rétinoïdes, propionate de rétinyl, rétinol, palmitate de rétinyl, acétate de rétinyl, rétinal, acide rétinoïque, vitamines hydrosolubles, ascorbates, vitamine C, glucoside ascorbyl, palmitate ascorbyl, magnesium ascorbyl phosphate, sodium ascorbyl phosphate, vitamines et leurs sels et dérivés, provitamines et leurs sels et dérivés, ethyl panthenol, vitamine A et ses dérivés, vitamine B et ses dérivés, vitamine B1, vitamine B2, vitamine B6, vitamine B12, vitamine E, vitamine F, vitamine K et ses dérivés, acide pantothénique et ses dérivés, éther éthylique de pantothenyl, panthenol et ses dérivés, panthenol ethylique, dexpanthenol, biotine, acides aminés et leurs sels et les dérivés, acides aminés hydrosolubles, asparagine, alanine, indol, acide glutamique, vitamines insolubles dans l'eau, bêta-ionol, cedrol, et leurs dérivés, acides aminés insolubles dans l'eau, tyrosine, tryptamine, matériaux particulaires, hydroxytoluène butylé, hydroxyanisole butylé, allantoine, nicotinate de tocophérol, tocophérol, esters de tocophérol, palmitoyl-gly-his-lys, phytostérol, hydroxy acides, acide glycolique, acide lactique, acide lactobionique, kétoacides, acide pyruvique, acide phytique, acide lysophosphatidique, stilbenes, cinnamates, resveratrol, kinétine, zeatin, dimethylaminoethanol, peptides naturels, les peptides de soja, sels de sucres acides, gluconate de manganèse, gluconate de zinc, olamine de piroctone, 3,4,4'- trichlorocarbanilide, triclocarban, pyrithione de zinc, hydroquinone, acide kojique, acide ascorbique, magnésium ascorbyl phosphate, ascorbyl glucoside, pyridoxine, l'aloe vera, les alcools de terpène, allantoine, bisabolol, glycyrrhizinate dipotassique, acide de glycérol, de sorbitol, de pentaerythritol, de pyrrolidone et ses sels, dihydroxyacetone, erythrulose, glycéraldéhyde, tartaraldehyde, l'essence de clou de girofle, le menthol, le camphre, l'essence d'eucalyptus, eugénol, le lactate de menthyle, le distillat d'hamamélis, copolymère d'eicosene et vinyl pyrrolidone, iodopropyl butylcarbamate, un polysaccharide, un acide gras essentiel, un salicylate, un acide glycyrrhétinique, des caroténoïdes, des céramides et des pseudo-céramides, un lipide complexe, les huiles en général d'origine naturelle tels le beurre de karité, l'huile d'abricot, l'huile d'onagre, l'huile de pruneau, l'huile de palme, l'huile de monoï, l’huile de kahai, hydroquinone, 1'HEPES, la procystéine, l'O-octanoyl-6-D-maltose, le sel disodique d'acide méthyl glycine diacétique, les stéroïdes tels que la diosgénine et les dérivés de la DHEA, la DHEA déhydroépiandrostérone et/ou un précurseur ou dérivé chimique ou biologique, le N-éthylcarbonyl-4-para-aminophénol, les alpha hydroxy acides, les béta hydroxy acides, les hydratants, les enzymes hydrolytiques épidermiques, les extraits de plantes, les phytohormones, les extraits de levure, un inhibiteur de métalloprotéinases, les enzymes, les inhibiteurs enzymatiques, les inducteurs enzymatiques, les coenzymes, les agents chélatants, les extraits végétaux et dérivés de plantes, les huiles essentielles, les extraits marins, les agents venant d'un procédé de biofermentation et/ou de biotechnologie, les sels minéraux, les extraits cellulaires.
A titre d’exemples, on peut encore citer :
- les peptides commercialement connus sous le nom MATRIXYL®, ARGIRELINE®, CHRONOGEN™, LAMINIXYL IS™, PEPTIDE Q10™, COLLAXYL ™ (brevet FR2827170, ASHLAND®), PEPTIDE VINCI 01™ (brevet FR2837098, ASHLAND®), PEPTIDE VINCI 02™ (brevet FR2841781, ASHLAND®), ATPeptide™ (brevet FR2846883, ASHLAND®) ou encore le peptide de synthèse de séquence Arg-Gly-Ser-NH2, commercialisé sous le nom ATPeptide™ par ASHLAND® ;
- l’extrait d’Artémia salina, commercialisé sous le nom GP4G™ (FR2817748, ASHLAND®) ;
- les extraits peptidiques végétaux tels que les extraits de lin (Lipigénine™, brevet FR2956818, ASHLAND®), les extraits de soja, d’épeautre, de vigne, de colza, de lin, de riz, de maïs, de pois, de cacao ;
- les extraits de levures, par exemple le Dynagen™, (brevet FR2951946, ASHLAND®) ou l’Actopontine™ (brevet FR2944526, ASHLAND®) ;
Utilisations
Un autre objet de l’invention concerne l'utilisation cosmétique d’une composition comprenant l’extrait de bois de santal épuisé de l’invention pour le soin de la peau, du cuir chevelu et des phanères.
Les utilisations cosmétiques selon la présente invention concernent des méthodes de traitement cosmétiques par applications topiques sur des peaux saines.
L’invention concerne encore l’utilisation cosmétique d’une composition selon l’invention pour améliorer l’aspect de la peau, lutter contre les signes du vieillissement cutané, améliorer la capacité de la peau à détecter les polluants externes et restaurer la fonction barrière lipidique cutanée.
L’invention concerne également l’utilisation cosmétique d’une composition selon l’invention pour augmenter l’expression des récepteurs olfactifs (OR2AT4) dans la peau.
L’invention concerne encore l’utilisation cosmétique d’une composition selon l’invention pour éclaircir la peau.
L’invention concerne encore l’utilisation cosmétique d’une composition selon l’invention pour favoriser la pousse des cheveux.
On entend par « détecter les polluants externes » la capacité de la peau à déclencher ses mécanismes de défense permettant de réduire les effets engendrés par l’exposition à tout type de polluant atmosphérique, incluant notamment des molécules odorantes de type composés organiques volatiles.
On entend par « améliorer l’aspect de la peau » le fait de réduire les dommages consécutifs aux stress environnementaux dans le but de rétablir le fonctionnement cutané et de limiter les dommages visibles sur la peau, tels que les signes du vieillissement ou de sensibilité cutanée.
On entend par « sensibilité cutanée » la réaction d’une peau saine face à différentes agressions, s’accompagnant de signes d’inconfort tels que des sensations de picotement, d'échauffement ou de tiraillement de la peau du visage ou du cuir chevelu et de possibles réactions visibles telles que des rougeurs.
Par « signes du vieillissement cutané » on entend les modifications de l'aspect extérieur de la peau dues au vieillissement choisis parmi les rides et ridules, les crevasses, les poches sous les yeux, les cernes, le flétrissement, la perte d'élasticité, de fermeté et/ou de tonus de la peau, l’irrégularité du grain de peau ou du teint, mais également toutes modifications internes de la peau qui ne se traduisent pas systématiquement par un aspect extérieur modifié comme, par exemple, l’amincissement de la peau, ou toutes dégradations internes de la peau consécutives à des stress environnementaux (ou agressions extérieures).
On entend par « améliorer la fonction barrière lipidique ou la fonction barrière cutanée » que les propriétés de protection de la peau vis-à-vis des agressions extérieures sont améliorées dans le but de maintenir l’intégrité cutanée.
L’extrait de bois de santal épuisé de l’invention a été testé sur l’expression des récepteurs olfactifs (OR2AT4) dans la peau.
La perception des odeurs fait intervenir des récepteurs olfactifs (ou odorants) présents sur l’épithélium nasal. L’activation de ces récepteurs par des molécules odorantes conduit à des sensations spécifiques, pouvant servir de signaux d’alerte ou de communication. Les récepteurs olfactifs appartiennent à la famille des récepteurs couplés aux protéines G. Leur activation par une molécule odorante induit un signal calcique, indiquant leur fonctionnalité. En dehors de l’épithélium nasal, l’expression ectopique de certains types de récepteurs olfactifs a été rapportée dans différents organes dont la peau (Denda M. Newly discovered olfactory receptors in epidermal keratinocytes are associated with proliferation, migration, and re-epithelialization of keratinocytes. J Invest Dermatol. 2014 Nov;134(11):2677-2679). En effet, au cours de l’évolution, certaines espèces ont conservé des récepteurs olfactifs exprimés à la surface de leur peau. De manière générale, ils sont impliqués dans la reconnaissance des signaux de l’environnement. Parmi ceux-ci, les récepteurs de type OR2AT4 ont fait l’objet d’une étude plus approfondie quant à leur rôle dans la peau humaine. Ces récepteurs ont pour ligand la molécule synthétique Sandalore et jouent un rôle dans le processus de régénération de la peau, en intervenant dans la prolifération et la migration des kératinocytes (Busse D. et al. A synthetic sandalwood odorant induces wound-healing processes in human keratinocytes via the olfactory receptor OR2AT4. J Invest Dermatol. 2014 Nov;134(11):2823-2832). L’expression des récepteurs de type OR2AT4 a aussi été rapportée dans les follicules pileux où ils sont associés à la phase de croissance du cheveu (Chéret J. et al. Olfactory receptor OR2AT4 regulates human hair growth. Nat Commun 9, 3624,2018). D’autres types de récepteurs ont été décrits dans la peau, notamment dans les kératinocytes et les mélanocytes (Wojcik S, Weidinger D, Ständer S, Luger T, Hatt H, Jovancevic N. Functional characterization of the extranasal OR2A4/7 expressed in human melanocytes. Exp Dermatol. 2018 ;27(11) :1216–1223).
Exemples
La présente invention est illustrée au moyen des exemples non limitatifs suivants :
Exemple 1 : Préparation d’un extrait de bois de santal épuisé
Pour la réalisation des exemples, les arbres de santal blanc (Santalum album)ont été cultivés en Australie.
Etant donné que le santal blanc n’est pas originaire d’Australie, et que la matière première provient de plantations privées n’appartenant pas aux terres du Commonwealth, aucun permis Part 8A du EPBC Act (Environment Protection and Biodiversity Conservation Act 1999, régissant entre autres l’accès aux ressources génétiques et le partage des bénéfices - ABS) n’est requis.
La partie de plante utilisée est les drêches de copeaux de tronc de l’arbreSantalum album, épuisées, sans écorce, c’est-à-dire récupérées après distillation à la vapeur. Lors du développement du procédé, plusieurs paramètres ont été étudiés à savoir le taux d’humidification de la matière végétale, le pourcentage de cellulose ajouté, la température d’extraction et le débit de co-solvant.
Le tableau 2 indique quelques résultats simulés obtenus par le plan d’expérience mené pour optimiser les paramètres d’extraction :
Les conditions d’extraction ont été sélectionnées afin d’obtenir un rendement d’extraction satisfaisant tout en garantissant à l’extrait une diversité chimique intéressante avec notamment une teneur en composés phénoliques correcte. Les paramètres d’extraction préférentiellement choisis sont les suivants :
Les copeaux sont humidifiés avec 40 % d’eau (% massique), mélangés avec 10 % de cellulose en poudre puis placés dans une cartouche en acier inoxydable. Cette cartouche est introduite dans un extracteur à fluide supercritique tel que l’extracteur SFE 5 de Separex. Le solvant d’extraction utilisé est le dioxyde de carbone à l’état supercritique à un débit de 15 Kg/h complémenté d’éthanol à 96 % dans l’eau (volume/volume) comme co-solvant polaire à un débit de 20 ml/min. Le ratio massique dioxyde de carbone/plante humidifiée est de 30 et celui entre le dioxyde de carbone et le co-solvant est de 0,065. La pression et la température au sein de l’extracteur sont respectivement de 300 bar et 60°C. La pression et la température au sein du séparateur sont respectivement de 55 bar et 35°C. L’extrait ainsi obtenu est évaporé sous vide jusqu’à évaporation totale de l’éthanol (pression inférieure à 90 mbar à une température de bain-marie de 65°C). Le rendement d’extraction est de 1,2 %.
L’extrait brut obtenu se présente sous forme de pâte.
L’extrait brut est solubilisé dans de l’octyldodécanol agro-sourcé afin d’obtenir un extrait solubilisé qui se présente comme une solution limpide et fluide contenant 1,0 % d’extrait brut de drêches deSantalum album.
Exemple 2 : Caractérisation de l’extrait brut de bois de santal épuisé obtenu selon l’exemple 1
La liste non exhaustive des composés présents dans chacune des fractions est détaillée dans le tableau 3 ci-dessous :
Quelques marqueurs de l’extrait brut ont pu être quantifiés. Celui-ci contient notamment :
- 0,6 % de syringaldéhyde ;
- 1,8 % de (Z)-alpha-santalol ;
- 1,0 % de (Z)-bêta-santalol ;
- 16 % de fraction volatile ;
- 84 % de fraction semi à non-volatile.
Exemple 3 : Réalisation d’un extrait de bois de santal de type huile essentielle
Dans l’objectif de réaliser une analyse comparative, une extraction d’huile essentielle de bois de santal (non épuisé) a été réalisée de manière conventionnelle, par distillation à la vapeur d’eau. Le tronc sans l’écorce, les branches et les racines deSantalum albumsont séchés puis grossièrement broyés pour donner des copeaux qui sont placés dans des alambics séparés pour être ensuite traversés par un courant de vapeur d’eau ; cette vapeur libère les molécules volatiles ou huile essentielle qui sont entrainées par la vapeur d’eau et se condensent dans le condenseur. Etant donné que l’huile essentielle est moins dense que l'eau et n'est pas ou peu hydrosoluble, elle est recueillie à la sortie dans un décanteur appelé essencier. L'eau qui contient encore de l’huile essentielle à l'état de traces est appelée hydrolat.
L’huile essentielle est obtenue en effectuant une communelle à partir des trois huiles précédemment réalisées. Elle se présente sous la forme d’un liquide de couleur jaune pâle à jaune.
Exemple 4 : Mise en évidence des différences phytochimiques majeures entre une huile essentielle et l’extrait obtenu selon l’exemple 1.
L’extrait brut de bois de santal épuisé obtenu à l’exemple 1 a été comparé à une huile essentielle deSantalum albumtelle que préparée à l’exemple 3 par analyse en chromatographie liquide haute performance (CLHP) couplé à un détecteur à barrette de diodes et à un détecteur DEDL de solutions de même concentration de ces échantillons. L’analyse chromatographique a été effectuée sur une colonne de type Core-Shell C18 selon un gradient d’élution utilisant des phases mobiles acidifiées constituées d’un mélange eau/ACN/IPA pour la voie A et ACN/IPA/MeOH pour la voie B.
Les figures 1 et 2 représentent les profils chromatographiques DEDL et UV à 300 nm d’une huile essentielle de bois de santal tel que décrit dans l’exemple 3 et de l’extrait brut de bois de santal épuisé selon l’exemple 1, analysés en CLHP/UV-DEDL sur une colonne Core-Shell C18 avec élution en mode gradient (0-5 min 100 % A, 5-22 min passage de 100 % A à 100 % B puis 22-32 min 100 % B - A : H2O/ACN/IPA/HCO2H 95/2.5/2.5/0.1 (v/v/v/v) et B : IPA/ACN/MeOH/HCO2H 40/40/20/0.1 (v/v/v/v)). On retrouve sur l’axe des ordonnées la réponse du détecteur en mV dans le cas du profil obtenu avec le DEDL et en mAU dans le cas du profil obtenu avec le détecteur à barrette de diode. Dans les deux cas, l’abscisse représente le temps d’analyse en minutes.
Comme le montrent les figures 1 et 2, les composés lipidiques ainsi que phénoliques (composés semi à non volatils) ne sont pas ou faiblement détectés dans une huile essentielle deSantalum album.
Exemple 5 : Evaluation de l’extrait de bois de santal épuisé de l’exemple 1 sur l’expression des récepteurs olfactifs de type OR2AT4 sur des biopsies de peau humaine
Le but de cette expérience est de démontrer un effet de l’extrait de bois de santal sur la synthèse du récepteur olfactif OR2AT4 dans des biopsies de peau humaine en culture.
Protocole :
L’expression d’OR2AT4 est évaluée par immunofluorescence indirecte sur des biopsies de peau, traitées au préalable par application topique de l’extrait solubilisé de bois de santal épuisé de l’exemple 1 à 0,1 %, 0,5 % et 1 % (pourcentages volume/volume), pendant 48 heures (2 fois par jour). Pour se faire, l’extrait solubilisé de bois de santal épuisé de l’exemple 1 est dilué dans de l’octyldodécanol à 0,1 %, 0,5 % et 1 % (pourcentages vol/vol). D’autres biopsies ont reçu des dilutions similaires d’huile essentielle de bois de santal de l’exemple 3 ou d’un analogue synthétique le Sandalore. Des biopsies contrôles incubées en parallèle dans les mêmes conditions reçoivent le placebo (octyldodécanol). Au terme de l’incubation, les biopsies sont fixées et incluses en paraffine pour la réalisation de coupes histologiques. La détection du récepteur OR2AT4 est réalisée par incubation avec de l’anticorps anti-OR2AT4 (Novus). Après une heure et demie d’incubation suivie de rinçages, les coupes sont incubées en présence de l’anticorps secondaire anti-lapin couplé à un fluorophore (Alexa Fluor® 488, Invitrogen). Les coupes sont ensuite examinées au microscope à Epi-fluorescence (Zeiss Axiovert 200M microscope). L’expression de OR2AT4 est alors observée et quantifiée par analyse d’image (Volocity® image analysis software, Improvision).
Résultats :
Tel qu’illustré sur la figure 3, lorsque les biopsies ont été traitées par l’extrait de bois de santal à 0,1 %, 0,5 % et 1 %, l’expression OR2AT4 a augmenté de respectivement 95 %, 81 % et de 73 %. Une huile essentielle de bois de santal testée dans les mêmes conditions n’a induit aucune augmentation de l’expression d’OR2AT4 voire induit une diminution à 0,5 % et 1 %. En ce qui concerne le Sandalore, ligand connu de ce récepteur, une application inférieure à 1 % ne semble pas avoir d’effet sur l’expression du récepteur. Par contre, suite à une application de Sandalore à 1 %, 3 % et 5 %, l’expression d’OR2AT4 est augmentée respectivement de 28 %, 72 % et 71 %.
Conclusion :
L’extrait de bois de santal a montré un effet positif sur l’expression du récepteur olfactif OR2AT4.
Exemple 6 : Evaluation de l’extrait de bois de santal épuisé de l’exemple 1 sur l’homéostasie de la barrière épidermique via l’étude de la filaggrine :
Le but de cette expérience est de démontrer un effet de l’extrait de bois de santal sur l’homéostasie de la barrière épidermique via l’étude de la filaggrine. La filaggrine est une protéine impliquée dans la cohésion et le maintien de l’hydratation de la couche supérieure de l’épiderme, indispensable au maintien de l’homéostasie de la barrière cutanée.
Protocole :
L’expression de la filaggrine est évaluée par immunofluorescence indirecte sur des biopsies de peau, traitées au préalable par application topique de l’extrait solubilisé de bois de santal épuisé de l’exemple 1, dilué dans de l’octyldodécanol à 0,1 % (pourcentages volume/volume, 2 fois par jour), pendant 48 heures. En parallèle, des biopsies sont traitées par une huile essentielle de bois de santal de l’exemple 3 provenant du même site géographique et testées dans les mêmes conditions. Des biopsies contrôles incubées en parallèle dans les mêmes conditions reçoivent le placebo (octyldodécanol). Au terme de l’incubation, les biopsies sont fixées et incluses en paraffine pour la réalisation de coupes histologiques. La détection de la filaggrine est réalisée par incubation avec de l’anticorps anti-filaggrine (Santa Cruz). Après une heure et demie d’incubation suivie de rinçages, les coupes sont incubées en présence de l’anticorps secondaire anti-souris couplé à un fluorophore (Alexa Fluor® 488, Invitrogen). Les coupes sont ensuite examinées au microscope à Epi-fluorescence (Zeiss Axiovert 200M microscope). L’expression de la filaggrine est alors observée et quantifiée par analyse d’image (Volocity® image analysis software, Improvision).
Résultats :
Lorsque les biopsies ont été traitées par l’extrait de bois de santal à 0,1 %, l’expression de la filaggrine est augmentée de 28 %. L’huile essentielle de bois de santal n’a induit aucune augmentation de l’expression de la filaggrine voire induit une diminution. En parallèle, des biopsies traitées avec un contrôle positif pour la filaggrine, l’EGCG (gallate d'épigallocatéchine), a permis d’observer une augmentation de la filaggrine de + 27 %.
Conclusion :
L’extrait de bois de santal a montré un effet positif sur l’expression de la filaggrine, indiquant un effet sur le renforcement de la fonction barrière cutanée.
Exemple 7 : Evaluation de l’extrait de bois de santal épuisé de l’exemple 1 sur la fonction barrière lipidique perturbée par un stress de pollution atmosphérique via l’étude de la céramide synthase 3 :
Le but de cette expérience est de démontrer un effet de l’extrait de bois de santal sur l’homéostasie de la barrière épidermique perturbée par un stress polluant via l’étude de la céramide synthase 3 dans des biopsies de peau humaine en culture. La céramide synthase 3 permet la formation de céramides à partir de sphingosines. Les céramides sont des membres de la famille des sphingolipides permettant l’établissement de la fonction barrière mais sont aussi des métabolites bioactifs impliqués dans le renouvellement de l’épiderme. Le stress appliqué lors de cette expérience est réalisé avec les particules ultrafines provenant de moteurs diesel.
Protocole :
L’expression de l’enzyme céramide synthase 3 est évaluée par immunofluorescence indirecte sur des biopsies de peau, stressées par l’application de particules ultrafines provenant des émissions diesel à 500 µg/ml pendant 16 heures puis traitées par application topique de l’extrait solubilisé de bois de santal épuisé de l’exemple 1 encore dilué dans de l’octyldodécanol à 0,1 % et 0,5 %, et 1 % (pourcentages volume/volume) pendant 48 heures (2 fois par jour). Des biopsies contrôles incubées en parallèle dans les mêmes conditions reçoivent le placebo (octyldodécanol). Au terme de l’incubation, les biopsies sont fixées et incluses en paraffine pour la réalisation de coupes histologiques. La détection de l’enzyme céramide synthase 3 est réalisée par incubation avec un anticorps anti-céramide synthase 3 (Novus). Après une heure et demie d’incubation suivie de rinçages, les coupes sont incubées en présence d’un anticorps secondaire anti-lapin couplé à un fluorophore (Alexa Fluor® 488, Invitrogen). Les coupes sont ensuite examinées au microscope à Epi-fluorescence (Zeiss Axiovert 200M microscope). L’expression de l’enzyme céramide synthase 3 est alors observée et quantifiée par analyse d’image (Volocity® image analysis software, Improvision).
Résultats :
Après application des particules ultrafines de diesel, l’expression de la céramide synthase 3 est diminuée de -39 %. Lorsque les biopsies sont stressées avec les particules ultrafines de diesel et ont, en plus, été traitées par l’extrait de bois de santal à 0,1 % et 0,5 %, l’expression de la céramide synthase 3 ne diminue que de -29 %et -18 % respectivement. Après une application à 1 % de l’extrait de bois de santal, le niveau d’expression de la céramide synthase 3 est même revenu à l’état basal, sans stress, indiquant un effet positif du bois de santal sur cette composante lipidique de la barrière cutanée.
Conclusion :
La pollution par des particules ultrafines atmosphériques a un impact négatif sur l’expression de la céramide synthase 3. Après l’application de l’extrait de bois de santal, la diminution de l’expression de cette enzyme est moindre. L’extrait de bois de santal participe à renforcer la fonction barrière lipidique, en présence de ce type de stress polluant.
Exemple 8 : Evaluation du potentiel éclaircissant de l’extrait de bois de santal épuisé de l’exemple 1 sur des biopsies de peau ex vivo
Principe :
Le but de cette étude est d’évaluer le potentiel éclaircissant de l’extrait de bois de santal sur des biopsies de peauex vivo, en utilisant la coloration histologique de la mélanine Fontana-Masson, basée sur la réduction d’une solution de nitrate d'argent ammoniacal en argent métallique. La coloration obtenue révèle le contenu en mélanine et est quantifiée par analyse d’images.
Protocole :
Des biopsies de peau humaineex vivosont mises en culture et traitées par l’extrait solubilisé de bois de santal épuisé de l’exemple 1 ou par une huile essentielle de bois de santal de l’exemple 3 dilué à 0,1 % et 1 % (pourcentages volume/volume) dans de l’octyldodécanol pendant 48 heures. Après traitement, les biopsies sont fixées pour analyse histologique et incluses en paraffine. Après déparaffinage, les coupes sont incubées avec la solution de nitrate d’argent ammoniacal, à 60°C pendant 10 minutes. Après rinçage, elles sont traitées par le Sodium Thiosulfate 5 % pendant 2 minutes, puis rincées à nouveau et montées pour l’examen au microscope Eclipse E600 (Nikon). Les photos sont prises avec la camera QImaging Retiga 2000R Fast1394 et analysées par le logiciel Q-Capture Pro 7 (QImaging).
Résultats :
Sur des biopsies de peauex vivo, une diminution du contenu en mélanine de -50 % et de -46 %, a été observée après application de l’extrait de bois de santal à 0,1 % et 1 % respectivement (hautement significatif par le test t de Student par rapport aux biopsies placebos), tandis que l’huile essentielle de bois de santal a montré des diminutions plus faibles de -25 % à 0,1 % et de -21% à 1 %.
Conclusion :
Ce test a donc permis de conclure à un potentiel effet éclaircissant de l’extrait de bois de santal sur les biopsies de peauex vivo.
Exemple 9 : Evaluation de l’extrait de bois de santal épuisé de l’exemple 1 sur l’activité des cellules de la papille dermique du follicule pileux :
Principe :
La stimulation des récepteurs olfactifs OR2AT4 dans le follicule pileux a été associée à la phase de croissance du cheveu, appelée phase anagène. Un marqueur de cette phase est l’expression de l’IGF-1 (insulin-like growth factor 1) au niveau des cellules de la papille dermique. Dans cet exemple, des cellules de la papille dermique humaine ont été traitées par l’extrait de bois de santal épuisé de l’exemple 1, puis l’expression de l’IGF-1 a été analysée par immunomarquage. Une augmentation de ce marqueur est un indicateur du maintien en phase anagène du follicule pileux.
Protocole :
Les cellules HDPC (Human Dermal Papilla Cells) sont cultivées en présence de l’extrait solubilisé de bois de santal épuisé de l’exemple 1, à 0,001 et 0,005 % dilué dans du DMSO. Les cellules contrôles reçoivent une dilution équivalente de DMSO. Le traitement a lieu une fois par jour sur une durée de 48 heures. Puis les cellules sont fixées sur leur support pour procéder à l’immunomarquage. Elles sont incubées en présence de l’anticorps anti-IGF-1 (monoclonal de souris, SantaCruz) pendant une nuit. Les cellules sont ensuite rincées et incubées avec le second anticorps anti-souris couplé au marqueur fluorescent Alexa Fluor 488 (Invitrogen) pendant 1 heure. Après une nouvelle étape de lavage, les cellules sont observées au microscope à Epi-fluorescence (Zeiss Axiovert 200M microscope) et l’intensité de fluorescence est quantifiée par analyse d’image (Volocity® image analysis software, Improvision).
Résultats et conclusion :
Les cellules de la papille dermique humaine ont montré une augmentation de l’expression de IGF-1 de +27 % et +10 %, aux concentrations de l’extrait de bois de santal de 0,001 % et 0, 005 % respectivement. Ce résultat indique une activité de l’extrait de bois de santal en faveur du maintien de la phase de croissance du cheveu.
Exemple 10 : Formulation d’une crème pour application topique

Claims (16)

  1. Procédé d’obtention d’un extrait de bois de santal (Santalum album) comprenant les étapes suivantes :
    a) on ajoute entre 30 et 50 % d’eau au bois de santal épuisé ;
    b) optionnellement, on mélange le bois de santal épuisé humidifié avec 1 à 20 %, et préférentiellement avec 5 à 15 % de composé inerte ;
    c) on réalise une extraction à l’aide d’un fluide à l’état supercritique choisi parmi le dioxyde de carbone (CO2) et le xénon, en présence d’un co-solvant polaire, choisi parmi les alcools primaires ou secondaires, ou tout mélange de ceux-ci ;
    d) on évapore l’extrait obtenu à l’étape c) pour éliminer le co-solvant et récupérer ainsi un extrait brut sous forme pâteuse.
  2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel à l’étape c) le fluide supercritique est le dioxyde de carbone (CO2).
  3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel à l’étape c) le co-solvant est l’éthanol à une concentration comprise avantageusement entre 80 et 100 % (pourcentage volume/volume d’eau), préférentiellement entre 90 et 100 %, et plus préférentiellement l’éthanol est utilisé à une concentration de 96 % (pourcentage volume/volume d’eau).
  4. Procédé selon l’une des revendications 2 ou 3 dans lequel à l’étape c) le rapport massique du fluide supercritique (dioxyde de carbone) par rapport au co-solvant est compris entre 0,050 et 0,080, avantageusement entre 0,055 et 0,075, et préférentiellement entre 0,060 et 0,070.
  5. Procédé selon l’une des revendications 2 à 4 dans lequel le rapport massique du fluide supercritique par rapport à la quantité de bois de santal épuisé mise en jeu est comprise entre 10 et 50, avantageusement entre 20 et 40, et préférentiellement entre 25 et 35.
  6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5 dans lequel à l’étape c) la température d’extraction est comprise entre 35 et 85°C, avantageusement entre 45 et 75°C, et préférentiellement entre 55 et 65°C, et la pression au sein de l’extracteur est comprise entre 90 et 1000 bar, préférentiellement entre 150 et 700 bar, et encore plus préférentiellement entre 250 et 400 bar.
  7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6 dans lequel l’extrait brut obtenu à l’étape d) est solubilisé dans un solvant de type alcool gras saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, comprenant de 8 à 30 carbones ou un solvant du type glycéride, ou tout mélange de ceux-ci, de préférence le solvant étant choisi parmi l’octyldodécanol, le 2-hexyl décanol, l’alcool oléique et un mélange de triglycérides, pour obtenir une concentration d’extrait brut dans l’extrait final comprise entre 0,5 et 1,5 % en poids du poids total de l’extrait solubilisé.
  8. Extrait brut de bois de santal susceptible d'être obtenu par le procédé de l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend de 10 à 70 %, préférentiellement de 12 à 23 %, plus préférentiellement de 14 à 21 %, et encore plus préférentiellement de 16 à 19 % de composés volatils, et de 30 à 90 %, préférentiellement de 77 à 88 %, plus préférentiellement de 79 à 86 %, et encore plus préférentiellement de 81 à 84 % de composés semi à non-volatils.
  9. Extrait brut de bois de santal selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend, parmi les composés semi à non-volatils, entre 0,35 et 3,5 % de syringaldéhyde, avantageusement entre 0,4 et 3 %, et préférentiellement entre 0,45 et 2,5 %.
  10. Extrait solubilisé de bois de santal susceptible d'être obtenu par le procédé de la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend, parmi les composés semi à non-volatils, entre 0,0035 % et 0,035 % syringaldéhyde et en ce que le solvant de solubilisation est l’octyldodécanol.
  11. Composition comprenant comme agent actif, un extrait solubilisé de bois de santal épuisé selon la revendication 10, à une concentration comprise entre 0,001 et 1 %, préférentiellement entre 0,1 et 1 % et un milieu physiologiquement acceptable.
  12. Utilisation cosmétique d’une composition selon la revendication 11, pour le soin de la peau, du cuir chevelu et des phanères.
  13. Utilisation cosmétique selon la revendication précédente, pour améliorer l’aspect de la peau, lutter contre les signes du vieillissement cutané, améliorer la capacité de la peau à détecter les polluants externes et restaurer la fonction barrière lipidique cutanée.
  14. Utilisation cosmétique selon la revendication 12 pour augmenter l’expression des récepteurs olfactifs (OR2AT4) dans la peau.
  15. Utilisation cosmétique selon la revendication 12 pour éclaircir la peau.
  16. Composition selon la revendication 11 pour son utilisation pour favoriser la pousse des cheveux.
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