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FR2759288A1 - Nouveau gel a base de gliadine - Google Patents

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FR2759288A1
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Sylvie Boisnic
Lotfi Benslama
Eric Postaire
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Abstract

Le gel de gliadine est un nouveau vecteur présenté en gel biodégradable à base de prolamines végétales, extrait à partir de céréales, notamment de blé.L'invention permet 1'optimisation des propriétés adhésives et viscoélastiques des gels l'incorporant avec modulation des propriétés.Le gel de gliadine peut être utilisé comme agent gélifiant en agroalimentaire en substitut de la gélatine animale, permettant d'éliminer le risque infectieux (prions, virus) .Le gel de gliadine permet, après incorporation de substances actives la réalisation de gels utilisables de manière avantageuse en topique dans les domaines cosmétiques et médicaux, et plus particulièrement en odontostomatologie, en dermatologie et gynécologie.

Description

La présente invention est relative à la génération d'un nouveau type de vecteur biodégradable sous forme d'un gel de gliadme à base de prolamines d'origine végétable et permettant l'optimisations des propriétés adhésives et visco-élastiques des formulations l'incorporant et son utilisation comme agent gélifiant en agroalimentaire comme substitut notamment de la gélatine animale.
Le demandeur s'est donné pour but de mettre au point un nouveau support biodégradable, (GLIAGEL#), n'aboutissant en aucun cas à la formation d'un film (objet du brevet français F 943 /CAS 1 FR) et ayant lui-même un rôle en tant que principe actif (notamment, activités hydratante et anti-élastasique) dans le but de permettre:
I) cie augmentation cie l'adhésivité des formulations dans lesqtielles le gel de prolamine pourrait être incorporé;
2) une amélioration de la biodisponibilité de substances actives qui peuvent lui être associés.
On entend par substance active, au sens de l'invention, aussi bien une substance chimique, une substance biologique, un principe actif, des agents minéraux, une substance diététique ou un produit alimentaire. La réalisation de ce gel, naturel et d'origine végétable, permettra son utilisation dans les domaines cosmétiques et médicaux, plus particulièrement dermatologiques, stomatologiques et gynécologiques;
3) une substitution avantageuse de la gélatine animale en tant qu'agent gélifiant dans le domaine agro-alimentaire (soupes, confiserie, produits laitiers...).
Les prolamines sont des protéines de réserves trouvées dans les céréales. Ces prolamines sont accumulées dans l'albumen amylacé des grains céréaliers tels que le blé, l'orge, le seigle, l'avoine, le maïs, le riz... . ces prolamines représentent un véritable stockage d'azote, qui sera utilisé lors de la germination. Ces protéines sont três riches en proline et en glutamine. Elles sont classées en deux grands groupes:
- les gliadines monomériques
- les gluténines polymériques
Les gliadines regroupent différentes formes de protéines:
- les gliadines pauvres en soufre ou gliadines a, b et g qui ont des masses moléculaires comprises entre 30 et 40 kD
- les gliadines w de plus hautes masses moléculaires comprises entre 60 et 80 kD.
L'hydrophobicité des gliadines a été étudiée. Ce sont des protéines complètement insolubles dans l'eau:
- les gliadines g sont les plus hydrophobes
- les gliadines w sont les moins hydrophobes
- les gliadines a et b possèdent une hydrophobicité intermédiaire
Un gel formé à partir d'au moins une prolamine ou à partir d'un mélange de prolamines (gliadines et gluténines) en proportions définies, aura des propriétés visco-élastiques ainsi que des propriétés adhésives qui pourront être éventuellement renforcées par l'addition d'autres agents adhésifs. En agissant sur le caractère homogène et sur la limpidité de GLIAGEL#, différentes applications peuvent être envisagées. Enfin, ce GEL DE GLIADINE est hydrophobe, propriété particulièrement intéressante au niveau de la muqueuse buccale.
EXTRACTION:
Les prolamines peuvent être extraites à partir de différentes sources céréalières. A titre d'exemple (non limitatif), nous décrirons ici l'extraction des prolamines de blé.
Exemple d'extraction à partir du blé:
L'extraction des gliadines est réalisé à partir d'1 kg de blé broyé. Le broyat est dispersé sous forte agitation dans 5 litres d'éthanol dont le titre est compris entre 70 et 80 , 2 heures, à une température compnse entre 35 et 40 C On procède ensuite à une séparation des phases solides et liquides par filtration. Ce filtrat continent de la gliadine à une concentration d'environ 6%. Il est concentré par évaporisation de l'éthanol sous vide, à faible température. On obtient alors une solution aqueuse dans laquelle la gliadine précipite. Cette gliadine peut être déshydratée pour obtenir une poudre sèche.
Exemple d'extraction à partir de gluten frais:
1 kg de gluten frais sont dispersés dans la quantité d'éthanol absolu nécessaire pour obtenir un degré d'alcool compris entre 70 et 80% (en fonction du taux d'hydratation de gluten frais).
Après agitation pendant 2 heures à une température comprise entre 35 et 40 C, on procède à des traitements identiques à ceux décrits ci-dessus.
Il faut préciser que l'origine des matières premières utilisées ainsi que le degré d'alcool utilisé et la température d'extraction vont largement influencer la texture du gel ainsi que son aspect (limpidité, couleur). Il est donc possible d'adapter les extractions en fonction de la nature du gel souhaitée. En faisant varier les paramètres physicochimiques (température, source d'extraction degré alcoolique), il est possible d'extraire différentes proportions de gliadines et de gluténines qui permettront de réaliser des gels plus ou moins visqueux et dont le pouvoir adhésif pourra varier.
La viscosité est attribuée aux gladines tandis que l'élasticité est attribuée plutôt aux gluténines.
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre, qui se réfère à des examples de mise en oeuvre du procédé, objet de la présente invention. Il doit être bien entendu que ces exemples sont donnés à titre d'illustration de l'objet de l'invention et ne constituent en aucune manière une limitation.
Exemple de l'adhésivité de GLIAGEL#:
L'adhésivité de la gliadine a été réalisée dans un système de maintien en survie ex vivo de muqueuse buccale humaine.
Préparation des muqueuses buccales en survie
Des fragments de muqueuse buccale sont déposés dans un insert lui-même positionné sur un puits de culture. Un gel à base de gliadine en comparaison avec un produit de référence est déposé sur l'épithélium (après une pesée précise de la quantité déposée). L'ensemble est maintenu en culture d'organes à 37 C pendant le temps, de l'expérience d'adhésion, un milieu de culture (antibitiques, SVF) étant déposé dans le fond des puits.
La surface de la hiopsic est rincée avec tic la salive artificielle (Oralbalance#), sous agitation.
Le gel est recueilli au cours du temps et pesé (1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 15, 30 minutes, 1, 2 et 3 heures). Le gel recueilli est également dissout dans l'eau en vue d'une analyse spectrophotométrique (mesure en mode transmission); la quantité de photons traversants l'émulsion est inversement proportionnel à la concentration du gel présent dans la solution.
Résultats:
La formulation classique disparaît en 5 minutes alors que le gel de gliadine reste présent à la surface de l'épithélium pendant 2 heures.
Exemple de mise en évidence de l'activité anti-élastasique du gel de gliadine et de l'augmentation de la biodisponibilité du salicylate de choline après incorporation dans un gel de gliadine
Formulation:
L'association entre le salicylate de choline (10%) et la gliadine (20%) est réalisée sous forme de microémulsion dans un milieu hydroalcoolique à 50%. Mise en évidence de la potentialisation de l'activité anti-élastique du salicylate de choline:
Le pouvoir anti-élastique de la solution de salicylate de choline dans la gliadine est évalué in vitro en présence d'élastase leucocytaire humaine et en présence d'un substrat synthétique Nméthoxy-Suc-(Ala)2-Pro-Val-pNA. La dégradation du substrat (libération du paranitroanilide) est suivie spectrophotométriquement à 410 nm.
Résultats:
L'activité anti-élastiques mesurée pour différentes solutions a donné les résultats suivants:
-gliadine seule à 20%:76%
-salicylate de choline seul à 10%:27%
-gliadine à 20% + salicylate de choline à 10%:99%
APPLICATIONS:
Nous avons mis cn évidence, dc manière inattendue, l'intérêt dc l'utilisation de prolamines d'origine végétale pour des applications médicales, plus particulièrement en odonto-stomatologie, cn dermatologie, en cosmétologie. Dcs applications dans le domaine agroalimentaire sont également envisageables.
I. Applications en odonto-stomatologie
Le gel de gliadine doit pouvoir résoudre les difficultés rencontrées à l'application de topique au niveau de la muqueuse buccale: difficulté d'adhésion, dilution de principes actifs par la salive, mouvements mécaniques qui empêchent le maintien du principe actif au niveau de la muqueuse buccale. Les applications citées ci-dessous concernent des exemples des capacités obtenues avec le gel de gliadine pour améliorer l'efficacité et/ou l'adaptabilité des traitements concernés.
1) Traitement des gingivites tartriques et des parodontopathies
Au cours de la gingivite tartrique, la libération des radicaux libres par les éléments inflammatoires est responsable d'importantes altérations du tissu gingival pouvant aller jusqu'à une perte de la gencive attachée et à la formation de poches parodontales. L'application topique de gel de gliadine avec incorporation d'un piégeur d'espèces actives de l'oxygène (radicaux libres, oxygène singulet, peroxyde d'hydrogène), d'une SOD (superoxyde dismutase) de préférence d'origine végétale doit permettre de prévenir les inflammations de la muqueuse buccale et plus particulièrement les gingivites. L'incorporation d'un agent antimicrobien (antibactérien, antiviral, antiparasitaire, antifongique...), d'un antiseptique (type chlorhexidine), d'un anti-intlammatoire au gel de gliadine doit permettre également d'agir en curatif ou en préventif sur les inflammations de la muqueuse buccale et plus particulièrement les gingivites.
2) Chirurgie de la muqueuse buccale
L'utilisation d'une ou d'un mélange de prolamines doit permettre la libération progressive de
l'antalgique permettant ainsi une meilleure efficacité du traitement de la douleur. L'élaboration d'un gel à base de prolamines dans lequel serait incorporé un anesthésique de contact de type
xylocäïne visqueuse doit jouer un rôle antalgique en post-opératoire immédiat.
3) Agent cicatrisant
Dans le traitement des aphtes, d'ulcérations traumatiques, de Stomatites érosives et en post
opératoire, la réalisation d'un gel à base de gel de gliadine à visée cicatrisante pouvant incorporer au moins l'un des agents suivants: vitamines, acides aminés, oligo-éléments ou facteurs de croissance a montré un intérêt majeur.
4) Traitement des lésions blanches de la cavité buccale (leucoplasies tabagiques, lichen plan)
Dans le cadre du traitement des lésions précancéreuses et de la prévention du cancer de la cavité buccale, un gel à base de gliadine a été développé, incorporant:
- un anti-radicalaire ou antioxydant ct/ou une superoxyde dismutase de préférence d'origine végétale éventuellement associé à un agent kératolytique (type acide salicylique);
-de l'acide rétinoïque (forme acide ou forme aldéhyde);
-des vitamines (vitamine E, carotènes, mineraux et/ou oligoéléments).
5) Affections dermatologiques de la muqueuse buccale
Un produit associant le gel de gliadine ct titi anti-inflammatoire stéroïdien (classe I à IV) ou non stéroidien ou d'un agent immunomodulateur (tel que ciclosporine, FK 506...) pour le traitement des stomatites bulleuses comme le lichen érosif, la pemphigoïde bulleuse, le pemphigus a été réalisé.
6) Infections
Pour le traitement d'infections diverses, la préparation d'un produit associant un gel de gliadine avec un agent antifongique, antiviral, antiparasitaire ou antibactérien a démontré de nombreux avantages par rapport à l'art antérieur.
7) Support d'hygiène bucco-dentaire
Un #bonbon# à délitement progressif à base de gel de gliadine présente une application dans la prévention de la cane dentaire après incorporation dc fluor. ()n peut y adjoindre de manière avantageuse un hydrate de carbone type polyol. Le gel de gliadine peut également intervenir dans la protection des arômes (chewing gum) et servir de support à la composition de pâtes dentifrices.
8) Prévention des radiodermites et des radiomucites
Réalisations d'un gel de gliadine dans lequel est incorporé une superoxyde dismutase de préférence d'origine végétale et/ou des antiradicalaires ou antioxydants: ce gel est appliqué au contact de la muqueuse buccale ou sur le versant cutané avant la radiothérapie afin d'éviter la radiodermite, ou après, pour son traitement.
II, Applications en dermatologie et en gynécologie (muqueuse vulvaire)
-La réalisation d'un gel à base de gliadine incorporant un principe actit a été envisagée afin d'augmenter sa durée d'application et donc son efficacité et son adaptabilité à sa fonction. On peut citer à titre d'exemple:
- anti-inflammatoires
- antihistaminique - antiallcrbiquc
-antiséborrheique
- antiprurigincux
- agent cicatrisant
- antalgique
- agent antiviral
- antiseptique
- agent kératolytique
- immunosuppresseur
- immunomodulateur
- antiacnéique
- modificateur de la pigmentation
-modificateur de la photosenhsibilité - cvtolvtiquees
- cytostatiques
III. Applications cosmétologigues
La réalisation de produits cosmétologiques incorporant un gel de gliadine topique a été envisagée. Ils présentent de manière avantageuse une efficacité supérieure aux produits non incorporés dans un gel de gliadine notamment pour des applications:
- à visée hydratante
- à visée anti-vieillissement (associant des piégeurs de radicaux libres et d'espèces actives de l'oxygène, SOD de préférence végétale, vitamines, oligoéléments, minéraux...)
- pour le comblement des rides
- à visée anti-rougeur
- gels amincissant
- gel démaquillant
- produits capillaires (shampoing gel pour l'hygiène, le traitement ou la coloration des cheveux)
- déodorants (piégeur d'odeurs corporelles)
- produits pour le bain, gel douchc
tV. Applications agro-alimentaire s
Le gel de gliadine peut entre utilisé en tant qu'agent gélifiant dans les aliments courants pour, par exemple:
- la confiserie, la pâtisserie
- les laitages (yaourths, laits fermentés...)
- les crèmes desserts ..
- protection des arômes et gélifiant (soupes en sachet)
Le gel de gliadine présente l'avantage d'être d'origine végétale et donc de limiter les risques de contaminations par des agents infectieux conventionneis ou non conventionnels. De plus, Çe gel, extrait de céréales, est un produit 100% d'origine naturelle et de qualité alimentaire.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1) Vecteur présenté en gel biodégradable comprenant un gel de gliadine à base de prolamines végétales extrait à partir de céréales, notamment le blé, le dit gel de gliadine permettant l'optimisation des propriétés adhésives et viscoélastiques des gels l'incorporant, ses propriétés étant modulables par variation des paramètres physico chimiques de son extraction.
2) Vecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gel de gliadine contient une prolamine ou un mélange de prolamine (gliadines et gluténies).
3) Utilisation d'un vecteur selon la revendication 1 ou 2 comme agent gélifiant en agro-alimentaire en substitut de la gélatine animale, permettant d'éliminer le risque infectieux (prion, virus).
4) Vecteur selon l'une des revendications 1 ou 2 contenant outre des vitamines, des SOD de préférence d'origine végétale, des antioxydants, des oligo-éléments, des facteurs de croissance, des produits de soins de la peau et des phanères, des substances pharmacologiquement actives telles que anti-inflammatoires, antimicrobiens (antifongique, antiviral, antiparasitaire ou antibactérien...), anesthésiques, antalgiques, sédatifs, immunomodulateurs, immunosuppresseurs, antihistaminiques, antiallergiques, antispasmodiques, cytolytiques et cytostatiques, vasorégulateurs et veinotoniques, antiacnéiques, antirosacée, antiséborrhéiques, antiprurigineux, kératolytiques, modificateurs de la pigmentation, modificateurs de la photosensibilité, cicatrisants, antiglaucomateux, produits de contactologie.
5) Utilisation d'un vecteur selon la revendication 4 pour la fabrication d'une composition cosmétique ou pharmaceutique.
6) Utilisation d'un vecteur selon la revendication 4 pour la fabrication d'une composition pharmaceutique,
Utilisée en odontostomatologie :
pour le traitement des gingivites tartriques et des parodontopathies,
pour la chirurgie de la muqueuse buccale,
comme agent cicatrisant,
pour le traitement des lésions blanches de la cavité buccale,
pour les affections dermatologiques de la muqueuse buccale,
pour les infections,
comme support d'hygiène bucco-dentaire,
ou pour la prévention des radiodermites et des radiomucites,
ou utilisé en dermatologie et snécologie:
comme anti-inflammatoire,
agent cicatrisant,
antalgiques,
agent antiviral,
antiseptique,
agent kératolytique,
ou immunomodulateur.
7) Utilisation d'un vecteur selon la revendication 4 pour la fabrication d'une composition cosmétique
à visée hydratante,
à visée anti-vieillissement,
pour le comblement des rides,
à visée anti-rougeur,
de gels amincissant,
de gel démaquillant,
de produits capillaires,
de déodorants,
de produits pour le bain, gel douche,
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