FR2944973A1

FR2944973A1 - Derives quaternises de ceramides et leurs applications capillaires

Info

Publication number: FR2944973A1
Application number: FR0902145A
Authority: FR
Inventors: Lucie Couturier; Florent Yvergnaux; Patricia Vardon; Thibault Saguet
Original assignee: Societe La Biochimie Appliquee SAS
Current assignee: Societe La Biochimie Appliquee SAS
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2010-11-05
Anticipated expiration: 2029-05-04
Also published as: FR2944973B1

Abstract

La présente invention concerne le domaine des nécessités de la vie et en particulier au domaine des soins capillaires. Elle concerne particulièrement des sels d'ammonium quaternaire de pseudocéramides répondant à la formule générale I dans laquelle : - m et n sont. indépendamment l'un de l'autre, des nombres entiers choisis parmi les valeurs 0, 1, 2, 3 ; - p est un nombre entier choisi parmi les valeurs 1, 2, 3 ; - X est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone : - R est une chaîne hydrocarbonée saturée ou insaturée, comportant de 4 à 25 atomes de carbone et éventuellement de 1 à 2 groupement hydroxyle ; - R est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone. linéaire ou ramifiée, pouvant comporter un groupement hydroxyle ; - R est choisi parmi les groupements suivants ; dans lesquels R est une chaîne carbonée, saturée ou insaturée, comportant de 4 à 25 atomes de carbone et éventuellement de 1 à 2 groupements hydroxyles. R . R et R sont. indépendamment les uns des autres, un groupement alkyle comportant de 1 à 12 atomes de carbone, pouvant porter une ou plusieurs insaturations ou un groupement aromatique ; et Z est un anion dérivé d'un acide minéral ou organique inerte, non toxique. de préférence un halogène. Ces sels d'ammonium quaternaire sont utilisés sous forme de compositions capillaires pour le soin des cheveux.

Description

- SM22 La présente invention s'adresse aux nécessités de la vie et en particulier au domaine des soins capillaires. Les cheveux sont soumis en permanence à des agressions chimiques ou physiques comme les rayons UV. la pollution, les poussières, les agents tensioactifs. Depuis quelques années différentes molécules sont utilisées pour améliorer la protection et la tenue des cheveux. Parmi ces molécules les céramides constituent des composés de choix. Ainsi en 1994, une publication mentionnait le rôle des céramides en tant que ciment au niveau du capillaire assurant une parfaite cohésion entre la cuticule et le cortex des cellules (Cosmetic and Toiletries 1994, 109, 12). De la même manière pour la protection des cheveux il est intéressant d'incorporer aussi des céramides (brevet US 6355232) dans les compositions capillaires. Des glucosyl céramides sont aussi mentionnés dans le soin capillaire (brevet JP 11071239). On peut également citer des travaux sur la décoloration des cheveux par des compositions capillaires qui contiennent des céramides (brevet WO9715273). Les céramides de synthèse montrent également un potentiel intéressant dans la protection des cheveux (Brevet DE19523479). Les céramides de synthèse sont également conseillés dans le cadre de l'amélioration de l'état de surface du cheveu (Int. J. Cosmet. Sci. 1995, 17, 4, 133.). Des céramides végétaux peuvent aussi être incorporés dans des formulations cosmétiques pour des applications capillaires dans le domaine du soin (brevet JP2007308424). Récemment des publications ont montré que la proportion de céramides au niveau des cheveux intervenait sur la résistance à la cassure de ces mêmes cheveux (Int. J. Cosmet. Sci. (2002), 24, 1). 2944973 -2- SM22 Les applications des céramides dans le domaine capillaire sont donc nombreuses et importantes. On peut également utiliser des molécules modifiées aussi bien que des molécules naturelles. 5 Dans le domaine des molécules quaternisées ou plus généralement salifiées, il est à noter que des sels de nitrosonium présentent des applications dans le domaine de la déformation des fibres de kératine (brevet FR200350266). Les sels d'ammoniums quaternaires ont été décrits notamment pour des applications de déformation permanente de la fibre de kératine (brevet

10 FR20035971). Pour limiter les phénomènes de frisottis ou dans le cadre des cheveux crépus. on a préconisé l'utilisation d'amines quaternaires en présence de polyamines (brevet WO2008/041136). L'utilisation de molécules quaternisées en présence de céramide améliore les propriétés des cheveux par rapport à une formule contenant le céramide sans molécule quaternisée

15 (brevet US 2007/0116653). En particulier une publication de J. Cotte et collaborateurs décrit parfaitement l'influence de certaines variations sur les propriétés mécaniques du cheveu. (Int. J. Cosmet. Sci. 1984. 6. 21 3) telles que figurés sur la figure 1. Le schéma tiré de cette publication résume ce qui se produit lorsqu'un cheveu est abîmé. La première partie de la courbe, traduit ce que l'on nomme la zone d'élasticité vraie dans laquelle une contrainte importante n'induit qu'un allongement très faible du cheveu. Dans la 2" partie une force relativement 25 faible induit un allongement important du cheveu. C'est ce que l'on appelle la 20 zone de fluage. La 3""" partie conduit à la rupture du cheveu ou zone de cassure. Plus récemment la demanderesse a développé des céramides quaternisés ainsi 5 que des analogues de céramides quaternisés pour des applications capillaires. (Brevet FR2909378.)

Cependant la demanderesse vient de constater de manière totalement fortuite que des céramides quaternisés ou des analogues de céramides quaternisés de formule I augmentaient de manière significative la déformation de rupture et

10 la déformation spécifique des cheveux.

Ces composés répondent à la formule générale I : O R4 R,

P R6

R3 (1)

dans laquelle :

- m et n sont, indépendamment l'un de l'autre, des nombres entiers 15 choisis parmi les valeurs 0. 1, 2, 3 ;

- p est un nombre entier choisi parmi les valeurs 1, 2, 3 ;

X est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone :

- RI est une chaîne hydrocarbonée saturée ou insaturée, comportant de 4 à

20 25 atomes de carbone et éventuellement de 1 à 2 groupement hydroxyle ;

- R2 est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne alkyle comportant de 1 à 4

atomes de carbone. linéaire ou ramifiée. pouvant comporter un groupement hydroxyle : o 2944973 4- SM22 R3 est choisi parmi les groupements suivants ; R R o o 5 dans lesquels R est une chaîne carbonée, saturée ou insaturée, comportant de 4 à 25 atomes de carbone et éventuellement de 1 à 2 groupements hydroxyles. R4. R; et R6 sont, indépendamment les uns des autres, un groupement alkyle comportant de 1 à 12 atomes de carbone, pouvant porter une ou plusieurs insaturations ou un groupement aromatique ;

10 et Z est un anion dérivé d'un acide minéral ou organique inerte, non toxique. de préférence un halogène.

D'une manière encore plus inattendue, en ajoutant un co-actif la demanderesse a constaté que l'on pouvait moduler les paramètres du cheveu seul ou en association avec un actif correctement choisi pour des applications

15 dans les différents domaines du capillaire. Ceci présente donc un intérêt certain.

La demanderesse a réalisé une étude comparative en présence du même analogue de céramide mais non quaternisé, car selon la littérature, il est connu que les céramides ou les analogues de céramide ont une grande influence sur

20 les propriétés du cheveu et la demanderesse les a inclus dans l'étude à titre de comparaison. Un dérivé lipophile comme un ester de l'acide pyrrolidone carboxylique a été également ajouté lors de l'étude en tant qu'actif complémentaire. -5- Parmi les composés de l'invention répondant à la formule générale L on pourra citer plus particulièrement : les produits P1 qui sont des analogues de céramide quaternisé de structure 1 utilisés à une concentration allant de 0,05% à 5%. O Rz O R4 R; dans laquelle : o m= 1 etn=0 o p= 1. 10 o X représente un atome d'hydrogène o RI est un groupement carboné à forte teneur en acides gras polyinsaturés comportant de 16 à 20 atomes de carbone issus d'une huile riche en acide gras de type oméga-6 choisie parmi l'huile de carthame et l'huile de germe dé blé. 15 o R2 est égal à H2: o R3 est représenté par l'enchaînement : R 5 20 dans lequel : 6 o R représente un mélange d'acides gras à très faible teneur en acides gras insaturés ou peu insaturés issus d'une huile à forte teneur en acides gras saturés, et en particulier l'huile de palme o R4 et R5 sont des groupements méthyle 5 o R6 est un groupement éthyle - Les produits P2 analogues de céramide quaternisé (0,5%) associé à un ester de l'acide pyrrolidone carboxylique avec un alcool de type octyl dodecyle (0,5%) - Le produit P3 : Ester entre l'alcool de type octyl dodecyle et l'acide 10 pyrrolidone carboxylique à une concentration de 0.5% - Le produit P4 : analogue de céramide identique au produit P 1 mais sans la quaternisation (à une concentration de 0,5%) de structure III. 15 R, on 20 dans laquelle : o m = 1 etn=0 o X représente un atome d'hydrogène o RI est une chaîne carbonée à forte teneur en acides gras polyinsaturés comportant de 16 à 20 atomes de carbone issus d'une huile riche en acide gras de type oméga-6 comme par exemple l'huile de carthame o R2 est égal à 112: 2944973 7- SM22

o R3 est représenté par : o o R représente un mélange d'acides gras à faible teneur en acide gras 5 non saturés issus d'une huile riche en acides gras saturés. comme par exemple l'huile de palme. Le produit P5 est le placebo c'est-à-dire ayant la même formulation sans incorporation de la molécule testée. 10 Lors de cette étude deux paramètres qui concernent la résistance mécanique du cheveu ont été visualisés : la déformation de rupture, qui correspond à l'allongement du cheveu jusqu'à la rupture, et traduit l'extensibilité, la déformation spécifique du cheveu qui correspond à la force à appliquer pour obtenir une déformation de 20%. Ce point traduit la facilité de traction du 15 cheveu. Pour cet essai, le protocole expérimental est réalisé sur un appareil EMIC modèle DL500 doté d'un dynamomètre et d'une cellule de charge de 20N. 24 mèches de cheveux caucasiens non décolorés pesant 5 grammes et mesurant 25cm sont soumis à un programme de pré lavage avec une solution de 10% de lauryl éther sulfate de sodium pendant 1 minute suivi d'un rinçage 20 à l'eau courante. Les mèches sont séchées pendant 24 heures dans une enceinte à 55 + /- 5% d'humidité relative et à une température de 22 +/- 2°C. Chacune de ces mèches est subdivisée en un sous groupe de 3 mèches. 50 brins sont récoltés entre ces sous groupes. Chaque brin est attaché sur l'appareil à une griffe inférieure et une griffe supérieure. Cette dernière est -8 2944973 SM22 reliée à une cellule de charge munie d'un dynamomètre. Ainsi on peut calculer les déformations avant rupture et les forces à appliquer pour obtenir une déformation spécifique de 20%.

5 A) Résultat obtenu sur le cheveu avant rupture Produit Allongement en mm / contrôle (en % / contrôle) contrôle 0 P 1 + 1,68 mm (+ 4,7%) P2 + 1.36 mm (+ 3,8%) P3 + 0,03 mm ( + 0,1 %) P4 + 0,12 mm (+ 0,3%) P5 (Placebo) - 0,04 mm (-0,1%) On constate ainsi que le placebo n'a aucune influence lors de cette expérience. Le brin de cheveu n'est pas abîmé par ce placebo. Avec l'analogue de 10 céramide non quaternisé P4 on constate comme dans les publications. un gain sur l'allongement du cheveu avant cassure. Cependant ul est a observer également qu'une amélioration particulièrement significative est observée entre le produit Pl et l'analogue de céramide P4. Pl est le même analogue de céramide mais quaternisé. Sous la forme d'analogue de céramide quaternisé 15 on observe donc bien un excellent résultat, significatif, sur la résistance du cheveu à la cassure ce qui traduit une meilleure extensibilité. En présence de l'ester gras de l'acide pyrrolidone carboxylique on n'observe pas d'amélioration du résultat sur ce paramètre.

20 B) Résultat obtenu sur le cheveu concernant la facilité de traction. (Force à appliquer pour avoir une déformation du cheveu de 20%). 9 2944973 SM22 Produit force en N (en % / contrôle) (en %/placebo) contrôle 0,23 P 1 0,24 (4,3%) (0%) P2 0,26 (21,7%) (16,6%) P3 0,28 (21,7%) (16,6%) P4 0,29 (26.1%) (20,8%) P5 (Placebo) 0,24 (4,3%) Les résultats obtenus montrent qu'en présence du céramide quaternisé il n'y a pas de rigidification du cheveu puisque la force à appliquer pour avoir une 5 déformation de 20% est identique à celle appliquée pour le placebo. Cette rigidification du cheveu est observée avec le céramide non quaternisé. Si l'on se réfère à la publication de J. Cotte et de ses collaborateurs cette rigidification n'est pas forcément recherchée puisqu'elle peut correspondre à des cheveux qui seraient potentiellement abimés (Int. J. Cosmet. Sci. 1984. 6. 10 213). Dans le cas de l'analogue de céramide quaternisé cette rigidification n'est absolument pas observée puisque le résultat est identique au placebo. Ceci représente un avantage important. Cependant. un autre résultat non attendu est lié au fait que l'on peut exercer une influence sur les 2 paramètres en adjoignant un autre principe actif à 15 l'analogue de céramide quaternisé. Ceci peut être recherché dans le cadre de certaines applications capillaires. (Par exemple un allongement avec légère rigidification du cheveu pour un meilleur maintien tout en conservant une excellente élasticité. exemple de composé : acide thioglycolique).

20 L'invention concerne également les compositions capillaires renfermant à titre de principe actif au moins un composé du type pseudocéramide de -10- formule générale I en association ou en mélange avec un véhicule inerte. non toxique. compatible avec l'application sur les cheveux. Les compositions capillaires selon l'invention seront de préférence des laits. des crèmes, des lotions. des shampoings, des masques. des préparations de 5 soins pour cheveux et similaires. Les compositions capillaires selon l'invention contiennent outre des agents épaississants. des agents dispersants, des agents antibactériens, des agents conservateurs, des agents parfumants ou des agents qui améliorent le toucher. Les compositions selon l'invention peuvent renfermer en outre un principe 10 actif supplémentaire dénommé co-actif comme par exemple un extrait végétal comme l'extrait de Polvmnia sonchifolia ou l'extrait de Ficus carica ou un dérivé lipophile. Les compositions selon l'invention sont préparées de préférence sous forme d'émulsions eau dans l'huile ou huile dans l'eau ou encore eau dans silicone 15 de manière à disposer d'une préparation fluide facile à appliquer sur le cuir chevelu. De une à quatre applications par jour sont utiles pour le soin des cheveux. Les concentrations en produits actifs peuvent varier dans de larges proportions. en particulier entre 0.05% et 5% avec de préférence 0.2 à 2% en 20 poids de sel d'ammonium quaternaire. Exemples : Lait Formule placebo : la formule testée est la même que celle contenant un principe actif 25 2944973 -11- SM22 NOMS NOMS INCI % COMMERCIAUX PHASE GRASSE Isofol 20 (Sasol) Octyldodecanol 5.00 Aviom :Actif à quantité tester (Solabia) définie PHASE AQUEUSE Eau déminéralisée Aqua Qsp 100 Phénonip (Clariant) Phenoxyethanol / 0.50 methylparaben / ethylparaben / butylparaben / propylparaben / isobutylparaben Sépigel 305 Polyacrylamide / 1.80 (Seppic) C13-14 isoparaffin / Laureth-7 AJOUT A 45°C Eau déminéralisée Aqua 5.00 Germall 115 (ISP) Imidazolidinyl 0.20 urea AJUSTEMENT TEA ou Acide qsp pH entre 5 et 5.5 citrique Exemples de réalisation Exemple 1 : MASQUE CI IEVEUX INGREDIENT (INCI) % PHASE A Polyglyceryl-10 pentastearate / behenyl alcohol / 2.00 stearamidopropyl dimethylamine lactate Cetearyl alcohol 3.00 Isononanoate d'isononvle 2.50 Diethylhexanoate de neopentyl/glycol 2.50 Caprylic / capric triglyceride 2.00 Céramide quaternisé selon l'invention 0.20 PHASE B Eau qs Butylene glycol 1.50 2944973 -12- SM 22 Chlorure (Guar hti-droxypropyl trimonium) 0.30 PHASE C Propylene glycol / eau / Ficus carica 3.00 Cyclomethicone 1.00 PHASE D Parfum 0.30 CI 19140 qs Conservateur qs Polyquaternium-37 / propylene glycol 0.75 dicaprylate/dicaprate / PPG-1 trideceth-6 Exemple 2 : SOIN POINTES ABIMEES INGREDIENT (INCI) % PHASE A Caprylic / capric triglyceride 2.00 neopentanoate d' isodecyl 3.00 Triticum vulgare (Wheat germ) (huile de germe de 1.00 blé) Céramide quaternisé selon l'invention 0.50 PHASE B Eau qs Eau (and) jus de racine d'extrait de Polymnia sonchifolia 0.50 et Xanthan gum (et) acide citrique Polvquaternium-37 / propylene glycol 1.60 dicaprylate/dicaprate / PPG-1 trideceth-6 PHASE C Parfum 0.20 CI 15985 qs Conservateur qs 5 2944973 -13- SM22 Exemple 3 : SHAMPOOING CREME --Eau qs _ copolymeres acryliques 6.00 Sodium laureth sulfate / cocamidopropyl betaine 20.00 / coco glucoside Hydroxyde de sodium INGREDIENT (INCI) °/O PHASE A PHASE B Eau 30.00 Disodium lauryl sulfosuccinate / Sodium cocoyl 10.00 isethionate / Zea mays / Cetearyl alcohol / Eau / Hydrogenated castor oil / Glycerol / Dioxyde de titane Céramide quaternisé selon linvention 0.05

PHASE C Pol} quatermum-39 1.00 Eau (and) Polymnia sonchifolia jus de racine (et) 2.00 Xanthan gomme (et) acide citrique Parfum 0.30 Conservateur qs CI 15985 qs pH 6.00

Claims

Revendications1. Sels d'ammonium quaternaire destinés au traitement des REVENDICATIONS1. Sels d'ammonium quaternaire destinés au traitement des cheveux répondant à la formule générale I dans laquelle : - m= 1 etn=0 O R4 \ / Rç p R6(I) - p= 1, - X représente un atome d'hydrogène - R, est un groupement carboné à forte teneur en acides gras polyinsaturés comportant de 16 à 20 atomes de carbone, issus d'une huile riche en acide gras de type oméga-6 choisis parmi l'huile de carthame et l'huile de germe dé blé. - R2 est égal à 112_ - R3 est représenté par l'enchaînement : /oR o dans lequel - R représente un mélange d'acides gras à très faible teneur en acides gras insaturés issus d'une huile à forte teneur en acides gras saturés. et en particulier l'huile de palme - R4 et R5 sont des groupements méthyle - R6 est un groupement éthyle Et Z est un ion dérivé d'un acide minéral ou organique inerte non toxique.
2. un sel d'ammonium quaternaire selon la revendication 1 dans lequel Z est un atome d'halogène.
3. Un composé selon l'une des revendications précédentes associé à un ester de l"acide pyrrolidone carboxylique avec un alcool du type octyldodecyle.
4. Compositions cosmétiques pour le traitement des cheveux dans lesquelles le principe actif est un sel d'ammonium quaternaire de formule générale II x (II) dans laquelle les paramètres m et n prennent indépendamment les uns des autres les valeurs 0.1.2 et 3 ; p est un nombre entier choisi parmi les valeurs 1, 2 et 3 ; 20 x est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne carbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone : RI est une chaîne carbonée. saturée ou insaturée comportant de 4 à 25 atomes de carbone et éventuellement de 1 à 2 groupements hydroxyle ; 15 K3 - 16- R2 est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone. linéaire ou ramifiée. pouvant comporter un groupement hydroxyle ; R3 est choisi parmi les groupements suivants : 0 o dans lesquels R est une chaîne carbonée, saturée ou insaturée. comportant de 4 à 25 atomes de carbone et éventuellement de 1 à 2 groupements hydroxyle. R4. R5 et R6 sont. indépendamment les uns des autres, un groupement alkyle comportant de 1 à 12 atomes de carbone, pouvant porter une ou plusieurs insaturations ou un groupement aromatique ; et Z est un ion monovalent dérivé d'un acide minéral ou organique, inerte. non toxique.
5. Compositions cosmétiques pour le traitement des cheveux selon la revendication 4 dans laquelle les paramètres m, n et p gardent les significations antérieures, et les substituants X, RI, R2, R3. R4. R5 et R6 sont définis comme à la revendication 1, et Z représente un anion dérivé d'un acide minéral ou organique inerte. non toxique dispersé ou en mélange avec un véhicule approprié pour l'usage capillaire.
6. Compositions cosmétiques selon la revendication 4 et la revendication 5 dans lesquelles le sel d'ammonium quaternaire de formule générale I ou II est présent à une quantité allant de 0.05 à 5% en poids. 2944973 - 17 - SM 22
7. Compositions cosmétiques selon la revendication 4 et la revendication 5 dans lesquelles le sel d'ammonium quaternaire de formule générale I est présent en quantités allant de 0.2 à 2% en poids. 5
8. Compositions cosmétiques selon l'une des revendications précédentes contenant en outre un autre principe actif dénommé co-actif à caractère lipophile.
9. Compositions cosmétiques selon l'une des revendications précédentes 10 présentées sous la forme de laits, de crèmes, de lotions, de shampoings. de masques ou de préparations de soins pour les cheveux.
10. Utilisation des compositions cosmétiques selon l'une des revendications précédentes à base d'un sel d'ammonium quaternaire de céramide répondant à 15 la formule générale I dans laquelle les paramètres m et n prennent indépendamment les uns des autres les valeurs 0, 1. 2 et 3 : 20 p est un nombre entier choisi parmi les valeurs 1, 2 et 3 ; x est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne carbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone : Z 2944973 -18- SM22 RI est une chaîne carbonée. saturée ou insaturée comportant de 4 à 25 atomes de carbone et éventuellement de l à 2 groupements hydroxyle ; R, est choisi parmi l'hydrogène et une chaîne alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone. linéaire ou ramifiée, pouvant comporter un groupement 5 hydroxyle ; R3 est choisi parmi les groupements suivants : o o dans lesquels R est une chaîne carbonée, saturée ou insaturée. comportant de 4 à 25 atomes de carbone et éventuellement de 1 à 2 10 groupements hydroxyle. R4. R. et R6 sont. indépendamment les uns des autres, un groupement alkyle comportant de 1 à 12 atomes de carbone, pouvant porter une ou plusieurs insaturations ou un groupement aromatique ; et Z est un ion monovalent dérivé d'un acide minéral ou organique. inerte. 15 non toxique, en vue du traitement ou des soins à appliquer à la chevelure.