AntiOxydant4textes+

8/9/2019 AntiOxydant4textes+

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Extraits de livre et articles

1) Introduction la dermopharmacie et la cosmtologieMarie-Claude Martini (ISBN : 2743005912), page 331

2) Actifs et additifs en cosmtologie : Les antioxydants

Marie-Claude Martini, Monique Seiller Coordonnatricesditions Tec & DocISBN : 2-7430-0191-7 (2ime dition)Pages 337 352 du chapitre 18 Les antioxydantspar Jean-Paul Helme, Jean-Bernard Chazan, Jean-Louis Perrin.

3) Understanding free radicals and antioxidantsArticle extracted from: NutraCos January/February 2004 Antioxydantsdirectory, page 68

4) Polyphenols extraits de co-produits vgtaux

Article tir de : Armes Ingredients Additifs No 51 Avril/Mai 2004-08-26, page 12 Actualit


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Introduction la dermopharmacie et la cosmtologie

Marie-Claude Martini (ISBN : 2743005912)

Page 331

Antioxydants

Les antioxydants prsents dans les produits cosmtiques et les prparations de dermopharmacie sont soit

d'origine synthtique, soit d'origine naturelle. Ce sont tous des rducteurs capables d'interrompre la

raction de proxydation et d'empcher la formation des hydroproxydes et des peroxydes partir des

huiles insatures en particulier. Ils sont introduits dans toutes les formulations contenant des corps gras

insaturs et parfois aussi dans des phases aqueuses o se trouvent des extraits vgtaux riches en

oxydases. Leur concentration d'utilisation est gnralement dix fois plus faible que celle des conservateurs

et se situe entre 0,02 et 0,05 %. Ce sont :

POUR LES SYNTHTIQUES

- le dibutylhydroxytolune (BHT) ;- le butylhydroxyanisole (BHA) ;- les gallates de propyle, octyle, dodcyle. POUR LES NATURELS

- l' -tocophrol et son actate ;- l'acide ascorbique et le palmitate d'ascorbyle ;- les extraits de romarin, degingko biloba ;- l'orizanol.Ils sont tous liposolubles, l'exception du propyl gallate et de l'acide ascorbique.

Ils ne sont pas soumis une lgislation quelconque ni en pharmacie, ni en cosmtique.


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Actifs et additifs en cosmtologie

Marie-Claude Martini, Monique Seiller Coordonnatricesditions Tec & Doc

ISBN : 2-7430-0191-7 (2ime dition)

Pages 337 352 du chapitre 18Les antioxydants

par Jean-Paul Helme, Jean-Bernard Chazan, Jean-Louis Perrin.

3. Antioxydants utiliss en cosmtique

Les antioxydants utiliss en cosmtique devront rpondre des critres de choix svres. En effet, ilsdoivent protger de l'oxydation due l'air, mais aussi des dgradations photo-induites, ne pas altrerl'aspect, l'odeur ou la couleur du produit, ne pas tre toxique ou allergisant (3) (7).

3.1. Tocophrols (vitamine E) (8)

Les tocophrols et tocotrinols reprsentent une famille trs homogne de produits, constitus d'un restehydroquinone substitu par un ou plusieurs groupes mthyles, et d'une chane polyisoprnique plus oumoins sature (figure 4). Tous les tocophrols et tocotrinols naturels prsentent la mme configuration2R au niveau du cycle chromane, qui s'interprte par la biogense de ces substances partir d'unquivalent du phytol. Deux autres centres d'asymtrie de configuration R existent en 4' et 8' de la chanephytyle tandis que les tocotrinols prsentent la configuration E (trans) en 3', 4' et 7', 8' au niveau de lachane polyisoprnique.

Les huit tocophrols et tocotrinols naturels isols diffrent entre eux par le nombre et la positionrelative des mthyles sur le cycle aromatique, mais la chane isoprnode est identique dans chacune dessous-familles. On les appelle , , et -tocophrols et tocotrinols.

L'all-rac- -tocophrol est un isomre de l'-tocophrol obtenu par une condensation non strospcifqueentre la trimthylhydroquinone, et une chane polyisoprnique de synthse. On le trouvera galementsous le nom de (dl)--tocophrol ainsi que son driv monoactyl, l'actate de (dl)--tocophrol.Il est important de bien prciser quel isomre on a affaire, car l'activit antioxydante est fortementtributaire de la structure.

Il existe d'ailleurs une controverse quant l'activit antioxydante de l'-tocophrol, et l'chelle d'activitdes produits homologues. En effet, il a t montr, notamment par Cillard (9), qu'une concentration dansl'huile de soja suprieure 0,1 % (1 000 ppm), l'-tocophrol joue le rle de pro-oxydant. Il semble quedes quatre principaux tocophrols, l'-tocophrol soit plus rapidement oxyd l'air et formerait un excsde radicaux libres tocophroxyles susceptibles de relancer le mcanisme de l'autoxydation. Lesprofessionnels admettent gnralement une chelle d'activit antioxydante de l'ordre > > > (10).Disons en conclusion que les tocophrols sont largement utiliss en cosmtique, et principalement enassociation avec d'autres antioxydants.

Parmi les tocols, les seuls qui aient une importance pratique sont :- l'- tocophrol, principal tocophrol de l'huile de tournesol ou de l'huile d'olive, et considr

comme le plus actif du point de vue biologique ;- le -tocophrol, prsent dans l'huile de germe de bl ;- le -tocophrol, principal tocophrol de l'huile de soja, de colza et de mas ;- l' -tocotrinol, prsent dans l'huile de mas et de palme.


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Enfin, l'actate de dl--tocophrol, produit de synthse, et forme habituelle des spcialitspharmaceutiques base de vitamine E. Notons qu'il n'est pas antioxydant in vitro, mais qu'il possde invivo une activit biologique. La principale source de vitamine E est constitue par les huiles vgtales.La lgislation franaise sur les additifs alimentaires, selon le dcret de 1982, reconnat 4 types detocophrols dont les dnominations europennes sont E 306 E 309 :

- E 306 (extraits d'origine naturelle riches en tocophrols), admis comme additif dans les margarineset les matires grasses destines l'alimentation et vendues par quantits unitaires d'au moins 1 kg la dose de 500 mg/kg. Les spcifications du dcret du 25 mai 1982 imposent la provenance (huilesvgtales comestibles et leurs sous-produits) l'obtention par procd physique, la teneur (pas moinsde 34 %), rien en ce qui concerne l'activit de l'extrait ou la mesure de cette activit ;

- E 307 ( -tocophrols de synthse) pour les mmes usages et la mme dose, spcifi par sacomposition chimique, sans mention de sa strochimie, et ses caractristiques physiques, sansmention non plus de l'activit ;

- E 306 et E 307 sont autoriss dans les gommes mcher 2,5 g/kg de gomme base, ainsi que lesdeux suivants ;

- E 308 -tocophrol de synthse ;- E 309 -tocophrol de synthse.Ces deux derniers sont toutefois beaucoup moins utiliss.

3.2. Autres antioxydants naturels

Dans la nature et en particulier dans le monde vgtal, outre les tocophrols de certaines graines et plantes,de nombreuses autres substances prsentent des proprits antioxydantes : polyphenols de l'olivier, duchne, ssamol des graines de ssame, flavonodes des plantes (querctine, myrictine, etc.), huilesessentielles extraites d'pices et d'herbes : thym, carvi, cumin, clou de girofle, romarin, sauge. SelonFarag et al. (11), le pouvoir antioxydant, dtermin par oxydation en mulsion aqueuse du p-carotnepar l'acide linolique, de ces extraits serait par ordre dcroissant :

carvi > sauge > cumin > romarin > thym > clou de girofle

Pour ces extraits naturels, certains travaux font tat de pouvoirs antioxydant suprieurs celui du BHT(11) (12).

3.3. Palmitate d'ascorbyle

C'est l'antioxydant de choix en cosmtique (10). En effet, l'acide ascorbique, dont l'activit antioxydantes'exerce la fois comme capteur d'oxygne et comme antioxydant de rupture de chane, n'est utilisablequ'en solution aqueuse.

L'estrification de la fonction alcool primaire en 6 par l'acide palmitique confre au palmitate d'ascorbyleune certaine solubilit dans les graisses qui, quoique faible (500 ppm) lui donne son efficacit. Celle-cis'exerce surtout en prsence des tocophrols par un mcanisme de rgnration de ces derniers.

La chane palmitique en soi n'a pas d'effet antioxygne et le palmitate d'ascorbyle ou l'acide 5,6-diactylascorbique (E 303) ont pratiquement la mme activit antioxydante que l'acide ascorbique sur une basemolculaire. Le palmitate d'ascorbyle s'utilise en gnral la dose de 0,01 0,05 % (100 500 ppm).

3.4. Antioxydants phnoliques de synthse

Il s'agit du butylhydroxytolune ou BHT (E 321), du butylhydroxyanisole ou BHA (E 320) et des esters del'acide gallique : gallate de propyle (E 310), gallate doctyle (E 311), et de dodcyle (E 312) (13). Le BHT (2,6-ditertiobutyl 4-mthyl phnol) est un solide blanc, soluble dans les graisses et insoluble


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dans l'eau. C'est un antioxydant de rupture de chane, trs efficace et peu coteux. Le BHA est unmlange de deux isomres de position, le 2-tertiobutyl 4-hydroxyanisole et le 3-tertiobutyl 4-hydroxyanisole, dont l'efficacit est un peu infrieure celle du BHT. L'association du BHT et du BHAserait synergique.

Les deux produits ne sont pas trs apprcis en cosmtique, en dehors mme des rserves qui sont faitesquant leur innocuit, car ils peuvent tre responsables de problmes de coloration jaune en surface. Les gallates ont l'avantage d'tre drivs d'un produit naturel, l'acide gallique, prsent dans le clou degirofle. Les gallates d'octyle et de dodcyle sont solubles dans les graisses.

On peut rapprocher de ces produits l'thoxiquin ou santoquin, qui n'est pas un phnol mais un driv de laquinoline. Ce produit d'utilisation encore limite est cependant autoris en utilisation alimentaire danscertains pays de l'Union europenne.

Pour tre complets, nous citerons encore :- la 2,4,5-trihydroxybutyrophnone (THBP) ;- la tertiobutylhydroquinone (TBHQ), lgrement soluble dans les graisses et

utilise aux tats-Unis pour la conservation des huiles brutes environ 0,05 g/kg(50 ppm). Il est interdit au sein de l'Union europenne ;- l'acide nordihydrogualartique (NDGA) soluble dans les lipides est utilis

aux tats-Unis dans les produits usage topique ;- le 4-hydroxymthyl 2,6-ditertiobutylphnol ou Ionox 100, dont les proprits antioxydantes sont

voisines de celles du BHT.

Aucun de ces produits n'est autoris dans l'Union europenne en utilisation alimentaire.

3.5. Antioxydants synergistes

Par dfinition, ce sont des substances qui ne sont gure actives en tant qu'antioxydants, et dont les

proprits apparaissent surtout en prsence des autres antioxydants. Il en est ainsi des lcithines, desacides citrique et tartrique, des acides amins, de certains flavonodes. Leurs proprits peuvent s'expliquer par un effet chlatant de mtaux comme le fer ou le cuivre, dont on connat bien l'effet pro-oxydant faible dose. Cependant, ce n'est peut-tre pas la seule explication, car plusieurs de ces produits sont d'assezmauvais chlatants. Certains produits ont un effet inhibiteur de la dcomposition des hydroperoxydes, etd'autres semblent rgnrer des antioxydants, comme les tocophrols ou les drivs de l'acide ascorbique partir de leurs formes oxydes. Un exemple d'association d'antioxydants agissant en synergie est donn(tableau 3).

C'est sans doute ce groupe des synergistes qu'il faut rattacher les lipoaminoacides tudis par Morelle etal. (3), qui trouveraient leurs applications spcifiques en cosmtologie. Ce sont des sels d'acides amins

basiques comme la lysine et l'arginine avec des acides gras. Ils sont commercialiss sous le nom deLysofat. Le glutathion a galement t propos en formulation cosmtique.


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Tableau 3 Effet synergique de l'association de plusieurs antioxydants (documentation Hoffmann-La Roche).

Antioxygnes et synergistes (mg/kg de saindoux)

Echelle Palmitated'ascorbyte

dl--tocophrol Lcithine Dure* (en

jours)

Tmoin 0 0 0 11 250 0 0 4

2 0 50 0 4

3 0 0 700 1

4 250 50 0 17

5 250 50 700 30

* Saindoux stock 65 C en rcipients ouverts. Temps mis pour atteindre un indice en pe roxyde de 20 meq/kg.

4. Antioxydants en formulation

En cosmtique, les antioxydants seront principalement employs dans les formulations contenant deshuiles vgtales insatures (par exemple huile d'amandes douces, de tournesol, de bourrache...). Ilconviendra d'abord d'utiliser des huiles sans pass historique oxydatif , avec un indice de peroxydechimique (IPC) le plus faible possible et une quantit d'oxygne dissous dans l'huile trs faible (si possiblemoins de 0,5 ppm).

C'est ainsi que, si les huiles raffines (selon le protocole rglementaire de fvrier 1973 pour les huilesalimentaires) ont en gnral des IPC trs faibles, du fait de la dsodorisation sous vide trs pouss suivie desaturation l'azote, certaines huiles vierges, provenant de graisses plus ou moins oxydes naturellement aucours du stockage, n'auront pas ces proprits.

Nous venons de voir que les principaux antioxydants utiliss dans les formulations cosmtiques sont lestocophrols et les antioxydants phnoliques BHA, BHT et gallates. Nous devons rappeler ici que, sil'efficacit in vivo de l' -tocophrol n'est pas conteste au niveau membranaire, son efficacit in vitroest en revanche controverse.

De plus, on peut dire qu'il est moins efficace que les autres tocophrols (, et ). Il est courant de dire quel'activit antioxygne des tocophrols varie dans l'ordre inverse de leur activit vitaminique. Lasupplmentation n'ajoute rien, surtout avec les huiles vgtales qui contiennent des quantitsimportantes de tocophrols naturels, et si la dose est trop leve, l'effet antioxydant s'inverse et setransforme en effet pro-oxydant. C'est le cas de 1' -tocophrol au-del de 1 000 ppm. La littrature estabondante ce sujet et les rsultats sont souvent trs contradictoires car ils dpendent de plusieursparamtres : temprature, concentration, nature du substrat et principalement de son tat oxydatif initial(mesure des absorptions 232 et 268 nm, indice de carbonyle...), c'est--dire de son histoire .

Les tests acclrs tant souvent loigns des conditions normales, le formulateur sera surtout intress pardes tests empiriques simples : volution organoleptique de la matire grasse de la crme, de sa couleur, deson odeur aprs application sur la peau (rancissement). Or, il est bien connu des lipochimistes del'huilerie que l'on cherche encore le/ou les tests physicochimiques qui seraient corrls avec les rsultatsorganoleptiques.

Ni l'IPC, ni l'absorption dans l'UV, ni l'tude trs fine des produits d'oxydation volatils et non volatilsforms (par plusieurs techniques chromatographiques dont la CPG) ne donnent des rponses satisfaisantes. Le formulateur en sera donc rduit, ne disposant pas de rgle universelle, essayer chaque fois les divers


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antioxygnes, seuls ou en mlange, dans les conditions d'utilisation. Beaucoup de temps peut trecependant gagn en utilisant des mlanges, pr-tests et proposs par certains fournisseurs, spcialistes dela formulation cosmtique et possdant des laboratoires d'application.

En rgle gnrale, les produits sont des mlanges :- de gallate de propyle, d'acide citrique et de tocophrol cri solution dans un

milieu huileux vgtal ;- de BHA, BHT, gallate de propyle, d'acide citrique.La solubilit dans l'thanol peut tre amene en utilisant une solution de tricaprylocaprate de glycrol, depalmitate d'ascorbyle, de (dl)--tocophrol et lcithine. Cette liste n'est pas limitative mais l'ide de mlangeet de tests empiriques sur la formule comme de l'utilisateur est en gnral retentie. S'il n'y a pas, commenous l'avons dit, de rgles universelles d'utilisation, les doses utilises d'antioxydants base pure, sontfaibles, de l'ordre de 0,5 1 pour 1000 par rapport au produit protger.

5. Activit biologique et devenir des antioxydants au contact de la peau

Qu'ils soient prsents l'origine ou ajouts aux produits dans le but de les prserver contre l'oxydation,les antioxydants subissent le mme sort que les autres constituants du cosmtique, celui d'tre mis aucontact avec la peau ou les muqueuses. Chacun des ingrdients devra prsenter les caractresd'acceptabilit cosmtique et innocuit exigs d'une prparation de qualit (14).

5.1. Absorption des antioxydants par la peau

De manire gnrale, l'absorption des substances exognes par la peau dpend de leur nature chimique, de laformule utilise (dispersion, mulsion, concentration), du vhicule utilis, de la prsence de surfactifs, etde l'interaction avec d'autres substances ventuellement prsentes. L'tat de la peau conditionne aussi lapntration des produits au contact (14) (15) (16).

Ainsi, Marty et Wepierre ont-ils tudi (17) l'absorption du BHA par une peau dont la couche corne taitrendue permable par lavage et par une peau non lave. La libration d'une substance exogne au niveaude l'piderme et ventuellement au niveau du derme et de la circulation gnrale, est fonction du coefficientde partage de la substance entre le vhicule et la couche corne. La constance de diffusion des molculesdissoutes au sein de la couche corne est toujours extrmement rduite et, compte tenu de la faibleconcentration des antioxydants dans les formulations, leur absorption est vraisemblablement trs faibledans les couches profondes. Le taux d'absorption ne peut tre mesur que par des mthodesradiographiques. En tout tat de cause, il y a trs peu de risques que l'utilisation d'un produit cosmtique protg contre l'oxydation par un antioxydant entrane une diffusion systmique et une absorptionsuprieure la dose journalire admissible ( supposer qu'elle ait t dtermine pour une utilisationcomme antioxydant alimentaire). Le cas trs particulier d'un talc contenant de l'hexachlorophne a montrque ce n'tait que dans des circonstances trs spcifiques (prsence de lsions, concentrations

accidentellement trs leves de la substance toxique), que la toxicit tait apparue.

5.2. Toxicit topique des antioxydants

Pour les raisons exposes ci-dessus, le principal risque d'utilisation d'antioxydants en cosmtique est celuide ractions d'hypersensibilisation au contact du derme. On sait que les ractions sont frquemmentidiosyncrasiques et qu'il est possible de les mettre en vidence chez le sujet sensibilis.

Dans le domaine alimentaire, des ractions d'hypersensibilit ont t recenses avec les gallates (surtout legallate d'octyle), le BHA, le BHT et l'thoxiquin (18). Il existe une trs abondante littrature sur les effetsbiologiques des BHA/BHT, qui tourne autour de leur action au niveau du mtabolisme nergtique de la


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cellule - ce sont des agents dcouplants -, au niveau du foie o ils provoquent une hypertrophie faibledose chez le rat qui s'accompagne de modifications biochimiques, au niveau des poumons chez la souris. Ces actions seraient dues non pas au BHT, mais ses mtabolites. Les effets cancrognes directs oupromoteurs de la carcinognicit d'autres molcules ont t recherchs avec des rsultats contradictoiresselon les modles. Rien ne prouve que les tudes ralises, o les antioxydants taient administrs parvoie gnrale, puissent tre transposes des produits pour usage externe. Il n'est pas certain, en particulierque les antioxydants qui ne sont absorbs qu'au niveau de la couche corne soient l'objet d'unetransformation mtabolique.

En ce qui concerne les ractions allergiques aux antioxydants, on peut dire qu'elles sont peu nombreuses.Tous ces produits sont non irritants et peu sensibilisants. Des ractions de type urticaire ont t dmontreschez des sujets sensibiliss par le BHT ou BHA (19), ainsi que des dermites de contact avec le gallate depropyle qui montre par ailleurs une forte capacit sensibiliser le cobaye (20).

Dans le domaine cosmtique, on a galement relev des accidents allergiques avec les mmes substances,mais ceci est galement le cas de la vitamine E (20). En effet, des cas d'hypersensibilisation avec descosmtiques contenant une concentration leve de vitamine E ont t dcrits, malgr la faibleantignicit des tocophrols (21).

5.3. Utilisation de la vitamine E en traitement topique

La vitamine E prsente dans les produits cosmtiques possde ct de son activit antioxydante l'activitbiologique de la vitamine E. On sait que l'chelle d'activit biologique, mesure sur l'animal carenc, ne seconfond pas avec le pouvoir antioxydant des tocophrols, bien que le mcanisme d'action soit essen-tiellement le mme (8).

L'habitude a t prise de considrer une chelle d'activit vitaminique des tocophrols o le produit derfrence est l'actate de (dl)--tocophrol (1 mg = 1 UI vitamine E), le (dl)--tocophrol avant unebioquivalence de 1,1, et le RRR--tocophrol (naturel) une bioquivalence de 1,49. Selon cette mme

chelle, le (-tocophrol n'aurait que 40 % et le -tocophrol 10 % de cette activit. L'actate de tocophrolaprs son passage travers le stratum corneum est hydrolyse en tocophrol, ainsi que cela a t dmontren utilisant des produits marqus (21).

Il existe un grand nombre d'tudes cliniques dcrivant l'usage de la vitamine E en traitement topique. Cestravaux ont t rpertoris par K. Furuse en 1987 (21), et les chercheurs du groupe Henkel ont prsentleurs recherches dans le cadre d'un congrs portant sur la vitamine E et son utilisation topique (22) (23).On attribue les effets de la vitamine E deux types de mcanismes, son rle antioxydant, parfaitementdocument, et sa capacit stabiliser les membranes biologiques, insertion entre les molcules dephospholipides. La signification biologique de cette dernire proprit nous parat moins bien tablie. Lesapplications de la vitamine E en topique sont les suivantes (21).

5.3.1. Augmentation du flux sanguin capillaire au niveau de la peau

Cet effet est mesur par l'augmentation de la temprature locale aprs application dix jours de suite d'unecrme 2 % d'-tocophrol. Il ne serait pas d un effet vasodilatateur direct, ou relaxant de la paroivasculaire, tel qu'on l'obtient, par exemple avec le driv nicotinique de la vitamine E.

5.3.2. Effet anti-inflammatoire

Il a t mis en vidence chez le lapin par la prvention des lsions dues une application externe d'huilede croton. En l'absence d'essais biologiques plus classiques, les hypothses formules concernent lastabilisation de la membrane des mastocytes vitant la libration d'histamine et d'autres mdiateurs del'inflammation, et l'inhibition de l'activit de la phospholipase A2.


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5.3.3. Effet sur la pousse des cheveux et prvention de leur dcoloration par le soleil

L'effet sur la pousse des cheveux est attribu l'amlioration de la circulation locale, effet exalt parl'utilisation du driv nicotinique. L'effet protecteur au soleil est attribu l'action retardatrice de lavitamine E sur la peroxydation des pigments mlaniques. Un essai sur diverses formes d'alopcie sembleavoir montr un effet positif au Japon.

5.3.4. Prvention des effets dltres des rayons ultraviolets

L'une des explications des effets de l'irradiation est la fragilisation des lysosomes, sur laquelle pourraitintervenir la vitamine E. L'autre est en relation avec la peroxydation des lipides, par l'action de l'oxygnesingulet. Quoi qu'il en soit, le traitement prventif chez la souris par une crme 0,5 % d'actate d' -tocophrol viterait les effets d'une irradiation ultraviolette ( 254 nm), en plus de son action anti-inflammatoire. Des activits comparables ont t trouves sur des modles utilisant le lapin, et une tudercente chez la souris hairless (25) montre que les homologues de l'-tocophrol sont lgrementmoins actifs, avec une courbe dose-rponse non linaire.

5.3.5. Autres effets

En clinique humaine, des mulsions 20 mg de (dl) -tocophrol et 5 000 UI de vitamine A par grammeont t administres avec un certain succs dans des affections de la peau.Les odeurs de transpiration axillaire seraient combattues avec succs par une solution hydroalcoolique 3% de tocophrol, qui empche l'oxydation des scrtions.L'acn serait mieux contrle sans effets secondaires par une combinaison de vitamines A (5 000 UI) et E(400 UI) que par l'acide rtinoque.Enfin, la vitamine E trouverait de nombreuses applications en priodontie de fait de son action anti-inflammatoire.

En conclusion, les nombreux effets thrapeutiques non dmontrs de la vitamine E en topique mriteraientdes tudes plus compltes et contrles, faute de quoi la thrapie par la vitamine E resterait controverse.

Cependant, la bonne tolrance locale, et l'innocuit de la vitamine E font que le prcepte du primum nonnocere est respect.

6. Rle de l'analyse dans le domaine des antioxydants

L'ajout d'antioxydants dans les produits cosmtiques doit pouvoir tre contrl, mme en l'absence derglementation stricte. En consquence, l'analyste doit tre en mesure de donner l'identit de l'antioxydantutilis et sa teneur dans le produit. Compte tenu de la diversit des antioxydants, de la complexit desmatrices organiques dans lesquelles ils sont incorpors, leur dosage n'est pas toujours ais. La phase grasse qui constitue bien souvent la partie la plus importante des mulsions cosmtiquescontient, en gnral, tous les additifs liposolubles et notamment les antioxydants. Il est donc, dans la

plupart des cas, ncessaire d'isoler cette phase grasse. Ceci peut tre ralis aprs rupture de l'mulsion qui peut se faire soit par hydrolyse acide puis extraction liquide-liquide au moyen d'hexane soit enmilieu solvant par extraction avec un solvant apolaire de la solution obtenue par agitation de l'mulsioncosmtique en milieu hydroalcoolique.

Cette sparation de la phase grasse est une manipulation dlicate car la prsence d'mulsionnants perturbe, bien souvent, l'extraction. Quel que soit le type d'extraction utilise, la solution hexaniquecontenant la phase grasse doit tre sche et l'hexane est vapor prcautionneusement. Pour l'examendes antioxydants, la technique de rupture de l'mulsion en milieu solvant est prfrable, car les risques dedgradation des substances thermolabiles sont minimiss.


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6.1. Dosage des tocophrols

Pour le dosage des tocophrols, la chromatographie en phase liquide haute performance (CLHP) est prfre la chromatographie en phase gazeuse (CPG) pour les raisons dj voques, savoir, lasensibilit des antioxydants la temprature.

La mthode est normalise au niveau de l'AFNOR (T 60-doc 324) et de l'IUPAC (mthode 2.432) (26).

Le principe repose sur une chromatographie d'adsorption sur colonne de silice microparticulaire desdiffrents tocophrols. La phase mobile utilise est un mlange constitu d'hexane et disopropariol dans les proportions 99,5:0,5 (v/v). Le systme de dtection recommand est la fluorimtrie en raison de sa trsgrande spcificit qui autorise l'injection directe des huiles ou des extraits liquides. Les longueurs d'ondeoptimales l'excitation et l'mission sont 290/320 uni. L'actate d' -tocophrol qui est plus stable quela forme libre est, quant lui, dtect au couple de longueurs d'onde 287/307 nm. La figure 6 prsente unchromatogramme de tocophrols (figure 6).

L'injection de solutions standard de tocophrols dont la concentration est parfaitement connue, permetl'analyse quantitative.


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6.2. Dosage des antioxydants de synthse

Comme pour les antioxydants naturels, l'analyse des produits de synthse est presque toujours ralise parCLHP car cette technique n'est pas altrante et ne ncessite qu'une extraction sommaire du produit doser mme dans le cas de substrats complexes. Les mthodes de dosage sont plus ou moins complexesselon que les antioxydants sont seuls ou en mlange.

Une mthode gnrale (27) permet l'identification et le dosage des antioxydants les plus utiliss : gallatede propyle (PG), 2,4,5-trihydroxybutyrophnone (THBP), tert-butylhydroquinone (TBHQ), acidenordihydrogualartique (NDGA), 2 et 3-tert-butyl 4-hydroxyanisole (BHA), 2,6 di-tert-butyl 4- hydroxy-mthylphnol (Ionox 100), 3,5-di-tert-butyl 4-hydroxytolune (BHT), gallate d'octyle (OG) et gallate

de dodcyle (DG). Un certain nombre de ces produits ne sont autoriss ni en France, ni en Europe (parexemple, le TBHQ n'est autoris qu'aux Etats-Unis).

Aprs rupture de l'mulsion en milieu solvant, ces antioxydants sont extraits plusieurs reprises de laphase hexanique par de l'actonitrile. Aprs vaporation du solvant et reprise de l'extrait dans un mlangeisopropanol/actonitrile, les constituants sont spars par chromatographie polarit de phases inversesur silice greffe octadcyle. Un gradient de solvants variant de 70 % d'eau dans l'actonitrile jusqu'l'actonitrile pur est ncessaire. La dtection est ralise en lumire ultraviolette 280 nm. L'injection desolutions standard de concentrations connues permet leur dosage. La figure 7 prsente unchromatogramme des principaux antioxydants de synthse.


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6.3.3 Mesure de ltat doxydation et du pouvoir antioxydant

Il est relativement difficile de comparer l'activit des antioxydants entre eux, ce qui permettrait de lesclasser selon une chelle unique.En pratique, leur utilisation est bien souvent empirique, et l'on se base sur les indices chimiques permettant

d'apprcier l'tat d'oxydation d'un corps gras. Ce sont :- surtout l'indice de peroxyde IP ;- d'autres indices, indice de p-anisidine, permettant d'apprcier les aldhydes -thylniques, le test

l'acide thiobarbiturique qui mesure le dialdhyde inalonique, l'indice de carbonyle, l'indice d'oxygneoxirane, etc. ;

- l'analyse des produits volatils en chromatographie en phase gazeuse, par la technique de l'espace de ttedynamique, et en particulier le dosage du pentane qui parat tre un bon traceur ;

- la tenue au Rancimat, appareil commercialis depuis quelques annes, et qui ralise un testd'oxydabilit acclre est trs utile pour apprcier l'effet de l'addition d'un antioxydant.

Pour mesurer l'activit antioxydante proprement dite, telle que celle d'un extrait naturel, on disposed'une mthode dcrite par Pratt (28), et base sur l'autoxydation du (3-carotne par l'acide linoliqueoxyd par l'airin situ. On mesure au spectrophotomtre la diminution de la densit optique 470 nm enprsence ou non de l'antioxydant doser.

7. Aspects rglementaires

La rglementation franaise et europenne concerne les matires premires et additifs utiliss encosmtique. Elle est rgie en France par plusieurs arrts qui fixent une liste positive des substancespouvant entrer dans la composition des produits cosmtiques et d'hygine corporelle, des colorants et desagents conservateurs, bactricides et fongicides. Le dernier texte paru est l'arrt du 14 novembre 1988. Auniveau europen, le texte fondamental est la directive du Conseil n 76/768/CEE du 27 juillet 1976concernant le rapprochement des lgislations des pays membres relatifs aux produits cosmtiques. Cetexte distingue clairement les produits cosmtiques des produits pharmaceutiques, et dfinit des listes positives et ngatives. Les substances autorises peuvent comprendre les antioxydants, les teinturescapillaires, les agents conservateurs et les filtres ultraviolets. Cependant, la classe des antioxydants n'estnulle part reprsente dans les annexes ce texte.

On peut donc dire qu' ce jour, aucun texte ne mentionne ni ne rglemente l'utilisation des antioxydants.Dans le cadre des rflexions engages actuellement sur la lgislation cosmtique en France et au niveaucommunautaire, la probabilit est grande de voir apparatre une rglementation restreignant l'emploi desBHA et BHT en cosmtique, alors que les gallates et les tocophrols ne seraient pas concerns. Un projetd'amendement la directive 76/768/CEE (29) prvoit la cration d'un inventaire de tous les composantsutiliss dans les produits cosmtiques, qui comprendrait des indications sur leur scurit d'emploi. LaCommission se rserverait la possibilit de demander des complments d'tudes toxicologiques. Depuis le

1er

janvier 1993, toute substance ajoute cette liste est nouvelle .

Des listes positives existent dj dans certains pays. Ainsi, au Japon, il existe une liste positive desubstances autorises en cosmtique, qui comprend le BHA la dose de 0,2 % (Japanese standards ofcosmetic ingredients, JSCI).

Il nous semble que l'on peut toutefois se baser sur la rglementation bien tablie qui concerne lesantioxydants en alimentation, ou dans les substances au contact des produits alimentaires (matiresplastiques par exemple), puisque l'absorption par voie topique est en principe moins efficace que par voieorale, du moins sur peau saine, et les quantits absorbes bien infrieures.


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Understanding free radicals and antioxidantsExtracted from: NutraCos January/February 2004 Antioxydants directory, page 68

What are free radicals? Why are they damaging to the human body? And how do vitamin E and the

other antioxidant nutrients help protect the body against free radical damage? We'll attempt to

answer these questions and help you understand why eating 5-8 servings per day of antioxidant richfruits and vegetables can benefit your health. But first, a little background.

A BRIEF LOOK AT CHEMICAL BONDING

To understand the way that free radicals and antioxidant interact, you must first understand a bitabout cells and molecules. So here's a (very) brief refresher course. The human body is composed of

many different types of cells. Cells are composed of many different types of molecules. Molecules

consist of one or more atoms of one or more elements joined by chemical bonds.

As you probably remember from your old high school days, atoms consist of a nucleus, neutrons,

protons and electrons. The number of protons (positively charged particles) in the atom's nucleus

determines the number of electrons (negatively charged particles) surrounding the atom. Electronsare involved in chemical reactions and are the substance that bonds atoms together to form

molecules. Electrons surround, or "orbit" an atom in one or more shells. The innermost shell is fullwhen it has two electrons. When the first shell is full, electrons begin to fill the second shell. When

the second shell has eight electrons, it is full, and so on.

The most important structural feature of an atom for determining its chemical behavior is the

number of electrons in its outer shell.A substance that has a full outer shell tends not to enter inchemical reactions (an inert substance). Because atoms seek to reach a state of maximum stability,

an atom will try to fill its outer shell by:

- Gaining or losing electrons to either fill or empty its outer shell;- Sharing its electrons by bonding together with other atoms in order to complete its outer shell.Atoms often complete their outer shells by sharing electrons with other atoms. By sharing electrons,

the atoms are bound together and satisfy the conditions of maximum stability for the molecule.

HOW FREE RADICALS ARE FORMED

Normally, bonds don't split in a way that leaves a molecule with an odd, unpaired electron. But whenweak bonds split, free radicals are formed. Free radicals are very unstable and react quickly with

other compounds, trying to capture the needed electron to gain stability. Generally, free radicals attack

the nearest stable molecule, "stealing" its electron. When the "attacked" molecule loses its electron, itbecomes -a free radical itself, beginning a chain reaction. Once the process is started, it can cascade,

finally resulting in the disruption of a living cell.

Some free radicals arise normally during metabolism. Sometimes the body's immune system's cells

purposefully create them to neutralize viruses and bacteria. However, environmental factors such aspollution, radiation, cigarette smoke and herbicides can also spawn free radicals. Normally, the body

can handle free radicals, but if antioxidants are unavailable, or if the free-radical production becomes

excessive, damage can occur. Of particular importance is that free radical damage accumulates

with age.

HOW ANTIOXIDANTS MAY PREVENT AGAINST FREE RADICAL DAMAGE

The vitamins C and E are thought to protect the body against the destructive effects of free radicals.

Antioxidants neutralize free radicals by donating one of their own electrons, ending the electron-

"stealing" reaction. The antioxidant nutrients themselves don't become free radicals by donating an


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electron because they are stable in either form. They act as scavengers, helping to prevent cell and

tissue damage that could lead to cellular damage and disease.

Vitamin EThe most abundant fat-soluble antioxidant in the body. One of the most efficient chain-breaking

antioxidants available. Primary defender against oxidation. Primary defender against lipid

peroxidation (creation of unstable molecules containing more oxygen than is usual).Vitamin CThe most abundant water-soluble antioxidant in the body. Acts primarily in cellular fluid. Of

particular note in combating free radical formation caused by pollution and cigarette smoke. Alsohelps return vitamin E to its active form.

THE ANTIOXIDANTS AND DISEASE PREVENTION

Heart DiseaseVitamin E may protect against cardiovascular disease by defending against LDL oxidation and

artery-clogging plaque formation.

Cancer

Many studies have correlated high vitamin C intakes with low rates of cancer, particularly cancersof the mouth, larynx and esophagus.

THE LESSON: EAT YOUR FRUITS AND VEGETABLES

The antioxidants are believed to help protect the body from free-radical damage. But before you go

out and stock your pantry with mega-doses of these vitamins, be warned: more is not always better.The long-term effect of large doses of these nutrients has not been proven. Other chemicals and

substances found in natural sources of antioxidants may also be responsible for the beneficial

effects. So for now, the best way to ensure adequate intake of the antioxidant nutrients is through abalanced diet consisting of 5-8 servings of fruits and vegetables per day.


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Article tir de :

Armes Ingredients Additifs No 51 Avril/Mai 2004-08-26, page 12 Actualit

Polyphenols extraits de co-produits vgtaux Scalime, entreprise spcialise l'origine dans le transfert international de technologie 4

egamme

(salades et lgumes en sachets prts consommer), a dvelopp et brevet en partenariat avec l'INRA etavec le soutien financier de PANVAR Rhne-Alpes, la technologie ScanOLine. Ce procd innovant

consiste extraire et purifier des polyphenols partir d'carts de tri de vgtaux frais, permettant ainsi une

valorisation nutritionnelle de ces dchets. Aujourd'hui appliqu sur les dchets de salade et d'oignon, il sera

terme applicable aux brocoli, artichaut, tomate, carotte... Les extraits de salade et d'oignon ont uneteneur en polyphenols suprieure 50 % et 40 % respectivement (acide hydroxycinnamique et flavonols

pour la salade, querctine sous forme glycosyle pour l'oignon). L'entreprise cible les ingrdients

alimentaires, la nutraceutique et la cosmtique.

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