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COMPOSITION AUTO-MOUSSANTE EN MILIEU ACIDE ET PROCEDE DE
PREPARATION
Domaine technique
La présente invention concerne une composition polymérique auto-moussante en
milieu acide, son procédé d'obtention ainsi que son utilisation comme
médicament, en
particulier dans le traitement de l'obésité, du surpoids ou dans le cadre de
traitements
préventifs du diabète aussi bien humain qu'animal.
Etat de la technique antérieure
Le surpoids concerne 1,4 milliards de personnes de 20 ans et plus dans le
monde
(estimations mondiales de l'Organisation Mondiale de la Santé). D'ici 2030, le
nombre
de personnes en surpoids devrait atteindre 3,3 milliards. Le surpoids et
l'obésité
représentent le cinquième facteur de risque de décès au niveau mondial et fait
au
minimum 2,8 millions de victimes chaque année (Source : Organisation Mondiale
de la
Santé - Obésité et surpoids - Aide-mémoire N 311).
En France, 6,5 millions de personnes sont considérées comme obèses (soit 14,5%
de la population adulte). La proportion des personnes obèses est passée de
8,5% à 14,5%
entre 1997 et 2009. L'augmentation de la prévalence est observée dans toutes
les
tranches d'âge de la population, y compris les seniors et celle-ci semble plus
importante
chez les femmes (15,1%) que chez les hommes (13,9%) (Source : Enquête
épidémiologique ObÉpi - Roche 2009). Ce sont plus particulièrement les
problèmes
annexes multiples comme les maladies cardio-vasculaires, les diabètes, les
apnées du
sommeil et les problèmes articulaires qui représentent un risque chez les
personnes en
surpoids ou obèses.
Six axes majeurs de recherche et de développement liés à de nouveaux
traitements
contre l'obésité existent actuellement: (1) les régimes, les compléments et
traitements
alimentaires; (2) les traitements pharmacologiques utilisant des médicaments
spécifiques; (3) la simulation gastrique utilisant des dispositifs
électroniques
implantables; (4) les procédures chirurgicales invasives impliquant une
réduction
gastrique; (5) les ballons intra gastriques pour réduire le volume gastrique
et produire
une sensation de satiété; et (6) l'administration de fibres ou de composés
polymères qui
gonflent dans l'estomac des patients et empêchent leur expulsion par le
pylore,
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produisant une sensation de satiété. Ces substances auto-gonflantes sont
ensuite
désintégrées chimiquement et expulsées hors du corps par les voies naturelles
et par le
péristaltisme gastro-intestinal naturel.
Actuellement il existe divers régimes, compléments alimentaires, ou encore
médicaments qui ont été développés pour traiter l'obésité, mais aucun ne
présente de
réels bénéfices significatifs. De plus, certains produits médicaux utilisés
dans le
traitement de l'obésité ont été associés à de nombreuses maladies graves
menaçant la
vie des patients. A ce jour, il n'y a pas de suppléments ou de médicaments sur
le marché
qui se soient avérés efficaces dans la réduction du poids de personnes obèses.
En partant de ce constat, le secteur médical a développé des méthodes extrêmes
pour lutter contre l'obésité sévère ou l'obésité morbide. A titre d'exemple,
on peut citer
les procédés chirurgicaux comme la gastroplastie et notamment la gastroplastie
verticale calibrée avec résection gastrique (ou sleeve gastrectomy en
Anglais) ou le
court-circuit gastrique (ou By-pass en Anglais). Ces procédés chirurgicaux
sont
relativement efficaces mais ils sont souvent irréversibles et nécessitent un
suivi post
opératoire lourd tout au long de la vie du patient.
Des progrès ont été réalisés avec l'introduction de ballons gastriques comme
décrits dans les brevets FR 2897529, US 2010100115 et US 7,854,745. Ces
ballons sont
introduits dans l'estomac par chirurgie ou par endoscopie, à l'état dégonflés
et sont
ensuite gonflés (en partie) par libération ou injection d'air ou bien par
injection d'une
solution saline ou d'un sérum physiologique, en fonction du volume de
l'estomac du
patient. L'objectif de ce type de ballon est de réduire artificiellement le
volume effectif
de l'estomac, en vt.i.e de produire chez le patient une sensation de satiété
et ainsi réduire
l'apport en calories. Cependant, l'effet escompté n'est pas réellement
démontré
aujourd'hui. De plus, ce type de dispositif est d'une utilisation limitée dans
le temps (6
mois en moyenne) et doit être retiré avant d'éventuellement réitérer
l'opération. Ces
ballons gastriques engendrent aussi certains désagréments secondaires comme
des
ulcères notamment à cause des matières utilisées pour la fabrication des
ballons
(silicone), qui sont peu compatibles avec un contact avec les parois de
l'estomac. Plus
gravement, un dégonflement partiel ou total de ces ballons gastriques pourrait
provoquer des dommages importants en créant un bouchon gastrique et obstruer
le
pylore. Ce type de procédés nécessite aussi un suivi par des professionnels de
santé tout
au long du traitement ce qui a un coût non négligeable.
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On trouve aujourd'hui de plus en plus de coupes faim dit naturels, à base
de
fibres naturelles qui gonflent en présence de quantités non négligeables de
liquide (eau)
comme le Konjac, la pectine de pomme, la gomme guar, l'Agar-Agar, ou encore la
gomme de caroube. Ces produits viennent remplir l'estomac du patient comme
peut le
faire un ballon gastrique. Ces coupes faim modèrent l'appétit du patient sans
pour autant
provoquer de sensation de satiété chez lui. De plus, ce type de composés
peuvent à
terme être responsables de carences chez le patient. Ces composés sont ingérés
par le
patient sous la forme d'une poudre et avec une quantité relativement
importante d'eau
(de 500 mL à 1L) afin de permettre leur solubilisation ou leur dispersion
suivie de leur
gonflement lié à l'hydratation des chaines des polymères qui les composent. Le
temps
de solubilisation ou de dispersion et de gonflement des chaînes de polymère
est long et
peut atteindre presque 1h, ce qui implique une organisation du patient avant
chaque
repas. Il n'existe aucune étude scientifique démontrant l'efficacité réelle de
ces produits.
De plus, de nombreux effets secondaires inconfortables leur sont associés
(ballonnements, douleurs abdominales pouvant aller jusqu'aux diarrhées...).
Plus récemment, l'utilisation d'hydrogels super-absorbants et de mousses
d'hydrogel aux propriétés gonflantes voir ultra-gonflantes a été développée
pour
faciliter la réduction du volume gastrique dans le cadre du traitement de
l'obésité.
En particulier, US 2010/0234233 Al décrit la préparation de compositions de
type
hydrogel à partir d'au moins un polymère hydrophile et par réticulation par un
acide
poly-carboxylique, notamment l'acide citrique, ainsi que leur utilisation dans
le
traitement de l'obésité.
US 8,287,562 B2 décrit la préparation de dispositifs ingérables et capables de
gonfler en milieu gastrique. Ces dispositifs sont sous la forme d'un matériau
autogonflant, notamment d'un hydrogel qui s'expanse en présence d'eau,
encapsulé par
une membrane composite soluble en milieu gastrique. Ce type de dispositif est
avantageux en ce que le composé autogonflant ne gonfle pas avant d'avoir
atteint
l'estomac.
WO 2004/056343 Al décrit l'utilisation de polymères modifiés pour la
fabrication d'hydrogels facilement dégradables en milieu intestinal mais pas
en milieu
gastrique.
Des mousses d'hydrogel ont également été développées dans l'idée d'augmenter
la capacité des hydrogels à absorber de l'eau et ce grâce à une structure
poreuse.
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Ces mousses d'hydrogel sont obtenues par dissolution d'un ou de plusieurs
polymères et par l'introduction/bullage d'un gaz que l'on vient emprisonner
dans la
matrice polymérique par réticulation.
US 6,018,033 décrit la préparation de monomères saccharides pour la
fabrication
d'hydrogels et de mousses d'hydrogels par polymérisation/réticulation. Les
mousses
d'hydrogel sont obtenues par l'introduction de gaz lors de la polymérisation
et par
décomposition d'un agent moussant comme le bicarbonate de sodium NaHCO3.
US 5,750,585 décrit la préparation de mousse de type hydrogel aux propriétés
super-absorbantes par introduction d'un gaz durant la polymérisation d'une
solution
comprenant au moins un monomère hydrophile de type oléfinique et un agent
réticulant
de type multi-oléfinique. Le gaz est produit par décomposition d'un agent
moussant et
notamment le bicarbonate de sodium NaHCO3.
US 6,271,278 B1 décrit la préparation de composites hydrogels super-poreux par
polymérisation d'une composition comprenant au moins un monomère
éthyléniquement insaturé et un agent réticulant de type multi-oléfinique en
présence de
particules d'un composé désintégrant servant à améliorer les propriétés
mécaniques de
la structure et d'un agent moussant, notamment le bicarbonate de sodium NaHCO3
afin
de générer un gaz lors de la polymérisation.
Cependant, la structure mousseuse de ce type de dispositif est obtenue avant
ingestion par le patient, lors de la préparation dudit dispositif
L'utilisation de ces
dispositifs implique donc l'ingestion par le patient d'un volume relativement
important
de mousse d'hydrogel.
De plus, l'ensemble des hydrogels et mousses d'hydrogels décrites ci-dessus
sont
obtenues par réticulation chimique des polymères. Cette réticulation non-
réversible des
polymères présente l'inconvénient de rendre les précédents dispositifs
difficiles à
digérer.
US 6,677,318 B1 décrit des mousses de type hydrogel obtenues par réticulation
ionique et covalente de polymères polysaccharides comprenant des unités acide
uronique et leur ingestion afin de procurer une sensation de satiété.
Cependant, la structure mousseuse de ce dispositif est obtenue avant
ingestion, ce
qui implique un important volume de dispositif à ingérer par le patient.
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US 2014/0087056 Al décrit des compléments alimentaires sous la forme de
compositions comprenant au moins un polymère cationique et un polymère
anionique
gélifiable en milieu acide, notamment dans un environnement gastrique.
Ces compléments alimentaires peuvent notamment comprendre des composés
5 basiques comme le (bi)carbonate de sodium ou de potassium utilisés afin
de retarder la
gélification du système. En effet, la quantité de sels employée n'est pas
suffisante pour
entrainer la formation d'une mousse.
L'ensemble des dispositifs de type hydrogel et mousses d'hydrogel
précédemment décrits permettent de procurer au patient une sensation de
satiété par
gonflement du dispositif dans l'estomac lié à une absorption d'eau.
Ainsi, ces dispositifs présentent l'inconvénient de nécessiter l'ingestion
préalable
par le patient d'une quantité importante d'eau (de 500mL à 1L) de manière à
permettre
leur gonflement.
De plus, ces dispositifs ont une efficacité relativement faible et surtout
présentent
un temps d'action relativement long (plusieurs heures) pour atteindre le
maximum de
gonflement du produit. Ainsi, beaucoup de ces produits nécessitent une prise
du produit
par voie orale 30 à 60 min avant le repas.
En conséquence, ces dispositifs nécessitent une organisation particulière de
la part
du patient, et ce avant chaque repas, qui peut être compliquée pour certains
patients.
Enfin, certains de ces dispositifs présentent des effets indésirables sur la
digestion.
US 2005/0137272 divulgue la préparation de mousses à base de biopolymères
gélifiés. Ces mousses sont utilisables dans le domaine du biomédical mais
aussi dans le
domaine des soins personnels ou encore dans l'alimentaire.
Le document Chhavi Sharma et al., Journal of Applied Polymer Science, 2013,
p.3228-3241, divulgue la préparation d'un matériau composite à base de
chitosane, de
gélatine et d'alginate par moussage. Le matériau obtenu est utilisable pour la
fabrication
de matériaux supports pour l'ingénierie tissulaire.
US 5,840,77 et WO 94/00512 enseignent la préparation d'une mousse à base de
polysaccharides par moussage mécanique d'une solution aqueuse comprenant ledit
.. polysaccharide soluble.
WO 2005/044026 divulgue la préparation d'un matériau de remplissage utilisable
dans des articles à fumer. Le matériau de remplissage est obtenu à partir d'un
agent
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moussant, d'un agent susceptible de réticuler par la formation de liaisons
chimiques et
d'un agent réticulant.
WO 2008/157318 divulgue un matériau composite comprenant une mousse dont
les pores sont remplis d'un gel de polysaccharide, ledit matériau étant revêtu
d'une
couche à base de polysaccharide. Ce matériau présente de nombreuses
applications
notamment dans le domaine du biomédical, des soins personnels et de
l'alimentaire.
WO 2007/103208 enseigne la préparation d'une mousse absorbante sous forme
sèche et présentant une porosité ouverte. Cette mousse absorbante est obtenue
par
moussage d'une dispersion aqueuse comprenant un biopolymère enzymatiquement
dégradable et un agent moussant, suivi d'une étape de séchage.
US 2007/0248642 enseigne la préparation d'une mousse gélifiée par aération
d'une dispersion comprenant un polysaccharide, des ions capables de provoquer
la
gélification du polysaccharide et éventuellement un composé plastifiant.
US 2003/0021832 enseigne la préparation de produits mousseux à partir
d'alginate d'argent. Les produits mousseux obtenus sont utilisables pour la
fabrication
de pansements médicaux et/ou vétérinaires.
Aucun de ces documents ne divulgue de compositions auto-moussantes ingérables
qui s'expansent en milieu acide.
Par conséquent, il subsiste le besoin de compositions polymériques utilisables
pour la prévention et/ou le traitement de l'obésité qui soient utilisables de
façon non-
invasive et permettent une réduction prolongée et contrôlée du volume
gastrique dans le
but de faciliter la perte de poids. Il subsiste également le besoin de
compositions
polymériques présentant des taux de gonflement importants et capables de
s'expanser
en très peu de temps de manière à produire chez le patient la sensation de
satiété la plus
rapide possible. Il subsiste également le besoin de fournir des compositions
permettant
une réduction du volume gastrique sans nécessiter d'autre étape que son
ingestion et
notamment sans nécessiter l'ingestion préalable d'eau. Enfin, il subsiste le
besoin de
compositions capables de se résorber et dont la résorption peut être
contrôlée.
Résumé de l'invention
La présente invention repose sur la formulation d'une composition polymérique
capable de se transformer en une mousse d'hydrogel de façon très rapide, dans
lequel
cette mousse d'hydrogel présente un taux de gonflement très important en
quelques
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minutes. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition
capable
de se transformer en une mousse d'hydrogel suite à son introduction dans, ou à
sa mise
en contact avec, un milieu acide, notamment à un pH inférieur ou égal à 5, de
préférence
allant de 0,5 à 5. La composition de la présente invention peut être utilisée
comme un
complément alimentaire ou comme un médicament dans le cadre de la lutte contre
l'obésité ou dans le cadre du traitement préventif du diabète aussi bien pour
l'homme
que pour les animaux. Ce matériau est résorbable et sa résorption peut être
contrôlée,
ce qui lui permet de passer le pylore sans risque d'occlusion intestinal.
L'invention concerne tout d'abord une composition comprenant :
- au moins un polymère hydrophile choisi parmi les polysaccharides, leurs
dérivés
et leurs mélanges,
- au moins un composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation de liaisons ioniques,
- au moins un agent moussant, et
- au moins un agent stabilisant des mousses.
La composition selon l'invention comprend, de préférence :
- au moins un polymère hydrophile choisi parmi les polysaccharides, leurs
dérivés
et leurs mélanges,
- au moins un composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation de liaisons ioniques choisi parmi les sels de cations de divalents,
les sels de
cations trivalents et leurs mélanges,
- au moins un agent moussant choisi parmi les sels capables de se
décomposer en
gaz et en cations monovalents, et
- au moins un agent stabilisant des mousses.
Le polymère hydrophile présent dans la composition selon l'invention est
préférentiellement choisi parmi les alginates.
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De préférence, la composition selon l'invention a une teneur en masse de
polymère hydrophile allant de 10 % à 99,5 %, de préférence allant de 15 % à 99
%, et
encore plus préférentiellement allant de 15 % à 80 % par rapport à la masse
totale de la
composition, les teneurs étant exprimées en masse de matière sèche.
Avantageusement, le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation de liaisons ioniques est choisi parmi les cations divalents, les
cations
trivalents et leurs mélanges, de préférence choisi parmi les cations
divalents, plus
préférentiellement choisi parmi le calcium (II), le manganèse (II), l'argent
(II), le fer
(II), le cuivre (II), le magnésium (II) et leurs mélanges, et encore plus
préférentiellement
est le calcium (II).
De préférence, le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation de liaisons ioniques comprend au moins un sel métallique, de
préférence au
moins un sel métallique ayant un pKa inférieur ou égal à 6, de préférence
inférieur ou
égal à 5.
Encore plus préférentiellement, le composé capable de réticuler le polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques est présent dans la
composition sous
forme de carbonate de calcium CaCO3.
L'agent moussant est, de préférence, choisi parmi les sels de cations
monovalents.
De préférence, l'agent moussant comprend au moins un sel métallique, de
préférence au moins un sel métallique ayant un pKa inférieur ou égal à 6, et
encore plus
préférentiellement inférieur ou égal à 5.
Encore plus préférentiellement, l'agent moussant est choisi parmi les sels de
carbonate, les sels de bicarbonate et leurs mélanges, de préférence il est le
bicarbonate
de sodium NaHCO3.
Avantageusement, le rapport entre la quantité de cations divalents et/ou
trivalents
et la quantité de cations monovalents est supérieur ou égal à 0,05, de
préférence
supérieur ou égal à 0,5, les quantités de cations étant exprimées en moles.
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Plus avantageusement, le rapport entre la quantité de cations divalents et la
quantité de cations monovalents est supérieur ou égal à 0,05, de préférence
supérieur
ou égal à 0,5, les quantités de cations étant exprimées en moles.
De préférence, l'agent stabilisant des mousses est choisi parmi les agents
structurants, les composés tensioactifs et leurs mélanges.
Selon un premier mode de réalisation, l'agent stabilisant des mousses est
choisi
parmi les agents structurants, de préférence parmi les protéines, leurs sels
et leurs
mélanges, et encore plus préférentiellement parmi la gélatine, l'albumine,
l'ovalbumine, la caséine de lait, la lécithine, le caséinate de sodium, et
leurs mélanges.
Selon un second mode de réalisation, l'agent stabilisant des mousses est
choisi
parmi les composés tensioactifs non-ioniques.
Selon un certain mode de réalisation, la composition selon l'invention
comprend
en outre au moins un polymère hydro-gonflant non-réticulable par la formation
de
liaisons ioniques, de préférence choisi parmi l'amidon, l'agar-agar, le
caraghénane X
(lambda), les celluloses non réticulables et leurs mélanges.
Selon un premier mode de réalisation, la composition selon l'invention est un
hydrogel.
Selon un second mode de réalisation, la composition selon l'invention est sous
forme sèche, et notamment est un xérogel, un aérogel ou un cryogel.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une composition
selon l'invention comprenant l'introduction dans un milieu aqueux :
- du polymère hydrophile,
- de l'agent moussant,
- du composé capable de réticuler le polymère par la formation de liaisons
ioniques, et
- de l'agent stabilisant des mousses.
Selon un mode de réalisation préféré, ce procédé comprend les étapes suivantes
:
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(1) la solubilisation ou dispersion du polymère hydrophile dans l'eau et sous
agitation,
(2) la dispersion sous agitation de l'agent moussant et du composé capable de
réticuler le polymère hydrophile par la formation de liaisons ioniques jusqu'à
5 l'obtention d'une dispersion homogène,
(3) l'ajout de l'agent stabilisant des mousses,
(4) éventuellement le séchage de la composition.
L'invention concerne également une gélule à structure coeur/enveloppe
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comprenant au moins un coeur constitué d'une composition selon l'invention et
au
moins une couche d'enrobage recouvrant tout ou partie du coeur.
L'invention concerne également une composition selon l'invention pour son
utilisation comme médicament, de préférence pour la prévention et/ou le
traitement de
1 ' obésité.
L'invention concerne également un kit alimentaire comprenant au moins, dans
deux parties distinctes d'un même conditionnement :
- une composition selon l'invention,
- une portion d'aliments.
L'invention concerne également une composition alimentaire pour animal sous
forme de croquette, de snack ou de biscuit comprenant une composition selon
l'invention et une portion alimentaire.
L'invention concerne enfin un dispositif d'administration orale comprenant une
seringue dont le corps est rempli d'une composition selon l'invention.
L'invention est avantageuse en ce qu'elle fournit des compositions
polymériques
utilisables pour la prévention et/ou le traitement de l'obésité qui sont
utilisables de façon
non-invasive et permettent une réduction prolongée et contrôlée du volume
gastrique.
L'invention est également avantageuse en ce qu'elle propose une composition
qui
présente un taux de gonflement important, permettant ainsi de réduire le
volume
gastrique par ingestion d'une quantité limitée de la composition.
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L'invention est également avantageuse en ce que le gonflement maximal de la
composition est atteint de manière rapide. Cette rapidité de gonflement a pour
conséquence que le patient ressent une sensation de satiété dans un temps très
court
après l'ingestion de la composition. Il en résulte un effet coupe-faim plus
rapide et donc
plus efficace.
L'invention est également avantageuse en ce que le dispositif est facilement
éliminable par l'organisme grâce à une réticulation majoritairement, de
préférence
essentiellement ionique.
L'invention est également avantageuse en ce qu'elle ne nécessite pas
l'ingestion
préalable d'un liquide et notamment d'eau.
L'invention est également avantageuse en ce que la composition est peu
calorique
et donc adaptée au traitement et/ou à la prévention de l'obésité y compris
chez des
personnes souffrant de diabète.
Enfin, l'invention est avantageuse en ce que la composition est résorbable et
en
ce que sa résorption est contrôlable.
Description détaillée
L'expression consiste essentiellement en suivie d'une ou plusieurs
caractéristiques, signifie que peuvent être inclus dans le procédé ou le
matériau de
l'invention, outre les composants ou étapes explicitement énumérés, des
composants ou
des étapes qui ne modifient pas significativement les propriétés et
caractéristiques de
l'invention.
L'expression compris entre X et Y inclut les bornes, sauf mention
contraire
explicite. Cette expression signifie donc que l'intervalle visé comprend les
valeurs X,
Y et toutes les valeurs allant de X à Y.
Les différents modes de réalisation, variantes, les préférences et les
avantages
décrits ci-dessus pour chacun des objets de l'invention s'appliquent à tous
les objets de
l'invention et peuvent être pris séparément ou en combinaison.
Par polymère au sens de l'invention on entend les oligomères, les
prépolymères,
les homopolymères mais aussi les copolymères.
Par hydrogel on entend un gel dont le milieu de dispersion est l'eau.
Par polymère hydrophile , on entend un polymère qui est capable d'absorber
de
l'eau ou qui est soluble dans l'eau.
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La présente invention concerne une composition auto-moussante susceptible de
former en milieu acide une mousse d'hydrogel.
L'invention concerne également un procédé de préparation d'une telle
composition
et son utilisation comme médicament pour la prévention/et le traitement de
l'obésité.
La composition
Par composition auto-moussante en milieu acide , on entend, au sens de
l'invention, une composition qui est capable de former une mousse lorsqu'elle
est
introduite dans, ou mise en contact avec, un milieu aqueux présentant un pH
acide, de
préférence un pH inférieur ou égal à 5, encore mieux allant de 0,5 à 5,
avantageusement
allant de 1 à 5, et encore plus avantageusement allant de 1 à 4. Le moussage
d'une telle
composition ne nécessite ni l'injection de gaz ni l'application d'une
agitation
mécanique.
La présente invention concerne une composition comprenant :
- au moins un polymère hydrophile,
- au moins un composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation de liaisons ioniques,
- au moins un agent moussant, et
- au moins un agent stabilisant des mousses.
Préférentiellement, la composition selon l'invention comprend, ou mieux
consiste
essentiellement en :
- de 0,1 % à 50 % en masse de polymère hydrophile,
- de 0,01 % à 50 % en masse de composé capable de réticuler le polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques,
- de 0,01 % à 50 % en masse d'agent moussant, et
- de 0,01 % à 10 % en masse d'agent stabilisant des mousses,
les pourcentages étant exprimés en matière sèche par rapport à la masse de
matière sèche totale de la composition.
Plus préférentiellement, la composition selon l'invention comprend, ou mieux
consiste essentiellement en :
- de 0,5 % à 40 % en masse de polymère hydrophile,
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- de 0,1 % à 20 % en masse de composé capable de réticuler le polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques,
- de 0,1 % à 20 % en masse d'agent moussant, et
- de 0,05 % à 5 % en masse d'agent stabilisant des mousses,
les pourcentages étant exprimés en matière sèche par rapport à la masse de
matière sèche totale de la composition.
Encore plus préférentiellement, la composition selon l'invention comprend, ou
mieux consiste essentiellement en :
- de 0,5 % à 20 % en masse de polymère hydrophile,
- de 0,5 % à 15 % en masse de composé capable de réticuler le polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques,
- de 0,5 % à 15 % en masse d'agent moussant, et
- de 0,1 % à 5 % en masse d'agent stabilisant des mousses,
les pourcentages étant exprimés en matière sèche par rapport à la masse de
matière sèche totale de la composition.
Avantageusement la composition selon l'invention comprend, ou mieux consiste
essentiellement en :
- de 0,5 % à 15 % en masse de polymère hydrophile,
- de 0,5 % à 10 % en masse de composé capable de réticuler le polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques,
- de 0,5 % à 10 % en masse d'agent moussant, et
- de 0,1 % à 5 % en masse d'agent stabilisant des mousses,
les pourcentages étant exprimés en matière sèche par rapport à la masse de
matière sèche totale de la composition.
Plus avantageusement, la composition selon l'invention comprend, ou mieux
consiste essentiellement en :
- de 0,5 % à 10 % en masse de polymère hydrophile,
- de 0,5 % à 5 % en masse de composé capable de réticuler le polymère
hydrophile
par la formation de liaisons ioniques,
- de 0,5 % à 5 % en masse d'agent moussant, et
- de 0,1 % à 2,5 % en masse d'agent stabilisant des mousses,
les pourcentages étant exprimés en matière sèche par rapport à la masse de
matière sèche totale de la composition.
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Encore plus avantageusement, la composition selon l'invention comprend, ou
mieux consiste essentiellement en :
- de 0,5 % à 5 % en masse de polymère hydrophile,
- de 0,5 % à 2 % en masse de composé capable de réticuler le polymère
hydrophile
par la formation de liaisons ioniques,
- de 0,5 % à 2 % en masse d'agent moussant, et
- de 0,1 % à 1 % en masse d'agent stabilisant des mousses,
les pourcentages étant exprimés en matière sèche par rapport à la masse de
matière sèche totale de la composition.
La composition selon l'invention comprend de 0,1 % à 100 % en masse de matière
sèche par rapport à la masse totale de la composition, de préférence de 1 % à
50 % et
encore plus préférentiellement de 2 % à 20 %, le reste de la composition étant
de l'eau.
Selon un premier mode de réalisation, la composition selon l'invention est un
hydrogel.
Selon un second mode de réalisation, la composition selon l'invention peut
être
séchée afin d'éliminer l'eau présente dans l'hydrogel.
Selon ce second mode de réalisation, la composition selon l'invention est sous
la
forme d'un xérogel, d'un cryogel ou encore d'un aérogel.
Le polymère hydrophile
La composition selon l'invention comprend au moins un polymère hydrophile,
c'est-à-dire un polymère qui est capable d'absorber de l'eau ou qui est
soluble dans
l'eau. Avantageusement, le polymère hydrophile est hydrosoluble.
Par polymère hydrosoluble on entend au sens de l'invention un polymère qui
à température ambiante présente une solubilité dans l'eau supérieure ou égale
à 0,1 %
en masse par rapport à un volume d'eau donné.
Préférentiellement, le polymère hydrosoluble est un polymère hydro-gonflant.
Par polymère hydro-gonflant , on entend au sens de l'invention un polymère
ou copolymère capable de gonfler par absorption d'eau.
Le polymère hydrophile utilisé dans la composition selon l'invention est un
polymère réticulable par la formation de liaisons ioniques.
Préférentiellement, le polymère hydrophile est adapté pour être ingéré par
voie
orale chez l'Homme et/ou l'animal, notamment chez les mammifères.
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Préférentiellement, le polymère hydrophile est un polymère peu calorigène, de
préférence non-calorigène.
Par polymère peu calorigène on entend au sens de l'invention un polymère
qui apporte peu de calories à l'organisme lors de sa digestion.
5 Un
polymère hydrophile peu calorigène est particulièrement avantageux dans le
cadre de l'utilisation d'une composition selon l'invention comme médicament
pour le
traitement de l'obésité, mais aussi pour la prévention de l'obésité chez des
patients
souffrant de diabète.
Préférentiellement, le polymère hydrophile est choisi parmi les polymères
10 anioniques.
Encore plus préférentiellement, le polymère hydrophile est choisi parmi les
polysaccharides, leurs dérivés et leurs mélanges.
Par polysaccharides et leurs dérivés on entend au sens de l'invention des
polymères et des copolymères constitués de plusieurs unités oses et/ou
plusieurs unités
15
dérivées des oses et liées entre elles par des liaisons osidiques. Les unités
dérivées
peuvent être notamment choisies parmi : des unités oses porteuses d'une
fonction acide
carboxylique et/ou amine et/ou d'un groupement alkyle amide ou encore d'une
fonction
ester d'un acide alkyl carboxylique.
Par exemple, comme polysaccharides et dérivés de polysaccharides, on peut
citer
notamment les alkyl celluloses telles que les Ci-C6 alkyl celluloses et
notamment la
méthyl cellulose, l'éthyl cellulose et l'éthylméthyl cellulose ; les alkyl
celluloses
substituées telles que les hydroxydes de Ci-C6 alkyl celluloses et les Ci-C6
hydroxydes
de C1-C6 alkyl celluloses et notamment, l'hydroxyde de n-propylcellulose,
l'hydroxypropylméthylcellulose, l'éthylhydroxyéthylcellulose et le
carboxyméthylcellulose ; les dextranes substitués tels que le sulfate de
dextrane, le
phosphate de dextrane et le dextrane de diéthylamine ; les glycosaminoglycanes
et
notamment l'acide hyaluronique, le chondroïtine, et le sulfate de
chondroïtine; et les
polymères et copolymères comprenant des unités acide uronique.
Préférentiellement, le polymère hydrophile est choisi parmi le carraghénane K
(kappa), le carraghénane t (iota), les polysaccharides comprenant des unités
uroniques
et leurs mélanges, plus préférentiellement le polymère hydrophile est choisi
parmi les
polysaccharides comprenant des unités uroniques.
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Par unités uroniques on entend au sens de l'invention des unités
polymériques
dérivées des oses simples obtenues par oxydation du carbone situé à
l'extrémité de la
chaîne en une fonction acide carboxylique.
Lesdites unités uroniques sont par exemple l'acide mannuronique, l'acide
guluronique, l'acide glucuronique, l'acide iuduronique ou encore l'acide
galacturonique. Les polymères et copolymères comprenant des unités uroniques
sont
obtenus par formations de liaisons osidiques avec d'autres monomères.
Préférentiellement, au moins 50% des unités oses du polymère hydrophile sont
des unités uroniques, de préférence au moins 80%.
Plus préférentiellement, le polymère hydrophile est constitué essentiellement
d'unités uroniques.
Selon un premier mode de réalisation, le polymère hydrophile est choisi parmi
les
polysaccharides constitués essentiellement d'unités a-D-galacturoniques, de
préférence
choisi parmi les pectines.
Selon un second mode de réalisation, le polymère hydrophile est choisi parmi
les
polymères comprenant des unités mannuroniques, dérivées de l'acide
mannuronique de
formule (I), et des unités guluroniques, dérivées de l'acide guluronique de
formule (II).
etxm H
ess...., - .. ,..,.......e cm ee e.,1
(I) (II)
Préférentiellement, selon ce mode de réalisation, le polymère hydrophile est
choisi parmi les alginates.
Par alginates on entend au sens de l'invention des polymères statistiques
ou à
blocs de formule (III) essentiellement constitués d'unités mannuroniques et
d'unités
guluroniques. Le polymère de formule (III) est constitué de m unités
mannuroniques et
n unités guluroniques, m et n étant deux entiers.
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cni
________________________________________________ OH
e
n
k-) -
Préférentiellement, au moins 15% en masse de l'alginate est constitué de
segments de chaine sur lesquels deux unités guluroniques se succèdent
directement, de
préférence au moins 25 % en masse et encore plus préférentiellement au moins
50 % en
masse.
Préférentiellement, le polymère hydrophile de l'invention a une masse
moléculaire moyenne en poids allant de 10 000 g/mol à 500 000 g/mol, de
préférence
de 30 000 g/mol à 200 000 g/mol, et encore plus préférentiellement allant de
50 000
g/mol à 100 000 g/mol.
Selon un premier mode de réalisation, le polymère hydrophile est partiellement
réticulé avant son introduction dans la composition.
Le polymère hydrophile peut être partiellement réticulé par la formation de
liaisons ioniques (réticulation physique partielle) ou partiellement réticulé
par la
formation de liaisons covalentes (réticulation chimique partielle) ou encore
partiellement réticulé par la formation de liaisons ioniques et de liaisons
covalentes
(réticulation mixte partielle).
De préférence, et selon ce même mode de réalisation, le polymère hydrophile
est
réticulé par la formation de liaisons ioniques (réticulation physique
partielle) avant son
introduction dans la composition.
Selon ce même mode de réalisation, le polymère hydrophile a un indice de
réticulation inférieur ou égal à 50%, de préférence inférieur ou égal à 30%,
de manière
encore plus préférée, inférieur ou égal à 10%, avant son introduction dans la
composition.
Par indice de réticulation on entend au sens de l'invention le rapport
entre le
nombre de sites de réticulation occupés d'une chaîne de polymère sur le nombre
de sites
de réticulation possibles sur ce même polymère.
L'indice de réticulation est calculé en tenant compte de la nature et de la
quantité
des monomères et des agents réticulants mis en oeuvre.
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Selon ce premier mode de réalisation, avantageusement, le polymère hydrophile
est partiellement réticulé par la formation de liaisons ioniques.
Selon un second mode de réalisation préféré, le polymère hydrophile n'est pas
réticulé.
Avantageusement, la composition selon l'invention présente une teneur en
polymère hydrophile allant de 10 % à 99,5 % en masse par rapport à la masse
totale de
la composition, de préférence allant de 15 % à 99 %, et encore plus
préférentiellement
allant de 15 % à 80 %, les pourcentages étant exprimés en masse de matière
sèche.
Le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation de
liaisons
ioniques
La composition selon l'invention comprend au moins un composé capable de
réticuler le polymère hydrophile par la formation de liaisons ioniques.
Dans le cas où le polymère hydrophile est choisi parmi les polymères
anioniques,
le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation de
liaisons
ioniques est choisi parmi les cations divalents, les cations trivalents et
leurs mélanges.
Parmi les cations divalents adaptés à l'invention, on peut citer : le calcium
(II), le
manganèse (II), l'argent (II), le fer (II), le cuivre (II), le magnésium (II),
et leurs
mélanges.
En fonction de la nature chimique du cation utilisé, l'hydrogel obtenu par
réticulation du polymère hydrophile aura des propriétés physiques différentes,
notamment une stabilité différente.
En particulier, un hydrogel obtenu par la réticulation du polymère hydrophile
par
des ions magnésium sera relativement plus fragile mécaniquement et aura une
durée de
vie plus limitée, comparativement aux hydrogels obtenus à partir d'autres
cations.
A l'inverse, un hydrogel obtenu par la réticulation du polymère hydrophile par
des ions calcium sera stable mécaniquement et sur de longues durées.
Le choix du cation permet donc de moduler la durée de vie du gel réticulé dans
l'estomac de l'individu qui a ingéré la composition.
De préférence, le cation divalent est le calcium.
Parmi les cations trivalents adaptés à l'invention, on peut citer :
l'aluminium, le
fer (III) et leurs mélanges.
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Préférentiellement, le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par
la
formations de liaisons ioniques est choisi parmi les cations divalents.
Plus préférentiellement, le cation est le calcium.
La réticulation du polymère hydrophile anionique par la formation de liaisons
ioniques est avantageuse en ce qu'elle est réversible.
Par exemple, lorsque le composé capable de réticuler le polymère hydrophile
par
la formation de liaisons ioniques est choisi parmi les cations divalents et/ou
trivalents,
la réticulation est réversible. La réversibilité est obtenue par l'ajout en
excès de cations
monovalents, par exemple choisis parmi le sodium, le potassium et leurs
mélanges.
On peut également citer les composés de type acide, et notamment les composés
de type acide ingérable, qui, une fois en contact avec l'hydrogel, chélatent
les cations
divalents et/ou trivalents et facilitent l'échange des cations divalents et/ou
trivalents par
des cations monovalents.
Par exemple, comme composés de type acide capables de chélater les cations
divalents et trivalents, on peut citer l'acide citrique ou encore l'acide
ascorbique.
De manière avantageuse, le composé capable de réticuler le polymère hydrophile
par la formation de liaisons ioniques est introduit dans la composition selon
l'invention
sous la forme d'un sel d'un cation divalent ou trivalent et d'un contre-ion.
Selon l'invention, le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par
la
formation de liaisons ioniques est introduit dans la composition sous une
forme non
active.
Par forme non active on entend au sens de l'invention qu'en solution
aqueuse
et à pH neutre et notamment à pH allant de 6,5 à 7,5 ledit composé capable de
réticuler
le polymère hydrophile ne se dissocie pas. Plus particulièrement, à pH neutre,
notamment à pH allant de 6,5 à 7,5, la réticulation du polymère hydrophile par
ce
composé ne se produit pas.
Par passage en milieu acide et notamment en solution aqueuse à pH inférieur ou
égal à 6,5, de préférence inférieur ou égal à 6 et encore plus
préférentiellement à pH
inférieur ou égal à 5, le composé se dissocie et libère l'espèce chimique
capable de
réticuler le polymère hydrophile par la formation de liaisons ioniques.
Lorsque le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation
de liaisons ioniques est choisi parmi les cations divalents et/ou trivalents,
il est
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préférentiellement introduit dans la composition selon l'invention sous la
forme d'un
sel métallique.
Plus particulièrement, le sel métallique est, de préférence, choisi parmi les
sels de
cations divalents, les sels de cations trivalents et leurs mélanges.
5 Plus
préférentiellement, le sel métallique est choisi parmi les sels susceptibles
de
se décomposer en milieu aqueux d'une part en cations divalents et/ou
trivalents et
d'autre part en une espèce acido-basique, au sens de Briinsted.
L'espèce acido-basique, au sens de Briinsted, libérée par la décomposition du
sel
métallique en milieu aqueux présente, de préférence, un pKa inférieur ou égal
à 7, de
10 préférence inférieur ou égal à 6,5.
Selon un mode de réalisation préféré, l'espèce acido-basique libérée par la
décomposition du sel métallique en milieu aqueux est choisie parmi l'ion
hydrogénocarbonate ou bicarbonate HCO3-, l'ion carbonate C032- et leurs
mélanges.
Par diminution du pH, notamment à pH inférieur ou égal à 6, ces ion
15
hydrogénocarbonate ou bicarbonate HCO3- et/ou carbonate C032- se transforment
en
acide carbonique H2CO3 qui se décompose en dioxyde de carbone CO2.
Préférentiellement, le sel métallique est choisi parmi les sels insolubles
dans l'eau
à température ambiante et à pH neutre, notamment à un pH allant de 6,5 à 7,5.
Plus préférentiellement, le sel métallique présente une solubilité dans l'eau
à pH
20
neutre, notamment à un pH allant de 6,5 à 7,5, déterminée à 20 C, inférieure
ou égale à
0,5 g/L, encore plus préférentiellement inférieure à 0,1g/L.
Selon un mode de réalisation préféré, le sel métallique est choisi parmi les
sels :
- se décomposant en milieu aqueux d'une part en cations divalents et/ou
trivalents
et d'autre part en une espèce acido-basique, au sens de Briinsted, et
- présentant une solubilité dans l'eau à pH neutre, notamment à un pH allant
de
6,5 à 7,5, déterminée à 20 C, inférieure ou égale à 0,5g/L, plus
préférentiellement
inférieure à 0,1g/L.
Ce mode de réalisation préféré est avantageux en ce que le sel métallique est
insoluble dans l'eau à pH neutre et reste sous forme non-active. En revanche,
le passage
en milieu acide, notamment à un pH inférieur au pKa du couple acido/basique
défini ci-
dessus, provoque la dissolution du sel métallique, permettant ainsi la
libération des
cations divalents ou trivalents et leur disponibilité pour la réticulation
ionique du
polymère hydrophile.
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Plus préférentiellement, ce sel métallique a un pKa inférieur ou égal à 7, de
préférence inférieur ou égal à 6,5, plus préférentiellement inférieur ou égal
à 6, et
avantageusement inférieur ou égal à 5.
Plus particulièrement, lorsque que le composé capable de réticuler le polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques est choisi parmi les cations
divalents,
le sel métallique est avantageusement choisi parmi le carbonate de calcium
CaCO3, le
carbonate de manganèse MnCO3, le carbonate d'argent AgCO3, le carbonate de fer
FeCO3, le carbonate de cuivre CuCO3, le carbonate de magnésium MgCO3,
l'hydroxyapatite Caio(PO4)60H2 et leurs mélanges.
Avantageusement, lorsque le composé capable de réticuler le polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques est choisi parmi les cations
divalents,
il est introduit dans la composition selon l'invention sous la forme d'un ou
de plusieurs
sels de carbonate et d'un cation métallique divalent.
Lorsque le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation
de liaisons ioniques est choisi parmi les cations trivalents, le sel
métallique est
avantageusement choisi parmi les sels d'aluminium Alncomme par exemple le
carbonate d'aluminium Al2(CO3)3; les sels ferriques Fe3', et leurs mélanges.
Avantageusement, le sel métallique est choisi parmi les sels métalliques
ingérables par l'Homme et ou l'animal et notamment par les mammifères.
Comme sels métalliques ingérables par l'Homme et ou l'animal, on peut citer
notamment le carbonate de calcium CaCO3, le carbonate de magnésium MgCO3,
l'hydroxyapatite Cam(PO4)60H2, le carbonate de fer FeCO3, le carbonate
d'aluminium
Al2(CO3)3 et leurs mélanges.
Avantageusement, le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation de liaisons ioniques est introduit dans la composition selon
l'invention sous
la forme d'un sel d'un cation métallique divalent, plus préférentiellement
sous la forme
d'un sel de carbonate et d'un cation métallique divalent.
De manière préférée, le sel métallique est le carbonate de calcium CaCO3.
Les sels de carbonate et notamment le carbonate de calcium sont avantageux en
ce qu'ils contribuent au dégagement gazeux et donc à la formation de la
mousse. Ils
sont également avantageux en ce qu'ils ne laissent pas de résidu au sein de
l'estomac :
la majorité des cations et du gaz libérés contribuent à la formation de la
mousse.
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Selon un mode de réalisation alternatif, le contre-ion du composé capable de
réticuler le polymère hydrophile par la formation de liaisons ioniques est
choisi parmi
une substance nutritive comme par exemple une vitamine.
Le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation de
liaisons ioniques est avantageusement introduit dans la composition en une
quantité
telle que le polymère réticulé, après passage en milieu acide, notamment à un
pH
inférieur ou égal à 5, de préférence allant de 0,5 à 5, encore plus
préférentiellement
allant de 1 à 5, et avantageusement allant de 1 à 4, a un taux de réticulation
inférieur ou
égal à 100 %, de préférence inférieur ou égal à 95 %, et encore plus
préférentiellement
inférieur ou égal à 90 %.
Le composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation de
liaisons ioniques est avantageusement introduit dans la composition en une
quantité
telle que le polymère réticulé, après passage en milieu acide, notamment à un
pH
inférieur ou égal à 5, de préférence allant de 0,5 à 5, encore plus
préférentiellement
allant de 1 à 5, et avantageusement allant de 1 à 4, a un taux de réticulation
supérieur
ou égal à 5%, de préférence supérieur ou égal à 10%, encore plus
préférentiellement
supérieur ou égal à 15%, et avantageusement supérieur ou égal à 20%.
Un taux de réticulation trop faible n'est pas adapté à la présente invention
en ce
qu'il ne permettrait pas la formation d'une mousse suffisamment stable
mécaniquement.
Plus particulièrement, si le polymère hydrophile n'est pas suffisamment
réticulé,
le gaz produit au sein de l'hydrogel par la décomposition de l'agent moussant
ne peut
être suffisamment retenu par la structure gélifiée, le gaz s'échappe et la
structure
mousseuse ne se forme pas ou présente un caractère trop éphémère pour agir sur
la
sensation de satiété.
L'agent moussant
La composition selon l'invention comprend au moins un agent moussant.
L'agent moussant est défini dans l'invention comme toute substance ou
combinaison de substances susceptibles de produire ou de se
décomposer/dissocier en
gaz sous l'action d'un facteur environnemental ou d'un composé chimique.
Avantageusement, l'agent moussant est distinct du composé capable de réticuler
le polymère hydrophile par la formation de liaisons ioniques.
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Préférentiellement, l'agent moussant utilisé dans la composition selon
l'invention
est un agent moussant chimique.
Les agents moussants chimiques regroupent des composés ayant la propriété de
réagir ou de se décomposer pour former un gaz lorsqu'ils sont exposés à un
réactif ou à
des conditions environnementales particulières (température, pH, ...).
L'agent moussant est avantageusement introduit dans la composition selon
l'invention sous une forme non active.
Par forme non active on entend au sens de l'invention qu'en solution
aqueuse
à pH neutre et notamment à un pH allant de 6,5 à 7,5 et à température
ambiante, l'agent
moussant ne se décompose pas et plus particulièrement ne se décompose pas en
gaz.
Avantageusement, la décomposition en gaz de l'agent moussant est initiée par
passage en milieu acide, de préférence à un pH inférieur ou égal à 5, plus
préférentiellement allant de 0,5 à 5, encore plus préférentiellement allant de
1 à 5, et
avantageusement allant de 1 à 4.
Placé en milieu acide, l'agent moussant se décompose en gaz,
préférentiellement
en dioxyde de carbone CO2.
Avantageusement, la décomposition de l'agent moussant en gaz est initiée à pH
inférieur ou égal à 6,5, de préférence inférieur ou égal à 6, et plus
préférentiellement à
pH inférieur ou égal à 5.
Préférentiellement, l'agent moussant est introduit dans la composition selon
l'invention sous la forme d'un sel, de préférence sous la forme d'un sel
métallique.
Le sel est, de préférence, choisi parmi les sels de cations monovalents,
encore plus
préférentiellement parmi les sels de cations métalliques monovalents,
avantageusement
parmi les sels de cations de métaux alcalins.
Plus préférentiellement, le sel est choisi parmi les sels susceptibles de se
décomposer en milieu aqueux et à pH neutre, notamment à un pH allant de 6,5 à
7,5,
d'une part en cations monovalents et d'autre part en une espèce acido-basique,
au sens
de Briinsted.
Avantageusement, l'espèce acido-basique, au sens de Briinsted, libérée par la
décomposition du sel en milieu aqueux présente un pKa inférieur ou égal à 7,
de
préférence inférieur ou égal à 6,5.
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Par passage en milieu acide, notamment à un pH inférieur au pKa défini ci-
dessus,
l'espèce acido-basique libérée par la décomposition du sel en milieu aqueux
réagit pour
former l'acide de Briinsted conjugué.
L'acide de Briinsted conjugué est, de préférence, choisi parmi les composés
susceptibles de se décomposer en gaz, plus préférentiellement en dioxyde de
carbone
CO2.
Selon un mode de réalisation préféré, l'espèce acido-basique libérée par la
décomposition du sel en milieu aqueux est choisi parmi l'ion
hydrogénocarbonate ou
bicarbonate HCO3-, l'ion carbonate C032- et leurs mélanges. L'acide de
Briinsted
conjugué est alors l'acide carbonique H2CO3 qui se décompose en dioxyde de
carbone
CO2.
Plus préférentiellement, le sel, de préférence le sel métallique, est choisi
parmi les
sels ayant un pKa inférieur ou égal à 7, de préférence inférieur ou égal à
6,5, plus
préférentiellement inférieur ou égal à 6, et avantageusement inférieur ou égal
à 5.
Le sel est, de préférence, choisi parmi les carbonates et les bicarbonates de
cations
monovalents, seuls ou en mélanges, de préférence parmi les carbonates et les
bicarbonates de cations de métaux alcalins.
De manière encore plus préférée, le sel est choisi parmi le carbonate de
sodium
Na2CO3, le bicarbonate de sodium NaHCO3, le bicarbonate d'ammonium NH4CO3, le
bicarbonate de potassium KHCO3 et leurs mélanges.
Placés en milieu aqueux et à pH neutre, notamment à un pH allant de 6,5 à 7,5,
les sels cités ci-dessus se décomposent en cations monovalents (Na, NH4 ' ou
1(') et en
ions bicarbonates HCO3-. Par passage en milieu acide, notamment à un pH
inférieur ou
égal à 5, de préférence allant de 0,5 à 5, plus préférentiellement allant de 1
à 5 et
avantageusement allant de 1 à 4, les ions bicarbonate HCO3- réagissent pour
former
l'acide carbonique H2CO3 qui se décompose ensuite en dioxyde de carbone CO2.
Avantageusement, le sel est choisi parmi les sels ingérables par l'Homme et
l'animal et notamment par les mammifères.
Comme sels ingérables par l'Homme et l'animal et notamment par les
mammifères, on peut citer : le carbonate de sodium Na2CO3, le bicarbonate de
sodium
NaHCO3, le bicarbonate d'ammonium NH4CO3, le bicarbonate de potassium KHCO3
et leurs mélanges.
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Avantageusement, le sel est choisi parmi les sels de cations métalliques
monovalents, plus avantageusement parmi le carbonate de sodium Na2CO3, le
bicarbonate de sodium NaHCO3, le bicarbonate de potassium KHCO3 et leurs
mélanges.
Plus avantageusement, le sel est choisi parmi les sels de bicarbonate et de
cations
5 métalliques monovalents.
De manière préférée, le sel est le bicarbonate de sodium NaHCO3.
La quantité d'agent moussant introduite dans la composition selon l'invention
est
déterminée par rapport à la quantité introduite dans la même composition de
composé
capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation de liaisons
ioniques. La
10 quantité d'agent moussant est notamment déterminée en tenant compte de
l'éventuelle
contribution du composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation
de liaisons ioniques au dégagement gazeux et donc à la formation de la mousse.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'agent moussant est
choisi parmi les sels métalliques se décomposant en cations monovalents et le
composé
15 capable de réticuler le polymère hydrophile par formation de liaisons
ioniques est choisi
parmi les cations divalents et/ou trivalents.
Préférentiellement, lorsque l'agent moussant est un sel métallique se
décomposant en cations monovalents, il est introduit dans la composition selon
l'invention en une quantité telle que le rapport entre la quantité de cations
divalents
20 et/ou trivalents et la quantité de cations monovalents introduits dans
la composition est
supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,5, les quantités
de cations
étant exprimées en moles.
Ainsi et selon ce mode de réalisation, le cation monovalent libéré par l'agent
moussant est présent en des proportions telles qu'il n'entre pas en
compétition avec les
25 cations divalents et/ou trivalents, notamment divalents, responsables de
la réticulation
du polymère hydrophile au point de dégrader de façon significative la
réticulation du
polymère hydrophile.
Plus préférentiellement, lorsque l'agent moussant est un sel métallique se
décomposant en cations monovalents, il est introduit dans la composition selon
l'invention en une quantité telle que le rapport entre la quantité de cations
divalents et
la quantité de cations monovalents introduits dans la composition est
supérieur ou égal
à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,5, les quantités de cations étant
exprimées
en moles.
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Selon un mode de réalisation préféré, le composé capable de réticuler le
polymère
hydrophile par la formation de liaisons ioniques est introduit dans la
composition selon
l'invention sous la forme de carbonate de calcium et l'agent moussant est le
bicarbonate
de sodium.
Plus préférentiellement, selon ce mode de réalisation préféré, le carbonate de
calcium et le bicarbonate de sodium sont introduits dans la composition selon
l'invention selon un ratio molaire allant de 1:1 à 1:10, de préférence allant
de 1:1 à 1:5.
La libération de gaz dans la matrice polymérique permet d'obtenir un grand
nombre de cellules pour la plupart connectées pour former une mousse à
cellules
ouvertes.
La quantité de gaz emprisonné dans la matrice dépend de la viscosité du milieu
avant réticulation, de la quantité d'agent réticulant et donc du taux de
réticulation, de la
quantité et du type d'agent moussant introduit dans la matrice, de la quantité
et de la
nature de l'agent stabilisant des mousses.
Dans le cadre de cette invention, la libération de gaz et la réticulation du
polymère
hydrophile sont réalisées de façon simultanée de manière à piéger le gaz formé
à
l'intérieur de la matrice polymérique et permettre la formation d'une mousse,
en
particulier d'une mousse stable.
L'agent stabilisant des mousses
La composition selon l'invention comprend au moins un agent stabilisant des
mousses.
Par agent stabilisant des mousses , on entend au sens de l'invention un
composé susceptible de diminuer la tension superficielle à l'interface de deux
milieux
différents et notamment à l'interface séparant un milieu liquide d'un milieu
gazeux.
De préférence, l'agent stabilisant des mousses est choisi parmi les agents
structurants, les composés tensioactifs et leurs mélanges.
= Les agents structurants
Par agent structurant , on entend au sens de l'invention un composé
chimique
susceptible de stabiliser la structure d'une mousse.
Les agents structurants sont classés en 2 catégories en fonction de leur
nature
chimique :
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- les peptides et les protéines, et
- les saccharides.
Préférentiellement, l'agent structurant est choisi parmi les peptides et les
protéines.
Les peptides et les protéines
Par peptide ou protéine on entend au sens de l'invention une chaine de
plusieurs acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques.
Plus particulièrement, on parle de peptide lorsque le nombre d'acides
aminés
présents dans la chaine est inférieur à 50. On parle de protéine lorsque le
nombre
d'acides aminés présents dans la chaine est supérieur ou égal à 50.
Préférentiellement, l'agent structurant est choisi parmi les protéines.
Encore plus préférentiellement, la protéine est choisie parmi les gélatines,
l'albumine, l'ovalbumine, la caséine de lait, la lécithine, leurs sels comme
par exemple
le caséinate de sodium, et leurs mélanges.
Les saccharides
Par saccharides on entend au sens de l'invention des composés organiques
comprenant un ou plusieurs oses simples.
De préférence, les saccharides stabilisants des mousses sont choisis parmi la
gomme de xanthane, la gomme de glucomannane, la gomme arabique la gomme de
caroube et leurs mélanges.
= Les composés tensioactifs
Par composé tensioactif on entend au sens de l'invention un composé
amphiphile comprenant une partie hydrophobe, notamment une longue chaine
carbonée, et une partie hydrophile.
Les tensioactifs se classent en 4 catégories en fonction de la nature du
groupement
hydrophile :
- les tensioactifs anioniques,
- les tensioactifs cationiques,
- les tensioactifs zwitterioniques ou amphotères, et
- les tensioactifs non-ioniques.
De préférence, le composé tensioactif est choisi parmi les tensioactifs
amphotères
et les tensioactifs non-ioniques.
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Les tensioactifs zwitterioniques ou amphotères
Par tensioactif zwitterionique ou amphotère on entend au sens de
l'invention
un composé tensioactif dont la partie hydrophile est constituée d'un
groupement acido-
basique.
En milieu acide, le groupement hydrophile est chargé positivement.
En milieu basique, le groupement hydrophile est chargé négativement.
Parmi les composés tensioactifs zwitterioniques ou amphotères adaptés à
l'invention, on peut notamment citer les bétaïnes, les dérivés de
l'imidazoline, les
phospholipides et leurs mélanges.
Par phospholipide on entend au sens de l'invention un lipide contenant au
moins une fonction acide phosphorique. Les phospholipides incluent notamment
les
acides phosphatiques et les phosphoglycérides.
Les tensioactifs non-ioniques
Par tensioactif non-ionique on entend au sens de l'invention un composé
tensioactif dans lequel la partie hydrophile n'est pas chargée.
Parmi les composés tensioactifs non-ioniques on peut citer par exemple : les
polymères et copolymères d'éthylène glycol et de propylène glycol, les esters
d'acide
gras et de (poly)oxyde d'éthylène, les éthers d'alcools gras et de (poly)oxyde
d'éthylène, les éthers de polyols (poly)oxyéthylénés, les esters d'acide gras
et de polyols
notamment les esters d'acide gras et de sucres, éventuellement
(poly)oxyéthylénés, les
glycérides d'acide gras, les éthers de glycérol oxyéthylénés, les éthers de
glycérol et
d'alcools gras, les acides gras.
Par acide gras on entend au sens au sens de l'invention un composé de type
acide carboxylique comprenant une chaine hydrocarbonée linéaire allant de 10 à
30
atomes de carbones.
Par éthoxylé on entend au sens de l'invention un composé chimique ayant
subi une étape d' éthoxylation par réaction avec l'oxyde d'éthylène.
Selon un premier mode de réalisation, le tensioactif non-ionique est choisi
parmi
les hydrocarbures de polyoxyde d'éthylène, de préférence choisi parmi les
éthers et les
esters de polyoxyéthylène glycol, les esters d'acide gras et de polyols, les
esters d'acides
gras et de polyols éthoxylés et leurs mélanges.
Par exemple, le tensioactif non-ionique peut-être choisi parmi les sorbitanes
éthoxylés, les isosorbides éthoxylés, les esters d'acides gras et de
sorbitanes éthoxylés,
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les esters d'acide gras et d'isosorbides éthoxylés, les esters d'acide gras et
de sorbitanes,
les esters d'acide gras et d'isosorbides, et leurs mélanges.
Parmi les esters d'acide gras et de sorbitanes, on peut notamment citer les
produits
commerciaux SPAN , par exemple SPAN 20, SPAN 40 ou encore SPAN 80
commercialisés par Croda Inc.
Parmi les esters d'acides gras et de sorbitanes éthoxylés, on peut notamment
citer
les produits commerciaux Tween , par exemple Tween 20, Tween 60 ou encore
Tween 80 commercialisés par Croda Inc.
Selon un second mode de réalisation, le composé tensioactif non-ionique est
choisi parmi les acides gras, encore plus préférentiellement est l'acide
linoléique.
Selon un mode de réalisation, l'agent stabilisant des mousses peut être un
mélange
de différents agents stabilisants et/ou de différents composés tensioactifs.
Avantageusement, la composition selon l'invention a une teneur en agent
stabilisant des mousses allant de 0,01 % à 5 % en masse par rapport à la masse
totale de
la composition, de préférence allant de 0,05% % à 2 % en masse et de manière
encore
plus préférée allant de 0,1 % à 1 % en masse, les pourcentages étant exprimés
en masse
de matière sèche.
Autres additifs
La composition selon l'invention peut comprendre un second polymère hydro-
gonflant.
Ce second polymère hydro-gonflant se distingue du polymère hydrophile décrit
précédemment en ce qu'il n'est pas réticulable par la formation de liaisons
ioniques.
La présence d'un second polymère hydro-gonflant dans les compositions selon
l'invention est avantageuse en ce qu'elle permet d'obtenir des mousses de
volume plus
important, augmentant ainsi le taux de gonflement de la composition.
Préférentiellement, le polymère hydro-gonflant non-réticulable par la
formation
de liaisons ioniques est choisi parmi l'amidon, l'agar-agar, le caraghénane X
(lambda),
les celluloses non réticulables et leurs mélanges.
Plus préférentiellement, le polymère hydro-gonflant est ingérable par l'Homme
et l'animal et notamment les mammifères.
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Comme polymères hydro-gonflants ingérables par l'Homme et l'animal et
notamment les mammifères, on peut citer l'agar-gar, caraghénane X (lambda),
les
celluloses non réticulables et leurs mélanges.
Avantageusement, la composition selon l'invention présente une teneur en
5 polymère hydro-gonflant allant de 0 % à 50 % en masse par rapport à la
masse totale de
la composition, de préférence allant de 1 % à 30 % et de manière encore plus
préférée
allant de 5 % à 20 %, les pourcentages étant exprimés en masse de matière
sèche.
La composition selon l'invention peut en outre comprendre et de façon non-
exhaustive des additifs choisis parmi : les colorants, les arômes, les
vitamines, les fibres
10 alimentaires.
Selon un certain mode de réalisation, la composition selon l'invention
comprend
en outre un produit d'appétence sous la forme d'un mélange d'au moins un arôme
et
d'au moins un exhausteur de goût.
Les arômes se classent selon deux catégories :
15 - les arômes d'origine naturelle, obtenus à partir de matière d'origine
végétale,
- les arômes artificiels ou synthétiques, obtenus par synthèse en laboratoire.
Parmi les arômes naturels, on peut citer le limonène ou le citral, obtenus par
extraction à partir d'écorce d'agrumes comme l'orange et le citron.
Parmi les arômes artificiels ou synthétiques, on peut citer la vanilline ou 3-
20 méthoxy-4-hydroxybenzaldéhyde, l'éthylvanilline ou 3-éthy1-4-
hydroxybenzaldéhyde.
Pour une composition destinée à être ingérée par un animal, et notamment un
mammifère, on peut également citer les huiles végétales ou animales recyclées,
déchets
des industries agroalimentaires et des restaurants, les hydrolysats de foies
de volailles
ou encore les produits de la fermentation de poissons.
25 Par exhausteur de goût on entend au sens de l'invention une
substance
chimique qui permet d'augmenter l'intensité de la perception olfacto-gustative
d'une
portion alimentaire. Un exhausteur n'a pas de saveur particulière et ne
modifie pas le
goût des aliments, il intensifie uniquement le goût les aliments.
Comme exhausteurs de goût, on peut notamment citer le glutamate de sodium, les
30 guanylates, les inosinates, les ribonucléotides, la glycine, l'acétate
de zinc, le
pyrophosphate trisodium, les phyllosilicates ou encore les glucomannanes.
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Par exemple, pour une composition destinée à être ingérée par l'Homme,
l'exhausteur de goût peut être choisi parmi le glutamate de sodium, les
guanylates, les
inosinates, les ribonucléotides, la glycine et l'acétate de zinc.
Par exemple, pour une composition destinée à être ingérée par un animal, et
notamment par un mammifère, l'exhausteur de goût peut être choisi parmi le
pyrophosphate trisodium, les phyllosilicates ou encore les glucomannanes.
Selon ce mode de réalisation, la composition selon l'invention comprend de
préférence de 0,1% à 5% en poids d'agents d'appétence, préférentiellement de
1% à 5%
en poids, les pourcentages étant exprimés en masse de matière sèche.
Le procédé de fabrication
L'invention concerne également un procédé de préparation d'une composition
selon l'invention.
Le procédé selon l'invention comprend l'introduction dans un milieu aqueux, en
particulier dans de l'eau :
- du polymère hydrophile,
- de l'agent moussant,
- du composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation
de
liaisons ioniques, et
- de l'agent stabilisant des mousses.
Le milieu aqueux est, de préférence, à un pH neutre, notamment à un pH allant
de
6,5 à 7,5.
L'ordre d'introduction des composés définis ci-dessus dans le milieu aqueux
est
quelconque et n'a généralement pas de conséquence sur la composition finale.
Les
composés définis ci-dessus peuvent ainsi être introduits dans le milieu aqueux
de
manière simultanée ou par ajouts successifs.
Lorsqu'ils sont introduits par étapes successives, ces derniers peuvent être
ajoutés
au milieu aqueux dans un ordre quelconque.
Selon une première variante, le procédé selon l'invention comprend les étapes
suivantes :
(1) la solubilisation ou la dispersion du polymère hydrophile dans de l'eau,
de
préférence à pH neutre, plus préférentiellement à un pH allant de 6,5 à 7,5,
et sous
agitation,
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(2) la dispersion sous agitation de l'agent moussant et du composé capable de
réticuler le polymère hydrophile par la formation de liaisons ioniques jusqu'à
l'obtention d'une dispersion homogène,
(3) l'ajout de l'agent stabilisant des mousses.
Selon une seconde variante, le procédé selon l'invention comprend les étapes
suivantes :
(1') la solubilisation ou la dispersion de l'agent stabilisant des mousses
dans de
l'eau, de préférence à pH neutre, plus préférentiellement à un pH allant de
6,5 à
7,5, et sous agitation,
(2') l'introduction dans le milieu issu de (1'), de préférence sous agitation
:
- du polymère hydrophile,
- de l'agent moussant, et
- du composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation
de
liaisons ioniques.
Cette seconde variante est particulièrement adaptée lorsque l'agent
stabilisant des
mousses est sous la forme d'un solide et nécessite par conséquent une étape
préalable
de dissolution et/ou de dispersion. Un tel agent stabilisant des mousses sous
forme
solide est par exemple la gélatine.
Selon un premier mode de réalisation, la composition est obtenue directement à
l'issue du procédé précédent. Dans ce cas, la composition est obtenue sous la
forme
d'une dispersion aqueuse.
Selon un second mode de réalisation, le procédé peut comprendre en outre une
étape supplémentaire de séchage, notamment après l'étape (3) ou (2').
Cette étape supplémentaire de séchage est réalisée de façon à éliminer en
totalité
ou en partie l'eau présente dans la composition.
Préférentiellement, l'étape de séchage de la composition est réalisée par
l'injection d'air chaud pulsé, par traitement au dioxyde de carbone CO2
supercritique,
par lyophilisation ou par atomisation, encore plus préférentiellement par
traitement au
dioxyde de carbone CO2 supercritique.
Lorsque le séchage de la composition est réalisé par traitement au dioxyde de
carbone CO2 supercritique, celui-ci nécessite une étape préliminaire d'échange
de
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solvant durant laquelle l'eau de la composition est remplacée par un solvant
plus volatil
de type alcool.
Le procédé selon l'invention permet donc d'obtenir des compositions avec une
teneur en eau contrôlée, en fonction de la durée et de l'intensité du séchage
appliqué.
En particulier, en l'absence d'une étape supplémentaire de séchage, le procédé
selon l'invention permet la préparation d'une composition sous la forme d'une
dispersion aqueuse.
A l'inverse, par séchage total de la composition, le procédé permet la
préparation
d'une composition exempte d'eau et sous la forme d'un xérogel, d'un cryogel ou
encore
d'un aérogel selon le mode de séchage utilisé.
Plus particulièrement, lorsque la composition est séchée totalement par
l'injection
d'air chaud pulsé, la composition est obtenue sous la forme d'un xérogel.
Lorsque la composition est séchée totalement par traitement au dioxyde de
carbone CO2 supercritique, la composition est obtenue sous la forme d'un
aérogel.
Lorsque la composition est séchée totalement par lyophilisation, la
composition
est obtenue sous la forme d'un cryogel.
Par séchage partiel, le procédé selon l'invention permet l'obtention des
compositions présentant des consistances variées : sous formes solides ou
liquides,
visqueuses ou fluides, et notamment sous la forme de sirops.
En particulier, par séchage total ou partiel, le procédé selon l'invention
permet la
préparation de compositions sous la forme de poudres.
Préférentiellement, les poudres obtenues par séchage d'une composition selon
l'invention ont une granulométrie inférieure ou égale à 2 mm, de préférence
inférieure
ou égale à 1 mm, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 0,8 mm.
La granulométrie des poudres est mesurée à l'aide d'un granulomètre LASER
Mastersizer 3000 commercialisé par la société Malvern. Il est équipé d'un
Venturi
Haute Énergie (HE), d'une grille posée sur le tamis avec une ouverture de 5mm
et d'une
bille de 10 mm facilitant le passage de l'échantillon à travers cette grille.
2 g à 10 g de poudres sont introduits dans la trémie avec une ouverture
sélectionnée de 2 mm, un taux de vibrations de la trémie à 30-40 %, une
pression allant
de 2 à 4 bars et une obscuration allant de 2 à 15% selon la quantité de
matière. Entre 5
et 10 mesures sont effectuées par échantillons.
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Le diamètre moyen d'une sphère de volume équivalent est ensuite déterminé par
mesure du diamètre moyen de la classe la plus représentative (maximum de la
gaussienne) en volume, considéré comme le diamètre moyen des particules
étudiées.
Utilisations
L'invention concerne également une composition selon l'invention pour son
utilisation comme médicament, en particulier pour la prévention et/ou le
traitement de
1 ' obésité.
La composition selon l'invention est notamment destinée à être ingérée par
l'Homme ou l'animal et notamment par les mammifères afin de produire un effet
coupe-faim chez le patient, lié à l'apparition d'une sensation de satiété.
Cette sensation de satiété chez le patient, humain ou animal, est obtenue par
gonflement de la composition au niveau de l'estomac, provoquant ainsi une
réduction
du volume gastrique.
La composition selon l'invention est une composition auto-moussante en milieu
acide, de préférence à un pH inférieur ou égal à 5, plus préférentiellement
allant de 0,5
à 5, encore plus préférentiellement allant de 1 à 5, et avantageusement allant
de 1 à 4.
Par composition auto-moussante en milieu acide on entend au sens de
l'invention une composition susceptible de s'expanser sous forme d'une mousse
lorsqu'elle est placée dans un milieu acide, de préférence à un pH inférieur
ou égal à 5,
encore mieux allant de 0,5 à 5, avantageusement allant de 1 à 5, et encore
plus
avantageusement allant de 1 à 4. En particulier, le moussage d'une composition
auto-
moussante selon l'invention ne nécessite ni l'injection de gaz ni
l'application d'une
agitation mécanique.
Préférentiellement, la composition selon l'invention forme une mousse
lorsqu'elle est placée dans un milieu aqueux à un pH inférieur ou égal à 6, de
préférence
inférieur ou égal à 5, encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 4.
Préférentiellement, la composition selon l'invention forme une mousse
lorsqu'elle est placée dans un milieu aqueux à un pH supérieur ou égal à 0,5,
de
préférence supérieur ou égal à 1.
Ainsi, placée en milieu acide, notamment dans l'estomac, la composition selon
l'invention s'expanse, se gonfle de façon à former une mousse.
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Juste avant la prise d'un repas, le pH de l'estomac est typiquement compris
entre
0,5 et 2,5. Au fur et à mesure de la prise d'un repas, celui augmente
progressivement
pour atteindre en fin de repas un pH allant de 4 à 5.
A pH allant de 4 à 5, le taux de gonflement et la cinétique de gonflement des
5 compositions selon l'invention sont significativement réduits.
La composition selon l'invention est ainsi avantageuse en ce qu'elle permet
d'éviter les éventuels problèmes liés à l'ingestion d'une composition selon
l'invention
en fin de repas, contrairement aux protocoles d'utilisation recommandés. En
particulier,
l'ingestion d'une composition selon l'invention en fin de repas est peu
susceptible de
10 conduire à un gonflement excessif de l'estomac du patient qui aurait
déjà ingéré une
portion alimentaire.
Le gonflement de la composition en milieu acide est rendu possible par deux
phénomènes : le moussage issu de la décomposition en gaz de l'agent moussant
et la
réticulation de la matrice polymérique, ces deux phénomènes intervenant de
manière
15 simultanée.
Placée en milieu acide, la composition selon l'invention permet
avantageusement
l'obtention d'une mousse fermée.
Par mousse fermée on entend au sens de l'invention une mousse présentant :
- une structure à cellules fermées, ou
20 - une structure à cellules ouvertes mais dotée d'une enveloppe
extérieure fermée.
Une mousse fermée est avantageuse en ce que le gaz responsable de sa formation
reste piégé à l'intérieur de la structure. En particulier, dans le cadre des
compositions
selon l'invention, le gaz libéré au cours du moussage de la composition reste
piégé au
sein de la matrice polymérique, empêchant ainsi la libération de gaz à
l'intérieur de
25 l'estomac.
Un test permettant de déterminer le caractère fermé ou ouvert d'une mousse
peut
consister par exemple à :
1) sécher la mousse à étudier,
2) peser la mousse séchée ; cette masse sous forme sèche est notée mo.
30 2) placer la mousse sèche dans un milieu aqueux pendant 10 minutes,
3) retirer la mousse du milieu aqueux et la peser directement après son
retrait du
milieu aqueux de manière à éviter les phénomènes de séchage. On note cette
masse m1.
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4) calculer le taux d'hydratation de la mousse TH, exprimé en pourcentages,
par
l'application de la formule suivante : TH = [(mo ¨mi)/m0]*100.
Si le taux d'hydratation de la mousse TH est inférieur ou égal à 30%, la
mousse
est dite fermée. Dans le cas inverse, la mousse présente une structure
ouverte.
La mousse obtenue par gonflement de la composition selon l'invention présente,
de préférence, un taux d'hydratation tel que défini ci-dessus inférieur ou
égal à 20%,
plus préférentiellement inférieur ou égal à 15%.
On constate avantageusement que le polymère hydrophile présent dans la
composition selon l'invention constitue alors une phase continue au sein de la
structure
mousseuse et forme un réseau tridimensionnel.
On constate avantageusement que le polymère hydrogonflant, non-réticulable par
la formation de liaisons ioniques, forme une phase dispersée au sein de la
structure
mousseuse.
On constate avantageusement que l'agent stabilisant des mousses se situe à
l'interface entre le polymère hydrophile et les bulles de gaz emprisonnées
dans la
structure.
La formation d'une mousse est rendue possible par la décomposition de l'agent
moussant initiée par le passage en milieu acide. Le cas échéant, le composé
capable de
réticuler le polymère hydrophile par la formation de liaisons ioniques
contribue
également au dégagement gazeux et à la formation d'une mousse.
La réticulation de la matrice polymérique est rendue possible par la
décomposition du composé capable de réticuler le polymère hydrophile par
formation
de liaisons ioniques provoquée par le passage en milieu acide.
Le gonflement de la composition est mesuré par le taux de gonflement.
Le taux de gonflement est défini comme étant le rapport de la différence entre
le
volume de la composition expansée après moussage et le volume de la
composition
initiale sur le volume de la composition initiale.
Le taux de gonflement est mesuré comme suit :
2 mL d'une composition selon l'invention sont placés dans une éprouvette
classe
A graduée de 0 à 100 mL. 50 mL d'une solution aqueuse dont le pH a été fixé
par l'ajout
d'acide citrique sont ensuite introduits délicatement dans l'éprouvette classe
A graduée
de 0 à 100mL. Il est important d'introduire délicatement la solution aqueuse
dans
l'éprouvette graduée pour pouvoir suivre l'évolution du volume du système.
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Le volume de l'hydrogel est relevé à intervalle régulier à l'aide d'un
chronomètre,
entre lOs et 1 min selon les conditions de mesure.
Le gonflement de l'hydrogel autogonflant est suivi jusqu'à ce que le volume se
stabilise et atteigne un plateau. Le volume correspondant à ce plateau est
considéré
comme étant le gonflement maximal de l'hydrogel dans les conditions étudiées.
Le taux
de gonflement des hydrogels autogonflants est déterminé selon l'équation
suivante :
G = (Vt ¨ Vi)/Vi
Avec :
G: taux de gonflement (sans unités)
Vt: volume déterminé au temps t (en mL)
Vi: volume initial de la composition après séchage (en mL)
Le volume initial de la composition après séchage Vi est déterminé comme suit
:
2 mL de la composition initiale sont versés dans une coupelle en aluminium de
2 cm de
diamètre et sont placés à l'étuve à 70 C pendant 12h. Le produit sec se
présente alors
sous la forme d'un disque de 2 cm de diamètre et dont on mesure l'épaisseur au
moyen
d'un pied à coulisse micrométrique. Le volume de ce disque représente le
volume initial
de la composition après séchage.
Toutes les mesures sont réitérées 3 fois afin de déterminer un taux de
gonflement
moyen.
La composition selon l'invention présente avantageusement un taux de
gonflement supérieur ou égal à 200, de préférence supérieur ou égal à 250,
encore plus
préférentiellement supérieur ou égal à 300.
La composition selon l'invention présente préférentiellement un taux de
gonflement inférieur ou égal 500, de préférence inférieur ou égal à 400.
Grâce à la présence d'un agent stabilisant des mousses, la composition selon
l'invention sous sa forme expansée, obtenue par passage en milieu acide, est
stable
mécaniquement.
La réticulation de la matrice polymérique par la formation de liaisons
ioniques
est avantageuse en ce que la structure mousseuse réticulée est réversible.
En particulier, la réticulation est réversible sous l'action de cations
monovalents
en large excès. Par exemple, la structure mousseuse réticulée peut être
désintégrée par
l'ingestion de sels métalliques monovalents comme par exemple du chlorure de
sodium
NaCl.
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Par ailleurs, les chaines polymériques, en particulier les chaines de
polysaccharides ou de dérivés de polysaccharides, sont hydrolysables par
l'action des
enzymes gastriques.
En conséquence, la composition selon l'invention est facilement digérable et
éliminable par l'organisme via les mécanismes de digestion classique.
Selon l'invention, le gonflement de la composition est initié par passage en
milieu
gastrique, tandis que dans la cavité buccale et au passage au travers de
l'oesophage, la
composition ne s'expanse pas.
Ainsi, après avoir été ingérée et après avoir atteint l'estomac, la
composition selon
l'invention s'expanse.
Lors de l'ingestion par le patient, en début de repas, d'une composition selon
l'invention, le volume disponible au sein l'estomac se trouve réduit en raison
de
l'expansion de la composition. Cette diminution du volume gastrique a pour
conséquence que le patient devra ingérer une quantité plus faible d'aliment,
que dans le
cas où il n'a pas ingéré de composition selon l'invention, pour atteindre la
sensation de
satiété.
L'ajout d'un agent stabilisant des mousses permet l'obtention d'une mousse
stable
mécaniquement et sur une période de quelques heures correspondant à
l'intervalle de
temps séparant la prise de deux repas consécutifs.
La stabilité mécanique de la mousse peut par exemple être observée
visuellement.
On considère alors qu'une mousse est stable mécaniquement si son taux de
gonflement
ne diminue pas après 10 minutes de gonflement, de préférence après 15 minutes
de
gonflement.
Formulation
La composition selon l'invention est destinée à être ingérée par l'Homme et/ou
l'animal et notamment par les mammifères.
Selon un premier mode de réalisation, la composition selon l'invention peut
être
ingérée sous la forme d'un solide et notamment sous la forme de poudres, de
comprimés
enrobés ou non-enrobés, ou encore de granulés.
Selon un second mode de réalisation, la composition selon l'invention peut
être
ingérée sous la forme d'un liquide et notamment sous la forme d'un liquide
visqueux
ou d'un gel et notamment d'un sirop.
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L'invention concerne également une gélule à structure coeur/enveloppe
comprenant au moins un coeur constitué d'une composition selon l'invention et
au
moins une couche d'enrobage recouvrant en tout ou partie la surface du coeur.
Selon un premier mode de réalisation, le coeur de la gélule est sous la forme
d'une
poudre.
Selon un second mode de réalisation, le coeur de la gélule est sous la forme
d'un
liquide visqueux ou d'un gel.
L'invention concerne également un kit alimentaire comprenant, de préférence
dans un même emballage, et conditionnés séparément :
- une composition selon l'invention, et
- une portion alimentaire.
La formulation d'une composition selon l'invention sous la forme d'un kit est
avantageuse en ce qu'elle permet de fournir aux patients des produits pré-
dosés et prêts
à l'emploi correspondant à leurs besoins pour un repas.
En particulier, le kit selon l'invention peut comprendre une portion
alimentaire
adaptée au régime alimentaire du patient ainsi qu'une dose adaptée d'une
composition
selon l'invention en quantités permettant de provoquer l'apparition chez le
patient d'une
sensation de satiété en fin de repas.
La formulation sous la forme d'un kit est également adaptée à un encas pour
combler une faim entre les repas. Dans ce cas précis, le kit comprend une
portion
alimentaire faible en calories et une dose complémentaire d'une composition
selon
l'invention en quantité permettant d'entrainer l'apparition chez le patient
d'une
sensation de satiété.
L'invention concerne également un dispositif d'administration orale telle que
par
exemple une seringue de gavage comprenant une composition selon l'invention.
Ce type de dispositif est particulièrement adapté à l'administration d'une
composition selon l'invention à des animaux et notamment à des mammifères.
L'invention concerne également un produit alimentaire pour animaux, et
notamment pour mammifères, ledit produit alimentaire comprenant une
composition
selon l'invention.
Le produit alimentaire pour animaux peut prendre toutes les formes connues de
l'homme du métier.
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En particulier, le produit alimentaire pour animaux peut être sous la forme
d'une
croquette, d'un en-cas, d'une friandise ou encore d'un biscuit.
Préférentiellement, le produit alimentaire pour animaux est sous la forme
d'une
croquette.
5 Le produit alimentaire pour animaux est préférentiellement mou.
La texture molle d'un produit alimentaire est avantageuse en ce qu'elle peut
permettre un effet coupe-faim plus efficace en favorisant la mastication
et donc en
augmentant la durée de prise d'un repas.
Une texture molle peut être obtenue en l'absence de liants aqueux tels que le
10 glycérol, utilisé généralement comme conservateur.
Préférentiellement, le produit alimentaire pour animaux selon l'invention
comprend un coeur et une couche de revêtement.
Selon un premier mode de réalisation, le coeur est en une portion alimentaire
et la
couche de revêtement est en une composition selon l'invention.
15 Selon
un second mode de réalisation, le coeur est en une composition selon
l'invention et la couche de revêtement est une portion alimentaire.
Préférentiellement, le coeur est en une portion alimentaire et la couche de
revêtement est une composition selon l'invention.
Une portion alimentaire adaptée pour un animal, comme par exemple un chien,
20
comprend par exemple de 20 à 30% en masse de protéine brute et de 10 à 20% en
masse
de graisses, le reste étant des carbohydrates et notamment des fibres
alimentaires et des
cendres.
Les autres constituants de la portion alimentaire ne sont pas essentiels. Des
produits standards peuvent être incorporés.
25 Les
ingrédients constituant la portion alimentaire adaptée pour un animal peuvent
être sélectionnés de manière à apporter à l'animal qui l'ingère toutes les
vitamines et
minéraux recommandés correspondant à un repas complet et équilibré.
La portion alimentaire adaptée pour un animal peut notamment comprendre de la
viande ou un matériau dérivé des animaux comme par exemple du boeuf, du
poulet, de
30 la dinde, de l'agneau, du poisson, du plasma sanguin, de l'os à moelle
et leurs mélanges.
La portion alimentaire adaptée pour un animal peut également ne pas comprendre
de viande et comprendre un substitut de la viande comme du soja, du gluten de
maïs ou
un produit à base de soja comme source de protéines.
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La portion alimentaire adaptée pour un animal peut également comprendre
d'autres sources de protéines comme les concentrés de protéines de soja, les
protéines
de lait ou encore le gluten.
La portion alimentaire adaptée pour un animal peut également comprendre une
source d'amidon sous la forme de céréales notamment choisies parmi le blé, le
maïs, le
riz, l'avoine, l'orge et leurs mélanges.
Préférentiellement, la portion alimentaire adaptée pour un animal comprend au
moins une source de fibres.
Avantageusement, la portion alimentaire adaptée pour un animal comprend de 1%
à 6% en volume d'une composition selon l'invention, les pourcentages étant
exprimés
en volume total du produit alimentaire.
Traitement
L'invention concerne également une méthode de traitement d'un patient humain
ou animal pour permettre une perte de poids, ladite méthode comprenant :
(1) la fourniture d'une dose adaptée de composition selon l'invention,
(2) l'ingestion orale de la composition.
L'ingestion orale de la composition permet que la composition arrive au niveau
de l'estomac du patient.
La mise en contact de la composition avec le milieu gastrique entraine le
gonflement de la composition au contact du fluide gastrique. Ainsi le volume
gastrique
vide se trouve réduit et le patient connaît une sensation de satiété.
La méthode de traitement selon l'invention est avantageusement appliquée avant
la prise d'un repas par le patient.
Préférentiellement, la prise du repas par le patient est réalisée directement
après
l'ingestion orale de la dose de composition selon l'invention.
La dose de composition selon l'invention à ingérer par le patient est
déterminée
par un praticien de la médecine, et notamment par un diététicien en fonction
du patient
et de ses besoins spécifiques.
En particulier, la dose de composition à ingérer par le patient est calculée
en
fonction de ses besoins nutritifs mais aussi en fonction du volume de son
estomac afin
d' entrainer chez lui l'apparition d'une sensation de satiété en fin de repas.
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Selon un premier mode de réalisation, le patient dispose d'un volume de
composition selon l'invention et prélève la dose qui lui est adaptée au moyen
d'un
dispositif de prélèvement adapté.
En particulier, le dispositif de prélèvement est par exemple un récipient
gradué,
une seringue, une cuillère doseuse ou encore une balance.
Selon un second mode de réalisation, le patient dispose de la composition
selon
l'invention sous la forme d'une composition pré-dosée correspondant exactement
à ses
besoins.
Figures :
Figure la : représentation graphique de la variation du taux de gonflement de
différentes compositions (ordonnée) en fonction du temps en minutes
(abscisse).
La courbe 1 représente l'évolution du taux de gonflement d'une composition
selon
l'invention et dans laquelle l'agent stabilisant des mousses est le Tween 80
(composition 1).
La courbe 2 représente l'évolution du taux de gonflement d'une composition
selon
l'invention et dans laquelle l'agent stabilisant des mousses est de la
gélatine
(composition 2).
La courbe 3 représente l'évolution du taux de gonflement d'une composition
exempte d'agent stabilisant des mousses (composition 3).
Les courbes 4 et 5 sont confondues et représentent l'évolution du taux de
gonflement de deux compositions exemptes d'agent moussant (respectivement
compositions 4 et 5).
La courbe 6 représente l'évolution du taux de gonflement d'une composition
d'hydrogel telle que décrite dans l'art antérieur (composition 8).
Figure lb : la figure lb est un zoom sur la figure la correspondant à
l'intervalle
de temps [0, 15 minutes].
Figure 2 : représentation graphique de l'évolution au cours du temps
(abscisse) du
volume de l'estomac occupé (ordonnée) tout au long de la prise d'un repas
après
l'ingestion d'une composition d'hydrogel de l'art antérieur à t=0, le volume
occupé de
l'estomac étant exprimé en pourcentage du volume total de l'estomac.
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La courbe 1 représente le volume total occupé de l'estomac (aliments et
liquides),
la sensation de satiété apparaissant chez le patient lorsque cette courbe
atteint 100%.
La courbe 2 représente le volume d'aliments ingérés par le patient.
La courbe 3 représente le volume d'aliments présents dans l'estomac.
La courbe 4 représente le volume occupé par l'hydrogel ingéré.
La courbe 5 représente le volume de liquides présents dans l'estomac.
Figure 3 : représentation graphique de l'évolution au cours du temps
(abscisse) du
volume de l'estomac occupé (ordonnée) tout au long de la prise d'un repas
après
ingestion d'une composition selon l'invention à t=0, le volume occupé de
l'estomac
étant exprimé en pourcentage du volume total de l'estomac.
La courbe 1 représente le volume total occupé de l'estomac (aliments et
liquides),
la sensation de satiété apparaissant chez le patient lorsque cette courbe
atteint 100%.
La courbe 2 (en traits discontinu) représente le volume d'aliments ingérés par
le
patient.
La courbe 3 (en trait plein) représente le volume d'aliments présents dans
l'estomac.
La courbe 4 représente le volume occupé par la composition selon l'invention
ingérée.
La courbe 5 représente le volume de liquides présents dans l'estomac.
L'invention est illustrée par les exemples suivants donnés à titre non
limitatif.
Partie expérimentale :
Dans ces exemples, les parties et pourcentages sont exprimés en poids sauf
indication contraire.
Matériels et réactifs
Matériel :
- bêcher,
- agitateur mécanique avec pâle ancre,
- plaque chauffante,
- seringue et
- aiguille.
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Réactifs :
- polymère hydrosoluble d'alginate de sodium (CAS : 9005-38-3), disponible
commercialement auprès de Sigma Aldrich sous la référence A2033.
- carbonate de calcium CaCO3 (CAS : 471-34-1), disponible commercialement
auprès
de Sigma Aldrich sous la référence 398101.
- bicarbonate de sodium NaHCO3 (CAS : 144-55-8), disponible commercialement
auprès de Sigma Aldrich sous la référence S5761.
- TWEEN 80 (CAS : 9005-65-6) disponible commercialement auprès de Sigma
Aldrich sous la référence P1754.
- Gélatine alimentaire de porc sous forme de plaques disponible
commercialement
auprès de la société Mc Cormick France SAS.
- Acide citrique (CAS : 77-92-9) sous forme d'une solution aqueuse à 2,6 %.
Protocole de mesure de l'évolution du taux de gonflement d'une composition au
cours du temps
2 mL d'une composition selon l'invention sont placés dans une éprouvette
classe
A graduée de 0 à 100 mL. 50 mL d'une solution aqueuse dont le pH a été fixé à
2 par
l'ajout d'acide citrique sont ensuite introduits délicatement dans
l'éprouvette graduée.
Il est important d'introduire délicatement la solution aqueuse dans
l'éprouvette graduée
pour pouvoir suivre l'évolution du volume du système.
Le volume de la composition est relevé à intervalles réguliers à l'aide d'un
chronomètre, entre 10s et 1 min selon les conditions de mesure.
Le gonflement de la composition est suivi jusqu'à ce que le volume se
stabilise et
atteigne un plateau. Le volume correspondant à ce plateau est considéré comme
étant le
volume correspond au gonflement maximal de la composition dans les conditions
étudiées. Le taux de gonflement de la composition est déterminé selon
l'équation
suivante :
G = (Vt ¨ Vi) IVi
Avec :
G : taux de gonflement (sans unités)
Vt : volume déterminé au temps t (en mL)
Vi : volume initial de la composition après séchage (en mL)
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Le volume initial de la composition après séchage Vi est déterminé comme suit
:
2 mL de la composition initiale sont versés dans une coupelle en aluminium de
2 cm de
diamètre et placés à l'étuve à 70 C pendant 12h. Le produit sec se présente
alors sous
la forme d'un disque de 2cm de diamètre et dont on mesure l'épaisseur au moyen
d'un
5 pied à coulisse micrométrique. Le volume de ce disque représente le
volume initial de
la composition après séchage
Les mesures de gonflement sont réitérées 3 fois afin de déterminer un taux de
gonflement moyen.
10 Exemple 1: Préparation des compositions
Composition 1 (selon l'invention) :
1g d'alginate de sodium ont été solubilisés dans 46,9 mL d'eau déionisée
(concentration fixée à 20g/L - 2% en masse d'alginate) sous l'agitation d'un
moteur et
d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention d'une solution homogène (sans agrégats
d'alginate
15 de sodium non solubilisé).
lg de carbonate de calcium CaCO3 et lg de bicarbonate de sodium NaHCO3 ont
été dispersés dans la solution mère d'alginate de sodium et sous agitation
d'une pâle
ancre jusqu'à l'obtention d'une dispersion homogène.
Enfin, 100mg d'un mélange de tensioactifs (TWEEN 80e) est ajouté à la
20 dispersion.
Composition 2 (selon l'invention) :
1g d'alginate de sodium ont été solubilisés dans 46,9 mL d'eau déionisée
(concentration fixée à 20g/L - 2% en masse d'alginate) sous l'agitation d'un
moteur et
25 d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention d'une solution homogène (sans
agrégats d'alginate
de sodium non solubilisé).
lg de carbonate de calcium CaCO3 et lg de bicarbonate de sodium NaHCO3 ont
été dispersés dans la solution mère d'alginate de sodium et sous agitation
d'une pâle
ancre jusqu'à l'obtention d'une dispersion homogène.
30 Enfin, 100mg d'un agent structurant (gélatine) est ajouté à la
dispersion.
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Composition 3 (comparative, sans agent stabilisant des mousses) :
1g d'alginate de sodium ont été solubilisés dans 47 mL d'eau déionisée
(concentration fixée à 20g/L - 2% en masse d'alginate) sous l'agitation d'un
moteur et
d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention d'une solution homogène (sans agrégats
d'alginate
de sodium non solubilisé).
lg de carbonate de calcium CaCO3 et lg de bicarbonate de sodium NaHCO3 ont
été dispersés dans la solution mère d'alginate de sodium et sous agitation
d'une pâle
ancre jusqu'à l'obtention d'une dispersion homogène.
Composition 4 (comparative, sans agent moussant) :
1g d'alginate de sodium ont été solubilisés dans 47,9 mL d'eau déionisée
(concentration fixée à 20g/L - 2% en masse d'alginate) sous l'agitation d'un
moteur et
d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention d'une solution homogène (sans agrégats
d'alginate
de sodium non solubilisé).
1g de carbonate de calcium CaCO3 ont été dispersés dans la solution mère
d'alginate de sodium et sous agitation d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention
d'une
dispersion homogène.
Enfin, 100mg d'un mélange de tensioactifs (TWEEN 80C)) est ajouté à la
dispersion.
Composition 5 (comparative, sans agent moussant) :
1g d'alginate de sodium ont été solubilisés dans 47,9 mL d'eau déionisée
(concentration fixée à 20g/L - 2% en masse d'alginate) sous l'agitation d'un
moteur et
d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention d'une solution homogène (sans agrégats
d'alginate
de sodium non solubilisé).
1g de carbonate de calcium CaCO3 ont été dispersés dans la solution mère
d'alginate de sodium et sous agitation d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention
d'une
dispersion homogène.
Enfin, 100mg d'un agent structurant (gélatine) est ajouté à la dispersion.
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Composition 6 (comparative, sans composé capable de réticuler le polymère
hydrophile
par la formation de liaisons ioniques) :
1g d'alginate de sodium ont été solubilisés dans 47,9 mL d'eau déionisée
(concentration fixée à 20g/L - 2% en masse d'alginate) sous l'agitation d'un
moteur et
d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention d'une solution homogène (sans agrégats
d'alginate
de sodium non solubilisé).
1g de bicarbonate de sodium NaHCO3 ont été dispersés dans la solution mère
d'alginate de sodium et sous agitation d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention
d'une
dispersion homogène.
Enfin, 100mg d'un mélange de tensioactifs (TWEEN 80C)) est ajouté à la
dispersion.
Composition 7 (comparative, sans composé capable de réticuler le polymère
hydrophile
par la formation de liaisons ioniques) :
1g d'alginate de sodium ont été solubilisés dans 47,9 mL d'eau déionisée
(concentration fixée à 20g/L - 2% en masse d'alginate) sous l'agitation d'un
moteur et
d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention d'une solution homogène (sans agrégats
d'alginate
de sodium non solubilisé).
1g de bicarbonate de sodium NaHCO3 ont été dispersés dans la solution mère
d'alginate de sodium et sous agitation d'une pâle ancre jusqu'à l'obtention
d'une
dispersion homogène.
Enfin, 100mg d'un agent structurant (gélatine) est ajouté à la dispersion.
Composition 8 (comparative, selon l'art antérieur) :
La composition 8 correspond à une composition de type hydrogel obtenue à
partir
de polyacrylamide.
Elle correspond à la composition étudiée dans l'article scientifique T.
BERTRAND et al., Dynamics of Swelling and Drying in a Spherical Gel, PHYS.
REV.
APPLIED, Vol. 6, 2016.
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Exemple 2 : Comparaison de l'évolution du taux de gonflement en fonction du
temps de compositions selon l'invention par rapport à une composition de l'art
antérieur.
L'évolution du taux de gonflement des compositions selon l'invention 1 et 2
ont
été déterminés selon le protocole de mesure décrit précédemment.
Les résultats obtenus sont représentés sur les figures la et lb, les courbes 1
et 2
correspondent respectivement aux résultats obtenus pour la composition 1 et
pour la
composition 2, selon l'invention.
Le taux de gonflement de la composition 8 de type hydrogel selon l'art
antérieur
est évalué à partir des données expérimentales présentées dans l'article T.
BERTRAND
et al., Dynamics of Swelling and Drying in a Spherical Gel, PHYS. REV.
APPLIED,
Vol. 6, 2016.
En Figure la) de cet article, l'évolution au cours du temps du rayon de billes
d'hydrogel correspondant à la composition 8 est rapportée.
En considérant ces billes d'hydrogel comme des sphères, il est possible à
partir
de leur rayon r de calculer leur volume à chaque instant en appliquant la
formule (1)
suivante :
V= -4 zr3 (1)
3
A partir du volume occupé à chaque instant, on peut en déduire le taux de
gonflement de l'hydrogel à chaque instant en lui soustrayant le volume occupé
initialement par la composition et en divisant ensuite le résultat de la
différence par le
volume initial occupé par la composition.
Les résultats obtenus sont représentés en figures la et lb, courbe 6.
Se référant aux figures la et lb, la courbe 1 représente l'évolution du taux
de
gonflement de la composition 1, selon l'invention, la courbe 2 représente
l'évolution du
taux de gonflement de la composition 2, selon l'invention et la courbe 6
représente
l'évolution du taux de gonflement de la composition 8, selon l'art antérieur.
Le gonflement maximal observé pour la composition 8, selon l'art antérieur est
atteint en 240 minutes et correspond à un taux de gonflement de 261.
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Le taux de gonflement maximal observé pour la composition 1, selon
l'invention,
est atteint en 4 minutes au contact du milieu acide et correspond à un taux de
gonflement
de 318.
Le gonflement maximal observé pour la composition 2, selon l'invention, est
atteint en 2 minutes au contact du milieu acide et correspond à un taux de
gonflement
de 381.
Ainsi, les compositions 1 et 2, selon l'invention, ont un taux de gonflement
supérieur à celui de la composition 8, selon l'art antérieur. De plus, ce
gonflement
supérieur est atteint en un temps beaucoup plus court : entre 2 et 4 minutes
pour une
composition selon l'invention et environ 4 heures pour une composition selon
l'art
antérieur
En conclusion, la cinétique de gonflement des compositions 1 et 3, selon
l'invention est beaucoup plus rapide que celle de la composition 8, selon
l'art antérieur.
Les compositions 1 et 2, selon l'invention, sont donc susceptibles de produire
chez le
patient une sensation de satiété de manière beaucoup plus rapide que la
composition
d'hydrogel de l'art antérieur.
Exemple 3 : Simulation de la distribution volumique du contenu de l'estomac
lors
de la prise d'un repas après l'ingestion d'une composition selon l'invention
ou
d'une composition selon l'art antérieur
Les résultats obtenus dans l'exemple 2 ont été utilisés pour effectuer une
simulation de la distribution volumique du contenu de l'estomac lors de la
prise d'un
repas et après l'ingestion dans le premier cas d'une composition de type
hydrogel, selon
l'art antérieur (composition 8) et dans le second cas d'une composition selon
l'invention
(composition 1). Les résultats obtenus sont présentés dans les figures 2 et 3.
La durée de prise d'un repas, en moyenne, est de 30 minutes. Le modèle proposé
se fonde sur une ingestion d'hydrogel en début de repas, complétée par une
ingestion
d'aliments jusqu'à atteindre la satiété, l'évaluation s'étalant sur une durée
de 30
minutes.
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Composition 8 :
Se référant à la figure 2:
La courbe 1 représente le volume total occupé de l'estomac.
La courbe 2 représente le volume d'aliments ingérés par le patient.
5 La courbe 3 représente le volume d'aliments présents dans l'estomac.
La courbe 4 représente le volume de l'estomac occupé par l'hydrogel, selon
l'art
antérieur.
La courbe 5 représente le volume de liquide présent dans l'estomac.
10 Une sensation de satiété apparaît chez le patient, lorsque le volume
entier de
l'estomac est occupé, soit lorsque la courbe 1 atteint 100%.
L'apparition d'une sensation de satiété chez le patient ayant ingéré un
hydrogel
selon l'art antérieur survient donc au bout de 25 minutes après le début du
repas.
A ce moment précis, la distribution volumique de l'estomac est la suivante :
15 - 23% du volume total de l'estomac est occupé par l'hydrogel (courbe 4),
et
- 77% du volume total de l'estomac est occupé par les aliments ingérés par le
patient lors de la prise de son repas (courbe 3).
Une partie de la nourriture ingérée étant déjà passée dans l'intestin, le
patient a en
réalité ingéré un volume d'aliments équivalent à 80% du volume total de
l'estomac
20 (courbe 2).
On observe également que le volume de liquide présent dans l'estomac (courbe
5) diminue à partir de 15 minutes après la prise de l'hydrogel et devient
quasi nulle à
partir de 20 minutes après l'ingestion de l'hydrogel.
Cette évolution du volume de liquide présent dans l'estomac témoigne du
25 mécanisme de gonflement de l'hydrogel selon l'art antérieur : par
l'absorption d'eau.
Composition 1 :
Se référant à la figure 3 :
La courbe 1 représente le volume total occupé de l'estomac.
30 La courbe 2 (en trait discontinu) représente le volume d'aliments
ingérés par le patient.
La courbe 3 (en trait plein) représente le volume d'aliments présents dans
l'estomac du
patient.
La courbe 4 représente le volume occupé par la composition selon l'invention.
CA 03067189 2019-12-12
WO 2018/234680
PCT/FR2018/051462
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La courbe 5 représente le volume de liquide présent dans l'estomac.
Une sensation de satiété apparaît chez le patient, lorsque le volume entier de
l'estomac est occupé, soit lorsque la courbe 1 atteint 100%.
L'apparition d'une sensation de satiété chez le patient ayant ingéré un
hydrogel
selon l'art antérieur survient donc au bout de 14 minutes après le début du
repas.
A ce moment précis, la distribution volumique de l'estomac est la suivante :
- 38% du volume total de l'estomac est occupé par la composition selon
l'invention, et
- 46% du volume total de l'estomac est occupé par les aliments ingérés par le
patient lors de la prise de son repas.
Dans ce deuxième cas, la satiété est atteinte plus rapidement.
En conséquence, le volume de nourriture ingérée par le patient et le volume
d'aliments présents dans l'estomac sont quasi égaux : une quantité très faible
d'aliments
a eu le temps de passer dans l'intestin.
Le volume restant de l'estomac est occupé par des liquides (courbe 5).
On notera également que le volume de liquide présent dans l'estomac ne diminue
pas tout au long de la prise du repas. Le gonflement de la composition selon
l'invention
ne requiert pas l'absorption de liquides.
Dans les deux cas, les compositions, selon l'invention et selon l'art
antérieur,
permettent de réduire le volume d'aliments ingéré par un patient pour
ressentir une
sensation de satiété.
L'ingestion d'une composition selon l'invention permet une diminution plus
importante du volume des aliments ingérés par le patient.
En effet, la sensation de satiété est ressentie par le patient ayant ingéré
une
composition selon l'invention au bout de 14 minutes. Le volume d'aliments
ingérés par
le patient représente à ce moment précis 47% du volume total de l'estomac.
En revanche, la sensation de satiété est ressentie par le patient ayant ingéré
une
composition selon l'art antérieur (composition 8) au bout de 25 minutes. Le
volume
d'aliments ingérés par le patient représente à ce moment précis 80% du volume
total de
l'estomac.
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La composition selon l'invention permet donc d'atteindre plus rapidement la
sensation de satiété.
De plus, la composition selon l'invention est un meilleur agent coupe-faim
en
ce que son ingestion en début de repas permet de diminuer davantage le volume
d'aliments à ingérer par un patient pour ressentir une sensation de satiété.
Exemple 4 : Influence de l'acidité du milieu sur le taux de gonflement de la
composition
Les propriétés de gonflement de différentes compositions selon l'invention ont
été évaluées à pH neutre (compositions 1 et 2) et à pH égal à 4 (composition 2
uniquement).
Le protocole de mesure du taux de gonflement des compositions est similaire à
celui décrit précédemment, la différence étant que la composition aqueuse
n'est pas à
pH 2 mais à pH 7 ou 4.
Les résultats sont présentés ci-après.
Résultats :
* Gonflement à pH neutre (pH = 7)
Dans les deux cas, les compositions selon l'invention (compositions 1 et 2)
sont
simplement diluées par la solution aqueuse.
Les phénomènes de libération de gaz et de réticulation ne se produisent pas.
On
n'obtient pas une mousse expansée d'alginate de sodium.
Placée en milieu neutre, la composition selon l'invention ne permet pas
l'obtention d'un hydrogel sous la forme d'une mousse expansée.
* Gonflement à pH égal à 4
Aucun gonflement n'est observé instantanément après la mise en contact de la
composition 2 selon l'invention avec le milieu acide (pH = 4).
Après 1 minute en contact avec le milieu acide, la composition selon
l'invention
commence à gonfler.
Au bout de 5 minutes, le gonflement de la composition est terminé.
La composition obtenue présente un faible taux de gonflement et la mousse
obtenue est fragile mécaniquement.
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Placée en milieu acide à pH égal à 4, la composition selon l'invention permet
l'obtention d'une mousse d'hydrogel.
Le taux de gonflement de la composition est relativement faible et la
cinétique de
gonflement est lente.
Exemple 5 : Influence de l'agent stabilisant des mousses sur le taux de
gonflement
de la composition
Les propriétés de gonflement de la composition 3 (contre-exemple, exempt
d'agent stabilisant des mousses) ont été évaluées à partir du protocole décrit
précédemment.
Les résultats obtenus sont représentés en figures la et lb, courbe 3.
Le gonflement maximal observé pour la composition 3 est atteint après 2
minutes au contact du milieu acide et correspond à un taux de gonflement de
126.
Ainsi, les compositions 1 et 2 selon l'invention ont un taux de gonflement de
2,5
à 3 fois supérieur à celui de la composition 4 exempte d'agent stabilisant des
mousses.
La présence d'un agent stabilisant des mousses dans les compositions selon
l'invention permet donc l'obtention d'une composition autogonflante en milieu
acide
présentant un taux de gonflement de plus de 2,5 fois supérieur à celui d'une
composition
qui en serait exempte.
Exemple 6 : Influence de l'agent moussant sur le taux de gonflement de la
composition
Les propriétés de gonflement des compositions 4 et 5 (contre-exemples, exempt
d'agent moussant) ont été évaluées à partir du protocole décrit précédemment.
Les résultats obtenus sont représentés en figures la et lb, courbes 4 et 5.
Les résultats obtenus pour les compositions 4 et 5 sont très semblables, les
courbes
4 et 5 étant confondues.
Le gonflement maximal observé pour les compositions 4 et 5 est atteint après 5
minutes au contact du milieu acide et correspond à un taux de gonflement de
79%.
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Ainsi, les compositions 1 et 2 selon l'invention ont un taux de gonflement de
plus
de quatre fois supérieur à celui des compositions 4 et 5 exemptes d'agent
moussant.
La présence d'un agent moussant dans les compositions selon l'invention permet
donc l'obtention d'une composition autogonflante en milieu acide présentant un
taux
de gonflement important, notamment de plus de 4 fois supérieur à celui d'une
composition qui en serait exempte.
Exemple 7: Influence de l'agent capable de réticuler le polymère par la
formation
de liaisons ioniques sur le taux de gonflement de la composition
Les propriétés de gonflement des compositions 6 et 7 (contre-exemples, exempts
de composé capable de réticuler le polymère hydrophile par la formation de
liaisons
ioniques) ont été évaluées à partir du protocole décrit précédemment.
Dans les deux cas, l'agent moussant est libéré par passage en milieu acide. On
observe alors la formation d'une mousse qui s'effondre rapidement : le gaz
formé au
sein de la composition s'échappe de l'hydrogel et ne permet pas l'obtention
d'une
structure mousseuse.
Les compositions 6 et 7 sont simplement diluées par la solution aqueuse.
La présence d'un agent capable de réticuler le polymère hydrophile par la
formation de liaisons ioniques dans les compositions permet l'obtention en
milieu acide
d'un hydrogel sous la forme d'une mousse expansée.
