WO2001051596A2 - Procede d'extraction des insaponifiables des huiles vegetales au moyen de chloro-1-butane - Google Patents

Procede d'extraction des insaponifiables des huiles vegetales au moyen de chloro-1-butane Download PDF

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    • C11B1/00—Production of fats or fatty oils from raw materials
    • C11B1/02—Pretreatment
    • C11B1/04—Pretreatment of vegetable raw material

Definitions

  • the present invention relates to a process for extracting unsaponifiables from vegetable oils as well as to pharmaceutical and cosmetic compositions containing the unsaponifiables thus obtained, and to the use of these compounds for the manufacture of a medicament, in a method of cosmetic treatment and as a food additive.
  • the unsaponifiable compounds constitute the fraction of a fatty substance which, after prolonged action of an alkaline base, remains insoluble in water and can be extracted with an organic solvent.
  • Unsaponifiable compounds are sought after for their pharmacological, cosmetic and nutritional properties.
  • the usual methods for obtaining unsaponifiables from vegetable oils include a step of saponification of the fatty matter and extraction of the target product (rinsaponifiable) with an organic solvent.
  • the most commonly used solvents are oils solvents, such as alkanes (hexane, heptane, ...) and chlorinated solvents (dichloroethane, trichloroethane, carbon tetrachloride, ).
  • dichloroethane is the best candidate, because of its effective extraction yield and its intrinsic selectivity.
  • Unsaponifiables are in fact composed of numerous constituents which it is up to extract in full and with maximum yield.
  • dichloroethane has two major drawbacks: DCE is indeed classified among the most toxic solvents, and moreover has a harmful impact on the environment. In addition in basic medium (case of soap and saponification solutions), the DCE is partially degraded.
  • the problem posed by the present invention is to choose an extraction solvent which is less toxic and chemically more stable than dichloroethane and which makes it possible to extract the unsaponifiables with a yield and a selectivity at least comparable to the yields and selectivities obtained using dichloroethane, this solvent can also be used in a crystallization process.
  • the present invention thus relates to a process for extracting the unsaponifiable fraction contained in a vegetable oil or of a by-product of the vegetable oil refining industry such as deodorization escapements comprising at least: A) a step during which said oil is transformed into a hydro-alcoholic solution which is preferably a step chosen from the group consisting of saponifications and esterifications,
  • a step for purifying the unsaponifiable material chosen from the group consisting of crystallizations and liquid-liquid extractions such as at least one step among the liquid-liquid extractions of step B, the crystallizations of l step C or the liquid-liquid extractions of step C is carried out using chloro-1-butane.
  • the process according to the present invention makes it possible to extract an unsaponifiable fraction contained in a vegetable oil, it also makes it possible to extract a co-product from the refining industry of vegetable oils, such as for example the deodorization escapements, also called deodistillates , produced during the refining of vegetable oils.
  • the fatty acids and partial glycerides present in the deodistillates can in fact be saponified or esterified with a light alcohol, with the aim of separating the fatty fraction from the unsaponifiable fraction, either by liquid-liquid extraction or vacuum distillation.
  • the purification of the unsaponifiable matter or of the separate active fractions most often the tocopherols (vitamin E) and the sterols, involves in particular stages of crystallization in an organic solvent or of liquid-liquid extraction.
  • the present invention also relates to a process for extracting the unsaponifiable fraction contained in a vegetable oil comprising at least:
  • the process for extracting the unsaponifiable fraction of an avocado oil according to the present invention is such that a countercurrent extraction of the hydroalcoholic solution is carried out using 1-chloro-butane , the ratio (volume / volume) v / v chloro-1 -butane / hydroalcoholic solution being between 0.5 and 5, preferably between 0.9 and, 2 and even more preferably around 1 .
  • the process for extracting the unsaponifiable fraction from a soybean oil according to the present invention is such that a countercurrent extraction of the hydroalcoholic solution is carried out using 1-chloro-butane, the ratio (volume / volume) v / v chloro-1 -butane / hydroalcoholic solution being between 0.5 and 5, preferably between 0.9 and 1.5, and even more preferably around 1, 3.
  • the present invention also relates to a process for extracting the unsaponifiable fraction from a co-product of the refining industry from a vegetable oil, such that this co-product is a deodistillate of a vegetable oil, said process comprising at least:
  • a step of isolating an active compound such as tocopherols, tocotrienols, squalene, carotenes, sesamine, sesamoline step chosen from the group formed by extractions preferably by means of 1-chloro-butane , and distillations.
  • the present invention also relates to the unsaponifiable fraction obtained by the extraction process according to the present invention.
  • the contents obtained range from 2 to 7% of unsaponifiables in avocado oil against 0.5% in coconut oil, 1% in soybean oil, 1% in oil olive.
  • the unsaponifiable of avocado can be prepared by extraction from avocado oil.
  • the process for extracting unsaponifiables from avocado oil can be carried out as follows.
  • the unsaponifiable material of avocado oil used according to the invention can be obtained from the fresh fruit but, preferably, the unsaponifiable material of avocado is prepared from the fruit previously heat treated, before the extraction of oil and saponification, as described in patent FR-2 678 632.
  • This heat treatment consists of controlled drying of the fruit, preferably fresh, for at least four hours, advantageously at least 10 hours, preferably between about 24 and about 48 hours, at a temperature preferably at least about 80 ° C and preferably between about 80 and about 120 ° C.
  • Mention may also be made of the process for preparing unsaponifiable matter of soybean oil, obtained from a concentrate of unsaponifiable matter of soybean oil.
  • Said unsaponifiable concentrate is prepared by molecular distillation according to a process as described for lupine oil in patent application FR-2 762 512, but suitable for soybean oil.
  • the soybean oil is distilled in a molecular distiller of the centrifugal type or with a scraped film, at a temperature between about 210 and 250 ° C. and under a high vacuum, between 0.01 and 0.001 millimeters of mercury. (i.e. 0.13 to 1.3 Pa).
  • the distillate obtained has an unsaponifiable content of between 5 and 40% by weight and therefore constitutes a concentrate of unsaponifiable matter of soybean oil.
  • the concentrate is then saponified with a base such as potassium hydroxide or sodium hydroxide in an alcoholic, preferably ethanolic, medium. Then it is subjected to one or more extractions with chloro-1-butane.
  • the extraction solution obtained is preferably then centrifuged, filtered and then washed with water to remove the residual traces of alkalinity.
  • the extraction solvent is evaporated carefully to recover the unsaponifiable matter. It is also of course possible to provide additional operations known to those skilled in the art, such as a deodorization step.
  • the oil can be previously enriched in unsaponifiable matter by separating a majority of the constituents of the unsaponifiable matter which are recovered in a concentrate.
  • Different methods can be used: cold crystallization, liquid-liquid extraction, molecular distillation.
  • the prior concentration of oil in unsaponifiable material makes it possible to reduce the consumption of oil during saponification.
  • Molecular distillation is particularly preferred, being carried out preferably at a temperature between approximately 180 and approximately 230 C ° while maintaining a pressure ranging between 10 ⁇ 3 and 10 "2 mmHg and preferably of the order of 10 ⁇ 3 mmHg.
  • the concentration of unsaponifiables in the distillate can reach
  • the present invention also relates to a cosmetic composition comprising at least one unsaponifiable fraction contained in a vegetable oil and a cosmetically acceptable excipient, a pharmaceutical composition or composition as a medicament comprising at least one unsaponifiable fraction contained in a vegetable oil and a excipient pharmaceutically acceptable and a food composition comprising at least one unsaponifiable fraction contained in a vegetable oil.
  • the present invention also relates to a cosmetic treatment method such that the cosmetic composition according to the invention is applied topically and also the use of an unsaponifiable material of a vegetable oil obtained according to the present invention for the manufacture of a medicament. .
  • a cosmetic treatment method such that the cosmetic composition according to the invention is applied topically and also the use of an unsaponifiable material of a vegetable oil obtained according to the present invention for the manufacture of a medicament.
  • EXAMPLE 1 First series of extractions (in a separating funnel).
  • a saponification of the oil concentrate (avocado or soybean) is carried out in a first step, this concentrate being obtained beforehand by molecular distillation of the oil.
  • a hydroalcoholic solution called SHA, is obtained containing the unsaponifiable matter in solution.
  • This unsaponifiable matter is then extracted with an organic solvent: the DCE chosen as reference and the chloro-1-butane (C1 B).
  • the mass of concentrate to be saponified (more precisely the dilution oil for the avocado) is weighed precisely. Then add ethyl alcohol, potash, a few grains of pumice, and bring to reflux for 4 hours. After cooling, the reaction medium is diluted with demineralized water.
  • the extraction is carried out in a separating funnel.
  • the organic phases are then collected and then washed with tap water until neutral (phenolphthalein test).
  • the solvent phase obtained is then dried over anhydrous sodium sulfate (3 g). After filtration, the solvent is evaporated on a rotary evaporator. The recovered unsaponifiable material is finally weighed and then stored under nitrogen, before analysis in GC (gas phase chromatography) and HPLC (high performance liquid phase chromatography).
  • Soy Concentrate (g) 10 10 Potash (g) 4 4 Alcohol (ml) 24 44 Dilution water (ml) 35 25
  • chloro-1-butane proves to be an excellent substitution candidate for conventional solvents for unsaponifiables.
  • the solution to be extracted is a hydro-alcoholic solution (SHA), resulting from a saponification reaction.
  • SHA hydro-alcoholic solution
  • the process for obtaining this same unsaponifiable includes two preliminary steps. The first consists in concentrating the unsaponifiable fraction by molecular distillation of the crude or refined oil. The second concerns the saponification of the unsaponifiable concentrate obtained, in the presence of potash in an alcoholic medium. At the end of the reaction, the mixture is diluted with demineralized water and then sent to a pulsed column in order to be subjected to the extractive action of an organic solvent, suitable for carrying out the liquid-liquid extraction of the unsaponifiable matter. .
  • Fraction H represents avocado furans, and more particularly, the compounds of formula:
  • R is a linear Cn-Cig hydrocarbon chain preferably Ci3-C ⁇ saturated or comprising one or more ethylenic or acetylenic unsaturations
  • fraction I represents the polyhydroxylated fatty alcohols of avocado and more particularly, by "polyhydroxylated fatty alcohols avocado "means polyols in the form of a linear main hydrocarbon chain C ⁇ - C21 saturated or comprising one or more ethylenic or acetylenic unsaturations, and comprising at least two hydroxyl groups predominantly located on part of the main chain, l other part of this main chain thus constituting the “fatty” chain (hydrophobic part) of the polyol.
  • Chloro-1-butane is an excellent solvent for extracting avocado unsaponifiables.
  • the quantity of unsaponifiable extract is at least equal to, or even greater than, that of dichloroethane, recognized as an excellent solvent for extracting unsaponifiable substances.
  • the optimal ratio is between 0.9 and 1.2.
  • soy unsaponifiables requires maintaining the hydroalcoholic solution at a temperature between 35 C ° and 40 C °.
  • Chloro-1-butane is an excellent solvent for extracting soy unsaponifiables.
  • the quantity of unsaponifiable extract is greater than that of dichloroethane, recognized as an excellent solvent for extracting unsaponifiable substances.
  • the crude unsaponifiable material obtained is dissolved hot in 65 liters of ethanol.
  • the mixture is then cooled with slow mechanical stirring from 70 ° C to 15 ° C and maintained for two and a half hours at this temperature.
  • the crystallization of the sterols begins at 45 ° C.
  • a series of washes with 50% ethanol is carried out, followed by demineralized water with crystallized sterols.
  • the filter cake, consisting of the extracted sterols, is finally dried in a ventilated oven at 80 ° C for 12 hours. 9.7 kg of sterols are thus obtained, the purity of which is close to 98%.
  • the ethanolic phase recovered is then evaporated.
  • the unsaponifiable material obtained, partially desterolated, then undergoes a molecular distillation step at 120 ° C., under a vacuum of 10 "3 mm of mercury.
  • 11.8 kg of distillate (light fraction) composed of 90% hydrocarbons is recovered
  • the residue (heavy fraction) has a tocopherol content close to 50%
  • Example III-2 100 kg of soybean oil deodistillate are distilled at 130 ° C. and under a vacuum of 10 "3 mm of mercury.
  • a light fraction (41.5 kg) consisting essentially of hydrocarbons and fatty acids is recovered, as well as a heavy fraction (58.5 kg), rich in sterols and tocopherols.
  • the latter is then saponified identically to Example 1, in the presence of 90 liters of ethanol and 15 kg of 50% aqueous potassium hydroxide.
  • the mixture obtained is then cooled with slow mechanical stirring from 80 ° C to 15 ° C and kept at this temperature for 1 hour.
  • the crystallization of the sterols begins at 45 ° C.
  • a rapid spinning is then carried out on a b ⁇ chner, then a series of washes with 50% ethanol and also with demineralized water.
  • the filter cake, consisting of the extracted sterols, is finally dried in a ventilated oven at 80 ° C for 12 hours. 9.1 kg of sterols are thus obtained, the purity of which is greater than 95%.
  • the recovered filtrate is then diluted with 60 liters of demineralized water and then sent to a pulsed extraction column, against the current.
  • chloro-1-butane is a good solvent for extracting the unsaponifiable fraction of a deodistillate, in particular of soybean, and makes it possible to selectively extract one of the active fractions of this unsaponifiable, such as sterols or tocopherols.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé d'extraction des insaponifiables d'une huile végétale comprenant au moins une étape de saponification par laquelle ladite huile est transformée en une solution hydro-alcoolique, une étape d'extraction de la solution hydro-alcoolique par un solvant organique tel que le solvant organique est le chloro-1-butane, de préférence l'huile végétale traitée est une huile d'avocat ou de soja.

Description

PROCEDE D'EXTRACTION DES INSAPONIFIABLES DES HUILES
VEGETALES AU MOYEN DE CHLORO-1 -BUTANE,
COMPOSITION COMPRENANT CES INSAPONIFIABLES
La présente invention se rapporte à un procédé d'extraction des insaponifiables des huiles végétales ainsi qu'à des compositions pharmaceutiques et cosmétiques contenant les insaponifiables ainsi obtenus, et à l'utilisation de ces composés pourla fabrication d'un médicament, dans une méthode de traitement cosmétique et en tant qu'additif alimentaire. Les composés insaponifiables constituent la fraction d'un corps gras qui, après action, prolongée d'une base alcaline, reste insoluble dans l'eau et peut être extraite par un solvant organique.
Cinq grands groupes de substances sont présents dans la plupart des insaponifiables d'huiles végétales : hydrocarbures saturés ou insaturés, alcools aliphatiques ou terpeniques, stérols, tocophérols, les pigments caroténoïdes' et xanthophiles.
Les composés insaponifiables sont recherchés pour leurs propriétés pharmacologiques, cosmétiques et nutritionnelles.
Les procédés usuels d'obtention des insaponifiables des huiles végétales comprennent une étape de saponification de la matière grasse et une extraction du produit cible (rinsaponifiable) par un solvant organique. Généralement, les solvants les plus communément utilisés sont les solvants des huiles, tels que les alcanes (hexane, heptane,...) et les solvants chlorés (dichloroéthane, trichloroéthane, tétrachlorure de carbone,...). Parmi ces derniers, le dichloroéthane constitue le meilleur candidat, de par son rendement effectif d'extraction et sa sélectivité intrinsèque. Les insaponifiables sont en effet composés de nombreux constituants qu'il appartient d'extraire en totalité et avec un rendement maximal.
Cependant sur le plan industriel, la toxicité du solvant mis en oeuvre ainsi que sa stabilité chimique doivent être pris en compte. A ce titre, le dichloroéthane (DCE) présente deux inconvénients majeurs : le DCE est en effet classé parmi les solvants les plus toxiques, et présente par ailleurs un impact néfaste sur l'environnement. En outre en milieu basique (cas des solutions savonneuses de saponification), le DCE est partiellement dégradé.
Le problème posé par la présente invention est de choisir un solvant d'extraction qui soit moins toxique et chimiquement plus stable que le dichloroéthane et qui permette d'extraire les insaponifiables avec un rendement et une sélectivité au moins comparables aux rendements et sélectivités obtenus en utilisant le dichloroéthane, ce solvant pouvant aussi être mis en œuvre dans un procédé de cristallisation.
La présente invention a ainsi pour objet un procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale ou d'un co-produit de l'industrie du raffinage des huiles végétales tel que les échappées de desodorisation comprenant au moins : A) une étape au cours de laquelle ladite huile est transformée en une solution hydro-alcoolique qui est de préférence une étape choisie dans le groupe constitué par les saponifications et les estérifications,
B) une étape d'extraction de la solution hydro-alcoolique au cours de laquelle la fraction grasse est séparée de la fraction insaponifiable choisie dans le groupe constitué par les extractions liquide-liquide et les distillations,
C) éventuellement, une étape de purification de l'insaponifiable choisie dans le groupe constitué par les cristallisations et les extractions liquide-liquide, tel qu'au moins une étape parmi les extractions liquide-liquide de l'étape B, les cristallisations de l'étape C ou les extractions liquide-liquide de l'étape C est effectuée en utilisant le chloro-1 -butane.
Le procédé selon la présente invention permet d'extraire une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale, il permet aussi d'extraire un co-produit de l'industrie du raffinage des huiles végétales, comme par exemple les échappées de desodorisation, encore appelées deodistillats, produites au cours du raffinage des huiles végétales. Les acides gras et les glycérides partiels présents dans les deodistillats peuvent en effet être saponifiés ou estérifiés par un alcool léger, dans le but de séparer la fraction grasse de la fraction insaponifiable, soit par extraction liquide-liquide ou distillation sous vide. Enfin, la purification de l'insaponifiable ou des fractions actives séparées, le plus souvent les tocophérols (vitamine E) et les stérols, met en jeu notamment des étapes de cristallisation dans un solvant organique ou d'extraction liquide-liquide.
La présente invention a encore pour objet un procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale comprenant au moins :
A) une étape de saponification par laquelle ladite huile est transformée en une solution hydro-alcoolique,
B) une étape d'extraction de la solution hydro-alcoolique par un solvant organique tel que le solvant organique est le chloro-1 -butane, de préférence l'huile végétale traitée est une huile d'avocat ou de soja.
Plus particulièrement, le procédé d'extraction de la fraction insaponifiable d'une huile d'avocat selon la présente invention est tel que l'on effectue une extraction à contre-courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane, le rapport (volume/volume) v/v chloro-1 -butane / solution hydro-alcoolique étant compris entre 0,5 et 5, de préférence compris entre 0,9 et ,2 et de manière encore plus préférée d'environ 1.
Plus particulièrement, le procédé d'extraction de la fraction insaponifiable d'une huile de soja selon la présente invention est tel que l'on effectue une extraction à contre-courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane, le rapport (volume/volume) v/v chloro-1 -butane / solution hydro-alcoolique étant compris entre 0,5 et 5 de préférence compris entre 0,9 et 1 ,5 et de manière encore plus préférée d'environ 1 ,3.
La présente invention a également pour objet un procédé d'extraction de la fraction insaponifiable d'un co-produit de l'industrie du raffinage d'une huile végétale, tel que ce co-produit est un déodistillat d'une huile végétale, ledit procédé comprenant au moins :
- une étape de saponification par laquelle le déodistillat est transformée en une solution hydro-alcoolique, - une étape d'extraction à contre-courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane,
- une étape de cristallisation des stérols et/ou des alcools triterpéniques,
- une étape d'isolation d'un composé actif tel que les tocophérols, les tocotrienols, le squalene, les carotènes, la sesamine, la sesamoline, étape choisie dans le groupe formé par les extractions de préférence au moyen de chloro-1 -butane, et les distillations.
La présente invention a encore pour objet la fraction insaponifiable obtenue par le procédé d'extraction selon la présente invention.
La comparaison des teneurs en insaponifiables de différentes huiles végétales : soja, coton, noix de coco, olive et avocat, montre que l'huile d'avocat obtenue par extraction suivant divers procédés connus comprend un taux particulièrement important d'insaponifiables. Typiquement, les teneurs obtenues s'échelonnent de 2 à 7% d'insaponifiables dans l'huile d'avocat contre 0,5% dans l'huile de coco, 1 % dans l'huile de soja, 1 % dans l'huile d'olive. L'insaponifiable d'avocat peut être préparé par extraction à partir de l'huile d'avocat.
Le procédé d'extraction des insaponifiables d'une huile d'avocat peut être effectué de la façon suivante.
Selon une méthode connue de l'homme du métier :
- soit on presse la pulpe fraîche en présence d'un tiers corps fibreux absorbant l'eau tel que la parche de café dans une presse à cage, puis on sépare l'émulsion d'huile et d'eau obtenue par décantation et/ou centrifugation ;
- soit on broie la pulpe fraîche et on la met en contact avec un solvant organique adapté (par exemple un mélange méthanol-chloroforme) puis on récupère l'huile par évaporation du solvant. Plusieurs procédés ont été décrits dans l'art antérieur pour extraire la fraction insaponifiable d'une huile végétale.
On peut citer en particulier le procédé de préparation d'insaponifiable d'huile d'avocat tel que décrit et revendiqué dans le brevet FR-2 678 632 au nom des Laboratoires Pharmascience. Ce procédé permet d'obtenir un insaponifiable d'avocat riche en fraction H en comparaison aux procédés classiques de préparation d'insaponifiable d'avocat.
Ainsi, l'insaponifiable d'huile d'avocat utilisé selon l'invention peut être obtenu à partir du fruit frais mais, de préférence, l'insaponifiable d'avocat est préparé à partir du fruit préalablement traité thermiquement, avant l'extraction de l'huile et la saponification, comme décrit dans le brevet FR-2 678 632. Ce traitement thermique consiste en un séchage contrôlé du fruit, frais de préférence, pendant au moins quatre heures, avantageusement au moins 10 heures, de préférence entre environ 24 et environ 48 heures, à une température de préférence d'au moins environ 80 °C et de préférence comprise entre environ 80 et environ 120 °C. On peut également citer le procédé de préparation d'insaponifiable d'huile de soja, obtenu à partir d'un concentrât d'insaponifiable d'huile de soja. Ledit concentrât d'insaponifiable est préparé par distillation moléculaire selon un procédé tel que décrit pour l'huile de lupin dans la demande de brevet FR-2 762 512, mais adapté à l'huile de soja. Dans ce procédé, l'huile de soja est distillée dans un distillateur moléculaire de type centrifuge ou à film raclé, à une température comprise entre environ 210 et 250° C et sous un vide poussé, compris entre 0,01 et 0,001 millimètres de mercure (soit 0,13 à 1 ,3 Pa). Le distillât obtenu présente une teneur en insaponifiable comprise entre 5 et 40% en poids et constitue donc un concentrât d'insaponifiable d'huile de soja.
Le concentrât est ensuite saponifié par une base telle que la potasse ou la soude en milieu alcoolique, de préférence éthanolique. Puis il est soumis à une ou plusieurs extractions par le chloro-1 -butane. La solution d'extraction obtenue est de préférence ensuite centrifugée, filtrée puis lavée à l'eau pour éliminer les traces résiduelles d'alcalinité.
Le solvant d'extraction est évaporé soigneusement pour récupérer l'insaponifiable. On peut également bien entendu prévoir des opérations supplémentaires connues de l'homme du métier, telle qu'une étape de desodorisation.
Enfin, avant sa saponification, l'huile peut être préalablement enrichie en insaponifiable en séparant une majorité des constituants de l'insaponifiable que l'on récupère dans un concentrât. Différentes méthodes peuvent être utilisées : cristallisation par le froid, extraction liquide-liquide, distillation moléculaire.
La concentration préalable de l'huile en insaponifiable permet de diminuer la consommation d'huile pendant la saponification. La distillation moléculaire est particulièrement préférée, étant réalisée de préférence à une température comprise entre environ 180 et environ 230 C° en maintenant une pression comprise entre 10~3 et 10"2 mmHg et de préférence de l'ordre de 10~3 mmHg. La concentration en insaponifiables du distillât peut atteindre
60%. La présente invention a encore pour objet une composition cosmétique comprenant au moins une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale et un excipient cosmétiquement acceptable, une composition pharmaceutique ou composition à titre de médicament comprenant au moins une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale et un excipient pharmaceutiquement acceptable et une composition alimentaire comprenant au moins une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale.
La présente invention vise encore un procédé de traitement cosmétique tel que l'on applique topiquement la composition cosmétique selon l'invention et aussi l'utilisation d'un insaponifiable d'une huile végétale obtenu selon la présente invention pour la fabrication d'un médicament. A titre d'exemples illustrant la présente invention, deux séries d'expérimentations ont été successivement effectuées.
EXEMPLE 1 : Première série d'extractions (en ampoule à décanter).
Avant extraction de l'insaponifiable, on effectue au cours d'une première étape, une saponification du concentrât de l'huile considérée (avocat ou soja), ce concentrât étant préalablement obtenu par distillation moléculaire de l'huile. Après saponification, on obtient une solution hydro-alcoolique, appelée SHA, contenant l'insaponifiable en solution. Cet insaponifiable est alors extrait par un solvant organique : le DCE choisi comme référence et le chloro-1 -butane (C1 B).
Dans un ballon de 100 ml équipé d'un réfrigérant, on pèse précisément la masse de concentrât à saponifier (plus éventuellement l'huile de dilution pour l'avocat). On ajoute alors l'alcool éthylique, la potasse, quelques grains de pierre ponce, et on porte à reflux pendant 4 heures. Après refroidissement, on effectue une dilution du milieu réactionnel par de l'eau déminéralisée.
L'extraction est mise en oeuvre dans une ampoule à décanter. Les phases organiques sont alors rassemblées puis lavées à l'eau de ville jusqu'à neutralité (test à la phénolphtaléine).
La phase solvant obtenue est ensuite séchée sur du sulfate dé sodium anhydre (3g). Après filtration, le solvant est évaporé à l'evaporateur rotatif. L'insaponifiable récupéré est enfin pesé puis stocké sous azote, avant analyse en CPG (chromatographie phase gazeuse) et HPLC (chromatographie phase liquide haute performance).
Résultats
Après optimisation des conditions d'extraction (tableaux 1 et 2), les résultats obtenus sont rassemblés dans les tableaux 3 et 4.
Tableau 1 : Conditions de saponification et d'extraction des concentrais d'avocat DCE C1B
Concentrât d'avocat (g) 10 10 Potasse (g) 5 5 Alcool (ml) 24 44
Eau de dilution (ml) 35 30
Solvant d'extraction 5 X 35 ml 7 X 50 ml Lavage 5 X 100 ml 6 X 50 ml
Tableau 2 : Condition de saponification et d'extraction des concentrais de soja.
DCE C1B
Concentrât Soja(g) 10 10 Potasse (g) 4 4 Alcool (ml) 24 44 Eau de dilution (ml) 35 25
Solvant d'extraction 5 X 35 ml 6 X 50 ml Lavage 5 X 100 ml 6 X 50 ml
Tableau 3 : Analyses et rendements d'extraction des insaponifiables d'avocat
Analyse insaponifiable (%)(1) DCE C1B C Coommppoossééss ffuurraanniiqquueess 7 700,,00 67,2
Alcool gras polyhydroxylés 15,7 16,6
Hydrocarbures 1,0 0,5
Squalene 1,5 1,3
Tocophérols Traces Traces S Sttéérroollss 4 4,,77 3,9
Autres 7,1 10,5
Rendements d'extraction (%) (1) 41,7 46,3
(1 ) pourcentages ramenés au concentrât qui est la composition disponible avant saponification. Tableau 4 : Analyses et rendements d'extractions des insaponifiables de soja
Analyse insaponifiable(%)(1) DCE C1B Hydrocarbures 0,8 0,7
Squalene 9,8 11,6
Tocophérols 28,4 21,4
Stérols 60,4 66,3
Rendements d'extraction (%) (1) 36,4. 34.8
(1) pourcentages ramenés au concentrât qui est la composition disponible avant saponification.
Ces résultats (tableau 3) montrent que les insaponifiables d'avocat sont extraits en présence du chloro-1 -butane avec des rendements supérieurs à ceux obtenus avec du DCE. Par ailleurs, la composition des insaponifiables est proche de la référence (insaponifiables extraits par le
DCE).
Les résultats du tableau 4 montrent qu'avec le chloro-1 -butane, les insaponifiables de soja sont extraits avec un rendement très légèrement inférieur au DCE et que la composition des insaponifiables est très proche de la référence (insaponifiable extrait de DCE).
En conclusion, le chloro-1 -butane s'avère être un excellent candidat de substitution aux solvants classiques des insaponifiables.
EXEMPLE II : Deuxième série d'extractions.
Ces essais ont été réalisés sur une batterie micropilote de mélangeurs-décanteurs de marque Robatel, dont le fonctionnement permet une extrapolation des résultats à un extracteur industriel de type batterie de mélangeur-décanteur ou de type colonne puisée à contre-courant.
La solution à extraire est une solution hydro-alcoolique (SHA), issue d'une réaction de saponification. En effet, avant d'effectuer l'extraction liquide-liquide de l'insaponifiable, le procédé d'obtention de ce même insaponifiable comprend deux étapes préalables. La première consiste à concentrer la fraction insaponifiable par distillation moléculaire de l'huile brute ou raffinée. La seconde concerne la saponification du concentrât d'insaponifiable obtenu, en présence de potasse en milieu alcoolique. En fin de réaction, le mélange est dilué par de l'eau déminéralisée puis envoyé dans une colonne puisée afin d'être soumis à l'action extractive d'un solvant organique, propre à réaliser l'extraction liquide-liquide de l'insaponifiable.
1) Préparation de la solution hydro-alcoolique à extraire (SHA)
Dans un réacteur double enveloppe (chauffage vapeur) de type Grignard de 100 litres, équipé d'un agitateur mécanique et surmonté d'un réfrigérant, on introduit successivement les quantités requises de potasse aqueuse, d'alcool et de corps gras à saponifier. Le mélange est porté sous agitation constante à la température de reflux de l'ethanol (70-80°C) puis maintenu à cette température pendant 3,5 heures. Après réaction, le mélange est refroidi à 30°C puis dilué par ajout de la quantité requise d'eau déminéralisée de dilution. La solution hydro-alcoolique obtenue est alors envoyée dans la batterie de mélangeur-décanteur afin de subir l'étape d'extraction liquide-liquide.
Tableau 5 : compositions des milieux de saponification
Figure imgf000011_0001
:en kilogramme
2) Extraction liquide-liquide des insaponifiables L'extraction liquide-liquide des insaponifiables d'avocat et de soja est réalisée dans une batterie de mélangeur-décanteur de type Robatel. L'extracteur est alimenté par la solution hydro-alcoolique d'avocat ou de soja, SHA, puis à contre-courant par le solvant utilisé (dichloroéthane ou chloro-1- butane). Pour contrôler la mise en régime stationnaire de l'extracteur, les débits sont relevés toutes les 15 minutes. Lorsque la mise en régime est atteinte, on procède après 60 minutes de fonctionnement à des prélèvements de chaque phase (extrait et raffinât). L'analyse des phases prélevées est réalisée en continu.
La quantité d'insaponifiable extrait par rapport à la solution hydroalcoolique obtenue après saponification est déterminée de la façon suivante : % Insaponifiable extrait = 100 x (DEX X XEX)/(DSHA X XSHA) Avec :
- DEx : débit massique de l'extrait
- DSHA : débit massique de la solution hydro-alcoolique
- XEX : titre massique de l'extrait en %
- XSHA : titre massique de la solution hydro-alcoolique en %
3) Résultats 3.1 Extraction des insaponifiables d'avocat
Extraction comparative au DCE (Dichloroéthane) et au chloro-1-butane (C1B)
Tableau 6 : Comparaison des propriétés extractives du Dichloroéthane (DCE) et du Chloro-1 -butane (C1B)
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
La fraction H représente les furanes de l'avocat, et plus particulièrement, les composés de formule :
Figure imgf000013_0001
dans laquelle R est une chaîne linéaire hydrocarbonée en Cn-Cig de préférence Ci3-Cι saturée ou comprenant une ou plusieurs insaturations éthyléniques ou acétyléniques, et la fraction I représente les alcools gras polyhydroxylés de l'avocat et plus particulièrement, par « alcools gras polyhydroxylés d'avocat », on entend polyols sous forme d'une chaîne principale linéaire hydrocarbonée en Cι - C21 saturée ou comprenant une ou plusieurs insaturations éthyléniques ou acétyléniques, et comprenant au moins deux groupes hydroxyles majoritairement situés sur une partie de la chaîne principale, l'autre partie de cette chaîne principale constituant ainsi la chaîne « grasse » (partie hydrophobe) du polyol.
Ces résultats montrent que :
- Le chloro-1 -butane s'avère un excellent solvant d'extraction des insaponifiables d'avocat.
- La quantité d'insaponifiable extrait est au moins égale, voire supérieure à celle du dichloroéthane, reconnu comme un excellent solvant d'extraction des insaponifiables.
- Sur le plan de leur composition, les insaponifiables extraits sont très proches. Toutefois, le chloro-1 -butane est plus sélectif en fraction H, au détriment de la fraction I (alcools gras polyhydroxylés de l'avocat). Influence du rapport solvant/ SHA
Tableau 9 : Influence du rapport Chloro-1-butane/Solution hvdro-alcooliaue
(SHA)
Figure imgf000014_0001
(1) Dichloroéthane : solvant de référence
Conclusions :
- La quantité d'insaponifiable extrait tend à augmenter avec le rapport chlorobutane/SHA.
- Le rapport optimal se situe entre 0,9 et 1 ,2.
3.2 Extraction des insaponifiables de soja
L'extraction des insaponifiables de soja nécessite le maintien de la solution hydro-alcoolique à une température comprise entre 35 C° et 40 C°.
Extraction comparative au DCE (Dichloroéthane) et au chloro-1-butane (C1B)
Tableau 10 : Comparaison des propriétés extractives du Dichloroéthane (DCE) et du Chlorobutane (C1B)
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0001
Les résultats montrent que :
- Le chloro-1 -butane s'avère un excellent solvant d'extraction des insaponifiables de soja.
- La quantité d'insaponifiable extrait est supérieure à celle du dichloroéthane, reconnu comme un excellent solvant d'extraction des insaponifiables.
- Sur le plan de leur composition, les insaponifiables extraits sont très proches. Ce solvant est donc parfaitement adapté à l'extraction des insaponifiables d'huiles végétales classiques. EXEMPLE III : Extraction des fractions insaponifiables valorisâmes d'un distillât d'huile de soja- Exemple 111-1.
Dans un réacteur de type Grignard, 100 kg de déodistillat d'huile de soja sont saponifiés à reflux en présence de 40 kg de potasse aqueuse (à 50%) et de 200 litres d'alcool éthylique. Après saponification, le mélange réactionnel est dilué par ajout de 300 kg d'eau déminéralisée puis envoyé dans une colonne d'extraction puisée, à contre-courant. Le solvant mis en œuvre est le chloro-1 -butane (rapport solvant/solution hydro-alcoolique =1). Après extraction, la phase organique est lavée dans une colonne de lavage alimentée en continu par de l'eau déminéralisée. Le chloro-1 -butane, solvant d'extraction, est enfin séparé de l'insaponifiable brut dans un évaporateur de type flot tombant.
Après évaporation, l'insaponifiable brut obtenu est dissout à chaud dans 65 litres d'éthanol. Le mélange est alors refroidi sous agitation mécanique lente de 70°C à 15°C et maintenu 2 heures et demie à cette température. La cristallisation des stérols s'amorce à 45°C. Après essorage rapide sur bϋchner, on effectue une série de lavages à l'ethanol à 50%, puis à l'eau déminéralisée des stérols cristallisés. Le gâteau de filtration, constitué des stérols extraits, est enfin séché dans une étuve ventilée à 80°C pendant 12 heures. On obtient ainsi 9,7 kg de stérols dont la pureté est proche de 98%.
La phase éthanolique récupérée est ensuite évaporée. L'insaponifiable obtenu, partiellement destérolé, subit alors une étape de distillation moléculaire à 120°C, sous un vide de 10"3 mm de mercure. On récupère 11 ,8 kg de distillât (fraction légère) composé à 90% d'hydrocarbures. Le résidu (fraction lourde) présente une teneur en tocophérols proche de 50%. Exemple III-2. 100 kg de déodistillat d'huile de soja sont distillés à 130°C et sous un vide de 10"3 mm de mercure. On récupère une fraction légère (41 ,5 kg) composée essentiellement d'hydrocarbures et d'acides gras ainsi qu'une fraction lourde (58,5 kg), riche en stérols et tocophérols. Cette dernière est alors saponifiée de façon identique à l'exemple 1 , en présence de 90 litres d'éthanol et 15 kg de potasse aqueuse à 50%.
Le mélange obtenu est alors refroidi sous agitation mécanique lente de 80°C à 15°C et maintenu à cette température pendant 1 heure. La cristallisation des stérols s'amorce à 45°C. On effectue alors un essorage rapide sur bϋchner, puis une série de lavages à l'ethanol à 50% ainsi qu'à l'eau déminéralisée. Le gâteau de filtration, constitué des stérols extraits, est enfin séché dans une étuve ventilée à 80°C pendant 12 heures. On obtient ainsi 9,1 kg de stérols dont la pureté est supérieure à 95%. Le filtrat récupéré est alors dilué par 60 litres d'eau déminéralisée puis envoyé dans une colonne d'extraction puisée, à contre-courant. Le solvant mis en œuvre est le choro-1 -butane (rapport solvant/solution hydro- alcoolique=1 ). Après extraction, la phase organique est lavée dans une colonne de lavage alimentée en continu par de l'eau déminéralisée. Le chloro-1 -butane, solvant d'extraction, est enfin séparé de la fraction insaponifiable résiduelle dans un évaporateur de type flot tombant. La fraction obtenue (19,3 kg) est fortement enrichie en tocophérols (45%).
Ces résultats montrent que le chloro-1 -butane est un bon solvant d'extraction de la fraction insaponifiable d'un déodistillat, notamment de soja, et permet d'extraire sélectivement une des fractions actives de cet insaponifiable, tels que les stérols ou les tocophérols.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale ou d'un co-produit de l'industrie du raffinage des huiles végétales comprenant au moins : A) une étape au cours de laquelle ladite huile est transformée en une solution hydro-alcoolique qui est de préférence une étape choisie dans le groupe constitué par les saponifications et les estérifications,
B) une étape d'extraction de la solution hydro-alcoolique au cours de laquelle la fraction grasse est séparée de la fraction insaponifiable choisie dans le groupe constitué par les extractions liquide-liquide et les distillations,
C) éventuellement, une étape de purification de la fraction insaponifiable choisie dans Je groupe constitué par les cristallisations et les extractions liquide-liquide, caractérisé en ce qu'au moins une étape parmi les extractions liquide-liquide de l'étape B, les cristallisations de l'étape C ou les extractions liquide-liquide de l'étape C est effectuée en utilisant le chloro-1 -butane.
2. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale selon la revendication 1 comprenant au moins :
A) une étape de saponification par laquelle ladite huile est transformée en une solution hydro-alcoolique, B) une étape d'extraction de la solution hydro-alcoolique par un solvant organique, caractérisé en ce que le solvant organique est le chloro-1 -butane.
3. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'huile végétale est une huile d'avocat.
4. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'huile végétale est une huile de soja.
5. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile d'avocat selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'on effectue une extraction à contre-courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane, le rapport v/v chloro-1 -butane /solution hydroalcoolique étant compris entre 0,5 et 5.
6. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile d'avocat selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rapport v/v chloro-1 -butane / solution hydro-alcoolique est compris entre 0,9 et 1,2.
7. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile d'avocat selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport v/v chloro-1 -butane / solution hydro-alcoolique est d'environ 1.
8. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile de soja selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'on effectue une extraction à contre-courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane, le rapport (volume/volume) v/v chloro-1 -butane / solution hydro-alcoolique est compris entre 0,5 et 5.
9. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable contenue dans une huile de soja selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'on effectue une extraction à contre-courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane, le rapport (volume/volume) v/v chloro-1 -butane / solution hydro-alcoolique est compris entre 0,9 et 1 ,5.
10. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'on effectue une extraction à contre- courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane, le rapport (volume/volume) v/v chloro-1 -butane / solution hydro-alcoolique est d'environ 1 ,3.
11. Fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale, caractérisé en ce qu'elle est obtenue par le procédé d'extraction selon l'une des revendications 1 à 10.
12. Procédé d'extraction de la fraction insaponifiable d'un co-produit de l'industrie du raffinage d'une huile végétale, caractérisé en ce que ce coproduit est un déodistillat d'une huile végétale, ledit procédé comprenant au moins :
- une étape de saponification par laquelle le déodistillat est transformée en une solution hydro-alcoolique,
- une étape d'extraction à contre-courant de la solution hydro-alcoolique au moyen de chloro-1 -butane,
- une étape de cristallisation des stérols et/ou des alcools triterpéniques, - une étape d'isolation d'un composé actif tel que les tocophérols, les tocotrienols, le squalene, les carotènes, la sesamine, la sesamoline, étape choisie dans le groupe formé par les extractions de préférence au moyen de chloro-1 -butane, et les distillations.
13. Composition cosmétique comprenant au moins une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale selon la revendication 11 et un excipient cosmétiquement acceptable.
14. A titre de médicament, composition comprenant au moins une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale selon la revendication 11 et un excipient pharmaceutiquement acceptable.
15. Composition alimentaire comprenant au moins une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale selon la revendication 11.
16. Procédé de traitement cosmétique, caractérisé en ce que l'on applique topiquement une composition cosmétique selon la revendication 13.
17. Utilisation d'une fraction insaponifiable contenue dans une huile végétale selon la revendication 11 pour la fabrication d'un médicament.
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