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- Structure INRAE Transfert
- TRL (Technology readiness level) 3
- Nom Stéphanie LEMAIRE
- Téléphone 0624038653
- Email stephanie.lemaire@inrae.fr
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- Titre Procédé de préparation d’alkyl polyglucosides par allongement enzymatique de la tête glucosidique d’APG commerciaux
- Description Contexte :
Les équipes de biocatalyse du laboratoire TBI (Toulouse Biotechnology Institute) ont développé un procédé de production de différentes gammes de surfactants originaux. La réaction consiste en l’allongement contrôlé de la tête glucosidique d’Alkyl Poly-Glucosides commerciaux par voie enzymatique à partir d’une agroressource renouvelable et bon marché, le saccharose, afin d’en faire varier la balance hydrophile/lipophile (HLB).
Ces nouvelles gammes d’APG sont impossibles à synthétiser par voie chimique. Elles se positionnent sur le marché des biosurfactants et surfactants biosourcés.
Description :
Pour des raisons de cinétiques réactionnelles et de faible solubilité des sucres dans les alcools gras, le degré de polymérisation moyen des APG commerciaux est toujours inférieur à 2 (classiquement entre 1,3 et 1,6). Or, l’élongation de la tête osidique des APG permet d’en modifier les propriétés, notamment la balance hydrophile/lipophile (HLB) ou la solubilité.
Certaines enzymes récemment identifiées ont montré une aptitude exceptionnelle à reconnaitre et rallonger la tête glucosidique d’APG commerciaux en présence de saccharose. Le degré de polymérisation moyen de la partie glucidique peut être contrôlé entre 2 et 20 unités glucosyle, ainsi que la teneur en liaisons α-1,6, α-1,4, α-1,2 et/ou α-1,3. Les HLB résultantes varient alors entre 17,5 et 19,2 contre 11 pour le produit commercial monoglucosylé.
- Bénéfices Développer la production de nouvelles gammes d’excipients ou ingrédients cosmétiques avec des HLB>14, entre 17 et 19) ne pouvant pas être obtenus par voie chimique (HLB autour de 11 pour les APG commerciaux)
Possibilité de contrôler le DP de la partie glucidique
Obtention de surfactants de structures/tailles variables comportant différents types de liaisons et degré de branchement
- Nouveauté Applications :
Ce procédé permet de produire par voie enzymatique des APG de différentes longueurs de chaînes pour des applications :
Industries cosmétique, détergence, agroalimentaire, santé chimie : marché des émulsifiants (valeur HLB 8 à 18) ; détergent (HLB 8 à 15) ; solubilisant (HLB 15 à 18) pour les domaines de la cosmétique (crème de soin, crème anti-âge, etc.), des produits d’hygiène (shampoing, savon liquide, etc.) ou encore le secteur des détergents ménagers (lessive, savons, etc).
Biosurfactants : substitution de surfactants d’origine pétrolière par des produits biosourcés, biodégradables, synthétiques par voies vertes
Partenariat / Licence :
Collaboration / Licence sur brevet ou option de licence avec un programme de validation R&D
Stade de développement :
La validation de la preuve de concept a été effectuée par les équipes de recherche qui proposent désormais une option de licence à un industriel afin de tester des lots de tensioactifs produits pour des applications spécifiques.
Cette invention a fait l’objet d’une demande de brevet FR2007021.
- Mots clés alkylpolyglucoside, surfactants biosourcés, tensioactifs, HLB, glucosyle
- Secteurs Chimie, Matériaux & Produits alimentaires Santé BIOPROCÉDÉS - BIOTECHNOLOGIES BLANCHES - ENVIRONNEMENT
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- Titre Preparation process of alkylpolyglucosides by enzymatic elongation of the glucosidic head of commercial APG
- Description Context:
The biocatalysis research teams from the TBI (Toulouse Biotechnology Institute) laboratory have developed a production process for different ranges of original surfactants. The reaction consists of the controlled elongation of the glucosidic head of commercial Alkyl Poly-Glucosides by enzymatic action from a renewable and cheap agro-resource, sucrose, in order to vary the hydrophilic/lipophilic balance (HLB).
These new ranges of APG are impossible to synthesize chemically. They are positioned on the biosurfactants and biosourced surfactants market.
Description:
For reasons of reaction kinetics and low solubility of sugars in fatty alcohols, the average degree of polymerization of commercial APGs is always less than 2 (classically between 1.3 and 1.6). However, the elongation of the osidic head of the APG makes it possible to modify their properties, in particular the hydrophilic/lipophilic balance (HLB) or the solubility.
Some recently identified enzymes have shown an exceptional ability to recognize and lengthen the glucosidic head of commercial APGs in the presence of sucrose. The average degree of polymerization of the carbohydrate part can be controlled between 2 and 20 glucosyl units, as well as the content of α-1,6, α-1,4 and/or α-1,3 bonds. The resulting HLBs then vary between 17.5 and 19.2 against 11 for the monoglucosylated commercial product.
- Bénéfices Develop the production of new ranges of excipients or cosmetic ingredients with HLB>14, between 17 and 19) that cannot be obtained chemically (HLB around 11 for commercial APGs)
Possibility to control the DP of the carbohydrate part
Obtaining surfactants of variable structures/sizes with different types of bonds and degree of branching
- Nouveauté Applications:
This process makes it possible to produce enzymatically APGs of different chain lengths for applications:
Cosmetics, detergents, agrifood, health chemicals industries: emulsifiers market (HLB value 8 to 18); detergent (HLB 8 to 15); solubilizer (HLB 15 to 18) for the fields of cosmetics (care cream, anti-aging cream, etc.), hygiene products (shampoo, liquid soap, etc.) or even the household detergents sector (laundry , soaps, etc.).
Biosurfactants: substitution of surfactants of petroleum origin by biosourced, biodegradable, synthetic products by green ways
Partnership / Licensing:
Collaboration / License on patent or license option agreement with an R&D validation program
Stage of development:
Research teams have successfully validated the proof of concept. They offer now license option agreement to an industrial partner in order to test batches of surfactants produced under industrial conditions specific to a field of activity.
This invention is the subject of a patent application FR2007021.
- Mots clés alkyl polyglucoside, biobased surfactants, surfactants, HLB, glucosyle
- Secteurs Chemicals, Materials & plant-based materials Health BIOPROCESSES - WHITE BIOTECHNOLOGIES - ENVIRONMENT
