OXYDANTE TOTALE D'UNE MATRICE QUELCONQUE

La présente invention concerne le domaine des procédés et dispositifs de mesure de la balance des antioxydants et des oxydants présents à la surface de matrices variées, aussi bien liquides que solides, biologiques ou non.

La présente invention trouvera une application particulière , mais non limitative, dans le suivi de l'efficacité antioxydante/oxydante , in vivo, chez l'homme ou l'animal, d'une substance quelconque administrée par la voie entérale, par exemple orale, parentérale, ou cutanéo-muqueuse .

L'invention concerne plus particulièrement un dispositif, par exemple de type pastille, permettant de déterminer d'une manière extrêmement précise la balance entre les composés oxydants et antioxydants présents à la surface de diverses matrices.

Il est particulièrement intéressant de connaître la mesure de la balance oxydants/antioxydants car cette information renseigne sur le statut du stress oxydant subi par la matrice sur laquelle est effectuée ladite mesure .

Le stress oxydant correspond à une rupture de l'équilibre entre la production de radicaux libres, qui sont des espèces oxydantes, et la capacité des mécanismes protecteurs de l'organisme, représentés par les antioxydants, à neutraliser ces radicaux libres avant qu'ils n'occasionnent de dégâts sur la matrice .

En ce qui concerne plus particulièrement les organismes vivants, et notamment l'espèce humaine, le stress oxydant est suspecté comme étant à l'origine du vieillissement cellulaire et de nombreuses pathologies, comme les maladies d'Alzheimer et de Parkinson notamment.

De ce fait, certains industriels de secteurs variés, comme la cosmétique, l' agroalimentaire , le médical, cherchent à développer de nouvelles molécules ou de nouveaux composés aux propriétés antioxydantes, dans le but de réduire les effets du stress oxydant. Ces composés antioxydants sont également incorporés dans certains produits alimentaires ou compositions cosmétiques, afin d' accroître leur temps de conservation et tout en ayant un effet bénéfique sur la santé du consommateur.

En outre, il peut également s'avérer utile de pouvoir doser, de manière fiable et reproductible, les effets, sur un organisme, de l'administration d'une substance antioxydante ou, au contraire, d'une substance oxydante.

Cependant, les méthodes actuelles proposant de réaliser un dosage, par exemple, des molécules antioxydantes dans les produits les incorporant sont généralement longues et fastidieuses à mettre en œuvre .

En outre, les résultats obtenus au moyen de deux méthodes différentes, pour le dosage des antioxydants d'un même échantillon ou d'une même matrice, ne sont généralement pas comparables entre eux.

Plus particulièrement, les méthodes existantes sont généralement basées sur divers mécanismes impliquant des composés antioxydants et utilisent différentes sources de radicaux ou d'oxydants, générant forcément des valeurs différentes qui ne sont, par conséquent, pas comparables directement. En outre, ces tests ne tiennent compte ni de la diversité des antioxydants, dont la biodisponibilité et les effets biologiques sont très variés, ni de la nature hydrophile ou hydrophobe, pas plus que de la spécificité des interactions avec les cibles présumées .

Ainsi, malgré la diversité des techniques proposées, il n'existe toujours pas de norme, ni de méthode unifiée, pour l'évaluation précise de l'activité antioxydante, notamment d'une matrice quelconque, d'une composition ou d'un composé.

De manière plus spécifique, l'activité antioxydante des composés actifs dans les aliments, les cosmétiques, les compléments ou dans les liquides biologiques dépend de plusieurs facteurs, notamment leurs propriétés colloïdales, leur localisation dans différentes phases, leur capacité redox, les conditions environnementales et physicochimiques auxquelles ils sont exposés, ou encore, dans le cas d'un organisme vivant, de l'état oxydatif global de ce dernier.

Or, les méthodes appliquées traditionnellement dans l'état de la technique pour déterminer l'activité antioxydante ne prennent pas en compte l'intégralité de ces facteurs. En outre, les méthodes existantes permettent généralement d'évaluer le pouvoir antioxydant d'une substance particulière, et non une détermination globale de la balance oxydants/antioxydants d'une matrice .

Finalement, chaque méthode proposée actuellement présente son lot d'avantages et d'inconvénients, ce qui rend d'autant plus difficile le choix à effectuer.

Il est ainsi connu de l'état de la technique d'utiliser la spectroscopie Raman, correspondant à une technologie optique non invasive, rapide et sensible, pour détecter la teneur en caroténoides au niveau de la peau.

Cependant, la spectroscopie Raman ne permet pas de déterminer l'activité exercée par plusieurs molécules antioxydantes. Par conséquent, en appliquant cette technique, il n'est pas possible d'obtenir des informations sur l'activité antioxydante globale d'un échantillon.

On connaît également une méthode de détermination des antioxydants de faible poids moléculaire (ou LMWA pour « Low Molecular Weight Antioxidants ») , regroupant, par exemple, les vitamines C et E, l'acide cc-lipoïque, le coenzyme Q10, ou encore le glutathion, l'acide urique, et ce au moyen d'un dispositif comportant des macro-électrodes.

Certains documents de brevets, notamment le WO 2007/077360, décrivent des dispositifs électrochimiques de mesure de l'état redox de la peau, dans le but, par exemple, de déterminer l'efficacité d'un produit cosmétique. Ce dispositif comporte trois électrodes : une électrode de travail, une contre-électrode et une électrode de référence. Celles-ci sont fixées sur un support unique destiné à être mis en contact avec la peau, et sont reliées à un moyen destiné à imposer un courant électrique entre l'électrode de travail et celle de référence. Un dispositif de mesure de l'intensité du courant à l'électrode de travail est également prévu. Un liquide conducteur est prévu pour assurer le contact entre la peau et les électrodes.

Cependant, bien que cette analyse soit généralement non invasive, et prenne en compte la capacité des molécules à pénétrer dans la membrane des cellules afin de fournir la protection demandée contre les dommages oxydatifs, ladite analyse est longue à mettre en œuvre et est incapable de prendre en considération les composés thiols, tels que le glutathion.

En outre, d'autres substances, qui ne peuvent pas céder leurs électrons suffisamment rapidement à l'électrode de carbone, ne sont pas non plus mesurées . Un autre inconvénient réside dans le fait que l'utilisation de macro-électrodes réduit considérablement la sensibilité de la mesure. Il s'avère également que les résultats obtenus dépendent du liquide utilisé.

On connaît encore une méthode combinant la chimioluminescence , où l'on mesure l'émission de photons libérés lors de la production de radicaux libres, à la technique dite du « tape stripping » qui consiste, après une application topique et la pénétration d'une composition, à enlever successivement les couches cellulaires du stratum corneum (ou couche cornée) en utilisant des films adhésifs.

Cependant, cette méthode est longue et laborieuse à mettre en œuvre, ainsi que relativement invasive.

II existe encore d' autres méthodes invasives , notamment celle basée sur l'induction d'une irritation de la peau au moyen d'une substance vasodilatatrice , comme le nicotinate de méthyle, avec pour but de mesurer l'intensité et la durée de la rougeur traduisant une inflammation de la peau.

Toutefois, ce type de méthodes n'indique pas le stress oxydant naturel subi par la peau, du fait de l'induction artificielle d'une inflammation.

L'invention offre la possibilité de pallier la plupart des inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif permettant de mesurer, de manière non invasive fiable et reproductible, le statut global antioxydant et oxydant d'une matrice quelconque .

A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de mesure de la capacité antioxydante/oxydante totale d' une matrice . Ledit dispositif comporte un boîtier rigide sur lequel est fixée une pastille qui comprend au moins un système médiateur gélifié , apte à être mis en contact avec au moins une portion de la surface de ladite matrice, et un moyen de mesure de la capacité antioxydante/oxydante de ladite matrice. Ledit dispositif comporte également, en communication avec ledit boîtier, une station de traitement des données récoltées par ledit moyen de mesure .

Le présent dispositif est caractérisé par le fait que ledit moyen de mesure de la capacité antioxydante/oxydante consiste en un moyen de mesure du potentiel électrochimique du système médiateur, ce dernier incorporant au moins un premier composé A et un second composé B aptes à réagir et/ou à former un complexe respectivement avec les espèces antioxydantes et oxydantes présentes à la surface de ladite matrice, en sorte de modifier le potentiel électrochimique dudit système médiateur.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de la présente invention :

le moyen de mesure du potentiel électrochimique comprend au moins une microélectrode de référence et une microélectrode de travail ;

la microélectrode de référence est une microélectrode Ag/AgCl au chlorure d' argent ou à calomel et la microélectrode de travail est une microélectrode en carbone, en or, en tungstène, en palladium, en iridium ou en platine ;

- ladite station de traitement des données est reliée audit boîtier via un système filaire ou un système sans fil, ladite station de traitement hébergeant un logiciel apte à traiter les données récupérées par le boîtier.

La présente invention comporte de nombreux avantages. D'une part, le dispositif de mesure offre des possibilités d'applications quasi-illimitées. En effet, l'activité oxydante et antioxydante totale, reflétant le stress oxydant, de tous les types de matrices peut être testée facilement, et ce de manière fiable. Le temps de mesure est réduit, généralement entre 1 et 300 secondes.

D'autre part, lorsque le dispositif selon l'invention est destiné à investiguer la balance antioxydante et oxydante de tissus biologiques, par exemple directement sur la peau d'un être humain ou animal, cela est effectué de manière non-invasive , non- lésionnelle, non destructive et sans douleur.

Le dispositif et le procédé selon l'invention peuvent permettre des applications diverses, notamment dans le cadre de l'étude de l'efficacité antioxydante de produits administrés à un organisme par diverses voies, notamment entérale, par exemple orale, parentérale, cutanée ou topique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles :

- La figure 1 illustre, de manière schématique, un mode de fonctionnement non limitatif du dispositif de mesure du statut antioxydant/oxydant d'une matrice quelconque, en représentant les réactions qui ont lieu entre les composés A et B du système médiateur et les molécules oxydantes et antioxydantes de ladite matrice ;

- La figure 2 illustre une vue en perspective et schématique de certains composants du dispositif de l'invention, celui-ci étant positionné au niveau de la surface d'une matrice à analyser, et notamment le système médiateur de la pastille, comprenant les microélectrodes de référence et de travail pour la mesure du potentiel électrochimique dudit système médiateur ;

- La figure 3A représente graphiquement la capacité antioxydante totale (CAOT) en fonction du temps (en minutes) , illustrant ainsi la cinétique de la CAOT d' 1 gramme de vitamine C administrée, par voie intraveineuse, à deux sujets (□ : sujet 1 et x : sujet 2) et la figure 3 B représente graphiquement l'efficacité antioxydante (en %) en fonction du temps (en minutes) , illustrant ainsi la cinétique de l'efficacité antioxydante d' 1 gramme de vitamine C administrée, par voie intraveineuse, à deux sujets (■ : sujet 1 et A : sujet 2) ;

- La figure 4 illustre, au moyen d'histogrammes, la cinétique d' influence de la cigarette sur quatre volontaires avant de fumer, 15 et 60 minutes après avoir fumé . Pour chacun des quatre volontaires , la capacité antioxydante totale CAOT est représentée en ordonnées à droite du graphique avant et 15 et 60 min après avoir fumé et l'efficacité antioxydante , exprimée en pourcentage, est représentée quant à elle en ordonnées à gauche 15 et

60 min après avoir fumé ;

- La figure 5 illustre, au moyen d'histogrammes, la capacité antioxydante totale pour 100 grammes de produit (CAOT / 100g de produit) , déterminée au moyen du dispositif selon l'invention, pour divers fruits et légumes ;

- La figure 6 illustre, au moyen d'histogrammes, la capacité antioxydante totale pour 1 mmol/L de produit (CAOT / mM) , déterminée au moyen du dispositif selon l'invention, pour diverses molécules antioxydantes de référence ; - La figure 7 représente, au moyen d'histogrammes, la capacité antioxydante de cinq polyphénols, notés polyphénol 1 à polyphénol 5, mesurée au moyen du dispositif de mesure selon l'invention et de quatre techniques traditionnelles (ORAC, FRAP, DPPH et TEAC) . Tel que représentée sur la figure 1, la présente invention concerne un dispositif 1 destiné à la mesure de la capacité antioxydante et oxydante globale d' une matrice 2 quelconque , et notamment au niveau de la surface 20 de ladite matrice 2, traduisant le degré de stress oxydant subi par celle-ci.

Le stress oxydant est traditionnellement considéré comme étant la résultante d'une rupture de l'équilibre de la balance entre les espèces antioxydantes et les espèces oxydantes, ou prooxydantes, par exemple présentes au niveau de la surface de la peau .

Le dispositif 1 selon l'invention est particulièrement intéressant, notamment car il peut être mis en œuvre sur tout type de matrice 2 afin d'en mesurer le statut antioxydant/oxydant.

Ainsi, la matrice 2 à tester peut se présenter indifféremment sous forme liquide ou sous forme solide, et peut être de nature biologique ou non.

Par exemple, la matrice 2 peut consister en tout type de matières premières alimentaires ou non alimentaires ou en tout type de matières alimentaires ou non alimentaires transformées, toutes préparations ou compositions cosmétiques, pharmaceutiques, nutraceutiques, ou médicinales, en un liquide biologique, tel que le sang et ses fractions, l'urine, la salive, un liquide séminal ou folliculaire, en une solution comprenant au moins un microorganisme, un explant végétal ou animal, ou encore une lignée cellulaire courante.

Le dispositif 1 de l'invention peut permettre de mesurer le statut antioxydant/oxydant sur une matrice 2 consistant, par exemple, en de la peau, une feuille, une racine, un tronc, un phanère, une surface métallique, une surface en bois, une surface en plastique, un liquide biologique, un fruit, un légume, une solution de microorganismes, etc.

En ce qui concerne le statut antioxydant/oxydant d' une matrice 2 , il peut être également dénommé , dans la suite de la description, activité antioxydante et oxydante globale ou totale, ou capacité antioxydante ou oxydante totale, et peut être abrégée CAOT ou CAOT/COT.

Pour en revenir à présent au dispositif 1 de mesure de la

CAOT/COT d'une matrice 2, celui-ci comporte un boîtier rigide 3, par exemple fabriqué en un matériau plastique, et sur lequel est fixée une pastille 4 comprenant au moins un système médiateur gélifié 5 et conducteur, ou milieu gélifié 5.

La pastille 4 présente, selon un mode de réalisation intéressant, une forme ronde ou sensiblement ronde avec un diamètre de l'ordre de 2 cm. Toutefois, un tel mode de réalisation ne doit pas être considéré comme étant limitatif de l'invention. En effet, la pastille 4 peut être de toute forme adaptée, notamment rectangulaire ou autre.

Dans le cas du présent dispositif 1, celui-ci est maintenu sur la surface 20 de la matrice 2 au moyen, par exemple, d'une colle adhésive présente au niveau de la pastille 4 , et plus précisément encore sur une partie seulement de la face 50 du système médiateur 5 destinée à entrer en contact avec ladite matrice 2.

On comprend ainsi que c'est le système médiateur gélifié 5 du dispositif 1 qui est destiné à être mis en contact avec au moins une portion de la surface 20 de la matrice 2 dont il est souhaitable de mesurer la capacité antioxydante/oxydante totale.

Ainsi, au niveau de la pastille 4, il est envisageable que le moyen adhésif permettant un maintien du dispositif 1 sur la matrice 2 soit disposé en périphérie de ladite pastille 4 , laissant au centre de celui-ci le système médiateur 5 libre, sans adhésif, pour entrer en contact directement avec ladite matrice 2.

Dans un mode préférentiel de réalisation, préalablement à toute utilisation, le moyen adhésif et le système médiateur 5 sont recouverts au moyen d'une enveloppe de protection 11, illustrée sur la figure 2 , apte à être enlevée pour disposer la pastille 4 du dispositif 1, et notamment le système médiateur gélifié 5 de ladite pastille 4, au contact de la matrice 2 à tester. A cet effet, ladite enveloppe protectrice 11 peut éventuellement comporter un onglet facilitant l'enlèvement de ladite enveloppe 11 avant application sur la matrice 2 à étudier.

Outre ledit système médiateur gélifié 5, la pastille 4 du présent dispositif comporte également, ou est reliée à, un moyen de mesure 6 de la capacité antioxydante et oxydante de la matrice 2 , ledit moyen 6 étant représenté schématiquement sur la figure 2 jointe . Pour compléter le dispositif de mesure 1 de l'invention, celui-ci comprend également, préférentiellement, une station de traitement des données , non représentée sur les figures .

Avantageusement, ladite station de traitement des données est reliée au boîtier 3, indifféremment via un système filaire ou un système sans fil, par exemple un système 3G, 4G, des ondes radio, un système Bluetooth, infra-rouge, une antenne, et héberge en outre un logiciel de traitement des données récupérées sur ledit boîtier 3, et provenant du moyen de mesure 6.

De manière particulièrement avantageuse, ledit moyen de mesure 6 de la capacité antioxydante et oxydante de la matrice 2 consiste en un moyen 7 de mesure du potentiel électrochimique du système médiateur 5.

Le potentiel électrochimique reflète l'activité antioxydante et oxydante globale de la matrice 2, étant donné que ledit système médiateur 5 est mis en contact direct et intime avec une portion de la surface 20 de la matrice 2.

Selon un mode de réalisation particulièrement intéressant, le moyen de mesure 7 du potentiel électrochimique comporte, d'une part, une microélectrode de référence 71 et, d'autre part, une microélectrode de travail 72, lesdites deux microélectrodes 71, 72 étant représentées sur la figure 2.

La microélectrode de référence 71 consiste, de préférence, en une microélectrode au chlorure d' argent Ag/AgCl ou à calomel . Cela permet une excellente qualité du signal et une mesure précise du potentiel électrochimique du système médiateur gélifié 5 du dispositif 1.

En ce qui concerne la microélectrode de travail 72, celle- ci consiste avantageusement en une microélectrode en carbone, en or, en tungstène, en palladium, en iridium ou en platine.

Les microélectrodes de référence 71 et de travail 72 permettent une mesure du potentiel électrochimique du système médiateur 5.

Pour ce faire, ledit système médiateur gélifié 5 incorpore, d'une part, un premier composant A et, d'autre part, un deuxième composant B. Ledit premier composant A est apte à réagir, selon une réaction redox, avec les espèces antioxydantes 9 présentes à la surface 20 de la matrice 2, ledit composant A étant avantageusement capable de former des complexes avec les antioxydants 9, comme illustré sur la figure 1.

Cette réaction aboutit à la formation du composé B et de 1 ' antioxydant 9 qui est oxydé.

Par conséquent, la réaction d'oxydoréduction qui se produit entre le composant A et un antioxydant 9 peut être écrite comme suit :

Composant A + Antioxydant 9 -> Composant B + Antioxydant ( _OX ydé) Ainsi, on comprend qu'il s'agit là d'une réaction redox au cours de laquelle 1 ' antioxydant 9 est oxydé.

Le composant B, quant à lui, est apte à effectuer une réaction d'oxydoréduction avec les espèces oxydantes 10 de la surface 20 de la matrice 2, et est capable de former des complexes avec celles-ci.

Cette réaction aboutit à la formation du composant A et de l'oxydant 10 qui est réduit.

La réaction d' oxydoréduction qui se produit entre le composant B et un oxydant 10 peut donc être écrite comme suit :

Composant B + Oxydant 10 -> Composant A + Oxydant (réduit) Au cours de cette réaction redox, l'oxydant 10 subi une réduction .

On entend ici, par « complexe », l'association d'une molécule ou substance antioxydante 9 avec un composant A, ou l'association d'une molécule ou substance oxydante 10 avec un composant B, ces associations étant basées sur des forces autres que des liaisons covalentes.

Selon un mode de réalisation tout préférentiel, le composant

A peut être choisi parmi l'Adénosine diphosphate ferrique (ADP- Fe(III)), l'éthylène diaminé tétra-acétique ferrique (EDTA- Fe(III)), le sulfate d'ammonium ferrique (FeNH ₄ (S0 ₄ ) ₂ ) , le sulfate de fer (Fe(S0 ₄ ) ₂ ), le chlorure de cuivre (CuCl ₂ ) , le chlorure de cuivre dihydraté (CuCl ₂ , 2H ₂ 0) , le permanganate (Mn0 ₄ ) , le cérium oxyde (Ce0 ₂ ) et le trifluorure de cérium (CeF3) et le composant B peut être choisi parmi le Monobromure d'iode (IBr) , l'iodure de potassium (Kl) et le monochlorure d'iode (ICI).

Ainsi, la présence particulièrement avantageuse des deux composés A et B dans le système médiateur gélifié 5 du dispositif 1 de l'invention permet d'orienter le sens des réactions d' oxydoréduction qui vont se produire au contact de la matrice testée 2 , en fonction de la composition de cette dernière en espèces antioxydantes 9 et oxydantes 10.

En prenant l'hypothèse où la surface 20 de la matrice 2 comporte une plus grande quantité de molécules antioxydantes 9, la réaction de celles-ci avec le composé A va aller dans le sens de la formation du composé B et de l' antioxydant 9 réduit.

Dans l'hypothèse inverse, si la matrice 20 présente, à sa surface 20, une quantité plus importante de molécules oxydantes 10, la réaction de celles-ci avec le composé B va aller dans le sens de la formation de composé A et d'oxydant 10 réduit.

Comme illustré sur la figure 1 , le moyen de mesure électrochimique 7 , constitué avantageusement de deux microélectrodes de référence 71 et de travail 72, permet d'évaluer le nombre d'électrons n e- échangés au cours des réactions se produisant entre les composés A et B du système médiateur 5 et les espèces antioxydantes 9 et oxydantes 10 de la matrice 2 à tester et de déterminer, par la suite, quelles sont les espèces majoritaires, antioxydantes 9 ou oxydantes 10, à la surface 20 de ladite matrice 2.

Le nombre d'électrons n e- échangés est différent selon que ce sont les espèces antioxydantes 9 qui prédominent sur la matrice 2 ou, au contraire, si les oxydants 10 sont majoritaires. En effet, les oxydants 10 captent les électrons tandis que les espèces antioxydantes 9, ou réductrices, vont céder des électrons.

Au moyen de la station de traitement du dispositif, et du logiciel de traitement des données brutes mesurées par le moyen 7, la capacité antioxydante/oxydante totale, CAOT/COT de la matrice 2 est établie.

Par conséquent, le dispositif de mesure 1 selon l'invention est particulièrement avantageux pour permettre la mesure de la capacité antioxydante et oxydante totale d' une matrice 2 quelconque .

En particulier, le contact de la pastille 4 du dispositif 1 avec ladite matrice 2 garantit une adhérence optimale avec la surface 20 de celle-ci. Cela permet aux réactions redox décrites ci-dessus de se dérouler, à l'interface entre le système médiateur 5 de la pastille 4 et la surface externe 20, ou couche externe, de ladite matrice 2 , où les espèces antioxydantes 9 et oxydantes 10 interagissent avec ledit système médiateur 5 et en particulier avec les composés A et B qu'il contient.

Le système médiateur 5 pré-gélifié empêche, d'une part, toute perturbation possible entre les antioxydants 9 et les oxydants 10 libérés dans celui-ci et, d'autre part, la dissolution de l'oxygène externe dans ledit système médiateur 5, ce qui pourrait entraîner une perturbation des mesures et des résultats faussés.

En outre, dans un exemple préférentiel où la matrice 2 consiste en un tissu biologique humain ou animal , comme par exemple la peau, l'occlusion provoquée par l'application de la pastille 4 sur la matrice 2 va entraîner une augmentation de la teneur en eau de la couche externe de celle-ci. Il en résulte un gonflement des cellules des couches plus profondes, celles-ci devenant alors hyper-perméables, multipliant par dix la migration des espèces antioxydantes 10 et oxydantes 9 vers la surface 20 de la matrice 2.

Le dispositif de mesure 1 de la capacité antioxydante et oxydante totale selon l'invention présente de nombreuses applications intéressantes, dans de nombreux domaines, notamment le secteur alimentaire, pharmaceutique, médical, etc.

Ainsi, il est par exemple envisageable, au moyen du présent dispositif 1 , de suivre le statut du stress oxydant pour dépister d'éventuelles pathologies, notamment neurodégénératives , comme la maladie d'Alzheimer ou de Parkinson, ou des cardiopathies. En effet, le suivi de la CAOT/COT peut servir d'indicateur de l'état de santé d'une personne, considérée comme étant à risque, afin d' identifier précocement la maladie dans le but de proposer rapidement un traitement adapté. Une autre application intéressante du dispositif 1 consiste à surveiller l'efficacité et la biodisponibilité de matrices alimentaires, nutraceutiques , pharmaceutiques, cosmétiques ou encore phytosanitaires, administrées, par exemple, par voie entérale, parentérale ou cutanée, et ce afin d'ajuster la dose administrée au temps opportun.

Le dispositif de mesure 1 est également utile dans l'optimisation de la formulation et de la fabrication de produits alimentaires ou non, nutraceutiques, pharmaceutiques, cosmétiques ou encore phytosanitaires.

La présente invention peut encore permettre une évaluation des dommages subis par un tissu biologique suivant une exposition à un rayonnement ultra-violet (UV) , radioactif, à des brûlures, à une inflammation quelconque, ou encore à une ischémie, en évaluant la diminution de la quantité d' antioxydants 9 dans ledit tissu biologique, au moyen du dispositif 1.

Les tissus biologiques dont le statut oxydant peut être testé au moyen du présent dispositif peuvent consister, par exemple, en de la peau, de l'urine, de la salive, du liquide séminal, du liquide folliculaire, du plasma, du sérum, des érythrocytes , du sang total, un homogénat, un explant, des cellules, des phanères, une plante, une feuille, une racine, un fruit, un légume.

L'invention est également relative à un procédé de mesure de la capacité antioxydante/oxydante totale d'une matrice 2, dans lequel :

- on met, au contact d'une portion de la surface 20 de ladite matrice 2 , un milieu gélifié 5 comportant au moins un premier composé A et un second composé B aptes à réagir et/ou à former un complexe respectivement avec les espèces antioxydantes 9 et oxydantes 10 présentes à la surface 20 de ladite matrice 2 , en sorte de modifier le potentiel électrochimique dudit milieu gélifié 5 ;

on mesure la modification du potentiel électrochimique dudit milieu gélifié 5 ; - on détermine, au moyen d'un logiciel adapté, la capacité antioxydante/oxydante totale du milieu gélifié 5, reflétant la capacité antioxydante/oxydante totale de la matrice 2.

De manière particulièrement avantageuse, on maintient le milieu gélifié au contact de la surface 20 de la matrice 2 pendant un temps compris entre 1 et 300 secondes.

Ainsi, au moyen du procédé de l'invention, il est envisageable d' obtenir rapidement une évaluation de la CAOT/COT d'une matrice 2 quelconque.

Les exemples ci-après, en référence aux figures correspondantes, permettent d'illustrer certaines applications intéressantes du dispositif 1 et du procédé de mesure de la capacité oxydante et antioxydante totale de certaines matrices 20.

Ces exemples ne doivent cependant pas être considérés comme étant limitatifs de l'invention.

EXEMPLES :

Exemple 1 : Evaluation de l'efficacité antioxydante/oxydante d'un produit administré par voie parentérale

Le dispositif 1 selon l'invention a été utilisé pour mesurer, in vivo, chez deux sujets (sujet 1 et sujet 2) , la capacité antioxydante/oxydante totale (CAOT/COT) et pour déterminer ensuite l'efficacité antioxydante/oxydante apportée par 1 gramme de vitamine C, celle-ci étant administrée par voie intraveineuse.

La quantité de vitamine C est administrée à un temps de référence (t=0) , et la CAOT/COT est mesurée au moyen du dispositif 1 selon l'invention avant l'administration (soit à t=0 min), puis à différents intervalles après administration : à t=30 min, t=60 min, t=90 min et t=120 min.

La CAOT/COT avant administration du produit, notée CAOT/COT Témoin t=0 , correspond à la zone témoin. L'efficacité, en pourcentage, est calculée en appliquant la formule Fl suivante :

Efficacité (%) = (CAOT/COTp _roauit ( _t )-CAOT/COT _{proauit t} =o) - (CAOT/COT _{Témoin (tl} -CAOT/COT _{Témoin t} =o) X100

(CAOT/COTproduit t=0) (CAOT/COTTémoin t=o) Où

CAOT/COT Produit (t) : Capacité Antioxydante/Oxydante Totale de la zone d'application du produit après temps (t) ,

CAOT/COT Produit t=0 : Capacité Antioxydante/Oxydante Totale de la zone avant l' application du produit après temps (t) ,

CAOT/COT Témoin t=0 : Capacité Antioxydante/Oxydante Totale de la zone témoin avant l'application du produit,

CAOT/COT Témoin (t) : Capacité Antioxydante/Oxydante Totale de la zone témoin après temps (t) .

D'une manière générale, cette formule pour le calcul de l'efficacité d'une substance ou composition peut être utilisée pour une application par voie parentérale ou percutanée.

Les résultats obtenus sont représentés graphiquement sur les figures 3A et 3B, qui illustrent respectivement la cinétique de la capacité antioxydante/oxydante totale et de l'efficacité antioxydante, en %, chez le sujet 1 (■) et chez le sujet 2(A).

Les courbes obtenues montrent bien une augmentation de la CAOT/COT et de l'efficacité oxydante suite à l'administration intraveineuse d' lg de vitamine C chez les deux sujets.

A titre de remarque, il est également envisageable de mesurer in vivo la CAOT/COT au moyen du présent dispositif 1 et donc de déduire l'efficacité antioxydante/oxydante d'un produit administré par voie orale chez l'homme ou l'animal, par exemple un aliment, un complément alimentaire, ou encore un produit pharmaceutique .

Dans ce cas de figure, l'efficacité, exprimée en pourcentage, est calculée en appliquant la formule F2 suivante :

Efficacité (%) = (CAOT/COT _aDrès(t) -CAOT/COT _{avant t=0} ) XlOO

(CAOT/COT _{avant t=0} )

Où

CAOT/COT après (t) : Capacité Antioxydante/Oxydante Totale après administration temps (t) , CAOT/COT avant t=0 : Capacité Antioxydante/Oxydante Totale avant administration temps (t=0) .

Exemple 2 : Etude de la cinétique d' influence de la cigarette sur quatre volontaires

Le dispositif 1 selon l'invention a été utilisé pour mesurer, in vivo, chez quatre volontaires (volontaire 1, volontaire 2, volontaire 3 et volontaire 4) , la capacité antioxydante/oxydante totale CAOT/COT avant de fumer une cigarette puis 15 et 60 minutes après avoir fumé .

L'efficacité antioxydante/oxydante a ensuite été calculée 15 et 60 minutes après l'ingestion de la fumée de cigarette chez ces quatre volontaire, suivant la formule F2 détaillée dans l'exemple 1 ci-dessus.

Les résultats sont visibles sur le graphique de la figure 4 jointe. On remarque que la CAOT, représentée à droite sur l'axe des ordonnées, diminue chez chacun des quatre volontaires suite à l'ingestion de fumée de cigarette. En outre, 60 minutes après avoir fumé une cigarette, la CAOT est toujours diminuée par rapport à la CAOT avant de fumer, et inférieure à la CAOT après 15 minutes.

Par conséquent, l'efficacité antioxydante en % 15 et 60 minutes après avoir fumé, calculée au moyen de la formule F2 et représentée à gauche sur l'axe des ordonnées, présente des valeurs négatives. Cela traduit un déséquilibre de la balance antioxydants/oxydants au profit d' une présence accrue de molécules oxydantes (radicaux libres) susceptibles d'être toxiques et néfastes pour les cellules.

Exemple 3 : Détermination de la capacité antioxydante de divers fruits et légumes

Au moyen du dispositif de mesure 1 de l'invention, la CAOT de divers fruits et légumes, à savoir les asperges, bananes, brocolis, citrons, épinards, fraises, kiwis, oignons, oranges, poires, poivrons jaunes, rouges et verts, pommes, prunes noires, raisins rouges et verts .

Les résultats obtenus, donnant la CAOT pour 100 grammes de produit, sont représentés sur l'histogramme de la figure 5.

Le dispositif 1 de l'invention a permis de démontrer que le fruit ayant la capacité antioxydante la plus importante est la poire. En ce qui concerne les légumes, le poivron jaune présente la CAOT la plus importante , mais toutefois légèrement inférieure à celle de la poire.

Exemple 4 : Détermination de la capacité antioxydante de molécules antioxydantes de référence

Une pluralité de molécules antioxydantes de référence ont été testées au moyen du dispositif de mesure 1 selon l'invention, à savoir l'acide ascorbique, l'acide gallique, la catéchine, la cyanidine chloride, l'épicatéchine, l' épigallocatéchine , 1' épigallocatéchine gallate, la gallocatéchine, la myricétine, le propyle gallate, la quercétine et le trolox.

Les résultats de mesure de la CAOT/mM de ces produits sont illustrés sur l'histogramme de la figure 6. D'après ces résultats, la molécule ayant la capacité antioxydante la plus importante, par mM de produit, est l' épigallocatéchine gallate, un ester d ' épigallocatéchine et d'acide gallique, présent notamment dans le thé blanc, le thé vert, de nombreux légumes et fruits à coques.

Exemple 5 : Comparaison de l'invention avec des méthodes usuelles La capacité antioxydante de cinq polyphénols (polyphénol 1,

2, 3, 4 et 5) a été mesurée, d'une part au moyen du dispositif 1 de l'invention et, d'autre part, par la mise en œuvre de quatre méthodes classiques spectrophotométriques et fluorimétriques .

Les méthodes traditionnelles qui ont été testées sont les suivantes : - Test ORAC (pour Oxygen Radical Absorbance Capacity) basé sur la mesure de la décroissance de la fluorescence de la fluorescéine , en présence d'un oxydant, l'AAPH (2,2'- azobis (2-amidino-propane) dihydrochloride) , générateur de radicaux libres . La présence d' antioxydants dans l'échantillon à tester retarde la dégradation de la fluorescéine ;

Test FRAP (pour Ferrie Reducing Ability of Plasma) basé sur la réduction de 1 ' ion ferrique en ion ferreux à pi- bas , entraînant la formation d' un complexe coloré ion ferreux-tripyridyltriazine et le suivi de l' absorbance à 593 nm ;

Test DPPH, correspondant à l'abréviation du radical 2,2- diphényl-l-picrylhydrazyl, basé sur la réduction de ce radical, de coloration violette, et la formation de 2,2- diphényl-l-picrylhydrazine de coloration jaune verte.

- Test TEAC (ABTS) , pour Trolox Equivalent Antioxydant Capacity, et basé sur le transfert d'un électron singulet du radical cationique ABTS+ (pour acide 2 , 2 ' -azino-bis (3- éthylbenzothiazoline-6-sulfonique) , de coloration initialement bleu-vert, vers un antioxydant, avec formation d' un radical ABTS+ incolore . La décoloration du radical est mesurée à 734 nm et est proportionnelle à la quantité d' antioxydants présente au niveau de la matrice testée .

Les résultats obtenus au moyen des différentes méthodes de mesures appliquées pour mesurer la capacité antioxydante/oxydante totale de cinq polyphénols, ainsi que ceux obtenus en utilisant le dispositif 1, sont représentés sur l'histogramme de la figure 7.

Dans un premier temps, il est à noter que toutes les méthodes classiques mises en œuvre dans cet exemple donnent des résultats différents, alors que la matrice à tester est la même. Ainsi, la capacité antioxydante totale mesurée avec une méthode peut être 6 à 7 fois plus importante que celle obtenue au moyen d'une méthode différente, sur la même matrice (Cf. mesures avec DPPH et TEAC sur le polyphénol 4) .

En outre, au moyen du dispositif 1 de l'invention, les valeurs obtenues concernant la capacité antioxydante sont substantiellement plus importantes que les mesures obtenues par application des méthodes traditionnelles. Cela traduit indubitablement le fait que l'invention permet une mesure de la capacité antioxydante/oxydante totale, contrairement aux techniques habituelles qui ne mesurent qu'une partie de l'activité d'un échantillon.

Le dispositif de mesure 1 selon l'invention est très avantageux car rend possible la détermination simultanée de la capacité antioxydante et oxydante des échantillons ou des matrices testé (e) s, en une seule mesure, cela grâce à la composition particulièrement intéressante du système médiateur 5 dudit dispositif 1, qui capte à la fois l'ensemble des antioxydants et des oxydants de la matrice 2 à tester.