CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con formulaciones a partir de mezclas de al menos dos aceites esenciales seleccionados del grupo que comprende aceite esencial de naranja ( Citrus sinensis), aceite esencial de ylang-ylang {Cananga odoratá), aceite esencial de limoncillo ( Cymbopogon citratus), aceite esencial de pachulí ( Pogostemon cablin), aceite esencial de eucalipto ( Eucalyptus sp.), aceite esencial de palmarrosa ( Cymbopogon martinii), y aceite esencial de citronela ( Cymbopogon nardus) disueltos en un vehículo de alcohol. Dichas formulaciones tienen propiedades repelentes de insectos y pueden combinarse en composiciones tópicas o ambientadores.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Durante mucho tiempo el hombre ha sabido de los efectos benéficos que tienen algunas plantas sobre el control de plagas. Ya sea porque se sembraban plantas de ciertas especies junto con los cultivos de alimentos para alejar las plagas, hasta la preparación de extractos de algunas plantas para aplicarlos directamente a los cultivos.

Es así como, por ejemplo, el tabaco se sembraba inicialmente en las orillas y en medio de los cultivos para espantar las plagas, luego se encontró que se podía picar hojas de tabaco y mezclarla con el suelo para controlar otras plagas, y finalmente se pasó a hervir las hojas de tabaco en agua para preparar un agua de tabaco que era aplicada a las hojas de las plantas.

De igual forma sucedía con otras especies, como por ejemplo las plantas ornamentales, frutales y aromáticas. Las casas decoraban sus jardines con plantas como la ruda ( Ruda graveolens) o la caléndula, cultivaban árboles como el naranjo o el limón e incluso tenían en sus cocinas pequeñas materas con orégano y romero.

Las personas notaban que estas especies reducían la presencia de ciertas plagas, por ejemplo, moscas y/o mosquitos, en casas y jardines por lo que decidieron investigar más a fondo para establecer las razones por las cuales se alejaban las plagas.

Es así como encontraron que, en el caso de algunas de estas plantas, la presencia de ciertos aromas, que incluso podían no ser perceptibles para el olfato humano, resultaba indeseable para los insectos y los alejaban. El descubrimiento de estas esencias dio origen a una serie de productos sintéticos que buscaban imitar el efecto de estas esencias, e incluso potenciarlo para su uso cosmético. Sin embargo, como sucede con la mayoría de productos sintéticos, aunque estos compuestos eran muy eficientes presentaban también contraindicaciones, particularmente por la aparición de afecciones respiratorias, alergias en la piel y la restricción de su uso en presencia de niños o mascotas.

En la actualidad la ciencia ha optado por regresar a las raíces naturales, buscando aislar y purificar los compuestos más repelentes presentes en estos aceites esenciales para producir composiciones de uso cosmético que sean amigables con el medio ambiente y seguras para usar en personas de todas las edades e incluso para las mascotas.

Si bien se han identificado un gran número de aceites esenciales con propiedades repelentes, aún hay campo para el desarrollo de nuevas formulaciones y combinaciones sinérgicas que ofrezcan resultados más eficientes, duraderos y con un mayor espectro. Por ejemplo, la patente US 5.885.600, la cual se incorpora aquí en su totalidad a modo de referencia, enseña una formulación natural repelente de insectos que comprende aceites esenciales obtenidos de Nim, Citronela y Cedro mezclados con un antioxidante, la cual puede presentarse en forma de lociones, cremas o aerosoles que pueden aplicarse sobre animales o la vegetación o se puede emplear para fabricar diversos artículos con propiedades repelentes de insectos.

Por su parte, la patente US 5.106.622, la cual se incorpora acá en su totalidad a modo de referencia, enseña otras formulaciones repelentes de insectos que comprenden una mezcla de aceite de citronela, cedro y gaulteria mezclados en partes iguales sobre una base de aceite de oliva. La formulación es eficaz para repeler una gran variedad de insectos tal como mosquitos, garrapatas y otros.

Así mismo, la patente US 5.208.029, incorporada aquí en su totalidad a modo de referencia, enseña otra formulación repelente de insectos a base de aceites esenciales de plantas, la cual comprende una mezcla de aceite esencial de poleo americano, anís y crisantemo.

Por último, la patente US 5.306.497, incorporada aquí en su totalidad a modo de referencia, presenta una formulación de aceites esenciales de geranio, balsamhoriza, artemisia, menta africana y bergamota, así como un estudio sobre la actividad repelente de diferentes composiciones de estos aceites esenciales.

Sin embargo, aún existe una necesidad de otras formulaciones repelentes de insectos a base de aceites esenciales naturales que tengan propiedades específicas o actúen como repelentes más eficaces. Un objeto de la presente invención es proporcionar una formulación natural de aceites esenciales que sea repelente de insectos y que a su vez presente una característica organoléptica agradable que ambiente, perfume, enmascarare o elimine malos olores Es también un objeto de la presente invención proporcionar una composición cosmética para uso tópico con capacidad repelente de insectos que sea segura para usar en niños o adultos y que no genere efectos secundarios en la salud de los usuarios.

Es también un objeto de la presente solicitud, proporcionar una composición ambientadora para repeler insectos y aromatizar ambientes.

BREVE DECRIPCION DE LA INVENCION

La composición repelente y ambientadora, de la presente solicitud es una alternativa al consumo de los repelentes de origen sintético. Los aceites esenciales (AE) que conforman la mezcla los aceites esenciales se escogieron para la formulación del ambientador repelente, principalmente por dos razones. La primera, relacionada con los resultados sorprendentes de la actividad repelente obtenidos para cada aceite esencial de manera individual, en mezcla y en la formulación del ambientador repelente. En todos los casos, bajo los diferentes valores de concentración evaluados (0.002, 0.02, 0.2 pL/cm ² ), por el ensayo de área de preferencia descrito por Tapondjou et al. [1 ], siempre mostraron una actividad repelente similar o mayor que el ingrediente activo etilbutilacetilaminopropionato (IR3535) al 15%, reconocido compuesto sintético empleado en varios productos comerciales con acción repelente. El efecto inesperado fue obtener un valor de porcentaje de repelencia para la mezcla de aceites esenciales diluidos en la formulación al 5% en el ambientador repelente, superior al control positivo (IRR3535) e igual a la mezcla de aceites esenciales puros.

La segunda razón por la cual se seleccionaron los aceites esenciales obedece a las características organolépticas que estos proveen a la formulación, como una fragancia natural con características propias, las cuales se describen a continuación: es una fragancia de la familia olfativa floral cítrica. Las notas de salida son ylang-ylang, neroli y naranja; las notas de corazón son jazmín frutal, herbácea cítrica, limón fresco y rosa; las notas de fondo son almizcle, pachulí, amaderado, terroso y vetiver.

En una modalidad de la presente invención, se describe una formulación que comprende una mezcla de aceites esenciales seleccionados del grupo que comprende aceite esencial de naranja ( Citrus sinensis), aceite esencial de ylang-ylang {Cananga odorata), aceite esencial de limoncillo ( Cymbopogon citratus), aceite esencial de pachulí ( Pogostemon cablin), aceite esencial de eucalipto ( Eucalyptus sp.), aceite esencial de palmarrosa ( Cymbopogon martinii), y aceite esencial de citronela ( Cymbopogon nardus) disueltos en un vehículo de alcohol.

Los aceites esenciales empelados en la presente solicitud se encuentran disponibles comercialmente de múltiples fabricantes, por lo que la selección de los aceites esenciales más adecuados se hace en función de la pureza de los mismos. Los aceites esenciales empleados en la presente invención también pueden obtenerse mediante técnicas convencionales de extracción de aceites esenciales, normalmente conocidas por el técnico con habilidad ordinaria en la materia.

FIGURAS

Figura 1 : muestra el perfil cromatográfico típico de la mezcla de aceites esenciales empleados en la formulación ambientador repelente, obtenido mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). Columna DB-WAX (60 m).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Para el control de insectos se emplean diferentes insecticidas y repelentes sintéticos; sin embargo, su uso conlleva efectos desfavorables, tales como: contaminación de aguas y suelos, eliminación de insectos benéficos y toxicidad para las especies expuestas y los consumidores. Adicionalmente, los insectos han adquirido resistencia contra la mayoría de los plaguicidas sintéticos, lo cual disminuye su eficacia en la protección. Además, un repelente ideal debe proporcionar protección contra un amplio espectro de artrópodos que se alimentan de la sangre para al menos 8 h, que no sea tóxico, no irritante, inodoro y no grasoso.

De acuerdo con lo anterior, la composición ambientadora repelente de origen natural se constituye en una alternativa para el consumidor final responsable, que, en la actualidad, viene analizando los problemas que conlleva el uso de compuestos sintéticos, por lo cual una mezcla repelente que a su vez presenta la característica de ambientador, y tiene un efecto repelente igual o superior al compuesto sintético (IR3535) presenta una muy buena alternativa para su uso.

Por lo tanto, la presente solicitud ofrece formulaciones de aceites esenciales de diferentes plantas, reconocidos por sus propiedades repelentes de insectos y aromáticas. En una modalidad de la invención, la formulación comprende aceites esenciales seleccionados del grupo que comprende aceite esencial de naranja ( Citrus sinensis), aceite esencial de ylang-ylang {Cananga odoratá), aceite esencial de limoncillo ( Cymbopogon citratus), aceite esencial de pachulí ( Pogostemon cablin), aceite esencial de eucalipto ( Eucalyptus sp.), aceite esencial de palmarrosa ( Cymbopogon martinii), y aceite esencial de citronela ( Cymbopogon nardus). Los aceites esenciales empelados en la presente solicitud se encuentran disponibles comercialmente de múltiples fabricantes, por lo que la selección de los aceites esenciales más adecuados se hace en función de la pureza de los mismos. Los aceites esenciales empleados en la presente invención también pueden obtenerse mediante técnicas convencionales de extracción de aceites esenciales, normalmente conocidas por el técnico con habilidad ordinaria en la materia.

En una modalidad preferida de la invención se proporciona una formulación que comprende dos o más de los aceites esenciales seleccionados del grupo que comprende aceite esencial de naranja ( Citrus sinensis), aceite esencial de ylang-ylang ( Cananga odoratá), aceite esencial de limoncillo ( Cymbopogon citratus), aceite esencial de pachulí ( Pogostemon cablin), aceite esencial de eucalipto ( Eucalyptus sp.), aceite esencial de palmarrosa ( Cymbopogon martinii), y aceite esencial de citronela ( Cymbopogon nardus) disueltos en un vehículo adecuado.

En una modalidad preferida de la invención se proporciona una formulación que comprende tres o más de los aceites esenciales seleccionados del grupo que comprende aceite esencial de naranja ( Citrus sinensis), aceite esencial de ylang-ylang ( Cananga odoratá), aceite esencial de limoncillo ( Cymbopogon citratus), aceite esencial de pachulí ( Pogostemon cablin), aceite esencial de eucalipto ( Eucalyptus sp.), aceite esencial de palmarrosa ( Cymbopogon martinii), y aceite esencial de citronela ( Cymbopogon nardus) disueltos en un vehículo adecuado. En una modalidad preferida de la presente invención, el vehículo es un alcohol.

En una modalidad aún más preferida de la invención se proporciona una formulación que comprende cuatro o más de los aceites esenciales seleccionados del grupo que comprende aceite esencial de naranja ( Citrus sinensis), aceite esencial de ylang-ylang ( Cananga odoratá), aceite esencial de limoncillo ( Cymbopogon citratus), aceite esencial de pachulí ( Pogostemon cablin), aceite esencial de eucalipto ( Eucalyptus sp.), aceite esencial de palmarrosa ( Cymbopogon martinii), y aceite esencial de citronela ( Cymbopogon nardus) disueltos en un vehículo adecuado y el vehículo es etanol. En una modalidad adicional de acuerdo con la presente invención, la composición de la formulación comprende: Tabla 1. Ingredientes de formulación de ambientador repelente.

AE: aceite esencial

Se adiciona una mayor cantidad de base de AE de naranja, debido a que este aceite proporciona la base de la fragancia, que hace parte de la familia olfativa floral cítrica. Los compuestos oxigenados presentes en el AE de naranja proveen esta característica olfativa. Los compuestos oxigenados del AE de naranja se encuentran en una baja concentración y por ello es necesario adicionar una mayor cantidad de base, que mantenga la nota cítrica característica.

Las formulaciones de acuerdo con la presente invención se fabrican adicionando las cantidades en un recipiente a temperatura ambiente y agitando vigorosamente por 10 minutos.

EJEMPLO 1

Ambientador que comprende una formulación repelente

Se produce una mezcla de aceites esenciales de naranja ( Citrus sinensis), ylang-ylang {Cananga odoratá), limoncillo ( Cymbopogon citratus), patchoulí ( Pogostemon cablin), eucalipto ( Eucalyptus sp.), palmarrosa ( Cymbopogon martinii), citronela ( Cymbopogon nardus) en un vehículo de etanol, de acuerdo con la siguiente composición:

EJEMPLO 2

Comparación de la actividad repelente de los aceites esenciales individuales v las composiciones de acuerdo con la presente invención.

En la Tabla 2 se presentan los resultados de la actividad repelente de los aceites esenciales individuales, en formulación sin y con el vehículo etanol, de acuerdo con el Ejemplo 1 , contra Tribolium castaneum, la cual fue evaluada empleando el ensayo de área de preferencia descrito por Tapondjou et al. [1 ]. Los aceites esenciales y la formulación fueron disueltos en acetona y las soluciones dispuestas en la sección correspondiente del papel de filtro, aplicando volúmenes iguales para generar concentraciones de 0.00002, 0.0002, 0,002, 0,02 y 0,2 pL/cm ² . Como control positivo fue empleada una formulación repelente comercial de origen sintético ( Stayofí ®), la cual contiene como ingrediente activo etilbutilacetilaminopropionato (IR3535) al 15%.

El porcentaje de repelencia (PR) para las 2 y 4 horas de exposición fue calculado empleando la siguiente fórmula: PR = [(Nc - Nt) / (Nc + Nt)] x100, donde Nc y Nt son el número de insectos en las áreas control (acetona) y tratadas, respectivamente. Cada concentración de aceite esencial fue evaluada por triplicado y los experimentos fueron repetidos tres veces, en días diferentes.

Tabla 2. Porcentajes de repelencia obtenidos de los aceites esenciales, formulación ambientadora repelente y el repelente comercial (IR3535) frente a Tribolium castaneum, a diferentes tiempos de exposición y concentración. EJEMPLO 3

Caracterización química de las composiciones repelentes

En la Tabla 3, se presenta la composición química de la fracción volátil de la mezcla ambientador repelente, obtenida mediante microextracción en fase sólida SPME, empleando fibras de diferente polaridad y caracterizada mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), empleando columna polar DB- WAX (60 m).

La fibra de SPME fue expuesta durante 20 minutos a 60 °C, al vapor de 5 mg de la mezcla ambientador repelente en un vial ámbar de 15 mL, precalentado durante 10 minutos, a la temperatura de extracción. La desorción de los compuestos se realizó directamente en el puerto de inyección (250 °C) del cromatógrafo de gases. La limpieza de la fibra se realizó según recomendaciones del fabricante. La separación cromatográfica se realizó en un cromatógrafo de gases AT 6890N (Palo Alto, CA, EEUU), acoplado a un detector selectivo de masas Agilent Technologies MSD 5975 Inert XL, con columna capilar DB-WAX (60 m x 0,25 mm, D.l. x 0,25 miti, df). Como gas de arrastre se empleó helio (99,995%, gas AP, Linde, Bogotá, Colombia), 16,47 psi de presión en la entrada de la columna, y 1 mL/min de flujo de velocidad volumétrica.

El puerto de inyección se mantuvo a 250°C, con modo de inyección Split (relación 30:1 ). La identificación de los compuestos se realizó por comparación de los índices de retención lineal (IRL), calculados al tener en cuenta el tiempo de retención de una mezcla de hidrocarburos lineales (C5-C25), además de comparar los espectros de masas experimentales con las bases de datos disponibles (Adams 2004, NIST 2007 y Wiley 2008) y el uso de sustancias de referencia certificadas. Tabla 3. Composición química de la fracción volátil de la formulación ambientador repelente extraída con fibras de diferente polaridad mediante SPME.

Cantidad relativa, %. Promedio ± S (n = 3)

Compuesto IRL EXP _

CAR/PDMS PDMS/DVB PDMS

Etanol 915 6,2 ± 0,5 9,0 ± 1 ,6 4,0 ± 0,2 a-Pineno 1024 0,9 ± 0,06 0,8 ± 0,2 2,1 ± 0,4 b-Pineno 1 128 - 0,1 ± 0,1 Mirceno 1138 0,7 ±0,03 0,6 ±0,4 0,5 ±0,1

Limoneno 1205 22,0 ±2,8 17,2 ±4,8 14,4 ±3,0

Eucaliptol 1216 2,0 ±0,1 2,9 ±1,1 4,8 ±1,3 frans-p-Ocimeno 1249 0,1 ±0,1 g-Terpineno 1245 - 0,2 ±0,1

p-Cimeno 1268 - 0,2 ±0,1

p-Metil-anisol 1436 2,0 ±0,1 0,6 ±0,2 0,8 ±0,2

Citronelal 1478 0,8 ±0,1 1,2 ±0,3 0,8 ±0,4 p-Patchouleno 1501 1,4 ±0,2 1,5 ±0,4 0,9 ±0,3

Linalol 1541 1,0 ±0,2 1,8 ±0,6 2.5 ±0,9 a-Gurjunene 1548 - 0,3 ±0,1 0,3 ±0,2 p-Elemeno 1589 0,5 ±0,2 a-Guaieno 1604 - 12,3 ±1,7 7.3 ±1,2

Cariofileno 1621 - 3,1 ±0,7 2.3 ±0,4 a-Guaieno 1648 10,4 ±0,6

Benzoato de metilo 1625 4,0 ±0,4 0,9 ±0,4 0,8 ±0,4

Aromadendreno 1623 1,6 ±0,1 0,7 ±0,1 1,0 ±0,1

Seycheleno 1669 3,2 ±0,6 6,1 ±1,2 3,7 ±0,6

Neral 1686 2,7 ±0,5 4,2 ± 0,8 2.6 ±0,7 a-Humuleno 1690 - 0,6 ±0,1 0,5 ±0,4 a-Terpineol 1701 0,6 ±0,1 0,8 ±1,3 0,5 ±0,1

Viridifloreno 1710 0,4 ±0,1

Germacreno-D 1725 4,9 ±0,6 a-Bulneseno 1731 8,2 ±5,1 11,1 ± 1,6

Acetato de bencilo 1728 4.4 ±0,1 8,8 ±4,0

a-Farneseno 1748 0,8 ±0,2

Citral 1735 19,3 ±2,3

d-Guaieno 1744 8,1 ±0,6

Citronelol 1757 0,3 ±0,1

Acetato de geranilo 1754 2.4 ±0,6 3,6 ±0,8 d-Cadineno 1767 0,2 ±0,1 0,3 ±0,1 g-Cadineno 1772 0,10 ±0,05

E-Anetol 1824 0,11 ±0,01

Geraniol 1839 1,6 ±0,4 1,2 ±0,6 5,5 ±0,9

Nerol 1780 0,4 ±0,1

Óxido de cariofileno 2001 0,14 ± 0,02

Globulol 2085 0,2 ±0,1 0,4 ±0,2

Acetato de cinamilo 2139 0,5 ±0,4 0,5 ±0,1 0,8 ±0,3

Timol 2181 0,3 ±0,1 0,3 ±0,2

Patchoulol 2211 2,8 ±0,4 4,3 ±0,9 3,9 ±1,7

Pogostol 2226 0,2 ±0,1 0,2 ±0,1

(Z,Z)-Farnesol 2344 0,2 ±0,1

Benzoato de bencilo 2630 0,5 ±0,4 1,3 ±0,6

EJEMPLO 4

Análisis cromatoqráfico de la composición de la mezcla de aceites esenciales En la Tabla 4 se presenta la caracterización química de la formulación del ejemplo 1 , mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), empleando columna DB-5MS de 60 m, de la mezcla de aceites esenciales empleada para la formulación ambientador repelente.

Tabla 4. Composición química de la mezcla de aceites esenciales empleados en la formulación del ambientador repelente. DB-WAX

Pico ^Com P ^uesto Cantidad relativa, %

IRL LIT

1 Limoneno 1 198 7.1

2 1 ,8-Cineol 1206 0,3

3 Citronelal 1476 2.7

4 No identificado 0,4

5 Linalol 1544 4.8

6 a-Guaieno 1612 10.3

7 Cariofileno 1598 2.3

8 Benzoato de metilo 1615 0,8

9 No identificado 0,4

10 Neral 1654 6.3

1 1 Terpineol 1694 0,5

12 Aromadendreno 1620 1 .9

13 Acetato de terpinilo 1695 0,6

14 Acetato de bencilo 1723 4.8

15 a-Bulneseno 1730 7.4

16 Geranial 1733 12.9

17 Acetato de geranilo 1752 3.1

18 Citronelol 1763 1 ,3

19 Nerol 1795 0,5

20 Geraniol 1839 10.8

21 Globulol 2082 0,8

22 Acetato de cinamilo 2145 0,8

23 Patchoulol 2218 1 1 .9

24 Pogostol 2240 0,8

25 Farnesol 2324 0,5

26 Benzoato de bencilo 2612 1 ,8 En la Figura 1 se presenta el perfil cromatográfico obtenido de la mezcla de aceites esenciales empleados en la formulación ambientador repelente.

Los datos de las tablas anteriores demuestran que se lograron resultados sorprendentes para la mezcla de aceites esenciales diluidos en la formulación de ambientador repelente. Aún a una menor concentración evaluada, la mezcla de aceites esenciales presentó un valor de repelencia superior al control positivo (IRR3535) e igual a la mezcla de aceites esenciales puros. Esto demuestra un efecto sinérgico de la mezcla de aceites esenciales.

Adicionalmente, los resultados de repelencia a las 2 y 4 horas de exposición de los aceites esenciales individuales, de la mezcla de estos y de la mezcla incluida al 5% en la formulación del ambientador repelente, no presentaron diferencias significativas. Este resultado es muy bueno, ya que el efecto de los componentes presentes en la mezcla perdura en el tiempo. Se logró un resultado de repelencia mayor que el compuesto de referencia IRR3535, lo cual está relacionado con los altos contenidos y efecto sinérgico de los componentes identificados en la mezcla de aceites esenciales con propiedades repelentes.

Las relaciones encontradas entre la composición química de la mezcla de aceites esenciales empleados en la formulación del ambientador repelente y el porcentaje de repelencia, está relacionada con el alto contenido de compuestos oxigenados, tales como neral, geranial, geraniol, citronelal, 1 ,8-cineol, entre otros. Estos resultados son consistentes con lo reportado por otros autores [2], quienes encontraron que compuestos como eugenol, carvona, citral, terpineol, citronelol, citronelal, alcanfor y timol presentaron altos valores de repelencia contra insectos del orden Díptera, comparado con sus análogos hidrocarbonados. Estudios adelantados por Enan [3], mostraron que el eugenol imita la octopamina, un importante neurotransmisor en los insectos, ocasionando un incremento en los niveles de calcio intracelular en la clonación de células cerebrales de Periplaneta americana.

No está claro el mecanismo de acción de la repelencia en los artrópodos, y existe un conflicto en la evidencia existente en la literatura. Sin embargo, se reporta que los repelentes actúan con los recepctores olfatorios de los mosquitos, bloqueándoles la sensación de olor [4] Otro estudio en la especie T. Castaneum [5], demostró que cuando en la cadena hidrocarbonada de terpenos y sesquiterpenos se introduce el grupo hidroxilo en la posición terciaria, el porcentaje de repelencia y su toxicidad se incrementan. Este efecto, está relacionado con la capacidad de penetración de la cadena hidrocarbonada sobre cutícula lipofílica de los insectos y su posterior efecto repelente del grupo OH. Este efecto también fue evidenciado para el germacrol, cuya actividad repelente fue mayor que su análogo hidrocarbonado, el germacreno. En la mezcla repelente del ambientador repelente se incluye un alto contenido de a-guaieno, patchulol y trans- - cariofileno, compuestos que aportan al efecto repelente del ambientador, además de participar como fijadores en la formulación.

Si bien hasta ahora se ha hecho una descripción de algunas de las modalidades preferidas de la invención, las mismas no tienen carácter limitante y el experto con habilidad en la materia entenderá que es posible realizar modificaciones y variaciones sin alejarse del espíritu de la invención.