Patent BR-112015008075-A2 (BR)
Title: processo para obtenção de extratos ricos em ácidos cafeoil quínicos a partir de helianthus annus
Inventor: EZIO BOMBARDELLI
IPC: A61P3/10
Filed: 2013-10-08
Abstract: relatório descritivo da patente de invenção para "processo para obtenção de extratos ricos em ácidos cafeoil quínicos a partir de helianthus annus". campo da invenção [0001] a presente invenção refere-se a extratos de sementes de helianthus annuus que tiveram óleo retirado as quais são úteis para a prevenção e tratamento de dislipidemia, hiperglicemia e hipertensão, síndrome metabólica e diabetes tipo 2. a presente invenção também se refere ao processo para preparação de ditos extratos e composições contendo os mesmos. os extratos de acordo com a invenção reduzem significantemente os níveis de glicose no sangue em linha base e pós-prandial, e os níveis de triglicerídeos no sangue em pacientes com excesso de peso ou obesos. quando os extratos de acordo com a invenção, complexados com macromoléculas, são adicionados a alimentos ricos em carboidratos amiláceos, seu índice glicêmico é reduzido. técnica anterior [0002] extratos de helianthus annuus têm sido pouco usados em medicina tradicional e alopática; entretanto, sementes de helianthus annuus são amplamente usadas para a produção industrial de óleo, e o resíduo exaurido da biomassa é principalmente usado como forragem em alimentação animal ou produção de biogás. [0003] óleo de helianthus annuus é um excelente óleo de semente caracterizado por um apreciável teor de glicerídeos, que modulam a absorção intestinal de gorduras. quando as sementes estão intactas, ou privadas de sua concha externa, elas contêm quantidades variáveis de ácidos cafeoil quínicos na forma de mono- e diésteres de ácido quínico, dos quais ácidos clorogênicos formam a parte preponderante. descrição da invenção [0004] foi agora surpreendentemente verificado que, graças ao processo de extração descrito abaixo, é possível obter extratos caracterizados por um alto teor de ácidos cafeoil quínicos, que possuem potente atividade hipoglicêmica sobre níveis de glicose no sangue em linha base e pós-prandial. [0005] a presente invenção por isso refere-se a extratos de helianthus annuus, o processo para sua preparação, e composições contendo os mesmos. [0006] o processo de acordo com a invenção compreende: a) extração de resíduos industriais de helianthus annuus com misturas aquosas de álcoois alifáticos; b) concentração sob vácuo da solução de água - álcool da etapa a) até completa eliminação do solvente álcool, e filtração de qualquer matéria insolúvel e fases de gordura residual; c) ajuste de ph da solução aquosa de etapa b) para valores ao redor de 4,5 +/- 1; d) ultrafiltração da solução aquosa de etapa c) através de uma membrana orgânica de 400 da; e) cromatografia ou nanofiltração da solução de etapa d); f) concentração do retentado de etapa e) sob vácuo ou através de atomização. [0007] na etapa a), "resíduos industriais de helianthus annuus" significam extratos de sementes de helianthus annuus obtidos através de extração quente com hexano seguida por eliminação do solvente ("dessolvatação") em temperaturas excedendo 100oc. [0008] de acordo com um aspecto preferido da invenção, a extração de etapa a) é realizada com misturas aquosas de etanol / água, preferivelmente 80% v/v, na presença de ácidos orgânicos ou inorgânicos para manter um ph de menos que 2, preferivelmente ácido sulfúrico diluído, até os ácidos mono- e dicafeoil químicos serem exauridos. [0009] de acordo com um aspecto preferido da invenção, em etapa c), o ph da solução aquosa é ajustado para valores ao redor de 4,5 +/- 1 com carbonato de cálcio. [0010] a solução aquosa originando-se de etapa c) sofre cromatografia de resina de absorção usando uma resina de poliestireno e/ou uma resina de absorção e troca de íons ou nanofiltração sobre membranas de cerâmica com um corte de 400 a 600 da, para remoção de sais e produtos de baixo peso molecular indesejáveis. o retido contém ácidos cafeoil quínicos, enquanto sais e açúcares permanecem no permeado. [0011] o processo da invenção é de particular interesse industrial, quando a disponibilidade de biomassa é substancialmente ilimitada e disponível em custo desprezível, com evidentes benefícios para a economia de processo e o custo final do extrato obtido. [0012] os extratos obtidos pelo processo da invenção são caracterizados por um alto teor de ácido cafeoil quínico, e exercem uma potente atividade hipoglicêmica sobre os níveis de glicose no sangue em linha base e pós-prandial. o dito efeito também é mantido se o produto é adicionado em quantidades apropriadas a alimentos ricos em carboidratos, a qual é a principal aplicação deste novo extrato no campo de dieta. [0013] tratamento térmico usado em dessolvatação junto com tratamento ácido na etapa de extração induzem modificações estruturais que conduzem a aperfeiçoada atividade biológica do extrato em termos de seu efeito antioxidante e metabólico. o tratamento cliva ligações com estruturas de proteína, onde ácidos cafeoil quínicos, mudando para a forma quinona, ligam aos grupos sh de proteínas com a reação michael ou reações com grupos amino que frequentemente acompanham o destino de polifenóis em plantas. [0014] o extrato de helianthus annuus obtido pelo processo de acordo com a invenção preferivelmente tem um teor de ácido cafeoil quínico variando de 40 a 80%, preferivelmente de 50 a 60%. [0015] o extrato da invenção pode ser vantajosamente formulado para tratamento humano como óleos enriquecidos com diglicerídeos, na presença ou ausência de fosfolipídeos como carreador tensoativo, ou incorporado em alimentos como pão, todos os tipos de biscoitos, e alimentos em geral que não sofrem lavagem aquosa em alta temperatura, porque os ingredientes ativos são livremente solúveis em água. em vista do último aspecto, os ácidos cafeoil quínicos podem ser tornados insolúveis em água através de formação de complexos com proteínas vegetais ou animais que, quando desnaturadas por calor, incorporam os mesmos em uma maneira estável. os produtos ativos são liberados no intestino através de hidrólise enzimática da proteína, onde eles podem interagir com outros substratos e modificar a absorção de glicose, inibindo a enzima 6-fosfato sintetase. [0016] foi observado que a adição do extrato a um alimento rico em carboidratos amiláceos reduz significantemente o nível de glicose no sangue pós-prandial. [0017] de acordo com a presente invenção, a quantidade de extrato a ser administrada como tal em formulações nutracêuticas genericamente varia entre 50 e 500 mg, preferivelmente 250 mg, em cada refeição na qual são ingeridos carboidratos amiláceos. [0018] os resultados do experimento clínico são mostrados abaixo. nível de glicose no sangue pós-prandial [0019] os sujeitos receberam, sob condições de experimento clínico controlado, uma refeição mediterrânea mista contendo 60% de carboidratos, 25% de lipídeos e 15% de proteínas, junto com 250 mg do extrato de acordo com a invenção. uma redução de 18% no nível de glicose no sangue pós-prandial foi observada (p = 0,05) (12 voluntários vs. placebo). nível de glicose no sangue de linha base [0020] os sujeitos de experimento, que foram voluntários saudáveis, foram tratados por um mês com três cápsulas contendo 250 mg de extrato (no café da manhã, almoço e jantar), com o que eles vêm como uma dieta de mediterrâneo padrão (ver acima),que foi igual para os diferentes sujeitos no estudo cruzado controlado - placebo. no final do tratamento de um mês, uma redução de 15% no nível de glicose no sangue de linha base foi observada (sujeitos com um nível de glicose no sangue de linha base de 110 +/- 5). [0021] aperfeiçoamento de atividade hipoglicêmica de jejum e pós-prandial tornam estes extratos um útil modulador do peso de corpo e síndrome metabólica em todos os casos onde uma dieta incorreta ou metabolismo errado associado com idade criou problemas de saúde. [0022] uma redução no nível de triglicerídeos no sangue também foi observada nos pacientes tratados. em testes clínicos separados sobre sujeitos sofrendo de doença do fígado com elevados valores de transaminase, o tratamento reduziu os ditos parâmetros para normais, com uma evidente redução em esteatose de fígado. [0023] como já mencionado, sob condições apropriadas os extratos de acordo com a invenção podem reagir rapidamente com macromoléculas, especialmente glicoproteínas, o que envolve duas vantagens. primeiramente, os extratos complexados com macromoléculas são protegidos contra ataque bacteriano e oxidação e são liberados, após sua demolição enzimática ou bacteriana, em sítios onde elas podem desempenhar sua atividade hipoglicêmica e antioxidante. em segundo lugar, os extratos complexados com macromoléculas também podem ser usados em ambientes aquosos. desta maneira, eles podem ser adicionados a alimentos como pasta (que deve ser resfriada em água) sem qualquer perda apreciável de ingredientes ativos. [0024] os extratos da invenção também podem ser adicionados a pão, pizza, roscas, biscoitos, drinques e alimentos em geral, incluindo aqueles baseados em proteínas. [0025] de acordo com outro aspecto preferido, os extratos da invenção formulados como cápsulas ou comprimidos convencionais ou gastroprotegidos de modo a promover atividade local tópica, deixando a função digestiva inalterada no nível do estômago. de acordo com um aspecto preferido, as formulações contendo os extratos de acordo com a invenção serão suplementadas com óleos ricos em diglicerídeos. [0026] ainda de acordo com um aspecto, as composições de acordo com a invenção também podem conter outras substâncias com uma atividade útil ou complementar. [0027] as composições de acordo com a invenção são formuladas através de processos convencionais, tais como aqueles descritos em "remington's pharmaeutical handbook", mack publishing co., n.y., usa. em particular, as composições de acordo com a invenção são formuladas através de técnicas de formulação convencionais usadas para ingredientes vegetais, que requerem que cuidado particular seja tomado para evitar interações com os excipientes e as matrizes de cápsulas. exemplos de formulações orais são comprimidos, drágeas, cápsulas de gelatina dura ou mole, e cápsulas de celulose. [0028] os exemplos mostrados abaixo ainda ilustram a invenção. exemplo 1 - preparação de extrato de helianthus annuus por nanofiltração [0029] 10 kg de sementes de helianthus annuus que tiveram óleo retirado são peletizados e extraídos com uma mistura 85% v/v de etanol / água contendo uma quantidade de ácido sulfúrico suficiente para manter o ph em 2,5, até o teor de ácido cafeoil quínico ser exaurido. extração é realizada em uma temperatura de 40oc. a solução água - álcool é concentrada para 10 l "até completa eliminação de etanol", e produtos insolúveis em água são então filtrados. a solução aquosa é alcalinizada para ph 5 e então submetida a ultrafiltração usando uma membrana orgânica plana de 10 kda. a solução perfeitamente clara contendo todos os ácidos cafeoil quínicos, flavonoides e outros polifenóis em pequenas quantidades sofre então nanofiltração através de uma membrana de cerâmica com um corte de 400 da. os ácidos cafeoil quínicos são concentrados no retido, enquanto o permeado, que contém sais, açúcares e produtos de baixo peso molecular indesejáveis, é descartado. o retido é concentrado a um resíduo seco de 10% e atomizado. 1,2 kg de um extrato bege claro são obtidos, que têm um teor de ácido cafeoil quínico de 56%, medido por hplc, e um teor de ácido clorogênico de 32%. este extrato é usado para preparar cápsulas ou comprimidos, ou pode ser adicionado a vários alimentos em doses apropriadas. exemplo 2 - preparação de extrato de helianthus annuus por cromatografia [0030] 50 kg de sementes de helianthus annuus que tiveram óleo retirado são peletizados e extraídos com uma mistura 85% v/v de etanol / água contendo uma quantidade de ácido sulfúrico suficiente para manter o ph em 2,5, até o teor de ácido cafeoil quínico ser exaurido. extração é realizada em uma temperatura de 40oc. a biomassa residual é descartada, e a solução de água - álcool é concentrada até o etanol ser eliminado. a solução aquosa é concentrada para 10 l, e os produtos insolúveis em água são filtrados. a solução aquosa é alcalinizada para ph 5 e submetida a ultrafiltração através de uma membrana orgânica com um corte de 10 kda. o concentrado aquoso claro é absorvido sobre 50 l de uma resina de absorção de poliestireno da qual o extrato ativo é subsequentemente recuperado através de eluição da resina com etanol / água 90%. [0031] após concentração até secura, cerca de 4 kg de extrato contendo ácidos cafeoil quínicos, expressos como ácidos clorogênicos, serem obtidos. exemplo 3 - cápsulas de celulose cápsulas de celulose tipo 0 são enchidas com os seguintes ingredientes: composição unitária: extrato de helianthus annuus 250 mg lecitina de soja 10 mg óleo de girassol q.s. para 700 mg exemplo 4 - comprimidos composição unitária: extrato de helianthus annuus 200 mg celulose microcristalina 300 mg lactose 190 mg dióxido de silício 5 mg estearato de magnésio 5 mg exemplo 5 - preparação de alimento (pizza) [0032] cerca de 200 g de farinha são misturados com 10 g de levedura de cervejeiro, sal, óleo e 50 ml de água. os ingredientes são amassados, 500 mg de extrato de helianthus annuus são adicionados, e a massa é deixada repousar por 2 horas. a massa é então desenrolada, queijo e outros ingredientes desejados adicionados, e a pizza é cozida em um forno quente a 200oc até pronta. o índice glicêmico desta pizza foi comparado com aquele de uma pizza preparada com os mesmos ingredientes, mas sem a adição de extrato de helianthus annuus, e o índice glicêmico foi 15% menor. reivindicações 1. processo para a preparação de extratos de helianthus annuus, caracterizado pelo fato de que compreende: a) extração com misturas aquosas de álcoois alifáticos de sementes de helianthus annuus obtidas por extração com hexano seguida por eliminação do solvente em temperaturas acima de 100oc; b) concentração de solução de água - álcool de etapa a) sob vácuo para completa eliminação do solvente álcool, e filtração de quaisquer insolúveis residuais e fases graxas; c) ajuste de ph da solução aquosa de etapa b) para ph 5; d) sujeição de solução aquosa de etapa c) a ultrafiltração sobre membranas orgânicas de 10 kda; e) sujeição de solução de etapa d) a cromatografia ou nanofiltração; f) concentração de retido da etapa e) sob vácuo ou através de atomização. 2. processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa a) a extração é realizada com misturas de etanol / água, na presença de ácidos orgânicos ou inorgânicos capazes de manter um ph abaixo de 2. 3. processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que na etapa a) a extração é realizada com misturas de etanol / água 80% v/v na presença de ácido sulfúrico diluído. 4. processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa c) o ph da solução aquosa ser ajustado para valores ao redor de 5 usando carbonato de cálcio. 5. processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa e) a solução é submetida a cromatografia sobre resina de absorção usando uma resina de poliestireno e/ou resina de absorção e troca de íons. 6. processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa e) a solução é submetida a nanofiltração usando uma membrana de cerâmica com corte de 400 a 600 da. 7. extratos de helianthus annuus, caracterizados pelo fato de que são obtidos com o processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6. 8. extratos de helianthus annuus de acordo com a reivindicação 7, caracterizados pelo fato de que tem um teor de ácido cafeoil quínicos variando de 40 a 80%, preferivelmente de 50 a 60%. 9. extratos de helianthus annuus de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizados pelo fato de que são complexados com proteínas vegetais ou animais. 10. formulações, caracterizadas pelo fato de que compreendem os extratos de helianthus annuus, como definidos em qualquer uma das reivindicações 7 a 9. 11. formulações de acordo com a reivindicação 10, caracterizadas pelo fato de que contêm 50 a 500 mg de extratos de helianthus annuus. 12. formulações de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizadas pelo fato de que também contêm óleos enriquecidos com diglicerídeos e opcionalmente tensoativos. 13. formulações de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizadas pelo fato de que estão na forma convencional ou cápsulas ou comprimidos gastroprotegidos. 14. alimentos, caracterizados pelo fato de que são baseados em carboidratos contendo os extratos, como definidos em qualquer uma das reivindicações 7 a 9. resumo patente de invenção: "processo para obtenção de extratos ricos em ácidos cafeoil quínicos de helianthus annus". a presente invenção refere-se a extratos de sementes de helianthus annuus que tiveram óleo retirado que são úteis para a prevenção e tratamento de dislipidemia, hiperglicemia e hipertensão, síndrome metabólica e diabetes tipo 2. a presente invenção também se refere ao processo para preparação de ditos extratos e composições contendo os mesmos. os extratos de acordo com a invenção, quando adicionados a alimentos baseados em carboidratos, reduzem o índice glicêmico e absorção pós-prandial de glicose, e induzem uma modificação do perfil de lipídeos. 8/ 24158695v1 1/8 24384486v1 1/2 2 / 2/2 1/1