BR102013029245A2 - processo para produção de uma formulação básica de um antibiótico oriundo do extrato da polpa da cana de açucar (saccharum officinarum), o antibíotico e seu uso - Google Patents

Abstract

processo para produção de uma formulação básica de um antibiótico oriundo do extrato da polpa da cana de açucar (saccharum officinarum), o antibiótico, e, seu uso. a presente invenção consiste na manipulação de uma formulação básica de um antibiótico originário da polpa da cana de açúcar (saccharum officinarum) e seu uso. mais. particularmente, a referida invenção está relacionada a um processo de obtenção de um antibiótico com ação microbicida contra diversas bactérias e fungos de interesse clínico tais como candida, cryptococcus, trichosporon, stenotrophomonas, e. coli, klebsiella e staphylococcus aureus, atuando também o fitoterápico na diminuição da formação de biofilme e na degradação do biofilme formado por estes microorganismos. está também relacionada ao uso da formulação básica deste antibiótico, a partir do extrato da polpa de cana de açúcar, para produção de diferentes fitoterápicos, sob diferentes apresentações, tais como cápsula, solução, xarope, comprimidos, gel, aerossóis, colutório, creme, pó, pasta, pomada, pellet, etc,, para tratamento isolado ou associado de infecções fúngicas e bacterianas

Description

"PROCESSO DE OBTENÇÃO DE FITOTERÁPICO À BASE DE EXTRATO DA POLPA DA CANA DE ACUCAR (.Saccharum officinarum), O EXTRATO, O ANTIBIÓTICO E SEUS USOS" CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção trata do processo de obtenção de uma formulação básica para elaboração de um antibiótico originário do extrato da polpa da cana de açúcar {Saccharum officinarum). Mais particularmente, trata-se de uma formulação farmacêutica que possui ação contra bactérias e fungos, em especial Candida, Cryptococcus, Tríchosporon, Stenotrophomonas, E. coli, Klebsiella e Staphylococcus aureus. Além disso, a formulação inibe a formação de biofilme e degrada o biofilme formado por tais bactérias e fungos.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Nas ultimas décadas tem sido observado um aumento acentuado de infecções, as quais contribuem para uma elevada taxa de mortalidade em pacientes imunocomprometidos. A utilização de substâncias antimicrobianas representa talvez um dos maiores avanços da farmacoterapia. Estas substâncias estão entre os fármacos mais utilizados, tanto em ambulatórios quanto em hospitais, e têm reduzido drasticamente a incidência de muitas doenças infecciosas. Por outro lado, muitas infecções causadas por microorganismos emergentes ou multirresistentes, principalmente infecções fúngicas, permanecem sem opções terapêuticas efetivas, aliado aos sérios efeitos colaterais produzidos pela farmacoterapia. O uso indiscriminado de antibióticos e quimioterápicos antimicrobianos, assim como a capacidade dos micro-organismos em desenvolver resistência natural e causar doenças oportunistas em pacientes imunodeprimidos, toma necessária a investigação de novos fármacos com potencial antimicrobiano que não sejam tóxicos em doses fisiologicamente aceitáveis.

Os produtos naturais são responsáveis direta ou indiretamente, por cerca de 40% de todos os fármacos disponíveis na terapêutica moderna e, se considerarmos os usados como antibióticos e antitumorais esta porcentagem pode chegar a aproximadamente 70%. Assim, estudos que contribuam na obtenção de fármacos naturais, seguros, estáveis, padronizados e eficientes poderão servir como modelos para o desenvolvimento de moléculas sintéticas apropriadas para a produção de antimicrobianos efetivos e mais específicos contra bactérias, fungos, helmintos, protozoários, vírus, ou ainda como antitumorais. Esta especificidade também contribui para que se reduzam efeitos colaterais e indesejáveis ao hospedeiro, fato este que muitas vezes limita a terapia medicamentosa instituída aos pacientes.

Deve-se observar que o invento descrito neste documento representa uma relevante contribuição científica e farmacológica, pois se obteve um antibiótico atóxico à célula humana, oriundo da polpa da cana de açúcar. Este produto possui comprovadamente possui amplo espectro de ação contra bactérias e fungos de interesse clínico, além de possuir ação direta na inibição da formação de biofílme e atuar ainda na degradação do biofilme formado por várias espécies de bactérias e fungos. Observou-se uma potencialização dos efeitos bactericida e fungicida, além de potencializar a ação na inibição na formação do biofilme e aumento da degradação do biofilme formado quando comparado ao extrato bruto da cana de açúcar.

OBJETIVO DA INVENÇÃO O objetivo da presente invenção é a obtenção de um antibiótico atóxico à célula humana originário do extrato da polpa da cana de açúcar {Saccharum officinarum) com atividades antifúngica e antibacteriana.

ESTADO DA ARTE

Na literatura patentária não foram identificadas patentes relacionadas à utilização de extrato de cana de açúcar em infecções fúngicas ou bacterianas. Como exemplo de patentes nas quais constam a cana de açúcar, citam-se a patente PI 0700960-7 A2, depositada no INPI em 05/12/2007 (título: “FORMULAÇÕES MEDICINAIS, VETERINÁRIAS E COSMÉTICAS UTILIZANDO O EXTRATO OBTIDO DO CALDO DE CANA DE AÇÚCAR FERMENTADO, CONTENDO DIVERSOS COMPOSTOS BIOATIVOS NATURAIS, COMPLEMENTADOS OU NÃO COM EXTRATOS VEGETAIS”), que apresenta uma gama de formulações à base do extrato fermentado da cana de açúcar, além da patente PI 0511227-3 A2, depositada no INPI em 03/06/2005 (título: “EXTRATO DE MELAÇO, EXTRATO DE LODO DE AÇÚCAR, EXTRATO DO CALDO E/OU DA ESPUMA COLETADA DO TANQUE DE CLARIFICAÇÃO, EXTRATO DE TALOS DE CANA DE AÇÚCAR FIBRADOS/RESIDUAIS DO CAMPO DE BETERRABA SACARINA OU DE CANA DE AÇÚCAR, EXTRATO DE BAGAÇO E EXTRATO DE POLPA DE BETERRABA SACARINA QUE TEM CARACTERÍSTICAS REDUTORAS DO IG OU DA TAXA DE QUEIMA; MÉTODO PARA A EXTRAÇÃO DOS FITOQUÍMICOS NÃO NUTRIENTES QUE TÊM PROPRIEDADES REDUTORAS DO IG OU DA TAXA DE QUEIMA DAS CORRENTES DE RESÍDUOS DE PROCESSAMENTO DO AÇÚCAR E DE OUTROS PRODUTOS EM PROCESSO E DO LODO DA MOENDA DE CANA DE AÇÚCAR; MÉTODO PARA DIMINUIR O IG DE UM PRODUTO ALIMENTÍCIO; PRODUTO QUE CONTÉM SACAROSE COM BAIXO IG; MÉTODO PARA A OBTENÇÃO DE PRODUTOS ALIMENTÍCIOS QUE TÊM UM IG OU UMA TAXA DE QUEIMA INFERIOR; MÉTODO PARA MELHORAR A SAÚDE; MÉTODO PARA DIMINUIR O IG DE UM PRODUTO QUE CONTÉM SACAROSE; PRODUTO COM BAIXO IG; FITOQUÍMICO PURIFICADO EXTRAÍDO DA CANA DE AÇÚCAR OU DA BETERRABA SACARINA; ADOÇANTE COM BAIXO IG E ADOÇANTE”), proveniente da Austrália, que também apresenta produtos desenvolvidos com extratos vegetais, incluindo o da cana de açúcar. Em todos esses casos, o extrato de cana de açúcar foi obtido sob condições operacionais bem diferentes dos apresentados na presente patente. A patente PI 0712276-4 A2, depositada no INPI em 28/11/2007 (título: “SABONETE GLICERINADO ESFOLIANTE COMPOSTO DE CANA-DE-AÇÚCAR ORGÂNICA OU NÃO-ORGÂNICA”), utiliza o caldo da cana dc açúcar estabilizado como ativo em formulações de sabonetes. A patente PI 0701341-8 A2, depositada no INPI em 09/04/2007 (título: “PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE COMPONENTES ATIVOS DA CERA CONTIDA NA TORTA DE FILTRO RESULTANTE DO PROCESSAMENTO DA CANA DE AÇÚCAR EMPREGANDO PROCESSO DE EXTRAÇÃO SUPERCRÍTICA”) não utiliza extrato de cana de açúcar, mas propõe um aproveitamento da cera resultante do processo de extração do caldo. A patente BR 10 2012 000229 9 A2, depositada no INPI em 05/01/2012 (título: “PROCESSO PARA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE SUPLEMENTO DE RAÇÃO ALIMENTAR PARA ANIMAIS RUMINANTES, E PRODUTO RESULTANTE”) emprega bagaço e caldo da cana de açúcar, não protegendo nenhuma forma de obtenção de extrato.

Outras patentes, objetivando o aproveitamento do bagaço, da cera ou da vinhaça da cana de açúcar, para diversos fins, surgiram no Brasil. Dentre elas, destacamos, em ordem decrescente de data de depósito: Patente PI 1100645-5 A2, depositada no INPI em 18/01/2011 - “PROCESSO DE RECUPERAÇÃO DA ÁGUA INDUSTRIAL, DETOXIFICAÇÃO E SECAGEM POR MICRONIZAÇÃO DA VINHAÇA E FORMULAÇÃO PARA ADUBO ORGANO-MINERAL A PARTIR DA VINHAÇA”;

Patente tipo modelo de utilidade MU 8903002-8 U2, depositada no INPI em 16/11/2009 - “APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS DE CINZA DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR EM MASSAS CERÂMICAS”;

Patente PI 0902725-4 A2, depositada no INPI em 14/08/2009 - “ALIMENTO EM BLOCO PARA ANIMAIS”;

Patente PI 0809062-9 A2, depositada no INPI em 20/11/2008 - “NOVA FORMULAÇÃO APLICADA A FERTILIZANTE FLUIDO”;

Patente PI 0803904-6 A2, depositada no INPI em 11/09/2008 - “BEBIDA COMPOSTA DE UVA”;

Patente PI 0705512-9 A2, depositada no INPI em 05/11/2007 - “MÉTODO RÁPIDO PARA SEPARAÇÃO DE NISINA PRODUZIDA POR FERMENTAÇÃO DE MEIO ALTERNATIVO CONTENDO SUBPRODUTOS DA INDÚSTRIA SUCROALCOOLEIRA E LATICÍNIO E APLICAÇÕES”;

Patente PI 0405071-1 A2, depositada no INPI em 12/11/2004 - “NOVA FORMULAÇÃO PARA CACPIEPOT ECOLÓGICO”;

Patente PI 0204039-5 A2, depositada no INPI em 02/10/2002 - “ALIMENTO DE FARINHA DE SOJA ORGÂNICO COM AÇÚCAR MASCAVO”;

Patente PI 0106316-2 A2, depositada no INPI em 21/12/2001 - “BEBIDA INDUSTRIALIZADA, À BASE DE LIMÃO E AGUARDENTE DE CANA”;

Patente PI 9601890-9 A2, depositada no INPI em 27/06/1996 - “GEL INFLAMÁVEL PARA FINS DIVERSOS”.

Entre as patentes estrangeiras encontradas na nossa busca, relacionadas ao emprego da cana de açúcar na obtenção de algum produto industrial, destacamos: Patente MX2011006660 (A), depositada no México em 05/12/2012 - “METHOD FOR STABILIZING A PHARMACEUTICAL F ORMUL ATION MANUFACTURED FROM A HIBISCUS SABDARIFFA EXTRACT”;

Patente 8481089, depositada nos EUA em 09/07/2013 - “TOPICAL SKIN CARE FORMULATIONS COMPRISING PLANT EXTRACTS”;

Patente 5175142, depositada na França em 29/12/1992 - “COMPOSITIONS FOR SCENTING FINISHED ELASTOMER1C BASE PRODUCTS AS WELL AS THEIR SCENTING PROCESSES”;

Patente 8529970, depositada nos EUA em 10/09/2013 - “HIGH UNSAPONIFIABLES AND METHODS OF USING THE SAME COMPOSITIONS FOR SCENTING FINISHED ELASTOMERIC BASE PRODUCTS AS WELL AS THEIR SCENTING PROCESSES”;

Patente 8299162, depositada nos EUA em 30/10/2012 - “LOW ENERGY, COLD PROCESS FORMULATION AID”.

Note-se que, na maioria das patentes anteriores referidas, nacionais ou estrangeiras, não houve nenhuma menção à produção ou uso de extrato hidro-alcóolico da cana de açúcar, e quando houve, o processo para obtenção do extrato apresenta condições operacionais bem diferentes das propostas na presente invenção.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se ao processo de obtenção de uma formulação básica de um antibiótico, atóxico à célula humana, com ações em diversos micro-organismos tais como: Candida, Cryptococcus, Trichosporon, Stenotrophomonas, E. coli, Klebsiella, Staphylococcus aureus. Também se refere à utilização do mesmo no tratamento das infecções bacterianas e fúngicas, em especial aquelas cujos agentes etiológicos foram descritos acima.

Procedimentos para Preparo do Antibiótico O extrato hidro-alcólico bruto da polpa de Saccharum officinarum (cana de açúcar) é obtido a partir da planta fresca pelo processo de maceração a frio. O material é então misturado com etanol (álcool etílico), sendo utilizada uma proporção 0,1 a 3 g de cana de açúcar, preferencialmente 0,3 g, para 1 mL do álcool etílico (solvente extrator) sendo este em uma concentração situada entre 50% a 98,2%, preferencialmente 98,2%. A mistura é acondicionada em vidros com tampa rosqueada e protegida da luz com papel alumínio por 1 a 3 semanas, preferencialmente 1 semana, a uma temperatura entre 20 e 40°C, preferencialmente 37°C, sendo agitada periodicamente. O período em que ocorre a maceração da cana-de-açúcar no álcool é caracterizado como período extrator. Após esse período, o produto resultante é filtrado através de papel de filtro qualitativo, ou preferencialmente centrifugado, com separação posterior da fase líquida sobrenadante. Após esse procedimento, obtém-se uma concentração ao nível de extrato fluido de 1:1 (m/v), sendo o extrato final acondicionado em recipiente de vidro âmbar e ao abrigo da luz.

Para obtenção do antibiótico, inicialmente é tomado um volume entre 10 e 50 mL do extrato da polpa da cana de açúcar descrito anteriormente, preferencialmente 15 mL, e acrescentado de 0,100 a 0,500g de nipagim e de 0,100 a 0,500g de EDTA, de modo que cada um desses componentes perfaça no máximo 0,25% (m/v) na formulação final. Em seguida, completa-se o volume para 100 mL com álcool a 70%, misturando com um bastão de vidro até dissolução completa, em seguida com ajuda de um funil de vidro, a mistura é transferida para um frasco âmbar, lacrado e rotulado.

VANTAGEM, NOVIDADE E ATIVIDADE INVENTIVA A vantagem do presente invento dá-se por se tratar do primeiro antibiótico oriundo da polpa da cana de açúcar. Outra vantagem é que o antibiótico obtido nas condições descritas acima atua: 1) na inibição da formação de biofilme, e 2) na degradação do biofilme formado por bactérias e fungos, em alguns casos, superior à do medicamento de referência. Além disso, o antibiótico possui amplo espectro de ação contra bactérias e fungos de interesse clínico e não é tóxico à célula humana, como comprovado em estudos laboratoriais desenvolvidos pelo grupo de pesquisa. O extrato da polpa da cana de açúcar e o produto manipulado a partir deste extrato foram testados em 20 amostras de isolados clínicos e ATCC de fungos e bactérias. Foi realizado o teste de difusão em Agar (TSA) e constatou-se a formação de halo de sensibilidade em 12 das 20 amostras de fungos e bactérias tanto tanto para o extrato e o produto. Chegou-se a uma Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericída Mínima (CBM) do extrato e do produto para 12das 20 amostras analisadas, sendo que em 8 amostras não chegou-se a uma CIM. Para avaliação da formação do biofilme da degradação do biofilme formado, foi induzida a formação de biofilme em plástico (micro-placa de 96 poços) e em vidro (placa de 24 poços) e posteriormente fez a leitura no ELISA da micro-placa, onde constatou a inibição da formação do biofilme e aumento da degradação do biofilme formado em 10 amostras, sendo que em Stenotrofonos e S. aureus a degradação foi superior ao medicamento de referência. Para o teste in vitro, foi feita a leitura microscópica das lamínulas, onde foi constatada a redução do biofilme em 7 amostras com o extrato e 9 amostras com o produto manipulado. Houve, de uma maneira geral, uma potencialização dos efeitos antimicrobianos do produto manipulado em relação ao extrato.

Além dessas vantagens, a invenção possui grande viabilidade comercial devido ao baixo custo de produção do extrato da polpa da cana de açúcar, bem como dos demais ingredientes do produto final, podendo ser produzido em larga escala. O antibiótico deve ser consumido via oral, em dosagem que varia segundo recomendação do terapeuta, e pode ser representado na forma de cápsula, solução, xarope, comprimidos, gel, aerossóis, colutório, creme, pó, pasta, pomada, pellets, e acrescidos de excipientes farmaceuticamente aceitáveis para realização das composições dos diversos fitoterápicos obtidos a partir da formulação básica, podendo incluir todos aqueles conhecidos da técnica, tal como, por exemplo, lactose, amido, sacarose, glicose, metil-celulose, estearato de magnésio, fosfato de cálcio, manitol, sorbitol, etanol, glicerol água e similares.

REIVINDICAÇÕES “PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE UMA FORMULAÇÃO BÁSICA DE UM ANTIBIÓTICO ORIUNDO DO EXTRATO DA POLPA DA CANA DE AÇÚCAR (Saccharum officinarum), O ANTIBIÓTICO, E, SEU USO”

Claims (3)

1 - Processo para produção de um antibiótico oriundo do extrato da polpa da cana de açúcar (saccharum officinarum)..., caracterizado por ser o antibiótico produzido a partir de um extrato hidroalcóolico de cana de açúcar, onde: a- para obtenção do extrato é empregada maceração a frio da polpa em álcool etílico (etanol) em uma proporção de 0,1 a 3 g da polpa para 1 mL de álcool, estando este álcool em uma concentração situada entre 50 a 98,2%, preferencialmente 98,2% ; b- a maceração ocorre em um período de 1 a 3 semanas, preferencialmente 1 semana, de contato da polpa cana de açúcar com o álcool, período este caracterizado como período de extração; c- a temperatura, durante esse período, pode variar entre 20 e 40°C, preferencialmente 37°C.

2 - Processo para produção de um antibiótico oriundo do extrato da polpa da cana de açúcar {saccharum officinarum)..., de acordo com reivindicação 1, caracterizado por, ao extrato hidro-alcóolico da polpa de cana de açúcar ser adicionado preservante (nipagim) e complexante de metais (EDTA), ambos em uma proporção, de no máximo 0,25% (m/v), podendo ainda ser acrescentados outros componentes farmacologicamente ativos, agentes umectantes, agentes suspensores, bem como substâncias que favoreçam ajuste do pH, caso necessário.

3 - Processo para produção de um antibiótico oriundo do extrato da polpa da cana de açúcar {saccharum officinarum)..., de acordo com reivindicações 1 e 2, caracterizado por a mistura final se constituir em um fitoterápico, sendo que; a- o fitoterápico tem propriedades antifúngica e antibacteriana, podendo ser usado sem limitação de idade; b- o fitoterápico pode ser representado por cápsula, solução, xarope, comprimidos, gel, aerossóis, colutório, creme, pó, pasta, pomada, pellets, e acrescidos de excipientes farmaceuticamente aceitáveis para realização das composições dos diversos fitoterápicos obtidos a partir da formulação básica, podendo incluir todos aqueles conhecidos da técnica, tal como, por exemplo, lactose, amido, sacarose, glicose, metil-celulose, estearato de magnésio, fosfato de cálcio, manitol, sorbitol, etanol, glicerol água e similares; c- outras formas de apresentação poderão futuramente ser utilizadas e produzidas a partir da formulação básica, sem que com isso se fuja do escopo da proteção pretendida; d - o fitoterápico pode ter uso humano ou veterinário.