BR102020008782A2

BR102020008782A2 - PHARMACEUTICAL COMPOSITION CONTAINING CASSIA GRANDIS L. F FRUIT EXTRACT, PROCESS OF OBTAINING AND UTILITY

Info

Publication number: BR102020008782A2
Application number: BR102020008782-7A
Authority: BR
Inventors: Jesus Rafael Rodriguez Amado; Ariadna Lafourcade Prada; Tatiane Pereira De Souza; Jose Carlos Tavares Carvalho
Original assignee: Jesus Rafael Rodriguez Amado
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2021-11-09

Abstract

composição farmacêutica contendo extrato dos frutos de cassia grandis l. f, processo de obtenção e utilidade. apesar dos avanços no manejo clinico do diabetes, e os síndromes metabólicos como a obesidade, o número de fármacos para seu tratamento é ainda reduzido, y usualmente esses fármacos causam efeitos adversos aos pacientes. nesta invenção são desenvolvidas novas alternativas farmacoterapéutica, contendo derivados extrativos dos frutos de cassia grandis para sua utilização pela via oral como hipoglicemiante, hipolipémico e hepatoprotetor. não tem sido reportado até hoje nenhum relato de produto farmacêutico similar obtido dos frutos desta espécie. esta composição farmacêutica (foi testada na forma de comprimidos) contendo extrato concentrado dos frutos de cassia grandis l. f (marímarí, cañandonga, casiarosa), em adiante c.grandis, para sua aplicação como hipoglicemiante, hipolipemiante, e em doenças que cursam com estrese oxidativo por exemplo o síndrome metabólico. para isso, foi preparado e padronizado o extrato dos frutos de c.grandis, para serem incorporados numa matriz de excipientes farmacêuticos composta por celulose microcristalina, amido de milho, dióxido de silício coloidal, e estearato de magnésio, excipientes tipo gras (geralmente aceitos como seguros, segundo as farmacopeias atuais). a composição foi preparada na forma de granulados, usando o método de granulação húmida, e formulada na forma de comprimidos para sua avaliação toxico farmacológica. a presente invenção diz acerca do processo de obtenção desta composição, e sobre a utilização na terapêutica desta composição e produtos derivados dela, em pacientes com diabetes, obesidade, hepatopatias, e os síndromes metabólicos.pharmaceutical composition containing extract from the fruits of cassia grandis l. f, process of obtaining and usefulness. Despite advances in the clinical management of diabetes and metabolic syndromes such as obesity, the number of drugs for their treatment is still reduced, and these drugs usually cause adverse effects to patients. In this invention, new pharmacotherapeutic alternatives are developed, containing extractive derivatives of cassia grandis fruits for oral use as a hypoglycemic, hypolipidemic and hepatoprotective agent. To date, no report of a similar pharmaceutical product obtained from the fruits of this species has been reported. This pharmaceutical composition (has been tested in the form of tablets) containing concentrated extract of the fruits of Cassia grandis l. f (marímarí, cañandonga, casiarosa), hereafter c.grandis, for its application as a hypoglycemic, lipid-lowering agent, and in diseases that involve oxidative stress, such as metabolic syndrome. for this, the extract of c.grandis fruits was prepared and standardized, to be incorporated into a matrix of pharmaceutical excipients composed of microcrystalline cellulose, corn starch, colloidal silicon dioxide, and magnesium stearate, gras-type excipients (generally accepted as safe, according to current pharmacopoeias). the composition was prepared in the form of granules, using the wet granulation method, and formulated in the form of tablets for its toxico-pharmacological evaluation. The present invention tells about the process of obtaining this composition, and about the therapeutic use of this composition and products derived from it, in patients with diabetes, obesity, liver diseases, and metabolic syndromes.

Description

PHARMACEUTICAL COMPOSITION CONTAINING AN EXTRACT FROM THE FRUITS OF Cassia grandis L. f, PROCESS OF OBTAINING AND PHARMACOLOGICAL UTILITY.

[01] Composição farmaceutica contendo extrato dos frutos de Cassia grandis L.f, processo de obtenção eutilidade farmacologica, diabetes mellitus (DM) situa-se entre as dez primeiras causas de morte no mundo (Telo et al, 2016). Apesar dos progressos no seu controle clínico, ainda não é possível controlar o aparecimento de outros problemas de saúde e as consequências letais e a ela associadas. O diabetes caracteriza-se pelo excesso de açúcar no sangue (hiperglicemia crônica), com alterações no metabolismo de carboidratos, gorduras (lipídeos) e proteínas. DM é uma síndrome endócrina que representa um grupo de distúrbios metabólicos com uma menor utilização de glicose, induzindo hiperglicemia. O tratamento farmacológico do diabetes inclui agentes hipoglicemiantes orais e/ou injeções de insulina. Porém, a busca por produtos naturais tem aumentado em todo o mundo, sendo relatado o uso de, aproximadamente, 800 espécies de plantas para combater o diabetes.[01] Pharmaceutical composition containing Cassia grandis L.f fruit extract, process of obtaining and pharmacological utility, diabetes mellitus (DM) is among the top ten causes of death in the world (Telo et al, 2016). Despite advances in its clinical control, it is still not possible to control the appearance of other health problems and the lethal consequences associated with them. Diabetes is characterized by excess blood sugar (chronic hyperglycemia), with changes in the metabolism of carbohydrates, fats (lipids) and proteins. DM is an endocrine syndrome that represents a group of metabolic disorders with a lower glucose utilization, inducing hyperglycemia. Pharmacological treatment of diabetes includes oral hypoglycemic agents and/or insulin injections. However, the search for natural products has increased all over the world, with the use of approximately 800 species of plants being reported to fight diabetes.

[02] O aumento da prevalência do diabetes no mundo tem-se intensificado, estimando-se que, para o ano 2025, o 5,4% dos indivíduos acima de 20 anos em todo o mundo serão diabéticos. O DM tem estreita relação com a obesidade, estimando-se que entre 60 a 90% dos pacientes diabéticos sejam obesos. A incidência do diabetes é maior após os 40 anos, sendo necessário considerar o envelhecimento paulatino da população mundial. Assim sendo, tem países como o Brasil, onde o diabetes causa mais mortes do que o VIH.[02] The increase in the prevalence of diabetes in the world has intensified, it is estimated that, by the year 2025, 5.4% of individuals over 20 years old worldwide will be diabetic. DM is closely related to obesity, it is estimated that between 60 to 90% of diabetic patients are obese. The incidence of diabetes is higher after the age of 40, and it is necessary to consider the gradual aging of the world population. Therefore, there are countries like Brazil, where diabetes causes more deaths than HIV.

[03] Atualmente tem aumentado o uso de plantas medicinais para o controle dos níveis de glicose no sangue. As plantas utilizadas no tratamento do diabetes, possuem uma grande diversidade de classes químicas (triterpenos, alcaloides, cumarinas, flavonoides, fenóis etc.), sugerindo que uma diversidade de mecanismos de ação poderiam estar envolvidos na redução dos níveis de glicose no sangue. Os extratos de folhas, galhos e a casca do caule da espécie Calophyllum brasiliense Cambéss (CBC), conhecida popularmente como (Jacareúba) tem demonstrado propriedades antioxidantes importantes, associadas a seu alto teor de fenóis. O extrato hidroalcoólico 70% da casca do caule, tem demonstrado capacidade de inibição de enzimas relacionadas ao controle in vitro da diabetes.[03] Currently, the use of medicinal plants to control blood glucose levels has increased. Plants used in the treatment of diabetes have a wide range of chemical classes (triterpenes, alkaloids, coumarins, flavonoids, phenols, etc.), suggesting that a variety of mechanisms of action could be involved in reducing blood glucose levels. Extracts from leaves, branches and stem bark of the species Calophyllum brasiliense Cambéss (CBC), popularly known as (Jacareúba) have shown important antioxidant properties, associated with its high content of phenols. The 70% hydroalcoholic extract of the stem bark has been shown to inhibit enzymes related to the in vitro control of diabetes.

[04] Esse extrato também tem demonstrado uma boa efetividade como hipoglicemiante in vivo. Esses resultados confirmaram a efetividade destas espécies para o controle do diabetes tipo II, e a viabilidade para desenvolver produtos ativos e formas farmacêuticas acabadas partindo estas espécies. Não entanto, o alto teor de Fenóis no extrato hidroalcoólico 70% da casca do caule de CBC, faz este extrato facilmente oxidável, sendo instável em condições normais de armazenamento. Os extratos obtidos por decocção e infusão tem sabor desagradável, sendo muito amargo e adstringente.[04] This extract has also shown good effectiveness as a hypoglycemic in vivo. These results confirmed the effectiveness of these species for the control of type II diabetes, and the feasibility to develop active products and finished dosage forms from these species. However, the high content of phenols in the 70% hydroalcoholic extract of the CBC stem bark makes this extract easily oxidizable, being unstable under normal storage conditions. The extracts obtained by decoction and infusion have an unpleasant taste, being very bitter and astringent.

[05] Nesta invenção, foi resolvido o problema da estabilidade e do sabor desagradável destes extratos, fazendo-lhes mais duradouros e permitindo o consumo diretamente, dissolvido em água, ou a preparação de outras formas farmacêuticas como cápsulas e comprimidos. Assim sendo, nesta invenção foi incluído os componentes químicos do extratos hidroalcoólico 70% da casca do caule de CBC, em matrizes poliméricas biodegradáveis, e submetidos a tecnologia de secagem por atomização, obtendo-se nanodispersões sólidas, perfeitamente secas, com grande atividade biológica e inocuidade toxicológica, em modelos celulares in vitro.[05] In this invention, the problem of stability and unpleasant taste of these extracts was solved, making them more durable and allowing consumption directly, dissolved in water, or the preparation of other pharmaceutical forms such as capsules and tablets. Therefore, this invention included the chemical components of the hydroalcoholic extracts 70% of the CBC stem bark, in biodegradable polymeric matrices, and subjected to spray drying technology, obtaining solid, perfectly dry nanodispersions with great biological activity and toxicological safety in in vitro cell models.

Invention Summary

[06] Na presente invenção é preparada uma nanodispersão polimérica sólida combinando métodos nanotecnológicos com tecnologia de secagem por atomização, partindo do extrato hidroetanólico 70 % da casca do caule da espécie CBC, e usando Kollicoat MAE 100 P como polímero formador da matriz polimérica. Inicialmente, usando o método de deposição de polímero, seguido de deslocamento do dissolvente (Etanol) é obtida una suspensão de nanoesferas em solvente aquoso que é submetida a secagem por atomização usando como adjuvantes tecnológicos Lactose monohidrato e Dióxido de silício coloidal. O processo de secagem foi otimizado usando planejamentos experimentais. Assim, obteve-se uma nanodispersão sólida, com forte atividade antioxidante, e forte poder de inibição de enzimas relacionadas aos processos de controle do diabetes e da obesidade. A nanodispersão sólida obtida em forma de pó fino, poderia ser usada diretamente ou como produto intermediário na preparação de capsulas, comprimidos e outras preparações farmacêuticas para o controle do diabetes e outras doenças relacionadas.
Descrição das figuras
Figura 1. Efeito da velocidade de entrada do ar e da velocidade de alimentação da solução de secagem no rendimento da secagem da nanodispersão de jacareúba
Figura 2. Efeito da velocidade de entrada do ar e da velocidade de alimentação da solução de secagem na umidade da nanodispersão de jacareúba seca.
Figura 3. Efeito da velocidade de entrada do ar e da velocidade de alimentação da solução de secagem no teor de polifenois da nanodispersão de jacareúba seca.
Figura 4. Efeito da velocidade de entrada do ar e da velocidade de alimentação da solução de secagem na atividade da água na nanodispersão de jacareúba seca.
Figura 5. Espectro FTIR das nanodispersão de Calophyllum brasiliense contendo dioxido de silicio coloidal e lactose.
Figura 6. Viabilidade celular de fibriblastos não neoplassicos de pulmão humano frente a diferentes concentrações da nanodispersão sólida de Calophyllum brasiliense Cambes[06] In the present invention, a solid polymeric nanodispersion is prepared by combining nanotechnological methods with spray drying technology, starting from 70% hydroethanolic extract of the stem bark of the CBC species, and using Kollicoat MAE 100 P as polymeric matrix forming polymer. Initially, using the polymer deposition method, followed by solvent displacement (Ethanol), a suspension of nanospheres in aqueous solvent is obtained, which is subjected to spray drying using Lactose monohydrate and colloidal silicon dioxide as technological adjuvants. The drying process was optimized using experimental designs. Thus, a solid nanodispersion was obtained, with strong antioxidant activity, and strong power to inhibit enzymes related to the processes of controlling diabetes and obesity. The solid nanodispersion obtained in fine powder form could be used directly or as an intermediate product in the preparation of capsules, tablets and other pharmaceutical preparations for the control of diabetes and other related diseases.
Description of figures
Figure 1. Effect of air inlet speed and drying solution feed speed on the drying yield of jacareúba nanodispersion
Figure 2. Effect of air inlet velocity and drying solution feed velocity on the moisture of dried jacareúba nanodispersion.
Figure 3. Effect of air inlet velocity and drying solution feed velocity on the polyphenol content of dried jacareúba nanodispersion.
Figure 4. Effect of air inlet velocity and drying solution feed velocity on water activity in dried jacareúba nanodispersion.
Figure 5. FTIR spectrum of Calophyllum brasiliense nanodispersion containing colloidal silicon dioxide and lactose.
Figure 6. Cell viability of non-neoplastic human lung fibriblasts against different concentrations of solid nanodispersion of Calophyllum brasiliense Cambes

Detailed description of the invention Extract preparation and characterization

[07] O extrato da casca do caule de CBC é obtido por maceração (1 kg droga/5L de etanol 70%, durante 72h) com agitação ocasional, e posterior concentração a vácuo a 45°C usando evaporador rotatório de vácuo. Uma vez concentrado, o extrato aparece como um líquido escuro, com forte olor a madeira, característico da casca da espécie. O extrato concentrado de CBC, uma vez padronizado contem 2,84 ± 0,25 % de sólidos totais; possui uma densidade relativa de 0, 9870 ± 0,00; um pH 5,49 ± 0,02 e um teor de polifenois de 5,27 % ± 0,10.[07] The CBC stem bark extract is obtained by maceration (1 kg drug/5L of 70% ethanol, for 72h) with occasional agitation, and subsequent concentration in vacuum at 45°C using a rotary vacuum evaporator. Once concentrated, the extract appears as a dark liquid, with a strong woody odor, characteristic of the bark of the species. The concentrated CBC extract, once standardized, contains 2.84 ± 0.25 % of total solids; has a relative density of 0.9870 ± 0.00; a pH of 5.49 ± 0.02 and a polyphenol content of 5.27 % ± 0.10.

Preparation of CBG extract nanosphere suspension

[08] Primeiramente, foram avaliados três polímeros biocompatíveis com o intuito de selecionar aquele que formaria parte da matriz das nanoesferas de CBC que seria submetido, posteriormente, a processos de secagem por atomização. Os polímeros testados foram Kollicoat Mae 100P, Kollicoat Mae 100 55P, Policaprolactona. Foi selecionado como polímero ideal para a formulação aquele que fornecesse nanoesferas com menor tamanho, e maior valor modular do potencial zeta (Tabela 1).
Tabela 1. Propriedades das nanosuspensões aquosas utilizando diversos polímeros

[08] First, three biocompatible polymers were evaluated in order to select the one that would form part of the matrix of the CBC nanospheres that would be subsequently subjected to spray drying processes. The polymers tested were Kollicoat Mae 100P, Kollicoat Mae 100 55P, Polycaprolactone. The ideal polymer for the formulation was selected that provided nanospheres with the smallest size, and the greatest modular value of the zeta potential (Table 1).
Table 1. Properties of aqueous nanosuspensions using different polymers

[09] Assim sendo, foi selecionado o polímero Kollicoat Mae 100P para padronizar a metodologia de preparação das nanoesferas e para a obtenção da nanodispersão sólida usando procedimentos de secagem por aspersão.[09] Therefore, the polymer Kollicoat Mae 100P was selected to standardize the methodology for preparing the nanospheres and to obtain solid nanodispersion using spray drying procedures.

Preliminary drying of the nanosphere suspension

[10] Os extratos vegetais aparecem normalmente como substancias resinosas e higroscópicas, porém são utilizados adjuvantes de secagem que permitem obter um extrato seco, sem aderência as paredes do secador, com certa fluidez e ao mesmo tempo melhoram o rendimento da secagem. Para obter um produto seco com propriedades ótimas para ser incorporado em outras formas farmacêuticas sólidas, foram avaliados três excipientes muito utilizados na indústria farmacêutica, e reconhecidos como seguros para sua utilização pela via oral (FDA). Os critérios de seleção do tipo de adjuvante baseou-se, na obtenção de um extrato seco com boa fluidez, baixo teor de humidade e alto teor de polifenois. No processo, também foram consideradas misturas desses adjuvantes (lactose-dióxido de silício coloidal e Celulose microcristalina-dióxido de silício coloidal (Tabela 2). A secagem foi feita num secador mini spray dryer MSD 1.0 (LABMAQ, BRASIL) com as seguintes condições de operação: vazão do ar de alimentação: 30 L/min; vazão do ar de secagem: 3,80 m3/min; vazão da alimentação do extrato: 8 mL/min, diâmetro do bico atomizador: 1,3 mm; temperatura de entrada do ar de secagem: 110°C. Essas condições foram selecionadas por serem os valores médios dos limites desses parâmetros nesse equipamento.
Tabela 2. Propriedades da nanodispersão de Calophyllum brasiliense Cambes

[10] Plant extracts normally appear as resinous and hygroscopic substances, however drying aids are used that allow to obtain a dry extract, without sticking to the dryer walls, with certain fluidity and at the same time improve the drying performance. To obtain a dry product with optimal properties to be incorporated into other solid pharmaceutical forms, three excipients widely used in the pharmaceutical industry were evaluated, and recognized as safe for oral use (FDA). The selection criteria for the type of adjuvant was based on obtaining a dry extract with good fluidity, low moisture content and high polyphenol content. In the process, mixtures of these adjuvants (lactose-colloidal silicon dioxide and microcrystalline cellulose-colloidal silicon dioxide) were also considered (Table 2). The drying was carried out in a mini spray dryer MSD 1.0 (LABMAQ, BRAZIL) with the following conditions of operation: feed air flow: 30 L/min; drying air flow: 3.80 m3/min; extract feed flow: 8 mL/min, atomizing nozzle diameter: 1.3 mm; inlet temperature of drying air: 110° C. These conditions were selected because they are the average values of the limits of these parameters in this equipment.
Table 2. Nanodispersion properties of Calophyllum brasiliense Cambes

[11] Assim, para a otimização do processo de secagem por aspersão foi selecionada a mistura Lactose monohidrato-Dióxido de silício coloidal nas proporções de 1,5:5,0g respectivamente, por cada 150 mL de extrato de jacareúba contendo 2,38g de sólidos totais. Foi selecionada essa mistura de excipientes por apresentar o maior teor de fenóis e a menor umidade residual, além de ter uma boa fluidez aparente e o maior rendimento.[11] Thus, to optimize the spray drying process, the Lactose monohydrate-Colloidal Silicon Dioxide mixture was selected in the proportions of 1.5:5.0g respectively, for each 150 mL of jacareuba extract containing 2.38g of total solids. This mixture of excipients was selected because it has the highest content of phenols and the lowest residual moisture, in addition to having good apparent fluidity and the highest yield.

Optimization of the drying process

[12] Para a otimização das condições de secagem da nanodispersão de CBC foi utilizado um planejamento D-optimal, usando a metodologia de superficie de resposta. Foram usados como fatores os parâmetros operacionais Velocidade de entrada do ar secante (VEA, entre 3,5-4,5 m3/h); Velocidade de alimentação da solução (VAS, entre 5 e 11 mL/min); e Temperatura de entrada do Ar secante (TEA, entre 90 e 130 °C). O planejamento rendeu 18 pontos experimentais mais 5 pontos centrais para um total de 23 corridas. Como variáveis respostas foram utilizadas o teor de polifenois (Pol.), o rendimento do processo (R), a umidade residual (UR) e a atividade da água (Aw) (Tabela 3).
Tabela 3. Resultados do processo de otimização da secagem da nanodispersão de CBG

VEA, velocidade de entrada do ar secante; VAS, velocidade de alimentação da solução; TEA, temperatura de entrada do ar secante Pol., teor de polifenois; R, rendimento do processo; UR; umidade residual, Aw, atividade da água.[12] To optimize the drying conditions of CBC nanodispersion, a D-optimal design was used, using the response surface methodology. The operating parameters were used as operating parameters Drying air inlet velocity (VEA, between 3.5-4.5 m3/h); Solution feed rate (VAS, between 5 and 11 mL/min); and Drying air inlet temperature (TEA, between 90 and 130 °C). The plan yielded 18 experimental points plus 5 center points for a total of 23 runs. As response variables, polyphenol content (Pol.), process yield (R), residual moisture (RH) and water activity (Aw) were used (Table 3).
Table 3. Results of CBG nanodispersion drying optimization process

VEA, drying air inlet velocity; VAS, solution feed rate; TEA, inlet temperature of drying air Pol., polyphenol content; R, process yield; UR; residual moisture, Aw, water activity.

[13] O planejamento experimental permitiu obter modelos teóricos que descrevem a influência dos parâmetros de secagem nas propriedades da nanodispersão seca (Tabela 4).
Tabela 4. Modelos teóricos ajustados para cada uma das variáveis respostas utilizadas no processo de otimização da secagem da nanodispersão de CBC.

Pol., teor de polifenois; R, rendimento do processo; UR, umidade residual; Aw, atividade da água. A, é a velocidade de entrada do ar secante; B, a velocidade de alimentação da solução; e C a temperatura de entrada do ar.[13] The experimental design allowed us to obtain theoretical models that describe the influence of drying parameters on the properties of dry nanodispersion (Table 4).
Table 4. Theoretical models adjusted for each of the response variables used in the optimization process of drying the CBC nanodispersion.

Pol., polyphenol content; R, process yield; RH, residual moisture; Aw, water activity. A, is the inlet speed of the drying air; B, the solution feed rate; and C the inlet air temperature.

[14] Nas figuras 1, 2, 3 e 4 pode-se observar a influência dos fatores no rendimento do processo, o teor de polifenois, a umidade e a atividade da água da nanodispersão seca de jacareúba.[14] Figures 1, 2, 3 and 4 show the influence of factors on process yield, polyphenol content, moisture and water activity of the dry jacareúba nanodispersion.

[15] Foi feita a otimização dos parâmetros da secagem usando a função Desirability (função de Desejabilidade em português). Essa função toma valores entre 0 e 1. 0 quando tem pouca o nenhuma relação com os valores desejados nas propriedades avaliadas, e 1 quando e tudo contrário. A função correlaciona os parâmetros em função das propriedades desejadas pelo pesquisador, dando maior pontuação as mais importantes (valores entre 1 e 5). Neste caso e desejado um alto teor de polifenóis que é o princípio ativo (porem damos valor 5), um alto rendimento de secagem (valor 5) e uma baixa umidade (valor 4) e uma baixa atividade água (valor 4). Com essas pontuações o fator de Desejabilidade calculado teve um valor de 0,850 (muita correspondência entre os valores desejados das propriedades com os valores obtidos na corrida 11, sendo esta a corrida experimental ótima: VEA= 3,5 m3/h; VAS=11 mL/min; e TEA= 110°C.[15] The drying parameters were optimized using the Desirability function (Desirability function in Portuguese). This function takes values between 0 and 1. 0 when it has little or no relation to the desired values in the evaluated properties, and 1 when everything is otherwise. The function correlates the parameters according to the properties desired by the researcher, giving the most important scores the highest (values between 1 and 5). In this case, a high content of polyphenols, which is the active ingredient (but we give a value of 5), a high drying performance (value 5) and a low humidity (value 4) and a low water activity (value 4). With these scores, the calculated Desirability factor had a value of 0.850 (very much correspondence between the desired values of the properties with the values obtained in run 11, this being the optimal experimental run: VEA= 3.5 m3/h; VAS=11 mL /min; and TEA=110°C.

Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR)

[16] Foi obtido o espectro FTIR da nanodispersão de CBC com o intuito de se utilizar como padrão de comparação nos processos de obtenção de este produto em maior escala, e para o controle de qualidade. Assim, foram observados picos característicos em 966,34; 1062,77; 1149,57; 1242,15; 1271,09; 1386,81; 1456,26; 1732,07; 2771,70; 2823,78;
2873,93; 2956,87; 3439,07 (Figura 5).[16] The FTIR spectrum of CBC nanodispersion was obtained in order to use it as a standard for comparison in the processes of obtaining this product on a larger scale, and for quality control. Thus, characteristic peaks were observed at 966.34; 1062.77; 1149.57; 1242.15; 1271.09; 1386.81; 1456.26; 1732.07; 2771.70; 2823.78;
2873.93; 2956.87; 3439.07 (Figure 5).

Pharmacological evaluation of solid nanodispersion of CBC

[17] Uma vez otimizado o processo de secagem, foram avaliadas as propriedades farmacológicas e toxicológicas in vitro, da nanodispersão de jacareúba secada por aspersão.[17] Once the drying process was optimized, the in vitro pharmacological and toxicological properties of spray-dried jacareúba nanodispersion were evaluated.

Antioxidant Assays and Enzyme Inhibition Capacity

[18] Estes ensaios permitem avaliar os possíveis mecanismos de ação hipoglicemiantes das substancias testadas. Se observou uma boa atividade antioxidante, não entanto a nanodispersão de CBC não inibiu as enzimas amilase e α-glicosidase, o que sugere que o mecanismo hipoglicemiante poderia estar relacionado com a via antioxidante e não com a inibição de enzimas relacionadas com o metabolismo dos sacarídeos (Tabela 5). Não entanto a nanodispersão inibiu a enzima lipase pancreática, sugerindo sua possível utilidade nas hiperlipidêmicas e/ou obesidade, condições de saúde muito ligadas ao diabetes tipo II.
Tabela 5. Inibição do radical DPPH (ensaio antioxidante) e inibição das enzimas amilase, alfa-glicosidase e lipase pancreática

[18] These assays allow evaluating the possible hypoglycemic action mechanisms of the tested substances. A good antioxidant activity was observed, however CBC nanodispersion did not inhibit amylase and α-glycosidase enzymes, suggesting that the hypoglycemic mechanism could be related to the antioxidant pathway and not to the inhibition of enzymes related to saccharide metabolism (Table 5). However, nanodispersion inhibited the pancreatic lipase enzyme, suggesting its possible usefulness in hyperlipidemics and/or obesity, health conditions closely linked to type II diabetes.
Table 5. Inhibition of the DPPH radical (antioxidant assay) and inhibition of amylase, alpha-glucosidase and pancreatic lipase enzymes

Inhibition of Advanced Glycation Product Formation

[19] Outro teste importante relacionado aos mecanismos de controle do diabetes e a inibição dos produtos da glicação avançada, um conjunto de radicais que são responsáveis pelos danos celulares e teciduais observados nos pacientes diabéticos. A tabela 6 apresenta o resultado da inibição da geração dos produtos da glicação pelas vias oxidativa e não oxidativa.
Tabela 6. Inibição da geração dos produtos da glicação causada pela nanodispersão de jacareúba pelas vias oxidativa e não oxidativa.

[19] Another important test related to diabetes control mechanisms is the inhibition of advanced glycation products, a set of radicals that are responsible for the cell and tissue damage observed in diabetic patients. Table 6 shows the result of inhibition of the generation of glycation products by the oxidative and non-oxidative pathways.
Table 6. Inhibition of the generation of glycation products caused by jacareuba nanodispersion by oxidative and non-oxidative pathways.

[20] Os níveis elevados de glicose no sangue facilitam a formação de adutos covalentes com as proteínas plasmáticas e com o colágeno, através de um processo não enzimático conhecido como glicação. A modificação não enzimática de proteínas plasmáticas, como albumina, fibrinogênio e globulinas, produz vários efeitos deletérios, incluindo alteração na ligação de fármacos ao plasma, ativação plaquetária, geração de radicais livres de oxigênio, afeita a regulação do sistema imunológico. A glicação de proteínas plasmáticas são a causa das principais complicações da diabetes.[20] Elevated blood glucose levels facilitate the formation of covalent adducts with plasma proteins and collagen through a non-enzymatic process known as glycation. Non-enzymatic modification of plasma proteins, such as albumin, fibrinogen and globulins, produces several deleterious effects, including changes in the binding of drugs to plasma, platelet activation, generation of oxygen free radicals, affecting the regulation of the immune system. The glycation of plasma proteins is the cause of the main complications of diabetes.

[21] Como pode -se observar na tabela 6 a nanodispersão de jacareúba produze uma potente supressão da formação de produtos da glicação avançada, por ambas as vias, Esse resultado e um resultado inédito para esse produto.[21] As can be seen in table 6, jacareuba nanodispersion produces a potent suppression of the formation of advanced glycation products, by both pathways. This result is an unprecedented result for this product.

Cytotoxicity assessment

[22] Foi avaliada a viabilidade celular da nanodispersão de nanodispersão em macrofagos não neoplasicos humanos, para conferir possével citotoxicidade deste produto. Uma amostra dos excipientes utilizados na preparação da nanodispersão fue utilizada como branco, e tanto que, como controle negtivo utilizou-se doxorrubicina (Figura 6).[22] Cellular viability of nanodispersion nanodispersion in human non-neoplastic macrophages was evaluated to check possible cytotoxicity of this product. A sample of the excipients used in the preparation of the nanodispersion was used as a blank, and as a negative control, doxorubicin was used (Figure 6).

[23] Para a obtenção da nanodispersão seca foram usados lactose monohidrato e dióxido de silício coloidal nas proporções de 1,5g e 5,0g, respectivamente. Estes excipientes foram selecionados por serem aceitados como seguros pela FDA e USP. O resultado da avaliação da citotoxicidade demonstrou a inocuidade dos adjuvantes utilizados (resultado esperado) e da nanodispersão de CBC em células humanas.
Produtos obtidos a partir das nanodispersões de calophyllum brasiliense cambes

■ Geleias, cremes, unguentos, pastas e outras preparações líquidas e semissólidas para uso pela via tópica;
■ Granulados de CBC obtidos por qualquer método de preparação com o intuito de utilização pela via oral;
■ Granulados revestidos, microcápsulas, graxeias, cápsulas duras, cápsulas moles, comprimidos de liberação imediata, comprimidos mastigáveis, comprimidos de liberação modificada, comprimidos efervescentes, comprimidos revestidos, etc;
■ Produtos cosméticos e cosmecêuticos fundamentalmente loções, géis, cremes, pastas e unguentos.

Variações da Tecnologia

■ A formação da matriz polimérica das nanoesferas usando o extrato hidroetanólico 70% de CBC pode ser realizada usando polímeros biodegradáveis como Policaprolactona, derivados polimerizados do ácido acrílico, combinações de ésteres de metacrilato (metila, etila e propila) e o ácido metacrílico, ácido poli láctico nas proporções 1,5-3,15 por cento de sólidos contidos no extrato e entre 4,5-7,5 % de polímero de formação da matriz, com ou sem adição de surfactantes e/ou agentes plastificantes;
■ A suspensão de nanoesferas do extrato hidroetanólico 70% de CBC em médio aquoso pode ser feita utilizando na preparação da matriz, na fase aquosa outros tensoativos não iônicos de alto EHL (polisorbatos, alcoóis etoxilados, ácidos graxos etoxilados e outros);
■ A secagem de nanoesferas poliméricas obtidas a partir do extrato hidroetanólico 70% de CBC pode ser realizada por leito de jorro, por spray drying, spray freeze drying, liofilização ou por outras técnicas de eliminação de umidade como concentração a vácuo e posteriormente secagem em fornos;
■ Além da mistura de excipientes tecnológicos usados (Lactose monohidrato/dióxido de silício coloidal) poderiam ser utilizados outros excipientes tecnológicos clássicos do tipo GRASS (geralmente aceitados como seguros, segundo FDA, e USD) como amido e os seus derivados, celulose e os seus derivados, sais inorgânicas como talco e outros silicatos, carbonatos de cálcio, de magnésio e de bismuto, e/ou combinações destes e outros sais inorgânicos.

Vantagens da Tecnologia

■ Não existe nenhuma formulação de nanopartículas partindo do extrato de CBC;
■ A utilização de uma matriz polimérica permite uma liberação controlada dos ativos contidos no extrato quando introduzido como ativo nas diversas formas farmacêuticas;
■ A nanodispersão contendo as nanoesferas de CBC em médio líquido, permitem sua utilização em diversas formas farmacêuticas líquidas e/ou semissólidas sem afetar a integridade e a estabilidade das nanoesferas;
■ A nanodispersão de esferas poliméricas de CBC fixadas em excipientes tecnológicos, permite sua utilização na formulação de formas farmacêuticas líquidas (suspensão), semissólidas (cremes, pastas, géis) e sólidas como comprimidos, capsulas granulados etc;
■ A nanodispersão de esferas poliméricas de CBC, na forma líquida (nanosuspensão) ou fixadas em excipientes tecnológicos (nanodispersão) permitem sua utilização pela via oral e tópica;
■ A nanodispersão de esferas poliméricas de CBC, na forma líquida (nanosuspensão) ou fixadas em excipientes tecnológicos (nanodispersão) tem uma forte atividade antioxidante e inibidora de enzimas (glicosidase e lipases) e inibidoras da formação dos produtos da glicação avançada, o que permite sua aplicação para o tratamento de doenças que cursam com forte estresse oxidativo como o diabetes e síndromes metabólicos, obesidade, e para o tratamento de ulcerações e feridas da pele por diversas causas.
■ A nanodispersão de esferas poliméricas de CBC, na forma líquida (nanosuspensão) ou fixadas em excipientes tecnológicos (nanodispersão) por serem mais ativas do que o próprio extrato in natura, permitem uma melhor utilização, poupando produto a troca de um aumento da atividade, o que contribui para a otimização do uso do extrato como um recurso obtido da natureza;
■ A nanodispersão de esferas poliméricas de CBC, na forma líquida (nanosuspensão) ou fixadas em excipientes tecnológicos (nanodispersão) pode ser utilizada na preparação de produtos cosméticos e cosmecêuticos, para o tratamento da pele oleosa e para a cicatrização de ferimentos.

[23] To obtain the dry nanodispersion, lactose monohydrate and colloidal silicon dioxide were used in proportions of 1.5g and 5.0g, respectively. These excipients were selected because they are accepted as safe by the FDA and USP. The result of the cytotoxicity assessment demonstrated the innocuousness of the adjuvants used (expected result) and of the nanodispersion of CBC in human cells.
Products obtained from nanodispersions of calophyllum brasiliense cambes

■ jellies, creams, ointments, pastes and other liquid and semi-solid preparations for topical use;
■ CBC granules obtained by any method of preparation for oral use;
■ Coated granules, microcapsules, greases, hard capsules, soft capsules, immediate release tablets, chewable tablets, modified release tablets, effervescent tablets, coated tablets, etc;
■ Cosmetic and cosmeceutical products, mainly lotions, gels, creams, pastes and ointments.

Technology Variations

■ The formation of the polymer matrix of the nanospheres using 70% hydroethanolic extract of CBC can be carried out using biodegradable polymers such as Polycaprolactone, polymerized derivatives of acrylic acid, combinations of methacrylate esters (methyl, ethyl and propyl) and methacrylic acid, poly acid lactic in proportions 1.5-3.15 percent of solids contained in the extract and between 4.5-7.5% of matrix-forming polymer, with or without the addition of surfactants and/or plasticizers;
■ The suspension of nanospheres of hydroethanolic extract 70% of CBC in aqueous medium can be made using other nonionic high HLB surfactants in the aqueous phase (polysorbates, ethoxylated alcohols, ethoxylated fatty acids and others);
■ The drying of polymeric nanospheres obtained from the 70% hydroethanolic extract of CBC can be carried out by a spouted bed, by spray drying, spray freeze drying, lyophilization or by other techniques to eliminate moisture such as vacuum concentration and later drying in ovens ;
■ In addition to the mixture of technological excipients used (Lactose monohydrate/colloidal silicon dioxide), other classic technological excipients of the GRASS type (generally accepted as safe, according to FDA and USD) could be used, such as starch and its derivatives, cellulose and its derivatives, inorganic salts such as talc and other silicates, calcium, magnesium and bismuth carbonates, and/or combinations of these and other inorganic salts.

Advantages of Technology

■ There is no nanoparticle formulation starting from CBC extract;
■ The use of a polymeric matrix allows a controlled release of the actives contained in the extract when introduced as active in the different pharmaceutical forms;
■ The nanodispersion containing CBC nanospheres in liquid medium, allows its use in several liquid and/or semi-solid pharmaceutical forms without affecting the integrity and stability of the nanospheres;
■ The nanodispersion of polymeric CBC spheres fixed in technological excipients, allows its use in the formulation of liquid (suspension), semi-solid (creams, pastes, gels) and solid pharmaceutical forms such as tablets, granulated capsules, etc.;
■ The nanodispersion of polymeric spheres of CBC, in liquid form (nanosuspension) or fixed in technological excipients (nanodispersion) allow its use by oral and topical routes;
■ The nanodispersion of polymeric CBC spheres, in liquid form (nanosuspension) or fixed in technological excipients (nanodispersion) has a strong antioxidant and enzyme-inhibiting activity (glycosidase and lipases) and inhibiting the formation of advanced glycation products, which allows its application for the treatment of diseases that cause strong oxidative stress such as diabetes and metabolic syndromes, obesity, and for the treatment of ulcerations and skin wounds from different causes.
■ The nanodispersion of polymeric CBC spheres, in liquid form (nano-suspension) or fixed in technological excipients (nanodispersion) as they are more active than the in natura extract itself, allow better use, saving the product from the exchange of an increase in activity, what contributes to the optimization of the use of the extract as a resource obtained from nature;
■ The nanodispersion of polymeric CBC spheres, in liquid form (nanosuspension) or fixed in technological excipients (nanodispersion) can be used in the preparation of cosmetic and cosmeceutical products, for the treatment of oily skin and for wound healing.

Claims

Concentrated hydroalcoholic product obtained from the fruits of Cassia grandis L f characterized by its use in pharmaceutical compositions, which contain soluble solids in amounts equal to or greater than 8.67 ± 0.83%, with density (25°C) 1,365 ± 0.087 g/mL, index of refraction 1,392 ± 0.037, pH (25°C, 1g/10 mL of deionized water) of 5.8 ± 0.5, total flavonoids 4.25 ± 1.25 % and total phenols 6.58 ± 0.88 %.

Concentrated hydroalcoholic product obtained from the fruits of Cassia grandis L f according to claim 1, characterized by its hypoglycemic, hypolipidemic and hepatoprotective, antioxidant and anti-anemic activity, to be used in humans or animals, as a medicine or as a nutritional supplement.

Concentrated hydroalcoholic product obtained from the fruits of Cassia grandis L f according to claims 1 and 2 characterized by its use in the formulation of dietary supplements and/or nutraceuticals in solid or liquid or semi-solid forms, for use in humans and/or veterinary.

Solid products obtained from the fruits of Cassia grandis L f according to claims 1, 2, and 3, characterized by having been obtained by methods of vacuum concentration, lyophilization, dried by spray drying, or by any other drying method.

Solid products obtained from the fruits of Cassia grandis L f according to claim 4, characterized by its usefulness as a hypoglycemic, hypolipemic and hepatoprotective, antioxidant and anti-anemic in humans and/or veterinarian by any route of administration.

Pharmaceutical composition for the treatment of diabetes, obesity, metabolic syndrome, anemia and as a hepatoprotectant characterized by containing the concentrated hydroalcoholic product obtained from the pulp of Cassia grandis fruits in liquid or solid form for use in humans and/or veterinarians, for its use by any route of administration.

Pharmaceutical composition for the treatment of diabetes, obesity, metabolic syndrome, anemia and as hepatoprotector characterized by containing the concentrated hydroalcoholic product obtained from the pulp of Cassia grandis fruits in liquid or solid form included in solid preparations such as powders, granules, capsules, tablets , pellets, pellets.

Process for preparing the solid pharmaceutical composition described in claims 1 and 2, characterized by obtaining the wet granulate using pregelatinized starch at 75°C, in the form of hot paste, incorporated into the mass at the same time as the concentrated liquid extract, lyophilized, dried by spray dryer or pulp extract obtained by any other drying method.

Development of pharmaceutical compositions containing concentrated liquid products and/or dry products obtained from fruits and Cassia grandis characterized by containing cellulosic type excipients (microcrystalline cellulose, carboxymethylcellulose, croscarmellose sodium), corn, potato, wheat and barley starches, dioxide of colloidal silicon, magnesium stearate or any other type of lubricant.

Technological development of pharmaceutical compositions containing concentrated liquid products and/or dry products obtained from Cassia grandis fruits characterized by being in controlled release pharmaceutical forms, or for application as an anti-anemic, hypoglycemic, hepatoprotective, and hypolipidemic in human and/or animal patients used by any route of administration

Process for obtaining pharmaceutical compositions containing concentrated liquid products and/or dry products obtained from Cassia grandis fruits characterized by having been obtained by adding and dispersing any technological excipient within the concentrated extract or diluted with water and/or ethanol in any dilution degree and subjected to drying processes by spray drying, lyophilization, or any other method of producing a dry composition.

Technological development of pharmaceutical compositions containing liquid or dry products obtained from the fruits of Cassia grandis characterized by containing dyes prepared by maceration with a pulp: ethanol solution between 5-50% or with any other type of ethanol solution up to a purity of up to 90 %.

Development of pharmaceutical compositions containing standardized Cassia grandis extract according to claim 12, characterized in that it is included in solid, liquid or semi-solid pharmaceutical forms, to be used as a hypoglycemic, hepatoprotective, anti-anemic and/or hypolipemic in human patients and/or in animals and used by any route of administration.