PT1622627E - Composições farmacêuticas que compreendem um (1-3)(1-4) glucano de cereal - Google Patents

Description

1

DESCRIÇÃO COMPOSIÇÕES FARMACÊUTICAS QUE COMPREENDEM UM β(1-3)β(1-4) GLUCANO DE CEREAL"

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se, de uma maneira genérica, a β-glucanos de cereal. Mais particularmente, a invenção refere-se a composições farmacêuticas que compreendem um β(1-3)β(1-4) glucano e um extrato botânico, ou um agente farmaceuticamente ativo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Gomas são substâncias hidrofóbicas ou hidrofilicas de peso molecular que varia entre 10.000 e 50.000.000 Daltons, as quais num solvente apropriado produzem géis ou suspensões ou soluções altamente viscosas de baixo teor de substância seca. As gomas, geralmente utilizadas em alimentos, medicamentos e produtos industriais incluem amidos, derivados de celulose, pululano, ágar, aloé, gelana, goma de guar, goma de alfarroba, pectina, algina, carragenina, xantana, β-glucano, e goma arábica (ver Whistler, R.L. (1993) Industrial Gums: Polyssaccharides and their derivatives eds. Whistler R.L. e BeMiller J.N. (Academic Press) p 2) .

Os glucanos são homopolissacáridos que consistem apenas em glucose. No entanto, uma vez que é possivel ligar as moléculas de glucose em diferentes configurações estereoquimicas, os glucanos são um grupo diversificado de 2 compostos com diferentes propriedades fisicas químicas e funcionais.

As estruturas químicas dos polissacáridos são de primordial importância na determinação das suas propriedades. Isto pode ser entendido ao comparar as propriedades de alguns homoglucanos comuns. Por exemplo, a celulose, um β (1-4)-D-glucano, é insolúvel em água e altamente cristalina em comparação com outros polissacáridos. A amilose, um α (1-4)-D-glucano, é pouco solúvel em água, cristaliza-se menos bem do que a celulose e pode formar géis rígidos termorreversíveis. 0 dextrano, um grupo (1-6)-α-glucano, com um pequeno grau de ramificação, é extremamente solúvel em água e não formador de gel. (Ver Dea, I.C.M. em (1993) Industrial Gums: Polysaccharides and their derivatives Eds. Whistler R.L. e BeMiller J.N. (Academic Press) p 21). 0 β (1-3)β(1-4) glucano de aveia é classificado como uma goma viscosa (ver Wood, P.J. (1993) Oat Bran Ed P.J. Wood (American Association of Cereal Chemists, Inc. St. Paul, MN)). Os β (1-3)β(1-4)glucanos de cereais são polissacáridos estruturais presentes nas paredes celulares de cereais, tais como a acevada e a aveia, entre outros. 0 β (1-3)β(1-4) glucano de aveia é reconhecido pela FDA dos EUA como um agente que pode ajudar na prevenção de doenças cardíacas. Em 1997, a FDA permitiu que produtos de aveia fizessem uma alegação de saúde. É importante notar que nenhuma outra fonte de β-glucano de origem de levedura, fúngica, bacteriana ou de cereais é reconhecida como tendo 3 estes efeitos. Os β (1-3)β(1-4)-glucanos de aveia são, portanto, distintos. 0 β (1-3)β(1-4) glucano de aveia não modificado forma soluções altamente viscosas em água a concentrações de >0,75%. Em concentrações de >1,2% as soluções têm a consistência de um hidrogel espesso.

Os glucanos de estrutura molecular significativamente diferente e com diferentes propriedades fisicas e químicas, em comparação com a aveia são encontrados em leveduras, fungos e certas bactérias e bactérias geneticamente modificadas. Por exemplo, o gelano, (1-3) β-D-glucopiranosil [β (1-3)-glucano] polimérico produzido em Alcaligenes faecalis é encontrado na goma curdlana (Takeda Chemical Ind. Ltd.), β(1-3)α(1-6) glucopiranósido produzido em Aureobasidium pullulans é encontrado em pululano, e β (1 — 3)β(1—6) glucopiranósido é encontrado em leveduras. 0 peso molecular dos glucanos varia com a fonte. A Tabela 1 mostra o peso molecular médio de gomas típicas.

Tabela 1: Variação de Peso Molecular Típica de Gomas Comuns GOMA VISCOSIDADE DA SOLUÇÃO A 1%, CP β (1-3)β (1-4) glucano de aveia 500.000-1.000.000 Pululano 50.000-100.000 Curdlana -500.000 Metil celulose 10.000-200.000 Carragenina 4.500.000 Xantana 15.000,000-50.000.000 Alginato de sódio 10.000-18.000.000 4 A viscosidade de uma solução a 1% de diferentes soluções de goma de polissacáridos varia com a origem e a natureza guimica. A Tabela 2 mostra a viscosidade de soluções a 1% de gomas tipicas.

Tabela 2: Variações Tipicas de Viscosidade de Soluções a 1%, Gomas Comuns, Medidas a 25 °C GOMA VISCOSIDADE DA SOLUÇÃO A 1%, CP β (1-3)β (1-4) glucano de aveia 500-1500 Pululano 2 Goma arábica 1-5 Metil celulose 200 Goma de tamarindo 100-200 Goma guar 2.000-3.000 Goma de alfarroba 2.000-3.000 Xantana 2.000-3.000 Alginato de sódio 200-700

As propriedades de solubilidade dos glucanos diferem de acordo com a sua fonte. Por exemplo, os β(1—3)β(1—4) glucanos de cereais são normalmente solúveis em solventes aquosos, ao passo que os β(1-3)β(1-6)-glucanos de levedura (Saccharomyces cerevisiae) são insolúveis em solventes aquosos. Glucanos solúveis são desejáveis. 0 β-glucano de levedura foi solubilizado pela adição de grupos fosfato (ver Williams et al. Immunopharmacol. 22: 139-156 (1991). Jamas et al. (Patente U.S. N° 5,622,939), descrevem métodos para extrair β (1-3)β(1-6) glucano solúvel a partir de Saccharomyces cerevisiae. 0 método descrito é complexo, envolvendo hidrólise ácida, hidrólise básica e o amplo uso de centrifugação e ultrafiltração. Não são fornecidos 5 pormenores sobre a estabilidade do β (1 — 3)β(1 — 6) glucano de levedura solubilizado.

Inúmeras referências da técnica anterior divulgam métodos de preparação de glucanos e composições de glucano liquido a partir de cereais. Entre estas referências da técnica anterior encontram-se as seguintes:

Beer, et al., Extraction of Oat Gum from Oat Bran: Effects of Process on Yíeld, Molecular Weight Distribuition, Viscosity and (1-3) (1-4) beta-D-glucan Content of the Gum, Cereal Chemistry 73(1): 58-62 (1996). Esta referência descreve a utilização de álcoois numa quantidade igual ou superior a 50% (v/v) para obter a precipitação. A pureza dos glucanos recuperados foi relatada como sendo entre 22 e 63%.

Wood et al, Large Scale Preparation and Properties of Oat Fractions Enriched in (1-3) (1-4)-beta-D-glucano, Cereal Chemistry 66(2): 97-103 (1989). Esta referência descreve a utilização de álcoois numa quantidade igual ou superior a 50% (v/v) para obter a precipitação de glucanos. A Patente U.S. N° 6,323,338 divulga um método de isolamento de β-glucano de aveia como uma pele enriquecida a partir de um extrato de farelo de aveia. O método divulgado não utiliza baixas concentrações de álcoois de cadeia curta, para a precipitação do glucano.

Redmond (Patente U.S. N° 6,284,886) descreve composições de β (1-3)β(1-4) glucanos de cereais e métodos de produção destas composições. As composições divulgadas satisfazem as exigências estritas da indústria de cosméticos, em 6 termos da sua viscosidade, resistência ao cisalhamento, e propriedades de intensificação da humidade. Nenhum método é descrito para a extração ou purificação de β (1 — 3)β(1 — 4) glucano.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se, de uma maneira genérica, a β-glucanos de cereais. Mais particularmente, a invenção refere-se a composições farmacêuticas que compreendem um β (1-3)β(1-4) glucano e um extrato botânico, ou um agente farmaceuticamente ativo. A presente invenção pode ser resumida utilizando os seguintes parágrafos numerados: 1. Uma composição farmacêutica que compreende: um β(1-3)β(1-4)glucano, e um extrato botânico ou um agente farmaceuticamente ativo, em que ο β (1-3)β(1-4) glucano é produzido por um método que compreende: (i) extrair um grão de cereal moido ou uma parte moida do grão de cereal com uma solução alcalina para produzir um extrato que contém pelo menos cerca de 0,4 por cento em peso de β(1-3)β(1-4) glucano; (ii) remover o material insolúvel e remover o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a de 0,2 pm do referido extrato para produzir um extrato purificado; (iii) adicionar de cerca de 10% a cerca de 25% (vol/vol) de um álcool Ci-C4 ao extrato purificado para precipitar ο β (1-3)β(1-4) glucano, e 7 (iv) isolar ο β (1 — 3)β(1 — 4) glucano. 2. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que a composição compreende o extrato botânico, e em que o extrato botânico é um extrato de Guaraná, Ginkgo biloba, noz de cola, Goldenseal, Golo Kola, Schizandra, sabugueiro, erva de São João, valeriana e éfedra, chá preto, chá branco, chá de java, óleo de alho, fibra, chá verde, óleo de limão, noz moscada, alcaçuz, óleo de cebola, óleo de laranja, alecrim, cardo de leite, Echinacea, ginseng siberiano ou Panax ginseng, erva cidreira, kava kava, mate, mirtilo, soja, toranja, algas, espinheiro, tilia, sálvia, cravo, manjericão, curcumina, taurina, erva selvagem de aveia, grão de aveia, dente de leão, genciana, aloé vera, lúpulo, canela, menta, uva, camomila, erva-doce, malvaisco, gengibre, casca de olmo, cardamomo, coentro, anis, tomilho, rehmannia, eucalipto, mentol, esquisandra, withania, prímula, goji, ou passiflora. 3. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 2, em que o extrato botânico é um extrato de grão de aveia. 4. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 3, em que o extrato botânico compreende avenantramida. 5. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que a composição compreende o agente farmaceuticamente ativo, e em que o agente farmaceuticamente ativo é selecionado do grupo que consiste em beta-sitosterol, cafeína, cafestol, D-limoneno, kabweol, nomilina, oltipraz, sulforafano, tangeretina, ácido fólico e mentol. 8 6. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que a composição compreende o agente farmaceuticamente ativo, e em que o agente farmaceuticamente ativo é selecionado do grupo que consiste num anti-histaminico, um descongestionante, um corticosteroide, um fármaco anti-inflamatório não esteroide, um broncodilatador, um vasodilatador, tal como nitroglicerina e um anestésico local. 7. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 6, em que o vasodilatador é nitroglicerina. 8. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que ο β (1 — 3) β (1 — 4) glucano é derivado de um grão de cereal ou uma parte do grão de cereal. 9. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 8, em que o cereal é selecionado do grupo que consiste num cultivar de cevada, um cultivar de aveia, um cultivar de trigo, um cultivar de centeio, um cultivar de sorgo, um cultivar de painço, um cultivar de milho e uma mistura destes. 10. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que ο β (1-3) β (1-4) glucano é uma composição de β(1 — 3) β(1 — 4) glucano que tem uma pureza de pelo menos 75% e que contém menos de 10% de impurezas de cinza, menos de 10% de impurezas de proteína e menos de 5% de impurezas de lípidos. 11. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 10, em que a composição de β (1-3) β (1-4) glucano tem uma pureza de pelo menos 92%, e contém menos de 3,5% de 9 impureza de cinza, menos de 3,5% de impureza de proteina e menos de 1% de impureza de lípidos. 12. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 10, em que a composição de β-glucano de cereal tem um valor de limpidez de cerca de 5 a cerca de 100 NTU. 13. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que na referida etapa de adição (etapa iii) no referido método, cerca de 10% a cerca de 20% (vol/vol) de um álcool selecionado do grupo que consiste em metanol, etanol e isopropanol, são utilizados para precipitar a composição de β(1—3)β(1—4) glucano do referido extrato purificado. 14. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 13, em que cerca de 10% a cerca de 20% (vol/vol) de etanol são utilizados para precipitar a composição de β (1 — 3)β(1 — 4) glucano do referido extrato purificado. 15. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que a referida etapa de remover o material em partículas no referido método compreende: uma ou mais de uma etapa de adicionar um floculante, um coagulante ou tanto o floculante como o coagulante ao referido extrato para coagular o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 pm, e remover o material coagulado do referido extrato, digerir o material de amido do referido extrato, e remover por filtração o material que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 pm do referido extrato para produzir o extrato purificado. 10 16. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 15, em que na referida etapa de digerir no referido método, o referido material de amido é digerido com uma enzima. 17. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 16, em que antes de digerir o referido material de amido, a referida solução alcalina é neutralizada. 18. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 17, em que a seguir à digestão do referido material de amido no referido método, a referida enzima é inativada. 19. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 18, em que a referida enzima é inativada por acidificação da solução neutralizada. 20. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 16, em que a referida enzima é uma amilase. 21. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 16, em que a referida amilase não requer um cofator de cálcio. 22. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que o cereal é selecionado do grupo que consiste num cultivar de cevada, um cultivar de aveia, um cultivar de trigo, um cultivar de centeio, um cultivar de sorgo, um cultivar de painço, um cultivar de milho e uma mistura destes. 23. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que a solução alcalina tem um valor de pH entre 9 a 10. 11 24. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que o pH da solução alcalina utilizada no referido método é de cerca de 9,25 a cerca de 9,75. 25. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que a referida etapa de adição (etapa iii) no referido método é conduzida a uma temperatura de cerca de 1 °C a cerca de 10 °C. 26. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 1, em que o referido método compreende ainda uma ou mais de uma etapa de dissolução do β (1 — 3)β(1 — 4) glucano isolado numa solução aquosa, precipitação do β(1-3)β(1-4) glucano pela adição de cerca de 10% a cerca de 25% (vol/vol) do álcool C1-C4 à solução aquosa e isolamento do β(1 — 3)β (1 — 4) glucano. 27. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 23 ou 24, em que o grão de cereal moido ou a parte moida do grão de cereal é extraida com a solução alcalina for um periodo de tempo de cerca de 15 a cerca de 45 minutos para produzir o extrato que contém pelo menos cerca de 0,4 por cento em peso de β(1 — 3)β(1 — 4) glucano. 28. A composição farmacêutica de acordo com o parágrafo 15, em que a etapa de remoção por filtração do material que tem um tamanho de particula superior a 0,2 ym do referido extrato é conduzida utilizando um filtro revestido com um pré-revestimento de um adjuvante de filtração com uma porosidade de 0,2 ym. 12

Num primeiro aspecto, a presente descrição proporciona uma composição farmacêutica que compreende: uma quantidade eficaz de um β (1 — 3)β(1 — 4) glucano, e uma quantidade eficaz de um extrato botânico, ou um agente farmaceuticamente ativo.

Num exemplo, a composição do primeiro aspecto da presente descrição compreende: uma quantidade eficaz de um β (1-3)β(1-4) glucano, e uma quantidade eficaz de um extrato botânico, em que o extrato botânico é um extrato de Guaraná, Ginkgo biloba, noz de cola, Goldenseal, Golo Kola, Schizandra, sabugueiro, erva de São João, valeriana e éfedra, chá preto, chá branco, chá de java, óleo de alho, fibra, chá verde, óleo de limão, noz moscada, alcaçuz, óleo de cebola, óleo de laranja, alecrim, cardo de leite, Echinacea, ginseng siberiano ou Panax ginseng, erva cidreira, kava kava, mate, mirtilo, soja, toranja, algas, espinheiro, tilia, sálvia, cravo, manjericão, curcumina, taurina, erva selvagem de aveia, grão de aveia, dente de leão, genciana, aloé vera, lúpulo, canela, menta, uva, camomila, erva-doce, malvaisco, gengibre, casca de olmo, cardamomo, coentro, anis, tomilho, rehmannia, eucalipto, mentol, esquisandra, withania, prímula, goji, ou passiflora, ou uma quantidade eficaz de um agente farmaceuticamente ativo selecionado do grupo que consiste em beta- sitosterol, cafeína, cafestol, D-limoneno, kabweol, nomilina, oltipraz, sulforafano, tangeretina, ácido fólico, e mentol. Num outro exemplo da composição do primeiro aspecto da presente descrição, o extrato botânico é um extrato de 13 grão de aveia, que, de preferência, compreende avenantramida.

Num outro exemplo, a composição do primeiro aspecto da presente descrição compreende: uma quantidade eficaz de um β(1—3)β(1—4) glucano, e uma quantidade eficaz de um agente farmaceuticamente ativo selecionado do grupo que consiste num anti-histaminico, um descongestionante, um corticosteroide, um fármaco anti-inflamatório não esteroide, um broncodilatador, um vasodilatador, tal como a nitroglicerina, ou um anestésico local. 0 β (1-3)β (1-4) glucano das composições farmacêuticas acima definidas pode ser derivado de um grão de cereal ou uma parte do grão de cereal. Num exemplo, o cereal é selecionado do grupo consistindo num cultivar de cevada, cultivar de aveia, um cultivar de trigo, um cultivar de centeio, uma cultivar de sorgo, um cultivar de painço, um cultivar de milho, e uma mistura destes. 0 β(1-3)β(1-4) glucano utilizado nas composições farmacêuticas da presente descrição pode ser uma composição de β (1-3)β(1-4) glucano que tem uma pureza de pelo menos cerca de 75%, e que contém menos de 10% de impurezas de cinzas, menos de 10% de impurezas de proteínas, e menos de 5% de impurezas de lipidos. Mais particularmente, a presente descrição refere-se a uma composição farmacêutica que compreende uma composição de β (1-3)β(1-4) glucano que tem uma pureza de pelo menos cerca de 92%, e contém menos de 3,5% de impurezas de cinzas, menos de 3,5% de impurezas de proteínas e menos de 1% de 14 impurezas de lípidos. A composição de β-glucano de cereal também pode ter um valor de limpidez de cerca de 5 a cerca 100 NTU. Ο β (1 — 3)β(1 — 4) glucano utilizado nas composições farmacêuticas da presente descrição pode ser formado por um método de isolamento de um β (1-3) β (1-4) glucano de um grão de cereal mordo ou uma parte moida do grão de cereal, que compreende: (i) extrair um grão de cereal mordo ou uma parte moida do grão de cereal com uma solução alcalina para produzir um extrato que contém pelo menos cerca de 0,4 por cento em peso de β(1-3)β(1-4) glucano; (ii) remover o material insolúvel e remover o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 ym do referido extrato para produzir um extrato purificado; (iii) adicionar de cerca de 10% a cerca de 25% (vol/vol) de um álcool C1-C4 ao extrato purificado para precipitar ο β (1 — 3)β(1 — 4) glucano, e (iv) isolar ο β (1 — 3)β(1-4) glucano.

Num exemplo do método acima definido, cerca de 10% a cerca de 20% (p/p) de um álcool selecionado do grupo que consiste em metanol, etanol e isopropanol são utilizados para precipitar ο β(1—3)β(1—4) glucano do filtrado. De preferência, cerca de 10% a cerca de 20% (p/p) de etanol são utilizados para precipitar ο β(1—3)β(1—4) glucano.

Num exemplo dos métodos descritos acima, a etapa de remoção do material em partículas compreende: 15 uma ou mais de uma etapa de adição de um floculante, um coagulante ou tanto um floculante como um coagulante ao extrato para coagular o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 ym e remoção do material coagulado do extrato; digerir o material de amido no extrato, e remover por filtração o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 ym do extrato para produzir um extrato purificado.

Num exemplo do método que acaba de ser descrito, o material de amido é digerido com uma enzima, tal como uma amilase. Mais particularmente, a enzima é digerida com uma amilase que não requer um cofactor de cálcio. Num outro exemplo, o extrato alcalino é neutralizado antes do material de amido ser digerido. Num outro exemplo, a enzima é inativada após a digestão do material de amido, por exemplo, por meio da acidificação do extrato alcalino que contém o material de amido digerido. O cereal utilizado nos métodos descritos acima podem ser selecionados do grupo que consiste num cultivar de cevada, cultivar de aveia, um cultivar de trigo, um cultivar de centeio, uma cultivar de sorgo, um cultivar de painço, um cultivar de milho, e uma mistura destes.

Num outro exemplo, o grão de cereal ou a parte do grão de cereal extraído na etapa (i) está na forma de uma farinha moída, grosseiramente moída ou uma farinha finamente moída.

Num outro exemplo dos métodos acima descritos, a etapa de precipitação é conduzida a uma temperatura de cerca de 1 16 °C a cerca de 10 °C, ou de cerca de 1 °C a cerca de 5 °C. Em ainda outro exemplo, o álcool utilizado para conduzir a etapa de precipitação é arrefecido a uma temperatura de pelo menos cerca de -20 °C, antes de ser adicionado à solução p (1 — 3)β (1 — 4) glucano.

Os métodos definidos acima podem ainda compreender uma ou mais de uma etapa de dissolver ο β(1-3)β(1-4) glucano isolado da etapa (iv) numa solução aquosa, precipitação do (3 (1-3) 3 (1-4) glucano, adicionar cerca de 10% a cerca de 25% (p/p) do álcool Ci-C4 à solução aquosa, e isolar o β (1 —3)β(1 — 4) glucano.

Num outro exemplo, ο β(1-3)β(1-4) glucano utilizado nas composições farmacêuticas da presente descrição pode ser formadas por um método de isolamento de β (1-3)β(1-4) glucano de um grão de cereal moido ou uma parte moida do grão de cereal, que compreende: (i) extrair o grão de cereal moido ou a parte moida do grão de cereal com uma solução alcalina para produzir um extrato que contém pelo menos cerca de 0,4 por cento em peso de β(1—3)β(1—4) glucano; (ii) remover o material insolúvel e remover o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 ym do referido extrato para produzir um extrato purificado, em que a etapa de remoção do material em partículas compreende: uma ou mais de uma etapa de adicionar um floculante, um coagulante ou tanto o floculante como o coagulante ao extrato para coagular o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 17 μιη, e remover o material coagulado do referido extrato; digerir enzimaticamente o material de amido no extrato, e remover por filtração o material que tem um tamanho de particula superior a cerca de 0,2 ym do extrato para produzir o extrato purificado; (iii) adicionar cerca de 10% a cerca de 25% (p/p) de um álcool Ci-C4 ao extrato purificado para precipitar o β (1 — 3)β(1 — 4) glucano, e (iv) isolar ο β (1 — 3)β(1 — 4) glucano. O método de purificação da presente descrição difere do método descrito na Patente U.S. N° 6,323,338, em que a matéria em partículas finas é removida, assim como uma grande proporção de proteínas (90%) presentes no cereal de origem. O método de purificação da presente descrição permite a utilização de concentrações de álcool inferiores a 50% (p/p), por exemplo, soluções alcoólicas aquosas a 10-25% para precipitar o β-glucano de cereal. A capacidade de utilizar essas concentrações de álcool é surpreendente tendo em vista os procedimentos de purificação da técnica anterior, que utilizaram soluções de etanol a 50% para precipitar β-glucano de cereal (ver, por exemplo, Wood et al. , Large Scale Preparation and Properties of Oat Fraction enriched in e propriedades de frações de aveia enriquecido em β (1-3)β(1-4) D-glucan Cereal Chem. 66 97-103 (1989)). Acredita-se que a remoção da matéria em partículas e a maior parte do material proteico, de acordo com o método da presente descrição, reduz a quantidade de 18 álcool necessária para precipitar β-glucano de cereal da solução. A utilização de soluções alcoólicas aquosas a 10-25% para precipitar o β-glucano de cereal é vantajosa na medida em que a é evitada desidratação grave do β-glucano de cereal, o que resulta num precipitado de β-glucano de cereal que pode facilmente ser suspenso em água. Além disso, a utilização destas concentrações relativamente baixas de álcool permite que os grãos de cereal de partida sejam processados numa instalação de fabrico padrão sem a necessidade de sistemas ambientais à prova de explosão. Por exemplo, a utilização de soluções alcoólicas aquosas a 20% a uma temperatura final de 7-10 °C produz uma pressão de vapor mais baixa do que o Limite Inferior de Explosão (LEL, do inglês Lower Explosion Limit) de etanol. Além disso, a eficiência da etapa de extração e a produção de soluções intermédias que contêm β-glucano de cereal a uma concentração superior a 0,4% permite o processamento utilizando volumes relativamente pequenos de processo.

DESCRIÇÃO DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA A presente invenção refere-se, de uma maneira genérica, a β-glucanos de cereal. Mais particularmente, a invenção refere-se a composições farmacêuticas que compreendem um β (1 — 3)β(1 — 4) glucano e um extrato botânico, ou um agente farmaceuticamente ativo, em que ο β (1-3)β(1-4) glucano é produzido pelo método descrito na reivindicação 1. A prática da presente invenção irá empregar, salvo indicação em contrário, métodos convencionais de química, 19 química de cereais, e bioquímica, no âmbito da perícia da técnica. Estas técnicas são completamente explicadas na literatura. Ver, por exemplo, Industrial Gums: Polysaccharides and their derivatives Eds. Whistler R.L. e BeMiller J.N. (Academic Press), Oats: Chemistry and Technology ed. Webster F.H. (American Association of Cereal Chemists, Inc. St. Paul, MN).

Tal como usado nesta memória descritiva e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um", "uma" e "o/a" incluem referências plurais a não ser que o conteúdo indique claramente o contrário.

Definições

Ao descrever a presente invenção, os seguintes termos serão utilizados, e destinam-se a ser definidos como indicado adiante.

Por "cereal" é entendido qualquer um de vários grãos, tais como, mas não limitados a cultivares de cevada, aveia, trigo, centeio, sorgo, painço e milho.

Por "glicano" é entendido um polímero de monossacáridos ligados por ligações glicosídicas.

Por "glucano" é entendido um homopolissacárido, que consiste apenas de glucose.

Por "β-glucano de cereal" é entendido um glucano com uma estrutura de base de glucopiranosil ligado a β(1-3) ou uma estrutura de base de glucopiranosil ligado a β (1 — 4), ou uma 20 estrutura de base de glucopiranosil mista ligada a β(1— 3) β(1 — 4), que é derivada de uma fonte de cereal.

Por "β (1-3)β(1-4) glucano" é entendido um β-glucano de cereal.

Por "goma" é entendido uma planta ou polissacárido microbiano ou seus derivados, que são dispersiveis em água fria ou quente para produzir misturas ou soluções viscosas. As gomas podem ser classificadas segundo a sua origem, e incluem: gomas de exsudado, gomas de algas, gomas de sementes, derivadas de amido e celulose, e gomas microbianas.

Por "composto de interesse" é entendido qualquer material farmacêutico, medicinal, botânico ou terapêutico misturado com β(1-3)β(1-4) glucano para a produção de uma composição.

Por "floculante" e "coagulante" entende-se moléculas que podem coalescer com sólidos suspensos (finos) para formar particulas maiores, mais densas, que podem ser separadas por centrifugação. Em exemplos particulares, coagulantes são moléculas que podem reunir as particulas em suspensão que são menos de 1 ym em tamanho, e floculantes são moléculas que podem reunir particulas em suspensão que são maiores do que 1 ym em tamanho.

Por "material insolúvel" é entendido o material que não é solúvel nas condições alcalinas iniciais de extração do método da descrição. Exemplos não limitativos de tais materiais incluem fibras, hemicelulose e ligninas. 21

Por "material em partículas" é entendido um material sólido ou coloidal que possui um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 ym.

Por "um grão de cereal moído" ou "uma parte moída do grão de cereal" é entendido um grão de cereal ou de parte do grão de cereal, o qual foi moído, raspado ou cortado em pedaços na forma de uma farinha ou pó. Num exemplo particular, a parte moída do grão de cereal é farelo que foi desgastado a partir do grão de cereal, e opcionalmente ainda moído e purificado por meio de, por exemplo, classificação por ar, ou peneiração para proporcionar um perfil específico de partícula.

Por "quantidade eficaz" é entendido a quantidade de um ou mais de um composto de interesse necessário para alcançar um efeito desejado, tal como um efeito fisiológico, ou um efeito estimulador.

Por "sequestrado" entende-se a incorporação, aprisionamento ou solubilização de compostos hidrofilicos, ou compostos hidrofóbicos, por exemplo, compostos hidrofóbicos de baixo peso molecular, tais como óleos essenciais, agentes farmacêuticos, medicinais e terapêuticos.

As composições da presente invenção podem ser formadas por meio da mistura de uma solução aquosa que compreende cerca de 0,01% em peso a cerca de 20% em peso, cerca de 0,01% em peso a cerca de 1,2% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 1,1% em peso, ou cerca de 0,5% em peso a cerca de 1% em peso do β (1 — 3) β (1 — 4) glucano com um ou mais de um composto de interesse, tal como um extrato botânico, ou um 22 agente f armaceuticamente ativo. 0 um ou mais de um composto de interesse pode estar presente numa quantidade de cerca de 0,01% em peso a cerca de 40% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 25% em peso, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 4% em peso, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 1,4% em peso, ou de cerca de 0,5% em peso a cerca de 1,2% em peso. É preferido que as composições resultantes sejam deixadas em repouso depois de terem sido misturadas durante um periodo de tempo suficiente para permitir a formação de uma composição homogénea, na forma de uma suspensão, emulsão ou gel. Em muitos casos, a quantidade de tempo necessária para se obter uma composição homogénea é de cerca de oito a cerca de 16 horas.

Deve ser entendido, no entanto, que podem ser necessários periodos de tempo mais curtos ou mais prolongados, dependendo da quantidade e pureza do β(1—3)β(1—4) glucano utilizado, bem como da quantidade e natureza de cada um ou mais de um composto de interesse. As composições da presente invenção, que são na forma de um gel podem ser convertidas num estado mais fluido por meio de agitação suave.

Sem querer estar limitado pela teoria, acredita-se que a formação da suspensão homogénea, emulsão ou gel seja causada pelo um ou mais de um composto de interesse sendo isolado ou encapsulado dentro do β (1-3)β(1-4) glucano, e pela subsequente formação de ligações de hidrogénio entre as moléculas do um ou mais de um composto de interesse e o β (1-3)β(1-4) glucano. Outra possibilidade é que ο β (1 — 3)β(1-4) glucano atue como um agente tensioativo ou emulsionante pela redução da tensão interfacial nas 23 fronteiras entre o um ou mais de um composto de interesse e a fase aquosa dentro da qual β (1-3)β(1-4) glucano está disperso, e, consequentemente, eficazmente solubilize o um ou mais de um composto dentro da fase aquosa.

Exemplos do extrato botânico que pode ser utilizado nas composições farmacêuticas de acordo com a presente invenção incluem, sem limitação, extratos de Guaraná, Ginkgo biloba, noz de cola, Goldenseal, Golo Kola, Schizandra, sabugueiro, erva de São João, valeriana e éfedra, chá preto, chá branco, chá de java, óleo de alho, fibra, chá verde, óleo de limão, noz moscada, alcaçuz, óleo de cebola, óleo de laranja, alecrim, cardo de leite, Echinacea, ginseng siberiano ou Panax ginseng, erva cidreira, kava kava, mate, mirtilo, soja, toranja, algas, espinheiro, tilia, sálvia, cravo, manjericão, curcumina, taurina, erva selvagem de aveia, grão de aveia, dente de leão, genciana, aloé vera, lúpulo, canela, menta, uva, camomila, erva-doce, malvaisco, gengibre, casca de olmo, cardamomo, coentro, anis, tomilho, rehmannia, eucalipto, mentol, esquisandra, withania, prímula, goji, ou passiflora.

Num exemplo particular, o extrato botânico é um extrato de um grão de aveia. Mais particularmente, o extrato é um extrato botânico de grão de aveia, que contém avenantramida.

Como exemplo de um agente farmaceuticamente ativo é mencionado um anti-histamínico, um descongestionante, um corticosteroide, um fármaco anti-inflamatório não esteroide, um broncodilatador, um vasodilatador, ou um anestésico local. 24

Outros exemplos agente farmaceuticamente ativo do extrato botânico que podem ser utilizados nas composições farmacêuticas da presente invenção incluem, sem limitação, beta-sitosterol, cafeina, cafestol, D-limoneno, kabweol, nomilina, oltipraz, sulforafano, tangeretina, ácido fólico, e mentol.

Os beta glucanos de cereais adequados para utilização na preparação das composições da presente invenção estão disponíveis na forma de pó a partir de vários fornecedores comerciais, tais como Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO) e Ceapro Inc. (Edmonton, AB, Canadá). As soluções de beta glucano podem ser preparadas da maneira descrita na Patente U.S. N° 6,284,886.

As soluções de beta glucano utilizadas na preparação das composições da presente invenção também podem ser preparadas a partir de uma composição de beta glucano com uma pureza de cerca de 65% a cerca de 100%, de cerca de 75% a cerca de 100%, ou de cerca de 85% a cerca de 100%. Em particular, as soluções de beta glucano utilizadas na preparação das composições da presente invenção contêm, em geral, menos de 20%, mais particularmente menos de 15%, ainda mais particularmente menos de 10%, mais particularmente menos de 5% de impurezas, tais como proteínas, lípido, hidrato de carbono, e impurezas em partículas. Ο β(1 — 3)β(1 — 4) glucano utilizado nas composições farmacêuticas da presente invenção pode ser formado por um método de isolamento de um β (1-3)β(1-4) glucano a partir de 25 um grão de cereal moído ou uma parte moída do grão de cereal, que compreende: (i) extrair um grão de cereal moído ou a parte moída do grão de cereal com uma solução alcalina para produzir um extrato que contém pelo menos cerca de 0,4 por cento em peso de β (1 — 3)β(1 — 4) glucano; (ii) remover o material insolúvel e remover o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a de 0,2 ym do referido extrato para produzir um extrato purificado; (iii) adicionar de cerca de 10% a cerca de 25% (p/p) de um álcool C1-C4 ao extrato purificado para precipitar o β(1—3)β(1—4) glucano, e (iv) isolar ο β (1 — 3)β(1-4) glucano. O β-glucano de cereal pode ser isolado de acordo com o método de purificação da presente invenção a partir do grão inteiro de cereal moído ou uma parte moída do grão de cereal, tal como o farelo moído do grão de cereal. De preferência, é utilizado o farelo do grão de cereal. O grão de cereal, ou de uma parte do mesmo que é extraída pode ser na forma de uma farinha grosseiramente moída ou farinha finamente moída. Os cereais que podem ser utilizados na presente invenção incluem, sem limitação, qualquer um dos cultivares de cevada, aveia, trigo, centeio, milho, sorgo, e painço.

No primeiro passo do método de purificação da presente invenção, o grão moído ou a parte do grão moído é misturado com água purificada ou desionizada (Dl) por osmose reversa (RO) até uma concentração de sólidos final de cerca de 4 a cerca de 10%, ou cerca de 6 a cerca de 8%. 26 0 valor do pH da água utilizada na primeira etapa do método de purificação pode ser de cerca de 9,00 a cerca de 10,00, mais particularmente, de cerca de 9,25 a cerca de 9,75, ou de cerca de 9,30 a cerca de 9,50, e pode ser ajustado utilizando uma base inorgânica, tal como hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio. Num exemplo, o hidróxido de potássio é utilizado numa concentração de cerca de 28 mM a cerca de 35 mM. A utilização de uma solução que tem um valor de pH entre 9-10, em geral reduz a quantidade de polissacáridos não-glucano e proteínas que é extraída na primeiro etapa, e, por conseguinte, proporciona a extração seletiva de moléculas de β glucano de alto peso molecular. A extração do β-glucano de cereal pode ser realizada ao longo de um período de 15 a 45 minutos ou durante um período de 15-30 minutos. Deve ser entendido, no entanto, que períodos mais prolongados ou mais curtos de extração podem ser utilizados dependendo do tipo de β-glucano de cereal utilizado.

Na segunda etapa do processo de purificação, é removido qualquer material insolúvel que não pode ser extraído, por exemplo, hemiceluloses ou ligninas. Exemplos de métodos que podem ser utilizados para separar o material insolúvel incluem, sem limitação, centrifugação, de preferência, com uma centrífuga decantadora, e triagem vibratória.

Qualquer material em partículas finas, incluindo algum material à base de proteínas também é removido da solução alcalina, na segunda etapa do método da presente invenção. 27

Este material pode ser removido pela adição de um floculante ou coagulante externo, ou ambos. Os floculantes ou coagulantes que podem ser utilizados na segunda etapa podem ter tanto uma carga positiva, negativa ou neutra. A etapa de coagulação pode ser repetida uma ou mais de uma vez.

Exemplos de floculantes que podem ser utilizados incluem, sem limitação, floculantes sintéticos, tais como as poliacrilamidas, sais de acrilato quaternário e macromoléculas floculantes naturais, tais como quitosano, um polimero natural derivado da quitina. Exemplos particulares de floculantes incluem Tramfloc® (Tramfloc Inc.), o floculante catiónico SURFLOC® 34030 (Jes-Chem Ltd.), floculantes de poliacrilamida (PAM), como um floculante Aquamark® AQ Série 600, ou um floculante SuperFloc® Série C-500 (QEMI Inc.).

Exemplos de coagulantes que podem ser utilizados no método da presente invenção incluem, sem limitação, electrólitos inorgânicos, tais como alúmen, cal, cloreto férrico e sulfato ferroso, polímeros orgânicos, polieletrólitos sintéticos com grupos funcionais aniónicos ou catiónicos e poliacrilamidas.

Os floculantes, ser utilizados cerca de 0,20% 0, 13% (p/v) . coagulantes, ou uma a uma concentração (p/v) , ou de cerca mistura destes, podem de cerca de 0,09% a de 0, 10% a cerca de A solução alcalina pode ser incubada com o floculante ou coagulante por cerca de 10 a cerca de 40 minutos, ou de cerca de 10 a cerca de 20 minutos a uma temperatura de 28 cerca de 20 a cerca de 40 °C, ou de cerca de 20 até cerca de 30 °C. Deve ser entendido, no entanto, que períodos de tempo mais prolongados ou mais curtos podem ser utilizados para efetuar a coagulação do material em partículas.

Se os materiais carregados negativamente forem removidos da solução contendo o β-glucano de cereal, então é preferível que o floculante ou coagulante sega positivamente carregado. Se os materiais carregados positivamente forem removido da solução, então um floculante ou coagulante carregado negativamente é preferido.

Sem querer estar limitado pela teoria, os floculantes e coagulantes que podem ser utilizados no método da presente invenção funcionam pela formação de grandes agregados densos com o material em partículas finas, que podem ser facilmente separados da solução aquosa contendo o β-glucano de cereal. O material coagulado pode ser removido por centrifugação, utilizando, por exemplo, uma centrífuga com pilha de disco. Outros métodos físicos de separação conhecidos pelos especialistas na arte podem também ser utilizados para realizar a separação do material coagulado.

Na segunda etapa, qualquer amido ou material relacionado que esteja presente pode ser digerido utilizando uma enzima, tal como, mas não limitado a uma amilase. A enzima pode ser utilizada numa concentração de cerca de 0,05% a cerca de 0,20% (vol/vol) , de cerca de 0,09% a cerca de 0,15% (vol/vol), ou de cerca de 0,09% a cerca de 0,11% (vol/vol). Se for usada uma amilase, é preferido que a 29

solução alcalina seja levada a um valor de pH aproximadamente neutro (por exemplo, pH 7) antes da adição da amilase. Num exemplo, a solução que contém a amilase é aquecida a uma temperatura de cerca de 50 °C a cerca de 100 °C, ou de cerca de 70 °C a cerca de 90 °C durante cerca de 20 a cerca de 30 minutos para gelatinizar o amido. A amilase vai hidrolisar o amido e qualquer material relacionado. De um modo geral, a amilase, que é escolhida para quebrar o material de amido deve ser funcional e estável dentro das gamas de temperatura acima indicadas. É particularmente preferido que a amilase não necessite de um cofactor de cálcio para digerir o material de amido. Exemplos de tal amilase, incluem, sem limitação, Termamyl® LC (Novozymes A/S), e Spezyme® FRED (Genencor International Inc.). A conclusão da reação de hidrólise é determinada quando uma amostra retirada da solução já não produz um teste positivo de iodo. Neste ponto, a enzima pode ser inativada, por exemplo, pela redução do pH para um valor de cerca de 3,5 a cerca de 4,0. O pH da solução pode ser diminuído usando ácidos inorgânicos fortes, tais como ácido clorídrico ou ácidos orgânicos fracos, tais como ácido málico ou ácido cítrico. É preferido, no entanto, que um ácido inorgânico forte, tal como o ácido clorídrico seja utilizado. Além disso, é preferido que a temperatura da solução seja aumentada para entre 85-90 °C para desnaturar a proteína presente na solução. A solução acidificada resultante pode então ser filtrada para remover quaisquer partículas e contaminantes microbiológicos, através de uma almofada de filtro que tem, de preferência, um ponto de corte de 20 ym. Este 30 filtro pode ser revestido com um pré-revestimento de um adjuvante de filtração, com uma espessura de cerca de 2 a cerca de 5 mm, como por exemplo Celite® C65 (World Minerais), que tem uma porosidade nominal de cerca de 0,2 ym. Um peso equivalente de um adjuvante de filtração, por exemplo, um adjuvante de filtração de grau farmacêutico lavado com ácido, tal como Celite® C300 (World Minerais), também pode ser adicionado como uma alimentação de corpo à solução acidificada antes de se realizar a etapa de filtração. A filtração pode ser realizada utilizando qualquer um vários dispositivos de filtração. Um exemplo particular de um dispositivo de filtração que pode ser utilizado é um f iltro-prensa. No caso em que o tamanho das partículas do material contido no extrato é inferior a 0,5 micrómetros, então a microfiltração e ultrafiltração em cerâmica podem, alternativamente, ser utilizadas para filtrar a solução acidificada. se] a

Na terceira etapa do método de purificação, o β-glucano de cereal é precipitado da solução pela adição de um álcool C1-C4. O álcool utilizado para precipitar o β-glucano de cereal pode ser selecionado do grupo que consiste em metanol, etanol e isopropanol. Se o β-glucano de cereal isolado de acordo com o procedimento da presente invenção for utilizado na preparação de um produto farmacêutico, ou de um comestível, então é preferido que o etanol ou o isopropanol, mais preferencialmente, o etanol, utilizado. 31 À medida que a concentração do álcool na solução for aumentada, o β-glucano de cereal é precipitado como uma suspensão coloidal fina. A quantidade total de álcool que é necessária para realizar a etapa de precipitação pode depender da concentração de β-glucano de cereal na solução. 0 álcool é adicionado a uma concentração final de cerca de 10% a cerca de 25% em volume, de preferência de cerca de 15% a cerca de 17% em volume. A presente invenção, portanto, evita a utilização de concentrações elevadas de álcool (isto é, concentrações superiores a 50% em volume), que pode causar a desidratação grave do β-glucano de cereal e resulta na necessidade de homogeneizadores para dispersar o β-glucano de cereal. É preferido que a etapa de precipitação seja conduzida a uma temperatura baixa, tal como de cerca de 1 °C a cerca de 10 °C, de preferência, de cerca de 1 °C a cerca de 5 °C. Além disso, é preferível que o álcool utilizado na etapa de precipitação seja arrefecido a uma temperatura de pelo menos cerca de -20 °C, antes de ser adicionado à solução de β (1 — 3)β (1 — 4) glucano. O material de β-glucano de cereal isolado final é uma microdispersão ou um nanodispersão, que é livre de partículas grandes, e não necessita de filtração adicional. As soluções aquosas do β-glucano de cereal isolado de acordo com a presente invenção permanecem homogéneas após mais de um ano de serem preparadas. A centrifugação, utilizando por exemplo, uma centrífuga com pilha de disco, ou um hidrociclone pode ser usada para isolar o β-glucano de cereal suspenso. Se desejado, ο β- 32 glucano isolado pode ser re-dissolvido numa solução aquosa e re-precipitado com o álcool C1-C4 para aumentar a pureza do β-glucano. 0 sólido isolado pode então ser seco até formar um pó, utilizando, por exemplo, secagem em vácuo, secagem por pulverização ou secagem em tambor. 0 método preferido de secagem é a secagem em vácuo, que produz um sólido granular grosseiro, que pode ainda ser moido até um tamanho de partícula desejado, por exemplo, através de moagem com martelo, pino ou jacto. A secagem por vácuo, no entanto, requer menos calor, e pode produzir β-glucano de cereal relativamente mais puro uma vez que Maillard e outros subprodutos são minimizados.

Para evitar a gelificação do β-glucano de cereal em cada uma das etapas do método de purificação da presente descrição, é preferido que a adição de sais seja minimizada durante todo o processo. Por exemplo, é preferido que a água purificada ou água desionizada (Dl) por osmose inversa (RO) seja utilizada, bem como uma amilase que não exige um cofactor de cálcio, tal como a Termamyl® LC (Novozymes A/S).

Sem querer estar limitado pela teoria, uma maneira na qual a gelificação das soluções de β-glucano de cereal pode ter lugar é por reticulação das moléculas de β-glucano de cereal, que é iniciada através da coordenação das moléculas de β-glucano de cereal a iões, tais como o cálcio. Utilizando baixas quantidades de sal ao longo de todo o processo, a reticulação das moléculas de β-glucano de cereal de moléculas nas soluções intermediárias formadas no método da presente descrição, podem, por conseguinte, ser minimizadas. Além disso, pela limitação 33 da quantidade de sal introduzido em todo o método da presente descrição, o β-glucano de cereal pode ser isolado essencialmente livre de sais na etapa final do método. A composição de β-glucano de cereal preparada pelo método de purificação da presente descrição, em geral tem um grau de pureza de pelo menos cerca de 75%, e contém menos de 10% de impurezas de cinzas, menos de 10% de impurezas de proteínas, e menos de 5% de impurezas de lípidos. Mais em particular, a composição de β-glucano de cereal da presente invenção tem um grau de pureza de pelo menos cerca de 92%, e contém menos de 3,5% de impurezas de cinzas, menos de 3,5% de impurezas de proteínas e menos de 1% de impurezas de lípidos. O rendimento de β-glucano de cereal preparado de acordo com o método de purificação da presente descrição é, em geral, de cerca de 70 a cerca de 72%.

Soluções homogéneas do β-glucano de cereal precipitado podem ser preparadas suspendendo o β-glucano de cereal em água tratada ou desionizada por osmose reversa a uma temperatura de cerca de 30 °C a cerca de 45 °C durante um período de cerca de 20 a cerca de 30 minutos, ou até que a maior parte do β-glucano de cereal tenha sido solubilizada. A solução pode, então, ser pasteurizada e um conservante pode ser adicionado.

As soluções aquosas que contêm 1% de β-glucano de cereal, isolado de acordo com o método da presente descrição, em geral, possuem as seguintes características: • uma viscosidade de cerca de 200 a cerca de 1500 cP, mais particularmente cerca 1.000 para cerca de 1.500 cP. 34 • Um valor de limpidez de cerca de 5 a cerca de 100 NTU (Unidades Nominais de Turbidez, NTU, do inglês Nominal Turbity Units) , mais particularmente cerca de 5 a cerca de 40 NTU. • Uma concentração de cinzas de cerca de 0,02% a cerca de 0,2%, mais particularmente cerca de 0/02% a cerca de 0,07%. Uma concentração de proteina de cerca de 0/02% a cerca de 0,2%, mais particularmente cerca de 0/02% a cerca de 0,07%. Uma concentração de lipido de cerca de 0,005% a cerca de 0,1%, mais particularmente cerca de 0/005% a cerca de 0,02%.

As soluções estabilizadas de β-glucano de cereal isolado de acordo com o método da presente descrição podem ser preparadas da maneira descrita na Patente U.S. N° 6,284,886. Os conservantes utilizados no método descrito na Patente U.S. N° 6,284,886 devem ser um conservante que seja aprovado para consumo humano e utilização farmacêutica, tais como, mas não limitado a sorbato de potássio, ácido sórbico, o cloreto de benzalcónio e parabeno. O β-glucano de cereal isolado de acordo com o método da presente descrição é de particular utilidade na cicatrização de feridas, e na redução de rugas, em que a transferência de β-glucano de cereal através da pele intacta, pode levar à reconstrução de colagénio através da estimulação de crescimento de fibroblastos. 35 A composição farmacêutica da presente invenção pode ser utilizada sob a forma de um spray, um liquido, que pode ser na forma de gotas, ou um gel. Num exemplo, o extrato botânico, e o agente farmaceuticamente ativo compreendem compostos que são rapidamente absorvidos através da mucosa da cavidade oral, a mucosa da cavidade nasal, ou através do tecido gengival. É preferível que as composições farmacêuticas da presente invenção que contêm um anestésico sejam aplicadas a uma região especifica, localizada das gengivas ou uma superfície da cavidade oral de um indivíduo. É também preferido que as composições da presente invenção, que contêm um agente vasodilatador, tal como a nitroglicerina, sejam aplicadas sob a lingua de um indivíduo. As composições farmacêuticas da presente invenção, que compreendem um anti-histaminico, um descongestionante, um corticosteroide ou um fármaco anti-inflamatório não esteroide podem ser aplicadas à parte posterior da cavidade oral ou à cavidade nasal de um indivíduo para permitir que a medicação libertada da composição seja inalado pelo indivíduo. As composições farmacêuticas de acordo com a presente invenção, que compreendem um extrato botânico consumivel, podem ser utilizadas como um elixir bucal e expectoradas depois de serem utilizadas, ou, alternativamente, podem ser ingeridas.

As composições farmacêuticas da presente invenção podem conter um diluente ou veiculo farmaceuticamente aceitável, que é escolhido com base na via de administração pretendida e prática farmacêutica padrão. 36

As composições farmacêuticas da presente invenção também podem ser administradas oralmente na forma de comprimidos ou cápsulas contendo excipientes, tais como amido ou lactose, ou na forma de elixires ou suspensões contendo agentes aromatizantes ou corantes. As composições farmacêuticas da presente invenção podem ser injetadas parentericamente, por exemplo, por via intravenosa, intramuscular ou subcutânea. Para administração parentérica, as mesmas são melhor utilizadas na forma de uma solução aquosa, estéril, isotónica.

As composições farmacêuticas da presente invenção também podem ser administradas topicamente quando trata condições inflamatórias da pele na forma de um creme, uma geleia, um gel, uma pasta, ou um unguento. Por exemplo, as composições farmacêuticas da presente invenção, que contêm um corticosteroide, um fármaco anti-inflamatório não esteroide, ou um extrato botânico podem ser utilizadas como uma composição tópica, na forma de um creme. 0 exemplo 2 demonstra que ο β(1—3)β(1—4) glucano preparado de acordo com o método da presente invenção, e aplicado na forma de uma composição tópica à superfície de uma secção da pele, pode atravessar de forma significativa para o estrato córneo, a epiderme, a derme e as camadas subcutâneas da pele. Estes resultados sugere que um agente farmaceuticamente ativo ou um extrato botânico encapsulado pelo β (1-3)β(1-4) glucano isolado de acordo com o método da presente invenção poderia também ser eficazmente transferido até às camadas da derme e hipoderme da pele de um indivíduo. 37 0 teor de β-glucano de cereal pode ser determinado pela utilização de uma série de métodos, conhecidos dos especialistas na técnica (método McCleary AOAC). Por exemplo, o teor de β-glucano de cereal pode ser avaliado por colorimetria e/ou por meio de técnicas analiticas convencionais, tais como cromatografia de exclusão por tamanho e HPLC (ver Wood et al. Cereal Chem. (1977) 54:524/ Wood et al. Cereal Chem. (1991) 68:31-39/ e Wood et al. Cereal Chem. (1991) 68: 530-536). Os β-glucano também podem ser analisado enzimaticamente, utilizando kits disponiveis comercialmente, tais como Megazyme (Irlanda) empregando as técnicas de McCleary e Glennie-Holmes J. Inst. Brew. (1985) 91:285.

As viscosidades podem ser medidas com um viscosimetro de rotação, do tipo de corte, como o Brookfield Syncro-Lectric ou o Haake Rotovisco. Os métodos de utilização do instrumento são conhecidos dos especialistas na técnica. Rotineiramente, as medições são feitas em quatro velocidades de rotação do disco, a uma temperatura constante de 25 °C.

Os exemplos seguintes são proporcionados com a finalidade de exemplificar a presente invenção. Variações e alterações ficarão prontamente evidentes para os especialistas na técnica.

Exemplo 1: Método para a purificação β-glucano de cereal derivado de farelo de aveia O farelo de aveia (The Quaker Oats Company) foi suspenso com água de osmose reversa (RO) alcalina a um pH de cerca 38 de 9,5 até uma concentração final de sólidos de 4-10%. A temperatura foi mantida a 45 °C ± 5 °C. O β-glucano de cereal foi extraído do farelo de aveia, durante um período de 30 minutos. Após este tempo, os sólidos foram removidos por meio de centrifugação com uma centrífuga decantadora. O concentrado foi arrefecido até à temperatura ambiente, e o floculante catiónico SURFLOC® 34030 (Jes-Chem Ltd.) foi adicionado a uma concentração de 0,2%. Após um período de incubação de 20 minutos, o material em partículas coagulado foi removido por centrifugação usando uma centrífuga com pilha de disco. O pH do concentrado foi ajustado para aproximadamente neutro, aquecido a > 72 °C para gelatinizar o amido, e tratado com a amilase termoestável Termamyl® LC (Novozymes A/S). Quando a solução já não produzia um teste positivo de iodo, o pH foi reduzido para cerca de 4,0 para inativar a enzima, e a mistura foi aquecida a 85 °C durante 30 minutos para desnaturar a proteína presente. A solução foi arrefecida a 4 °C, durante uma hora, e, em seguida, aquecida a uma temperatura de cerca de 72 °C. Um peso equivalente de

Celite® C300 (World Minerais) foi adicionado à solução, e a mistura foi então filtrada através de um filtro-prensa contendo papéis de filtro de 25 ym e pré-revestidos a uma profundidade de cerca de 4 mm com CELITE® C65 (World Minerais). 0 filtro de prensa foi pré-aquecido a uma temperatura de cerca de 65 °c, e o pH da corrente de alimentação para o filtro de prensa foi ajustado para 4,5 antes da solução de β-glucano ter sido filtrada. Depois da solução de β-glucano ter sido passada através do filtro, a prensa foi lavada com água de osmose reversa, resultando numa solução de β-glucano límpida de cor amarelo pálido. A solução de β-glucano foi arrefecida a 5 °C e 95% de etanol 39 a uma temperatura de -2 0 °C foi adicionado a um volume final de cerca de 15% (p/p) com agitação. Uma suspensão de β-glucano formou-se e foi imediatamente foi separada da solução por centrifugação, com uma centrífuga com pilha de disco. O β-glucano sólido isolado foi adicionado a água RO a 45 °C, deixado a dispersar e, em seguida, aquecido até entre 60-70 °C, para produzir uma solução límpida e incolor contendo cerca de 1% de β-glucano. O β-glucano separado era incolor, tinha um grau de pureza superior a 75%, uma viscosidade de >500 cP, e uma limpidez de <50 NTU, tal como medido utilizando um medidor de turbidez.

Exemplo 2. Quantificação da Distribuição de β-glucano Purificado Aplicado como uma Composição Aquosa a Secções de Pele Abdominal

Pele abdominal humana foi recebida sob consentimento informado proveniente de cinco dadores saudáveis que sofreram cirurgia plástica. A pele de cada doente foi libertada de gordura subcutânea, e cortada em três secções. As secções de pele foram congeladas em azoto líquido e esterilizadas de um dia para o outro com uma dose de 25 kGy de radiação gama. Cada uma das amostras irradiadas foi montada numa câmara de perfusão similar a FRANZ-CELL® de 20 mL de volume (PHACOCELL®, PhaCos GmbH, D-82131-Gauting, Alemanha; ver Artmann, C.W. In vitro percutaneous absorption into human skin, Fundam. Appl. Toxicol., 28, 1-5 (1996)) contendo um meio aceitador. Usando um aplicador de microdose, as amostras de pele irradiadas foram revestidas com uma dosagem de 5 mg/cm2 da Composição 1455, Composição 1450 ou uma composição de controlo. As composições de 1455 e 1450 eram composições aquosas contendo 5% e 50%, 40 respectivamente, do β(1—3)β(1—4) glucano preparado de acordo com o método de isolamento da presente descrição (ver Exemplo 1). A composição de controlo era de uma composição aquosa, que não continha β (1-3)β (1-4) glucano. A câmara foi mantida livre de bolhas de ar durante o enchimento, a fim de assegurar a completa e uniforme lavagem do tecido de pele. A compensação da pressão, dentro e fora da câmara, e uma humidade constante de ar foram proporcionadas por meio de ventilação. A temperatura da pele foi monitorizada com sensores de temperatura, e o teor de humidade das secções de pele foi monitorizado com um corneómetro. O meio foi regulado a 36 °C e circulado de forma continua. A humidade da pele foi mantida a cerca de 65 unidades de corneómetro, e a temperatura da superfície da pele foi mantida a 32 °C através de um canal de ventilação. As condições mencionadas acima foram mantidas por regulação da temperatura do meio utilizando uma placa de aquecimento na base da câmara, e tubos de ar, e ajustando o fluxo de ar na câmara. As secções de pele foram alimentadas pelo meio nutriente uniformemente circulante, que lavava as suas superfícies inferiores. A área de aplicação para todas as amostras foi fixado em 10 cm2. As amostras de pele foram incubadas durante oito horas sob condições não oclusivas (abertas).

No final do período de incubação, foram tomadas amostras de esfregaços das secções de pele tanto com compressas de gaze de algodão secas como com compressas de gaze de algodão embebidas em 0,2 mL de metanol/H20 a 70%. As secções de pele foram removidos da câmara Phacocell® e imediatamente congeladas em azoto líquido. As secções de pele foram então cortados em fatias de 15 ym do estrato córneo até a derme mais profunda. As secções de pele foram deixados secar ao ar sobre lâminas de vidro limpas e não fixadas com qualquer 41 fluido. As fatias foram então coradas com BACTIDROP™ Calcofluor White durante 30 segundos e depois o excesso de corante foi lavado com água desionizada. As etapas de coloração e lavagem foram repetidas duas vezes. A amostra corada foi coberta com uma lamela de vidro limpa e examinada quanto a fluorescência com um microscópio de fluorescência LEIKA® com um filtro de excitação variando entre 400-500 nm, com um pico de 440 nm, um filtro de barreira de 500-520 nm, e uma lâmpada de arco de xenónio (queimador). BACTIDROP™ Calcofluor White é um fluorócromo não especifico que se liga à celulose e, após excitação com luz ultravioleta de longo comprimento de onda delineia as paredes celulares dos organismos que contêm celulose. A deposição das moléculas de β-glucano foi monitorizada e quantificada utilizando fluorescência brilhante, invertida para focar os pontos brancos (3-5 ym) vistos sobre as paredes das células das amostras e nos interstícios intercelulares. A média percentual das deposições conforme determinado pelo método de coloração de fluorescência acima é apresentada na Tabela 3. Valores significativos de fluorescência (> 5%) foram observados na camada córnea e na epiderme e das amostras de pele tratadas com a Composição 1450 e a Composição 1455. Valores relativamente baixos foram observados nas camadas da derme e tecido subcutâneo das amostras de pele tratadas com a Composição 1450 e a Composição 1455. Valores de coloração de fluorescência de <1% foram observados com as secções de pele que foram tratadas com a composição de controlo.

Tabela 3. Percentagem Média de Deposição de β(1-3)β(1-4) Glucano em Diferentes Camadas de Pele Abdominal 42

Deposição Percentual Média COMPOSIÇÃO 1455 COMPOSIÇÃO 1450 Controlo Por Desvio Por Desvio Por Desvio cento Padrão cento Padrão cento Padrão Meio - - - - - - Esfregaço - - - - - Camada córnea 8,7 1,2 12,8 1,9 0,6 0,2 Epiderme 5,9 1,3 11,6 O Os) O 00 0\| o Derme 2,4 0,5 4,1 1,1 0,6 0,1 Hipoderme 1,4 0,5 1,5 0,4 0,9 0,1 A documentação dos resultados de fotografias (não representados) também demonstraram uma absorção significativa do β-glucano na camada da epiderme da amostra de pele. A medição da fluorescência foi realizada de acordo com procedimentos e documentações de controlo de qualidade. Os números de controlo do BACTIDROP™ Calcofluor White foram testados utilizando organismos de controlo de qualidade reconhecidos e foram considerados aceitáveis. (Microbiology M. Pettenkofer Institute, Munique). A avaliação estatística foi realizada pelo pacote de software estatístico SAS/STATISTICA®. Tanto o hardware como o software utilizado foram validados.

Exemplo 3. Preparação de um elixir bucal ou spray que contém um extrato contendo avenantramlda. 1 g de um extrato de aveia contendo 100 pm de avenantramida (Ceapro Inc.) foi adicionado a uma solução a 10% (p/p) em agitação de β (1 — 3)β(1 — 4) glucano de aveia (Ceapro Inc.), produzindo uma solução límpida quase incolor. 43

Exemplo 4. Preparação de um elixir bucal ou spray que contém um extrato de nutracêutlcos

Um extrato de Echinacea angustifolia (1000 mg) em etanol a 45% foi adicionado a uma solução em agitação de beta glucano de aveia (Ceapro Inc.) para atingir uma concentração final de 0,5% p/p de beta glucano de aveia. A mistura foi evaporada sob vácuo reduzido para remover o álcool, produzindo uma solução límpida de cor âmbar claro. A presente invenção foi descrita com relação a formas de realização preferidas. No entanto, será óbvio para os especialistas na técnica que inúmeras variações e modificações podem ser feitas.

Lisboa, 28 de Maio de 2013

Claims (28)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Composição farmacêutica que compreende: um β (1-3)β(1-4)glucano, e um extrato botânico ou um agente farmaceuticamente ativo, em que ο β (1-3)β(1-4) glucano é produzido por um método que compreende: (i) extrair um grão de cereal moído ou uma parte moída do grão de cereal com uma solução alcalina para produzir um extrato que contém pelo menos cerca de 0,4 por cento em peso de β (1 — 3) β (1 — 4) glucano; (ii) remover o material insolúvel e remover o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a de 0,2 ym do referido extrato para produzir um extrato purificado; (iii) adicionar de cerca de 10% a cerca de 25% (vol/vol) de um álcool C1-C4 ao extrato purificado para precipitar 0 β (1 -3)β(1-4) glucano, e (iv) isolar ο β(1-3 ) β d- 4) glucano.

2. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende o extrato botânico, e em que o extrato botânico é um extrato de Guaraná, Ginkgo biloba, noz de cola, Goldenseal, Golo Kola, Schizandra, sabugueiro, erva de São João, valeriana e éfedra, chá preto, chá branco, chá de java, óleo de alho, fibra, chá verde, óleo de limão, noz moscada, alcaçuz, óleo de cebola, óleo de laranja, alecrim, cardo de leite, Echinacea, ginseng siberiano ou Panax 2 ginseng, erva cidreira, kava kava, mate, mirtilo, soja, toranja, algas, espinheiro, tilia, sálvia, cravo, manjericão, curcumina, taurina, erva selvagem de aveia, grão de aveia, dente de leão, genciana, aloé vera, lúpulo, canela, menta, uva, camomila, erva-doce, malvaisco, gengibre, casca de olmo, cardamomo, coentro, anis, tomilho, rehmannia, eucalipto, mentol, esquisandra, withania, primula, goji, ou passiflora.

3. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 2, em que o extrato botânico é um extrato de grão de aveia.

4. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 3, em que o extrato botânico compreende avenantramida.

5. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende o agente farmaceuticamente ativo, e em que o agente farmaceuticamente ativo é selecionado do grupo que consiste em beta-sitosterol, cafeína, cafestol, D-limoneno, kabweol, nomilina, oltipraz, sulforafano, tangeretina, ácido fólico e mentol.

6. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende o agente farmaceuticamente ativo, e em que o agente farmaceuticamente ativo é selecionado do grupo que consiste num anti-histamínico, um descongestionante, um corticosteroide, um fármaco anti-inflamatório não esteroide, um broncodilatador, um vasodilatador, tal como nitroglicerina e um anestésico local. 3

7. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 6, em que o vasodilatador é nitroglicerina.

8. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que ο β (1 — 3) β (1 — 4) glucano é derivado de um grão de cereal ou uma parte do grão de cereal.

9. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 8, em que o cereal é selecionado do grupo que consiste num cultivar de cevada, um cultivar de aveia, um cultivar de trigo, um cultivar de centeio, um cultivar de sorgo, um cultivar de painço, um cultivar de milho e uma mistura destes.

10. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que ο β (1-3) β (1-4) glucano é uma composição de β (1-3) β (1-4) glucano que tem uma pureza de pelo menos 75% e que contém menos de 10% de impurezas de cinza, menos de 10% de impurezas de proteína e menos de 5% de impurezas de lípidos.

11. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 10, em que a composição de β(1-3)β(1-4) glucano tem uma pureza de pelo menos 92%, e contém menos de 3,5% de impureza de cinza, menos de 3,5% de impureza de proteína e menos de 1% de impureza de lípidos.

12. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 10, em que a composição de β-glucano de cereal tem um valor de limpidez de cerca de 5 a cerca de 100 NTU.

13. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que na referida etapa de adição (etapa iii) no 4 referido método, cerca de 10% a cerca de 20% (vol/vol) de um álcool selecionado do grupo que consiste em metanol, etanol e isopropanol, são utilizados para precipitar a composição de β (1 — 3)β(1 — 4) glucano do referido extrato purificado.

14. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 13, em que cerca de 10% a cerca de 20% (vol/vol) de etanol são utilizados para precipitar a composição de β (1 — 3)β(1 — 4) glucano do referido extrato purificado.

15. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que a referida etapa de remover o material em partículas no referido método compreende: uma ou mais de uma etapa de adicionar um floculante, um coagulante ou tanto o floculante como o coagulante ao referido extrato para coagular o material em partículas que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 ym, e remover o material coagulado do referido extrato, digerir o material de amido do referido extrato, e remover por filtração o material que tem um tamanho de partícula superior a cerca de 0,2 ym do referido extrato para produzir o extrato purificado.

16. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 15, em que na referida etapa de digerir no referido método, o referido material de amido é digerido com uma enzima.

17. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 16, em que antes de digerir o referido material de amido, a referida solução alcalina é neutralizada. 5

18. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 17, em que a seguir à digestão do referido material de amido no referido método, a referida enzima é inativada.

19. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 18, em que a referida enzima é inativada por acidificação da solução neutralizada.

20. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 16, em que a referida enzima é uma amilase.

21. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 16, em que a referida amilase não requer um cofator de cálcio.

22. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que o cereal é selecionado do grupo que consiste num cultivar de cevada, um cultivar de aveia, um cultivar de trigo, um cultivar de centeio, um cultivar de sorgo, um cultivar de painço, um cultivar de milho e uma mistura destes.

23. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que a solução alcalina tem um valor de pH entre 9 a 10.

24. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que o pH da solução alcalina utilizada no referido método é de cerca de 9,25 a cerca de 9,75.

25. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que a referida etapa de adição (etapa iii) no 6 referido método é conduzida a uma temperatura de cerca de 1 °C a cerca de 10 °C.

26. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 1, em que o referido método compreende ainda uma ou mais de uma etapa de dissolução do β(1—3)β(1—4) glucano isolado numa solução aquosa, precipitação do β(1-3)β(1-4) glucano pela adição de cerca de 10% a cerca de 25% (vol/vol) do álcool C1-C4 a solução aquosa e isolamento do β (1 — 3)β(1 — 4) glucano.

27. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 23 ou 24, em que o grão de cereal moido ou a parte moida do grão de cereal é extraida com a solução alcalina for um periodo de tempo de cerca de 15 a cerca de 45 minutos para produzir o extrato que contém pelo menos cerca de 0,4 por cento em peso de β (1-3) β (1-4) glucano.

28. Composição farmacêutica de acordo com a reivindicação 15, em que a etapa de remoção por filtração do material que tem um tamanho de particula superior a 0,2 pm do referido extrato é conduzida utilizando um filtro revestido com um pré-revestimento de um adjuvante de filtração adjuvante de filtração com uma porosidade de 0,2 pm. Lisboa, 28 de Maio de 2013