Спосіб одержання екстракту із рослинного матеріалу конопель, екстракт, спосіб одержання тетрагідроканабінолу та канабідіолу
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання екстракту із рослинного матеріалу конопель, що містить тетрагідроканабінол, канабідіол, і за певних умов, їх карбонові кислоти, шляхом висушування і подрібнення рослинного матеріалу, який відрізняється тим, що рослинний матеріал екстрагують СО2 при надкритичних умовах - температурі в діапазоні від 31°С до 80°С і тискові в діапазоні від 75 бар до 500 бар, або екстрагують в докритичному діапазоні при температурі від 20°С до 30°С і надкритичному тискові від 100 бар до 350 бар, або екстрагують в докритичних умовах тиску і температури; і одержаний первинний екстракт відділяють при некритичних умовах або при умовах, некритичних стосовно тиску і надкритичних стосовно температури.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як рослинний матеріал конопель використовують Cannabis sativa L, зокрема коноплі волокнистого типу і/або коноплі лікарського типу.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що до СО2 додають розділяючий засіб, вибраний із групи, що включає пропан, бутан, етанол і воду.
4. Спосіб за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що в надкритичному діапазоні встановлюють температуру від близько 45 °С до близько 65 °С і тиск від близько 100 бар до 350 бар, переважно температуру близько 60 °С і тиск 250 бар.
5. Спосіб за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що в напрямку потоку CO2 після матеріалу, що підлягає екстрагуванню, розміщують шар адсорбційного засобу.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що адсорбційні засоби вибирають із групи, що включає: силікагель, кізельгур, бентоніти, відбілювальну глину, активоване вугілля, зокрема оксид магнію і оксид алюмінію, а також їх суміші.
7. Спосіб за одним із пп. 1-6, який відрізняється тим, що екстрагування повторюють щонайменше один раз, причому екстрагування повторюють переважно з кізельгуром і/або іншим адсорбційним засобом.
8. Первинний екстракт із рослинного матеріалу конопель, що містить тетрагідроканабінол і канабідіол і за певних умов їх карбонові кислоти, який відрізняється тим, що одержаний способом згідно з одним із пунктів 1-7 і має зменшений вміст монотерпенових і сесквітерпенових вуглеводнів, алкалоїдів, флавоноїдів і хлорофілів.
9. Первинний екстракт за п. 8, який відрізняється тим, що тетрагідроканабінол охоплює щонайменше △9 - тетрагідроканабінол і/або △8 - тетрагідроканабінол і/або їх карбонові кислоти.
10. Первинний екстракт за будь-яким з пп. 8 або 9, який відрізняється тим, що тетрагідроканабінол і/або його карбонові кислоти є основною складовою частиною, якщо як початковий матеріал використані коноплі лікарського типу.
11. Первинний екстракт за п. 8, який відрізняється тим, що канабідіол і/або його карбонові кислоти є основною складовою частиною, якщо як початковий матеріал використані коноплі волокнистого типу.
12. Первинний екстракт за будь-яким з пп. 8-11, який відрізняється тим, що він розчиняється у етанолі, відділяється від нерозчинних у ньому восків, і розчинник видаляється при зниженому тискові.
13. Спосіб одержання тетрагідроканабінолу із первинного екстракту за будь-яким з пп. 8-12, який відрізняється тим, що в первинному екстракті канабідіольну кислоту і тетрагідроканабінольну кислоту шляхом підвищення температури декарбоксилюють до канабідіолу і тетрагідроканабінолу; декарбоксильований первинний екстракт розчиняють у використовуваному для екстрагування СО2 і в цьому стані обробляють у реакторі високого тиску, завантаженому каталізатором циклізації канабідіолу до тетрагідроканабінолу зв'язуючим воду засобом, причому канабідіол перетворюється у тетрагідроканабінол, і збагачений тетрагідроканабінолом продукт відділяють при тискові і температурі, не критичних для CO2.
14. Спосіб одержання канабідіолу із первинного екстракту за будь-яким з пп. 8-12, який відрізняється тим, що в первинному екстракті канабідіольну кислоту і тетрагідроканабінольну кислоту шляхом підвищення температури декарбоксилюють до канабідіолу і тетрагідроканабінолу; канабідіол відділяють з використанням колонкової хроматографії на силікагелі або препаративної високоефективної рідинної хроматографії.
Текст
Винахід стосується способу одержання екстракту, що містить тетрагідроканабінол, канабідіол і за певних умов їх карбонові кислоти, із рослинного матеріалу конопель згідно з обмежувальною частиною п.1 формули винаходу, первинного екстракту із рослинного матеріалу конопель згідно з п.8 формули винаходу, а також способу одержання тетрагідроканабінолу згідно з п.13 і способу одержання канабідіолу згідно з п.14 формули винаходу. Коноплі (Cannabis) разом із хмелем (вид Humulus) належать до родини Cannabinaceae, причому хміль не містить канабіноїдів. Для ботанічного і хемотаксономічного розрізняння конопель існує дві концепції. Розрізняють три види: Cannabis sativa Linnaeus, Cannabis indica LAM і Cannabis ruderalis, тоді як інша концепція розглядає лише один збірний вид Cannabis sativa L., що складається із підвидів Cannabis sativa ssp. sativa i ssp. indica. Крім того, коноплі розрізняють за належністю до лікарського чи волокнистого (промислового) типу, причому розрізнення здійснюють за кількісним вмістом основних канабіноїдів канабідіолу (canabidiol, CBD) і D9-тетрагідроканабінолу (D9-tetrahydnocannabinol, D9-THC). У промислових коноплях, структура яких придатна для отримання волокна, вміст D9-ТНС не перевищує 0,3% відносно сухої маси рослини, тоді як у коноплях лікарського тилу вміст D9-ТНС може досягати 3-15% відносно сухої маси рослини. Відношення вмісту D9-ТНС до вмісту CBD для волокнистих конопель частіше за все менше, ніж 1,5. В багатих на D9-ТНС сортах відношення може досягати від 2:1 до 7:1. Cannabis sativa L зустрічається - за винятком вологих тропічних лісів - у всьому світі в теплих j помірних зонах. Це - одно- або дворічна, опилювана вітром рослина, що може досягати у висоту 8м. Дводомні, рідко однодомні квітконоси містять у смолі, виділеній передовсім із численних залозистих лусочок в пазухах листків, ефективні канабіноїди. Загалом всі частини рослини Cannabis sativa L. - аж до насіння - можуть містити канабіноїди. Найбільша концентрація канабіноїдів зустрічається в приквітниках і в супліддях. Листки на стовбурі в залежності від віку мають незначний вміст канабіноїдів, а стовбур і особливо корені мають значно менший вміст канабіноїдів. Відомі галюциногенні препарати із конопель - маріхуана і гашиш - як і опіум, морфін, героїн, кокаїн і ЛСД як не вільно поширювані наркотичні (знеболювальні) засоби в Німеччині підлягають положенням Закону про наркотичні засоби. Cannabis sativa L. містить понад 420 різних складових речовин, з них 61 сполука належить до класу канабіноїдів. При цьому йдеться про ліпофільні, позбавлені азоту, більшою частиною фенольні сполуки. Нейтральні канабіноїди біогенетично походять із монотерпену і фенолу, чисті канабіноїди походять із монотерпену і фенолкарбонової кислоти і містять каркас з 21 атомом вуглецю. В літературі використовуються дві різні системи нумерації для канабіноїдів. Старіша система нумерації базується на монотерпеновому каркасі, тоді як новіша IUPAC-система, яка виключно використовується в цій заявці, базується на дибензопірановому каркасі. До найважливіших канабіноїдів належать: D9-тетрагідроканабінол D9-ТНС 8 D -тетрагідроканабінол D8-ТНС Канабіхромени СВС Канабідіол CBD Канабігерол CBG Канабінідіол CBND Канабінол CBN Поряд із вказаними вище канабіноїдами зустрічаються ще їх відповідні кислоти в сирих наркотиках, а також у рослинних продуктах. Як правило, карбонові кислоти мають функцію біосинтетичних прекурсорів. Так, наприклад, in vivo із ТНС-карбонових кислот шляхом декарбоксилування утворюються тетрагідроканабіноли Δ9- і D8-ТНС і CBD із відповідних канабідіолкарбонових кислот. D8-ТНС може бути утворений, наприклад, при циклізації CBD. Інша можливість полягає в тому, що за певних умов, наприклад, завдяки кислоті, D8-ТНС може бути утворений шляхом перенесення подвійного зв'язку із D9-ТНС або його карбонової кислоти. Нижче наведені хімічні структури деяких канабіноїдних активних речовин і номенклатура двох активних речовин - тетрагідроканабінолу, що має IUPAC-назву (6аR-транс)-6а,7,8,10а-тетрагідро-6,6,9-триметил-3пентил-6Н-дибензо[b,d]піран-1-ол або D9-ТНС, і (6аR-транс)-6a,7,10,10a-тетрагідро-6,6,9-триметил-3-пентил6Н-дибензо[b,d]піран-1-олу або D8-ТНС. D9-ТНС відомий також під назвою дронабінол. В контексті цього винаходу термін “тетрагідроканабінол” або “ТНС” - якщо іншого не вказано - охоплює всі ізомери, зокрема ізомери з подвійними зв'язками. В багатьох культурних колах і з давніх часів коноплі є традиційним наркотиком, а також лікарським засобом. До XX століття коноплі застосовувалися при найрізноманітніших захворюваннях - від астми до мігрені. Одначе обмежувальне щодо конопель законодавство США призвело врешті до їх повного вилучення із фармакопеи та із лікарської практики. Тим часом під час клінічних досліджень були виявлені підтвердження багатьох терапевтичних ефектів. Сьогодні фармакологічне застосування активних речовин, одержаних із конопель, мають важливе значення при таких показаннях: - покращення апетиту зокрема при захворюваннях на СНІД, що супроводжуються кахексією і синдромом Вастінга (Wasting), - проти нудотна дія для стримування нудоти і блювоти, передовсім у зв'язку з хіміотерапією з використанням цитостатиків, - послаблення судом м'язів і спастики при розсіяному склерозі і поперечному мієліті, - лікування болів і мігрені - при лікуванні хронічних болів, також додатково до лікування опіоїду, - зниження внутрішньоочного тиску при глаукомі, - покращення настрою а також канабідіол як антиепілептик. На основі цікавого терапевтичного спектру канабіноїдів був проведений ряд дослідів, спрямованих на збагачення, виділення і/або синтезування канабідіолів виключно із лікарських конопель. Так, наприклад, в DE 41 00 441 А1 описано спосіб одержання 6,12-дигідро-6-гідроксиканабідіолу і його використання для одержання транс-D9-тетрагідроканабінолу. Зокрема DE 41 00 441 А1 описує одержання 6,12-дигідро-6-гідроксиканабідіолу шляхом взаємодії оливкової олії і цис-р-мент-2-ен-1,8-діолу, і його подальше перетворення до транс-D9-тетрагідроканабінолу із використанням відповідних каталізаторів. Недоліком цього способу рівня техніки є порівняно великі витрати і, як наслідок, дорожнеча отриманого продукту. Відомий також спосіб екстрагування розчинником, наприклад, етанолом і дистиляції водяною парою частин рослин конопель з отриманням, наприклад, гашишної олії (екстракт конопляної смоли), яку називають також червоною олією або індійською олією, яка є темно-коричневою, в'язкою і клейкою маслянистою рідиною. Ця, отримана таким чином олія, яку для покращення використання часто розріджують харчовою олією, містить до 65% галюциногенної активної речовини D9-ТНС (Kleiber/Kovar. Auswirkungen des Cannabiskonsums: Eine Expertise zu phatmakologischen і psychosozialen Konsequenzen, Stuttgart: Wiss. Veri.-Ges. 1998 - Клебер/Ковар: Вплив вживання препаратів із конопель: Експертиза фармакологічних і психосоціальних наслідків). Тим часом дронабінол - D9-ТНС – [в США згідно з USP [United States Pharmacopeia (Американська фармакопея)] 24, стор.613 і 614], дозволений як медикамент - також у формі капсул. Згідно з цією монографією дронабінол містить не менш, ніж 95% D9-ТНС і не більш, ніж 2% D8-ТНС. З 1 лютого 1998 року дронабінол в Німеччині може бути прописаний як наркотичний засіб. [WO 00/25127 А1] стосується екстрагування конопель для виділення тетрагідроканабінолу із природних рослин конопель. Зокрема описаний спосіб екстрагування неполярним органічним розчинником, після чого здійснюють фракціоновану дистиляцію при зниженому тискові - для отримання дистиляту з високим вмістом тетрагідроканабінолу. Як придатні неполярні розчинники [в WO 00/25127 А1] вказані нижчі алкани, такі як гексан, гептан чи ізооктан. Згідно з прикладами 1, 2, 3, 4 і 7 [публікації WO 00/25127 А1] екстрагуванню піддавали виключно лікарські коноплі з концентрацією тетрагідроканабінолу 2,20% - 7,82% відносно сухої маси сировини. Такі первинні гексанові екстракти [згідно з WO 00/25127 А1] містять 28,76% (приклад 3) тетрагідроканабінолу. Крім тетрагідроканабінолу [в публікації WO 00/25127 А1] не описані ніякі інші складові первинного гексанового екстракту. Тому, виходячи із поясненого вище рівня техніки, а також із нової правової ситуації в Федеративній Республіці Німеччині, в основу винаходу покладена розробка способу одержання D9-тетрагідроканабінолу, D8тетрагідроканабінолу і канабідіолу у чистій формі, а також як екстракту в формі препаратів для медичних застосувань, причому з огляду на кращу віддачу одержання активних речовин має бути здійснене переважно із сортів конопель з низьким вмістом канабіноїдів. Технологічно вирішення цієї задачі здійснене відмітними ознаками пунктів 1, 13 і 14 формули винаходу. Стосовно екстракту з основними складовими D9-ТНС, D8-ТНС і CBD вказана вище задача здійснена відмітними ознаками пункту 8 формули винаходу. Відповідно до винаходу первинний екстракт, що містить тетрагідроканабінол, канабідіол і за певних умов їх карбонові кислоти, отримують із рослинного матеріалу конопель: висушений рослинний матеріал подрібнюють, екстрагують СО2 при надкритичних умовах - температурі в діапазоні від 31°С до 80°С і тискові в діапазоні від 75бар до 500бар, або екстрагують в докритичному діапазоні при температурі від 20°С до 30°С і надкритичному тискові від 100бар до 350бар, або екстрагують в докритичних умовах тиску і температури; і отриманий первинний екстракт відділяють при некритичних умовах або при умовах, некритичних стосовно тиску і надкритичних стосовно температури. Відповідний винаходові первинний екстракт містить значну долю канабідіолкарбонової кислоти (CBDS), канабідіолу (CBD), і D9-тетрагідроканабінолкарбонової кислоти (D9-THCS), і D9-ТНС (якщо використовуються лікарські коноплі). Одержання СО2-екстрактів в принципі відоме. Так, [в DE 198 00 330 А1] описано отримання фармацевтично активного екстракту із Tanacetum parthenium шляхом СО2-екстрагування за допомогою екстрагувальної установки, використаної в цьому винаході. Як особливо переважний рослинний матеріал конопель з міркувань заготівлі в промислових масштабах використовують Cannabis sativa L, зокрема коноплі волокнистого типу, тобто так звані промислові коноплі. На основі чинного наразі законодавства промислові сорти конопель волокнистого типу в ФРН можуть містити максимум 0,3% D9-ТНС. Для Швейцарії встановлена верхня межа 0,5% D9-ТНС; в обох випадках відносно сухої маси рослин. Такі промислові сорти конопель можуть вирощуватися як у ФРН, так і, наприклад, у Швейцарії, і не потребують жодного дозволу на вирощування, а також жодних витратних захисних споруд для зберігання. Вигідним є те, що для одержання D9-ТНС- і CBD-вмісних первинних екстрактів може бути використаний рослинний матеріал конопель волокнистого типу, тому що є можливість без одержання додаткових дозволів на вирощування і обробку - що необхідно в разі використання лікарських видів конопель - використання для відповідного винаходові способу такого початкового матеріалу з низьким вмістом D9-ТНС. Для цього можуть бути використані зокрема французькі сорти Fedora 19, Felina 45 і Futura 77, угорські сорти Kompolti і Uniko-B, а також фінський сорт Finola 314, тому що всі ці сорти мають вміст канабіноїдів, значно нижчий від вказаних граничних значень (Mediavilla, V. und Brenneisen, R. 1996: Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 9: 243-244). Якщо ж можуть бути використані лікарські сорти, то вміст D9-ТНС в первинному екстракті буде значно вищим, ніж у разі використання волокнистих конопель. Додавання до СО2 розділяю чого засобу, вибраного із групи, що містить: пропан, бутан, етанол і воду, може підвищити вихід D9-ТНС і CBD без недоліків, що можуть виникнути, наприклад, при одержанні екстракту за допомогою етанолу чи суміші етанол/вода або метанол/хлороформ чи іншого хлоровмісного вуглеводню. Зазвичай концентрація розділяючого засобу становить 1-10% відносно кількості використаного СО2. Відповідний винаходові спосіб екстрагування здійснюють переважно в надкритичному діапазоні при температурі від 31°С до 80°С і при тискові від 75бар до 500бар, зокрема при температурі від 45°С до 65°С і при тискові від 100бар до 350бар, переважно при температурі близько 60°С і тискові близько 250бар. На противагу цьому в докритичному діапазоні використовують температуру від 20°С до 30°С і надкритичний тиск від 100бар до 350бар. Перевага рішення, згідно з яким в напрямку потоку СО2 після матеріалу, що підлягає екстрагуванню, розміщують шар адсорбційного засобу, полягає в тому, що таким чином можуть бути відокремлені монотерпени і сесквітерпени, а також алкалоїди, флавоноїди і хлорофіли, завдяки чому відповідні винаходові первинні екстракти ще чистіші від екстрактів згідно з рівнем техніки, отриманих за допомогою етанолу чи хлоровмісних вуглеводнів, тому що екстракти рівня техніки у будь-якому разі містять моно- і сесквітерпени, а також хлорофіли, флавоноїди і алкалоїди. Альтернативно СО2, що містить ТНС і CBD, а також відновлені моно- і сесквітерпени, а також хлорофіли, флавоноїди і алкалоїди, може бути пропущений через покритий адсорбційним засобом адсорбер чи віддільник (Фіг.1). Адсорбційні засоби можуть бути вибрані із групи, що включає: силікагель, кізельгур, бентоніти, відбілювальну глину, активоване вугілля, зокрема оксид магнію і оксид алюмінію, а також їх суміші. Для підвищення виходу екстракту доцільно повторити екстрагування щонайменше один раз, використовуючи при цьому кізельгур і/або інший адсорбційний засіб. Відповідні винаходу D9-ТНС- і канабідіолвмісні первинні екстракти із рослинного матеріалу конопель в основному вільні від монотерпенів і сесквітерпенів, а також від алкалоїдів і флавоноїдів, і практично не містять хлорофілів. В разі використання лікарських конопель як початкового матеріалу основною складовою первинного екстракту є D9-ТНС, а наступним за вмістом є CBD. В разі ж використання як первинного матеріалу конопель волокнистого типу, що є переважним, основною складовою первинного екстракту є CBD і за певних умов його карбонові кислоти. Відповідний винаходові первинний екстракт містить зменшену долю монотерпенових і сесквітерпенових вуглеводнів, алкалоїдів, флавоноїдів і хлорофілів, а переважно вільний від таких складових, зокрема від алкалоїдів, флавоноїдів і хлорофілів. Якщо в певних промислових і лікарських сортах конопель містяться небажані воски, первинний екстракт після екстрагування і декарбоксилювання очищують шляхом наступного розчинення в, наприклад, холодному (20°С) етанолі або розчині етанолу, а нерозчинні воски видаляють фільтруванням. Фільтрувальний залишок становить близько 3-5%. Для отримання очищеного екстракту розчинник, наприклад, етанол, знову видаляють при зниженому тискові. Для отримання D9-ТНС і CBD із очищеного таким чином первинного екстракту наявні в ньому канабідіолкарбонові кислоти і D9-тетрагідроканабінолкарбонові кислоти декарбоксилюють до канабідіолу і D9тетрагідроканабінолу шляхом підвищення температури. Якщо D9-ТНС має бути отриманий як основна складова або в чистому вигляді, CBD може бути перетворений в D9-ТНС шляхом каталітичної циклізації. При цьому в залежності від умов способу може утворюватися D8-ТНС, який сам по собі має цікаві фармакологічні властивості. Так, наприклад, D8-ТНС може бути використаний в педіатричній онкології як протиблювотний засіб. Якщо первинний екстракт був отриманий із волокнистих конопель і увесь CBD має бути перетворений в D8-ТНС і D9-ТНС, то під час отримання вторинного екстракту здійснюють циклізацію до D8-ТНС і D9-ТНС. Циклізацію здійснюють при таких умовах: Декарбоксильований первинний екстракт змішують зі зв'язуючим воду засобом і детальніше описаним нижче каталізатором. Суміш оброблюють в екстракційній установці високого тиску (Фіг.2) надкритичним СО2, переважно при тискові 300бар і температурі 70°С. Завдяки цій обробці наявний у первинному екстракті CBD в основному перетворюється на D8-ТНС і D9ТНС. Отриманий екстракт відділяють при докритичних для СО2 тискові і температурі - близько 55бар і близько 25°С. Як зв'язуючі воду засоби можуть бути використані цеолітні молекулярні сита з розмірами пор 3-10А, переважно 5А, а як каталізатор - металовмісні солі галогенів, що містять цинк, олово, залізо чи титан, переважно хлорид цинку. Отриманий таким вторинний екстракт містить мало CBD і сильно збагачений на D8-ТНС і D9-ТНС. Для отримання чистого або майже чистого D9-ТНС чи D8-ТНС здійснюють обробку в установці високого тиску надкритичним СО2 - як описано далі (Фіг.3). Для цього використовують переважно сегментовану колону високого тиску (Фіг.3), що містить донний сегмент для розчинення первинного екстракту в надкритичному СО2, очисний сегмент, наприклад, наповнений силікагелем (середній розмір частинок від 0,02мм до 0,2мм, переважно 0,1мм), верхній сегмент для відведення розчиненої в надкритичному СО2 суміші CBD, D8-ТНС і D9-ТНС в три віддільні реактори для роздільного відділення очищеного CBD і очищених D8-ТНС і D9-ТНС. Створені в колоні для очищення умови екстрагування є надкритичними для СО2 - тиск 180бар і температура 55°С, в першому віддільному реакторі, де відділяють CBD, умови для СО2 докритичні стосовно тиску і над критичні стосовно температури - переважно 70бар і 50°С. У другому і третьому реакторах, де відбувається відділення D8-ТНС і D9-ТНС, для СО2 мають бути створені докритичні умови стосовно тиску і температури - у другому реакторі переважно 60бар і 30°С, а в третьому переважно 55бар і 25°С. При використанні волокнистих конопель за певних умов необхідно отримані таким чином тетрагідроканабінольні продукти D8-ТНС і D9-ТНС очистити іншим способом, таким як препаративна хроматографія чи високоефективна рідинна хроматографія. Якщо первинний екстракт був отриманий із лікарських конопель і як кінцевий продукт поряд із очищеним D9-ТНС бажаним є також очищений CBD, відпадає циклізація CBD до D8-ТНС і D9-ТНС або отримання вторинного екстракту. D8-ТНС є ізомером D9-ТНС і утворюється в основному під час циклізації CBD до D9-ТНС, а також в присутності кислот. За певних умов може бути необхідним, щоб одержані таким чином D8-ТНС, D9ТНС і CBD були очищені іншим способом, таким як препаративна хроматографія чи високоефективна рідинна хроматографія. Нижче наведена схема цієї реакції: Як видно із наведеної схеми реакції, D9-ТНС під дією кислот може бути перетворений в ізомер D8-ТНС. Оскільки канабідіол сам по собі має цікаві фармакологічні властивості і до того ж йому не властива психотропна галюциногенна дія D9-ТНС, сам канабідіол також цікавий для практики, тому що він може бути використаний, наприклад, як антиепілептик. Канабідіол може бути отриманий винайденим способом згідно з п.15 формули винаходу. Сам D8-ТНС також має значно слабшу психотропну галюциногенну дію, ніж D9-ТНС, і може бути одержаний згідно з п.14 формули винаходу. Інші переваги і ознаки винаходу пояснені нижче на прикладах виконання з використанням креслень. На них схематично зображено: Фіг.1 екстракційна СО2 - установка для одержання відповідного винаходові первинного екстракту; Фіг.2 СО2 - екстракційна установка для одержання відповідного винаходові вторинного екстракту, сильно збагаченого на D8-ТНС і D9-ТНС; Фіг.3 СО2 - екстракційна установка для розділення первинного і/або вторинного екстракту на CBD, і за певних умов на D8-ТНС і D9-ТНС в колоні високого тиску. Перемелений рослинний матеріал конопель, що складається в основному із квітів і листків, засипають в екстракційні реактори 1-4. СО2, доведений до температури близько 60°С і тиску близько 250бар, надходить до екстракційних реакторів, вступає в контакт з матеріалом, що підлягає екстрагуванню, і екстрагує бажані канабіноїдні складові, зокрема А9-тетрагідроканабінол і канабідіол та їх карбонові солі. Для екстрагування доцільно встановлювати витрату 50-150кг СО2 на кілограм початкового матеріалу. З верхньої частини екстракційного реактора 4 через трубопровід 6 збагачений на канабіноїди екстракт подається в нижню частину віддільного реактора 5а. Віддільні реактори 5а і 5b наповнені різними цеолітними молекулярними ситами і кізельгуром як адсорбційним засобом. У віддільних реакторах 5а і 5b підтримуються такі ж умови температури і тиску, що й в екстракційних реакторах 1-4. Цеолітні молекулярні сита, поміщені в реактор 5а, мають внутрішню поверхню близько 800м2/г, а цеолітні молекулярні сита, поміщені в реактор 5b, мають внутрішню поверхню близько 800м2/г. Завдяки бажаному - але не обов'язковому - наповненню реакторів 5а і 5b молекулярними ситами із СO2, що містить екстракт, відводяться алкалоїди, флавоноїди і хлорофіли. Очищена таким чином суміш СО2/екстракт полишає верхню частину реактора 5b через трубопровід 7 і регулювальний вентиль 8, причому екстрагувальний тиск встановлюється меншим від 75бар, наприклад, близько 60бар. Потім суміш СО2/екстракт подається на теплообмінник 9, де вона нагрівається до надкритичної для СО2 температури, переважно до 45°С. За таких умов температури і тиску у віддільному реакторі 10 здійснюється відділення складової екстракту, яка ще містить небажані монотерпени і сесквітерпени. Екстракційна суміш, що складається із СO2 і в основному D9-ТНС і канабідіолу, а також їх карбонових кислот, виводиться із віддільного реактора 10, і через трубопровід 11, регулювальний вентиль 12 і теплообмінник 13 подається у віддільний реактор 14. За допомогою регулювального вентиля 12 тиск у віддільному реакторі 14 встановлюється на докритичне для СО2 значення, наприклад, 50 бар. Температура у віддільному реакторі 14 за допомогою теплообмінника 13 встановлюється на докритичне для СО2 значення, наприклад, близько 20°С. За цих умов у віддільному реакторі 14 чистий СО2 відділяється від первинного екстракту, збагаченого D9-ТНС і канабідіолом, а також їх карбоновими кислотами. Чистий СО2 через трубопровід 15 підводиться до зріджувана 17, оснащеного змійовиком 16. Із зріджувача 17 рідкий СO2 напірним насосом 18 через теплообмінник 19 подається на наступний цикл екстрагування. Для відкривання екстракційних реакторів, тобто для їх випорожнення і наповнення новим матеріалом, СО2 або спускається безпосередньо через трубопровід 21, або через трубопровід 20 подається на утилізаційну установку 22, з якої потім рідкий СО2 перекачується в резервуар 23. На Фіг.2 зображена СО2-екстракційна установка для одержання вторинного екстракту, дуже збагаченого на D8-ТНС і D9-ТНС. Для перетворення, зокрема декарбоксилювання, наявних у первинному екстракті канабіноїд-карбонових кислот до D9-ТНС і CBD первинний екстракт у прикладі виконання винаходу обробляли протягом 2 годин при температурі 80°С Суміш із декарбоксильованого первинного екстракту, зв'язуючого воду засобу і каталізатора подається до екстракційного реактора 200. СО2 з температурою 70°С і тиском 300бар вступає в контакт з матеріалом, що підлягає екстрагуванню, і екстрагує з нього бажані речовини. Після циклізації сильно збагачений на D8-ТНС і D9-ТНС вторинний екстракт відводиться трубопроводом 202 із верхньої частини екстракційного реактора 200 і через регулювальний вентиль 203, за допомогою якого тиск знижується до 60 або 50бар, і теплообмінник 204, після якого встановлюється температура 30 або 25°С, подається до віддільного реактора 205. Через клапан 206 отриманий таким чином вторинний екстракт, що містить незначну кількість CBD і сильно збагачений на D8-ТНС і D9-ТНС, може бути виведений із віддільного реактора 205. Чистий СО2 через трубопровід 207 подається до зріджувача 208, оснащеного змійовиком 209. Із нього зріджений СО2 напірним насосом 210 подається до теплообмінника 211, а із нього - на наступний цикл екстрагування. На Фіг.3 зображена СО2 - екстрагувальна установка для виділення із первинного і/або вторинного екстракту CBD і D8-ТНС та D9-ТНС в колоні високого тиску. Через екстракційну колону 300, яка складається із донного сегмента 301а, очисного сегмента 301b (наповненого силікагелем) і верхнього сегмента 301с, і в якій встановлений екстрагувальний тиск 180бар і температура 55°С, розчинена в СО2 суміш екстрактів через трубопровід 302, регулювальний вентиль 303 і теплообмінник 304 подається до віддільного реактора 305, в якому встановлений тиск 70бар і температура 50°С. В ньому отримується CBD. Через трубопровід 307, регулювальний вентиль 308 і теплообмінник 309 екстракційна суміш подається до другого віддільного реактора 310, в якому встановлений тиск 60бар і температура 30°С. Тут здійснюється відділення D8-ТНС. Через клапан 311 може бути відведений отриманий D8-ТНС. D9-ТНС, ще наявний у СО2, через трубопровід 312, регулювальний вентиль 313 і теплообмінник 314 переводиться до віддільного реактора 315. Там він відділяється при тискові 55бар і температурі 25°С. Отриманий D9-ТНС може бути відведений через клапан 316. Чистий СО2 через трубопровід 317 подається до зріджувача 318, оснащеного змійовиком 319. Звідси рідкий СО2 напірним насосом 320 подається до теплообмінника 321, з якого надходить для використання в наступному циклі. В описаних технологічних системах можливі зміни, які не обмежують обсягу винаходу. В описаному прикладі як промислові коноплі волокнистого типу був використаний французький сорт Fedora 19. Ця сировина має середній вміст D9-ТНС 0,25% і вміст CBD 1,54%. В результаті був отриманий первинний екстракт, який має наведені в таблиці властивості. Таблиця 1 Екстракти із промислових конопель, отримані за допомогою різних розчинників Речовина Хлорофіл CBD D9-ТНС D8-ТНС CBN Флавоноїдглікозиди Алкалоїди: Канабісативін Монотерпени: α-пінен β-пінен Мірцен Сесквітерпени: Каріофілен β-гумулен α-селінен Первинний етанольний Первинний гексановий екстракт* екстракт згідно з WO 00/25127 3,00% 2,85% 14,50% 12,40% 2,30% 2,30% 0,00% 0,00% 0,50% 0,50% 12,50% 8,50% Відповідний винаходові первинний СО2 екстракт 0,010% 58,000% 9,500% 0,000% 0,100% 0,150% 0,20% 0,35% 0,001% 0,02% 0,01% 0,02% 0,03% 0,02% 0,02% 0,001% 0,001% 0,001% 0,53% 0,18% 0,10% 0,45% 0,22% 0,15% 0,020% 0,008% 0,004% * Ця колонка стосується порівняльного досліду отримання СО2-єкстракту згідно з цим винаходом із гексановим екстрактом рівня техніки - обговореної раніше [публікації WO 00/25127]. Промислові коноплі з такими даними сировини: вміст води 11,2мас.%; D9-ТНС 0,25мас.%; і CBD: 1,54% були екстраговані гексаном [згідно з WO 00/25127]. Для цього 100г висушених на повітрі, перемелених в порошок промислових конопель протягом 24 годин екстрагували в 4л гексану за методом Сокслет (Soxhlef). Розчинник видаляли при зниженому тискові і визначали вказані в таблиці 1 параметри екстракту. Порівняння наведених в таблиці 1 даних для первинного СО2-екстракту згідно з даним винаходом із гексановим екстрактом згідно з WO 00/25127 і з етанольним екстрактом показує відносно добре співпадання первинних екстрактів, отриманих за допомогою органічних розчинників. Крім того, видно, що, порівняно з первинним СО2-екстрактом згідно з даним винаходом протипоставлені екстракти мають значно більший вміст хлорофілу: 3,00% для гексанового екстракту і 2,85% для етанольного екстракту. Таким чином у відповідному винаходові екстракті вміст хлорофілу майже в 300 разів нижчий, ніж в екстрактах рівня техніки. Нижчий вміст хлорофілу особливо вигідний тим, що хлорофіл за певних умов, наприклад, в разі використання м'якого желатину для капсулювання екстракту при виготовленні галенової препаративної форми, може утворювати поперечні зв'язки, які могли б перешкоджати вивільненню наявних в екстракті активних речовин. Бажаний вміст CBD у відповідному винаходові СО2-екстракті у 4 і 5 разів, а вміст D9-ТНС -більш, ніж у 4 рази перевищує відповідні показники екстрактів рівня техніки. Якщо розглядати загальний вміст канабіноїдів, до яких належать в основному CBD, D9-ТМС і CBN, то видно, що відповідний винаходові СО2-екстракт більш, ніж на дві третини складається із цих речовин, тоді як екстракти рівня техніки мають загальний вміст канабіноїдів від 15 до 17%. До того ж, впадають в очі значно більші (у понад 80 разів)порівняно з відповідним винаходові екстрактом вмісти флавоноїдглікозиду в етанольному і гексановому екстрактах. Виявлені кількості терпенів і алкалоїдів також значно більші порівняно з відповідним винаходові екстрактом. Вміст наведених в таблиці 1 небажаних монотерпенів в етанольному і гексановому первинних екстрактах в 10-30 разів, а вміст сесквітерпенів - у 20-40 більший, ніж в СО2-екстракті. Крім того, слід відмітити, що первинні екстракти, отримані за допомогою ліпофільних розчинників, містять легко розчинні в цих розчинниках алкалоїди, як , наприклад сильно цитотоксичний канабісативін. Це алкалоїдне забруднення може міститися навіть в отриманому [згідно з WO 00/25127] із описаного в цій публікації первинного екстракту шляхом додаткового очищення і збагачення - екстракті, що містить 98% D9ТНС. На противагу цьому відповідні винаходові первинні екстракти навіть без додаткового очищення - як видно із таблиці 1 - практично не містять канабісативіну. Так, етанольний екстракт містить майже в 200 разів більше токсичних алкалоїдів, зокрема дуже цитотоксичного канабісативіну, а гексановий екстракт згідно з WO 00/25127 навіть у 350 разів більше, ніж у відповідному винаходові первинному СО2-екстракті. Таким чином, СО2-екстракти згідно з винаходом переважають як гексанові екстракти [згідно з публікацією WO00/25127], так і звичайні етанольні екстракти завдяки високому вмісту канабіноїдів і низькому вмісту алкалоїдів, флавоноїдглікозидів, моно- і сесквітерпенів. Особливої переваги винаходові надає той факт, що в ньому використовуються коноплі з близьким до нуля вмістом ТНС, тоді як у способі [згідно з WO00/25127] використовують сировину з високим вмістом ТНС лікарські, а не промислові коноплі. Тому дивовижним є те, що із легко доступних промислових конопель шляхом СО2-екстрагування взагалі можуть бути одержані ТНС і канабіноїди у технічно використовуваних кількостях. В таблиці 2 наведені складові вторинного екстракту після анелювання. Таблиця 2 Вторинний екстракт після циклізації (Фіг.2) Речовина Хлорофіл CBD D9-ТНС D8-ТНС CBN Вторинний СО2-екстракт Р1=300бар Т1=70°C Р2=55бар Т2=25°С 0,01% 1,5% 41,2% 24,3% 0,1% В таблиці 3 наведені складові первинного екстракту, очищені в колоні високого тиску згідно з Фіг.3. Таблиця 3 Первинний екстракт після хімічного очищення в колоні високого тиску (Фіг.3) Речовина Очищений первинний екстракт Р1=180бар Т1=55°С Р2=70бар (віддільний реактор № 5) Т2=50° Р3=60бар (віддільний реактор №10) Т3=30°С Р4=55бар (віддільний реактор №15) Т4=25°С Віддільник Віддільник Віддільник №5 №10 №15 Хлорофіл 0,01% 0,01% 0,01% CBD 85,0% 0,0% 1,5% 2,0% 0,0% 87,0% D9-ТНС 0,0% 0,0% 0,0% D8-ТНС CBN 0,1% 0,1% 0,1% В таблиці 4 наведені складові вторинного екстракту, очищеного в колоні високого тиску. Таблиця 4 Вторинний екстракт після очищення в колоні високого тиску (Фіг.3) Речовина Очищений вторинний екстракт Р1=180бар Т1=55°С Р2=70бар (віддільний реактор №5) Т2=50°С Р3=60бар (віддільний реактор №10) Т3=30°С Р4=55 бар (віддільний реактор №15) Т4=25°С Віддільник Віддільник Віддільник №5 №10 №15 Хлорофіл 0,01% 0,01% 0,01% CBD 90,0% 0,1% 0,3% 0,5% 1,0% 96,0% D9-ТНС 0,2% 85,0% 1,5% D8-ТНС CBN 0,1% 0,1% 0,1% Самозрозуміло, що принципово для здійснення способу згідно з винаходом можуть бути використані також лікарські коноплі. Вказаний вище первинний екстракт оброблюють в описаних вище установках згідно з Фіг.2 і Фіг.3; він може бути використаний як активна речовина для виготовлення медичних препаратів для вказаних вище показань. Медичні препарати можуть бути введені орально, парентерально, а також ентерально.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for producing extract from cannabis plant matter containing tetrahydrocannabinol and cannabidiol
Назва патенту російськоюСпособ получения экстракта из растительного материала конопли, экстракт, способ получения тетрагидроканнабинола и каннабидиола
МПК / Мітки
МПК: A61K 31/35, C07C 37/00, C07C 39/00, B01J 3/00, B01D 11/00, C07D 311/80
Мітки: екстракту, конопель, екстракт, тетрагідроканабінолу, рослинного, одержання, канабідіолу, матеріалу, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-74203-sposib-oderzhannya-ekstraktu-iz-roslinnogo-materialu-konopel-ekstrakt-sposib-oderzhannya-tetragidrokanabinolu-ta-kanabidiolu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання екстракту із рослинного матеріалу конопель, екстракт, спосіб одержання тетрагідроканабінолу та канабідіолу</a>
Попередній патент: Мазь “пролідоксид” для місцевого лікування ран та опіків
Випадковий патент: Спосіб визначення видової належності нативних скроневих кісток