DE10337458A1

DE10337458A1 - Verbesserungen bei der Extraktion von pharmazeutisch aktiven Komponenten aus Pflanzenmaterialien

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Publication number: DE10337458A1
Application number: DE10337458A
Authority: DE
Inventors: Brian Anthony Dr. Salisbury Whittle; Colin A. Chatham Hill; Ian R. Dr. Flockhart; David Victor Canterbury Downs; Peter Dr. Salisbury Gibson; Gary William Dr. Salisbury Wheatley
Original assignee: GW Pharma Ltd
Current assignee: GW Pharma Ltd
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2003-08-14
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2023-08-15
Also published as: PL375357A1; AU2003253002A1; EP1536810A2; PL205945B1; CN1691954A; HK1076249A1; EP1536810B1; JP2010248227A; DK2311475T3; PT1536810E; CN1691954B; JP5235206B2; MXPA05001621A; CA2823474A1; EP2311475A3; CA2455129A1; WO2004016277A3; KR20050032115A; CA2994322A1; DK1536810T3

Abstract

Die Erfindung betrifft die Extraktion von pharmazeutisch aktiven Komponenten aus Pflanzenmaterial und insbesondere die Herstellung einer botanischen Arzneimittelsubstanz (BDS) für die Inkorporierung in ein Medikament. Sie betrifft auch eine BDS gegebener Reinheit zur Verwendung in pharmazeutischen Formulierungen. Insbesondere betrifft sie BDS, die Cannabinoid enthält, die durch Extraktion von Cannabis erhalten sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Extraktion von pharmazeutisch aktiven Komponenten aus Pflanzenmaterialien und insbesondere die Herstellung einer botanischen Arzneimittelsubstanz (botanical drug substance, BDS) für die Inkorporierung in ein Medikament. Sie betrifft auch eine BDS gegebener Reinheit zur Verwendung in pharmazeutischen Formulierungen. Insbesondere betrifft sie BDS, die Cannabinoide enthalten, die durch Extraktion von Cannabis erhalten wurden.

In WO 02/064109 (PCT/GB02/00620) offenbart der Anmelder ein Verfahren zum Herstellen eines Pflanzenarzneimittelextrakts (botanische Arzneimittelsubstanz) aus medizinischem Cannabis. Das Verfahren umfasst:

1. einen Erwärmungsschritt, um die saure Form der Cannabinoide zu ihrer neutralen Form zu decarboxylieren;
2. eine erste Extraktion mit einem spezifischen Volumen von Kohlendioxid über 6 – 8 Stunden, und
3. einen Schritt zum Reduzieren des Gehalts an nicht interessierenden Materialien, bezeichnet als "Winterisierung", wobei durch diesen Schritt Wachse ausgefällt werden.

Insbesondere beschreibt WO 02/064109 ein Verfahren, wobei:
Schritt 1. das Erwärmen von zerkleinertem Cannabis (2 – 3 mm) auf 100 – 150°C über eine ausreichende Zeit umfasst, um die Decarboxylierung zu gestatten;
Schritt 2. CO₂-Extraktion unter Verwenden von:

a) einem groben Pulver (die Teilchen werden durch ein 3-mm-Sieb passiert);
b) einer Packdichte von 0,3, und
c) überkritischen Bindungen von 600 bar bei 35°C über 4 Stunden,

beinhaltet, obwohl andere Kombinationen von Temperatur und Druck im Bereich von 10 – 35°C und 60 – 600 bar (sowohl überkritische als auch unterkritische Bedingungen), dies sei eingeräumt, verwendet werden können, und
Schritt 3. das Durchführen einer ethanolischen Ausfällung bei –20°C über 24 Stunden und Entfernen des wachsartigen bzw. -haltigen Materials durch Filtration umfasst.

Das in PCT/GB02/00620 offenbarte, überkritische Verfahren erzeugte:

a) einen Extrakt mit hohem THC-Gehalt, enthaltend: 60% Tetrahydrocannabinol (THC) 1 – 2% Cannabidiol (CBD) 4 – 5% andere kleinere Cannabinoide einschließlich CBN (quantitative Ausbeuten waren 9 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht von medizinischem Cannabis) und
b) einen Extrakt mit hohem CBD-Gehalt, enthaltend: 60% CBD 4% THC 2% andere Cannabinoide (quantitative Ausbeuten waren 9 Gew.%, bezogen auf das Trockengewicht von medizinischem Cannabis).

Da das resultierende BDS in einem pharmazeutischen Produkt verwendet werden soll, ist es ohne Frage essentiell, dass das Verfahren sicher ist, skalierbar bis zu kommerziellen Massenproduktion ist und ein hohes Ausmaß an Produktbeschaffenheit und vorzugsweise auch gute Ausbeuten ergibt.

Die Prinzipien der überkritischen Fluidextraktion (SFE) sind bekannt seit der Arbeit von Baron Cagniard de le Tour im Jahre 1822, als entdeckt wurde, das die Gas-Flüssigkeits-Grenze verschwand, wenn die Temperatur von bestimmten Materialien durch Erwärmen in einem geschlossenen Glasbehälter angehoben wurde. Durch diese erste, frühe Arbeit wurde zum ersten Mal der kritische Punkt einer Substanz entdeckt. Der kritische Punkt ist die Temperatur, oberhalb der eine Substanz als gasförmige, flüssige und feste Phase koexistieren kann. Später wurde herausgefunden, dass Substanzen als hochinteressante Lösungsmittel für Extraktion und Fraktionierung von komplexen Mischungen verwendet werden können, wenn sie über ihre kritische Temperatur und ihren kritischen Punkt angehoben werden.

Die Technik wird umfangreich in der Heizöl verarbeitenden Industrie verwendet und wurde beispielsweise für die Reinigung und Trennung von pflanzlichen und Fischölen angewandt.

Ein attraktives Merkmal von SFE gegenüber der Verwendung von konventionellen Lösungsmitteln ist, dass die Lösungsmittelstärke (E°) durch Veränderung von Temperatur und Druck oberhalb des kritischen Punkts variiert werden kann.

In einem typischen Druck-Temperatur-Diagramm für eine Substanz gibt es drei Linien, die das Gleichgewicht zwischen zwei der Phasen definieren. Diese Linien treffen sich am Tripelpunkt. Die Linien definieren die Grenze zwischen gasförmigem, flüssigem und festem Zustand, und die Punkte entlang der Linie definieren das Gleichgewicht zwischen Phasenpaaren. Die Dampfdruckkurve (Siedekurve) zum Beispiel startet am Tripelpunkt und endet am kritischen Punkt. Der kritische Bereich beginnt an diesem Punkt, und eine überkritische Flüssigkeit ist eine Substanz, die sich über ihrer kritischen Temperatur (Tc) und über ihrem kritischen Druck (Pc) befindet. Die kritische Temperatur ist somit die höchste Temperatur, bei der ein Gas durch Erhöhung des Drucks in eine Flüssigkeit umgewandelt werden kann, und der kritische Druck ist der höchste Druck, bei der eine Flüssigkeit durch Erhöhung der Temperatur in ein Gas klassischer Vorstellung umgewandelt werden kann. In dem sogenannten kritischen Bereich gibt es nur eine Phase, und diese besitzt einige Eigenschaften sowohl von einem Gas als auch von einer Flüssigkeit.

Es gibt eine Reihe von Lösungsmitteln, die für die Extraktion von aktiven Substanzen aus Pflanzenmaterialien verwendet werden können, und Tabelle 1 zeigt die kritische Temperatur und die Drücke für einige dieser Lösungsmittel.

Tabelle 1 Kritische Bedingungen für Lösungsmittel

Der Anmelder hat als bevorzugtes Lösungsmittel Kohlendioxid ausgewählt, das eine kritische Temperatur von 31,1°C und einen kritischen Druck von 73,8 bar aufweist.

Kohlendioxid ist insbesondere vorteilhaft, da es zu niedrigen Kosten nahezu unbegrenzt verfügbar ist und, sofern notwendig, recycelt werden kann. Verluste an CO₂ sind auch ökologisch neutral. Weiter ist eine Extraktion mit CO₂ ein konservatives Verfahren der Herstellung, und es können ziemlich empfindliche Moleküle präzise extrahiert werden.

Eine Schlüsselüberlegung bei der ursprünglichen Auswahl von flüssigem CO₂ als dem Lösungsmittel für die Herstellung eines hochpotenten, standardisierten Extrakts aus Cannabisherba war das hohe Maß an Selektivität, das erreicht werden kann. Bei dem CO₂-System wurde festgestellt, dass die Lösungsmittelstärke in erster Linie als eine Funktion der Dichte und Temperatur betrachtet werden kann, wobei die Lösungsmitteldichte der wichtigere Faktor darstellt.

Entgegen der Erwartung des Anmelders wurde festgestellt, dass Cannabinoide am besten erhalten werden bei unterkritischen Bedingungen statt bei überkritischen Bedingungen.

Durch sorgfältiges Kontrollieren bzw. Steuern von Temperatur und Druck unterhalb der überkritischen Temperatur und dem überkritischen Druck ist der Anmelder in die Lage versetzt worden, spezifische lipophile oder hydrophile, cannabinoidreiche Fraktionen von anderen Komponenten abzutrennen, die relativ leicht abgetrennt werden können, um eine botanische Arzneimittelsubstanz (BDS) zu erhalten, die die wünschenswerten Komponenten in einer Form enthält, die pharmazeutisch verträglich ist. Somit können Verbindungen, von denen man weiß, dass sie aktive Substanzen sind, von komplexen Mischungen abgetrennt werden, die in botanischem Ausgangsmaterial vorkommen.

Ferner kann eine sehr gute Charge-zu-Charge-Reproduzierbarkeit zwischen den Chargen erreicht werden, und unerwünschte Inhaltsstoffe, wie beispielsweise Schwermetalle, die in variierenden Ausmaßen in dem botanischen Ausgangsmaterial anwesend sein können, können in dem extrahierten Material zurückgelassen werden.

Die Extraktionsbedingungen können auch modifiziert werden, um Pestizidreste zurückzuweisen, die in dem Ausgangsmaterial vorhanden sein können.

Die Vorteile der Verwendung von unterkritischen Bedingungen schließen die selektive Natur der Extraktion ein. Im Gegensatz dazu hat der Anmelder herausgefunden, dass das Lösungsmittel bei SFE neben den gewünschten Cannabinoiden in nachteilhafter Weise auch andere, nicht interessierende Materialien solubilisiert, die sich in einem nachfolgenden Reinigungsschritt als schwierig abzutrennen erwiesen.

Zur Erläuterung: Die Dichte von unterkritischem CO₂ ist niedrig und bleibt niedrig, auch wenn der Druck erhöht wird, bis der kritische Punkt des Systems erreicht ist. Obwohl die Lösungsmittelstärke von unterkritischem CO₂ verringert ist, kann ein hohes Maß an Selektivität erzielt werden, da nur die löslichsten Komponenten wirksam durch das CO₂ gelöst werden; in diesem Fall die Cannabinoidfraktion. Das Ergebnis ist die Herstellung eines relativ einfachen Extrakts, der neben den Cannabinoiden nur eine begrenzte Anzahl an nicht interessierenden Verbindungen enthält, von denen viele relativ einfach in einem einfachen Schritt entfernt werden können. Ferner sind die Kosteneinsparungen durch den Betrieb bei relativ niedrigen Drücken und Temperaturen ein weiterer Vorteil.

Im Gegensatz dazu gibt es oberhalb der kritischen Temperatur von 31°C einen signifikanten Anstieg der Dichte von CO₂, da es nun in einem überkritischen Flüssigzustand vorliegt. Dies hat zur Folge, dass die Lösungsmittelstärke des Lösungsmittels stark ansteigt, was zwar im allgemeinen von Vorteil ist, da mehr Cannabinoide solubilisiert werden, was zu hohen Ausbeuten führt, was in der Tat sich aber als nachteilig erweist, da die herabgesetzte Selektivität des stärkeren Lösungsmittels zu einer erhöhten Löslichkeit einer Reihe von nicht interessierenden Verbindungen führt, was es erschwert, den resultierenden Extrakt zu reinigen. Mit anderen Worten, es führt zur Erzeugung von komplexeren Extrakten, in denen die Konzentration an der interessierenden Verbindung signifikant verdünnt sein kann (d. h. die Wirksamkeit des Extrakts ist vermindert).

In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Extrahieren von Cannabinoiden aus Pflanzenmaterial zur Verfügung, das einen Decarboxylierungsschritt, eine Extraktion mit flüssigem Kohlendioxid (CO₂) und einen Schritt zum Reduzieren des Gehalts an nicht interessierenden Materialien in dem Extrakt enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktion mit flüssigem CO₂ unter unterkritischen Bedingungen bei einer Temperatur zwischen 5 – 15°C und einem Druck zwischen 50 – 70 bar durchgeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann verwendet werden, um einen Cannabinoid-reichen Extrakt aus Cannabis-Pflanzenmaterial herzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren verwendet werden, um einen Cannabisextrakt herzustellen, der eine botanische Arzneimittelsubstanz ist.

Im Zusammenhang dieser Anmeldung ist eine "botanische Arzneimittelsubstanz" ein Extrakt, der aus Cannabispflanzenmaterial erhalten wird, wobei der Extrakt die Definition einer "botanischen Arzneimittelsubstanz" erfüllt, die in der Guidance for Industry Botanical Drug Products Draft Guidance, August 2000, US-Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration Centre for Drug Evalution and Research gegeben wird als "eine Arzneimittelsubstanz, erhalten aus einer oder mehreren Pflanzen, Algen oder makroskopischen Pilzen. Sie wird hergestellt aus botanischen Ausgangsmaterialien durch eine oder mehrere der folgenden Verfahren: Pulverisierung, Abkochung, Auspressen, wässrige Extraktion, ethanolische Extraktion oder andere ähnliche Verfahren."

„Pflanzenmaterial" ist definiert als eine Pflanze oder ein Pflanzenteil (z.B. Rinde, Holz, Blätter, Stiele bzw. Stämme bzw. Halme, Wurzeln, Blüten bzw. Blumen, Früchte, Samen, Beeren oder Teile davon), ebenso wie Exsudate und schließt Material ein, das unter die Definition von "botanischem Ausgangsmaterial" in der Guidance for Industry Botanical Drug Products Draft Guidance, August 2000, US-Department of Health and Human Services, Food and Drug Administration Centre for Drug Evalution and Research fällt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu verwendet werden, Cannabinoide aus irgendeinem Pflanzenmaterial zu extrahieren, von dem bekannt ist, dass es derartige Cannabinoide enthält. Sehr typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, wird das "Pflanzenmaterial" "Pflanzenmaterial" oder "botanisches Ausgangsmaterial" sein, das aus einer oder mehreren Cannabispflanzen erhalten ist.

Der Ausdruck "Cannabispflanze/n" umfasst den Wildtyp Cannabis sativa und auch Varianten davon, einschließlich Cannabis-Chemovare, die natürlicherweise unterschiedliche Mengen der verschiedenen Cannabinoide enthalten, Cannabis sativa Subspecies indica einschließlich der Varianten var. indica und var. kafirinistanica, Cannabis indica und auch Pflanzen, die das Ergebnis genetischer Kreuzungen, Selbstkreuzungen oder Hybride davon sind. Der Ausdruck "Cannabispflanzenmaterial" ist so zu interpretieren, dass er Pflanzenmaterial umfasst, das aus einer oder mehreren Cannabispflanzen erhalten ist. Zur Vermeidung von Zweifeln sei hier festgehalten, dass "Cannabispflanzenmaterial" auch getrocknete Cannabisbiomasse einschließt.

Die Extraktion mit flüssigem CO₂ wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 8 – 12°C, am meisten bevorzugt bei einer Temperatur von etwa 10°C durchgeführt.

Die Extraktion mit flüssigem CO₂ wird vorzugsweise bei einem Druck zwischen 55 – 65 bar, am meisten bevorzugt bei einem Druck von im wesentlichen 60 bar durchgeführt.

Am meisten bevorzugt hat das CO₂ einen Massenstrom von 1000 – 1500 kg/Stunde, noch bevorzugter einen Massenstrom von im wesentlichen 1250 kg/Stunde.

Vorzugsweise wird die flüssige CO₂-Extraktion über bis zu 10 Stunden durchgeführt, am meisten bevorzugt über etwa 8 Stunden.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird flüssiges CO₂ entfernt durch Druckabsenkung, und der gewonnene Extrakt wird bei einer Temperatur im Bereich von –15°C bis –20°C gehalten.

Der Schritt zum Reduzieren des Gehalts an nicht beabsichtigten Materialien in der botanischen Arzneimittelsubstanz kann im wesentlichen jede Behandlung sein, die zu einer selektiven Entfernung von unerwünschten Komponenten (im Gegensatz zu den Cannabinoiden) führt, derart, dass die Menge an den unerwünschten Komponenten, die im endgültigen Arzneimittelsubstanzprodukt vorhanden sind, verringert ist. "Nicht beabsichtigte" Materialien sind irgendwelche Materialien, die aus dem Ausgangspflanzenmaterial erhalten sind, und von denen man nicht wünscht, dass sie in der endgültigen, botanischen Arzneimittelsubstanz enthalten sind. In einer bevorzugten Ausführungsform kann dieser Schritt eine Ausfällung mit einem C1 – C5-Alkohol enthalten, wobei das zu behandelnde Material in dem Alkohol-Ausfällschritt über Raumtemperatur erwärmt wird, bevor der C1 – C5-Alkohol zugegeben wird. Typischerweise wird der Schritt der Reduzierung des Gehalts an nicht beabsichtigten Materialien in der botanischen Arzneimittelsubstanz nach Extraktion mit flüssigem CO₂ durchgeführt, wobei in diesem Fall das in der alkoholischen Ausfällung "zu behandelnde Material" das Produkt der flüssigen CO₂-Extraktion ist. Dieser Extrakt ist selbst eine "botanische Arzneimittelsubstanz" innerhalb der oben gegebenen Definition.

Der C1 – C5-Alkohol ist vorzugsweise Ethanol. Der Extrakt wird vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 36°C bis 44°C erwärmt, am meisten bevorzugt auf etwa 40°C. Die Erwärmung des zu behandelnden Materials vor der Zugabe des C1 – C5-Alkohols hat die Wirkung der Verbesserung der Mischung dieses Materials mit dem C1 – C5-Alkohol und verbessert somit die Wirkung des Alkohol-Ausfällschritts.

Der C1 – C5-Alkohol wird vorzugsweise in einer Menge von 3 : 1 bis 1 : 1 C1 – C5-Alkoholvolumen zu Gewicht des zu behandelnden Materials zugegeben, noch bevorzugter in einer Menge von etwa 2 : 1 C1 – C5-Alkoholvolumen zu Gewicht des zu behandelnden Materials.

Die Lösung, die aus der Zugabe von C1 – C5-Alkohol zu dem zu behandelnden Material resultiert, wird abgekühlt, und man lässt unlösliche Materialien ausfallen. Bevorzugt wird die Lösung auf eine Temperatur im Bereich von –15°C bis –25°C abgekühlt, und vorzugsweise wird die Lösung für bis zu 52 Stunden abgekühlt.

Der Niederschlag aus unlöslichen Materialien wird dann entfernt, typischerweise durch Filtration. Vorzugsweise wird die Filtration durch eine 20-μm-Membrane durchgeführt.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren weiter eine mehrstufige Verdampfung unter verringertem Druck enthalten. Diese kann durch Rotationsverdampfung oder andere bekannte Techniken erfolgen.

Typischerweise wird die mehrstufige Verdampfung mit dem Produkt des C1 – C5-Alkohol-Ausfällschritts durchgeführt, um im wesentlichen den gesamten C1 – C5-Alkohol und Wasser zu entfernen. Vorzugsweise wird zuerst der C1 – C5-Alkohol entfernt und dann das Wasser.

Der C1 – C5-Alkohol wird vorzugsweise durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 58 – 62°C entfernt, um eine Dampftemperatur im Bereich von 38 – 42°C bei einem Vakuum im Bereich von 168 – 172 mbar zu ergeben, bis es nur noch wenig oder kein sichtbares Kondensat mehr gibt.

Wasser wird dann zusätzlich entfernt, vorzugsweise bei einer stufenweisen Reduzierung des Drucks in Schritten bis etwa 50 mbar.

Der Decarboxylierungsschritt kann vor oder nach der Extraktion mit flüssigem CO₂ durchgeführt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Decarboxylierungsschritt vor der Extraktion mit flüssigem CO₂ durchgeführt und wird durch Erwärmen des Pflanzenmaterials auf Temperaturen und über Zeiträume durchgeführt, die eine wenigstens 95%-ige Umwandlung der sauren Cannabinoide von der sauren Form in ihre neutrale Form sicherstellen, während sie eine thermische Zersetzung bzw. einen thermischen Abbau von THC zu CBN von weniger als 10% sicherstellen.

Decarboxylierung von Cannabinoidsäuren ist eine Funktion von Zeit und Temperatur, so dass bei höheren Temperaturen eine kürzere Zeitdauer für eine komplette Decarboxylierung einer gegebenen Menge an Cannabinoidsäure benötigt wird. Bei der Auswahl geeigneter Bedingungen für die Decarboxylierung muss jedoch daran gedacht werden, die thermische Zersetzung bzw. den thermischen Abbau von erwünschten, pharmakologischen Cannabinoiden in unerwünschte Zersetzungs- bzw. Abbauprodukte zu minimieren, insbesondere die thermische Zersetzung bzw. den thermischen Abbau von THC zu Cannabinol (CBN).

Vorzugsweise wird die Decarboxylierung in einem mehrstufigen Erwärmungsverfahren durchgeführt, bei der das Pflanzenmaterial:

i) auf eine erste Temperatur über eine erste (relativ kurze) Zeitdauer erwärmt wird, um zurückgehaltenes Wasser zu verdampfen und um das Pflanzenmaterial gleichmäßig zu erwärmen und
ii) die Temperatur auf eine zweite Temperatur über eine zweite Zeitdauer (typischerweise eine längere als die erste Zeitdauer) erhöht wird, bis wenigstens eine 95%-ige Umwandlung der sauren Cannabinoide in ihre neutrale Form stattgefunden hat.

Vorzugsweise wird der erste Schritt bei einer Temperatur im Bereich von 100°C bis 110°C über 10 – 20 Minuten durchgeführt. Noch bevorzugter beträgt die erste Temperatur etwa 105°C und die erste Zeitdauer etwa 15 Minuten.

Wenn das Pflanzenmaterial erhalten ist aus Cannabispflanzen mit einem hohen CBD-Gehalt (definiert als ein Prozentgehalt von > 90% CBD des gesamten Cannabinoidgehalts), liegt die zweite Temperatur vorzugsweise im Bereich von 115°C bis 125°C, vorzugsweise bei etwa 120°C, und die zweite Zeitdauer im Bereich von 45 bis 75 Minuten, vorzugsweise beträgt sie etwa 60 Minuten. Noch bevorzugter liegt die zweite Temperatur im Bereich von 135°C bis 145°C; vorzugsweise beträgt sie 140°C und die zweite Zeitdauer im Bereich von 15 bis 45 Minuten; vorzugsweise beträgt sie etwa 30 Minuten. In einer weiteren Ausführungsform, am meisten bevorzugt für ein Gewicht an Pflanzenmaterial von mehr als 4 kg, liegt die zweite Temperatur im Bereich von 140°C bis 150°C, vorzugsweise beträgt sie 145°C, und die zweite Zeitdauer liegt im Bereich 55 bis 90 Minuten. Die letzteren Bedingungen sind bevorzugt für Verarbeitungsmengen von beispielsweise 4 – 6 kg Pflanzenausgangsmaterial, und die genauen Werte, insbesondere die Zeitdauer, kann leicht mit zunehmendem Gewicht variieren.

Wenn das Pflanzenmaterial erhalten ist aus Cannabispflanzen mit einem hohen THC-Gehalt (definiert als ein Prozentgehalt von > 90% THC des gesamten Cannabinoidgehalts), liegt die zweite Temperatur vorzugsweise im Bereich von 115°C bis 125°C; typischerweise beträgt sie 120°C, und die zweite Zeitdauer liegt im Bereich von 45 bis 75 Minuten; typischerweise beträgt sie etwa 60 Minuten. Noch bevorzugter liegt die zweite Temperatur im Bereich von 100°C bis 110°C; typischerweise beträgt sie 105°C, und die zweite Zeitdauer liegt im Bereich von 60 bis 120 Minuten. In einer weiteren Ausführungsform, am meisten bevorzugt für ein Gewicht an Pflanzenmaterial von mehr als 4 kg, liegt die zweite Temperatur im Bereich von 140°C bis 150°C; vorzugsweise beträgt sie 145°C, und die zweite Zeitdauer liegt im Bereich von 45 bis 55 Minuten.

Am meisten bevorzugt wird der Decarboxylierungsschritt durchgeführt bei Temperaturen und über Zeiten, die wenigstens eine 97%-ige Umwandlung der sauren Cannabinoide in ihre neutrale Form sicherstellen, während sie eine thermische Zersetzung bzw. einen thermischen Abbau von THC zu CBN von weniger als 10% sicherstellen.

Standardbedingungen für Cannabinoidanalysen und Verfahren für die Berechnung des Cannabinoidgehalts (in %) werden in den beigefügten Beispielen angegeben.

Das Pflanzenmaterial, das als Ausgangsmaterial für das Extraktionsverfahren verwendet wird, wird vorzugsweise zerkleinert, gemahlen oder auf eine andere Weise bearbeitet, um eine Teilchengröße von weniger als 2 mm zu ergeben, vorzugsweise jedoch größer als 1 mm. Eine derartige Behandlung führt im Allgemeinen zu einer verbesserten Extraktion von Cannabinoiden aus dem Pflanzenmaterial, da die Packungsdichte verbessert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren weiter einen Schritt der Behandlung eines Extrakts (oder botanischen Arzneimittelsubstanzmaterials), der aus dem Pflanzenmaterial erhalten ist, mit Aktivkohle beinhalten.

Typischerweise wird dieser Schritt mit dem Produkt einer Ausfällung mit C1 – C5-Alkohol durchgeführt, üblicherweise unmittelbar nach der Filtration zum Entfernen des Niederschlags. Das flüssige Produkt der alkoholischen Ausfällung wird als eine "botanische Arzneimittelsubstanz" entsprechend der oben gegebenen Definition klassifiziert. Geeigneter Weise kann die Behandlung mit Aktivkohle mittels einer Durchleitung von flüssigem, zu behandelndem Material entlang einer Säule mit Aktivkohle durchgeführt werden.

Wie in den beigefügten Beispielen veranschaulicht wird, verbessert die Behandlung mit Aktivkohle die Stabilität von botanischen Arzneimittelsubstanzen, die aus Cannabispflanzenmaterial erhalten wurden, erheblich, was die Beständigkeit gegen thermischen Abbau bzw. thermische Zersetzung der aktiven Cannabinoide erheblich verbessert.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte, die vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, beginnend mit Cannabispflanzenmaterial:

i) Decarboxylierung;
ii) Extraktion mit flüssigem CO₂, um eine rohe, botanische Arzneimittelsubstanz herzustellen;
iii) Ausfällung mit C1 – C5-Alkohol, um den Gehalt an nicht beabsichtigten Materialien zu verringern;
iv) Filtration zum Entfernen des Niederschlags;
v) Verdampfung, um C1 – C5-Alkohol und Wasser zu entfernen, um eine fertige, botanische Arzneimittelsubstanz (BDS) herzustellen.

Ein Behandlungsschritt mit Aktivkohle kann zwischen Schritt iv) und Schritt v) eingeschlossen sein, was zu einer verbesserten Stabilität des fertigen BDS führt.

Der Anmelder hat ferner festgestellt, dass die Zugabe eines Gehalts an Modifikationsmittel oder polarem Lösungsmittel, beispielsweise ein C1 – C5-Alkohol, wie er beispielhaft durch Ethanol angegeben wird, zu flüssigem Kohlendioxidlösungsmittel die Selektivität des Extraktionsverfahrens weiter erhöhen kann.

Demgemäß stellt die Erfindung ein Verfahren zum Extrahieren von Cannabinoiden aus Pflanzenmaterial zur Verfügung, das eine Extraktion mit flüssigem CO₂ enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein organisches Modifikationsmittel oder ein polares Lösungsmittel dem Kohlendioxid zugegeben wird.

Vorzugsweise wird das Modifikationsmittel oder das polare Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 10 Gew.-% zugegeben.

Vorzugsweise ist das Modifikationsmittel ein C1 – C5-Alkohol, am meisten bevorzugt Ethanol.

Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung ferner auf botanische Arzneimittelsubstanzen, die aus Cannabispflanzenmaterial erhalten sind. Daher stellt die Erfindung eine botanische Arzneimittelsubstanz zur Verfügung, die erhältlich ist aus botanischem Ausgangsmaterial aus einer Cannabispflanze, die viel THC enthält, und die einen THC-Gehalt von wenigstens 90 Gew.-% des Gesamtcannabinoidgehalts enthält, wobei die botanische Arzneimittelsubstanz ein Extrakt ist, der aus der Cannabispflanze mit dem hohen THC-Gehalt erhalten ist, der wenigstens 50 Gew.-% THC-Extrakt, nicht mehr als 5 Gew.-% des THC-Gehalts an CBD und neben THC und CBD nicht mehr als 5 Gew.-% von dem THC-Gehalt an anderen Cannabinoiden enthält.

Der Extrakt enthält noch bevorzugter wenigstens 55 Gew.-% und noch bevorzugter wenigstens 60 Gew.-% THC. Die anderen Cannabinoide und die Analysenverfahren zum Bestimmen der Mengen werden später angegeben.

Die Erfindung stellt auch eine botanische Arzneimittelsubstanz zur Verfügung, die erhältlich ist aus botanischem Ausgangsmaterial von einer Cannabispflanze mit hohem CBD-Gehalt, die einen CBD-Gehalt von wenigstens 90 Gew.-% des gesamten Cannabinoidgehalts aufweist, wobei die botanische Arzneimittelsubstanz ein Extrakt ist, der erhalten ist aus einer Cannabispflanze mit hohem CBD-Gehalt, wobei der Extrakt wenigstens 50 Gew.-% des Extrakts an CBD enthält, nicht mehr als 7,5 Gew.% des CBD-Gehalts an THC und außer CBD und THC nicht mehr als 5% andere Cannabinoide, ausgedrückt als Gew.-% des CBD-Gehalts.

Der Fachmann wird erkennen, dass Pflanzen mit hohem THC-Gehalt, wie beispielsweise "Skunk" gezüchtet worden sind, wenngleich für freizeitgemäße Verwendung, unter Verwendung von traditionellen Züchtungstechniken, die in ähnlicher Weise verwendet werden können, um Pflanzen zu entwickeln, die reich sind an anderen Cannabinoiden, z. B. CBD, durch natürliche Selektion oder durch genetische Techniken, da die Gene für die Cannabiniolatsynthase und die THC-Synthase identifiziert worden sind, vgl. JP 2001029082 und JP 2000078979 . CPRO 921018 Land Sorte Turkey ist ein Beispiel einer Pflanze mit hohem CBD-Gehalt.

Die botanischen Arzneimittelsubstanzen können erhalten werden, ausgehend von Cannabispflanzenmaterial (botanischem Ausgangsmaterial) unter Verwendung des erfindungsgemäßen Extraktionsverfahrens.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die botanische Arzneimittelsubstanz nicht mehr als 4 ppb Aflatoxin.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform enthält die botanische Arzneimittelsubstanz nicht mehr als insgesamt 20 ppm Schwermetalle.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform enthält die botanische Arzneimittelsubstanz nicht mehr als 15 Gew.-% restliche Lösungsmittel, genauer nicht mehr als 15 Gew.-% Ethanol.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform enthält die botanische Arzneimittelsubstanz nicht mehr als 10⁵ cfu/g Gesamtkeimzahl (TVC), nicht mehr als 10⁴ cfu/g Pilze, nicht mehr als 10³ cfu/g Enterobakterien und andere, nichtgramnegative Organismen und keine nachweisbaren E. coli, Salmonellen oder S. aureus.

Die oben angegebenen Parameter beziehen sich auf die Reinheit der botanischen Arzneimittelsubstanz und definieren ein Reinheitsniveau, das bevorzugt wird, wenn die botanische Arzneimittelsubstanz in ein pharmazeutisches Produkt inkooperiert werden soll. Botanische Arzneimittelsubstanzen, die das erforderliche Reinheitsniveau aufweisen, können erhalten werden durch das Verwenden des erfindungsgemäßen Extraktionsverfahrens, insbesondere unter Verwenden der Betriebsbedingungen und der Qualitätskontrollverfahren, wie sie in den beigefügten Beispielen beschrieben sind. Standardanalysentechniken für die Verwendung bei der Bestimmung der Niveaus an Aflatoxin, Schwermetallen, Lösungsmittelresten und bakteriellen Verunreinigungen in einer botanischen Arzneimittelsubstanz sind dem Fachmann bekannt (z. B. Ph. Eur. Standardverfahren) und weitere Details werden in den beigefügten Beispielen zur Verfügung gestellt.

Botanische Arzneimittelsubstanzen, die aus Cannabispflanzenmaterial gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, können formuliert werden mit einem oder mehreren pharmazeutisch verträglichen Trägern, Verdünnungsmitteln oder Hilfsstoffen oder können auf einer pharmazeutisch verträglichen Oberfläche für die Verdampfung abgeschieden bzw. abgelagert werden, um pharmazeutische Formulierungen zu erzeugen, die Cannabinoide als die pharmazeutisch aktiven Mittel enthalten.

Daher stellt die Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Herstellen einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Verfügung, die als ein aktives Mittel eine botanische Arzneimittelsubstanz enthält, die ein Extrakt von wenigstens einer Cannabispflanzenvarietät ist, wobei das Verfahren enthält: Herstellen einer botanischen Arzneimittelsubstanz, die Cannabinoide aus der wenigstens einen Cannabispflanzenvarietät enthält, unter Verwenden des erfindungsgemäßen Extraktionsverfahrens, und Formulieren der botanischen Arzneimittelsubstanz mit einer oder mehreren pharmazeutisch verträglichen Verdünnungsmitteln, Trägern oder Hilfsstoffen oder Abscheiden bzw. Ablagern der botanischen Arzneimittelsubstanz auf einer pharmazeutisch verträglichen Oberfläche für die Verdampfung, um eine pharmazeutische Zusammensetzung herzustellen.

Verschiedene botanische Arzneimittelsubstanzen können aus einzelnen Cannabispflanzenvarietäten hergestellt werden, die einen unterschiedlichen Cannabinoidgehalt aufweisen (z. B. Pflanzen mit hohem THC-Gehalt und hohem CBD-Gehalt), und diese können dann vor der Formulierung gemischt oder miteinander vermengt werden, um die endgültige, pharmazeutische Zusammensetzung herzustellen. Diese Vorgehensweise ist bevorzugt, wenn es beispielsweise gewünscht ist, ein definiertes Gewichtsverhältnis von einzelnen Cannabinoiden in der endgültigen Formulierung zu erzielen. Alternativ dazu kann botanisches Ausgangsmaterial von einer mehreren Cannabispflanzenvarietäten mit definiertem Cannabinoidgehalt zusammengemischt werden vor der Extraktion einer einzelnen, botanischen Arzneimittelsubstanz, die den gewünschten Cannabinoidgehalt aufweist, die dann zu einer endgültigen, pharmazeutischen Zusammensetzung formuliert werden kann.

Die botanische Arzneimittelsubstanz kann mit irgendwelchen üblichen, pharmazeutisch verträglichen Verdünnungsmitteln, Trägern oder Hilfsstoffen formuliert werden, um eine pharmazeutische Zusammensetzung herzustellen. Die Auswahl an Verdünnungsmitteln, Trägern oder Hilfsstoffen hängt von der gewünschten Darreichungsform ab, die wiederum von dem beabsichtigten Verabreichungsweg zu einem Patienten abhängt. Bevorzugte Darreichungsformen schließen unter anderem ein, flüssige Dosierungsformen für die Verabreichung via Sprays unter Pumpwirkung oder Aerosolsprays, Tabletten, Pastillen, Gele, Kapseln, Suppositorien, Pulver etc. und Zerstäuber. Derartige Darreichungsformen können hergestellt werden gemäß den Standardprinzipien pharmazeutischer Formulierung, die dem Fachmann bekannt sind. Bevorzugte Darreichungsformen und Verfahren zur Herstellung derartiger Darreichungsformen sind in der ebenfalls anhängigen, internationalen Anmeldung PCT/GB02/00620 des Anmelders beschrieben.

Flüssige Formulierungen sind besonders bevorzugt. Eine besonders bevorzugte Formulierung für die Verabreichung von Cannabinoiden, obwohl diese nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken, ist eine flüssige Formulierung, die die botanische Arzneimittelsubstanz, Ethanol und Propylenglycol und optional eine aromatisierende Substanz, wie beispielsweise Pfefferminzöl, enthält. Diese Formulierung kann in geeigneter Weise zu den bukkalen oder sublingualen Schleimhäuten via eines Sprays unter Pumpwirkung verabreicht werden und gewährleistet eine wirksame Absorption der aktiven Cannabinoide.

Verschiedene Aspekte der Erfindung werden, lediglich beispielhaft, durch die nachfolgenden Beispiele erläutert, zusammen mit den beigefügten Figuren, in denen:

1 den Verlust an THC mit der Zeit bei 40°C bei einer botanischen THC-Standardarzneimittelsubstanz (BDS) und bei mit Aktivkohle behandelter THC-BDS (gereinigte BDS) illustriert. Y-Achse: THC-Menge (ausgedrückt als Prozentanteil des t0-Werts), x-Achse: Zeit in Monaten.

2 den Verlust an CBD mit der Zeit bei 40°C bei einer botanischen CBD-Standardarzneimittelsubstanz (BDS) und bei einer mit Aktivkohle behandelten CBD-BDS (gereinigte BDS) illustriert. Y-Achse: CBD-Menge (ausgedrückt als Prozentanteil des t0-Werts), x-Achse: Zeit in Monaten.

3 die Bildung von Cannabinol (CBN) mit der Zeit bei 40°C bei einer botanischen THC-Standardarzneimittelsubstanz (BDS) und bei einer mit Aktivkohle behandelten THC-BDS (gereinigte BDS) illustriert. Y-Achse: CBN-Menge (ausgedrückt als Prozentanteil des t0-Werts), x-Achse: Zeit in Monaten.

Abkürzungen

Allgemein akzeptierte Abkürzungen für die größeren Cannabinoide sind wie folgt:
Tetrahydrocannabiol (THC), Δ⁹-Tetrahydrocannabinol (THC oder Δ⁹-THC), Δ⁸-Tetrahydrocannabinol (Δ⁸-THC), Δ⁹-Tetrahydrocannabinolpropylanalogon (THCV), Cannabidiol (CBD), Cannabidiolpropylanalogon (CBDV), Cannabinol (CBN), Cannabichromen (CBC), Cannabichromenpropylanalogon (CBCV) und Cannabigerol (CBG).

Beispiel 1
Entwicklung eines Verfahrens für die Extraktion von Cannabinoiden aus Cannabispflanzen
Auswahl von Cannabischemovaren
GW Pharma Ltd hat eindeutige Varietäten von Cannabispflanzenhybriden entwickelt, um den Ertrag der speziellen chemischen Inhaltsstoffe, Cannabinoide, zu maximieren. Zwei Pflanzentypen werden verwendet; ein Chemovar erzeugt hauptsächlich THC, und ein weiterer Chemovar erzeugt hauptsächlich CBD. Es können jedoch alternative Varietäten erhalten werden – vergleiche beispielsweise "Common cannabinoids phenotypes in 350 stocks of cannabis", Small and Beckstead, Lloydia, Band 36b, 1973, S. 144 – 156 und Züchten unter Verwendung von dem Fachmann gut bekannten Techniken, um den Cannabinoidgehalt zu maximieren.
Es existieren chemische und strukturelle Ähnlichkeiten zwischen THC und CBD. Auf Grund dieser Ähnlichkeiten in Verbindung mit dem botanischen Ursprung der Ausgangsmaterialien können die beiden als gegeneinander austauschbar betrachtet werden in Bezug auf die Entwicklung von Verfahren zur Extraktion von Cannabinoiden.
Vorzugsweise wird jeder Cannabis-Chemovar getrennt verarbeitet und kontrolliert, um zwei unterschiedliche BDSen zu erhalten. Es ist jedoch möglich, vor der Extraktion Pflanzenmaterial von zwei oder mehreren Chemovaren zu mischen oder eine Varietät zu verwenden, die das gewünschte Verhältnis an gegebenen Cannabinoiden erzeugt, und somit eine einzelne BDS herzustellen.
Herstellung von botanischem Ausgangsmaterial
BDS wird hergestellt aus Extrakten von Cannabis sativa L. (Familie Cannabidaceae). Cannabis sativa ist beschrieben worden in der British Pharmacopoiea 1934. Cannabis wird gemäß der Erlaubnis des Innenministeriums des Vereinigten Königreichs unter der Kontrolle von GW Pharma Ltd im Vereinigten Königreich angebaut. Die Anbauanlagen sind ausgestattet mit Abschattungen und vollständiger, klimatischer Kontrolle bzw. Steuerung (Temperatur, Feuchtigkeit und Hochintensitätsbeleuchtung), so dass mehrere Ernten pro Jahr unter nahezu identischen Wachstumsbedingungen erzeugt werden können, was eine kontinuierliche Versorgung sicherstellt.
Kultivierung
Cannabispflanzen werden durch Ableger vermehrt, die von den Mutterpflanzen genommen werden, die von einer einzelnen Saatgutquelle stammen. Somit wird ein Bestand durch ungeschlechtliche Vermehrung erzeugt, bei dem alle Pflanzen weiblich sind. Die Vermehrung unter Verwendung von Ablegern führt zu Konsistenz beim Genotyp.
Die Ableger wurzeln in Kompost, der als pestizidfrei angeliefert wird. Während des Wachstumszyklus werden die Pflanzen gewässert, und es wird Langzeit-Düngemittel verwendet. Durch die kontrollierten bzw. gesteuerten Wachstumsbedingungen benötigen die Pflanzen ungefähr 12 Wochen, um Reife zu erlangen.
Die Pflanzen werden während ihres Wachstumszyklus mit Trinkwasser bewässert bzw. berieselt.
Es werden keine synthetischen Herbizide oder Pestizide bei der Kultivierung von Cannabispflanzen verwendet.
Kompost
Wirksame Kultivierung von Cannabis erfordert die Bereitstellung eines zuverlässig gleichförmigen Wachstumsmediums.
Der Kompost stellt eine weiche Textur, eine hohe Porosität für Luft, eine leichte Benetzbarkeit, niedrige Leitfähigkeit und eine ausgeglichene Nährstoffzufuhr zur Verfügung. Der Kompost besteht aus Torf und zugegebenen, natürlichen Mineralien, einschließlich Kalk (Magnesium- und Kalziumcarbonate), um eine pH-Kontrolle bzw. pH-Steuerung des Komposts während des Wachstumszyklus der Cannabispflanzen zur Verfügung zu stellen.
Der Kompost enthält eine adäquate Menge an essentiellen Mineralien und ein Minimum an Mineralien mit bekannten, negativen Wirkungen für die Pflanzen. Einige Mineralien, einschließlich Mangan, können im Kompost in einer unlöslichen Form vorhanden sein und können in einer freilöslichen Form mit der Zeit freigesetzt werden. Das Kontrollieren bzw. Einstellen des ph-Werts des Komposts und die Überwachung der Bewässerung bzw. Berieselung, um Wasserdurchtränkung zu vermeiden, kontrolliert bzw. stellt die Niveaus an löslichem Mangan ein. Der ph-Wert des Komposts wird auf größer 5,5 gehalten.
Der Kompost wird als pestizidfrei bezeichnet, da keine Pestizide oder Herbizide zugegeben werden.
Düngemittel
Der Kompost enthält Düngemittel, die in zwei unterschiedlichen Formen identifizierbar sind: ein Basisdüngemittel und ein Düngemittel mit langsamer Freisetzung. Zusätzlich wird den Pflanzen während des Wachstums ein Düngemittel mit langsamer Freisetzung zugegeben.
Krankheits- und Schädlingsbefall-Kontrolle bzw. Steuerung
Es werden während der Kultivierung keine künstlichen Herbizide oder Pestizide verwendet. Strenge Hygienebedingungen reduzieren das Eindringen von Schädlingen und Krankheiten.
Durch das Kontrollieren bzw. Steuern der Wachstumsbedingungen sowie der umweltbedingten Stressfaktoren, wie beispielsweise Trockenheit, unzureichendes Licht und ungünstige Temperaturen wird das Krankheitsrisiko reduziert.
Regelmäßige Inspektion der Pflanzen während des Wachstumszyklus erlaubt die Entdeckung von abnormalen Pflanzen und von Schädlingen. Abnormale, männliche Pflanzen können erscheinen; Unkraut sollte jedoch auf Grund der kontrollierten bzw. gesteuerten Wachstumsbedingungen und des Wachstumsmediums nicht vorkommen. Häufige Inspektionen und biologische Kontrollverfahren werden verwendet, um mit jedem Befall und allen Krankheiten fertig zu werden, die auftreten können.
Pflanzensammlung
Durch die strikte Kontrolle bzw. Steuerung der Wachstumsbedingungen erreichen die Cannabispflanzen in ungefähr 12 Wochen Reife. In den letzten Wochen des Wachstums entwickeln sich dichte, harzige Blüten. Ungefähr gegen Ende von Woche 11 verlangsamt sich die Cannabinoidbiosynthese merklich, und die Pflanzen sind reif für die Ernte.
Die gesamte Pflanze wird abgeschnitten und in einer Temperatur- und Feuchtigkeits-kontrollierten bzw. -gesteuerten Umgebung getrocknet:

– Ungefähr 21°C.
– Ungefähr 38 – 45% relative Luftfeuchtigkeit.

Eine getrocknete Pflanze wird physikalisch hinsichtlich des Endpunkts beurteilt.
THC und CBD sind die prinzipiell bioaktiven Inhaltsstoffe in der BDS. Diese Inhaltsstoffe sind jedoch als biologisch inaktive Carboxylsäuren in der biologischen Ausgangssubstanz enthalten:

– THCA
– CBDA

Die sauren Formen decarboxylieren langsam mit der Zeit während des Trocknens. Die Blätter und Blüten werden von den größeren Stengeln abgezogen, um das biologische Ausgangsmaterial (BRM) zur Verfügung zu stellen.
Aufbewahrung von BRM
Unter Aufbewahrungsbedingungen erreicht der Trocknungsverlust sein Gleichgewicht bei ungefähr 10%. Die Aufbewahrungsbedingungen für die getrocknete BRM hängen von dem physikalischen Status der BRM ab.
Allgemeine Aufbewahrungsbedingungen für BRM

– Schutz gegen Licht
– Ungefähr 15 – 25°C oder –20°C
– Ungefähr 38 – 42% relative Luftfeuchtigkeit.

Zusammenfassung der Herstellung eines BRM
Eine typische BRM-Spezifikation, die erhalten wurde aus einer Varietät mit hohem CBD-Gehalt, wird in Tabelle 2 verdeutlicht:
Analytische Verfahren
Visuelle Identifizierung
Makroskopische Charakteristika erlauben es, die Merkmale der Cannabispflanze von potentiellen Abwandlungen und Substituten zu unterscheiden. Dies ist eine visuelle Identifizierung anhand eines photographischen Standards.
Identifikation durch TLC
TLC verwendet sowohl die Retentionszeit und charakteristische Spotfarbe, um wirksam die Varietät von Cannabis zu identifizieren. Laborproben werden für die TLC-Analyse vorbereitet durch Extrahieren von getrocknetem Herba. Ein Aliquot wird auf eine TLC-Platte punktförmig aufgetragen, daneben Referenzproben von THC und CBD. Nachdem man sie dem Fast Blue B-Reagenz ausgesetzt hat, erscheinen THC und THCA als lilafarbene Punkte, wohingegen CBD und CBDA eine orange Farbe aufweisen. Neutrale Formen können von den sauren Formen durch Vergleich des Rf-Werts mit jenen, die für die Standards erhalten werden, unterschieden werden. Die Identität wird bestätigt durch Vergleich von Rf und Farbe des Probenpunkts mit jenen, die von dem geeigneten Standard erhalten werden.
Identifizierung durch HPLC
HPLC verwendet Retentionszeitvergleich von Cannabinoiden, um wirksam die Cannabisvarietät zu identifizieren. Das Umkehrphasen-HPLC-Verfahren ist spezifisch für CBD und CBDA und kann daher als ein Identifizierungsverfahren verwendet werden. Biomasseproben werden extrahiert und zentrifugiert. Der Nachweis von allen Analyten wird bei 220 nm durchgeführt mit zusätzlicher Bestätigung von sauren Analyten bei 310 nm.
Analyse (CBD + CBDA)
Diese Analyse wird verwendet, um den CBD- und CBDA-Gehalt in der Pflanze zu überwachen. CBD- und CBDA-Analyse werden unter Verwendung eines HPLC-Verfahrens ermittelt.
Die Wirksamkeit des Decarboxylierungsverfahrens wird durch Teilen des prozentualen Gehalts in Form von Gew.-% von CBD durch den Gesamtgehalt von CBD + CBDA bestimmt.
Trocknungsverlust
Der Trocknungsverlust wird berechnet durch Verwenden des Testverfahrens nach dem europäischen Arzneimittelbuch (Ph. Eur.).
Aflatoxin
Aflatoxin wird unter Verwendung eines vom United Kingdom Accreditation Service (UKAS) zugelassenen Verfahrens analysiert.
Mikrobiell
Die mikrobielle Qualität wird unter Verwendung der Methodik gemäß dem europäischen Arzneimittelbuch (Ph. Eur.) bestimmt.
Fremdes Material
Fremdes Material wird unter Verwendung des Testverfahrens gemäß dem europäischen Arzneimittelbuch (Ph. Eur.) bestimmt. Blüten, Blätter und Seitenäste werden in einer dünnen Schicht auf einer sauberen Laboroberfläche ausgebreitet. Fremdes Material wird von Hand so vollständig wie möglich abgetrennt und wird gewogen. Die Ergebnisse werden ausgedrückt als Gew.-% fremden Materials in der Pflanzenbiomasseprobe. Fremdes Material darf nicht mehr als 2% der Biomasse ausmachen.
Restliche Herbizide und Pestizide
Die Cannabispflanzen werden in einer gut kontrollierten bzw. gesteuerten Umgebung gezogen. Keine künstlichen Herbizide oder Pestizide werden verwendet oder werden während der Kultivierung benötigt.
Eine vergleichbare BRM-Spezifikation (vgl. Tabelle 2) wird erhalten für eine Varietät mit hohem THC-Gehalt, und identische, analytische Verfahren werden angewandt, mit Ausnahme, dass CBD/CBDA durch THC/THCA ersetzt wird.
Decarboxylierung
THC und CBD sind die grundsätzlich bioaktiven Inhaltsstoffe in Cannabis. Diese Inhaltsstoffe liegen in Cannabispflanzen jedoch als die biologisch inaktiven Carboxylsäuren vor. Um THC oder CBD aus Cannabispflanzenmaterial zu extrahieren, ist es notwendig, die Speichervorstufenverbindungen von THCA und CBDA in ihre leichter extrahierbaren und pharmakologisch aktiven Formen umzuwandeln. THC- und CBD-Säuren decarboxylieren natürlicherweise langsam mit der Zeit. Der traditionelle Weg zum Erhöhen der Geschwindigkeit der Decarboxylierung ist die Anwendung von Wärme. THCA wird jedoch nicht nur zu THC umgewandelt, sondern auch zu einem weiteren Cannabinoid, nämlich Cannabinol (CBN).
Das Decarboxylierungsverfahren wird im Allgemeinen innerhalb der Herstellung des Ausgangsmaterials oder botanischen Ausgangsmaterials (BRM) durchgeführt, vor dem Beginn des Extraktionsverfahrens.
Laborstudien zur Decarboxylierung
Teile von gemahlenem, getrocknetem Pflanzenmaterial wurden Wärme ausgesetzt (ungefähr 0,25 g mit einer Teilchengröße von 1 – 2 mm). Ein Experimentalsystem im halbtechnischen Maßstab wurde mit der Zielsetzung errichtet, die Parameter für die optimale Umwandlung von THCA oder CBDA zu THC bzw. CBD zu bestimmen, bei gleichzeitig minimalem Verlust dieser sich ergebenden Verbindungen durch Umwandlung in ihre thermischen Abbauprodukte; im Fall von THC wäre dies die Bildung von CBN.
Kurze Beschreibung von Materialien und Verfahren
Portionen (0,25 g) von gemahlenen (ungefähr 1 – 2 mm Teilchengröße), von pflanzlichen THCA- und CBDA-Materialien wurden in 20-ml-Kopfraumglasfläschchen gefüllt und die Fläschchen dicht mit Kräuselkappen versehenen, teflonbeschichteten Butylgummisiegeln versiegelt. Die versiegelten Fläschchen wurden auf eine von drei Temperaturen für Zeiträume von bis zu 4 h wie folgt erwärmt:
105°C, 120°C, 140°C über 0,5, 1,0, 2,0 und 4,0 Stunden.
Die Erwärmung wurde in einem Ofen mit erzwungener Luftzirkulation durchgeführt. Es wurde nachgewiesen, dass die Ofenbedingungen innerhalb von 0,5 – 1,0 Grad während der drei verwendeten Temperaturen eingehalten wurden.
Nachdem das Erwärmungsverfahren beendet war, wurden repräsentative Proben des decarboxylierten Herbas unter Verwendung von HPLC-, GC- und TLC-Techniken untersucht. TLC-, CBD- und CBN-Standards waren in die HPLC- und GC-Sequenzen eingeschlossen.
Resultate und Diskussion
Durch HPLC-Analyse des Lösungsmittelextrakts konnte das Verschwinden entweder von CBDA oder von THCA als eine Funktion der Zeit bei den zwei niedrigeren Temperaturen nachgewiesen werden. Bei 140°C erzielten die Proben des frühesten Zeitpunkts bei 0,5 Stunden nur noch sehr geringe Niveaus an Peak, der bei den Retentionszeiten von CBDA oder THCA eluierte.
Tabellen 3 und 4 geben die HPLC-Daten wieder, die die Umwandlung von CBDA oder THCA in die freie Verbindungen quantifizieren; auch wiedergegeben werden Daten, die den Gehalt an CBD oder THC zeigen und das Verhältnis von CBD/CBDA + CBD oder THC/THCA + THC. Die Umwandlung der Carboxylsäure in die entsprechende decarboxylierte Form kann kontrolliert werden durch Vergleich des Verhältnisses von decarboxyliert/decarboxyliert plus nicht decarboxyliert mit dem absoluten Gehalt an decarboxylierten Verbindungen. Wenn das Verhältnis einen Maximalwert (> 0,95) erreicht, sollte daher der früheste Zeit/Temperatur-Punkt, an dem der Gehalt von THC oder CBD ebenfalls maximal ist, optimal für das Umwandlungsverfahren sein.
Somit war für CBD-haltiges Herba 1 Stunde bei 120°C oder 0,5 Stunden bei 140°C geeignet.
Dies wird bestätigt durch Untersuchung des TLC-Chromatogramms für die Lösungsmittelextrakte, wonach CBDA nach 1 Stunde bei 120°C oder zu irgendeinem Zeitpunkt bei 140°C nicht mehr vorhanden war.
Für THC gibt es ein drittes Kriterium, die Bildung von CBN, wobei es wünschenswert ist, die Bildung dieser Verbindung während des thermischen Decarboxylierungsverfahrens zu minimieren. Tabelle 5 stellt Gaschromatographiedaten (GC-Daten) zur Verfügung, von denen das CBN/THC-Verhältnis entnommen werden kann. Unter Berücksichtigung des THC/THCA- + THC-Verhältnisses und des maximalen THC-Gehalts findet minimale CBN-Bildung nach 0,5 oder 1,0 Stunden bei 120°C statt. Bei 140°C ergibt selbst 0,5 Stunden einen höheren Gehalt an CBN als jeder der zwei niedrigeren Zeit/Temperaturpunkte.
Laborstudien ergeben daher die optimalen Bedingungen für die Decarboxylierung:

– Chemovar, der hauptsächlich CBD produziert: eine Stunde bei 120°C oder 0,5 Stunden bei 140°C.
– Chemovar, der hauptsächlich THC produziert, um CBN-Bildung zu minimieren: 1 bis 2 Stunden bei 105°C oder 1 Stunde bei 120°C.

Dünnschichtchromatographie (TLC) zeigt, dass nahezu alles THCA nach 4 Stunden bei 105°C verschwunden war und nach 1 Stunde bei 120°C. Kein THCA ist mehr sichtbar zu irgendeinem Zeitpunkt, wenn das Herba auf 140°C erwärmt wurde. Eine kleine Menge an restlicher Verfärbung bei dem Retentionswert auf der TLC und die Gegenwart eines kleinen Peaks bei der HPLC-Analyse, die mit THCA übereinstimmen, sollte eher die Anwesenheit eines kleineren Cannabinoids anzeigen als restliches THCA.
Tabelle 3 HPLC-Daten der Decarboxylierung von pflanzlichem CBDA-Material
Tabelle 4 HPLC-Daten der Decarboxylierung von pflanzlichem THCA-Material
Tabelle 5 GC-Daten von Decarboxylierung von pflanzlichem THC-Material
Die Decarboxylierungsbedingungen für eine Chargengröße von etwa 4 kg botanischem Ausgangsmaterial (BRM) betragen wie folgt:
Ungefähr 4 kg von gemahlenem und zu decarboxylierendem BRM (entweder THCA oder CBDA) wurde zuerst auf eine Temperatur von 105°C erwärmt und auf dieser Temperatur für etwa 15 Minuten gehalten, um verbliebenes Wasser zu verdampfen und um eine gleichmäßige Erwärmung des BRM zu ermöglichen. Die Charge wurde dann weiter auf 145°C erwärmt und auf dieser Temperatur über 45 Minuten gehalten, um einen Decarboxylierungsgrad von größer als 95% zu erreichen.
Die Erwärmungszeitdauer für CBDA-BRM wurde auf 55 Minuten bei 145°C verlängert, da es aus den Ergebnissen ersichtlich wurde, dass CBDA ein wenig resistenter gegen Decarboxylierung ist als THCA. Dieser Unterschied zwischen CBD und THC wäre noch ausgeprägter bei Chargen in kommerzieller Größe. Die Erwärmungszeitdauer für THC-BRM wurde bei 145°C über 45 Minuten beibehalten.
Die Bedingungen, die im halbtechnischen Maßstab verwendet wurden, entsprechen sehr nahe jenen Bedingungen, die sich bei den Laborstudien als optimal erwiesen haben. Die Unterschiede können erklärt werden mit einem langsameren und weniger wirksamen Wärmetransfer via die Behälter und durch das BRM bei der vergrößerten Chargengröße im halbtechnischen Maßstab.
Tabellen 6 und 7 stellen Daten zur Verfügung, um den gemessenen Grad an Decarboxylierung zu zeigen, der gemessen wurde als Gehalt des biologisch aktiven Cannabinoids THC oder CBD.
Tabelle 6 Grad an Decarboxylierung für CBD-BRM
Eine Vergrößerung der Chargengröße von CBD-BRM von ungefähr 4 kg auf 6 kg führt zur Notwendigkeit der Vergrößerung der Decarboxylierungszeit. Die Decarboxylierungszeit bei 145°C wurde von 55 Minuten auf 90 Minuten verlängert.
Tabelle 7
Überblick über das Extraktionsverfahren
Die BDS wird aus decarboxyliertem BRM extrahiert unter Verwenden der Methodik des flüssigen Kohlendioxids. Dies beinhaltet kontinuierliches Leiten von flüssigem Kohlendioxid durch die zerkleinerte Biomasse, die in einem Hochdruckbehälter enthalten ist. Der hohe Extrakt wird in Ethanol gelöst, auf eine niedrige Temperatur gekühlt und dann filtriert, um ausgefällte Inhaltsstoffe, wie beispielsweise Wachse, zu entfernen. Das Entfernen von Ethanol und Wasser im Vakuum erzeugt BDS, die in Abhängigkeit von der verwendeten Biomasse entweder hohe Konzentrationen an CBD oder THC enthält.
Fließdiagramm eines typischen Extraktionsverfahrens
Extraktion Nr. 1
Die erste Stufe bei dem Herstellungsverfahren ist Extraktion unter Verwendung von flüssigem CO₂ bei unterkritischen Bedingungen.
Experimente haben angezeigt, dass sowohl THC als auch CBD aus Cannabispflanzenmaterial mit einem hohen Wirkungsgrad unter Verwendung von unterkritischem CO₂ bei niedriger Temperatur von ungefähr 10°C ± 5°C unter Verwendung eines Drucks von ungefähr 60 bar ± 10 bar extrahiert werden können.
Die nachfolgende Tabelle 8 zeigt Vergleichsdaten, die mit einer BDS mit hohem THC-Gehalt gewonnen wurden.
Aus den Ergebnissen kann ersehen werden, dass es eine Verschlechterung der Selektivität gibt, was sich durch die hohe Wachsbelastung bei überkritischen Bedingungen zeigt. Obwohl Winterisierung größere Mengen an Wachs entfernen kann, ist deren Durchführung schwierig, da beispielsweise Filter verstopfen.
Ähnliche Ergebnisse wurden mit CBD erhalten.
Bevorzugte Bedingungen für Flüssigextraktion mit CO₂ sind:
Decarboxyliertes, botanisches Ausgangsmaterial wird in eine einzelne Säule gepackt und unter Druck flüssigem CO₂ ausgesetzt.

– Chargengröße: ungefähr 60 kg
– Druck: 60 bar ± 10 bar
– Temperatur: 10°C ± 5°C
– Zeit: ungefähr 8 Stunden
– CO₂-Massenstrom: 1250 kg/Stunde + 20%.

Bevorzugte Herstellungsparameter für die Herstellung von BDS sind:
Extraktionszeit > 10 Stunden, CO₂-Druck 50 – 70 bar, Extraktionstemperatur 5 – 15°C, CO₂-Masse 167 kg/kg BRM.
Nach Druckabsenkung und Ablassen des CO₂ wird der rohe BDS-Extrakt in verschlossene Behälter gesammelt. Das ursprüngliche BRM reduziert sich um etwa 10 Gew.-% in Form von rohem BDS-Extrakt. Der rohe BDS-Extrakt wird bei –20°C ± 5°C gehalten.
Der rohe BDS-Extrakt enthält Wachse und langkettige Moleküle. Entfernung findet durch ein "Winterisierungs"-Verfahren (Extraktion 2) statt, wobei der rohe BDS-Extrakt beispielsweise auf 40°C ± 4°C erwärmt wird, um das Material zu verflüssigen. Ethanol wird im Verhältnis von 2 : 1 Ethanolvolumen zu Gewicht des rohen BDS-Extrakts zugegeben. Die ethanolische Lösung wird dann auf –20°C ± 5°C gekühlt und bei dieser Temperatur über etwa 48 Stunden gehalten.
Nach Abschluss der Winterisierung wird der Niederschlag durch kalte Filtration durch einen 20-μm-Filter entfernt.
Extraktion Nr. 2
Eine zweite Stufe bei dem Herstellungsverfahren ist die Extraktion Nr. 2 unter Verwendung von Ethanol, die als "Winterisierung" bezeichnet wird. Roher BDS-Extrakt wird durch Extraktion Nr. 1 erzeugt, der Inhaltsstoffe wie beispielsweise Wachse enthält. Ethanol extrahiert wirkungsvoll langkettige Moleküle aus dem rohen Extrakt.
Studien
Es wurde herausgefunden, dass durch Erwärmen des rohen BDS-Extrakts auf ungefähr 40°C das Mischungsvermögen des rohen Extrakts mit Lösungsmittel verbessert wurde.
Es war bevorzugt, die "Winterisierungs"-Lösung auf –20°C über etwa 48 Stunden abzukühlen.
Bevorzugte Prozessparameter für die Herstellung von BDS sind:
Extraktionstemperatur 33 – 44°C, Verhältnis Ethanol : Produkt ungefähr 2 : 1;
Gefriergerätetemperatur –25°C bis –15°C, Zeit 48 – 54 Stunden.
Filtration
Die bei der zweiten Extraktionsstufe erzeugte ethanolische Lösung erfordert Filtration, um den resultierenden Niederschlag zu entfernen. Die Filterweite beträgt vorzugsweise 20 μm.
Bevorzugte Prozessparameter für die Herstellung von BDS sind:
Gesamtfiltrationszeit > 6 Stunden.
Verdampfung
Die letzte Stufe des Herstellungsverfahrens ist die Entfernung von Ethanol und Wasser, das anwesend sein kann. Diese wird vorzugsweise durchgeführt durch Erwärmen auf 60°C ± 2°C, um eine Dampftemperatur von 40°C ± 2°C bei einem Vakuum von 172 mbar ± 4 mbar zu ergeben. Die Destillation unter diesen Bedingungen wird so lange fortgeführt, bis es nur noch wenig oder kein sichtbares Kondensat gibt. Weiteres, stufenweises Reduzieren des Drucks auf etwa 50 mbar vervollständigt die Wasserentfernung. Nach Beendigung wird die BDS in versiegelte Behälter aus rostfreiem Stahl überführt und in einem Gefriergerät bei –20°C ± 5°C aufbewahrt.
Bevorzugte Prozessparameter für die Herstellung von BDS sind:
Verdampfungsdampftemperatur 38 – 42°C, Vakuumdruck zur Entfernung von Ethanol 167 – 177 mbar, Vakuumdruck zur Entfernung von Wasser 70 – 75 mbar, 62 – 58 mbar, 52 – 48 mbar, Zeit < 8 Stunden.
Charakterisierung von BDS
Die THC-BDS ist ein brauner, viskoser, halbfester Extrakt, der aus wenigstens 60% Cannabinoidbestandteilen besteht. Die Cannabinoidbestandteile schließen wenigstens 90% THC ein, etwa 1,5% CBD, und der Rest besteht aus anderen kleineren Cannabinoiden.
Die chemische Zusammensetzung von Cannabis ist gründlich studiert worden, und es wurden über 400 Verbindungen identifiziert (Hendricks et al., 1975; Turner et al., 1980). Mehr als 60 Cannabinoide sind identifiziert worden, und CBDA und THCA (die Vorstufen von CBD und THC) sind die am häufigsten vorkommenden. Im Allgemeinen machen die nicht-cannabinoiden Inhaltsstoffe bis zu 50% des Extrakts aus, abhängig von dem Extraktionsverfahren. Die identifizierten, chemischen Klassen schließen ein Alkane (Kohlenstoffkette 25 – 30), Nitroverbindungen, Aminosäuren, Zucker, Aldehyde, Alkohole und Ketone, Flavonoide, Glycoside, Vitamine, Pigmente und Terpene. Etwa 95 Mono- und Sesqui-Terpene sind in Cannabis identifiziert worden und sind verantwortlich für den charakteristischen Geruch.
Erhebliche Arbeit wurde durchgeführt, um die Struktur sowohl von CBD als auch von THC vollständig aufzuklären (zusammengefasst in den oben zitierten Arbeiten), und beide sind synthetisch hergestellt worden. Reines THC ist erfolgreich in ausreichender Menge aus der BDS isoliert worden, um als Referenzmaterial für Identifikation und Quantifizierung verwendet zu werden.
Verunreinigungen
Die BDS ist ein selektiver Extrakt von getrockneten, decarboxylierten Blättern und Blütenköpfen von speziellen Chemovaren von Cannabis sativa. Ein Bereich von über 400 Verbindungen, einschließlich über 60 Cannabinoiden, sind in Cannabispflanzen gefunden worden (Turner 1980). Da diese alle natürlich vorkommen, wird es nicht als notwendig erachtet, irgendeine dieser Verbindungen als Verunreinigung zu betrachten. Die größeren Verunreinigungen treten daher in vier Bereichen auf: Pestizide, die während des Wachstumsverfahrens zugeführt werden; Aflatoxine; irgendwelche neuen Produkte, die durch Decarboxylierung gebildet werden, und die Materialien, die nicht Cannabinoide sind, die die BDS ausmachen.
Das Wachstumsverfahren wird genau kontrolliert bzw. gesteuert unter Verwendung von GAP-Richtlinien und findet in einer klimakontrollierten Innenraumwachstumsumgebung statt. Während des Wachstums werden keine Pestizide an den Pflanzen angewandt. Die gesamte Befallskontrolle bzw. Steuerung wird durch biologische Mittel verwaltet. Keine Pestizide werden in das Wachstumsmedium inkorporiert. Um sicherzustellen, dass keine Pestizidreste in das Produkt eingeführt werden, wird das Wachstumsmedium periodisch auf Pestizide getestet, von denen bekannt ist, dass diese von den Lieferanten von Wachstumsmedium verwendet werden.
Sobald das Pflanzenmaterial geerntet und getrocknet worden ist, werden weitere Proben periodisch getestet unter Verwendung eines allgemeinen Pestizidrasters, um sicherzustellen, dass keine Kontamination der Pflanzen stattgefunden hat. Potenzielle Verunreinigungen werden auf vergleichbare Weise auf der BRM-Stufe kontrolliert.
Obwohl die Wachstumsbedingungen sorgfältig kontrolliert bzw. gesteuert werden, um dies zu verhindern, besitzt das Ausgangsmaterial das Potential für eine mikrobiologische Verunreinigung, was zu Aflatoxinen in dem Produkt führt. Das BRM und die BDS werden daher periodisch auf ihren Gehalt an Aflatoxinen untersucht.
Die natürlich vorkommende Form von THC in gerade gewachsener Pflanze ist das saure THCA, obwohl auch kleine Mengen des neutralen THC vorkommen. Vor der Extraktion wird das THCA durch Erwärmen decarboxyliert, um das neutrale THC zu ergeben. Das Verfahren ist wirksam, aber eine kleine Menge THCA verbleibt, und dies wird während der letzten Untersuchung der BDS überwacht. Thermischer Abbau bzw. Zersetzung des THCA und THC während des Decarboxylierungsverfahrens ist möglich, um CBNA und CBN zu ergeben. Diese werden in der BDS überwacht.
Die Nicht-Cannabinoid-Komponenten, die den Ballastanteil der BDS ausmachen, schließen Kohlenwasserstoff und Triglyceridwachse, Pflanzenpigmente und Terpene ein. Diese sind übliche Komponenten von vielen anderen Extrakten medizinischer Pflanzen und werden als von geringer toxikologischer und pharmakologischer Signifikanz erachtet. Der Bereich der anderen vorhandenen Komponenten ist groß, aber sie sind im Allgemeinen nur in kleinen Mengen vorhanden.
Die Menge an Ballast wird durch das Winterisierungsverfahren reduziert, welches die Wachse ausfällt. Die Ballastmaterialien werden als ein Verdünnungsmittel der aktiven Bestandteile betrachtet und werden nicht analysiert oder kontrolliert.
Tabelle 9 Spezifikation für die Kontrolle von BDS mit hohem CBD-Gehalt
Analytische Verfahren
Identifikation, Analyse und miteinander in Verbindung stehende Cannabinoide
Der Gehalt an THC, CBD und Cannabinol (CBN) in dem BRM und der BDS werden quantitativ durch Extraktion mit Methanol oder Methanol/Chloroform (9 : 1) bestimmt. Umkehrphasenhochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) mit UV-Detektion bei 220 nm ist das Verfahren zur Quantifizierung. Die gesamte Analyse muss bei Gelblicht durchgeführt werden, da es bekannt ist, dass die interessierenden Verbindungen lichtempfindlich sind.
Chromatographieausrüstung und Bedingungen

Ausrüstung: Agilent (HP) 1100 HPLC-System mit variablem Wellenlängen-UV-Detektor oder Dioden-Array-Detektor HPLC-Säule: Discovery C8 5 μm 15 cm × 0,46 cm Vorsäule: Kingsorb C18 5 μm 3 cm × 0,46 cm Mobile Phase: Acetonitril : Methanol : 0,25 Gew.-% Essigsäure (nach Volumen 16 : 7 : 6) Säulentemperatur: 25°C Fließgeschwindigkeit: 1,0 ml/min^-1 Detektion: 220 nm, 600 mA vom Endwert (f.s.d.); zweite Wellenlänge 310 nm Injektionsvolumen: 10 μl Laufzeit: 20 – 25 Minuten (kann verlängert sein bei Proben, die kleine Mengen an spät eluierenden Peaks aufweisen) Eluationsreihenfolge: CBD, CBDA, Δ⁹-THCV, CBN, Δ⁹-THC, CBC, Δ⁹-THCA

Standardvorbereitung
Standardstammlösungen von CBD, CBN und Δ⁹-THC in Methanol bei ungefähr 1 mg ml^-1 werden bei –20°C aufbewahrt.
Verdünnte Arbeitsstandards (0,1 mg/ml für Δ⁹-THC und CBD und 0,01 mg/ml für CBN) werden aus den Stammstandards in Methanol hergestellt und bei –20°C aufbewahrt (maximale Zeitdauer von 12 Monaten nach der anfänglichen Herstellung). Nach der Herstellung müssen die Standardlösungen in Fläschchen aufgeteilt werden, um die Menge an Standard zu reduzieren, der Raumtemperatur ausgesetzt ist. Vor der Verwendung in einer HPLC-Probenanalyse wird die benötigte Anzahl an Standardfläschchen entfernt und es ihnen gestattet, sich auf Raumtemperatur einzustellen.
Probenvorbereitung
Bei allen Vorbereitungen können alternative Gewichte und Volumen verwendet werden, um die gleichen endgültigen Verdünnungen zu ergeben.
Botanisches Ausgangsmaterial

– Genaues Einwiegen von ungefähr 100 mg von zerkleinertem, getrocknetem, homogenem Material in einen 10-ml-Maßkolben.
– Dispergieren des Materials in Methanol : Chloroform (9 : 1 Vol.-%) und Auffüllen in dem gleichen Lösungsmittel.
– Extrahieren der Probe in einem Ultraschallbad über 15 Minuten.
– Zentrifugieren eines Aliquots bei 3000 U/min über etwa 2 Minuten.
– Verdünnen von 100 μl des Überstands auf 1 ml mit Methanol in einem geeigneten HPLC-Probenfläschchen (weitere Verdünnung kann erforderlich sein, wenn die Konzentration des hauptsächlichen Cannabinoids sich außerhalb des linearen Arbeitsbereichs befindet).

Decarboxyliertes, botanisches Ausgangsmaterial
Wie bei botanischem Ausgangsmaterial.
Botanische Arzneimittelsubstanz

– Genaues Einwiegen von ungefähr 80 mg BDS in einen 50-ml-Maßkolben.
– Lösen von BDS und Auffüllen mit Methanol.
– Verdünnen von 100 μl des hergestellten Überstands auf 1 ml mit Methanol in einem geeigneten HPLC-Autosampler-Fläschchen.

Chromatographisches Verfahren
Proben wurden in das Autosampler-Gestell in der Reihenfolge platziert, die in die Abfolgeliste der Agilent-Chemstation eingegeben worden war. Standardlösungen werden verwendet, um quantitative Daten und Retentionszeitdaten zu ergeben. Diese können typischerweise doppelt oder dreifach vor der Injektion irgendwelcher Probenlösungen injiziert werden und dann einfach bei geeigneten Zeitintervallen während des Laufs mit einem Maximum von 10 Testproben zwischen Standards.
Chromatographische Akzeptanzkriterien Tabelle 10 Retentionszeitfenster und relative Retentionszeit (RRT) to Δ⁹-THC für jeden Analyten
Tabelle 11 Peakform (Symmetriefaktor gemäß dem Verfahren nach dem Britischen Arzneimittelbuch)
Berechnung
Botanisches Ausgangsmaterial
Die folgende Gleichung wird verwendet, um ein Ergebnis für die Reinheit des hauptsächlichen Cannabinoids als eine Prozentangabe der gegenwärtig analysierbaren Cannabinoide (CBD, CBDA, CBN, Δ⁹-THC & Δ⁹-THCA) in der Charge zu ergeben:
Für Material mit hohem Δ⁹-THC-Gehalt:
Für Material mit hohem CBD-Gehalt wird THC & THCA durch CBD & CBDA in der Kopfzeile der Gleichung ersetzt.
Decarboxyliertes, botanisches Ausgangsmaterial
Die folgende Gleichung wird verwendet, um die Wirksamkeit des Decarboxylierungsverfahrens zu berechnen:
Für Material mit hohem Δ⁹-THC-Gehalt:
Für Material mit hohem CBD-Gehalt wird THC & THCA durch CBD & CBDA in der Gleichung ersetzt.
Botanische Arzneimittelsubstanz
Die folgenden Gleichungen werden verwendet, um die Konzentration der Arzneimittelsubstanzprobe, die Cannabinoid-Konzentration in der jeweiligen Probe, den prozentualen Gehalt der analysierbaren Cannabinoide in der Arzneimittelsubstanz, die Menge des hauptsächlichen Cannabinoids als eine Prozentangabe der gegenwärtig analysierbaren Cannabinoide und die Menge des hauptsächlichsten Cannabinoids in dem Gesamtgewicht von extrahierter Arzneimittelsubstanz zu berechnen.
Für Material mit hohem Δ⁹-THC-Gehalt:
wobei der Verdünnungsfaktor = 50 × 10 = 500 ist.
Δ⁹-THC kann in all diesen Gleichungen gegen CBD und CBN substituiert werden, um quantitative Ergebnisse für beide zu erhalten. Δ⁹-THCA und CBDA werden auch unter Verwendung der Standardkonzentrationen von Δ⁹-THC oder CBD in Abwesenheit eines spezifischen Referenzstandards für sie selbst berechnet.
Damit in Zusammenhang stehende Substanzen werden definiert als die Summe der mittleren Gewichtsprozentwerte von CBN, Δ⁹-THCA und CBDA.
Die Gesamtmenge an Δ⁹-THC, die in dem gesamten Arzneimittelsubstanzextrakt vorhanden ist, wird erhalten.
Beispiel 2
Untersuchung der Stabilisierung von botanischer Arzneimittelsubstanz (BDS) durch teilweise Reinigung unter Verwendung von Aktivkohle
Resultate von Stabilitätsstudien an THC-Formulierungen zeigen an, dass THC in Form von BDS nicht stabil ist, selbst wenn es bei niedrigen Temperaturen wie 5°C aufbewahrt wird. Dies kontrastiert mit dem Verhalten des gereinigten THC (Dronabinol USP) in Marinol-Weichgelkapseln, für die eine Aufbewahrungszeit von zwei Jahren bei einer kühlen Umgebungstemperatur akzeptiert wird. Es soll auch angemerkt werden, dass die Aufbewahrungszeit für THC-Standardlösungen in Methanol, die von Sigma Aldrich geliefert werden, bis zu 4 Jahre betragen soll, wenn sie eingefroren und vor Licht geschützt sind.
Diese offensichtliche Diskrepanz zwischen der Stabilität von BDS (THC) und gereinigtem THC ließ Spekulation darüber aufkommen, dass eine Komponente von BDS für das hauptsächliche Cannabinoid destabilisierend war.
Eine Lösung für dieses Problem wäre, die BDS (THC) zu reinigen, um ein hochreines, vorzugsweise kristallines Cannabinoid zu erhalten. Die zusätzlichen Verarbeitungskosten, die mit der Umwandlung von BDS in reines Cannabinoid verbunden wären, würde jedoch ganz wesentlich die Kosten für die fertigen, pharmazeutischen Produkte erhöhen, die Cannabinoid enthalten.
Daher versuchte der Anmelder, einen einfachen Reinigungsschritt zu entwickeln, durch den ein BDS mit verbesserter Stabilität hergestellt würde, durch den jedoch die Verarbeitungskosten nicht bis zu einem unerschwinglich teuren Ausmaß ansteigen würde.
Der Anmelder hat herausgefunden, dass ein Aktivkohlereinigungsschritt in geeigneter Weise in engem Zusammenhang mit dem „Winterisierungs"-Verfahren durchgeführt werden kann, indem man in einem einzigen Schritt die ethanolische Winterisierungslösung durch ein Filterbett, um die ausgefällten Wachse zu entfernen, und dann direkt durch eine Aktivkohlesäule leitet, und dass die Verwendung von Aktivkohle signifikant die Lagerdauer verbessert.
Experimentelle Details
Lösung von entweder BDS (THC) oder BDS (CBD) mit einer Konzentration von 100 mg/ml in absolutem Ethanol BP wurden durch eine Säule geleitet, die mit Aktivkohle gepackt war, und das Eluat wurde gesammelt. Diese wurden dann weiter mit absolutem Alkohol verdünnt, um eine Konzentration von ca. 25 mg/ml Cannabinoid zu erhalten. Die Lösung wurde dann in ein 10-ml-Fläschchen vom Typ AX1 (d.h. gelbes Glas) überführt und mittels eines Kräuselverschlusses verschlossen. Diese Proben werden als mit Aktivkohle gereinigte BDS bezeichnet.
Proben der BDS(THC)- und BDS(CBD)-Lösungen, die nicht durch die Aktivkohlesäule geleitet worden waren, wurden auf ähnliche Weise verdünnt, um eine Cannabinoidkonzentration von 25 mg/ml zu ergeben, und wurden dann in einem Gelbglasfläschchen vom selben Typ versiegelt. Diese Proben wurden als "Standard-BDS" bezeichnet und dienten als eine Kontrolle für die Stabilitätsstudie.
Die Fläschchen, die Standard-BDS und mit Aktivkohle gereinigte BDS von jeder Sorte enthielt, wurden in einem Stabilitätsinkubator bei 40°C aufbewahrt, und dann wurden über eine Zeitdauer von 1 – 12 Monaten periodisch Proben für HPLC-Analyse des Cannabinoidgehalts und für TLC-Profile entnommen.
Normale Phasen-TLC-Analyse verwendete die folgenden Bedingungen:
Stationäre Phase: Silica Gel G
Mobile Phase: 80 : 20 Hexan/Aceton
Entwicklung: 2 × 8 cm, d.h. doppelte Entwicklung
Visualisierung: Eintauchen in 0,1 % Gewicht/Volumen Fast Blue B (wässrig)
Umkehrphasen-TLC-Analyse verwendete die folgenden Bedingungen:
Stationäre Phase: C18 beschichtetes Silica-Gel
Mobile Phase: 6 : 7 : 16 0,25 % Volumen/Volumen (wässrige) Essigsäure/Methanol/Acetonitril
Entwicklung: 2 × 8 cm, d.h. doppelte Entwicklung
Visualisierung: Eintauchen in 0,1% Gewicht/Volumen Fast Blue B (wässrig)
Für jede Probe wurde ein Lösungsvolumen auf die TLC-Platte aufgetragen, die ungefähr 5 μg Gesamtcannabinoid enthält.
Resultate und Diskussion
Die ethanolischen Lösungen von Standard-BDS (THC) und Standard-BDS (CBD) weisen ein ziemlich intensives Gelb auf. Durchleiten der BDS-Lösungen durch die Aktivkohle entfärbt die Lösungen wirksam, vermutlich durch die Absorption von Pflanzenpigmenten, die zusammen mit den Cannabinoiden während der Herstellung von BDS aus Cannabisherba durch flüssige CO₂-Extraktion mit extrahiert wurden.
Die Ergebnisse der HPLC-Analyse für die verschiedenen BDS-Lösungen werden nachfolgend als Tabelle 12 tabellarisch wiedergegeben und werden auch in graphischer Form (1–3) präsentiert. Alle Daten werden als Prozentangabe der t0-Analyse angegeben. Bei den BDS(THC)-Lösungen werden Werte für CBN mit angegeben, da diese Verbindung als ein Kenner der thermischen Zersetzung bzw. des thermischen Abbaus von THC in vorhergehenden Stabilitätsstudien identifiziert worden war.
Tabelle 12 Cannabinoid-Analysenwerte für Standard-BDS- und gereinigte BDS-Lösungen über die Zeitdauer von 1–12 Monaten bei 40°C
Aus den obigen Daten wird deutlich, dass sowohl für BDS (THC) als auch für BDS (CBD) es eine Verbindung des Ballasts gibt, die durch Aktivkohle entfernt werden kann und die für die Cannabinoide destabilisierend ist.
Der Vergleich des Ausmaßes der Zersetzung bzw. des Abbaus, der nach zwölf Monaten bei 40°C sowohl bei dem Standard-BDS und dem entsprechenden mit Aktivkohle gereinigten BDS erreicht wurden, zeigen an, dass sowohl für die THC- als auch die CBD-Extrakte die Reinigung mit Aktivkohle die Beständigkeit gegen thermischen Abbau bzw. thermischer Zersetzung um über 50% verbesserte.
Für BDS (THC) wird festgestellt, dass das Niveau an CBN steigt als Funktion des Verlusts an hauptsächlichem Cannabinoid (3). Wie es für andere THC-haltige Formulierungen beobachtet wurde, konnte das Niveau von CBN wieder als Kenner für thermische Zersetzung bzw. thermischen Abbau bestätigt werden.
Der Vergleich zwischen Cannabinoid-Regionen von HPLC-Chromatogrammen von Standard-BDS(CBD)- und gereinigten BDS(CBD)-Proben nach 12 Monaten bei 40°C (Daten werden nicht gezeigt) ergab keine signifikante Information. Ein ähnlicher Vergleich von HPLC-Chromatogrammen von Standard-BDS (THC) und gereinigtem BDS (THC) nach Zersetzung bzw. Abbau war jedoch informativ.
Das CBN war bei dem stärker abgebauten, ungereinigten Standard-BDS mit einem höheren Niveau vorhanden, aber es wurde auch ein zweites, signifikantes Zersetzungs- bzw. Abbauprodukt beobachtet, das wiederum in beiden Proben vorhanden war, jedoch reichlicher in der stärker zersetzten bzw. abgebauten Probe. Das Spektrum dieses Zersetzungs- bzw. Abbauprodukts ist wiederum im Wesentlichen identisch mit dem von CBN, und auf Basis dieser Beobachtung und der Retentionszeit scheint es eines der CBN-Analoga zu sein.
Zusammenfassung
Signifikante Verbesserung der Beständigkeit gegen thermische Zersetzung bzw. thermischen Abbau wird durch eine einfache Aktivkohlebehandlung erzielt.
Beispiel 3
Wirkung der Zugabe eines organischen Modifizierungsmittels bei CO₂-Extraktion von Cannabis-Pflanzenmaterial
Das folgende Beispiel beschreibt eine Untersuchung über die Wirkung der Zugabe eines polaren Co-Solvents auf die Charakteristika eines Extrakts, der aus einem Cannabis-Pflanzenmaterial (GS-Chemovar) unter Verwendung von flüssiger CO₂-Extraktion hergestellt wird, und verdeutlicht den Unterschied bei der erhaltenen Selektivität bei Verwendung unterkritischer gegenüber überkritischer CO₂-Extraktion.
Experimentelle Details
Extraktionsexperimente wurden unter Verwendung einer CO₂-Extraktionsvorrichtung mit einem Liter Kapazität durchgeführt. Lebensmittel-geeignetes CO₂ und arzneimittelgerechter (BP grade), absoluter Alkohol wurden als Lösungsmittel verwendet.
Eine Charge GS-Cannabis (ein Chemovar mit hohem CBD-Gehalt wurde verwendet. Der CBD-Gehalt betrug nach Decarboxylierung 7,3 Gew.-%. Analyse des Cannabinoidgehalts des Extrakts wurde mittels HPLC durchgeführt.
Ergebnisse und Diskussion
In der nachfolgenden Tabelle 13 werden die Daten bezüglich der Zusammensetzung des endgültigen Extrakts präsentiert, der nach vier Stunden Expressionszeit unter den angegebenen Bedingungen erhalten wurde:
Tabelle 13 Zusammensetzungs- und Ausbeutedaten von Extrakten, die unter verschiedenen Extraktionsbedingungen erzeugt wurden
Die Rückgewinnungswirksamkeit basiert auf dem CBD, das in decarboxyliertem Pflanzenmaterial verfügbar ist, das für jede Extraktion in den Behälter geladen wurde.
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass das Verändern der Extraktionsbedingungen von unterkritisch auf überkritisch die Lösungsmittelstärke von dem CO₂ anhebt und zu einer höheren Rückgewinnung des verfügbaren CBDs führt. Jedoch kann das überkritische CO₂ nun einen größeren Bereich an Verbindungen lösen, und die Extraktion dieser zusätzlichen Verbindungen bewirkt eine Verdünnung der Konzentration von CBD in dem Extrakt in einem solchen Ausmaß, dass sie nun niedriger ist als jene, die mittels unterkritischer Extraktion erhalten wird. Die marginale, zusätzliche Rückgewinnung von verfügbarem CBD aus dem Ausgangsmaterial gleicht diesen Nachteil folglich nicht aus und zeigt, dass die Verwendung von überkritischen Bedingungen nicht wünschenswert ist.
Die Zugabe von zwei Gew.-% absolutem Alkohol zu überkritischem CO₂ als ein Modifikationsmittel erhöht die Rückgewinnung des verfügbaren CBD auf > 90%. Vermutlich ist das relativ polare Cannabinoid in dem Extrakt mit erhöhter Polarität leichter löslich.
Interessanterweise wird die Konzentration von CBD in dem Extrakt leicht durch die Zugabe eines polaren Modifikationsmittels erhöht. Dies scheint anzudeuten, dass das mit extrahierbare, nicht-cannabinoide Material, das in dem Pflanzenmaterial vorhanden ist, weniger polar als das beabsichtigte Cannabinoid ist, und somit wird die Extraktion von diesem Material (dem „Ballast") geringer, wenn die Polarität erhöht wird. Somit stellt Extraktion von Cannabis-Pflanzenmaterial mit überkritischem CO₂ + 2 Gewichtsprozent Ethanol eine Zunahme bei der Gewinnung des beabsichtigten, aktiven Inhaltsstoffs zur Verfügung, ohne mit einem Verlust an Selektivität verbunden zu sein.
Zusammenfassung
1. Ein Umschalten von unterkritischen zu überkritischen Bedingungen erzeugt nur einen geringen Vorteil in Bezug auf die Gesamtgewinnung von Cannabinoid aus dem Ausgangsmaterial, führt aber zu dem Nachteil der Reduzierung des aktiven Gehalts des Extrakts.
2. Die Zugabe von 2% absolutem Ethanol-Modifikationsmittel zu überkritischem CO₂ führt zu einer signifikanten Verbesserung bei der Gewinnung von Cannabinoid aus dem Ausgangsmaterial ohne Verdünnung des aktiven Inhalts durch mit extrahiertes Material.

Claims

Verfahren zum Extrahieren von Cannabinoiden aus Pflanzenmaterial, das einen Decarboxylierungsschritt, eine Extraktion mit flüssigem Kohlendioxid (CO₂) und einen Schritt zum Reduzieren des Gehalts an nicht interessierenden Materialien in den Extrakt umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktion mit flüssigem CO₂ bei unterkritischen Bedingungen bei einer Temperatur im Bereich von 5 bis 15°C und einem Druck im Bereich von 55 bis 70 bar durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Decarboxylierungsschritt nach Extraktion mit flüssigem CO₂ durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Decarboxylierungsschritt vor der Extraktion mit flüssigem CO₂ durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperatur im Bereich von 8 bis 12°C beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Temperatur ungefähr 10°C beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druck im Bereich von 55 bis 65 bar beträgt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Druck ungefähr 60 bar beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das CO₂ einen Massenstrom im Bereich von 1000 – 1500 kg/Stunde aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das CO₂ einen Massenstrom von ungefähr 1250 kg/Stunde aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Extraktion über eine Zeit von bis zu 10 Stunden durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Extraktion über eine Zeit von etwa 8 Stunden durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das CO₂ durch Druckabsenkung entfernt und der gewonnene Extrakt bei einer Temperatur im Bereich von –15°C bis –20°C gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt zum Reduzieren des Gehalts an nicht interessierenden Materialien in dem Extrakt eine Ausfällung mit einem C1-C5-Alkohol ist, wobei das zu behandelnde Material vor der Zugabe des C1-C5-Alkohols auf eine Temperatur oberhalb der Raumtemperatur erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der C1-C5-Alkohol Ethanol ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Extrakt auf eine Temperatur im Bereich von 36°C bis 44°C erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Extrakt auf etwa 40°C erwärmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der C1-C5-Alkohol in einer Menge von 3 : 1 bis 1 : 1 (Volumen C1-C5-Alkohol zu Gewicht des zu behandelnden Materials) zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der C1-C5-Alkohol in einer Menge von etwa 2 : 1 (Volumen C1-C5-Alkohol zu Gewicht des zu behandelnden Materials) zugegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die Lösung, die sich durch die Zugabe von C1-C5-Alkohol zu dem zu behandelnden Material ergibt, abgekühlt wird und man unlösliche Materialien ausfallen lässt.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Lösung, die sich aus der Zugabe von C1-C5-Alkohol zu dem zu behandelnden Material ergibt, auf eine Temperatur im dem Bereich von –15°C bis –25°C abgekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Lösung, die sich aus der Zugabe von C1-C5-Alkohol zu dem zu behandelnden Material ergibt, für bis zu 52 Stunden abgekühlt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der Niederschlag aus unlöslichen Materialien durch Filtration entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Filtration durch eine 20-μm-Membran erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23, das weiter eine mehrstufige Verdampfung unter reduziertem Druck enthält.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei zuerst C1-C5-Alkohol und dann Wasser entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei C1-C5-Alkohol durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 58 – 62°C entfernt wird, um eine Dampftemperatur im Bereich von 38 – 42°C bei einem Vakuum im Bereich von 168 – 172 mbar zu ergeben, bis es nur noch wenig oder kein sichtbares Kondensat mehr gibt.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei Wasser zusätzlich entfernt wird durch eine stufenweise Verringerung des Drucks bis etwa 50 mbar.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 27, wobei der Decarboxylierungsschritt vor der Extraktion mit flüssigem CO₂ durchgeführt wird und durchgeführt wird durch Erwärmen des Pflanzenmaterials auf Temperaturen und über Zeiträume, die wenigstens 95% Umwandlung der sauren Cannabinoide in ihre neutrale Form sicherstellen und sicherstellen, dass die thermische Zersetzung bzw. der thermische Abbau von THC zu CBN weniger als 10% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 28, bei der ein mehrstufiges Erwärmungsverfahren durchgeführt wird, bei dem Pflanzenmaterial: (i) auf eine erste Temperatur über eine erste Zeitdauer erwärmt wird, um restliches Wasser zu verdampfen und um eine gleichmäßige Erwärmung des Pflanzenmaterials zu ermöglichen, und (ii) die Temperatur auf eine zweite Temperatur über eine zweite Zeitdauer erhöht wird, bis wenigstens 95% Umwandlung der sauren Cannabinoide in ihre neutrale Form stattgefunden hat.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei der erste Schritt bei einer Temperatur im Bereich von 100°C bis 110°C über 10 – 20 min. durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei die erste Temperatur etwa 105°C und die erste Zeitdauer etwa 15 Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Pflanzenmaterial einen hohen CBD-Gehalt aufweist, wobei die zweite Temperatur im Bereich von 115°C bis 125°C, vorzugsweise bei 120°C liegt, und die zweite Zeitdauer im Bereich von 45 Minuten bis 75 Minuten, vorzugsweise etwa 60 Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Pflanzenmaterial einen hohen CBD-Gehalt aufweist, wobei die zweite Temperatur im Bereich von 135°C bis 145°C, vorzugsweise bei 140°C liegt, und die zweite Zeitdauer im Bereich von 15 bis 45 Minuten, vorzugsweise etwa 30 Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Pflanzenmaterial einen hohen CBD-Gehalt hat, die zweite Temperatur im Bereich von 140°C bis 150°C, vorzugsweise bei etwa 145°C liegt und die zweite Zeitdauer im Bereich von 55 – 90 Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Pflanzenmaterial einen hohen THC-Gehalt aufweist, wobei die zweite Temperatur im Bereich von 115°C bis 125°C, vorzugsweise bei etwa 120°C liegt und die zweite Zeitdauer im Bereich von 45 Minuten bis 75 Minuten, vorzugsweise etwa 60 Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Pflanzenmaterial einen hohen THC-Gehalt aufweist, wobei die zweite Temperatur im Bereich von 100°C bis 110°C, vorzugsweise etwa 105°C beträgt und die zweite Zeitdauer im Bereich von 60 bis 120 Minuten liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Pflanzenmaterial einen hohen THC-Gehalt aufweist, wobei die zweite Temperatur im Bereich von 140°C bis 150°C, vorzugsweise bei etwa 145°C liegt und die zweite Zeitdauer im Bereich von 45 bis 55 Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 37, wobei der Decarboxylierungsschritt bei Temperaturen und über Zeiträume durchgeführt wird, die wenigstens 97% Umwandlung der sauren Cannabinoide in ihre neutrale Form sicher stellen, und sicher stellen, dass die thermische Zersetzung bzw. der thermische Abbau von THC zu CBN weniger als 5% beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pflanzenmaterial zerkleinert, gemahlen oder auf eine andere Weise verarbeitet wird zu einer Größe von kleiner als 2 mm.
Verfahren nach Anspruch 39, wobei die Teilchengröße größer ist als 1 mm.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 40, das weiter den Schritt der Behandlung eines aus dem Pflanzenmaterial erhaltenen Extrakts mit Aktivkohle beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei der aus dem Pflanzenmaterial erhaltene Extrakt in einer alkoholischen Lösung gelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 42, wobei die alkoholische Lösung eine ethanolische Lösung ist.
Verfahren nach Anspruch 43, wobei die Behandlung mit Aktivkohle einem ethanolischen Ausfällungsschritt folgt.
Verfahren zum Extrahieren von Cannabinoiden aus Pflanzenmaterial, das eine Extraktion mit flüssigem CO₂ enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein organisches Modifizierungsmittel oder polares Lösungsmittel dem Kohlendioxid zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 45, bei dem das Modifizierungsmittel oder polares Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 10 Gew.-% zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 45 oder 46, wobei das Modifizierungsmittel oder polares Lösungsmittel Ethanol ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 27, wobei das Pflanzenmaterial bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 27, wobei das Pflanzenmaterial einen Wassergehalt von 8 – 12% aufweist.
Botanische Arzneimittelsubstanz mit einem THC-Gehalt, die erhältlich ist aus botanischem Ausgangsmaterial aus einer Cannabispflanze mit hohem THC-Gehalt, wobei die botanische Arzneimittelsubstanz ein Extrakt ist, der aus der Cannabispflanze mit hohem CBD-Gehalt erhalten ist, der wenigstens 50 Gew.-% des Extrakts an THC enthält, nicht mehr als 5 Gew.-% des THC-Gehalts an CBD, und außer THC und CBD nicht mehr als 5 Gew.-% des THC-Gehalts an anderen Cannabinoiden.
Botanische Arzneimittelsubstanz mit einem CBD-Gehalt, die erhältlich ist aus botanischem Ausgangsmaterial aus einer Cannabispflanze mit hohem CBD-Gehalt, wobei die botanische Arzneimittelsubstanz ein Extrakt ist, der aus der Cannabispflanze mit hohem CBD-Gehalt erhalten ist, der wenigstens 50 Gew.-% des Extrakts an CBD erhält, nicht mehr als 7,5 Gew.-% des CBD-Gehalts an THC, außer CBD und THC nicht mehr als 5 Gew.-% des CBD-Gehalts an anderen Cannabinoiden.
Botanische Arzneimittelsubstanz nach Anspruch 50 oder 51, die nicht mehr als 4 ppb Aflatoxin enthält.
Botanische Arzneimittelsubstanz nach Anspruch 50 oder 51, die insgesamt nicht mehr als 20 ppm Schwermetalle enthält.
Botanische Arzneimittelsubstanz nach Anspruch 50 oder 51, die nicht mehr als 15 Gew.-% Lösungsmittelreste enthält.
Botanische Arzneimittelsubstanz nach Anspruch 54, wobei der Lösungsmittelrest Ethanol ist.
Botanische Arzneimittelsubstanz nach Anspruch 50 oder 51, die nicht mehr als 10⁵ cfu/g Gesamtkeimzahl (TVC) enthält, nicht mehr als 10⁴ cfu/g Pilze, nicht mehr als 10³ cfu/g Enterobakterien und andere, nicht-gramnegative Organismen, und keine nachweisbaren E. coli, Salmonellen oder S. aureus.
Botanische Arzneimittelsubstanz, die erhalten ist von Cannabis, die wenigstens 60% Cannabinoide enthält, von denen wenigstens 90% THC ist, etwa 1,5% CBD ist und der Rest weitere kleinere Cannabinoide enthält.
Botanische Arzneimittelsubstanz, die erhalten ist von Cannabis, die wenigstens 60% Cannabinoide enthält, von denen wenigstens 85% CBD ist, etwa 3% THC ist und der Rest weiter kleinere Cannabinoide enthält.
Botanische Arzneimittelsubstanz, die sich durch das Mischen einer botanischen Arzneimittelsubstanz nach Anspruch 57 mit einer nach Anspruch 58 ergibt.
Verfahren zum Herstellen einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die als ein aktives Mittel eine botanische Arzneimittelsubstanz enthält, die ein Extrakt von wenigstens einer Cannabispflanze ist, wobei das Verfahren beinhaltet das Herstellen einer botanischen Arzneimittelsubstanz, die Cannabinoide von wenigstens einer Cannabispflanze enthält unter Verwendung eines Extraktionsverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 48, und Formulieren der botanischen Arzneimittelsubstanz mit einem oder mehreren pharmazeutisch verträglichen Verdünnungsmitteln, Trägern oder Hilfsstoffen, um eine pharmazeutische Zusammensetzung zu erzeugen.