DE19800330C2 - Pharmazeutisch wirksamer CO¶2¶-Extrakt aus Tanacetum parthenium - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines pharmazeutisch wirksamen CO₂ Extraktes, der von Chlorophyllen, CO₂ und im wesentlichen von Campher, Pyrethrinen und Wasser befreit ist, aus Tanacetum parthenium-Pflanzenmaterial gemäß dem Anspruch 1 sowie einem Pflanzenextrakt gemäß dem Anspruch 8.

Aus der Pharmakognosie ist seit langem bekannt, daß einige Pflanzen der Familie Asteracae beziehungsweise Compositae Sesquiterpenlactone enthalten, die pharmakologische Wirkungen beim Menschen zeigen.

Ein pharmakognostisch interessanter Gehalt an pharmazeutisch wirksamen Substanzen, zum Beispiel freie und gebundene Fettsäuren, Carotinoide sowie Sesquiterpenlactone, insbesondere Parthenolid, Santamann und Reynosin, welche γ-Sesquiterpenlactone sind, ist in der Pflanze Tanacetum parthenium enthalten.

So beschreibt beispielsweise die GB 166 952 A2 ein Verfahren zum Herstellen von Kapseln oder Tabletten aus fein gemahlenen, gefriergetrockneten Pflanzenteilen aus Chrysanthemum parthenium (Tanacetum parthenium) zur Behandlung von Migräne und arthritischen Beschwerden.

Ferner beschreibt die EP 0 098 041 A2 die Herstellung von Extrakten aus der Pflanze Tanacetum parthenium mittels apolarer Lösungsmittel. Hierbei offenbart die EP 0 098 041 A2 die pharmazeutische Verwendung von Tanacetum parthenium-Extrakten bei der Behandlung von Migräne, Arthritis und bronchialen Beschwerden. Insbesondere wird in dieser Druckschrift die pharmakologische Wirkung allein den Sesquiterpenlactonen zugeschrieben, was in jüngerer Zeit jedoch fraglich geworden ist.

Darüber hinaus offenbart die EP 0 098 041 A2 auch die spasmolytischen Wirkungen der Tanacetum parthenium-Extrakte. Insbesondere wurden gemäß diesem Dokument des Standes der Technik Tanacetum parthenium Blätter gefriergetrocknet, anschließend pulverisiert und dann mit Petrolether (Siede­ bereich 40-60°C) sieben Tage in einem Soxhletextraktor extrahiert.

Der Extrakt wurde in einem Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, wobei sich ein grün-gelber öliger Rückstand ergab, der die Sesquiterpenlactone enthielt.

Derartige Extrakte wurden dann zu pharmakologischen Versuchen eingesetzt.

Neben der Extraktion mit Petrolether wird auch die Extraktion mit Hexan, Chloroform oder einem pflanzlichen oder tierischen Öl beschrieben.

Nachteilig an dem Tanacetum arthenium-Extrakt des Standes der Technik ist es jedoch, daß im Falle der ausschließlichen Verwendung von organischen Lösungsmitteln wie Petrolether, Hexan, Chloroform oder dergleichen stets Extrakte zurückbleiben, welche noch Restlösungsmittel, nachweisbare Mengen Chlorophyll und unerwünschte Allergene enthalten.

Darüberhinaus beschreiben D. V. Ban Thorpe et al. in Flavour and Fragrance Journal, Vol. 5, 183-185 (1990) Tanacetum parthenium als "Das Aspirin des 18. Jahrhunderts" und haben Etherextrakte aus den Blüten hergestellt, welche unter anderem Parthenolid enthalten, wobei die etherischen Extrakte jedoch lediglich zu analytischen Zwecken verwendet wurden.

Als weiterer Stand der Technik offenbaren RM. Smith und M. D. Burford: Journal of Chromatography, 627, 255-261 (1992) erstmals in der wissenschaftlichen Literatur die Extraktion von Tanacetum parthenium Material mit überkritischen Fluiden zur Isolierung des Sesquiterpenlactons Parthenolid.

Einen weiteren Stand der Technik bildet die DE 42 02 657 A1, welche ein Verfahren zur Extraktion von pharmazeutisch wirksamen Zusammensetzungen und damit hergestellten Arzneimitteln aus CO₂-Extrakten der zerkleinerten Pflanze von Tanacetum parthenium offenbart, wobei die Extraktion mit CO₂ im überkritischen Zustand vorgenommen wird.

Insbesondere wird die Extraktion vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 32° und 60°C vorgenommen, während der bevorzugte Druckbereich zwischen 150 und 350 bar liegt.

Sowohl das Verfahren der DE 42 02 657 A1 als auch der entsprechenden europäischen Nachanmeldung EP 0 553 658 A2 ist nicht reproduzierbar, da es keine Bedingungen und keine Vorrichtungen, unter denen das Extraktionsgas und das mitgeführte Wasser vom gewonnenen Extrakt abgetrennt werden sollen, kennt.

Die auf nicht erklärbare Weise erhaltenen Extrakte sollen eine dunkelolivgrüne Farbe aufweisen und eine schmalzartige Konsistenz haben. Der Parthenolid- Gehalt der Extrakte liegt zwischen ca. 11% und 14%, wobei die Extrakte gemäß DE 42 02 657 A1 beziehungsweise gemäß EP 0 553 658 A2 als mengenmäßig dominierende Inhaltsstoffe das Sesquiterpenlacton Parthenolid und parthenolidähnliche Verbindungen enthalten.

Wie sich bereits aus der olivgrünen Farbe der erhaltenen CO₂-Extrakte ergibt, haben die Extrakte der DE 42 02 657 A1 noch einen beachtlichen Anteil an Chlorophyllen. Daneben sind in diesem Extrakt auch unerwünschte Allergene wie z. B. Campher und toxische Allergene, wie etwa die humanmedizinisch bedenklichen Pyrethrine in signifikanter Menge vorhanden.

Gemäß der europäischen Prioritätsnachanmeldung der DE 42 02 657 A1, nämlich der oben erwähnten EP 0 553 658 A2 können jedoch unter anderem Terpene und vor allem Chlorophylle bei der Formulierung des Arzneimittels mit Weichgelatinekapseln mit den Aminogruppen der Gelatine reagieren und zu einer Quervernetzung führen, die eine rasche Auflösung der Gelatinehülle verhindern, was therapeutisch gesehen unerwünscht ist. Daher bestand ein Bedarf an Extrakten aus Tanacetum parthenium, die u. a. einen deutlich verminderten Chlorophyllgehalt aufweisen und möglichst sogar chlorophyllfrei sind.

Gemäß der PCT Anmeldung WO 94/06800 A1 wird ein Verfahren zur Gewinnung von Sesquiterpenlactonen, insbesondere Parthenolid aus handelsüblichem Tanacetum parthenium mit einem Wassergehalt von ca. 12% beschrieben.

Sowohl zur Extraktion wie auch zur Abscheidung des Sesquiterpenlactons werden keine Molekularsiebe und kein Inertmaterial wie z. B. Kieselgur etc. benutzt. Darüberhinaus kennt das Verfahren keine isobaren/isothermen Abscheidungsstufen.

Eine bevorzugte Ausführung der Extraktion besteht darin, dem Extraktionsgas ein polares Lösungsmittel in Form von Wasser oder Ethanol bis zu 20% hinzuzufügen, was bedeutet, daß das zur Extraktion gelangende Startmaterial - im Gegensatz zum Startmaterial der Erfindung - einen hohen Feuchtigkeitsgehalt haben muß.

Der nach diesem Verfahren gewonnene Extrakt hat eine tiefgrüne Farbe, enthält viel Chlorophyll und unerwünschte Allergene wie z. B. Pyrethrine, Campher, Cymol etc.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines pharmazeutisch wirksamen Pflanzenextraktes zur Verfügung zu stellen, wobei der Pflanzenextrakt von Chlorophyllen, im wesentlichen von unerwünschten Allergenen wie z. B. Campher, toxischen Allergenen, wie den medizinisch bedenklichen Pyrethrinen und dem noch ursprünglich vorhandenen Wasser befreit ist.

Verfahrenstechnisch wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bezüglich eines Extraktes wird die obige Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 8 gelöst, verwendungstechnisch durch die Merkmale des Anspruchs 16.

Erfindungsgemäß wird handelsübliches Pflanzenmaterial mit einem Wassergehalt von 10%-14% auf einen Wassergehalt von unter 6% zurückgetrocknet.

Durch den eingestellten Wassergehalt von unter 6 Gewichts-Prozent werden störende Verteilungen der Inhaltsstoffe zwischen wässriger Phase und CO₂- Phase weitgehend vermieden. Ebenso wird durch die Rücktrocknung erreicht, daß schon im vorhinein ein Teil der leicht flüchtigen, unerwünschten Allergene wie z. B. Campher und andere entfernt werden.

Erfindungsgemäß wird dann das zurückgetrocknete Pflanzenmaterial mit für CO₂ überkritischen Druck- und für CO₂ unterkritischen Temperaturbedingungen extrahiert. Unter den gleichen Druck- und Temperaturbedingungen wird anschließend die erste Abscheidungsstufe isobar/isotherm durchgeführt. Diese isobare/isotherme Abscheidungsstufe wird in einem oder mehreren, getrennt von den Extraktionsbehältern, seriell angeordneten Abscheidebehältern durchgeführt. Die für die isobare/isotherme Abscheidung vorgesehenen Behälter sind gefüllt mit reinen zeolithischen Molekularsieben oder Gemischen aus reinen Molekularsieben oder Gemischen aus reinen Zeolithen und reinen Adsorptionsmitteln.

Unter reinen zeolithischen Molekularsieben bzw. reinen Adsorptionsmitteln werden erfindungsgemäß solche Stoffe verstanden, die nicht mit der stofflichen Gesamtheit des zu extrahierenden pflanzlichen Startmaterials (Rohdroge oder Primärextrakt) verunreinigt sind. Adsorptionsmittel im Sinne der Erfindung sind Stoffe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Kieselgel, Kieselgur, Bentoniten, Bleicherde, Aktivkohle, Metalloxiden, insbesondere Magnesiumoxid und Aluminiumoxid.

Durch den isobaren/isothermen Abscheidungsprozeß wird der in CO₂ gelöste Extrakt von Chlorophyllen und C₂₀ und mehr C-Atome enthaltenden Allergenen z. B. Pyrethrin etc. befreit.

Nach der isobaren/isothermen Abscheidung werden durch Erhöhung der Temperatur auf für CO₂ überkritische Temperaturbedingungen und Reduzierung des Druckes auf für CO₂ unterkritische Druckbedingungen in einem weiteren Abscheidebehälter weitgehend die erwünschten freien und gebundenen Fettsäuren neben Sesquiterpenlactonen, insbesondere dem Parthenolid, vom Lösungsmittel getrennt und abgeschieden.

In einem letzten, nachgeschalteten Abscheidebehälter werden unter den für CO₂ unterkritischen Temperatur- und Druckbedingungen restliches Wasser und die restlichen, unerwünschten Allergene wie z. B. Campher etc., die nicht bereits durch die Rücktrocknung oder durch die isobare/isotherme Abscheidung entfernt wurden, von dem CO₂ abgetrennt.

Es war überraschend, daß durch die Kombination der Verfahrensschritte - Rücktrocknung des Startmaterials und Extraktion unter den für CO₂ unterkritischen Temperatur- und überkritischen Druckbedingungen, verbunden mit den drei beschriebenen, grundsätzlich verschiedenen Abscheidestufen, die Sesquiterpenlactone einschließlich dem Parthenolid in angereicherter Form, insbesondere aber auch freie und gebundene Fettsäuren als mengenmäßig dominierende Substanzen aus dem Pflanzenmaterial erhalten werden.

Offenbar werden diese mengenmäßig dominierenden freien und gebundenen Fettsäuren als Extraktionshilfsmittel wirksam, und zwar sobald das Startmaterial einen möglichst geringen Feuchtigkeitsgehalt (weniger als 6 Gewichts-Prozent) aufweist.

Dies ist besonders interessant, da sich vor allem in der jüngeren Zeit herausgestellt hat, daß das Sesquiterpenlacton Parthenolid möglicherweise gar nicht die eigentliche pharmazeutisch wirksame Substanz, zum Beispiel gegen Migräne, ist. So wurde beispielsweise von der Patentinhaberin der DE 42 02 657 im Verlauf des Prüfungsverfahrens mit Schreiben vom 07. Februar 1994 Seite 2, letzter Absatz bis Seite 3, dritter Absatz zusammen mit Abb. 2 gezeigt, daß das Sesquiterpenlacton Parthenolid unwirksam ist bezüglich der Hemmung der Serotoninfreisetzung.

Gerade die Serotoninausschüttung scheint jedoch eine wichtige Rolle bei Migräneanfällen zu spielen, da Serotonin zu der Gruppe der Neurotransmitter gehört, deren Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einen besonderen Einfluß auf den Kopfschmerzmechanismus haben kann.

Erfindungsgemäß wird das mit den Inhaltsstoffen des extrahierten Pflanzenmaterials beladene CO₂ durch einen oder mehrere Behälter zur isobaren/isothermen Abscheidung geleitet. Hierdurch hat sich überraschend herausgestellt, daß vor allem Chlorophyll und toxische Allergene, zum Beispiel Pyrethrine, praktisch vollständig aus dem Extrakt entfernt oder zumindest unter die Nachweisbarkeitsgrenze vermindert werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dann nach der isobaren­ /isothermen Abscheidung noch in CO₂ gelöste Pflanzeninhaltsstoffe als pharmazeutisch wirksamer Pflanzenextrakt von dem CO₂ nach dem Passieren eines Wärmetauschers und einem Druckregelventil in einem weiteren Abscheidebehälter bei für CO₂ unterkritischen Druck- und überkritischen Temperaturbedingungen abgeschieden.

In einem letzten nachgeschalteten Abscheidebehälter werden die unerwünschten Allergene wie z. B. Campher, Champhen und Cymol und unerwünschtes Restwasser bei für CO₂ unterkritischen Druck- und unterkritischen Temperaturbedingungen von dem CO₂ abgetrennt.

Somit lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Tanacetum parthenium pharmazeutisch wirksame Pflanzenextrakte erhalten, die als mengenmäßig dominierende Stoffe freie und gebundene Fettsäuren - neben den Sesquiterpenlactonen vor allem Parthenolid - enthalten.

Gerade die Mischung an mengenmäßig dominierenden freien und gebundenen Fettsäuren sowie Parthenolid und parthenolidähnlichen Verbindungen und Carotinen sind für die pharmazeutische Wirksamkeit des Extraktes entscheidend.

Die Sesquiterpenlactone, von denen viele in der Pharmazie als Wirkstoffe bekannt sind, haben sich neben den freien und gebundenen Fettsäuren in dem erhaltenen gelb- bis orangeroten Kohlendioxidextrakt ebenfalls angereichert, während Stoffe wie Chlorophylle, toxische Allergene wie Pyrethrine, Allergene wie Campher und unerwünschtes Wasser im Extrakt fehlen, beziehungsweise in kaum noch meßbaren Mengen vorhanden sind.

Somit können die gewonnenen, pastösen Extrakte direkt in Weichgelatinekapseln eingefüllt werden, ohne daß die Auflösung und Freisetzung der Inhaltsstoffe des erfindungsgemäßen Pflanzenextraktes z. B. durch Chlorophylle in vivo behindert würden.

Da die erfindungsgemäßen Pflanzenextrakte im wesentlichen campher- und pyrethrinfrei sind, kann es bei diesen Extrakten weder auf Patientenseite noch auf Herstellerseite zu campher/pyrethrin-spezifischen Allergien kommen.

Die Unteransprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aufgrund eines Ausführungsbeispiels, eines Vergleichsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 Ein Blockschema des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 Ein Spektrum des erfindungsgemäßen Extraktes und eines Hexanextraktes, wobei beide Pflanzenextrakte für analytische Zwecke in etwa gleichen Konzentrationen in Hexan gelöst sind und die Spektren jeweils bei +20°C im Wellenlängenbereich von 400-­ 900 nm aufgenommen wurden;

Fig. 3 Ein Absorptionsspektrum von Standardchlorophyllextrakt im Wellenlängenbereich von 400-900 nm in Hexan, bei einer Temperatur von +20°C;

In Fig. 1 ist die schematische Darstellung einer CO₂-Extraktionsanlage dargestellt:
Gemahlene Tanacetum parthenium-Droge mit einem reduzierten Wassergehalt von 1-5 Gew.-% wird in die Extraktionsbehälter 1-4 eingefüllt. Allerdings ist es auch möglich, zunächst einen Primärextrakt mittels Ethanol aus Tanacetum parthenium herzustellen und das Lösungsmittel anschließend abzuziehen, so daß sich eine pastöse Masse von grüner Farbe als Primärextrakt ergibt. Diese pastöse Masse kann dann mit Kieselgur als Adsorptionsmittel homogen gemischt und in die Extraktionsbehälter 1-4 eingebracht werden.

CO₂ in Bezug auf Druck überkritisch (vorzugsweise 150 bis 350 bar) und in Bezug auf Temperatur unterkritisch (vorzugsweise +18°C bis +28°C) kommt in den Extraktionsbehältern 1-4 mit dem zu extrahierenden Material in Kontakt und extrahiert die erwünschten Inhaltsstoffe (freie und gebundene Fettsäuren, Sesquiterpenlactone und Carotine) und auch die unerwünschten Inhaltsstoffe (Chlorophyll, Phyretrine, Campher, Camphen, Cymol). Zweckmäßigerweise wird zur Extraktion eine Flow-Rate von 50 bis 150 kg CO₂/kg Startmaterial verwendet.

Am oberen Ende des Extraktionsbehälters 4 verläßt über die Leitung 6 ein mit Fettsäuren, Sesquiterpenlactonen, Carotin, Chlorophyll und teilweise toxischen Allergenen wie z. B. Pyrethrinen, Campher etc. sowie mit anderen Extraktbestandteilen angereichertes CO₂ den Behälter und gelangt zum Boden des Abscheidebehälters 5a. Die Abscheidebehälter 5a und 5b sind mit unterschiedlichen zeolithischen Molekularsieben und mit Adsorptionsmitteln aus der Gruppe Kieselgel, Kieselgur, Bentoniten, Bleicherde, Aktivkohle, Magensiumoxid oder Aluminiumoxid gefüllt. In den Abscheidebehältern 5a und 5b herrschen die gleichen Druck- und Temperaturbedingungen wie in den Extraktionsbehältern 1-4. Die im Behälter 5a befindlichen zeolithischen Molekularsiebe haben eine innere Oberfläche von ca. 800 m²/g, die im Behälter 5b befindlichen zeolitischen Molekularsiebe haben eine innere Oberfläche von ca. 1200 m²/g.

Durch die Füllung der Behälter 5a und 5b werden aus dem mit Extrakt beladenen CO₂ Chlorophylle und C₂₀ und mehr C-Atome enthaltende Allergene, wie z. B. Pyrethrine etc. isobar/isotherm abgeschieden. Dieses so gereinigte CO₂-Extraktgemisch verläßt den Kopf des Behälters 5b über die Leitung 7, das Druckregelventil 8, wobei der Extraktionsdruck auf unter 75 bar, vorzugsweise auf 50 bis 70 bar reduziert wird. Das CO₂-Extraktgemisch erreicht dann den Wärmetauscher 9, wo es auf eine für CO₂ überkritische Temperatur, vorzugsweise auf +35°C bis +55°C erwärmt wird.

Unter diesen Druck- und Temperaturbedingungen erfolgt im Abscheidebehälter 10 die Abtrennung des größten Extraktanteiles von dem CO₂. Zu diesem größten Extraktanteil gehören vor allem: nahezu alle freien und gebundenen Fettsäuren, nahezu alle Sesquiterpenlactone, insbesondere das Parthenolid und die Carotine, wobei die freien und gebundenen Fettsäuren den mengenmäßig größten Anteil bilden.

Das aus CO₂, Restwasser und leicht flüchtigen, etherischen Allergenen vor allem Campher etc. bestehende Extraktgemisch, verläßt über den Kopf den Abscheidebehälter 10, wird über die Leitung 11, das Druckregelventil 12, den Wärmetauscher 13 schließlich in den Abscheidebehälter 14 geleitet.

Durch das Druckregelventil 12 wird der Abscheidedruck im Behälter 14 auf für CO₂ unterkritische Druckbedingungen (vorzugsweise 40-60 bar) eingestellt. Die Abscheidetemperatur im Behälter 14 wird durch Wärmetauscher 13 auf eine für CO₂ unterkritische Temperatur, vorzugsweise +15°C-+25°C reguliert. Unter diesen Bedingungen wird im Abscheidebehälter 14 das reine CO₂ von den restlichen Extraktanteilen, insbesondere Wasser und Campher etc. abgetrennt.

Das reine CO₂ wird über die Leitung 15 zum Verflüssiger 17 geführt, der mit einer Kühlschlange 16 ausgestattet ist. Von hier wird das flüssige CO₂ über die Druckerhöhungspumpe 18 dem Wärmetauscher 19 zugeführt und steht für den nächsten Extraktionszyklus bereit.

Zum Öffnen der Extraktionsbehälter (Füllen und Entleeren der Behälter mit Startmaterial) wird das CO₂ entweder direkt über die Leitung 21 abgeblasen oder über die Leitung 20 der Recycling-Anlage 22 zugeführt, die dann das flüssige CO₂ in den CO₂ Vorratsbehälter 23 pumpt.

Änderungen im beschriebenen Anlagensystem sind durchaus möglich, ohne daß dadurch der Umfang der Erfindung eingeschränkt würde.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet somit eine Kombination von mehreren verschiedenen Verfahrensschritten, wobei nach der Rücktrocknung und der CO₂-Extraktion eine gezielte, fraktionierte Abscheidung stattfindet, die durch drei grundsätzlich verschiedene Abscheidungsstufen ermöglicht wird. Hierdurch hat sich überraschend herausgestellt, daß pharmazeutisch wirksame Extrakte erhalten werden, welche freie und gebundene Fettsäuren als mengenmäßig dominierende Inhaltsstoffe enthalten.

Der erfindungsgemäß erhaltene Pflanzenextrakt weist nur noch einen Chlorophyllgehalt von unter 0,1 ppm, das sind 0,00001%, einen Pyrethringehalt von unter 1 ppm und einen Camphergehalt von unter 0,2%, bezogen auf die Masse des Extraktes auf.

Dieser Extrakt hat eine gelbe bis orangerote Farbe, aus der sich bereits durch die visuelle Inspektion ergibt, daß er quasi chlorophyllfrei ist, da die grüne Farbe verschwunden ist.

Die Chlorophyllfreiheit beziehungsweise -armut wurde anhand spektroskopischer Vergleichsmessungen, wie unten und in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt, bestätigt.

Ausführungsbeispiel

Handelsübliches, gemahlenes Pflanzenmaterial von Tanacetum parthenium mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 0,2 mm und einem Wassergehalt von 12,1 Gewichts-Prozent wird bei 80°C auf einen Wassergehalt von 4,2 Gewichts-Prozent zurückgetrocknet.

Der Parthenolid-Gehalt betrug 0,25% wasserfrei, der Gehalt an freien und gebundenen Fettsäuren 1,71% wasserfrei, der Gehalt an Pyrethrinen 0,06% wasserfrei, der Gehalt an etherischen Ölen insgesamt 0,80% wasserfrei davon sind die Hälfte (0,40%) Campher wasserfrei.

Zur Durchführung der Versuche wurde eine CO₂-Extraktionsanlage, im wesentlichen bestehend aus einem Extraktionsbehälter mit einem Volumen von ca. 30 L, 2 Behältern mit einem Volumen von jeweils ca. 30 L für die isobare/isotherme Abscheidungsstufe, einem Behälter mit einem Volumen von ca. 30 L für die für CO₂ in Bezug auf Druck unterkritische und Temperatur überkritische Abscheidungsstufe und einem Behälter mit einem Volumen von 30 L für die für CO₂ in Bezug auf Druck und Temperatur unterkritische Abscheidungsstufe benutzt.

Der Extraktionsbehälter wurde mit 10 kg des oben genannten zurückgetrockneten Startmaterials gefüllt.

Der erste Behälter für die isobare/isotherme Abscheidung wurde mit einem Gemisch aus 5 kg Kieselgel (mittlere Teilchengröße 0,3 mm) und 5 kg eines zeolithischen Molekularsiebes (innere Oberfläche ca. 820 m²/g) gefüllt. Der zweite Behälter für die isobare/isotherme Abscheidung wurde mit einem Gemisch aus Aktivkohle (Teilchengröße 0,05 bis 0,2 mm) und 5 kg eines zeolithischen Molekularsiebes (innere Oberfläche ca. 1150 m²/g) gefüllt.

In den Extraktionsbehälter wurde CO₂ in Bezug auf Druck überkritisch (325 bar) und in Bezug auf Temperatur unterkritisch (+25°C) gepumpt. Die beiden Behälter für die isobare/isotherme Abscheidung wurden auf die gleichen Druck- und Temperaturbedingungen eingestellt.

In den beiden Behältern für die isobare/isotherme Abscheidung wurden schwerflüchtige, höher molekulare Extraktbestandteile wie Chlorophyll und Pyrethrine zurückgehalten.

Das CO₂-Extrakt-Gemisch, welches aus dem für die isobare/isotherme Abscheidung vorhandenen zweiten Behälter Stammt, wird in einen weiteren Abscheidebehälter mit einem für CO₂ unterkritischen Druck (65 bar) und einer für CO₂ überkritischen Temperatur (+50°C) geleitet. In diesem Behälter wurde ein pharmazeutisch wirksamer Extrakt, im wesentlichen bestehend aus dem Gemisch dominierender freier und gebundener Fettsäuren, sowie den Sesquiterpenlactonen, insbesondere dem Parthenolid und Carotinen, von dem CO₂ und leichter flüchtigen Extraktbestandteilen getrennt und abgeschieden.

Restwasser und die leichter flüchtigen Extraktbestandteile, wie z. B. Campher etc. wurden in einem letzten nachgeschalteten Abscheidebehälter bei einem für CO₂ unterkritischen Druck (45 bar) und einer für CO₂ unterkritischen Temperatur (+15°C) abgeschieden.

Die Extraktion war beendet, nachdem 100 kg CO₂/kg Startmaterial durch das gesamte Anlagensystem geströmt waren.

Ergebnis

Der gewonnene pharmazeutisch wirksame Extrakt ist weitgehend von Chlorophyllen und unerwünschten Allergenen, wie z. B. Campher und toxischen Allergenen wie z. B. Pyrethrinen etc. befreit.

Der Gehalt an Sesquiterpenlactonen und Pyrethrinen wurde mittels HPLC, der Gehalt an freien und gebundenen Fettsäuren wurde über die Säurezahl bzw. Verseifungszahl, Campher wurde mittels GC, der Chlorophyllgehalt und Carotingehalt spektrophotometrisch bestimmt. Der Wassergehalt des Extraktes wurde nach der Karl-Fischer-Methode bestimmt und beträgt 0,1%.

Die nachfolgend genannten Analysendaten beziehen sich auf wasserfreien Extrakt:
Ausbeute: 2,63%
Säurezahl: 67,7
freie Fettsäuren bezogen auf Ölsäure: 34,05%
Verseifungszahl: 98,4
Ester bezogen auf Methyloleat: 16,20%
Parthenolid: 7,50%
Carotine: 0,25%
Campher: 0,19%
Pyrethrine: < 1 ppm
Chlorophylle: < 0,1 ppm
Farbe: orange/rot
Konsistenz: pastös

Vergleichsbeispiel

Nachdem die EPA 0553 658 keine Abscheidung bzw. keine Abscheidebedingungen des Extraktes vom CO₂ kennt, ist es nicht möglich, ein direktes Vergleichsbeispiel nachzuarbeiten.

Fig. 2 zeigt jedoch einen Vergleich zwischen den UV/VIS-Spektren des erfindungsgemäßen Extraktes und einem chlorophyllhaltigen olivgrünen bis dunkelolivgrünen Hexanextrakt aus Tanacetum parthenium. Die Extrakte wurden jeweils in Hexan gelöst, in Küvetten gefüllt und spektrophotometrisch untersucht. Die Einwaagen und Absorbanzen zu den Spektren sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.

Tabelle zu Fig. 2

Fig. 2 zeigt zwei Absorptionsspektren, nämlich das Absorptionsspektrum des erfindungsgemäßen CO₂-Extraktes und das Absorptionsspektrum des Hexan- Extraktes. Fig. 3 zeigt ein Spektrum eines Standardchlorophyllextraktes.

Wie man bei Fig. 2 unmittelbar im Wellenlängenbereich von 400-500 nm erkennen kann, zeigt der Hexanextrakt eine deutliche Absorbanz in diesem Bereich an, während der erfindungsgemäße CO₂-Extrakt lediglich Absorbanzen von maximal 0,2 erreicht. Beim Vergleich beider Spektren ist deutlich erkennbar, daß jeweils die Absorptionsmaxima zwischen 400 und 500 nm sowie zwischen 600 und 700 nm die entscheidenden Differenzen ausmachen, die anzeigen, daß der dunkelolivgrüne bis olivgrüne Hexanextrakt signifikante Chlorophyllmengen enthält, während der Extrakt gemäß der vorliegenden Erfindung aus spektroskopischer Sicht nahezu chlorophyllfrei ist.

Fig. 3 zeigt die Chlorophyllbanden des Standard-Chlorophyllextraktes im Bereich zwischen 400-500 nm und 600-700 nm zum Vergleich.

Somit ist der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Extrakt aus Tanacetum parthenium unter anderem charakterisiert durch verschwindend geringe Absorptionsbanden in einer Hexanlösung in einem Wellenlängenbereich von 400-900 nm. Insbesondere die Bande bei 669 nm weist auf den hohen Chlorophyllanteil des grünen Hexanextraktes hin. Das Spektrum des erfindungsgemäßen Extraktes (Fig. 2) hingegen zeigt, daß die entsprechende Bande der Chlorophylle für diesen Extrakt fehlt (Fig. 2).

Die in dem Spektrum des erfindungsgemäßen Extraktes vorhandenen Banden zwischen 400 nm und 500 nm (mit einer Absorbanz bis 0.2) sind durch die in dem Extrakt vorhandenen Carotine bedingt. In einem grünen Extrakt sind diese Banden überlagert. Somit können Carotine in dem erfindungsgemäßen Extrakt direkt spektrophotometrisch nachgewiesen werden, während dies bei grünen chlorophyllhaltigen Extrakten ohne den zusätzlichen Aufwand einer chromatographischen Trennung der Carotine von den Chlorophyllen nicht möglich ist.

Ergebnis

Der in der EP 0 553 658 beschriebene Extrakt, hat wie ein Hexanextrakt aus Tanacetum parthenium, eine dunkelolivgrüne bis olivgrüne Farbe, die auf vorhandene Chlorophylle zurückzuführen ist. Der erfindungsgemäße Extrakt ist aus spektroskopischer Sicht hingegen chlorophyllfrei. Der Extrakt gemäß der EP 0553 658 hat wie in der EP 0553 658 beschrieben einen Restwassergehalt von bis zu 5% während der erfindungsgemäße Extrakt durch die Rücktrocknung der Rohdroge und durch die verschiedenen Abscheidebedingungen mit einem Restwassergehalt von 0.1% nahezu wasserfrei ist.

Außerdem sind erfindungsgemäß der mengenmäßig größte Anteil des Extraktes freie und gebundene Fettsäuren mit angereichertem Parthenolid- Gehalt. Der Extrakt wie in der EP 0 553 658 beschrieben, enthält als mengenmäßig dominierenden Bestandteil das Parthenolid und parthenolidähnliche Verbindungen.

Der erfindungsgemäße Extrakt besitzt zudem den Vorteil, daß er im wesentlichen von Pyrethrinen und Campher befreit ist.

Der vorliegende Extrakt kann für die Herstellung von Arzneimitteln gegen Migräne, Asthma, Arthritis, zur Verbesserung des Allgemeinbefindens, jedoch auch bevorzugt als Nahrungsergänzungsmittel verwendet werden.

Insbesondere läßt er sich wegen des fehlenden Chlorophylls und Wassers leicht und lagerstabil in Weichgelatinekapseln füllen, ohne daß Quervernetzungen der Gelatine befürchtet werden müssen.

Beim erfindungsmäßig hergestellten Extrakt ist bemerkenswert, daß der Parthenolid-Gehalt als Bezugssubstanz zur Standardisierung sehr gut geeignet ist. Entscheidend für die Wirksamkeit des erfindungsgemäß hergestellten Extraktes ist nicht die Höhe des Parthenolid-Gehaltes, sondern die Zusammensetzung durch die Inhaltsstoffe.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines pharmazeutisch wirksamen CO₂- Extraktes, der von Chlorophyllen, CO₂ und im wesentlichen von Campher, Pyrethrinen und Wasser befreit ist, aus Tanacetum­ parthenium-Pflanzenmaterial, wobei
man das Pflanzenmaterial auf einen Wassergehalt von unter 6 Gew.-% einstellt;
man das Pflanzenmaterial unter für CO₂ überkritischen Druck- und unterkritischen Temperaturbedingungen behandelt;
man das mit Extrakt beladene CO₂ anschließend drei unterschiedlichen Abscheidestufen zuführt, wobei
die erste Abscheidestufe unter isobaren und isothermen Bedingungen arbeitet, die zweite Abscheidestufe unter für CO₂ unterkritischen Druck- und überkritischen Temperaturbedingungen und die dritte Abscheidestufe unter für CO₂ unterkritischen Druck- und Temperaturbedingungen arbeitet; und
die isobare/isotherme Abscheidung unter Verwendung von reinen zeolithischen Molekularsieben oder Gemischen aus reinen zeolithischen Molekularsieben oder Gemischen aus reinen Zeolithen und reinen Adsorptionsmitteln erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Pflanzenmaterial gemahlene Rohdroge oder einen Primärextrakt einsetzt, der aus zerkleinerten Pflanzen mittels eines organischen Lösungsmittels mit 3-10 Kohlenstoffatomen hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärextrakt mit einem Adsorptionsmittel gemischt wird und das Gemisch aus Primärextrakt und Adsorptionsmittel der Extraktion mit CO₂ unterzogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe Kieselgel, Kieselgur, Bentoniten, Bleicherde, Aktivkohle, insbesondere Magnesiumoxid und Aluminiumoxid, sowie deren Mischungen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pflanzenmaterial auf einen Wassergehalt von ca. 0,5 bis 5,5 Gew.-% eingestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit Extrakt beladene, die Extraktionsbehälter verlassende CO₂ einer seriellen Anordnung von wenigstens drei Abscheidebehältern zuleitet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Abscheidung verwendete Adsorptionsmittel Kieselgel, Kieselgur, Bentonit, Bleicherde, Aktivkohle oder Metalloxid, insbesondere Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid, ist.

8. Pharmazeutisch wirksamer, von Chlorophyllen und im wesentlichen von Campher, Camphen, Cymol und Pyrethrinen sowie von Wasser befreiter Pflanzenextrakt mit freien und gebundenen Fettsäuren als mengenmäßig dominierenden Inhaltsstoffen, erhältlich gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7.

9. Pflanzenextrakt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er Carotine enthält.

10. Pflanzenextrakt nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß er mit dem Sesquiterpenlacton Parthenolid angereichert ist und andere Sesquiterpenlactone wie Santamann und Reynosin enthält.

11. Pflanzenextrakt nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß er als mengenmäßig dominierende Inhaltsstoffe freie und gebundene Fettsäuren enthält.

12. Verwendung des Pflanzenextrakts gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem pharmazeutisch verträglichem Öl gelöst oder suspendiert ist.

13. Verwendung des Pflanzenextrakts gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem pharmazeutisch verträglichen Pulver verteilt ist.

14. Verwendung des Pflanzenextrakts gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer Kapsel aus Weichgelatine oder Hartgelatine konfektionierbar ist.

15. Verwendung des Pflanzenextraktes gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 als diätetisches Lebensmittel.