ES2243580T3 - Procedimiento para la produccion de un extracto que contiene tetrahidrocannabinol y cannabidiol a partir de material de la planta del cannabis asi como extractos de cannabis. - Google Patents
Procedimiento para la produccion de un extracto que contiene tetrahidrocannabinol y cannabidiol a partir de material de la planta del cannabis asi como extractos de cannabis.Info
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Abstract
Procedimiento para la producción de un extracto que contiene tetrahidrocannabinol, cannabidiol y opcionalmente sus ácidos carboxílicos a partir de material de la planta del cannabis, en el que se tritura el material vegetal seco, caracterizado porque se extrae el material vegetal por medio de CO2 en condiciones de presión y temperatura supercríticas a una temperatura en el intervalo de desde 31ºC hasta 80ºC y a una presión en el intervalo de desde 75 bar hasta 500 bar o se extrae en el intervalo subcrítico a una temperatura de desde 20ºC hasta 30ºC y una presión supercrítica de desde 100 bar hasta 350 bar; y se separa el extracto primario obtenido en condiciones subcríticas o en condiciones subcríticas con respecto a la presión y supercríticas con respecto a la temperatura.
Description
Procedimiento para la producción de un extracto
que contiene tetrahidrocannabinol y cannabidiol a partir de
material de la planta del Cannabis así como extractos de
Cannabis.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la producción de un extracto que contiene
tetrahidrocannabinol, cannabidiol y opcionalmente sus ácidos
carboxílicos a partir de material de la planta del cannabis según el
preámbulo de la reivindicación 1, a un extracto primario a partir de
material de la planta del cannabis según la reivindicación 8, así
como a un procedimiento para la producción de tetrahidrocannabinol
según la reivindicación 13 y a un procedimiento para la producción
de cannabidiol según la reivindicación 14.
Cannabis (cáñamo) pertenece junto con el
género Humulus (lúpulo) a la familia de las
cannabinaceas, aunque por ejemplo, el lúpulo no contiene
ningún cannabinoide. Para la diferenciación botánica y
quimiotaxonómica del género Cannabis existen dos conceptos
distintos. Se diferencian tres clases Cannabis sativa Linnaeus,
Cannabis indica LAM y Cannabis ruderalis, mientras que
otra corriente sólo distingue una clase conjunta, Cannabis sativa
L., compuesta de las subclases Cannabis sativa ssp.
sativa y ssp. indica. Además, la planta del cannabis se
diferencia en un tipo de droga y uno de fibra, de modo que la
diferenciación se produce gracias a la razón de cantidades de los
cannabinoides principales cannabidiol (CBD) y
\Delta^{9}-tetrahidrocannabinol
(\Delta^{9}-THC). El cáñamo para fibra, cuyo
cultivo está permitido para la obtención de fibras, no debe superar
un contenido en \Delta^{9}-THC del 0,3%, con
respecto a la masa seca de planta, mientras que el tipo de droga
puede presentar un contenido en \Delta^{9}-THC
de aproximadamente el 5%-15%, con respecto a la masa seca de
planta.
En el caso del cáñamo para fibra, la razón de
\Delta^{9}-THC con respecto a CBD suele ser
inferior a 1,5. Las especies ricas en
\Delta^{9}-THC pueden alcanzar una razón de
desde 2:1 hasta 7:1. Cannabis sativa L. procede de todas las
zonas cálidas y moderadas de todo el mundo, con excepción de los
bosques tropicales húmedos. Es una hierba de uno a dos años, con
polinización a través del viento, que puede alcanzar una altura de
hasta 8 m. Las inflorescencias dobles, de manera menos frecuente
simples, contienen los cannabinoides activos en la resina, que se
desprende sobre todo de las numerosas escamas glandulares en las
axilas de las hojas. Generalmente, todas las partes vegetales de
Cannabis sativa L., hasta las semillas, pueden contener
cannabinoides. Las concentraciones máximas de cannabinoides se
encuentran en las brácteas de las flores e infrutescencias. Las
hojas del follaje presentan en función de la edad de las hojas un
contenido pequeño de cannabinoides, mientras que los tallos y sobre
todo las raíces muestran contenidos en cannabinoides notablemente
menores.
En Alemania, los conocidos preparados de cannabis
con acciones alucinógenas, marihuana y hachís, están sujetos a la
regulación de la ley de narcóticos al igual que el opio, morfina,
heroína, cocaína y LSD, como narcóticos que no pueden
comercializarse.
Cannabis sativa L. contiene más de 420
sustancias contenidas distintas, entre ellas 61 compuestos
pertenecen a la clase de los cannabinoides. En este sentido, se
trata de compuestos lipófilos, sin nitrógenos, la mayoría fenólicos.
Los cannabinoides neutros derivan biogenéticamente de un monoterpeno
y un fenol, los cannabinoides ácidos de un monoterpeno y un ácido
fenolcarboxílico y presentan un cuerpo básico C_{21}. En la
bibliografía, se encuentran dos sistemas de numeración distintos
para los cannabinoides. El sistema de numeración antiguo se basa en
la estructura básica de monoterpeno, mientras que la denominación de
la IUPAC más nueva, que se utiliza exclusivamente en la presente
solicitud, se refiere a la estructura básica de dibenzopirano.
Pertenecen a los cannabinoides más
importantes:
\Delta^{9}-tetrahidrocannabinol | \Delta^{9}-THC |
\Delta^{8}-tetrahidrocannabinol | \Delta^{8}-THC |
Cannabicromeno | CBC |
Cannabidiol | CBD |
Cannabigerol | CBG |
Cannabinidiol | CBND |
Cannabinol | CBN |
Además de los cannabinoides anteriormente
mencionados se encuentran también sus ácidos carboxílicos
correspondientes en la droga bruta, así como en los productos
vegetales. Generalmente, los ácidos carboxílicos tienen la función
de un precursor biosintético. Así, por ejemplo, los
tetrahidrocannabinoles \Delta^{9}-THC y
\Delta^{8}-THC se producen in vivo a
partir de los ácidos carboxílicos de THC mediante descarboxilación y
CBD a partir de los ácidos cannabidiolcarboxílicos
correspondientes.
\Delta^{8}-THC puede formarse
también, por ejemplo, mediante ciclación de CBD. Otra posibilidad
consiste en que, en condiciones determinadas, por ejemplo, mediante
ácidos, puede formarse \Delta^{8}-THC mediante
isomería de doble enlace a partir de
\Delta^{9}-THC o de sus ácidos carboxílicos.
\newpage
A continuación se facilitan las estructuras
químicas de algunos principios activos cannabinoides y la
nomenclatura de los dos principios activos del tetrahidrocannabinol,
cuyos nombres de la IUPAC son
(6aR-trans)-6a,7,8,10a-tetrahidro-6,6,9-trimetil-3-pentil-6H-dibenzo[b,d]piran-1-ol
o \Delta^{9}-THC y
(6aR-trans)-6a,7,10,10a-tetrahidro-6,6,9-trimetil-3-pentil-6H-dibenzo[b,d]piran-1-ol
o \Delta^{8}-THC.
\Delta^{9}-THC también se conoce con el nombre
dronabinol.
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Para los fines de la presente invención, el
concepto "tetrahidrocannabinol" o "THC", siempre que no se
indique lo contrario, debe comprender todos los isómeros,
especialmente isómeros de doble enlace.
En muchos ámbitos culturales y desde hace mucho
tiempo, el cannabis es una droga tradicional, así como un fármaco.
Hasta bien entrado el siglo XX, el cannabis se utilizaba para las
molestias más diversas, desde el asma hasta las migrañas. Sin
embargo, una legislación restrictiva contra el cannabis por parte de
los EE.UU. condujo finalmente a una desaparición completa de las
farmacopeas y del repertorio de tratamiento de los médicos.
Mientras tanto, en la investigación clínica se
confirman muchos de los efectos terapéuticos tradicionales.
Actualmente, la utilización farmacológica de principios activos del
cannabis tiene importancia esencialmente en las siguientes
indicaciones:
- -
- el efecto estimulador del apetito, especialmente en enfermedades asociadas al Sida, que se acompañan de caquexia y síndrome de desgaste ("wasting"),
- -
- el efecto antiemético para inhibir las náuseas y los vómitos, sobre todo en relación con una quimioterapia con administración de citostáticos,
- -
- la reducción de los calambres y espasmos musculares en la esclerosis múltiple y paraplejías,
- -
- el tratamiento del dolor y las migrañas, en caso de tratamiento crónico del dolor también sustituye al tratamiento con opioides,
- -
- la disminución de la presión ocular en caso de glaucoma,
- -
- la mejoría del estado del ánimo,
así como especialmente cannabidiol como
antiepiléptico.
Debido al interesante espectro terapéutico de los
cannabinoides, se llevó a cabo una serie de ensayos para concentrar,
aislar y/o sintetizar los cannabinoides exclusivamente a partir de
cáñamo para droga.
Así, por ejemplo el documento DE 41 00 441 A1 da
a conocer un procedimiento para la producción de
6,12-dihidro-6-hidroxi-cannabidiol
y su uso para la producción de
trans-\Delta^{9}-tetrahidrocannabinol.
En especial, el documento DE 41 00 441 A1 describe la producción de
6,12-dihidro-6-hidroxi-cannabidiol,
que se obtiene mediante reacción de olivetol y
cis-p-ment-2-en-1,8-diol
y su reacción posterior para dar
trans-\Delta^{9}-tetrahidrocannabinol
usando catalizadores adecuados.
Sin embargo, en este procedimiento del estado de
la técnica es desventajoso el gasto relativamente alto y el producto
obtenido finalmente caro.
Además, se conoce la extracción con disolventes,
por ejemplo mediante etanol, y la destilación con vapor de agua de
constituyentes de cannabis, especialmente se conoce un aceite de
hachís (extracto de la resina de cannabis), que también se denomina
Oil, Red Oil o Indian Oil, que se produce mediante extracción con
disolventes o destilación a partir de hierba de cannabis o de resina
de cannabis y es un aceite de color marrón oscuro, viscoso y
pegajoso. Este aceite así obtenido se diluye a continuación
generalmente con aceite comestible para obtener una mejor
manejabilidad y contiene hasta el 65% del principio activo
alucinógeno \Delta^{9}-THC (Kleiber/Kovar:
Auswirkungen des
Cannabiskonsums: Eine Expertise zu pharmakologischen und psychosozialen Konsequenzen, Stuttgart: Wiss. Verl.-Ges. 1998).
Cannabiskonsums: Eine Expertise zu pharmakologischen und psychosozialen Konsequenzen, Stuttgart: Wiss. Verl.-Ges. 1998).
Mientras tanto se ha autorizado dronabinol,
\Delta^{9}-THC en los EE.UU. según la USP
[Farmacopea de los Estados Unidos] 24, págs. 613 y 614 como
medicamento, también en cápsulas. Según esta monografía, dronabinol
contiene no menos del 95% de \Delta^{9}-THC y no
más del 2% de \Delta^{8}-THC.
Desde el 1 de febrero de 1998 puede prescribirse
en Alemania dronabinol como narcótico.
Además, el documento WO 00/25127 A1 se refiere a
la extracción de cáñamo para el aislamiento de tetrahidrocannabinol
a partir de la planta natural del cannabis. Especialmente se
describe un procedimiento de extracción con un disolvente orgánico
apolar seguido de la destilación fraccionada a presión reducida para
producir destilados con un alto contenido en tetrahidrocannabinol.
Como disolventes apolares adecuados se nombran en el documento WO
00/25127 A1 alcanos inferiores, como por ejemplo hexano, heptano o
isooctano.
Según los ejemplos 1, 2, 3, 4 y 7 del documento
WO 00/25127 A1 se extrae finalmente cáñamo para droga con
concentraciones secas de tetrahidrocannabinol del 2,20%-7,82% con
hexano.
Este tipo de extractos primarios con hexano según
el documento WO 00/25127 A1 contienen el 28,76% (ejemplo 2) hasta un
máximo de 41,2% (ejemplo 3) de tetrahidrocannabinol.
Además de tetrahidrocannabinol, el documento WO
00/25127 A1 no da a conocer ningún otro constituyente del extracto
primario con hexano.
Partiendo del estado de la técnica anteriormente
mencionado, así como de la nueva situación legal en Alemania, fue el
objetivo de la presente invención poner a disposición
\Delta^{9}-tetrahidrocannabinol,
\Delta^{8}-tetrahidrocannabinol y cannabidiol en
forma pura y como extracto en forma de preparaciones para
aplicaciones médicas, de modo que debido a su mejor disponibilidad,
la obtención de los principios activos debería tener lugar
preferiblemente a partir de tipos de cáñamo con bajo contenido en
cannabinoides.
Desde el punto de vista técnico del
procedimiento, la solución a este problema se obtiene mediante los
rasgos característicos de las reivindicaciones 1, 13 y 14. Con
respecto a un extracto con los constituyentes principales
\Delta^{9}-THC,
\Delta^{8}-THC y CBD, el objetivo anterior se
consigue mediante los rasgos característicos de la reivindicación
8.
Según la invención, se produce un extracto
primario que contiene tetrahidrocannabinol, cannabidiol y
opcionalmente sus ácidos carboxílicos a partir del material de la
planta del cannabis mediante la trituración del material vegetal
seco, la extracción del material vegetal por medio de CO_{2} en
condiciones de presión y temperatura supercríticas a una temperatura
en el intervalo de desde 31ºC hasta 80ºC y a una presión en el
intervalo de desde 75 bar hasta 500 bar o se extrae en el intervalo
subcrítico a una temperatura de desde 20ºC hasta 30ºC y una presión
supercrítica de desde 100 bar hasta 350 bar; y separación del
extracto primario obtenido en condiciones subcríticas o en
condiciones subcríticas con respecto a la presión y supercríticas
con respecto a la temperatura.
El extracto primario según la invención contiene
en los cannabinoides altas proporciones de ácidos
cannabidiolcarboxílicos (CBDS), cannabidiol (CBD) y ácido
\Delta^{9}-tetrahidrocannabinolcarboxílico
(\Delta^{9}-THCS) y
\Delta^{9}-THC (cuando se utiliza cáñamo para
droga).
En principio se conoce la producción de extractos
con CO_{2}. Así, por ejemplo el documento DE 198 00 330 A1 da a
conocer la producción de un extracto farmacéuticamente activo a
partir de Tanacetum parthenium mediante extracción con
CO_{2} por medio de una instalación de extracción como se utiliza
en la presente invención.
Como material de la planta del cannabis
especialmente preferido se utiliza, por motivos de suministro a
escala industrial, uno de Cannabis sativa L., especialmente
cáñamo del tipo para fibra, por tanto un denominado cáñamo
industrial.
En Alemania, debido a las leyes actualmente
vigentes, los tipos de cáñamo industrial del tipo para fibra pueden
contener como máximo el 0,3% de \Delta^{9}-THC.
Para Suiza, existe un límite superior del 0,5% de
\Delta^{9}-THC, en cada caso con respecto a la
masa de planta seca.
Tanto en Alemania, como por ejemplo también en
Suiza, estos tipos de cáñamo industrial pueden cultivarse y no
requieren ninguna autorización de cultivo obligatoria ni tampoco
ningún dispositivo de seguridad obligatorio durante el
almacenamiento.
De esta forma, es ventajoso cuando pueden
utilizarse materiales de la planta del cannabis del tipo para fibras
para la producción de extractos primarios que contienen
\Delta^{9}-THC y CBD, ya que es posible utilizar
este material de partida con un contenido bajo en
\Delta^{9}-THC para el procedimiento según la
invención, sin necesidad de autorización de explotación y
autorización de manipulación (como es necesario en el caso de los
tipos de cáñamo para droga).
Como clases se consideran en este caso,
especialmente las clases francesas Fedora 19, Felina 45 y Futura 77,
las clases húngaras Kompolti y Uniko-B, así como la
clase finlandesa Finola 314, porque todas las clases se encuentran
en promedio claramente por debajo de los valores límite facilitados
(Mediavilla, V. y Brenneisen, R. 1996: Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss.
9: 243-244).
Sin embargo, cuando pueden utilizarse tipos de
cáñamo para droga, entonces el contenido en
\Delta^{9}-THC en el extracto primario es
superior al de uno producido a partir de cáñamo para fibra.
La adición de un agente de arrastre al CO_{2}
que se selecciona del grupo que consiste en: propano, butano, etanol
y agua, tiene la ventaja de que de esta forma pueden aumentarse los
rendimientos para \Delta^{9}-THC y CBD, sin
correr el riesgo de las desventajas, como por ejemplo en el caso de
un extracto producido con etanol o etanol/agua o metanol/cloroformo
o con otros hidrocarburos clorados.
Normalmente, las concentraciones de agente de
arrastre se encuentran en el intervalo de aproximadamente el
1-10%, con respecto a la cantidad de CO_{2}
utilizada.
El procedimiento de extracción según la invención
funciona preferiblemente en el intervalo supercrítico a una
temperatura de desde 31ºC hasta 80ºC y a una presión de desde 75 bar
hasta 500 bar, especialmente a una temperatura de desde 45ºC hasta
65ºC y una presión de desde 100 bar hasta 350 bar, preferiblemente a
una temperatura de 60ºC y una presión de 250 bar.
Por el contrario, en el intervalo subcrítico se
emplea una temperatura de desde 20ºC hasta 30ºC y una presión
supercrítica de desde 100 bar hasta 350 bar.
La medida de disponer una capa de adsorbente
sobre el material que va a extraerse aguas abajo con respecto al
flujo de CO_{2} tiene la ventaja de que pueden eliminarse por
separación los monoterpenos y sesquiterpenos, así como alcaloides,
flavonoides y clorofila, de modo que los extractos primarios según
la invención son todavía más superiores a los extractos etanólicos
conocidos en el estado de la técnica, así como a los extractos
producidos con ayuda de hidrocarburos clorados, ya que estos últimos
en cualquier caso contienen en grandes cantidades mono y
sesquiterpenos, así como clorofila, flavonoides y alcaloides.
Como alternativa, el CO_{2} cargado con THC y
CBD, así como con proporciones de mono y sesquiterpenos,
flavonoides, clorofilas y alcaloides reducidos, también puede
conducirse a través de una columna de adsorción o de separación
cargada con adsorbentes (figura 1).
Como adsorbentes se prefieren aquellos que se
seleccionan del grupo que consiste en gel de sílice, tierra de
diatomeas, bentonitas, tierra decolorante, carbono activo,
especialmente óxido de magnesio y óxido de aluminio, así como sus
mezclas.
Para aumentar el rendimiento de la extracción se
prefiere que la extracción se repita al menos una vez, de modo que
la extracción se repite preferiblemente con tierra de diatomeas y/u
otro adsorbente.
Los extractos primarios que contienen
\Delta^{9}-THC y cannabidiol según la invención
procedentes de material de la planta del cannabis no contienen
esencialmente monoterpenos y sesquiterpenos ni tampoco alcaloides ni
flavonoides y no contienen prácticamente nada de clorofila.
Siempre que se utiliza un cáñamo del tipo para
droga como material de partida, \Delta^{9}-THC
es el constituyente principal del extracto primario y CBD la
siguiente mayor proporción.
Sin embargo, siempre que se emplee como material
de partida un cáñamo de tipo para fibra, lo que se prefiere, se
encuentra CBD y opcionalmente sus ácidos carboxílicos como
constituyente principal del extracto primario.
El extracto primario según la invención contiene
al menos proporciones reducidas de hidrocarburos monoterpénicos y
sesquiterpénicos, alcaloides, flavonoides y clorofilas y carece
preferiblemente de estos constituyentes, especialmente de
alcaloides, flavonoides y clorofilas.
Siempre que estén presentes ceras no deseadas en
ciertas clases de cáñamo industrial y para drogas, éstas se
purifican tras llevar a cabo la extracción primaria y la
descarboxilación mediante disolución subsiguiente del extracto
primario en, por ejemplo, etanol frío (20ºC) o disolución etanólica
y se eliminan por separación de las ceras no disueltas mediante
filtración. El residuo de filtración es de aproximadamente el
3-5%. Para obtener el extracto purificado se
elimina de nuevo el disolvente, por ejemplo etanol, a presión
reducida.
Para obtener \Delta^{9}-THC y
CBD a partir del extracto primario así purificado, se someten a
descarboxilación los ácidos cannabidiolcarboxílicos y ácidos
\Delta^{9}-tetrahidrocannabinolcarboxílicos
contenidos en el extracto primario para dar cannabidiol y
\Delta^{9}-tetrahidrocannabinol mediante aumento
de la temperatura.
Siempre que deba obtenerse
\Delta^{9}-THC como constituyente principal o en
forma pura, el CBD puede convertirse en
\Delta^{9}-THC mediante ciclación
catalizada.
En este sentido, según las condiciones de
procedimiento puede formarse un \Delta^{8}-THC
que posee en sí mismo también interesantes propiedades
farmacológicas. De esta forma, \Delta^{8}-THC
puede utilizarse, por ejemplo, en oncología pediátrica como
antiemético.
En la medida en que se obtuvo el extracto
primario a partir de cáñamo para fibra y que debe transformarse todo
el CBD en \Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC, tiene lugar durante la
producción del extracto secundario la ciclación para dar
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC. La ciclación tiene lugar en las
siguientes condiciones:
El extracto primario descarboxilado se mezcla con
un agente hidrófilo y un catalizador definido detalladamente a
continuación. La mezcla se trata en una instalación de extracción a
alta presión (figura 2) con CO_{2} supercrítico, preferiblemente a
300 bar y 70ºC. Mediante este tratamiento se hace reaccionar el CBD
presente en el primer extracto esencialmente para dar
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC.
El extracto obtenido se separa en condiciones de
presión y temperatura subcríticas para el CO_{2}, preferiblemente
a 55 bar y 25ºC.
Como agentes hidrófilos pueden emplearse tamices
moleculares zeolíticos con un tamaño de poro de 3-10
\ring{A}, preferiblemente 5 \ring{A}, como catalizador sales de
halógeno metálicas que contienen los metales estaño, zinc, hierro o
titanio, preferiblemente cloruro de zinc.
El extracto secundario así obtenido contiene
ahora sólo poco CBD y está muy concentrado en
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC.
De manera adecuada, para la obtención de
\Delta^{9}-THC o
\Delta^{8}-THC puro o casi puro tiene lugar un
tratamiento en un dispositivo de alta presión con CO_{2}
supercrítico como se describe a continuación (figura 3).
Para ello, se prefiere una columna de alta
presión dividida en segmentos (figura 3), que comprende un segmento
de fondo para disolver el extracto primario en CO_{2}
supercrítico, un segmento de purificación, por ejemplo, relleno con
gel de sílice (tamaño medio de grano de desde 0,02 mm hasta 0,2 mm,
preferiblemente 0,1 mm), un segmento de cabeza para descargar la
mezcla de CBD, \Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC, disuelta en CO_{2}
supercrítico, en tres recipientes de separación para la separación
por separado del CBD purificado y de los
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC purificados.
Las condiciones de extracción que predominan en
la columna para la purificación son supercríticas para el CO_{2},
preferiblemente 180 bar y 55ºC, en el primer recipiente de
separación en el que se separa el CBD condiciones subcríticas para
el CO_{2} con respecto a la presión y condiciones supercríticas
con respecto a la temperatura, preferiblemente 70 bar y 50ºC. En el
segundo y tercer recipientes de separación en los que se separan
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC, deben predominar condiciones
subcríticas para el CO_{2} con respecto a la presión y
temperatura, en el segundo recipiente de separación preferiblemente
60 bar y 30ºC, en el tercer recipiente de separación preferiblemente
55 bar y 25ºC.
Con el uso de cáñamo para fibra es necesario
posiblemente que los productos de tetrahidrocannabinol así
obtenidos, \Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC, se purifiquen todavía mediante
otros procedimientos como cromatografía preparativa o HPLC.
En la medida en que se obtuvo el extracto
primario a partir del cáñamo para droga y en que se desea como
producto final además de \Delta^{9}-THC
purificado, también CBD purificado, se omite la ciclación del CBD
para dar \Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC o la producción de un extracto
secundario. \Delta^{8}-THC es un isómero de
\Delta^{9}-THC y se forma esencialmente durante
la ciclación del CBD para dar \Delta^{9}-THC,
así como en presencia de ácidos. Posiblemente es necesario que los
\Delta^{8}-THC,
\Delta^{9}-THC y CBD así obtenidos se
purifiquen mediante otros procedimientos como cromatografía
preparativa o HPLC.
A continuación se facilita el esquema de reacción
de estas transformaciones:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Como puede observarse a partir del esquema de
fórmulas, el \Delta^{9}-THC puede someterse a
isomerización por acción de ácidos para dar
\Delta^{8}-THC.
Como el cannabidiol tiene en sí mismo
interesantes propiedades farmacológicas y carece además del efecto
alucinógeno psicotrópico del \Delta^{9}-THC, el
propio cannabidiol es también interesante para la práctica, ya que
puede utilizarse por ejemplo como antiepiléptico.
El cannabidiol puede obtenerse mediante el
procedimiento según la invención de la reivindicación 15.
También el \Delta^{8}-THC
solo tiene esencialmente menos efectos alucinógenos psicotrópicos
que \Delta^{9}-THC y puede obtenerse según la
reivindicación 14.
Otras ventajas y características de la presente
invención se deducen a partir de la descripción de los ejemplos de
realización, así como mediante los dibujos.
Muestran:
la figura 1 una representación esquemática de una
instalación de extracción con CO_{2} para la producción del
extracto primario según la invención;
la figura 2 una representación esquemática de una
instalación de extracción con CO_{2}para la producción de un
extracto secundario, sumamente concentrado en
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC; y
la figura 3 una representación esquemática de una
instalación de extracción con CO_{2} para la separación de un
extracto primario y/o secundario en CBD, opcionalmente
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC en una columna de alta
presión.
El material de la planta del cannabis triturado,
que se compone esencialmente de flores y hojas, se introduce en los
recipientes 1-4 de extracción. El CO_{2} que se
lleva a una temperatura de aproximadamente 60ºC y una presión de
aproximadamente 250 bar, entra en contacto en los recipientes
1-4 de extracción con el material que debe
extraerse y extrae las sustancias contenidas de cannabinoides
deseadas, especialmente que comprenden
\Delta^{9}-tetrahidrocannabinol y cannabidiol,
así como sus ácidos carboxílicos. De manera adecuada, se emplea un
caudal de 50-150 kg de CO_{2}/kg de material de
partida para la extracción.
En el extremo superior del recipiente 4 de
extracción, abandona el recipiente a través de la conducción 6 un
extracto concentrado en los cannabinoides y acaba en el fondo del
recipiente 5a de separación. Los recipientes 5a y 5b de separación
están rellenos, en los casos de los ejemplos, con diferentes tamices
moleculares zeolíticos y con tierra de diatomeas como adsorbentes.
En los recipientes 5a y 5b de separación predominan las mismas
condiciones de presión y temperatura que en los recipientes
1-4 de extracción. Los tamices moleculares
zeolíticos que se encuentran en el recipiente 5a tienen una
superficie interna de aproximadamente 800 m^{2}/g, los tamices
moleculares zeolíticos que se encuentran en el recipiente 5b tienen
una superficie interna de aproximadamente
1200 m^{2}/g.
1200 m^{2}/g.
Mediante el llenado preferido (sin embargo, no
obligatoriamente necesario) de los recipientes 5a y 5b con tamices
moleculares se eliminan todavía más por separación los alcaloides,
flavonoides y clorofila del CO_{2} cargado con extracto. Esta
mezcla de extracción con CO_{2} purificada de esta manera abandona
la cabeza del recipiente 5b a través de la conducción 7, la válvula
8 de regulación de la presión, de modo que la presión de extracción
se reduce hasta por debajo de 75 bar, en los casos de los ejemplo
hasta aproximadamente 60 bar. La mezcla de
extracto-CO_{2} alcanza entonces el intercambiador
9 de calor, en el que se calienta hasta una temperatura supercrítica
para el CO_{2}, preferiblemente hasta 45ºC.
En estas condiciones de presión y temperatura, en
el recipiente 10 de separación tiene lugar la eliminación por
separación de aquella proporción de extracto que esencialmente aún
contiene monoterpenos y sesquiterpenos no deseados. La mezcla de
extracto compuesta por CO_{2} y esencialmente por
\Delta^{9}-THC y cannabidiol, así como sus
ácidos carboxílicos, abandona el recipiente 10 de separación a
través de la conducción 11, la válvula 12 de regulación de presión,
el intercambiador 13 de calor y se conduce finalmente al recipiente
14 de separación.
Mediante la válvula 12 de regulación de la
presión, se ajusta la presión de separación en el recipiente 14 en
condiciones de presión subcríticas para el CO_{2}, en los casos de
los ejemplos 50 bar. La temperatura de separación en el recipiente
14 se regula mediante el intercambiador 13 de calor a una
temperatura subcrítica para el CO_{2}, en los casos de los
ejemplos aproximadamente 20ºC. En estas condiciones, en el
recipiente 14 de separación se elimina por separación el CO_{2}
puro del extracto primario concentrado en
\Delta^{9}-THC y cannabidiol, así como sus
ácidos
carboxílicos.
carboxílicos.
El CO_{2} puro se conduce a través de la
conducción 15 hasta el condensador 17, que está configurado con un
serpentín 16 de refrigeración. A partir de aquí, el CO_{2} líquido
se alimenta a través de la bomba 18 de aumento de la presión al
intercambiador 19 de calor y permanece preparado para el siguiente
ciclo de extracción.
Para abrir el recipiente de extracción, por tanto
para rellenar y vaciar el recipiente con el material de partida, el
CO_{2} se descarga directamente a través de la conducción 21 o se
alimenta a través de la conducción 20 a la instalación 22 de
reciclado, que después bombea el CO_{2} líquido en el recipiente
23 de almacenamiento de CO_{2}.
La figura 2 muestra una representación
esquemática de una instalación de extracción con CO_{2} para la
producción de un extracto secundario que está sumamente concentrado
en \Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC.
\newpage
Para la reacción, especialmente la
descarboxilación de los ácidos carboxílicos de cannabinoides
contenidos en el extracto primario para dar
\Delta^{9}-THC y CBD, se trata el extracto
primario en los casos de los ejemplos durante aproximadamente 2
horas a 80ºC.
Se introduce una mezcla de extracto primario
descarboxilado, agente hidrófilo y catalizador en el recipiente 200
de extracción. El CO_{2} con una temperatura de 70ºC y una presión
de 300 bar entra en contacto con el material que debe extraerse y
extrae las sustancias contenidas deseadas.
En el extremo superior del recipiente 200 de
extracción, tras la ciclación, el extracto secundario sumamente
concentrado en \Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC abandona el recipiente 200 a
través de la conducción 202 y acaba a través de la válvula 203 de
regulación, de modo que la presión se reduce a 60 bar o 55 bar, y el
intercambiador 204 de calor, de modo que la temperatura es de 30ºC o
25ºC, en el recipiente 205 de separación. El extracto secundario así
obtenido, que contiene cantidades pequeñas de CBD, y
\Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC sumamente concentrados, puede
recogerse a través de la válvula 206, del recipiente 205 de
separación.
El CO_{2} puro se conduce a través de la
conducción 207 hasta el condensador 208, que está configurado con un
serpentín 209 de refrigeración. A partir de aquí, el CO_{2}
líquido se alimenta a través de la bomba 210 de aumento de la
presión al intercambiador 211 de calor y permanece preparado para el
siguiente ciclo de extracción.
La figura 3 muestra una representación
esquemática de una instalación de extracción con CO_{2} para la
separación de un extracto primario y/o secundario de CBD,
opcionalmente \Delta^{8}-THC y
\Delta^{9}-THC en una columna de alta
presión.
A través de la columna 300 de extracción, en la
que predominan una presión de extracción de 180 bar y una
temperatura de 55ºC, compuesta por un segmento 301a de fondo, un
segmento 301b de purificación (relleno con gel de sílice) y un
segmento 301c de cabeza, llega la mezcla de extracto disuelta en
CO_{2} a través de la tubería 302, la válvula 303 de regulación y
el intercambiador 304 de calor al recipiente 305 de separación, en
el que deberían predominar una presión de 70 bar y una temperatura
de 50ºC. En este punto tiene lugar la obtención de
CBD.
CBD.
A través de la tubería 307, la válvula 308 de
regulación y el intercambiador 309 de calor, la mezcla de extracción
llega al segundo recipiente 310 de separación, de modo que deberían
predominar preferiblemente una presión de 60 bar y una temperatura
de 30ºC. En este punto tiene lugar la eliminación por separación de
\Delta^{8}-THC. El
\Delta^{8}-THC obtenido puede recogerse a través
de la válvula 311.
El \Delta^{9}-THC todavía
disuelto en el CO_{2} se conduce a través de la tubería 312, la
válvula 313 de regulación y el intercambiador 314 de calor hasta el
recipiente 315 de separación. Allí se separa a una presión de
preferiblemente 55 bar y una temperatura de preferiblemente 25ºC. El
\Delta^{9}-THC obtenido puede recogerse a través
de la válvula
316.
316.
El CO_{2} puro se conduce a través de la
conducción 317 hasta el condensador 318, que está configurado con un
serpentín 319 de refrigeración. A partir de aquí, el CO_{2}
líquido se alimenta a través de la bomba 320 de aumento de la
presión al intercambiador 321 de calor y permanece preparado para el
siguiente ciclo de extracción.
Son completamente posibles cambios en los
sistemas de instalaciones descritos, sin que se limite de esta forma
el alcance de la invención.
Como cáñamo industrial de tipo para fibra se
utiliza en el presente caso de ejemplo la clase de Cannabis
sativa francesa Fedora 19. La droga bruta tiene un contenido
medio de aproximadamente el 0,25% de
\Delta^{9}-THC y el 1,54% de CBD.
Como resultado se obtiene un extracto primario
que presenta las propiedades facilitadas en la tabla 1.
Sustancia medida | Extracto primario con EtOH | \begin{minipage}[t]{38mm}Extracto primario con hexano* según el documento WO00/25127\end{minipage} | \begin{minipage}[t]{38mm}Extracto primario con CO_{2} según la invención\end{minipage} |
Clorofila | 3,00% | 2,85% | 0,010% |
CBD | 14,50% | 12,40% | 58,000% |
\Delta^{9}-THC | 2,30% | 2,30% | 9,500% |
\Delta^{8}-THC | 0,00% | 0,00% | 0,000% |
TABLA 1
(continuación)
Sustancia medida | Extracto primario con EtOH | \begin{minipage}[t]{38mm}Extracto primario con hexano* según el documento WO00/25127\end{minipage} | \begin{minipage}[t]{38mm}Extracto primario con CO_{2} según la invención\end{minipage} |
CBN | 0,50% | 0,50% | 0,100% |
Glucósidos de | 12,50% | 8,50% | 0,150% |
flavonoides | |||
Alcaloides: | 0,20% | 0,35% | 0,001% |
cannabisativina | |||
Monoterpenos: | |||
\alpha-pineno | 0,02% | 0,03% | 0,001% |
\beta-pineno | 0,01% | 0,02% | 0,001% |
Mirceno | 0,02% | 0,02% | 0,001% |
Sesquiterpenos: | |||
Cariofileno | 0,53% | 0,45% | 0,020% |
\beta-humuleno | 0,18% | 0,22% | 0,008% |
\alpha-selineno | 0,10% | 0,15% | 0,004% |
* \begin{minipage}[t]{155mm}Esta columna se refiere a un ensayo de comparación de los extractos con CO_{2} según la presente invención con los extractos con hexano del estado de la técnica del documento WO00/25127 tratado anteriormente. Un cáñamo industrial con los siguientes datos de droga bruta: contenido en agua: 11,2% en peso; \Delta^{9}-THC 0,25% en peso; y CBD: 1,54%, se extrajo con hexano según el documento WO00/25127. Para ello se extrajeron 100 g de cáñamo industrial secado al aire, pulverizado durante 24 horas en 4 L de hexano según el procedimiento Soxhlet. El disolvente se eliminó a presión reducida y el extracto obtenido se analizó para determinar los parámetros facilitados en la tabla 1.\end{minipage} | |||
Si se comparan los datos mostrados en la tabla 1
del extracto primario con CO_{2} según la presente invención con
el extracto con hexano según el documento WO00/25127 y el extracto
con etanol, entonces destaca en primer lugar la buena consistencia
relativa del extracto primario obtenido mediante el disolvente
orgánico.
Además, en comparación con el extracto primario
con CO_{2} de la presente invención se observa un contenido en
clorofila desventajosamente alto del 3,00% para el extracto con
hexano y del 2,85% para el extracto con etanol. Por consiguiente,
para el extracto según la invención, el contenido en clorofila se
encuentra alrededor de un factor de casi 300 por debajo comparado
con los extractos del estado de la técnica.
Un contenido en clorofila menor es especialmente
ventajoso, ya que la clorofila, en determinados requisitos, por
ejemplo, en caso de que se utilice una gelatina blanda para la
encapsulación del extracto en el marco de la formulación galénica,
pueden aparecer reticulaciones, que pueden impedir la liberación de
los principios activos contenidos en el extracto.
El contenido deseado en CBD está aumentado en el
extracto con CO_{2} según la invención en un factor de 4 a 5 y el
de contenido de \Delta^{9}-THC también en un
factor >4 comparado con los extractos con disolvente del estado
de la
técnica.
técnica.
Si se considera el contenido total de
cannabinoides, esencialmente compuestos por CBD,
\Delta^{9}-THC y CBN, entonces se observa que el
extracto primario con CO_{2} según la invención se compone de más
de dos tercios de estos constituyentes, mientras que los extractos
del estado de la técnica sólo contienen un contenido total de
cannabinoides de aproximadamente del 15 al 17%.
Además, destacan los contenidos de glucósidos de
flavonoides del extracto con etanol y con hexano, sumamente
aumentados (más de 80 veces) en comparación con el extracto según la
invención.
Las cantidades de terpenos y alcaloides
encontradas están igualmente sumamente aumentadas en comparación con
los extractos según la invención:
Los contenidos en monoterpenos no deseados
enumerados en la tabla 1 se encuentran multiplicados por un factor
10-30 en ambos extractos primarios obtenidos con
etanol y hexano con respecto al extracto primario con CO_{2} y el
contenido en sesquiterpenos se encuentra multiplicado por un factor
de 20 a 40 con respecto al extracto con CO_{2} según la
invención.
Además, debe observarse que los extractos
primarios obtenidos mediante disolventes lipófilos contienen los
alcaloides muy solubles en estos disolventes, como por ejemplo, la
sumamente citotóxica cannabisativina. Esta impureza de alcaloides
también puede aparecer completamente en un extracto producido según
el documento WO00/25127 a partir del extracto primario allí descrito
después de etapas adicionales de purificación y concentración según
el documento WO00/25127, que debe presentar un contenido del 98% en
\Delta^{9}-THC.
Al contrario de esto, los extractos primarios
según la invención sin etapas de purificación adicionales no
contienen ya prácticamente nada de cannabisativina (como se muestra
en la tabla 1).
Así, el extracto con etanol contiene
aproximadamente 200 veces más alcaloides tóxicos, especialmente la
sumamente citotóxica cannabisativina, y el extracto con hexano según
el documento WO00/25127 incluso aproximadamente 350 veces más que el
extracto primario con CO_{2} según la invención.
De esta forma, los extractos con CO_{2} según
la presente invención son superiores tanto a los extractos con
hexano según el documento WO00/25127 como también los extractos
habituales con etanol, debido a su alto contenido en cannabinoides y
ausencia generalizada de alcaloides, glucósidos de flavonoides, mono
y sesquiterpenos.
Es especialmente ventajoso el hecho de que la
presente invención parta de un cáñamo con una cantidad de THC casi
nula, lo que no es el caso en el documento WO00/25127, sino que este
documento parte de concentraciones mayores de THC en la droga bruta,
ya que en ese caso se extrae cáñamo para droga y no cáñamo
industrial.
Por eso, es ya sorprendente que a partir de
cáñamo industrial fácilmente disponible puedan concentrarse por
medio de extracción con CO_{2} THC y cannabinoides en cantidades
industrialmente útiles.
La tabla 2 muestra las sustancias contenidas de
un extracto secundario tras la condensación.
\vskip1.000000\baselineskip
Sustancia medida | Extracto secundario con CO_{2} |
P_{1} = 300 bar | |
T_{1} = 70°C | |
P_{2} = 55 bar | |
T_{2} = 25°C | |
Clorofila | 0,01% |
CBD | 1,5% |
\Delta^{9}-THC | 41,2% |
\Delta^{8}-THC | 24,3% |
CBN | 0,1% |
\newpage
\global\parskip0.950000\baselineskip
La tabla 3 muestra las sustancias contenidas de
un extracto primario purificado mediante columna de alta presión
según la figura 3.
Sustancia medida | Extracto primario purificado | ||
P_{1} = 180 bar | |||
T_{1} = 55°C | |||
P_{2} = 70 bar (recipiente de separación n° 5) | |||
T_{2} = 50°C | |||
P_{3} = 60 bar (recipiente de separación n° 10) | |||
T_{3} = 30°C | |||
P_{4} = 55 bar (recipiente de separación n° 15) | |||
T_{4} = 25°C | |||
Separador n° 5 | Separador n° 10 | Separador n° 15 | |
Clorofila | 0,01% | 0,01% | 0,01% |
CBD | 85,0% | 0,0% | 1,5% |
\Delta^{9}-THC | 2,0% | 0,0% | 87,0% |
\Delta^{8}-THC | 0,0% | 0,0% | 0,0% |
CBN | 0,1% | 0,1% | 0,1% |
La tabla 4 muestra las sustancias contenidas de
un extracto secundario que se purificó en una columna de alta
presión.
Sustancia medida | Extracto secundario purificado | ||
P_{1} = 180 bar | |||
T_{1} = 55°C | |||
P_{2} = 70 bar (recipiente de separación n° 5) | |||
T_{2} = 50°C | |||
P_{3} = 60 bar (recipiente de separación n° 10) | |||
T_{3} = 30°C | |||
P_{4} = 55 bar (recipiente de separación n° 15) | |||
T_{4} = 25°C | |||
Separador n° 5 | Separador n° 10 | Separador n° 15 | |
Clorofila | 0,01% | 0,01% | 0,01% |
CBD | 90,0% | 0,1% | 0,3% |
\Delta^{9}-THC | 0,5% | 1,0% | 96,0% |
\Delta^{8}-THC | 0,2% | 85,0% | 1,5% |
CBN | 0,1% | 0,1% | 0,1% |
Naturalmente, también puede utilizarse
básicamente un cáñamo para droga para llevar a cabo el
procedimiento según la invención.
El extracto primario anteriormente mencionado se
trata adicionalmente como se describe en la figura 2 y figura 3 y
es adecuado como principio activo para la producción de un
medicamento para las indicaciones descritas al principio.
Como formas de aplicación son adecuadas la
inhalación, la aplicación oral, parenteral, así como enteral.
Claims (14)
1. Procedimiento para la producción de un
extracto que contiene tetrahidrocannabinol, cannabidiol y
opcionalmente sus ácidos carboxílicos a partir de material de la
planta del cannabis, en el que se tritura el material vegetal seco,
caracterizado porque se extrae el material vegetal por medio
de CO_{2} en condiciones de presión y temperatura supercríticas a
una temperatura en el intervalo de desde 31ºC hasta 80ºC y a una
presión en el intervalo de desde 75 bar hasta 500 bar o se extrae en
el intervalo subcrítico a una temperatura de desde 20ºC hasta 30ºC y
una presión supercrítica de desde 100 bar hasta 350 bar; y se separa
el extracto primario obtenido en condiciones subcríticas o en
condiciones subcríticas con respecto a la presión y supercríticas
con respecto a la temperatura.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como material de la planta del cannabis
se utiliza un cáñamo del tipo de Cannabis sativa
L., especialmentedel tipo para fibra y/o cáñamo del tipo
para droga.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se añade un agente de arrastre al
CO_{2} que se selecciona del grupo que consiste en: propano,
butano, etanol y agua.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se emplea en el
intervalo supercrítico una temperatura de desde 45ºC hasta 65ºC y
una presión de desde 100 bar hasta 350 bar, preferiblemente una
temperatura de 60ºC y una presión de 250 bar.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se dispone una
capa de adsorbente sobre el material que debe extraerse aguas abajo
con respecto al flujo de CO_{2}.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el adsorbente se selecciona del grupo
que consiste en: gel de sílice, tierra de diatomeas, bentonitas,
tierra decolorante, carbono activo, especialmente óxido de magnesio
y óxido de aluminio, así como sus mezclas.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la extracción se
repite al menos una vez, de modo que la extracción se repite
preferiblemente con tierra de diatomeas y/u otro adsorbente.
8. Extracto primario a partir de material de la
planta del cannabis que contiene tetrahidrocannabinol y cannabidiol
y opcionalmente sus ácidos carboxílicos, caracterizado
porque puede obtenerse mediante un procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7; y porque contiene al menos proporciones
reducidas de hidrocarburos monoterpénicos y sesquiterpénicos,
alcaloides, flavonoides y clorofilas.
9. Extracto primario según la reivindicación 8,
caracterizado porque el tetrahidrocannabinol comprende al
menos \Delta^{9}-tetrahidrocannabinol y/o
\Delta^{8}-tetrahidrocannabinol y/o sus ácidos
carboxílicos.
10. Extracto primario según la reivindicación 8 ó
9, caracterizado porque tetrahidrocannabinol y/o sus ácidos
carboxílicos son el constituyente principal, cuando se utiliza un
cáñamo del tipo para droga como material de partida.
11. Extracto primario según una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el cannabidiol
y/o sus ácidos carboxílicos son el constituyente principal, cuando
se utiliza un cáñamo del tipo para fibra como material de
partida.
12. Extracto primario según una de las
reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque se disuelve en
etanol, se separa de las ceras no solubles en etanol y se elimina de
nuevo el disolvente a presión reducida.
13. Procedimiento para la producción de
tetrahidrocannabinol a partir del extracto primario según una de las
reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque en el extracto
primario se someten a descarboxilación mediante aumento de la
temperatura los ácidos de cannabidiol y ácidos de
tetrahidrocannabinol para dar cannabidiol y tetrahidrocannabinol; se
disuelve el extracto primario descarboxilado en el agente de
extracción de CO_{2} utilizado y en este estado se trata mediante
un recipiente de alta presión cargado con un catalizador para la
condensación del anillo de cannabidiol para dar tetrahidrocannabinol
y un agente hidrófilo, de modo que el cannabidiol se hace reaccionar
para dar tetrahidrocannabinol; y se separa el producto concentrado
en tetrahidrocannabinol en condiciones de presión y temperatura
subcríticas para el CO_{2}.
14. Procedimiento para la producción de
cannabidiol a partir del extracto primario según una de las
reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque en el extracto
primario se someten a descarboxilación mediante aumento de la
temperatura los ácidos de cannabidiol y ácidos de
tetrahidrocannabinol para dar cannabidiol y tetrahidrocannabinol; y
a continuación se elimina por separación el cannabidiol a través de
una cromatografía en columna sobre gel de sílice o cromatografía
líquida de alta presión preparativa.
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