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.

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ES2243580T3 ES01987666T ES01987666T ES2243580T3 ES 2243580 T3 ES2243580 T3 ES 2243580T3 ES 01987666 T ES01987666 T ES 01987666T ES 01987666 T ES01987666 T ES 01987666T ES 2243580 T3 ES2243580 T3 ES 2243580T3
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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.
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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:
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el efecto estimulador del apetito, especialmente en enfermedades asociadas al Sida, que se acompañan de caquexia y síndrome de desgaste ("wasting"),
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el efecto antiemético para inhibir las náuseas y los vómitos, sobre todo en relación con una quimioterapia con administración de citostáticos,
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la reducción de los calambres y espasmos musculares en la esclerosis múltiple y paraplejías,
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el tratamiento del dolor y las migrañas, en caso de tratamiento crónico del dolor también sustituye al tratamiento con opioides,
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la disminución de la presión ocular en caso de glaucoma,
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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).
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:
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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.
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.
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.
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.
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.
TABLA 1 Extracto primario a partir de cáñamo industrial con diferentes disolventes
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.
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
TABLA 2 Extracto secundario tras llevar a cabo la ciclación (figura 2)
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.
TABLA 3 Extracto primario purificado tras purificación química en una columna de alta presión (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.
TABLA 4 Extracto secundario tras la purificación en una columna de alta presión (figura 3)
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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