ES2305437T3 - Produccion de delta-9 tetrahidrocannabinol. - Google Patents

Abstract

Un método de producción de Delta9 THC que comprende extraer Delta9 THC y ácido Delta9 THC carboxílico de material vegetal que utiliza un primer disolvente, extraer el ácido utilizando un segundo disolvente a un pH de desde 12.7 a 13.2, en donde dicho segundo disolvente disuelve preferencialmente el ácido comparado con Delta9 THC.

Description

Producción de Delta-9 tetrahidrocannabinol.

La presente invención se relaciona con la producción de Delta 9 tetrahidrocannabinol (\Delta9 THC), en particular con métodos para su extracción a partir de material vegetal y su purificación, y también con las composiciones y las composiciones farmacéuticas que contienen el \Delta9 THC extraído y purificado.

Los cannabinoides son una familia de compuestos terpenofenólicos C_{21} de ocurrencia natural producidos únicamente en la cannabis. La marihuana usualmente se refiere a una mezcla de hojas y cabezas de flores de las plantas postiladas de Cannabis Sativa de la cual los tetrahidrocannabinoles se aíslan. Los THC contienen dos formas isoméricas principales, dependiendo de la posición del doble enlace. La posición del doble enlace y la estereoquímica de estos THC se han confirmado mediante resonancia magnética nuclear y la estructura con rayos X.

Los THC se han utilizado como agentes sicomiméticos durante muchos años siéndole atribuida la actividad sicomimética principal al \Delta9-THC (20 veces mayor que el \Delta8-THC). El \Delta9-THC se comercializa como Marinol y se prescribe a pacientes que sufren de nausea severa y vomito asociado con quimioterapia de cáncer.

Los principales cannabinoides presentes en la cannabis, diferentes del \Delta9- y \Delta8-THC son el cannabinol (CBN), cannabidiol (CBD) y el ácido \Delta9-THC carboxílico que existe en dos formas dependiendo de la posición del grupo carboxilato. El cannabidiol (CBD) puede estar presente en la cannabis en grandes cantidades pero tiene poca actividad.

El componente principal de la cannabis es el ácido \Delta9-THC carboxílico que existe como dos formas isoméricas, TH-CA-A y THCA-B, de los cuales ambos son sicomiméticamente inactivos. Se puede convertir en el constituyente predominantemente activo del \Delta9-THC, lentamente el almacenamiento y rápidamente a disposición con calor (por ejemplo cuando se fuma). En fresco, la marihuana seca, el 95% de los cannabinoides están presentes como THCA-A. El THCA-A es menos polar que el THCA-B debido al enlace de hidrógeno entre los grupos hidroxi y carboxilato. Solo el THCA-A puede ser fácilmente descarboxilado a \Delta9-THC debido a la presencia de un enlace de
hidrógeno.

Es conocido extraer los ingredientes activos del material vegetal de cannabis utilizando etanol o una mezcla de etanol y agua. El extracto típicamente contiene grandes cantidades de \Delta9 THC y ácido \Delta9 THC carboxílico y el ácido se convierte a \Delta9 THC al refluir el extracto de cannabis en etanol. El \Delta9 THC luego se purifica.

Existen numerosas dificultades en el proceso de extracción y purificación.

Primero, la especificación USP para las composiciones farmacéuticas que contienen \Delta9 THC, que se denominan como dronabinol, indican un nivel de contaminación máxima de cannabinoides. La etapa de extraer los ingredientes activos de cannabis que extrae rutinariamente un número de impurezas que son difíciles de remover del producto terminado, y de esta manera un gran número de las etapas de purificación, incluyendo la costosa cromatografía de columna, se requiere para cumplir con los requisitos USP.

El método existente se basa en una etapa de destilación/reflujo para convertir el ácido en un ingrediente activo. Esta etapa se lleva a cabo a alta temperatura con vacío bajo, consume mucho tiempo y conduce a algunas pérdidas del ingrediente activo.

Cuando se extrae el ingrediente activo, el material vegetal forma inevitablemente un componente del extracto, que como resultado tiene una consistencia alquitranada y es difícil de manejar. También, el material vegetal alquitranado tiene que ser removido porque de otra manera podría impedir severamente las etapas de purificación posteriores.

Otro método de extraer THC del material vegetal también es conocido. Donde el contenido THC del material vegetal es alto, el material vegetal es calentado para descarboxilar el THC. Cuando el contenido de THC del material vegetal es bajo, el ácido cannabidiolico inactivo se extrae con éter de petróleo o benceno bajo condiciones alcalinas (pH 13.9) en la presencia de sulfito de sodio, se acidifica y se extrae con éter/cloroformo. Un programa cuando se usa con un disolvente indefinido tal como éter de petróleo es la falta de control de procesamiento y, como consecuencia, los altos niveles de impurezas. La mezcla de los ácidos cannabidiolicos así obtenidos se esterifican y se descarboxilan luego bajo condiciones alcalinas.

Tetrahedron (1965) vol. 21, pgs 1223-1229 describe la extracción de hashish utilizando éter de petróleo bajo condiciones alcalinas (pH 13.5). Una mezcla cruda de THC-ácidos se extrae utilizando éter/cloroformo. Un problema asociado con la extracción de los THC-ácidos en el éter son las impurezas, en particular el cannabidiol, se extrae junto con el ácido. Los THC-ácidos son entonces esterificados y el metil éster de ácido cannabinolico se descarboxila al calentar bajo condiciones alcalinas para producir THC.

Pharm. Weekblad (1972) vol.107, pgs 415-416 también describe la extracción de hashish utilizando hexano a pH 13.5. El método de extracción utilizado produce tres capas - las capas de hexano y acuosa son separadas mediante una capa aceitosa media que contiene, inter alia, ácidos cannabinoides. Esta capa aceitosa media contiene contaminantes tales como cannabidiol y formas de goma pegajosas, que tienen la tendencia a adherirse a las paredes del separador, haciendo difícil la fase de separación. Las capas aceitosa y acuosa se combinan y se extraen utilizando éter dietílico. Una columna de silica gel es posteriormente utilizada para remover el material vegetal.

Por lo tanto es un objeto de la presente invención suministrar un método alternativo para la producción de \Delta9 THC, que incluye un método de extracción alternativa y un método de purificación alternativo, que mejora las dificultades en la técnica. Un objeto de una modalidad específica de la invención es suministrar un método de producción con un rendimiento incrementado y/o impurezas disminuidas en el producto final. El objeto adicional de una modalidad específica de la invención es suministrar un método de producción mejorado con más pocas y/o más simples etapas hasta el producto final.

De acuerdo con esto, la presente invención suministra un método para la producción de \Delta9 THC en el cual el ácido \Delta9 THC carboxílico se extrae del material vegetal y luego se convierte a \Delta9 THC, y el ingrediente activo se obtiene teniendo un nivel más bajo de contaminación que hasta ahora. Preferiblemente, el ácido \Delta9 THC carboxílico se purifica antes de ser descarboxilado, el material purificado requiere más pocas etapas adicionales para obtener el producto que cumple con los requisitos USP.

En un primer aspecto de la invención como un método de producción de \Delta9 THC comprende extraer \Delta9 THC y ácido \Delta9 THC carboxílico del material vegetal utilizando un primer disolvente, y extrayendo el ácido que utiliza un segundo disolvente a un pH de desde 12,7 - 13.2, en donde dicho segundo disolvente disuelve preferencialmente el ácido comparado con \Delta9 THC.

Una ventaja de la invención es que el cannabinol y el cannabidiol, los principales contaminantes de las preparaciones de la técnica anterior, tienden a exhibir un perfil de solubilidad de \Delta9 THC. De esta manera, el uso del disolvente que preferiblemente disuelve una sal de ácido \Delta9 THC carboxílico, comparado con el \Delta9 THC, extrae la mayoría del ácido \Delta9 THC carboxílico (como una sal) pero preferiblemente deja detrás estos contaminantes. El \Delta9 THC también es dejado atrás mediante esta extracción, pero como el \Delta9 THC forma solo un componente menor de las sustancias extraíbles de interés, este se puede sacrificar de otra forma que el producto extraído inicialmente tiene ácido de pureza mejorada el cual puede a su vez ser convertido a \Delta9 THC de pureza mejorada o se puede convertir a \Delta9 THC de pureza aceptable con más pocas etapas. Un disolvente particularmente adecuado para esta extracción es una solución acuosa básica.

El disolvente para la extracción inicial de \Delta9 THC y su ácido proveniente del material vegetal es adecuadamente un disolvente no polar a una mezcla de disolventes no polares, con alcanos como se describe adelante siguiendo particularmente adecuado como los componentes del disolvente. Un número de disolventes no polares son adecuados para la extracción, y estos disolventes incluyen alcanos rectos y ramificados, en particular pentano, hexano, heptano, octano, y nonano, otras fracciones de petróleo y otros disolventes no misibles con agua. En un ejemplo de la invención establecido en detalle adelante, se han obtenido particularmente buenos resultados utilizando heptano.

Una ventaja adicional de la presente invención es que el uso de estos disolventes no polares tiende a dar como resultado un extracto que contiene niveles muy reducidos del material vegetal comparado con los extractos de la técnica anterior. El procesamiento posterior del extracto para remover el material vegetal residual se facilita de esta manera. El extracto es, adicionalmente, menos alquitranado y más fácil de manejar que los extractos de la técnica anterior.

En otro método de un primer aspecto de la invención el \Delta9 THC y su ácido se extrae del material vegetal y la primera etapa de extracción es seguida por una etapa adicional en la cual el ácido \Delta9 THC carboxílico se convierte a un derivado que es en si mismo extraído con un segundo disolvente. Esta etapa adicional confiere una ventaja de que los contaminantes que son extraídos con el primer disolvente, típicamente un disolvente no podrá actuar como alcano, no extraen en el segundo disolvente que es típicamente un disolvente polar, y de esta manera se logra la purificación adicional del ácido. Se han obtenido buenos resultados, por ejemplo, al llevar a cabo la segunda extracción utilizando un disolvente acuoso y un derivado que preferiblemente disuelve la fase acuosa comparada con el disolvente de la primera extracción. El derivado se puede convertir de nuevo a ácido \Delta9 THC carboxílico o se puede convertir a \Delta9 THC. Una sal de ácido \Delta9 THC carboxílico se utiliza en una modalidad de la invención, en la medida en que este se extrae eficientemente en una fase acuosa básica.

En un segundo aspecto de la invención se suministra un método de producción de \Delta9 THC proveniente de material vegetal que contiene tanto \Delta9 THC como ácido \Delta9 THC carboxílico, que comprende separado el material vegetal en por lo menos primeras y segundas fracciones, dicha primera fracción contiene una cantidad principal de \Delta9 THC proveniente del material vegetal y dicha segunda fracción contiene una cantidad principal del ácido \Delta9 THC carboxílico proveniente del material vegetal, y descartar la primera fracción mientras se retiene la segunda fracción.

En la fracción inicial el \Delta9 THC esta en todo o en parte perdido pero el ácido \Delta9 THC carboxílico retenido se obtiene con un bajo nivel de impurezas y la purificación posterior es directa y da como resultado productos finales altamente puros. Cuando la extracción del disolvente se utiliza en tal método, la primera fracción se localiza dentro del extracto del disolvente orgánico del material vegetal y la segunda fracción se localiza dentro del extracto acuoso.

En uso de la invención como se describe adelante con más detalle, el método purifica el ácido \Delta9 THC carboxílico y luego convierte al ácido purificado a \Delta9 THC. La química de purificación del ácido se ha encontrado como no complicada y se puede llevar a cabo con el fin de obtener ácido de alta pureza, típicamente por lo menos 90% o más en peso de los cannabinoides.

La presente invención suministra de esta manera una nueva ruta química al \Delta9 THC purificado no contemplada en la técnica, por vía de extraer ácido \Delta9 THC proveniente de material vegetal que utiliza un primer disolvente, que convierte el ácido\Delta9 THC carboxílico a una sal y extraer la sal con un segundo disolvente. Es beneficioso adoptar una purificación que va a través de una sal del ácido \Delta9 THC carboxílico porque en razón a que la diferente solubilidad química del ácido y la sal se pueden utilizar para implementar la pureza del producto final o por lo menos simplificar las etapas requeridas para lograr ese nivel de pureza.

En un ejemplo de la invención en operación, el ácido \Delta9 THC carboxílico se extrae del material vegetal del cannabis utilizando un primer disolvente que es un disolvente no polar o una mezcla de disolventes no polares, convertida a una sal y luego de la sal se extrae del primer disolvente utilizando un segundo disolvente acuoso. Las sustancias contaminantes que se extraen en un disolvente no polar proveniente del material vegetal de partida tienden a no ser extraídas en la fase acuosa. La conversión de la sal de nuevo a ácido es directa. En un ejemplo, el ácido \Delta9 THC carboxílico se convierte a una sal de adición de ácido de sodio, aunque también se pueden utilizar sales de magnesio, litio o potasio. El pH fuertemente alcalino, adecuadamente pH12-14, especialmente aproximadamente pH 12.5-13.5, se utiliza para elaborar la sal. También se encuentra que un agente para reducir la formación de emulsión se puede emplear - cloruro de sodio en el ejemplo aunque serán adecuados otros.

Las sales de adición de ácido \Delta9 THC carboxílico necesitan ser convertidas a \Delta9 THC y esto usualmente se hace al descarboxilar la sal, preferiblemente a temperatura elevada. En una modalidad particular de la invención la sal se extrae en un tercer disolvente, purificado adicionalmente y luego se lleva a cabo la descarboxilación en un tercer disolvente, y este tiene la ventaja de que ningún disolvente cambiado es necesario antes de la descarboxilación. Preferiblemente, la descarboxilación se lleva a cabo a la presencia de una solución alcalina, típicamente una solución acuosa básica.

El ácido \Delta9 THC carboxílico y el \Delta9 THC pueden ser ambos susceptibles de oxigenación durante el proceso de purificación, y por lo tanto es preferible llevar a cabo los métodos en una atmósfera de gas inerte. El nitrógeno es adecuado.

El \Delta9 THC purificado se puede además tratar para remover los cannabinoides utilizando tierra de diatomáceas antes de ser almacenado listo para procesamiento adicional.

En uso de la invención, el ácido \Delta9-THC se extrae, purifica y luego se convierte en el ingrediente activo \Delta9-THC en un proceso multietapa. En un ejemplo preferido del método de producción, la cannabis sativa (hoja y cabeza de floración) es molida hasta que se homogenice luego se extrae a temperatura ambiente (15-25ºC) con heptano. La fracción de heptano extraída obtenida contiene una mezcla de cannabinoides, el componente principal ha sido \Delta9-tetrahidrocannabinol carboxílico (ácido \Delta9-THC). El ácido \Delta9-THC se extrae como su sal de sodio en una solución de cloruro de sodio/hidróxido de sodio diluido, luego la sal es posteriormente extraída en isopropil éter (IPE). La sal de sodio de ácido \Delta9-THC, inesperadamente, se disuelve mejor en IPE que en la solución acuosa básica y de esta manera se extrae en el IPE proveniente de la fase acuosa básica. Esta etapa no se ve en métodos conocidos en la técnica, que esta en el ácido dentro del éter y el etil éter. La extracción de la sal en el IPE ha agregado, de manera sorprendente, la ventaja de permitir la mejora adicional en la purificación, a razón a que las impurezas (en particular el cannabidiol) permanecen en la fase acuosa mientras que los extractos de sal de sodio de ácido \Delta9-THC se extraen dentro del IPE. La sal de sodio del ácido \Delta9-THC en el IPE se lava con una solución de cloruro de sodio/hidróxido de sodio acuoso al 2% p/v, luego se acidifica (pH <3) con un ácido clorhídrico diluido. De esta manera, la presente invención comprende las etapas de extraer la sal en un tercer disolvente, opcionalmente lavar, seguido por la acidificación. En contraste, los métodos de la técnica se acidifican antes de extraer el éter, dando como resultado una menos eficiente purificación.

El tercer disolvente es un éter. Se han obtenido buenos resultados utilizando IPE a través de otros éteres que incluyen éter dietílico, dimetileter y otros éteres, así como también se pueden utilizar mezclas de tales disolventes. La invención también suministra así un método de producción de \Delta9 THC que comprende extraer ácido \Delta9 THC carboxílico del material vegetal utilizando un primer disolvente, convirtiendo el ácido \Delta9 THC carboxílico a una sal en un segundo disolvente y extraer esta sal con un tercer disolvente, en donde el tercer disolvente es un éter. En una extracción especifica la composición del IPE - sal extraída se midió con una sal al 96.4%, 0.5% CBD y 0.8% CBN, demostrando la alta pureza que sigue a esa etapa de extracción de sal.

La solución de ácido \Delta9-THC se puede tratar convenientemente al pasar a través de un lecho de florisil, para remover el material vegetal, que es insoluble en IPE. La acidificación de la sal de sodio de ácido \Delta9-THC se requiere antes del tratamiento del florisil porque la sal no pasara a través del lecho. La solución de ácido \Delta9-THC en IPE es luego descarboxilada al refluir la solución en la presencia de solución de hidróxido de sodio acuoso al 22% durante aproximadamente10 horas. La terminación de la reacción se confirma mediante análisis HPLC. El \Delta9-THC resultante es carbón activado tratado en IPE luego concentrado hasta aislar \Delta9-THC (crudo). El \Delta9-THC (crudo) se almacena a -20ºC antes de la purificación.

Las modalidades anteriormente descritas posibilitan de esta manera la producción de preparaciones de \Delta9 THC relativamente crudas, mediante estándares farmacológicos. Para el uso en una composición farmacéutica la purificación adicional será generalmente necesaria. La purificación final del \Delta9-THC se desarrolla adecuadamente utilizando una unidad de cromatografía de presión media. Cinco a siete operaciones de columna por tanda son llevadas a cabo sobre un cartucho de fase inversa preempacada de 33 kg (Hipersil C18) utilizando un sistema diluyente isocrático de acetonitrilo/agua para producir una tanda única de Dronabinol. Las fracciones combinadas de pureza adecuada después de cromatografía se concentran, extraen en metil t-butil éter (MTBE), carbón activado tratado y finalmente destilado bajo alto vacío a 50-55ºC hasta que el disolvente residual es <5000 ppm (4-4½ horas). El producto final es un aceite viscoso por debajo de temperatura ambiente que se almacena bajo una atmósfera inerte (argon) en PTFE o recipientes de vidrio ambar por debajo de -20ºC.

De acuerdo con esto, un aspecto adicional de la invención se basa en un método de purificación de \Delta9 THC, que comprende medir un nivel de cannabinol en una composición que contiene \Delta9 THC y si el nivel esta por encima del umbral predeterminado entonces tratar la composición para purificar adicionalmente el \Delta9 THC y repetir el método. Generalmente, un nivel de cannabinol de 0.5% o mayor es inaceptable, y el producto contiene preferiblemente 0.3% y más específicamente 0.2% o menos de cannabinol, cumple los criterios para pasar a las etapas de procesamiento posteriores.

Una característica de la invención es la pureza del producto obtenido, y la purificación se lleva a cabo típicamente sobre una composición que contiene \Delta9 THC en la cual el \Delta9 THC tiene una pureza mínima de 85% en peso, aún tiene 90% en peso, más preferiblemente 98% en peso, debido a la pureza lograble mediante los métodos de producción de acuerdo con aspectos anteriores de la invención.

Las etapas de purificación adicionales preferidas incluyen filtración con carbón activado y cromatografía de fase inversa para purificar el \Delta9 THC, siendo los resultados típicos \Delta9 THC de 98% a 99% en peso de pureza o mayor, más preferiblemente 99.5% en peso de pureza.

El \Delta9 THC purificado final se puede entonces combinar con un portador farmacéuticamente aceptable.

En una modalidad especifica adicional de la invención, descrita en detalle en un ejemplo adelante, la planta de cannabis es molida y luego el ácido \Delta9-THC carboxílico es extraído de este utilizando heptano. El material sólido residual es luego desechado. Al extracto de heptano se agrega una solución acuosa de cloruro de sodio y el pH se ajusta a aproximadamente 13, típicamente de 12.7 a 13.2, mediante la adición de solución de hidróxido de sodio. De esta manera, se hace la sal de sodio del ácido \Delta9-THC carboxílico. El uso de cloruro de sodio ayuda a evitar la formación de emulsión durante este proceso. Es necesario un control de pH estricto para asegurar la extracción eficiente, especialmente cuando el proceso se escala. Cuando se utiliza un pH dentro del rango de 12.7 - 13.2, se observa la formación de dos capas - una capa acuosa inferior y una capa orgánica superior que contiene contaminantes, que se descartan. En contraste, los métodos conocidos utilizan un pH muy alcalino (típicamente en el rango de pH (13.5 - 13.9), dando como resultado la formación de un sistema de 3 capas, con la sal de ácido \Delta9-THC "desaceitada" entre las capas orgánica y acuosa. Esto origina problemas de procesamiento durante las separaciones de fase posteriores. Hemos encontrado que el uso de tal pH alto puede conducir a la degradación y a la descarboxilación del ácido THC deseado, reduciendo así el rendimiento de \Delta9-THC. También hemos encontrado que si, sin embargo, se utiliza muy bajo pH (típicamente por debajo de pH 12.7) entonces habrá una extracción incompleta de la sal de ácido \Delta9-THC y niveles altos del contaminante cannabidiol en la fase acuosa. De esta manera, generalmente, la extracción del ácido \Delta9-THC en la fase acuosa desde el primer disolvente se lleva a cabo preferiblemente a pH 12.7-13.2.

La conversión del ácido en su sal de sodio significa que la sal de \Delta9-THC se disuelve ahora preferiblemente en la fase acuosa. Así, se logra una purificación adicional porque los contaminantes que se disuelven en la fracción de heptano permanecen en esa fracción, mientras que el material deseado pasa ahora en la fase acuosa. De esta manera, la siguiente etapa es que la fase de heptano se descarta.

La sal de sodio de ácido \Delta9 THC se extrae luego utilizando isopropil éter, con la fase acuosa descartada. El isopropil éter es luego sometido a lavados acuosos que contienen hidróxido de sodio y cloruro de sodio, se agrega ácido clorhídrico diluido para bajar el pH a 3 o menos y además se llevan a cabo lavados utilizando cloruro de sodio acuoso, el cual tiene el resultado de que la sal de sodio ácido se convierte de nuevo a ácido \Delta9 THC. Se descarta el desperdicio acuoso. El ácido \Delta9 THC luego sometido a un tratamiento de florisil para remover el material vegetal y concentrarlo mediante destilación al vacío. El ácido \Delta9 THC en isopropil éter entonces ha agregado a la solución de hidróxido de sodio y la mezcla completa se refluye para lograr la descarboxilación de \Delta9 THC. Este es entonces filtrado a través de carbono activado y concentrado utilizando destilación al vacío. Luego, el disolvente se remueve mediante vacío, dando como resultado \Delta9 THC crudo.

La siguiente etapa de la purificación del producto crudo. En la modalidad especifica establecida adelante, el producto crudo se filtra a través de carbón activado para remover los cannabinoides y si el nivel de cannabinol es satisfactorio, es decir 0.2% o menos en peso, el producto que tiene este nivel de cannabinol se somete a etapas de purificación adicional que resultan en un producto final purificado que típicamente tiene un nivel de \Delta9 THC del 95% más, o típicamente 97% más y a menudo tan alto como el 99% más en peso, más preferiblemente 99.5% en peso. Este se combina con aceite de semilla de sésamo en cápsulas de gelatina suave para dar el producto final conocido como Dronabinol.

Un aspecto aun adicional de la invención suministra un método de producción de \Delta9 THC mediante extracción de disolvente del material vegetal, en donde una extracción del disolvente se lleva a cabo utilizando un disolvente no polar o una mezcla de disolventes no polares. Los hasta ahora métodos conocidos utilizaron tales disolventes como agua y etanol y mezclas del mismo, extraer los ingredientes activos pero también el material vegetal al mismo tiempo. El uso de disolventes no polares reduce el contenido vegetal del extracto. Los extractos de la técnica anterior fueron alquitranados y difíciles de procesar, y este ya no es el caso cuando se emplean disolventes no polares. Los disolventes preferidos incluyen alcanos C_{5} -C_{9} rectos o ramificados, y los disolventes están preferiblemente sustancialmente libres de agua y sustancialmente libres de etanol.

La presente invención se ilustra ahora en los siguientes ejemplos, con referencia a los dibujos que acompañan en los cuales:

La figura 1 es un diagrama de flujo del proceso de la presente invención para la producción de \Delta9 THC crudo;

La figura 2 es un diagrama de flujo del proceso de la presente invención para convertir el \Delta9 THC crudo en el producto final.

Ejemplos

Ejemplo -1

Selección de plantas

Un programa de selección analítico de Cannabis sativa se proyecto consistiendo de dos fases.

La fase 1 involucró el crecimiento de 247 plantas de semillas y, después de 4-6 semanas, el análisis de secciones de la hoja de las plantas mediante GC para perfil de impurezas en contenido de \Delta9-THC. Bajo las condiciones operativas de GC todo el ácido \Delta9-THC carboxílico se descarboxila hasta \Delta9-THC sobre la columna. Con base en el análisis de fase 1, un número reducido de plantas se seleccionaron (24 en total) para progresar a la siguiente fase.

La fase 2 del programa involucró el análisis de 24 plantas seleccionas una vez que el florecimiento había comenzado. Las cabezas de las flores individuales fueron molidas y mezcladas completamente para obtener un material homogéneo y se llevo a cabo el análisis del florecimiento homogenizado en duplicado mediante GC.

La selección de la planta clon deseada se llevo a cabo con base en el rendimiento del producto y el perfil de impurezas.

La fase 1 el proceso de selección fue tomada durante un periodo de 5 semanas. La preparación de la muestra y la metodología analítica GC fueron de acuerdo con el protocolo de selección modificado.

Este protocolo modificado redujo el tiempo de sonicación de las secciones de la hoja en etanol desde 30 minutos a 15 minutos y redujo el tiempo de centrifugación de 15 minutos a 5 minutos. El análisis del extracto final que utiliza el protocolo modificado mediante GC revelo \Delta9-THC despreciable, indicando el agotamiento de la hoja que utiliza los tiempos de procesamiento más corto.

El análisis GC inicial de muestras de hojas de cannabis mostraron grandes variaciones en las proporciones de contenido de \Delta9-THC y \Delta9-THC/cannabidiol (el cannabidiol es la impureza cannabinoide principal en la hoja). Las muestras inyectadas en duplicados se encontraron como consistentes.

Luego de la selección de 24 plantas, se condujo el análisis fase 2 sobre muestras homogéneas de las cabezas de florecimiento. De nuevo un número de muestras se inyectó en duplicado para asegurar un análisis representativo y la reproducibilidad del método. Grandes variaciones en el contenido de \Delta9-THC fueron evidentes variando desde 77.0 a 84.8% mediante área GC. También hubo grandes diferencias en los perfiles de impureza de planta a planta. Del programa de selección de plantas se seleccionaron 397/92 como el clon final.

Ejemplo 2

Extracción

Esta extracción se describe con referencia a la figura 1.

Molido de Cannabis sativa/extracción con fracción de heptano

La cannabis sativa (125 kg, hojas y cabezas de florecimiento) es molida utilizando desmenuzadores. El material molido es luego cargado a un recipiente purgado con nitrógeno seguido por la fracción de heptano (1250 litros). Los contenidos se agitan durante 4-4% horas bajo un flujo bajo de nitrógeno a temperatura ambiente (15-25ºC) luego se filtran. La torta de filtro es succionada en seco durante 30 minutos y luego el material de la planta extraído traspasa el filtro y se recargan al recipiente. La fracción de heptano (625 litros) es cargada y los contenidos del recipiente se agitan durante 30 minutos a temperatura ambiente (15-25ºC) luego se filtran. De nuevo la torta de filtro es succionada en seco durante 30 minutos. Los extractos de la fracción de heptano se combinan aparte.

Ajuste de pH

Una solución acuosa al 1% p/v de cloruro de sodio se prepara (575 litros) y se agrega al recipiente que contiene el extracto de la fracción de heptano, y los contenidos del recipiente se agitan durante 10 minutos a temperatura ambiente (15-25ºC). 22% de la solución de hidróxido de sodio se agrega luego en porciones de un litro hasta que se han agregado 6 litros. El pH de la solución acuosa se prueba al permitirle a las capas asentarse. Las porciones adicionales de solución de hidróxido de sodio al 22% (100 ml) se agregan hasta que el rango de pH esta dentro del rango de pH 12.7-13.2. Los contenidos se les permite asentarse y la capa orgánica superior se transfiere a los desperdicios.

Lavados/extracciones de disolvente

El extracto acuoso (-380 litros) se extrae con IPE (4 x 100 litros) y el extracto de IPE combinado se lava con 2% p/v de solución acuosa de hidróxido de sodio/cloruro de sodio (3 x 390 litros) luego se acidifica con ácido clorhídrico IN. La capa acuosa se le permite asentarse y el pH se revisa para asegurar un pH <3. El extracto de IPE es entonces lavado con agua con 2% de solución acuosa p/v y cloruro de sodio hasta que la solución acuosa tiene un pH>5.

Tratamiento con florisil

El florisil (60 kg) y el IPE se agitan juntos para formar una suspensión y la suspensión se transfiere a un filtro Nutche. El extracto IPE se le permite percolar a través de un lecho de florisil bajo gravedad antes de que se aplique vacío.

Un lavado de IPE es luego pasado a través del lecho de florisil y el florisil es succionado en seco bajo vacío.

Concentración de tanda

El extracto IPE combinado se concentra bajo vacío hasta aproximadamente 300 litros asegurando que la temperatura de tanda se mantenga por debajo de 40ºC.

Tratamiento de descarboxilación/carbón

La solución de hidróxido de sodio (22% p/v, S.G. 1.24) (100 litros) se carga al recipiente que contiene el extracto de IPE y los contenidos del recipiente se agitan y se calientan bajo un reflujo suave durante 10 horas. Un flujo bajo de nitrógeno es pasado sobre el recipiente para limitar la oxidación durante la descarboxilación. El volumen y la temperatura de los contenidos del recipiente se monitorean regularmente para asegurar que el volumen del recipiente no se reduzca significativamente y que los contenidos del recipiente permanezcan por debajo de 68ºC. Después de 10 horas, los contenidos del recipiente se enfrían y el agua del proceso se carga al recipiente. Los contenidos se agitan a temperatura ambiente y luego la solución acuosa corre hasta desperdicio. El carbón activado es agregado y los contenidos del recipiente se agitan durante 30-40 minutos a temperatura ambiente. Los contenidos del recipiente son filtrados y concentrados pulidos hasta aproximadamente 100 litros bajo vacío asegurando que los contenidos del recipiente permanezcan por debajo de 45ºC. La tanda se enfría a <20ºC y se transfiere a recipientes de 25 litros para concentración final.

Aislamiento de \Delta9-THC (crudo)

El extracto IPE (\sim100 litros) se concentra bajo vacío y el evaporador rotatorio buchi que asegura la temperatura de la tanda de agua permanece por debajo de 45ºC. Una vez que los contenidos del recipiente alcanzan 8-10 litros la solución es transferida a un recipiente enchaquetado de 20 litros y concentrado bajo vacío por debajo de 45ºC hasta que ya no se destilan disolventes. Los contenidos del recipiente son entonces corridos a 55-60ºC en un recipiente de vidrio de 3 litros purgado con argon para dar aproximadamente 5 x 1 kg porciones de \Delta9-THC (crudo). Los contenidos se enfrían hasta temperatura ambiente (15-25ºC) y se purgan bajo argon y se almacenan por debajo de -20ºC.

Ejemplo - 3

Esta purificación se describe con referencia a la figura 2.

Purificación de \Delta9-THC (crudo)

El \Delta9-THC (crudo) se remueve de un congelador.

Cromatografía de columna/tratamiento de carbón activado/concentración de tanda final

El \Delta9-THC (porción cruda, \sim1 kg) se disuelve en acetonitrilo/agua (60:40) (2 volúmenes) con sonicación y se transfiere al reservorio de muestra de cromatografía. La solución de la muestra es luego cargada sobre la columna y se recolecta las fracciones. Las fracciones se analizan mediante HPLC, se repite la operación de columna 4 a 6 veces y las fracciones de pureza relevantes se concentran bajo vacío, la temperatura permanece entre 40 y 45ºC, a un tercio del volumen original. El vacío se libera con nitrógeno antes de extraer \Delta9THC en metil t-butil éter (MTBE). La solución \Delta9-THC resultante se agita con agua purificada a temperatura ambiente durante 25-35 minutos. La capa acuosa es corrida hasta desperdicio y la solución de MTBE de \Delta9-THC se trata con carbón activado. La solución se concentra bajo vacío con la temperatura mantenida a 35-45ºC luego, una vez que el volumen es menor de 10 litros, se transfiere a través de una unidad de filtración de pulido en un recipiente ajustado para destilación en un cuarto de terminado. El disolvente se destila bajo vacío asegurando que la temperatura de la tanda sea inferior a 45ºC. Una vez que todos los disolventes se han destilado sobre una bomba de alto vacío esta se conecta y la tanda mantenida a 50-55ºC por lo menos 10 mbar durante 4-4½ horas. Una muestra se retira para análisis de disolvente residual y una vez que los niveles están dentro del límite, la tanda se transfiere a 50-55ºC en recipientes purgados de argon. Una vez que se completa la transferencia los recipientes se purgan con argon, se sellan y se almacenan por debajo de -20ºC.

Resultados

Diferentes corridos de tanda fueron analizadas mediante HPLC para contenido de \Delta9 THC después de remoción del disolvente residual, y mostró que el contenido \Delta9 THC de 99.3% (cannabinol - 0.2%, otras impurezas - 0.5%, todas mediante área pico).

Ejemplo - 4

Método adicional para purificación de \Delta9-THC crudo

La columna (Flash 75L, 1,200 g C18 sobre silica) se lavó con 8 litros de 99% de metanol, 4 litros 50:50 de metanol agua y 8 litros de 75:25 metanol agua ante del primer uso. El THC crudo 0005 (-54 g) se disolvió en 30 ml de metanol con sonicación, luego se agregaron 10 ml de agua. La solución de la muestra se cargo sobre la columna y se diluyó con 75% metanol 25% agua (377 Kpa (55 psi), 200 ml/min). Fracciones grandes únicas (8 o 12 litros) y 23 - 271 litros se recolectaron las fracciones fueron seleccionadas con base en las trazas de HPLC (resolución o métodos de gradientes).

Las fracciones seleccionadas fueron transferidas a uno de tres recipientes buchi de 2 litros y los disolventes se removieron bajo vacío a 45 - 50 grados C. El NJG 197 se destiló durante 2 días (13 horas) y 25 ml de metanol se agregaron a cada buchi antes de ser mantenidos durante el fin de semana a temperatura ambiente en la oscuridad, NJG 198 se destiló durante dos días (10 horas) antes de ser extraído. Del concentrado acuoso de cada experimento se transfirió a un embudo de separación de 5 litros equipado con un agitador de sobrecabeza. El MTBE (600 ml) se utilizó para disolver el aceite restante en los recipientes buchi y la solución agregada al separador. Se agrego cloruro de sodio (10 g) al separador para reducir la cantidad de emulsión interfacial formada.

La mezcla se agitó durante 2 minutos, se le permitió asentarse y en la fase orgánica se transfirió a una botella ambar y se recluyó con nitrógeno. La fase acuosa luego se extrajo con dos porciones de 500 ml de MTBE. Los extractos orgánicos fueron combinados y retro lavados con agua (500 ml). La fase orgánica fue luego concentrada bajo vacío de trabajo a 40 - 45 grados C.

El carbón activado Flash 75 y la concentración (NJG 200). Los aceites producidos de los experimentos Flash 75L (NJG 197 y 198,51.6 g total) se disolvieron en MTBE (150 ml) y se combinaron. La solución se cargo sobre una columna de carbón activado Flash 75S (ácido activado e inmovilizado, prelavado con 500 ml de MTBE). La muestra se diluyó con MTBE puro (12 psi, 125 ml/min) pueden fracciones de 250 ml recolectados en botellas ambar prefluídas con nitrógeno. Las muestras fueron analizadas y el método de gradiente de HPLC.

Las fracciones fueron seleccionadas sobre la base de concentración y pureza sobre el sistema de resolución. Las fracciones seleccionadas (1,500 ml) fueron combinadas y concentradas en un recipiente buchi envuelto en lámina a 45 grados C bajo vacío de trabajo. El aceite se fluyó con nitrógeno y se almacenó en un congelador durante toda la noche (2 h 40 minutos después de que la muestra se cargó sobre la columna).

El siguiente día el aceite se muestreó para análisis de gradiente HPLC y se secó bajo alto vacío (<10 mbar) a 45 - 50 grados C durante 4 horas.

Resultados

Diferentes tandas corridas fueron analizadas mediante HPLC para contenido de \Delta9 THC después de la remoción del disolvente residual, y mostró un contenido \Delta9 THC de 99.7%

La invención suministra así métodos para producción y purificación de \Delta9 THC.

Claims (33)

1. Un método de producción de \Delta9 THC que comprende extraer \Delta9 THC y ácido \Delta9 THC carboxílico de material vegetal que utiliza un primer disolvente, extraer el ácido utilizando un segundo disolvente a un pH de desde 12.7 a 13.2, en donde dicho segundo disolvente disuelve preferencialmente el ácido comparado con \Delta9 THC.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la etapa de convertir el ácido \Delta9 THC en un derivado y extraer el derivado en un tercer disolvente.

3. Un método de acuerdo a la reivindicación 2, que comprende convertir en ácido \Delta9 THC carboxílico en una sal y extraer la sal con el tercer disolvente.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la sal es una sal de metal alcalino.

5. Un método de acuerdo a la reivindicación 2 o 3, que comprende convertir el derivado o sal en el tercer disolvente de nuevo a ácido \Delta9 THC carboxílico.

6. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde el tercer disolvente comprende un éter.

7. Un método de acuerdo a la reivindicación 6, en donde en tercer disolvente comprende isopropil éter.

8. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende extraer el \Delta9 THC y el ácido \Delta THC carboxílico de material vegetal utilizando un disolvente no polar o una mezcla de disolventes no polares.

9. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo disolvente es un disolvente polar o una mezcla de disolventes polares.

10. Un método de acuerdo a la reivindicación 9 en donde el segundo disolvente es un disolvente acuoso básico.

11. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende purificar el ácido \Delta9 THC carboxílico y convertir el ácido purificado a \Delta9 THC.

12. Un método de acuerdo a la reivindicación 11, que comprende purificar el ácido a 95% o más en peso de cannabinoides.

13. Un método de acuerdo a la reivindicación 12, que comprende purificar el ácido a 97% o más en peso de cannabinoides.

14. Un método de acuerdo a cualquier reivindicación previa, en donde el primer disolvente comprende un alcano C5-C9 recto o ramificado.

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el primer disolvente comprende el heptano.

16. Un método de acuerdo a la reivindicación 15, que comprende ajustar el pH del segundo disolvente utilizando hidróxido de sodio.

17. Un método de producción de \Delta9 THC que comprende extraer ácido \Delta9 THC carboxílico del material vegetal utilizado en un primer disolvente, que convierte el ácido \Delta9 THC carboxílico a una sal en un segundo disolvente y extraer esta sal con un tercer disolvente, en donde el tercer disolvente comprende un éter.

18. Un método de acuerdo a la reivindicación 17 en donde el primer disolvente es un disolvente no polar o una mezcla de disolventes no polares.

19. Un método de acuerdo a la reivindicación 17 o 18 en donde el segundo disolvente es un disolvente acuoso.

20. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19 que comprende convertir la sal de regreso a ácido \Delta9 THC.

21. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20 donde la sal es una sal de magnesio, sodio, litio o potasio de ácido \Delta9 THC carboxílico.

22. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21 que comprende formar la sal a pH 12.7-13.2.

23. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22 que comprende formar la sal en la presencia de un agente que reduce la formación de emulsión.

24. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23 que comprende descarboxilar la sal para formar \Delta9 THC.

25. Un método de acuerdo a la reivindicación 24 en donde la descarboxilación se lleva a cabo en el tercer disolvente.

26. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 17 a 25 llevada a cabo en una atmósfera de gas inerte.

27. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 17 a 26 que comprende remover un material vegetal del ácido utilizando tierra de diatomáceas.

28. Un método de acuerdo a cualquier reivindicación precedente, que comprende además la etapa de purificar el \Delta9 THC mediante filtración de carbón.

29. Un método de acuerdo a cualquier reivindicación precedente, que comprende además la etapa de purificar \Delta9 THC mediante cromatografía de columna de fase inversa.

30. Un método de acuerdo a la reivindicación 29, para purificación del \Delta9 THC al 98% en peso de pureza o mayor.

31. Un método de acuerdo a la reivindicación 29, para la purificación de \Delta9-THC a 99% en peso de pureza o mayor.

32. Un método de acuerdo a la reivindicación 29, para la purificación de \Delta9-THC a 99.5% en peso de pureza o mayor.

33. Un método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 28 a 32, que comprende además combinar \Delta9-THC con un portador farmacéuticamente aceptable.