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Produccion de delta-9 tetrahidrocannabinol.
ES2305437T3
Spain
- Other languages
English - Inventor
Neil John Goodwin Nicolas James Archer Christopher Murray Alan Kenneth Greenwood Derek Mchattie - Current Assignee
- Resolution Chemicals Ltd
Worldwide applications
Application ES03702721T events
2002-02-01
2008-11-01
Application granted
2008-11-01
2023-02-03
Anticipated expiration
Status
Expired - Lifetime
Description
translated from
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.
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.
Ejemplo
-1
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
Esta extracción se describe con referencia a la
figura 1.
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.
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.
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.
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.
El extracto IPE combinado se concentra bajo
vacío hasta aproximadamente 300 litros asegurando que la temperatura
de tanda se mantenga por debajo de 40ºC.
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.
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.
El \Delta9-THC (crudo) se
remueve de un congelador.
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.
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
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.
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.
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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.