ITMI20071860A1 - Processo di produzione di artemisinina - Google Patents
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Description
Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
“PROCESSO DI PRODUZIONE DI ARTEMISININA”
DESCRIZIONE
Questa invenzione si riferisce a un procedimento di estrazione di Artemisina da Artemisia annua e all’estratto ottenibile da tale procedimento.
L’ Artemisia annua è stata utilizzata in Cina già da molti secoli per il trattamento della malaria. Ricercatori di tutto il mondo hanno dimostrato come preparazioni a base di Artemisia annua siano efficaci contro la malaria anche nelle sue forme più acute, causate da infezione del parassita Plasmodium falciparum. Il principale costituente chimico dell Artemisia responsabile di tale attività farmacologica è stato identificato neirArtemisinina, una struttura sesquiterpenica contenente un inusuale ponte perossidico. La struttura della Artemisinina è riportata di seguito:
Studi clinici sull’ Artemisinina e su suoi derivati semi sintetici quali l’Artesunate, ne hanno confermato l’efficacia nel trattamento della malaria. L’ Artemisinina è stata recentemente preparata per via sintetica ma la complessità della molecola è un ostacolo alla produzione per via sintetica su larga scala. Ciò è anche confermato da numerose ricerche dirette verso la sintesi di analoghi dell ’Artemisinina di struttura più semplice. Studi più recenti hanno preferito puntare l’attenzione su estratti di Artemisia prodotti utilizzando solventi organici non-polari quale etere dietilico o più comunemente etere di petrolio.
I procedimenti noti non consentono tuttavia di ottenere un soddisfacente tenore in Artemisinina. Inoltre è molto difficile rimuovere le tracce dei solventi così da ottenere un prodotto farmaceuticamente accettabile. I solventi sono poi usati nei metodi noti in grande quantità e devono quindi essere smaltiti o ri-distillati.
In anni recenti, l’uso di anidride carbonica allo stato supercritico è stato applicato all’isolamento di sostanze attive farmaceutiche da materiali vegetali. Questa tecnica è stata utilizzata su scala industriale per più di un ventennio per l’estrazione di aromi da erbe e spezie. L’anidride carbonica viene rimossa rapidamente e completamente con la depressurizzazione dell’apparato di estrazione, permettendo così di superare i problemi legati allo smaltimento dei solventi ed alla contaminazione di tracce di solvente nel prodotto finito. Inoltre la selettività della anidride carbonica supercritica è generalmente superiore a solventi organici di polarità comparabile all’acetato di etile o all’etere di petrolio.
Simili procedure possono essere utilizzate con successo nell’estrazione di componenti attivi da matrici vegetali anche utilizzando acqua allo stato subcritico da sola o in miscela con altri cosolventi.
Si è ora trovato che l Artemisinina grezza può essere vantaggiosamente ottenuta per estrazione delle parti verdi della pianta di Artemisia annua con anidride carbonica o acqua allo stato critico e successiva loro evaporazione dall’estratto.
Un altro aspetto l’invenzione fornisce un estratto di Artemisia annua contenente circa il 3% in peso di Artemisinina sostanzialmente privo di tracce di solventi organici residui.
Nella fase di estrazione possono inoltre essere usati coeluenti, cioè piccole quantità di solventi che possano modificare la polarità della miscela. A tale scopo, ad esempio può essere utilizzato alcol metilico, alcol etilico, acetonitrile, acetato di etile, etere di petrolio, n-esano, preferibilmente etanolo allo scopo di ottenere Artemisinina di grado farmaceutico. Tali coeluenti possono essere utilizzati in quantità variabili dallo 0,5 al 30%, solitamente in quantità del 5% in peso.
Il processo dell’invenzione consente di ottenere un estratto con un alto contenuto in Artemisinina senza tracce di solventi organici.
Il processo dell’invenzione è effettuato preferibilmente ad una pressione di estrazione tra 0,5 e 100 MPa, usualmente ad una pressione di 50 MPa, e un intervallo di temperatura tra 20 e 150°C (usualmente 70-80°C) e con l’utilizzo di anidride carbonica e/o acqua allo stato critico con o senza l’utilizzo di coeluenti.
L’invenzione è descritta in maggior dettaglio nel seguente esempio. ESEMPIO
Parti secche del fogliame della pianta Artemisia annua erano impaccate in un recipiente resistente alla pressione. Un volume di anidride carbonica liquida, in un rapporto di circa 4/1 di anidride allo stato critico per 100 g di materiale vegetale, era spinto attraverso il materiale grezzo alla velocità di circa 20 g/min. L’anidride carbonica liquida era così raccolta, la pressione ridotta ed equilibrata a quella atmosferica così da permettere all’anidride di diffondere nell’atmosfera. Il residuo estratto e raccolto dalla camera di estrazione si presentava come un olio o semi-solido a seconda delle esatte condizioni di estrazione.
Con anidride carbonica, si impiegavano le seguenti condizioni di estrazione:
La determinazione del contenuto in Artemisinina era effettuato per cromatografia liquida accoppiata a spettrometria di massa (LC/MS).
L’uso di anidride carbonica senza l’aggiunta di solventi coeluenti rende buoni risultati, tanto che il tenore di Artemisinina ottenuto dall’estratto è di circa il 3%.
Altre condizioni di estrazione rendono un contenuto in Artemisinina più basso.
In alternativa all’uso di anidride carbonica può essere utilizzata acqua allo stato subcritico, che già senza l’aggiunta di solventi coeluenti fornisce buoni risultati.
Parti secche del fogliame della pianta Artemisia annua erano impaccate in un recipiente resistente alla pressione. Un volume di vapore d’acqua, in un rapporto di circa 5/1 di acqua allo stato critico per 100 g di materiale vegetale, era spinto attraverso il materiale grezzo alla velocità di circa 15 ml/min. Il vapor d’acqua veniva raccolto, la pressione ridotta ed equilibrata a quella atmosferica così da permettere al vapore di diffondere nell’atmosfera. Il residuo estratto e raccolto dalla camera di estrazione si presentava sempre come un olio o semi- solido a seconda delle esatte condizioni di estrazione.
Con acqua, si impiegavano le seguenti condizioni di estrazione:
La determinazione del contenuto in Artemisinina era effettuato per cromatografia liquida accoppiata a spettrometria di massa (LC/MS).
Per confronto diretto, dello stesso materiale vegetale estratto solo con solventi convenzionali quali n-esano ed etil acetato, il tenore in Artemisinina trovato era pari a 0,6%, determinato nello stesso modo per LC/MS.
Il contenuto di Artemisinina nel materiale grezzo utilizzato ed estratto con metodo convenzionale per solvente organico è in accordo con quanto pubblicato in letteratura e cioè un intervallo che va dallo 0,01 allo 0,6% p/p per Artemisia annua estratta con solventi classici.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Un processo di produzione di Artemisinina grezza comprendente l’estrazione di materiale vegetale di Artemisia annua con anidride carbonica o acqua in uno stato fisico critico tale che al termine dell’estrazione il solvente evapora completamente dal risultante estratto.
- 2. Il metodo della rivendicazione 1, in cui l’acqua o l’anidride carbonica viene utilizzata in uno stato fisico critico in miscela con altri cosolventi.
- 3. Il metodo della rivendicazione 2, in cui la quantità di cosolvente può variare da 0,5 al 30% per peso.
- 4. Il metodo della rivendicazione 1, dove l’estrazione è condotta ad una pressione da 0,5 a lOOMPa.
- 5. Il metodo della rivendicazione 1, dove l’estrazione è condotta ad una temperatura da 20 a 150°C.
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