TW202039455A - 使用層析靜相純化四氫大麻酚之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質(例如來自殺蟲劑、蠟、脂質、色素及其他大麻素)之組合物純化THC之方法之實施例,該方法可使用連續模擬移動床方法、分批管柱層析方法或單一管柱及包括以下之一連串純化步驟中之一或多者之組合:過濾、脫色、活化或脫羧、脫蠟、拋光及結晶,從而自大麻植物分離大麻素且得到各種大麻素產品。該等THC產品可用於各種藥劑及類藥劑營養品應用中。
Description
本發明係關於用於純化大麻之方法,且更特定言之,係關於自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC之方法。
術語大麻係指大麻屬,其含有大麻(Cannabis sativa
)、印度大麻(Cannabis indica
)及莠草大麻(Cannabis ruderalis
)三種物種。全部三種物種屬於大麻科,大麻科亦包括蛇麻(Humulus)屬或乾蛇麻(hops)屬。大麻為原產於中亞及印度之開花植物。人類已培育及使用大麻數千年,追溯至古羅馬、希臘以及中東及非洲之伊斯蘭帝國。大麻植物中存在至少113種不同大麻素。所有類別之大麻素均來源於常見前驅體化合物大麻萜酚(CBG)。大麻植物亦含有多種萜類。大部分此類化合物為親脂性及酚系的。
在整個美國及多個其他國家中正進行藥用大麻之合法化。因此,對大麻素之總需求逐漸提高。另外,多個近期醫學研究報導多種大麻素之健康益處。大麻含有超過85種大麻素,其中大多數已發現具有治療學上有利的特性。發現具有治療特性之此類大麻素之實例包括四氫大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)、大麻萜酚(CBG)及大麻酚(CBN)。
THC油為市場上需求增長之類藥劑營養品,因為其可能有效提供對癲癇、噁心、嘔吐、缺乏食慾、疼痛、關節炎、發炎及其他病況之治療。諸如THC之大麻素可使用諸如丁烷之烴溶劑、諸如二氧化碳或乙醇之超臨界溶劑自大麻、印度大麻及莠草大麻三種物種大麻萃取。目前市場上可獲得的大麻素濃縮液之大部分生產考慮丁烷萃取及超臨界CO2
萃取。第三種基於乙醇之萃取方法已作為製造高品質大麻萃取物之所選溶劑獲得市場份額。
前述萃取方法中之各者可用以分離THC。然而,該等萃取方法一般亦引起雜質的存在,諸如非極性蠟/脂質、糖及碳水化合物、蛋白質、葉綠素、色素、殺蟲劑及其他大麻素。特定言之,許多大麻產品含有含量高於可食用或吸菸產品可允許之最大量的殺蟲劑,如畢芬載(bifenazate)、螺蟲酯(spinomesifen)及畢芬寧(bifenthrin)。為了移除與萃取方法相關之所有雜質,純化方法有必要滿足高純度規格。如分子蒸餾之傳統THC純化方法產生低THC回收率且通常可產生殺蟲劑之低效及不可再現的移除。
持續需要用於回收及純化富含四氫大麻酚(THC)之油之新方法。為了滿足對四氫大麻酚(THC)之增長的需求,需要可以商業規模進行生產高純度四氫大麻酚(THC)產品之高效萃取方法。
應瞭解,此先前技術描述已由發明人建立以向讀者提供輔助,且並不被視為所指示問題中的任一者自身在所屬領域中經瞭解的指示。雖然所描述原理在一些態樣及實施例中可減輕其他系統中固有的問題,但應瞭解,受保護創新的範疇由附加申請專利範圍且並非由任何所揭示特徵解決本文中所指出的任何特定問題的能力來定義。
在一個態樣中,本發明係關於一種用於自大麻純化及分離THC之方法的實施例。舉例而言,在實施例中,遵循本發明之原理的方法可用於自其他大麻素及諸如殺蟲劑之雜質分離所需大麻素(亦即四氫大麻酚),亦即提高其純度。
因此,在一些態樣中,一種自大麻植物(亦即大麻生物質)分離THC之方法可用於處理包括THC及至少一種雜質之大麻植物。在一個實施例中,該方法包括組合大麻植物(例如,磨碎、磨粉、修整等)及溶劑以形成粗大麻萃取物流。該粗大麻萃取物流可直接使用,或可進一步處理(例如脫色及/或脫羧)得到待自其純化THC之組合物。在一些態樣中,純化THC之方法可用於處理包括THC及至少一種雜質之粗THC油。粗THC油可指包含THC之任何組合物。在某些實施例中,該粗THC油不包括葉綠素及其他色素。該粗THC油可直接使用,或可進一步處理(例如脫羧)。
在一些態樣中,提供一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC之方法。在一個實施例中,該方法包括製備包括該組合物之原料流。使該原料流穿過一或多個靜相,得到溶離液流。該溶離液流具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC。該一或多個靜相包含:(i)第一吸附劑,其包含具有Si-OH基團及60至200微米之間的平均粒徑之二氧化矽吸附劑;(ii)第二吸附劑,其包含具有約0.4 g/mL至約0.6 g/mL的平均容積密度之經改質之疏水性吸附劑,該經改質之疏水性吸附劑包含苯乙烯-二乙烯苯(DVB)樹脂或聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂;(iii)第三吸附劑,其包含約40至約1700微米範圍內的平均粒徑之經改質之活性碳吸附劑。
在一些態樣中,提供一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC之方法。在一個實施例中,該方法包括製備包括該組合物之第一原料流。該第一原料流進一步包含第一極性之第一主要溶劑。使該第一原料流穿過第一靜相,得到第一溶離液流。該第一溶離液流具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第一原料流中相比更高純度之該THC。該方法進一步包括自該第一溶離液流移除至少一些該第一極性之該第一主要溶劑以產生減少之第一溶離液流。該方法進一步包括將第二極性之第二主要溶劑添加至該減少之第一溶離液流以產生第二原料流。該方法包括使該第二原料流穿過第二靜相,得到第二溶離液流。該第二溶離液流具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二原料流中相比更高純度之該THC。該第一極性與該第二極性相對。
所揭露原理之其他及替代性態樣及特徵將自以下實施方式及隨附圖式來瞭解。如將瞭解,用於自含有THC及本文所揭示之至少一種雜質之組合物純化THC之系統及技術能夠進行且用於其他及不同實施例中,且能夠在不同方面加以修改。因此,應理解,前述一般描述及以下實施方式為僅例示性且解釋性的,且並不約束附加申請專利範圍的範疇。
相關申請案之交叉參考
本專利申請案主張2018年12月4日提交之名稱為「Process for Purifying Tetrahydrocannabinol Using a Chromatographic Stationary Phase」的美國專利申請案第62/775,222號之優先權,其以全文引用的方式併入本文中。
大麻素為大麻中唯一產生之天然存在之C21
萜酚化合物之家族。大麻通常係指自其中分離四氫大麻酚(THC)之大麻雌株之葉及花頭之混合物。視雙鍵位置而定,THC含有兩個主要異構形式。此等THC之雙鍵位置及立體化學已藉由核磁共振及X射線結構確認。
自大麻萃取活性成份常規地萃取多種難以自成品移除之雜質;且因此,在習知方法中需要大量純化步驟,包括昂貴管柱層析以分離組份。
在各種實施例中,本發明係關於自大麻屬植物分離及純化大麻素,該大麻屬含有三個物種,亦即,大麻、印度大麻及莠草大麻。本發明提供使用管柱層析自植物萃取及純化之方法。所需萃取大麻素、THC可純化至高水準,由此允許其用於各種藥劑及類藥劑營養品應用中。舉例而言,在某些態樣中,可得到經純化之THC,其具有低於可接受最大限度之殺蟲劑水準。
遵循本發明之原理之方法的實施例可包含使用至少一個層析步驟(例如,管柱層析)萃取、純化及分離THC。任何適合的吸附劑(例如OR-3、OR-5、OR-6、OR-8、OR-10或其組合)可用於本文所描述之層析方法。吸附劑可在任何適合之配置中使用(例如單一管柱層析、分批管柱層析、SMB層析或其組合)。遵循本發明之原理之方法的實施例可包含使用超過一種吸附劑及超過一種配置以達成所需純度之THC。在實施例中,可在蒸發或乾燥之後得到具有大於85 wt.% (例如,大於約90 wt.%、大於約95 wt.%、大於約96 wt.%、大於約97 wt.%、大於約98 wt.%、大於約99 wt.%或大於約99.9 wt.%)之總四氫大麻酚(THC)純度之THC產品。在一些態樣中,可在蒸發或乾燥之後得到超過50 wt.% (例如,超過約60 wt.%、超過約70 wt.%、超過約80 wt.%或超過約90 wt.%)之THC回收率。
在各個態樣中,本發明係關於用於自大麻純化及分離THC及純化大麻素之方法。遵循本發明之原理之方法的實施例可包含採用層析靜相及純化程序來純化及分離THC。在各個實施例中,遵循本發明原理之方法的益處包括但不限於(i)提高THC產率,(ii)提高THC純度,(iii)減少殺蟲劑量,及/或(iv)允許層析靜相之再生及再用。
在本發明之一些態樣中,管柱層析(例如SMB、分批或單一)可與本文所描述之任一獨特層析靜相(例如OR-3、OR-5、OR-6、OR-8及/或OR-10)一起使用以獲得提高之THC純度。舉例而言,可再生層析靜相以獲得提高之THC產率,且允許再次使用層析靜相。
在本發明之額外態樣中,可利用分批管柱層析以產生提高之THC產率且增加層析靜相之壽命。該方法在純化方法之另一階段中再次使用層析靜相以獲得更多THC且提高層析靜相之效用。
遵循本發明之原理之方法的實施例可用以藉由自第二組份(例如至少一種雜質或第二大麻素)分離第一組份(亦即THC)純化THC,以便提供第一組份之濃度高於第二組份之第一組合物及/或第二組份之濃度高於第一組份之第二組合物。換言之,遵循本發明之原理之方法的實施例可用以分離THC及至少一種雜質以產生更高純度之THC。
本文所描述之方法旨在自原料流(例如粗大麻萃取物流)分離第一組份(亦即THC)及第二組份(例如至少一種雜質及/或第二大麻素)。在一些實施例中,原料流(例如粗大麻萃取物流)包含THC及至少一種待分離雜質(例如殺蟲劑、發色體、酸性組份、脂質、大麻植物蠟、第二大麻素或其混合物)。
在一些態樣中,本發明提供一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC的方法,該方法包含:使包含該組合物之原料流穿過一或多個靜相,得到具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在原料流中相比更高純度之THC的溶離液流,該一或多個靜相包含OR-3、OR-5、OR-6、OR-8及/或OR-10。
在一些態樣中,靜相吸附劑可為安置於單一吸附劑床中或安置於單一管柱或一系列單一管柱(例如至少兩個管柱)中之單一靜相。在其他態樣中,靜相吸附劑可為安置於單一吸附劑床中或安置於單一管柱或一系列單一管柱(例如,至少兩個管柱)中之超過一個靜相。本發明之實施例在進行本發明之總方法時採用獨立靜相吸附劑。用於遵循本發明之原理之方法的各種實施例中的例示性靜相(亦即,層析樹脂)之清單如下。
OR-3為包含具有高水準之矽烷醇(Si-O-H)基團之極性矽石吸附劑之經改質之親水性吸附劑。在一些實施例中,OR-3具有約60微米至約200微米(例如約60微米至約150微米、約60微米至約100微米、約100微米至約200微米、約150微米至約200微米、或約100微米至約150微米)之平均粒子直徑。在一些實施例中,OR-3具有450與550 m²/g (例如約450 m2
/g至約525 m2
/g、約450 m2
/g至約500 m2
/g、約475 m2
/g至約550 m2
/g、或約500 m2
/g至約550 m2
/g)之間的平均表面積,具有0.7與0.85 mL/g (例如約0.7 g/mL、約0.75 g/mL、約0.8 g/mL或約0.85 g/mL)之間的平均孔隙體積。在一些實施例中,OR-3具有50至75埃(亦即,0.005至0.0075微米)之間的平均孔徑。
OR-3可用於移除糖、碳水化合物、殺蟲劑及其他色素之至少一部分。OR-3可與極性及非極性溶劑一起用作移動相解吸附劑。在某些實施例中,OR-3與非極性溶劑一起用作解吸附劑。用於OR-3之原料流可為任何適合之原料流。在某些實施例中,用於OR-3之原料流包含來自OR-6吸附劑之溶離液、來自OR-5之溶離液流、粗大麻萃取物或來自固液萃取之濾液。
OR-5為包含苯乙烯-二乙烯基苯(DVB)樹脂或聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂之經改質之疏水性吸附劑。在一些實施例中,苯乙烯-二乙烯苯(DVB)樹脂具有約4至約8% (例如約4%、約4.5%、約5%、約5.5%、約6%、約6.5%、約7%、約7.5%或約8%)交聯。在一些實施例中,OR-5具有約25微米至約300微米(例如約25微米至約200微米、約25微米至約100微米、約100微米至約300微米、約200微米至約300微米、或約50微米至約250微米)之平均粒子尺寸範圍。在一些實施例中,OR-5具有約0.4 g/mL至約0.6 g/mL (例如約0.4 g/mL、約0.45 g/mL、約0.5 g/mL、約0.55 g/mL或約0.6 g/mL)之平均容積密度、約450 m2
/g至約550 m2
/g (例如約450 m2
/g至約525 m2
/g、約450 m2
/g至約500 m2
/g、約475 m2
/g至約550 m2
/g或約500 m2
/g至約550 m2
/g)之平均表面積。在一些實施例中,OR-5具有約0.7 mL/g至約0.9 mL/g (例如約0.7 g/mL、約0.75 g/mL、約0.8 g/mL、約0.85 g/mL或約0.9 g/mL)之平均孔隙體積。在OR-5樹脂之某些實施例中,經改質之疏水性吸附劑(亦即,疏水性樹脂)為C18樹脂。
OR-5可用於移除脂質/蠟、碳水化合物、殺蟲劑及其他色素之至少一部分。OR-5可與極性及非極性溶劑一起用作移動相解吸附劑。在某些實施例中,OR-5與極性溶劑一起用作解吸附劑。用於OR-3之原料流可為任何適合之原料流。在某些實施例中,用於OR-5之原料流包含來自OR-6吸附劑之溶離液、來自OR-5之溶離液流、粗大麻萃取物或來自固液萃取之濾液。可使用乙醇洗滌回收吸附至單一管柱OR-5之高純度THC。在使用乙醇洗滌自OR-5解吸附高純度THC之後,可使用丙酮洗滌達成靜相之完全再生。丙酮洗滌之後,單一管柱OR-5可再次用於額外純化。
OR-6為經改質之活性碳吸附劑,其經熱處理得到基本上不含羥基之高度疏水性吸附劑。在一些實施例中,OR-6具有約40至約1700微米(例如約50至約1000微米、約50至約500微米、約100微米至約500微米、約100微米至約250微米、或177及250微米)之平均粒子尺寸範圍。在一些實施例中,OR-6具有大於約900 mg/g (例如大於約1000 mg/g、大於約1250 mg/g、大於約1500 mg/g、或大於約2000 mg/g)之碘值(活性碳之微孔含量之量度)。
OR-6可用於移除脂質/蠟、葉綠素及殺蟲劑之至少一部分。OR-6可與極性及非極性溶劑一起用作移動相解吸附劑。在某些實施例中,OR-6與非極性溶劑一起用作解吸附劑。用於OR-6之原料流可為任何適合之原料流。在某些實施例中,用於OR-6之原料流包含來自OR-5吸附劑之溶離液、來自OR-3之溶離液流、粗大麻萃取物或來自固液萃取之濾液。
OR-8為含有OR-3及OR-6兩者之靜相。OR-8可含有任何適合之比率之OR-3及OR-6。舉例而言,OR-8可含有約5:95質量至約95:5質量比(例如約10:90質量比至約90:10質量比、約25:75質量比至約75:25質量比、約40:60質量比至約60:40質量比、約20:80質量比至約60:40質量比或約40:60質量比至約80:20質量比)之OR-3比OR-6。
OR-8可用於移除脂質/蠟、糖、碳水化合物、葉綠素、殺蟲劑及其他雜質之至少一部分。OR-8可與極性及非極性溶劑一起用作移動相解吸附劑。在某些實施例中,OR-8與非極性溶劑一起用作解吸附劑。用於OR-8之原料流可為任何適合之原料流。在某些實施例中,用於OR-8之原料流包含粗大麻萃取物或來自固液萃取之濾液。
OR-10為含有OR-5及OR-6兩者之靜相。OR-10可含有任何適合之比率之OR-5及OR-6。舉例而言,OR-8可含有約5:95質量至約95:5質量比(例如約10:90質量比至約90:10質量比、約25:75質量比至約75:25質量比、約40:60質量比至約60:40質量比、約20:80質量比至約60:40質量比或約40:60質量比至約80:20質量比)之OR-5比OR-6。不希望受任何特定理論束縛,咸信OR-10吸附劑可具有提供比單獨OR-5或OR-6更均勻之管柱分佈及更低壓降的額外益處。
OR-10可用於移除脂質/蠟、色素、殺蟲劑及其他雜質之至少一部分。OR-10可與極性及非極性溶劑一起用作移動相解吸附劑。在某些實施例中,OR-10與極性溶劑一起用作解吸附劑。用於OR-10之原料流可為任何適合之原料流。在某些實施例中,用於OR-10之原料流包含粗大麻萃取物或來自固液萃取之濾液。
典型地,靜相(亦即,吸附劑)包含於容器(例如,管柱)中。容器可為任何適合的容器。一般而言,容器為管柱。層析樹脂可在單一管柱中或在超過一個管柱(例如兩個或更多個管柱、三個或更多個管柱、四個或更多個管柱、五個或更多個管柱、六個或更多個管柱、七個或更多個管柱、八個或更多個管柱、九個或更多個管柱或十個或更多個管柱)中。在一些實施例中,靜相(亦即,吸附劑)在單一管柱中。在一些實施例中,層析樹脂在超過一個管柱(例如兩個管柱、三個管柱或四個管柱等)中。
組合物可藉由任何適合之層析方法純化。舉例而言,組合物可藉由單一管柱層析、分批管柱層析或模擬移動床(SMB)層析純化。在實施例中,單一管柱層析包含純化製程,其中組合物穿過單一容器中所含之單一靜相。在實施例中,分批管柱層析包含純化製程,其中組合物穿過超過一個容器中所含之一或多個靜相。美國專利第2,985,589號描述一種模擬移動床(SMB)層析技術,其中涉及分離塔之層析系統被分成多個單獨分離床。此等床串聯連接,且最底部床出口連接至泵,該泵將連續環中之流體返回至最上部床。各床之入口設備具有連接至向下流動管道之端口。管道端接在附接至經設計以控制液體進入及釋放進入或離開各單獨床之入口中之旋轉閥的配件中。該系統稱作模擬移動床(SMB)層析,因為床似乎在與流動方向逆向流動之方向上移動。
在一些實施例中,本文所描述之靜相可用溶劑(例如乙醇)沖洗以回收一或多種大麻素(例如THC)。在一些實施例中,可再生本文所描述之靜相用於後續分離週期。在實施例中,再生可包含用再生溶液洗滌樹脂以移除至少一種雜質及/或第二大麻素。層析樹脂(例如OR-3、OR-5、OR-6、OR-8及/或OR-10)可使用任何適合之再生溶液再生。一些實施例之再生溶液包含小於5 wt.%水,且包括乙醇、丙酮或其組合。在較佳實施例中,再生溶液包含丙酮。
至少一種雜質可視為不為所需目標大麻素(亦即THC)之任何化合物或化合物之混合物。舉例而言,至少一種雜質可包括一或多種殺蟲劑(例如畢芬載、螺蟲酯及畢芬寧)、蠟、脂質、色素、糖、碳水化合物、蛋白質、葉綠素及其混合物。在一些實施例中,至少一種雜質可包括不為所需目標大麻素之其他大麻素,例如第二大麻素、第三大麻素等。
在某些態樣中,至少一種雜質為殺蟲劑(例如畢芬載、螺蟲酯及畢芬寧)。在較佳實施例中,遵循本發明之原理之方法將組合物中之殺蟲劑量減少至低於人類攝入(例如藉由飲食、抽菸或吸入經口攝入)之最大限度。舉例而言,畢芬載、螺蟲酯或畢芬甯中之任一者低於人類攝入之最大限度。在更佳實施例中,所有殺蟲劑減少至低於人類攝入之最大限度。舉例而言,畢芬載、螺蟲酯或畢芬甯中之任一者減少至低於約2 ppm (例如低於約1.5 ppm、低於約1 ppm、低於約0.5 ppm或低於約0.1 ppm)。在某些實施例中,所有殺蟲劑之總和減少至低於約2 ppm (例如低於約1.5 ppm、低於約1 ppm、低於約0.5 ppm或低於約0.1 ppm)。在某些實施例中,畢芬載、螺蟲酯或畢芬甯中之任一者減少至不可偵測之量。
在一些實施例中,第二大麻素選自大麻二酚(CBD)、四氫次大麻酚(THCV)、大麻萜酚(CBG)、大麻酚(CBN)、四氫大麻酚酸(THCA)、大麻二酚酸(CBDA)、次大麻二酚(CBDV)或其混合物。舉例而言,第二大麻素可呈大麻二酚酸(CBDA)、四氫大麻酚酸(THCA)、大麻萜酚(CBG)、大麻酚(CBN)及其組合形式。在某些實施例中,第二大麻素為THCA。
組份(例如THC)之純度可藉由一般熟習此項技術者已知的任何適合手段量測。在一些實施例中,使用高效液相層析(HPLC)來量測組份(例如,THC)之純度。在一些實施例中,使用THC含量之重量百分比來量測組份(例如THC)之純度。若THC含量之重量百分比增加,則將THC視為較純的。若THC含量之重量百分比減小,則將THC視為較不純的。舉例而言,具有15%之重量百分比之THC比其具有10%之重量百分比更純。類似地,具有90%之重量百分比之THC比其具有75%之重量百分比更純。
術語「THC含量」係指給定流中每體積液體之THC質量且表示為公克/公升。物料流中之THC含量之質量藉由使固定體積之樣品,典型地1 ml在大氣壓下經受有效量之加熱,直至80℃持續足以使樣品完全蒸發至乾燥之時間,典型地1至2小時來測定。
任何適合之靜相吸附劑(亦即,層析樹脂)可用於本發明之方法中。遵循本發明之原理之方法可使用正相層析及/或逆相層析。在實施例中,遵循本發明之原理之方法使用正相層析,其包含使用非極性移動相之適合層析方法。因此,非極性移動相中之極性分子往往會吸附至親水性靜相,且移動相中之疏水性分子將穿過管柱且首先溶離。在實施例中,遵循本發明之原理之方法使用逆相層析,其包含使用極性(例如,水性)移動相之適合層析方法。因此,極性移動相中之疏水性分子往往會吸附至疏水性靜相,且移動相中之親水性分子將穿過管柱且首先溶離。在一些實施例中,遵循本發明之原理之方法使用正相層析及逆向相層析,其以聯合方式(例如串聯形式)使用。
在實施例中,根據本發明之原理之方法可利用移動相解吸附劑(「移動相」)來自靜相溶離第一組份(例如THC)及/或第二組份(例如至少一種雜質或第二大麻素)。在一些實施例中,可將第一組份(亦即,THC)、第二組份(例如,至少一種雜質或第二大麻素)及移動相解吸附劑(亦即,溶劑)之組合視為原料流。移動相可為能夠溶離組份之任何適合的移動相。舉例而言,移動相可包含水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、戊烷、己烷、庚烷、甲醇、丙醇或其組合。在某些實施例中,移動相或溶劑係選自水、乙醇、己烷、庚烷及其組合。出於本發明之目的,水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、甲醇及丙醇可視為極性溶劑。出於本發明之目的,戊烷、己烷及庚烷可視為非極性溶劑。
遵循本發明之原理之方法的實施例可使用移動相解吸附劑,其包含乙醇(例如食品級乙醇)及水(例如去離子水)之混合物,或換言之,乙醇混合物。在實施例中,移動相解吸附劑之乙醇與水之比率在約50份乙醇(食品級乙醇-200 Proof)比約50份水至約90份乙醇比約10份水之範圍內(亦即乙醇與水之比率在約50:50至約90:10之範圍內)。在一些實施例中,移動相解吸附劑之乙醇與水之比率在約50份乙醇比約50份乙醇至約80份乙醇比約20份水之範圍內。在實施例中,移動相解吸附劑之乙醇與水之比率等於或大於50份乙醇比50份水。在實施例中,方法中使用之移動相解吸附劑之乙醇與水之比率為約50:50、約55:45、約60:40、約65:35、約70:30、約75:25、約80:20、約85:15或約90:10。
在一些實施例中,用於本文所描述之方法中之移動相解吸附劑包含非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)。移動相解吸附劑採用非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)之任何適合的體積/體積百分比(% v/v)。例如,移動相解吸附劑可包含約1% v/v至約100% v/v,例如約5% v/v至約100% v/v、約10% v/v至約100% v/v、約20% v/v至約100% v/v、約30% v/v至約100% v/v、約40% v/v至約100% v/v、約50% v/v至約100% v/v、約60% v/v至約100% v/v、約70% v/v至約100% v/v、約80% v/v至約100% v/v、約90% v/v至約100% v/v、約20% v/v至約80% v/v、約50% v/v至約90% v/v、或約10% v/v至約50% v/v。在某些實施例中,移動相解吸附劑採用100% v/v非極性溶劑(例如戊烷、己烷及/或庚烷)。
在實施例中,本發明之方法利用原料流(亦即,原料)。原料流可藉由任何適合的方法製備以使得其含有至少一種待分離(亦即,純化)組份(亦即THC)。在一些實施例中,原料製備程序如下。在採集及處理之後,用適當的GRAS溶劑,較佳乙醇或乙醇及水之混合物萃取磨碎之大麻。多種不同參數可影響所需最終產物之總產率、品質及/或純度。此等參數包括但不限於所選GRAS溶劑之一致性;使用所選天然溶劑之溫度及時間;所採用之原材料與溶劑之比率(原材料:溶劑(v/v));進行的連續萃取次數;所需產品之純化之所選方法及與其相關的條件。熟習此項技術者將理解此等參數不一定相互排除,且涉及一個參數之特定選擇可或可不影響其他參數之選擇。舉例而言,所選天然溶劑之一致性及其溫度可影響獲得所需結果需要之最佳原材料與溶劑之比率。在自大麻萃取THC之後,包含粗大麻素及雜質之粗萃取物流設置於萃取區中。在進行性過濾步驟中可過濾粗大麻素流以移除殘渣及小粒子,得到經過濾之粗大麻素流。
在一些實施例中,將粗大麻素與乙醇混合得到在混合物中包含約3 wt.%至約4 wt.% (例如約3.2 wt.%至約3.8 wt.%、約3.4 wt.%至約4 wt.%、約3.2 wt.%至約3.7 wt.%或約3.4 wt.%至約3.7 wt.%)總粗大麻素的經過濾之粗大麻素流。較佳地,經過濾之粗大麻素流在混合物中包含約3.4 wt.%至約3.7 wt.%總大麻素。經過濾之粗大麻素流中之固體之濃度在約60 g/L至約80 g/L (例如約60 g/L、約65 g/L、約70 g/L、約75 g/L或約80 g/L)範圍內改變,且較佳為約75 g/L。
在某些實施例中,原料流包含大麻粗萃取物。在實施例中,大麻粗萃取物可包含藉由使用乙醇溶劑自大麻萃取所需化合物來製備之原料。在一些實施例中,將大麻粗萃取物與水進一步混合以形成乙醇/水混合物。包含大麻粗萃取物之所得乙醇/水混合物可具有約100:0,例如約90:10、約80:20、約70:30、約60:40或約50:50或更小之乙醇與水比率。在較佳實施例中,乙醇與水比率為約50:50至約80:20。
粗大麻萃取物可藉由任何適合之方法得到。舉例而言,使用諸如丁烷之烴溶劑、諸如二氧化碳或乙醇之超臨界溶劑可自大麻、印度大麻及莠草大麻三種物種大麻萃取(例如,磨碎、磨粉、修整等)大麻粗萃取物。在實施例中,藉由在高於大氣壓下用丁烷進行萃取得到大麻粗萃取物。在實施例中,使用在超臨界範圍(例如高於31℃之萃取溫度及高於74巴之壓力)中之液態二氧化碳(CO2
)得到大麻粗萃取物。在實施例中,藉由乙醇萃取得到大麻粗萃取物。
在某些實施例中,原料流為脫色大麻粗萃取物。在實施例中,脫色大麻粗萃取物可包含藉由使用乙醇溶劑自大麻萃取所需化合物來製備之原料。隨後經由層析樹脂處理所得萃取物以脫色(亦即,移除葉綠素及色素)。在一些實施例中,脫色之大麻粗萃取物與水進一步混合以形成乙醇/水混合物。包含脫色大麻粗萃取物之所得乙醇/水混合物可具有約100:0,例如約90:10、約80:20、約70:30、約60:40或約50:50或更小之乙醇與水比率。在一些實施例中,乙醇與水比率為約50:50至約80:20。
在實施例中,原料流為脫色及脫羧大麻粗萃取物。在實施例中,脫色及脫羧大麻粗萃取物可包含藉由使用乙醇溶劑自大麻萃取所需化合物來製備之原料。隨後經由層析樹脂處理所得萃取物以藉由移除葉綠素及色素脫色。脫色大麻粗萃取物放置於蒸餾室中以施加熱以將酸形式活化/轉化成脫羧形式。在一些實施例中,脫色及脫羧大麻粗萃取物進一步與水混合以形成乙醇/水混合物。包含脫色及脫羧大麻粗萃取物之所得乙醇/水混合物可具有約100:0,例如約90:10、約80:20、約70:30、約60:40或約50:50或更小之乙醇與水比率。在較佳實施例中,乙醇與水比率為約50:50至約80:20。
在某些實施例中,原料流為脫羧大麻粗萃取物。在實施例中,脫羧大麻粗萃取物可包含藉由使用乙醇溶劑自大麻萃取所需化合物來製備之原料。所得萃取物放置於蒸餾室中以施加熱以將酸形式活化/轉化成脫羧形式。在一些實施例中,脫羧大麻粗萃取物進一步與水混合以形成乙醇/水混合物。包含脫羧大麻粗萃取物之所得乙醇/水混合物可具有約100:0,例如約90:10、約80:20、約70:30、約60:40或約50:50或更小之乙醇與水比率。在較佳實施例中,乙醇與水比率為約50:50至約80:20。
在實施例中,原料流包含粗THC油。在一些實施例中,將粗THC油與水進一步混合以形成乙醇/水混合物。包含THC油之所得乙醇/水混合物可具有約100:0,例如約90:10、約80:20、約70:30、約60:40或約50:50或更小之乙醇與水比率。在較佳實施例中,乙醇與水比率為約50:50至約80:20。在一些實施例中,粗THC油進一步與諸如己烷或庚烷之非極性溶劑混合。
在實施例中,原料流為脫羧粗THC油。在實施例中,可將粗THC油及視情況選用之溶劑放置於蒸餾室中以施加熱以將酸性形式活化/轉化為脫羧形式。在一些實施例中,脫羧大麻粗萃取物進一步與乙醇/水混合物混合。包含脫羧粗THC油之所得乙醇/水混合物可具有約100:0,例如約90:10、約80:20、約70:30、約60:40或約50:50或更小之乙醇與水比率。在較佳實施例中,乙醇與水比率為約50:50至約80:20。在一些實施例中,脫羧粗THC油進一步與諸如己烷或庚烷之非極性溶劑混合。
在一些實施例中,方法進一步包含一或多個固-液萃取步驟。可對任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)或任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)之減少版(亦即,其中已移除至少一些溶劑)進行固-液萃取。可替代地或另外,可進行固-液萃取以得到任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)。在實施例中,固-液萃取包含自溶液沈澱出固體及自溶液移除固體(例如藉由過濾及/或傾析)。在某些實施例中,組合物可與溶劑混合物(例如乙醇混合物)混合以移除大部分(例如全部或基本上全部)脂質及/或蠟及萜類之至少一部分。
在一些實施例中,方法進一步包含一或多個液-液萃取步驟。可對任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)或任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)之減少版(其中已移除至少一些溶劑)進行液-液萃取。可替代地或另外,可進行液-液萃取以得到任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)。
在一些實施例中,方法進一步包含一或多個微過濾步驟。可對任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)或任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)之減少版(亦即,其中已移除至少一些溶劑)進行微過濾。可替代地或另外,可進行固液萃取以得到任何組合物(例如,粗大麻、原料流或溶離液)。典型地,在固液萃取之後進行微過濾步驟以形成濾液。
一般技術者應理解,可將溶劑移除(亦即,可濃縮組合物)及/或添加(亦即,可稀釋組合物)至任何組合物(例如,粗大麻、原料流、濾液或溶離液)或任何組合物(例如,粗大麻、原料流、濾液或溶離液)之減少版(亦即其中已移除至少一些溶劑)。可出於任何適合原因移除或添加溶劑。舉例而言,可移除或添加溶劑以(i)改變組合物之極性,(ii)獲得組合物之乾燥樣品,(iii)分離最終產品,或(iv)增加或降低管柱層析之裝載量。
在一些實施例中,方法進一步包含移除溶劑得到組合物之減少版(例如,粗大麻、原料流、濾液或溶離液)。可藉由任何適合的方法移除溶劑。舉例而言,可藉由蒸發(例如,在減壓、高溫或其組合下)、膜滲透(例如,奈米過濾)或其組合移除溶劑。
在一些實施例中,方法進一步包含添加溶劑,得到組合物之稀釋版(例如,粗大麻、原料流、濾液或溶離液)。可藉由任何適合的方法添加溶劑。
來自一個靜相之溶離液流可直接用作第二靜相之原料流。舉例而言,在遵循本發明之原理之方法的實施例中,原料流、靜相及溶離液可分別包含第一原料流、第一靜相及第一溶離液,該方法進一步包含:使第一溶離液穿過第二靜相以形成如按THC含量之重量百分比所量測之與在第一溶離液中相比更高純度之THC的第二溶離液。該方法可進一步包含使第二溶離液穿過第三靜相以形成具有如按THC含量之重量百分比所量測之與第二溶離液中相比更高純度之THC的第三溶離液。
來自一個靜相之溶離液流可在溶離液流已進行固液萃取之後用作第二靜相之原料流。例如,在遵循本發明之原理之方法的實施例中,原料流、固定相及溶離液可分別包含第一原料流、第一固定相及第一溶離液,該方法進一步包含:視情況自第一溶離液移除溶劑,在第一溶離液或減少之第一溶離液上進行固液萃取,得到濾液,視情況自濾液移除溶劑以形成減少之濾液,及使濾液或減少之濾液穿過第二靜相以形成如按THC含量之重量百分比所量測之具有與在第一溶離液中相比更高濃度之THC的第二溶離液。
在遵循本發明之原理之方法的說明性實施例中,原料流、固定相及溶離液可分別包含第一原料流、第一靜相及第一溶離液,該方法進一步包含:使第一溶離液穿過第二靜相以形成具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在第一溶離液中相比更高濃度之THC的第二溶離液;使第二溶離液穿過第二靜相以形成具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在第二原料流中相比更高濃度之大麻素的第三溶離液;及使第三溶離液穿過第三靜相以形成具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在第三溶離液中相比更高濃度之大麻素的第四溶離液。不希望受任何特定理論束縛,咸信此說明性實施例之額外益處為一旦用雜質使靜相飽和,管柱仍可用於移除其他雜質,諸如蠟、脂質及/或色素。另外,吸附至第二層析管柱之THC之任何部分可藉由使第二原料流穿過第二層析樹脂以溶離第三溶離液中吸附之THC之至少一部分來回收。因此,在某些情形下,此類方法可增加靜相之壽命,且提高THC之產量。
在一些態樣中,遵循本發明之原理之方法的實施例可包含自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC,該方法包含:使包含組合物之第一原料流穿過第一靜相,得到具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在第一原料流中相比更高純度之THC的第一溶離液流,第一原料流進一步包含第一極性之第一主要溶劑;自第一溶離液流移除至少一些第一極性之第一主要溶劑;將第二極性之第二主要溶劑添加至減少之第一溶離液流以產生第二原料流;及使第二原料流穿過第二靜相,得到具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在第二原料流中相比更高純度之THC的第二溶離液流,其中第一極性及第二極性相對。該方法可進一步包含用第二主要溶劑進行之第一溶離液流或減少之第一溶離物流的固液萃取以產生濾液,且使用濾液作為第二原料流。
如本文所用,術語「主要溶劑」係指構成大部分任何組合物(例如,粗大麻、原料流、濾液或溶離液)之化合物(例如,溶劑)。
在說明性實施例中,該方法包含使包含含有THC及至少一種雜質之組合物及作為第一主要溶劑之非極性溶劑(例如戊烷、己烷及/或庚烷)之第一原料流穿過第一靜相(例如OR-3、OR-5、OR-6、OR-8及/或OR-10),得到具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在該第一原料流中相比更高純度之THC的第一溶離液流;視情況在該第一溶離液流或自該第一溶離液流形成之混合物上用極性溶劑(例如乙醇及/或水)進行固液萃取以形成濾液;使用該第一溶離液流或該濾液作為第二原料流;及使包含含有THC及至少一種雜質之該第二原料流及作為主要溶劑之極性溶劑(例如乙醇及/或水)穿過第二靜相(例如OR-3、OR-5、OR-6、OR-8及/或OR-10),得到與在該第二原料流中相比更高純度之THC的第二溶離液流。
在另一說明性實施例中,該方法包含使包含含有THC及至少一種雜質之組合物及作為第一主要溶劑之極性溶劑(例如乙醇及/或水)之第一原料流穿過第一靜相(例如OR-3、OR-5、OR-6、OR-8及/或OR-10),得到具有如按THC含量之重量百分比所量測之與在該第一原料流中相比更高純度之THC的第一溶離液流;視情況在第一溶離液流或自第一溶離液流形成之混合物(例如藉由減少或添加溶劑)上用非極性溶劑(例如戊烷、己烷及/或庚烷)進行固液萃取以形成濾液;使用第一溶離液流或濾液作為第二原料流;及使包含含有THC及至少一種雜質之第二原料流及作為主要溶劑之非極性溶劑(例如戊烷、己烷及/或庚烷)穿過第二靜相(例如OR-3、OR-5、OR-6、OR-8及/或OR-10),得到具有與在第二原料流中相比更高純度之THC的第二溶離液流。
在一些實施例中,本文所描述之方法在移除溶劑之後提供至少約50%或更多(例如,至少約55%或更多、至少約60%或更多、至少約65%或更多、至少約70%或更多、至少約80%或更多、至少約85%或更多、至少約90%或更多或至少約95%或更多)之THC分離產率(亦即,回收百分比)。在較佳實施例中,本文所描述之方法提供約75%至約100% (例如,約75%至約90%、約75%至約85%、約80%至約100%、約80%至約90%、約85%至約100%或約85%至約90%)之THC分離產率。
在一些實施例中,本文所描述之方法提供在移除溶劑(例如藉由蒸發或乾燥)之後具有大於約85重量% (例如,大於約86重量%、大於約87重量%、大於約88重量%、大於約89重量%、大於約90重量%、大於約95重量%、大於約96重量%、大於約97重量%、大於約98重量%、大於約99重量%、或大於約99.9重量%)之總四氫大麻酚(THC)純度之THC產品。
可以實驗室規模或商業規模進行遵循本發明之原理之方法的實施例。
本發明進一步由以下例示性純化方案說明。
在實施例中,OR-6可用作用於脫色之單一吸附劑。OR-6吸附劑可用於藉由移除大部分(例如全部或基本上全部)葉綠素及萜類、殺蟲劑及/或脂質/蠟之至少一部分純化THC。如圖1中所展示,在脫羧之後(亦可在脫羧之前進行),可將大麻粗萃取物與非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)混合,且經由一或多個管柱用OR-6吸附劑處理以使THC富集,同時移除大部分(例如全部或基本上全部)葉綠素及萜類、殺蟲劑及/或脂質/蠟之至少一部分。在已超過OR-6靜相上之葉綠素吸附限制水準後,可停止使用此特定吸附劑之純化。可移除非極性溶劑得到THC富集油。
在實施例中,OR-3可用作用於碳水化合物及色素移除之單一吸附劑。OR-3吸附劑可用於藉由移除大部分(例如全部或基本上全部)糖、碳水化合物及殺蟲劑及色素之至少一部分來純化THC。如圖2中所展示,在脫羧之後(亦可在脫羧之前進行),可將大麻粗萃取物與非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)混合,且經由一或多個管柱用OR-3吸附劑處理以使THC富集,同時移除大部分(例如全部或基本上全部)糖及色素之至少一部分。可移除非極性溶劑得到THC富集油。
在實施例中,可(例如,串聯)使用OR-6及OR-3兩者以使得來自OR-3之溶離液流可用作OR-6之原料流,或來自OR-6之溶離液流可用作OR-3之原料流,得到THC富集油。
在實施例中,OR-8可用作用於脫色及殺蟲劑減少之單一吸附劑。OR-8吸附劑可用於藉由移除大部分(例如全部或基本上全部)葉綠素、殺蟲劑、糖及碳水化合物及脂質/蠟及/或其他色素之至少一部分來純化THC。如圖3中所展示,在脫羧之後(亦可在脫羧之前進行),可將大麻粗萃取物與非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)混合,且經由一或多個管柱用OR-8吸附劑處理以使THC富集,同時移除大部分(例如全部或基本上全部)糖及脂質/蠟及/或其他色素之至少一部分。可移除非極性溶劑得到THC富集油。
在實施例中,固液萃取可用於移除脂質/蠟 (參見圖4)。舉例而言,來自(例如,串聯)OR-3、OR-6、OR-8或OR-3及OR-6兩者之THC富集油可與溶劑混合物(例如,乙醇混合物)混合以移除大部分(例如,全部或基本上全部)脂質及/或蠟及萜類之至少一部分。溶劑混合物可包含約80% v/v至約90% v/v乙醇及約10% v/v至約20% v/v水。不希望受任何特定理論束縛,脂質/蠟及/或萜類自溶液沈澱出且可藉由過濾移除。固液萃取產生固液萃取濾液。
在實施例中,OR-6可用作拋光之單一吸附劑。OR-6吸附劑可用於藉由自固液萃取濾液移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分來純化THC。如圖5中所展示,可經由一或多個管柱用OR-6吸附劑處理固液萃取濾液以使THC富集,其中自固液萃取濾液移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分。脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質吸附至OR-6吸附劑且THC在溶離液中穿過。所得溶離液之THC純度可高達85至90 wt.%。
在實施例中,OR-5可用作拋光之單一吸附劑。OR-5吸附劑可用於藉由自固液萃取濾液移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分來純化THC。如圖6中所展示,可經由一或多個管柱用OR-5吸附劑處理固液萃取濾液以使THC富集,其中自固液萃取濾液移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分。THC以及脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如,葉綠素)及/或其他雜質可吸附至OR-5吸附劑。可進一步進行乙醇洗滌以回收吸附至OR-5吸附劑之高純度THC。所得溶離液之THC純度可高達85至90 wt.%。可進行丙酮洗滌以藉由溶離所吸附之脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質來再生OR-5吸附劑。
在實施例中,可(例如,串聯)使用OR-6及OR-5兩者以使得來自OR-5之溶離液流可用作OR-6之原料流,或來自OR-6之溶離液流可用作OR-5之原料流,得到THC富集油。
在實施例中,OR-10可用作拋光之單一吸附劑。OR-10吸附劑可用於藉由自固液萃取濾液移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分來純化THC。如圖7中所展示,可經由一或多個管柱用OR-10吸附劑處理固液萃取濾液以使THC富集,其中自固液萃取濾液移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分。脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質吸附至OR-10吸附劑且THC在溶離液中穿過。所得溶離液之THC純度可高達85至90 wt.%。
在實施例中,可根據圖8中所繪示之流程圖來純化THC。可藉由本文所描述之任何適合方法自萃取大麻生物質得到粗大麻萃取物。可視情況自粗大麻萃取物移除溶劑。可視情況活化所得粗大麻萃取物以使酸內容物之至少一部分脫羧以形成第一原料流。所得第一原料流可視情況經過濾且通過第一靜相以使第一原料流之至少一部分脫色以形成第一溶離液。溶劑可視情況自所得第一溶離液移除。若尚未活化粗大麻萃取物以使酸內容物之至少一部分脫羧以形成第一原料流,則此時可活化第一溶離液。所得第一溶離液可用作第二原料流且穿過第二靜相以形成第二溶離液。溶劑可視情況自第二溶離液移除。所得第二溶離液可用作第三原料流且穿過第三靜相以形成第三溶離液。溶劑可視情況自第三溶離液移除且所得第三溶離液可經乾燥。在實施例中,可根據圖9中所繪示之流程圖來純化THC。可視情況活化粗THC油以使酸內容物之至少一部分脫羧以形成經活化之粗THC油。可視情況過濾粗THC油或經活化之粗THC油,且可視情況移除溶劑以形成第一原料流。若尚未活化粗大麻萃取物以酸內容物之至少一部分脫羧以形成第一原料流,則此時可活化第一溶離液。使所得第一原料流穿過第一靜相,得到第一溶離液流。溶劑可視情況自所得第一溶離液移除。所得第一溶離液可用作第二原料流且穿過第二靜相以形成第二溶離液。溶劑可視情況自第二溶離液移除且所得第二溶離液可經乾燥。
遵循本發明之原理之方法的實施例可包括下文以任何順序次序概述之(a)至(g)中之一或多者,或根據一些實施例,該方法包含以下文概述之次序依序進行之步驟(a)至(g):
a) 將包含四氫大麻酚酸(THCA)、四氫大麻酚(THC)糖及碳水化合物、葉綠素及其他色素、脂質、植物蠟、雜質及其他大麻素(例如1至3% CBDA、CBD及/或CBN)之粗大麻萃取物傳送至活化區且其中使該粗大麻萃取物在約100℃至約120℃ (例如約100℃、約105℃、約110℃、約115℃或約120℃)之脫羧溫度及約-0.6 atm至約-0.75 atm (例如約-0.6 atm、約-0.65 atm、約-0.7 atm或約-0.75 atm)之壓力下進行脫羧反應持續約5至約10小時之脫羧反應時間,或持續足夠的時間至脫羧反應發生且進行至完成,該脫羧反應時間係足以使基本上所有四氫大麻酚酸(THCA)及大麻二酚酸(CBDA)充分脫羧,得到包含四氫大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)、脂質、植物蠟、葉綠素及其他色素之脫羧大麻素油及其他大麻素,且該脫羧大麻素油基本上不含四氫大麻酚酸(THCA)及大麻二酚酸(CBDA);
b) 在活化區在至少約60℃溫度下將脫羧粗原料與非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)混合以形成粗大麻萃取物流,隨後冷卻且將包含殘渣及小粒子、四氫大麻酚(THC)、其他大麻素、葉綠素、發色體、糖及碳水化合物、脂質、植物蠟、雜質及非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)之粗大麻萃取物流傳送至包含不鏽鋼濾網(截斷尺寸74 µm)之第一過濾區以移除殘渣及小顆粒,得到經過濾之粗大麻素流;
c) 在室溫(亦即約20℃至25℃)下將包含四氫大麻酚(THC)、其他大麻酚、葉綠素、發色體、糖及碳水化合物、脂質、植物蠟、雜質及非極性溶劑的經過濾之粗大麻素流傳送至包含含有OR-8吸附劑的脫色層析管柱的脫色區。OR-3吸附劑與OR-6吸附劑之組合移除葉綠素、其他色素、殺蟲劑、糖及碳水化合物之至少一部分、基本上所有葉綠素及大多數殺蟲劑,得到具有更高純度之四氫大麻酚(THC)的脫色萃取物流。可替代地,可使經過濾之粗大麻素流穿過含有OR-6吸附劑之層析管柱,且隨後使OR-6溶離劑穿過串聯順序之含有OR-3吸附劑之層析管柱;
d) 將脫色萃取物流傳送至第一蒸發區,該第一蒸發區在約-0.6 atm至約-0.75 atm (例如約-0.6 atm、約-0.65 atm、約-0.7 atm或約-0.75 atm)之第一真空壓力及約50℃至約60℃之溫度下操作以完全移除所有非極性溶劑,得到經蒸發之萃取物流,其基本上不含非極性溶劑;
e) 在脫色之後,在室溫(亦即約20℃至25℃)下,將經蒸發之萃取物流與溶劑混合物混合,該溶劑混合物之溶劑體積比為約80% v/v至約90% v/v乙醇及約10% v/v至約20% v/v水,以沈澱脂質、蠟及其他雜質之至少一部分。隨後使混合固體及液體穿過包含過濾濾網(截斷尺寸74 µm)之過濾區,且穿過一連串具有10微米及1微米孔徑之過濾室以移除沈澱物及小粒子。在過濾之後不含沈澱及小粒子之液體稱為濾液;
f) 在約2.5 atm至約4.5 atm (例如約2.5 atm、約3 atm、約3.5 atm、約4 atm或約4.5 atm)之管柱壓力及室溫(亦即約20℃至25℃)下,使濾液穿過拋光管柱。拋光層析管柱含有OR-10吸附劑。OR-5吸附劑與OR-6吸附劑之組合移除脂質、色素、殺蟲劑殘餘物及植物蠟之至少一部分,得到具有大於約85 wt.% (例如大於約90 wt.%、大於約95 wt.%、大於約96 wt.%、大於約97 wt.%、大於約98 wt.%、大於約99 wt.%、大於約99.9 wt.%)之四氫大麻酚(THC)純度之流,其殺蟲劑水準在本說明書內。可替代地,可藉由使濾液直接穿過含有OR-6吸附劑之層析管柱或含有OR-5吸附劑之層析管柱來進行前述拋光管柱功能。此所描述之拋光方法不需要「串聯」順序,但可串聯進行;及
g) 使拋光材料穿過第二蒸發區以移除移動相解吸附劑,得到包含移動相解吸附劑之第二經回收之溶劑流,且得到具有大於約85 wt.% (例如,大於約90 wt.%、大於約95 wt.%、大於約96 wt.%、大於約97 wt.%、大於約98 wt.%、大於約99 wt.%、大於約99.9 wt.%)之平均四氫大麻酚(THC)純度之高純度大麻素油流,其殺蟲劑水準低於可接受之最大限度。
在實施例中,OR-6可用作用於移除脂質/蠟之單一吸附劑。OR-6吸附劑可用於藉由移除大部分(例如全部或基本上全部)葉綠素及萜類、殺蟲劑及/或脂質/蠟之至少一部分純化THC (參見圖1)。在脫羧之後(亦可在脫羧之前進行),可將大麻粗萃取物或固液萃取濾液與極性溶劑(例如乙醇溶劑)混合,且經由一或多個管柱用OR-6吸附劑處理以使THC富集,同時移除大部分(例如全部或基本上全部)葉綠素及萜類、殺蟲劑及/或脂質/蠟之至少一部分。在已超過OR-6吸附劑上之葉綠素吸附限制水準後,可停止使用此特定吸附劑之純化。可進一步進行非極性溶劑以回收吸附至OR-6吸附劑之額外THC。
在另一個實施例中,OR-5可用作用於拋光來自OR-6吸附劑之溶離液的單一吸附劑。OR-5吸附劑可用於藉由移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分來純化THC。如圖6中所展示,可通過具有OR-5吸附劑之一或多個管柱處理來自OR-6吸附劑之溶離液以使THC富集,其中自固液萃取濾液移除脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質之至少一部分。脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質吸附至OR-5吸附劑且THC在溶離液中穿過。所得溶離液之THC純度可高達85至90 wt.%。可進一步進行乙醇洗滌以回收吸附至OR-5吸附劑之額外THC。可進行丙酮洗滌以藉由溶離所吸附之脂質/蠟、殺蟲劑、色素(例如葉綠素)及/或其他雜質來再生OR-5吸附劑。
一旦移除溶劑,則OR-3可用作用於自OR-5吸附劑之溶離液移除碳水化合物及色素之單一吸附劑。OR-3吸附劑可用於藉由移除大部分(例如全部或基本上全部)糖、碳水化合物及殺蟲劑及色素之至少一部分來純化THC。如圖2中所展示,可將來自OR-5吸附劑之溶劑減少之溶離液與非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)混合,且經由一或多個管柱用OR-3吸附劑處理以使THC富集,同時移除大部分(例如全部或基本上全部)糖、碳水化合物及殺蟲劑及色素之至少一部分。可移除非極性溶劑得到THC富集油。
根據遵循本發明之原理的其他實施例,該方法可包括下文以任何順序次序概述之(h)至(o)中之一或多者。根據一些實施例,該方法包含按下文概述之順序依序進行之步驟(h)至(o)。
h) 將包含四氫大麻酚酸(THCA)、四氫大麻酚(THC)糖及碳水化合物、葉綠素及其他色素、脂質、植物蠟、雜質及其他大麻素(例如1至3% CBDA、CBD及/或CBN)之粗大麻萃取物傳送至活化區且其中使該粗大麻萃取物在約100℃至約120℃ (例如約100℃、約105℃、約110℃、約115℃或約120℃)之脫羧溫度及約-0.6 atm至約-0.75 atm (例如約-0.6 atm、約-0.65 atm、約-0.7 atm或約-0.75 atm)之壓力下進行脫羧反應持續約5至約10小時之脫羧反應時間,或持續足夠的時間至脫羧反應發生且進行至完成,該脫羧反應時間係足以使基本上所有四氫大麻酚酸(THCA)及大麻二酚酸(CBDA)充分脫羧,得到包含四氫大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)、脂質、植物蠟、葉綠素及其他色素之脫羧大麻素油及其他大麻素,且該脫羧大麻素油基本上不含四氫大麻酚酸(THCA)及大麻二酚酸(CBDA);
i) 將脫羧粗大麻萃取物與乙醇(例如,酒精)或乙醇-水(例如,酒精)混合物,且使包含殘渣及小粒子、四氫大麻酚(THC)、其他大麻素、葉綠素、發色體、糖及碳水化合物、脂質及植物蠟的脫羧粗大麻萃取物流穿過過濾區以移除沈澱及小粒子,產生經過濾之粗大麻素流;
j) 在室溫(亦即約20℃至25℃)下使包含四氫大麻酚(THC)、其他大麻素、葉綠素、發色體、糖及碳水化合物、脂質及植物蠟的經過濾之粗大麻素流穿過包含含有OR-6吸附劑的脫色層析管柱的脫色區;
k) 在約2.5 atm至約4.5 atm (例如約2.5 atm、約3 atm、約3.5 atm、約4 atm或約4.5 atm)及室溫(亦即約20℃至25℃)之管柱壓力下,使脫色流(例如OR-6溶離液)穿過層析管柱。層析管柱含有OR-5吸附劑。OR-5吸附劑移除脂質/蠟、大部分色素(親水性或疏水性)、糖、碳水化合物及殺蟲劑殘餘之至少一部分,得到具有80 wt.%與85 wt.%之間的四氫大麻酚(THC)純度之流;
l) 使OR-5溶離劑流穿過在約-0.6 atm至約-0.75 atm (例如約-0.6 atm、約-0.65 atm、約-0.7 atm或約-0.75 atm)之第一真空壓力及約50℃至約60℃之溫度下操作的第一蒸發區以完全移除所有溶劑,得到經蒸發之萃取油流;
m) 將經蒸發之萃取油流與非極性溶劑(例如戊烷、己烷或庚烷)混合,且使所得混合物穿過過濾濾網(截斷尺寸74 µm),及具有10微米及1微米孔徑之一系列過濾室以移除沈澱及小粒子。不含殘渣及小粒子之最終非極性材料稱為濾液;
n) 使濾液穿過含有OR-3吸附劑之層析管柱以移除糖、碳水化合物、其他色素及大部分剩餘殺蟲劑,得到OR-3溶離液流;
o) 使OR-3溶離劑流穿過第二蒸發區以移除移動相解吸附劑,得到包含移動相解吸附劑(乙醇或乙醇-水混合物)之第二回收之溶劑流,且得到具有大於約85 wt.% (例如大於約90 wt.%、大於約95 wt.%、大於約96 wt.%、大於約97 wt.%、大於約98 wt.%、大於約99 wt.%、大於約99.9 wt.%)平均四氫大麻酚(THC)純度的高純度大麻素油流,其殺蟲劑水準低於可接受之最大限度。
在另一實施例中,本發明包括自粗大麻萃取THC之步驟。葉萃取步驟包含:
i) 將大麻芽與第一部分食品級乙醇組合,得到第一葉/溶劑混合物且攪動第一葉/溶劑混合物;
ii) 浸泡第一葉/溶劑混合物持續有效浸泡時間以形成第一乙醇層;
iii) 傾析第一乙醇層,得到第一傾析流及第一部分濕潤葉;
iv) 將第二部分食品級乙醇與第一部分濕潤葉組合,得到第二葉/溶劑混合物且攪動第二葉/溶劑混合物且傾析第二乙醇層,得到第二傾析流及殘餘葉;及,
v) 按壓殘餘葉,得到第三傾析流且組合第一傾析流、第二傾析流及第三傾析流,得到粗大麻萃取物流。
在大氣壓及約25℃之室溫下進行葉萃取製程。使第一葉混合物浸泡包含約8至12小時之有效浸泡時間。較佳地,組合的傾析流應具有約23至約30公克/公升之間的固體濃度。更佳地,組合的傾析流應具有小於約30公克/公升之最大固體濃度。
實施例
本發明之原理併入以下實施例中:
實施例1. 一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC之方法,該方法包含:
使包含該組合物之原料流穿過一或多個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流,
該一或多個靜相包含:
第一吸附劑,其包含具有Si-OH基團及60至200微米之間的平均粒徑之二氧化矽吸附劑;
第二吸附劑,其包含具有約0.4 g/mL至約0.6 g/mL的平均容積密度之經改質之疏水性吸附劑,該經改質之疏水性吸附劑包含苯乙烯-二乙烯苯(DVB)樹脂或聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂中之至少一者;
第三吸附劑,其包含具有約40至約1700微米範圍內的平均粒徑之經改質之活性碳吸附劑;
或其混合物。
實施例2. 如實施例1之方法,其中該至少一種雜質包含以下中之至少一者:殺蟲劑、蠟、脂質、色素、糖、碳水化合物、蛋白質、葉綠素及其混合物。
實施例3. 如實施例1或2之方法,其中該至少一種雜質包含選自大麻二酚(CBD)、大麻二酚酸(CBDA)、大麻萜酚(CBG)、大麻酚(CBN)、四氫大麻酚酸(THCA)及其組合的第二大麻素。
實施例4. 如實施例1之方法,其中該一或多個靜相包含該第一吸附劑。
實施例5. 如實施例1之方法,其中該一或多個靜相包含該第二吸附劑。
實施例6. 如實施例1之方法,其中該一或多個靜相包含該第三吸附劑。
實施例7. 如實施例1之方法,其中該一或多個靜相包含該第一吸附劑及該第三吸附劑之混合物。
實施例8. 如實施例1之方法,其中該一或多個靜相包含該第二吸附劑及該第三吸附劑之混合物。
實施例9. 如實施例4之方法,其中該第一吸附劑進一步包含約450 m2
/g至約550 m2
/g之平均表面積及約0.7 mL/g至約0.9 mL/g之平均孔隙體積。
實施例10. 如實施例5之方法,其中該第二吸附劑進一步包含約25微米至約300微米之平均粒徑、約450 m2
/g至約550 m2
/g之平均表面積及約0.7 mL/g至約0.9 mL/g之平均孔隙體積。
實施例11. 如實施例6之方法,其中該第三吸附劑進一步包含大於約900之碘值。
實施例12. 如實施例1至11中任一項之方法,其進一步包含:
使包含該組合物之原料流穿過安置於單一管柱中之一個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流。
實施例13. 如實施例1至11中任一項之方法,其進一步包含:
使包含該組合物之原料流穿過安置於至少兩個管柱中之一個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流。
實施例14. 如實施例1至11中任一項之方法,其進一步包含:
使包含該組合物之原料流穿過安置於至少兩個管柱中之超過一個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流。
實施例15. 如實施例1至14中任一項之方法,其進一步包含:
自粗大麻萃取物得到該組合物。
實施例16. 如實施例15之方法,其中該粗大麻萃取物係脫羧的。
實施例17. 如實施例1至14中任一項之方法,其進一步包含:
自粗THC油得到該組合物。
實施例18. 如實施例17之方法,其中該粗THC油係脫羧的。
實施例19. 如實施例1至14中任一項之方法,其進一步包含:
自包含對組合物前驅體進行固液萃取之步驟得到該組合物。
實施例20. 如實施例1至14中任一項之方法,其進一步包含:
自包含微過濾組合物前驅體之步驟得到該組合物。
實施例21. 如實施例1至14中任一項之方法,其進一步包含:
自包含對組合物前驅體進行管柱層析之步驟得到該組合物。
實施例22. 如實施例15至21中任一項之方法,其進一步包含:
自包含稀釋或濃縮組合物前驅體之步驟得到該組合物。
實施例23. 如實施例13之方法,其中該至少兩個管柱之至少兩個管柱以SMB組態配置以形成SMB區,且其中使包含該組合物之該原料流穿過一個靜相包含使該原料流穿過該SMB區。
實施例24. 如實施例12之方法,其中該原料流、該靜相及該溶離液分別包含第一原料流、第一靜相及第一溶離液,該方法進一步包含:
使該第一溶離液穿過第二靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第一溶離液中相比更高純度之該THC的第二溶離液。
實施例25. 如實施例24之方法,其進一步包含:
使該第二溶離液穿過第三靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二溶離液中相比更高純度之該THC的第三溶離液。
實施例26. 如實施例12之方法,其中該原料流、該靜相及該溶離液分別包含第一原料流、第一靜相及第一溶離液,該方法進一步包含:
使該第一溶離液穿過第二靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第一溶離液中相比更高純度之該THC的第二溶離液;
使第二原料流穿過該第二靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二原料流中相比更高純度之該大麻素的第三溶離液;及
使該第三溶離液穿過第三靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第三溶離液中相比更高純度之該大麻素的第四溶離液。
實施例27. 如實施例1至26中任一項之方法,其中該原料流進一步包含選自以下之溶劑:水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、戊烷、己烷、庚烷、甲醇、丙醇及其組合。
實施例28. 如實施例27之方法,其中該溶劑係選自水、乙醇、己烷、庚烷及其組合。
實施例29. 如實施例1之方法,其中該原料流及該溶離液流分別包含第一原料流及第一溶離液,該方法進一步包含:
再生該一或多個靜相以便使第二原料流穿過該再生的一個或多個靜相,得到第二溶離液流,該第二溶離液流具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二原料流中相比更高純度之該大麻素。
實施例30. 如實施例29之方法,其中再生該一或多個靜相包括用包含乙醇、丙酮或其組合之再生溶液洗滌該一或多個靜相。
實施例31. 如實施例30之方法,其中該再生溶液包含小於5 wt.%水。
實施例32. 如實施例1至31中任一項之方法,其中該組合物包含第一量之殺蟲劑及該溶離液流、該第一溶離液流、該第二溶離液流或該第三溶離液流具有第二量之殺蟲劑,該第二量之殺蟲劑低於人類攝入之預定限度。
實施例33. 一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC之方法,該方法包含:
使包含該組合物之第一原料流穿過第一靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第一原料流中相比更高純度之該THC的第一溶離液流,該第一原料流進一步包含第一極性之第一主要溶劑;
自該第一溶離液流移除至少一些該第一極性之該第一主要溶劑以產生減少之第一溶離液流;
將第二極性之第二主要溶劑添加至該減少之第一溶離液流以產生第二原料流;及
使該第二原料流穿過第二靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二原料流中相比更高純度之該THC的第二溶離液流;
其中該第一極性與該第二極性相對。
實施例34. 如實施例33之方法,其中該至少一種雜質包含以下中之至少一者:殺蟲劑、蠟、脂質、色素、糖、碳水化合物、蛋白質、葉綠素及其混合物。
實施例35. 如實施例33或實施例34之方法,其中該至少一種雜質包含選自大麻二酚(CBD)、大麻二酚酸(CBDA)、大麻萜酚(CBG)、大麻酚(CBN)、四氫大麻酚酸(THCA)及其組合的第二大麻素。
實施例36. 其中該第一靜相及該第二靜相各自獨立地選自:
第一吸附劑,其包含具有Si-OH基團及60至200微米之間的平均粒徑之二氧化矽吸附劑;
第二吸附劑,其包含具有約0.4 g/mL至約0.6 g/mL的平均容積密度之經改質之疏水性吸附劑,該經改質之疏水性吸附劑包含苯乙烯-二乙烯苯(DVB)樹脂或聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂中之至少一者;
第三吸附劑,其包含具有約40至約1700微米範圍內的平均粒徑之經改質之活性碳吸附劑;
或其混合物。
實施例37. 如實施例36之方法,其中該第一靜相及/或該第二靜相包含該第一吸附劑。
實施例38. 如實施例36之方法,其中該第一靜相及/或該第二靜相包含該第二吸附劑。
實施例39. 如實施例36之方法,其中該第一靜相及/或該第二靜相包含該第三吸附劑。
實施例40. 如實施例36之方法,其中該第一靜相及/或該第二靜相包含該第一吸附劑及該第三吸附劑。
實施例41. 如實施例36之方法,其中該第一靜相及/或該第二靜相包含該第二吸附劑及該第三吸附劑。
實施例42. 如實施例37之方法,其中該第一吸附劑進一步包含約450 m2
/g至約550 m2
/g之平均表面積及約0.7 mL/g至約0.9 mL/g之平均孔隙體積。
實施例43. 如實施例38之方法,其中該第二吸附劑進一步包含約25微米至約300微米之平均粒徑、約450 m2
/g至約550 m2
/g之平均表面積及約0.7 mL/g至約0.9 mL/g之平均孔隙體積。
實施例44. 如實施例39之方法,其中該第三吸附劑進一步包含大於約900之碘值。
實施例45. 如實施例33至44中任一實施例之方法,其中該第一靜相及該第二靜相各自分別安置於單一管柱中。
實施例46. 如實施例33至44中任一者之方法,其中該第一靜相及該第二靜相中之至少一者分別安置於至少兩個管柱中。
實施例47. 如實施例33至46中任一項之方法,其中該第一主要溶劑及該第二主要溶劑各自獨立地選自水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、戊烷、己烷、庚烷、甲醇及丙醇。
實施例48. 如實施例47之方法,其中該第一主要溶劑係選自乙醇或水,且該第二主要溶劑係選自己烷或庚烷。
實施例49. 如實施例47之方法,其中該第一主要溶劑係選自己烷或庚烷且該第二主要溶劑係選自乙醇或水。
實施例50. 如實施例33至49中任一項之方法,其進一步包含:
自粗大麻萃取物得到該組合物。
實施例51. 如實施例50之方法,其中該粗大麻萃取物係脫羧的。
實施例52. 如實施例33至49中任一項之方法,其進一步包含:
自粗THC油得到該組合物。
實施例53. 如實施例52之方法,其中該粗THC油係脫羧的。
實施例54. 如實施例33至49中任一項之方法,其進一步包含:
自包含對組合物前驅體進行固液萃取之步驟得到該組合物。
實施例55. 如實施例33至49中任一項之方法,其進一步包含:
自包含微過濾組合物前驅體之步驟得到該組合物。
實施例56. 如實施例33至49中任一項之方法,其進一步包含:
自包含對組合物前驅體進行管柱層析之步驟得到該組合物。
實施例57. 如實施例54至56中任一項之方法,其進一步包含:
自包含稀釋或濃縮組合物前驅體之步驟得到該組合物。
實施例58. 如實施例33至57中任一項之方法,其進一步包含:
包含對該第一溶離液流或該減少之第一溶離液進行固液萃取之步驟。
實施例59. 如實施例33至57中任一項之方法,其進一步包含:
包含對該第一溶離液流或該減少之第一溶離液進行微過濾之步驟。
實施例60. 如實施例33至57中任一項之方法,其進一步包含:
包含對該第一溶離液流或該減少之第一溶離液進行管柱層析之步驟。
實施例61. 如實施例33至60中任一項之方法,其中該組合物包含第一量之殺蟲劑且該第二溶離液流具有第二量之殺蟲劑,該第二量之殺蟲劑低於人類攝入之預定限度。
本發明編號1-61之前述例示性實施例為非限制性的。自本文中之全部描述顯而易見其他例示性實施例。如熟習此項技術者在閱讀本發明時將顯而易見,經單獨編號之實施例中之每一者可使用或與之前或之後經單獨編號之態樣中之任一者組合。
實例
提供以下實例以說明本發明。此等實例出於說明之目的展示,且其中實施之任何揭示內容不應限於此。
實例1—使用OR-6吸附劑及非極性溶劑脫色
在100℃至120℃之溫度及-0.6 atm至-0.74 atm之壓力下使粗大麻萃取物脫羧5至10小時之時間段以產生97.96 g脫羧粗大麻萃取物。將該脫羧粗大麻萃取物溶解於庚烷(91.3 mg/mL)中且使用實驗室規模製備層析裝置純化。實驗室規模製備層析裝置含有兩個層析管柱,各直徑為22 mm且長度為300 mm,串聯連接且配備有OR-6吸附劑。兩個層析管柱在5 mL/min之流動速率及庚烷作為流動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表1中。
表1:用OR-6吸附劑及非極性溶劑脫色的效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
脫羧粗大麻萃取物 | 97.96 | 42.84 | 43.7 |
OR-6溶離液 | 80.54 | 39.38 | 48.9 |
如自表1中闡述之結果顯而易見,用OR-6吸附劑純化使脫羧粗大麻萃取物之總質量降低17.42公克,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自43.7 wt.%提高至48.9 wt.%。
實例2—使用OR-3吸附劑移除色素及碳水化合物
將來自實例1之OR-6溶離液溶解於庚烷(20.2 mg/mL)中且使用實驗室規模製備層析裝置純化。實驗室規模製備層析裝置含有兩個層析管柱,各直徑為22 mm且長度為300 mm,串聯連接且配備有OR-3吸附劑。兩個層析管柱在10 mL/min之流動速率及庚烷作為流動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表2中。另外,量測OR-3溶離液中存在的殺蟲劑量且與用於實例1之粗大麻萃取物中存在的殺蟲劑量比較。結果闡述於表3中。
表2:用OR-3吸附劑移除色素及碳水化合物之效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
OR-6溶離液 | 80.54 | 39.38 | 48.9 |
OR-3溶離液 | 47.24 | 31.8 | 67.3 |
表3:用OR-3吸附劑移除殺蟲劑之效果
流 | 畢芬載(ppm) | 螺蟲酯(ppm) | 畢芬寧(ppm) |
粗大麻萃取物 | 4.6 | 8.7 | 62.0 |
OR-3溶離液 | 不可偵測 | 0.024 | 1.5 |
如自表2中闡述之結果顯而易見,用OR-3吸附劑純化使OR-6溶離液之總質量降低33.3 g,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自48.9 wt.%提高至67.3 wt.%。另外,表3展示用OR-6吸附劑隨後OR-3吸附劑之純化使某些殺蟲劑含量降低至不可偵測之量。
實例3 — 使用OR-8吸附劑脫色
在100℃至120℃之溫度及-0.6 atm至-0.74 atm之壓力下使粗大麻萃取物脫羧5至10小時之時間段以產生54.5 g脫羧粗大麻萃取物。將該脫羧粗大麻萃取物溶解於庚烷(250 mg/mL)中且使用商業規模製備層析裝置純化。商業規模製備層析裝置含有一個層析管柱,直徑為18吋且長度為60吋,配備有OR-8吸附劑。層析管柱在1.5至2 L/min之流動速率及庚烷作為流動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表4中。
表4:用OR-8吸附劑脫色的效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
脫羧粗大麻萃取物 | 54.5 | 26.16 | 48 |
OR-8溶離液 | 35.67 | 23.90 | 67 |
如自表4中闡述之結果顯而易見,用OR-8吸附劑純化使脫羧粗大麻萃取物之總質量降低18.83公克,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自48 wt.%提高至67 wt.%。
實例4 — 使用固液萃取移除脂質/蠟
將實例2中所產生之濃縮OR-3溶離液(47.24 g)與2公升85:15比率之乙醇與水混合物混合。使用10 µm濾紙及布赫納漏斗(Buchner funnel)過濾所得固液混合物,且自所得濾液移除溶劑。分析所得沈澱及濾液且結果闡述於表5中。
表5:使用固液萃取移除脂質/蠟之效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
OR-3溶離液 | 47.24 | 31.80 | 67.3 |
固液萃取濾液 | 40.81 | 31.09 | 76.2 |
固液萃取沈澱 | 6.43 | 0.72 | 6.4 |
如表5自中闡述之結果顯而易見,OR-3溶離液之固液萃取將總質量減少6.43 g,同時維持大部分THC質量。因此,極少THC質量損失至固液萃取沈澱。因此,THC之總純度自67.3 wt.%提高至76.2 wt.%。
實例5—使用OR-6拋光吸附劑
將來自實例4之固液萃取之濾液溶解於乙醇混合物(20.4 mg/mL)中且使用實驗室規模製備層析裝置純化。實驗室規模製備層析裝置含有一個層析管柱,直徑為22 mm且長度為300 mm,配備有OR-6吸附劑。層析管柱在5.0 mL/min之流動速率及乙醇混合物作為移動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表6中。
表6:用OR-6吸附劑拋光的效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
固液萃取濾液 | 40.81 | 31.09 | 76.2 |
OR-6溶離液 | 34.33 | 30.82 | 89.8 |
如自表6中闡述之結果顯而易見,用OR-6吸附劑拋光使固液萃取濾液之總質量降低6.48公克,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自76.2 wt.%提高至89.8 wt.%。
實例6 — 使用OR-5吸附劑拋光
將固液萃取濾液溶解於乙醇(90:10乙醇比水)混合物(51.8 mg/mL)中且使用實驗室規模製備層析裝置純化。實驗室規模製備層析裝置含有一個層析管柱,直徑為10 mm且長度為250 mm,配備有OR-5吸附劑。層析管柱在2.0 mL/min之流動速率及乙醇混合物作為移動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表7中。另外,配備有OR-5吸附劑之管柱用乙醇沖洗以回收吸附至管柱之任何殘餘THC。OR-5吸附劑使用丙酮洗滌再生。
表7:用OR-6吸附劑拋光的效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
固液萃取濾液 | 2.33 | 1.78 | 76.4 |
OR-5溶離液 | 1.87 | 1.60 | 85.6 |
如自表7中闡述之結果顯而易見,用OR-5吸附劑拋光使固液萃取濾液之總質量降低0.46公克,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自76.4 wt.%提高至85.6 wt.%。
實例7 — 使用OR-10吸附劑拋光
將固液萃取濾液溶解於乙醇(85:15乙醇比水)混合物(25 mg/mL)中且使用商業規模製備層析裝置純化。商業規模製備層析裝置含有一個層析管柱,直徑為18吋且長度為60吋,配備有OR-10吸附劑。層析管柱在1.5至2 L/min之流動速率及乙醇混合物作為移動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表8中。
表8:用OR-10吸附劑拋光的效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
固液萃取濾液 | 257.5 | 195.7 | 76 |
OR-10溶離液 | 207.2 | 176.1 | 85 |
如自表8中闡述之結果顯而易見,用OR-10吸附劑拋光使固液萃取濾液之總質量降低50.3公克,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自76 wt.%提高至85 wt.%。
實例8—使用OR-6吸附劑及極性溶劑脫色
在100℃至120℃之溫度及-0.6 atm至-0.74 atm之壓力下使粗大麻萃取物脫羧5至10小時之時間段以產生59.10 g脫羧粗大麻萃取物。將該脫羧粗大麻萃取物溶解於乙醇混合物(63 mg/mL)中且使用實驗室規模製備層析裝置純化。實驗室規模製備層析裝置含有一個層析管柱,直徑為22 mm且長度為300 mm,配備有OR-6吸附劑。層析管柱在5 mL/min之流動速率及乙醇混合物作為移動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表9中。
表9:用OR-6吸附劑及極性溶劑脫色的效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
脫羧粗大麻萃取物 | 59.10 | 28.37 | 48 |
OR-6溶離液 | 48.07 | 25.50 | 53 |
如自表9中闡述之結果顯而易見,用OR-6吸附劑之純化使脫羧粗大麻萃取物之總質量降低11.03公克,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自48 wt.%提高至53 wt.%。
實例9—使用OR-5吸附劑拋光
將來自實例8之OR-6溶離液流溶解於乙醇混合物(26.8 mg/mL)中且使用實驗室規模製備層析裝置純化。實驗室規模製備層析裝置含有一個層析管柱,直徑為22 mm且長度為300 mm,配備有OR-5吸附劑。層析管柱在5.0 mL/min之流動速率及乙醇混合物作為移動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表10中。另外,配備有OR-5吸附劑之管柱用乙醇沖洗以回收吸附至管柱之任何殘餘THC。OR-5吸附劑使用丙酮洗滌再生。
表10:使用OR-5吸附劑拋光
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
OR-6溶離液 | 1.40 | 0.73 | 52 |
OR-5溶離液 | 1.06 | 0.69 | 65 |
如自表10中闡述之結果顯而易見,用OR-5吸附劑拋光使OR-6溶離液之總質量減小0.34公克,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自52 wt.%提高至65 wt.%。
實例10 - 使用OR-3吸附劑移除色素及碳水化合物
將來自實例9之OR-5溶離液溶解於庚烷(20.2 mg/mL)中且使用實驗室規模製備層析裝置純化。實驗室規模製備層析裝置含有一個具有6 mL體積之含有2 g OR-3吸附劑之層析濾筒。層析濾筒在0.5 mL/min之流動速率及庚烷作為流動相下連接至單一泵。將純化製程維持在25℃之溫度下,且自所得溶離液移除溶劑。純化製程之結果闡述於表11中。
表11:用OR-3吸附劑移除色素及碳水化合物之效果
流 | 總質量(g) | THC質量(g) | THC純度(wt.%) |
OR-5溶離液 | 0.74 | 0.48 | 64.9 |
OR-3溶離液 | 0.43 | 0.39 | 90.7 |
如自表11中闡述之結果顯而易見,用OR-3吸附劑純化使OR-5溶離液之總質量降低0.31 g,同時維持大部分THC質量。因此,THC之總純度自64.9 wt.%提高至90.7 wt.%。
儘管已詳細描述本文所描述之系統及處理,但應理解,可在不脫離如以下申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇之情況下作出各種變化、取代及改變。熟習此項技術者可能夠研究較佳實施例且鑑別其他方法以實施不完全如本文所描述之本發明。本發明人之意圖為,本發明之變體及等效物在申請專利範圍之範疇內,而本說明書、摘要及圖式不用於限制本發明之範疇。本發明尤其意欲與以下申請專利範圍及其等效物之範圍一樣寬。
本文中所引用之所有參考文獻(包括公開案、專利申請案及專利)均以引用的方式併入本文中,該引用程度如同各參考文獻個別地且特定地指示以引用的方式併入且全文闡述於本文中。
除非本文中另外指示或與上下文明顯矛盾,否則在描述本發明之上下文中(尤其在以下申請專利範圍之上下文中)使用術語「一(a/an)」及「該」及「至少一個」及類似參照物應解釋為涵蓋單數及複數兩者。除非本文中另外指示或與上下文明顯矛盾,否則應將後接一或多個項目之清單(例如「A及B中之至少一者」)之術語「至少一個」的使用理解為意謂選自所列項目之一個項目(A或B)或所列項目中之兩者或兩者以上之任何組合(A及B)。除非另外指出,否則術語「包含」、「具有」、「包括」及「含有」應解釋為開放式術語(亦即,意謂「包括但不限於」)。除非另外指示,否則本文中值範圍之列舉僅意欲充當單獨提及屬於該範圍內之各獨立值的簡寫方法,且各獨立值併入至本說明書中,如同在本文中單獨列舉一般。除非本文另外指示或另外明顯地與上下文相矛盾,否則本文所述之所有方法均可以任何適合次序進行。如本文所使用,術語「例示性」指示其一個實例且不表明所敍述項目之最佳或最優。除非另外主張,否則使用本文所提供之任何及所有實例或例示性語言(例如,「諸如」)僅意欲較好地闡明本發明而不對本發明之範圍造成限制。本說明書中之語言不應理解為指示實踐本發明所必需之任何未主張要素。
本發明之較佳實施例描述於本文中,包括本發明人已知用於實施本發明之最佳模式。在閱讀前述描述之後,彼等較佳實施例之變化對於一般技術者可變得顯而易見。本發明人期望熟習此項技術者適當時採用該等變化,且本發明人意欲以不同於本文中特定描述之其他方式來實施本發明。因此,若適用法律允許,則本發明包含在隨附於本文之申請專利範圍中所敍述之標的物之所有修改及等效物。此外,除非本文另外指明或另外與上下文明顯矛盾,否則本發明涵蓋上述要素在其所有可能變化中之任何組合。
包括附圖以提供本發明之進一步理解。圖式說明本發明之實施例且與說明書一起用以解釋本發明之實施例之原理。
圖1為用於移除脂質/蠟、萜類、葉綠素及色素及殺蟲劑之至少一部分的OR-6單一管柱之示意圖。
圖2為用於移除脂質/蠟、萜類、色素及殺蟲劑之至少一部分的OR-3單一管柱之示意圖。
圖3為用於移除葉綠素、碳水化合物、色素及殺蟲劑之至少一部分的OR-8單一管柱之示意圖。
圖4為用於移除脂質/蠟及萜類之至少一部分的固液萃取之示意圖。
圖5為用於移除脂質/蠟、萜類、葉綠素及色素及殺蟲劑之至少一部分的OR-6單一管柱之示意圖。
圖6為用於移除脂質/蠟、萜類、色素及殺蟲劑之至少一部分的OR-5單一管柱之示意圖。
圖7為用於移除脂質/蠟、萜類、色素及殺蟲劑之至少一部分的OR-10單一管柱之示意圖。
圖8為展示用於純化大麻生物質之例示性實施例之流程圖。
圖9為展示用於純化粗THC油之例示性實施例之流程圖。
Claims (20)
- 一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC之方法,該方法包含: 使包含該組合物之原料流穿過一或多個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流, 該一或多個靜相包含: 第一吸附劑,其包含具有Si-OH基團及60至200微米之間的平均粒徑之二氧化矽吸附劑; 第二吸附劑,其包含具有約0.4 g/mL至約0.6 g/mL的平均容積密度之經改質之疏水性吸附劑,該經改質之疏水性吸附劑包含苯乙烯-二乙烯苯(DVB)樹脂或聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂中之至少一者; 第三吸附劑,其包含具有約40至約1700微米範圍內的平均粒徑之經改質之活性碳吸附劑; 或其混合物。
- 如請求項1之方法,其中該至少一種雜質包含以下中之至少一者:殺蟲劑、蠟、脂質、色素、糖、碳水化合物、蛋白質、葉綠素及其混合物。
- 如請求項1之方法,其中該至少一種雜質包含選自大麻二酚(CBD)、大麻二酚酸(CBDA)、大麻萜酚(CBG)、大麻酚(CBN)、四氫大麻酚酸(THCA)及其組合的第二大麻素。
- 如請求項1之方法,其進一步包含: 使包含該組合物之原料流穿過安置於單一管柱中之一個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流。
- 如請求項1之方法,其進一步包含: 使包含該組合物之原料流穿過安置於至少兩個管柱中之一個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流。
- 如請求項1之方法,其進一步包含: 使包含該組合物之原料流穿過安置於至少兩個管柱中之超過一個靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該原料流中相比更高純度之該THC的溶離液流。
- 如請求項5之方法,其中該至少兩個管柱之至少兩個管柱以SMB組態配置以形成SMB區,且其中使包含該組合物之該原料流穿過一個靜相包含使該原料流穿過該SMB區。
- 如請求項4之方法,其中該原料流、該靜相及該溶離液分別包含第一原料流、第一靜相及第一溶離液,該方法進一步包含: 使該第一溶離液穿過第二靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第一溶離液中相比更高純度之該THC的第二溶離液。
- 如請求項8之方法,其進一步包含: 使該第二溶離液穿過第三靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二溶離液中相比更高純度之該THC的第三溶離液。
- 如請求項4之方法,其中該原料流、該靜相及該溶離液分別包含第一原料流、第一靜相及第一溶離液,該方法進一步包含: 使該第一溶離液穿過第二靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第一溶離液中相比更高純度之該THC的第二溶離液; 使第二原料流穿過該第二靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二原料流中相比更高純度之該大麻素的第三溶離液;及 使該第三溶離液穿過第三靜相以形成具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第三溶離液中相比更高純度之該大麻素的第四溶離液。
- 如請求項1至10中任一項之方法,其中該原料流進一步包含選自以下之溶劑:水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、戊烷、己烷、庚烷、甲醇、丙醇及其組合。
- 一種自含有四氫大麻酚(THC)及至少一種雜質之組合物純化THC之方法,該方法包含: 使包含該組合物之第一原料流穿過第一靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第一原料流中相比更高純度之該THC的第一溶離液流,該第一原料流進一步包含第一極性之第一主要溶劑; 自該第一溶離液流移除至少一些該第一極性之該第一主要溶劑以產生減少之第一溶離液流; 將第二極性之第二主要溶劑添加至該減少之第一溶離液流以產生第二原料流;及 使該第二原料流穿過第二靜相,得到具有如按該THC含量之重量百分比所量測之與該第二原料流中相比更高純度之該THC的第二溶離液流; 其中該第一極性與該第二極性相對。
- 如請求項12之方法,其中該至少一種雜質包含以下中之至少一者:殺蟲劑、蠟、脂質、色素、糖、碳水化合物、蛋白質、葉綠素及其混合物。
- 如請求項12之方法,其中該至少一種雜質包含選自大麻二酚(CBD)、大麻二酚酸(CBDA)、大麻萜酚(CBG)、大麻酚(CBN)、四氫大麻酚酸(THCA)及其組合的第二大麻素。
- 如請求項12之方法,其中該第一靜相及該第二靜相各自獨立地選自: 第一吸附劑,其包含具有Si-OH基團及60至200微米之間的平均粒徑之二氧化矽吸附劑; 第二吸附劑,其包含具有約0.4 g/mL至約0.6 g/mL的平均容積密度之經改質之疏水性吸附劑,該經改質之疏水性吸附劑包含苯乙烯-二乙烯苯(DVB)樹脂或聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)樹脂中之至少一者; 第三吸附劑,其包含具有約40至約1700微米範圍內的平均粒徑之經改質之活性碳吸附劑; 或其混合物。
- 如請求項15之方法,其中該第一吸附劑進一步包含約450 m2 /g至約550 m2 /g之平均表面積及約0.7 mL/g至約0.9 mL/g之平均孔隙體積。
- 如請求項15之方法,其中該第二吸附劑進一步包含約25微米至約300微米之平均粒徑、約450 m2 /g至約550 m2 /g之平均表面積及約0.7 mL/g至約0.9 mL/g之平均孔隙體積。
- 如請求項15之方法,其中該第三吸附劑進一步包含大於約900之碘值。
- 如請求項12至18中任一項之方法,其中該第一主要溶劑係選自乙醇或水且該第二主要溶劑係選自己烷或庚烷。
- 如請求項12至18中任一項之方法,其中該第一主要溶劑係選自己烷或庚烷且該第二主要溶劑係選自乙醇或水。
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