LU102018B1

LU102018B1 - Extraktionsverfahren und Stoffgemisch

Info

Publication number: LU102018B1
Application number: LU102018A
Authority: LU
Inventors: Elia Dr Ramos-Tercero; Gideon Dr -Ing Giesselmann; Denitsa Dr Shopova-Gospodinova; Roberto Fronzoni
Original assignee: K D Pharma Bexbach Gmbh
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-02-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion, bei dem zum Herauslösen zumindest eines Extraktionsguts aus einem Stoff ein Extraktionsmittel verwendet wird. Erfindungsgemäß weist das Extraktionsmittel Fettsäureethylester oder/und Fett- säuremethylester auf. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Extraktionsmittel ein Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure, vorzugsweise EPA, DMA, DPA, ETA, 21:5n3 und/oder SDA. In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Extraktionsmittel mindestens 500 mg/kg, vorzugsweise mindestens 700 mg/kg des Fettsäureethylesters und/oder des Fettsäuremethylesters auf. Zweckmäßigerweise ist das Stoffgemisch ein Pflanzenmaterial, vorzugsweise Hanf, und das Extraktionsgut ein Cannabinoid, vor- zugsweise CBD und/oder THC.

Description

- -1- LU102018 PATENTANWALTE BERNHARDT | WOLFF Beschreibung: K.D. Pharma Bexbach GmbH, D-66450 Bexbach (Deutschland) Extraktionsverfahren und Stoffgemisch - ee. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion, bei dem zum Herauslôsen zumindest eines Extraktionsguts aus einem Stoff, insbesondere einem Pflanzen- material, ein Extraktionsmittel verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ferner ein Stoffgemisch, das ein aus einem Stoff, insbesondere einem Pflanzenmaterial, extrahiertes Extraktionsgut enthält.

Durch Benutzung sind diverse Extraktionsverfahren bekannt, bei denen verschiedene Extraktionsmittel verwendet werden. Zur Extraktion aus Pflanzenmaterial wird üblicher- weise Ethanol oder superkritisches CO2 verwendet. Die Verwendung dieser Extraktionsmittel hat sich insbesondere auch bei der Extraktion von Cannabinoiden wie THC oder CBD aus Hanf als geeignet erwiesen. Nachteile dieser Verfahren sind, dass sie energieintensiv sind und sich in den angereichten Produkten unerwünschte Nebenprodukte finden.

Verfahren zur Extraktion von Cannabinoiden aus Hanf sind aus der US 2016/0213720 Al und der WO 2018/130682 Al bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine im Vergleich zu den bekannten Verfahren effizientere Extraktion ermôglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Extraktionsmittel Fett- sQureethylester oder/und Fettsäuremethylester aufweist.

_2- LU102018 Überraschend hat sich gezeigt, dass sich, insbesondere wenn der Stoff eine Pflanze ist, bei Verwendung von FettsGureethylester oder/und FettsGuremethylester das Extraktionsgut besonders gut aus dem Stoff lösen lässt. Als besonders vorteilhaft hat sich das Verfahren zur Extraktion von Cannabinoiden aus Hanf erwiesen. Es wird nicht nur ein vergleichsweise großer Extraktionsertrag erzielt, sondern das Verfahren lässt sich auch in einem vergleichsweise großen Temperaturbereich effizient durchführen. Über die Anwendung an Hanf hinaus lässt sich das Verfahren vorteilhaft auch zur Extraktion von Extraktionsgut aus anderen Pflanzen oder Bestandteilen davon verwenden, bspw.

- a-Caryophyllen und/oder B-Caryophylien aus Hopfen, - Sesquiterpene aus Baldriangewächsen, - Ginkgolid-Terpenlactone und/oder Flavonglykoside aus Ginkgo biloba, - Flavonoide aus Cocastrauch, - Linolsäure und/oder Linolensäure aus Mohn, - Thymol und/oder Sesquiterpenlactone aus Arnika, - Cineol und/oder Cymen aus Eukalyptus, - Catechine und/oder Theanine aus Teepflanzen (z.B. Camellia sinensis, Camellia assamica), - Termineol und/oder Pinen aus Rosmarin, - Hydroxyzimtsäure und/oder Citronellal aus Melisse, - Gingerol und/oder Zingiberol aus Ingwer, - Thymol und/oder Carvacrol aus Thymian, - Zimtaldehyd Eugenol aus Zimt, - Linalool, a-Pinen und/oder y-Terpin aus Koriander, - Menthol und/der Menthon aus Minze, - Linalylacetat und/oder Cumarine aus Lavendel - Thujaneund/oder Borneol aus Salbei - Isoabienol, Monoterpene oder/und Careen aus Nadelbäumen.

Ferner eignet sich das Verfahren zur Herstellung des eingangs genannten Stoffgemischs, das Fettsäureethylester oder/und FettsGuremethylester aufweist und ein aus einem Stoff, insbesondere einem Pflanzenmaterial, extrahiertes Extraktionsgut enthält. Vorstellbar ist, FettsGureethylester oder/und FettsGuremethylester mittels des Verfahrens zu aromatisieren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst oder ist der FettsGureethylester eine Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure. Vorteilhaft kann

) -3- LU102018 ’ mittels des Verfahrens eine Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure gebildet werden, die mit dem Extraktionsgut angereichert ist. Omega-3- und/oder Omega-6- FettsGure hat als Nahrungsmittel und Nahrungsergänzungsmittel bekanntermaBen besonders gesundheitsférdernde Wirkungen. Die Erfindung erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn das Extraktionsgut nach der Extraktion in dem Extraktionsmittel, insbesondere der Omega-3- und/oder Omega-6- FettsGure, insbesondere gelöst, vorliegt. Mit dem Verfahren kann dann direkt ein mit dem Extraktionsgut angereicherter Fettsäureethylester oder/und Fettsäuremethylester hergestellt werden. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich direkt und deshalb vergleichsweise einfach Kombinationspräparate herstellen. Es ist also nicht notwendig, zunächst mittels eines anderen Verfahrens das Extraktionsgut aus dem Stoff, insbesondere der Pflanze, zu lösen, und anschließend den Fettsäureethylester, insbesondere die Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure, mit dem Extraktionsgut zu versetzen. Als besonders vorteilhaft hat sich die Erfindung erwiesen, wenn das Extraktionsmittel EPA, DHA, DPA, ETA, 21:5n3 oder/und SDA aufweist oder ist. Diese Omega-3- FettsGuren, insbesondere EPA und DHA, sind besonders gesunde Nahrungsmittel oder Nahrungsergänzungsmittel. FettsGuremethylester wird in vielen Anwendungen als pflanzlicher Kraftstoff verwendet, Neben der erfindungsgemäßen Verwendung als das Extraktionsmittel wird mit der Erfindung die Möglichkeit geschaffen, Fettsäuremethylester besonders einfach mit dem Extraktionsgut anzureichern. Vorteile der Verwendung des Fettsäuremethylesters als Extraktionsmittel sind, dass es sich nachhaltig aus pflanzlichen Fetten herstellen lässt sowie kostengünstig und gut verfügbar ist. Ferner lässt sich das Extraktionsmittel besonders wirtschaftlich für Kurzwegdestillation verwenden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung des Fettsäuremethylesters bei der Extraktion aus Hanf erwiesen. Cannabinoide und ebenfalls in Hanf vorliegende Terpene lassen sich mittels Fettsäuremethylester durch Kurzwegdestillation trennen. Insbesondere kann die Trennung Uber verschiedene Siedepunkte erfolgen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Extraktionsmittel ein Stoffgemisch, vorzugsweise ein Öl.

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| _4- LU102018 ; In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird neben dem Fettsäureethylester oder dem Fettsäuremethylester als Extraktionsmittel ein weiteres organisches Löse- mittel verwendet. Während es vorstellbar wäre, als das Extraktionsmittel den Fettsäureethylester und/oder den Fettsäuremethylester mit dem organischen Lösemittel zu vermischen, können in dem Verfahren zumindest zwei der verschiedenen genannten Extraktionsmittel Fettsäureethylester oder/und Fettsäuremethylester und das organische Lösemittel nacheinander, ggf. in getrennten Extraktionsschritten, zur Extraktion genutzt werden. Das weitere organische Lösemittel ist zweckmäßigerweise ein Alkohol, vorzugsweise Ethanol, Methanol, n-Butanol und/oder Isopropanol. In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Extraktionsmittel Mindestens 90 mg/kg, vorzugsweise mindestens 120 mg/kg. Fettsäureethylester, Vorzugsweise EPA und/oder DHA, auf, und/oder mindestens 175 mg/kg, vorzugsweise mindestens 190 mg/kg, Fettsäuremethylester auf. Als besonders vorteilhaft hat es sich allerdings erwiesen, ein Extraktionsmittel zu verwenden, das mindestens 500 mg/kg, vorzugsweise mindestens 700 mg/kg, besonders bevorzugt mindestens 900 mg/kg, Fettsäureethylester, vorzugsweise EPA und/oder DHA; und/oder mindestens 500 mg/kg, vorzugsweise mindestens 700 mg/kg , besonders bevorzugt mindestens 900 mg/kg Fettsäuremethylester aufweist. Dadurch lässt sich nicht nur eine besonders große Extraktionswirkung erreichen, sondern es kann ggf. mit dem Fettsäureethylester als Extraktionsmittel direkt ein zum Verzehr vorgesehenes Produkt, insbesondere ein Nahrungsergänzungsmittel, das mit dem Extraktionsgut versetzt ist, gebildet werden. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die herauszulösende Komponente ein Cannabinoid, vorzugsweise CBD und/oder THC, und/oder ein Terpen. Der Stoff, aus dem das Extraktionsgut extrahiert wird, ist vorzugsweise Hanf. Omega-3- und/oder OMega-6-Fettsäuren werden im menschlichen Körper zum Teil zu Epoxiden verstoffwechselt. Diese Epoxide können durch Cytochrome P450 zu Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure-Endocannabinoid Epoxiden umgewandelt werden. Diese körpereigenen Endocannabinoid Epoxide haben sich als besonders bioaktiv erwiesen. Sie wirken anti-entzündlich, vasodilatatorisch (gefäBerweiterna) und können die Thrombozytenaggregation modulieren. Darüber hinaus haben sich die Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäuren als vorteilhaft für die Wirksamkeit der Cannabinoide erwiesen. Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäuren wirken in der

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; -5- LU102018 | Zellmembran als Anker für die Endocannabinoide und für Cannabinoide. Sie sind an der Synthese von Rezeptoren des Endocannabinoidsystems, welches ein Teil des menschlichen oder tierischen Nervensystems bildet, beteiligt. Die Kombination von Cannabinoiden mit Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäuren kann somit zu einer Verbesserung der durch beide Substanzen hervorgerufenen Effekte beitragen. Als besonders vorteilhaft wird die Verwendung von Omega-3- und/oder Omega-6- Fettsäuren, die mit Cannabinoiden angereichert sind, für die Verwendung in der Schmerztherapie und/oder der Chemotherapie angesehen, da sie bei gemeinsamer Verabreichung einen synergetischen Effekt zeigen. Während die Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäuren insbesondere eine entzündungshemmende Wirkung haben und schon alleine dadurch eine Reduzierung von Schmerzmitteln ermöglichen, können die Cannabinoide insbesondere die absteigenden Nervenbahnen blockieren und somit eine Verringerung einer notwendigen Schmerzmitteldosis erlauben.

Als besonders vorteilhaft wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Kombination aus Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure und Cannabinoiden bei Verwendung begleitend zur Schmerztherapie mit einem anderen Schmerzmittel, insbesondere einem Opioid, angesehen, weil die zusätzliche Einnahme der Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure, die mit dem Cannabinoid versetzt ist, eine besonders starke Verringerung der notwendigen Dosis an dem anderen Schmerzmittel, insbesondere dem Opioid, ermöglicht.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Extraktion bei 15 °C bis 45 °C, vorzugsweise bei °C bis 40 °C, durchzuführen.

IweckmäBigerweise wird der Stoff vor der Extraktion inkubiert. Wenn der Stoff ein Pflanzenmaterial ist, wird vorzugsweise zwischen 80 °C und 120 °C, vorzugsweise zwischen 90 °C und 110 °C, inkubiert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen und den beigefügten Grafiken, die sich auf die Ausführungsbeispiele beziehen, näher erläutert.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen Stoffgehalte nach Durchführung verschiedener Verfahren oder Verfahrensschritte.

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1. Beispiel Hanf der Sorte Finola wurde während zwei Stunden bei 100 °C zur Decarboxylierung von CBD-A zu CBD und THC-A zu THC inkubiert. Danach wurden 10 g des inkubierten Hanfs, 20 g eines Omega-3-Fettsäureëls, das 96,5 % EPA enthielt, vermischt und 1 h lang bei 23 °C stehen gelassen. Anschließend wurde filtriert und das gebildete Filtrat und der Filter mit 30 g Ethanol gewaschen, um das Omegoa-3-Fetisäureöl aus dem Filter und dem Filterkuchen zu lösen. Nach Ver- dampfen des Ethanols wurde das Gewicht (Total g) bestimmt und die Konzentration an Cannabinoiden gemessen. Zum Vergleich wurden 10 g des inkubierten Hanfs mit 20 g 100 %-igen Ethanols in gleicher Weise behandelt. Nach Filtration konnten die in der nachfolgenden Tabelle wiedergegebenen Gehalte an CBD und THC festgestellt werden: 109 [ethanol Jos |0,04 Joos | og fea Joe ors Joss | Tabelle 1 Wie sich den Ergebnissen entnehmen lässt, lies bei Verwendung des EPA sowohl mehr CBD als auch mehr THC extrahieren. Ferner ist der verbleibende CBD-A bei Ver- wendung des EPA geringer.

2. Beispiel Hanf der Sorte Finola wurde während zwei Stunden bei 100 °C zur Decarboxylierung von CBD-A zu CBD und THC-A zu THC inkubiert. Danach wurden in einem ersten Extraktionsschritt 10 g des inkubierten Hanfs und 5 g eines Omega-3-Fettsäureôls, das 96,5 % EPA enthielt, vermischt und 1 h lang bei 23 °C stehen gelassen. Im Anschluss wurde filtriert und das gebildete Filtrat und der Filter mit 30 g Ethanol gewaschen, um das Omega-3-Fettsäureôl aus dem Filter und dem Filterkuchen zu lösen. Nach Verdampfen des Ethanols wurde das Gewicht (Total g) an Cannabinoiden in dem gebildeten Extraktionsprodukt bestimmt und deren Konzentration im gebildeten Extraktionsprodukt gemessen.

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„7- LU102018 Das Extraktionsprodukt wurde in einem zweiten Extraktionsschritt wieder als Extraktionsmittel verwendet. In dem zweiten Extraktionsschritt wurden 5 g des nach der ersten Extraktion erhaltenen Extraktionsprodukt aus mit Cannaboiden ange- reichertem Omega-3-Fettsäureëls erneut 10 g des inkubierten Hanfs zugegeben und 1 h lang bei 23 °C stehen gelassen. Im Anschluss wurde erneut filtriert und das gebildete Filtrat und der Filter mit 30 g Ethanol gewaschen, um das Omega-3-Fett- sQuredl aus dem Filter und dem Filterkuchen zu lösen. Nach Verdampfen des Ethanols wurde das Gewicht (Total g) an Cannabinoiden in dem gebildeten Extraktionsprodukt bestimmt und deren Konzentration im gebildeten Extraktionsprodukt gemessen. Das Extraktionsprodukt, das nach dem zweiten Extraktionsschritt gebildet worden ist, wurde in einem dritten Extraktionsschritt erneut als Extraktionsmittel verwendet. In dem dritten Extraktionsschritt wurden 5 g des nach der zweiten Extraktion erhaltenen Extraktionsprodukt aus mit Cannaboiden angereichertem Omega-3-Fettsäureôls wiederum 10 g des inkubierten Hanfs zugegeben und 1 h lang bei 23 °C stehen gelassen. Im Anschluss wurde erneut filtriert und das gebildete Filtrat und der Filter mit 30 g Ethanol gewaschen, um das Omega-3-Fettsäureël aus dem Filter und dem Filter- kuchen zu lôsen. Nach Verdampfen des Ethanols wurde das Gewicht (Total g) an Cannabinoiden in dem gebildeten Extraktionsprodukt bestimmt und deren Konzentration im gebildeten Extraktionsprodukt gemessen. Die Messergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben. Sie sind ferner in den Fig. 1 und 2 grafisch dargestellt. arn | cn | omis [SA Messung nach Gew.-% Gew.-% Gew.-% g Tabelle 2

3. Beispiel Hanf der Sorte Finola wurde während zwei Stunden bei 100 °C zur Decarboxylierung von CBD-A zu CBD und THC-A zu THC inkubiert. Danach wurden in neun Versuchsreihen mit jeweils einem einzigen Extraktionsschritt | g des inkubierten Hanfs und 5 g eines Omega-3-Fettsäureôls, das 96,5 % EPA

; -8- LU102018 enthielt, vermischt und, wie Tabelle 3 zu entnehmen ist, bei unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlich lang stehen gelassen.

Anschluss wurde filtriert und das gebildete Filtrat und der Filter mit 30 g Ethanol gewaschen, um das Omega-3-Fettsäureël aus dem Filter und dem Filterkuchen zu lösen.

Nach Verdampfen des Ethanols wurde das Gewicht (Total g) an Cannabinoiden in dem gebildeten Extraktionsprodukt bestimmt und deren Konzentration im gebildeten Extraktionsprodukt gemessen.

Tabelle 3 Ergebnisse dieser Messung sind, dass der höchste Ertrag bei der höchsten Temperatur und der längsten Inkubation erzielt wurde.

Bei der höchsten Temperatur und der niedrigsten Inkubationszeit wurden identische Werte wie bei 30 °C erreicht.

Die niedrigste Temperatur ist für die Extraktion wegen geringen Ertrags nicht geeignet.

Durch Verdoppelung der Temperatur und Vervierfachung der Inkubationszeit wurde im Vergleich zu 30 °C und 30-minütiger Inkubation nur eine Steigerung von 17 % erreicht,

Claims

_9- LU102018 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Extraktion, bei dem zum Herauslôsen zumindest einer Komponente aus einem Stoff, insbesondere einem Pflanzenmaterial, ein Extraktionsmittel verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel Fettsäureethylester oder/und Fettsäuremethylester aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure(n) aufweist oder ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel EPA, DHA, DPA, ETA, 21:5n3 und/oder SDA aufweist oder ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel neben dem Fetisäureethylester oder/und dem Fett- säuremethylester ein weiteres organisches Lösemittel aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere organische Lösemittel ein Alkohol, vorzugsweise Ethanol, Methanol, n-Butanol und/oder Isopropanol ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel eine Stoffmischung, vorzugsweise ein Öl, ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsgut bei der Extraktion in dem Fettsäureethylester und/oder Fettsäuremethylester gebunden, vorzugsweise gelöst, wird.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel mindestens 90 mg/kg, vorzugsweise mindestens 120 mg/kg, FettsGureethylester oder/und mindestens 165 mg/kg. vorzugsweise mindestens 190 mg/kg, Fettsäuremethylester aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsmittel mindestens 500 mg/kg, vorzugsweise mindestens 700 mg/kg, besonders bevorzugt mindestens 900 mg/kg, Fettsäureethylester oder/und mindestens 500 mg/kg, vorzugsweise mindestens 700 mg/kg, besonders bevorzugt mindestens 900 mg/kg, FettsGuremethylester aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, | dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente ein Cannabinoid, vorzugsweise CBD, THC und/oder CBD-A, ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff Hanf ist.

12. Stoffgemisch, das ein aus einem Stoff, insbesondere einem Pflanzenmaterial, extrahiertes Extraktionsgut enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch Fettsäureethylester oder/und Fettsäuremethylester aufweist.

13. Stoffgemisch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettsäureethylester und/oder Fettsäuremethylester ein Extraktions- mittel ist, mittels dessen das Extraktionsgut extrahiert worden ist, wobei das Extraktionsgut vorzugsweise in dem Fettsäureethylester und/oder Fettsäure- methylester gelöst ist.

14. Stoffgemisch nach Anspruch 12 oder 13,

_11- LU102018 dadurch gekennzeichnet, dass das Extraktionsgut ein Cannabinoid, vorzugsweise CBD, THC und/oder CBD-A, ist.

15. Stoffgemisch nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fettsäureethylester Omega-3- und/oder Omega-6-Fettsäure(n), vor- zugsweise EPA, DHA, DPA, ETA, 21:5n3 und/oder SDA, aufweist oder ist.