WO2007051329A1

WO2007051329A1 - Verfahren zum extrahieren und solubilisieren von wirkstoffen aus organischem material, nach dem verfahren hergestellte wirkstoff-erzeuignisse und ihre verwendung

Info

Publication number: WO2007051329A1
Application number: PCT/CH2006/000602
Authority: WO
Inventors: Hanspeter Strobel
Original assignee: LABOSWISS AG
Current assignee: LABOSWISS AG
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2008-05-02

Abstract

Das organische Ausgangsmaterial wird in einem Flüssiggas extrahiert und der so gewonnene Wirkstoffkomplex unter Zugabe eines Solubilisierungsmittels sofort gelöst/dispergiert. Hernach wird das Flüssiggas verdampft, wodurch der Wirkstoffkomplex in solubilisierter Form vorliegt. Als Solublisierungsmittel eignen sich Poloxamere, zum Beispiel Lutrol F68, aber auch Tween Polysorbat oder E445 (GlyzerinEster von Wurzelharz). Das organische Quellmaterial kann aus natürlichem oder gentechnologisch verändertem, pflanzlichem, tierischem oder humanem Material bestehen. Bedarfsweise können ein oder mehrere Additive zugegeben werden, etwa zur Veränderung der Konsistenz oder der Oberflächenspannung des Solubilates. Die so hergestellten Erzeugnisse weisen eine hohe Bioverfügbarkeit auf, können aber auch für gewerbliche technische Zwecke eingesetzt werden.

Description

Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material, nach dem Verfahren hergestellte Wirkstoff-Erzeugnisse und ihre Verwendung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein grundsätzliches Verfahren, um verschiedene Wirkstoffe aus organischem Material zu extrahieren und für die Zwecke ihrer Verwendung gleichzeitig zu solubilisieren, wozu sie dann im solubilisierten Erzeugnis dispergiert, micelliert und wenn nötig stabilisiert sind. Unter dem organischen Material können alle in der Natur vorkommenden Ausgangsstoffe verstanden werden, also zum Beispiel pflanzliches Material, einschliesslich Pilze und Wurzeln, sowie tierische und humane Ausgangsstoffe aller Art, sowie gentechnologisch veränderte Ein- und Mehrzeller. Im einzelnen sind diese Stoffe sodann zum Beispiel lipophile und harzartige Wirkstoffe in hydrophilem Milieu und umgekehrt auch hydrophile Stoffe in lipophilem und hydrophilem Milieu, und schliesslich kann es auch um feste Teilchen gehen, wie zum Beispiel um Pollen und Hautschuppen in wässrigem Milieu. Eine weitere Einsatzmöglichkeit betrifft die Extraktion und Solubilisierung von termolabilen Wirkstoffen, wie z.B. generell Eiweisse und im speziellen z.B. Insulin oder Imunglobuline.

[0002] Mit dem Solubilisieren, Dispergieren und Micellieren solcher Wirkstoffe wird gleichzeitig auch eine Stabilisierung derselben in hydrophilem Milieu erreicht. Die Erfindung betrifft sodann alle Stoffe und Wirkstoffe als Erzeugnisse, soweit sie nach diesem Verfahren hergestellt sind. Schliesslich umfasst die Erfindung auch die Verwendung derartiger Stoffe und Wirkstoffe, da eine solche nicht nur zur therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers geeignet ist, sondern diese Stoffe auch für gewerbliche technische Zwecke verwendet werden können.

[0003] Herkömmlich werden etwa Planzenextrakte gewonnen, indem die Pflanzen zunächst fein zerschnitten, dann gemahlen und hernach in Alkohol gelöst werden, wodurch die Wirkstoffe ausgezogen werden. Nach dem Abdampfen des Alkohols liegen die extrahierten Wirkstoffe als feines Pulver, zuweilen wachsartig oder in Form eines Schleimes vor. Für die industrielle Umsetzung dieses gebräuchlichen Verfahrens benötigt man grosse Mengen von Alkohol, der erst bei ca. 70° bis 80° C siedet. Solche hohen Temperaturen sind jedoch für viele sensible Wirkstoffe schädlich und zerstören sie gar. Die weiteren Verfahren zum Extrahieren von lipophilen Stoffen aus pflanzlichem Material basieren durchwegs darauf, dass ein gängiges Gas in Flüssigform alleine oder mit weiteren Lösungsmitteln unter erhöhtem Druck eingesetzt wird. Diese Lösung zieht dann die Stoffe aus dem Pflanzenmaterial. Dann wird der Druck reduziert, das Flüssiggas verdampft und zurück bleibt der Pflanzenextrakt, welcher dann in fester, wachsartiger oder schleimiger Konsistenz vorliegt.

[0004] Auch CO₂ eignet sich zum Extrahieren, wobei es auf tiefer Temperatur und hohem Druck als Flüssigkeit eingesetzt wird, die nach dem Herauslösen bestimmter Pflanzenstoffe verdampft wird, indem das CO₂ entspannt wird. Die Wirkstoffe werden dann als Pulver ausgefällt. Für die industrielle Anwendung dieses Verfahrens müssen tiefe Temperaturen und hohe Drucke beherrscht werden, was die Technologie aufwändig macht. CO₂ ist indessen preiswert, mehrfach verwendbar und umweltfreundlich. Mit CO₂ lässt sich wegen der tiefen Temperatur ein schonendes Extrahieren realisieren.

[0005] Es gibt auch Extraktionsverfahren, die mit Butangas arbeiten. Man kann hierbei mit niedrigeren Drucken arbeiten als im Falle von CO₂, jedoch sind höhere Temperaturen erforderlich. Ein Nachteil besteht allerdings darin, dass nur lipophile Stoffe ausgeschieden werden. Stoffe aber, die nicht wasserlöslich sind, weisen oft eine schlechte Bioverfügbarkeit auf, das heisst ihre Wirkung können sie in einem Organismus nur wenig effizient und wenig zielgerichtet entfalten. Gerade bei besonders teuren, zuvor aufwändig extrahierten Wirkstoffen ist es sehr ärgerlich, dass der grösste Teil der verabreichten Menge vom Organismus gar nicht genutzt werden kann, sondern wieder ausgeschwemmt oder ausgeschieden wird (z.B. Coenzym QIO).

[0006] Die Möglichkeit, einen fettlöslichen Wirkstoffkomplex grosstechnisch während oder sofort im Anschluss an die Extraktion zu solubilisieren und gleichzeitig zu stabilisieren, würde ungeahnte Perspektiven eröffnen. So könnten derartig behandelte Wirkstoffe oder Medikamente nicht mehr bloss als Kapseln oder Tabletten oral verabreicht werden, sondern man könnte die Wirkstoffe einem

Getränk beimischen, zum Beispiel einem Sportlergetränk. Das Verfügbarmachen von gezielten, bisher fettlöslichen Wirkstoffen in Getränken eröffnete, dank der

Tatsache, dass diese darin löslich wären und ausserdem stabil blieben, ganz neue

Geschäftsfelder für die ganze Lifestyle-Branche.

[0007] Pflanzenwirkstoffe werden immer vielversprechender für die Behandlung von Krebs, Diabetes, Herzkranzverengungen, Parkinson etc, insbesondere trifft das für Polyphenyl-Verbindungen zu. Sie sind jedoch in Wasser oft schwer löslich und ausserdem oft instabil. Hierzu werden bis heute aufwändige galenische Nachbehandlungen dieser extrahierten Wirkstoffe nötig, um zu einem brauchbaren Produkt zu kommen.

[0008] Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum Extrahieren und gleichzeitigen Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material anzugeben, sowie ausserdem nach diesem Verfahren hergestellte Wirkstoff- Erzeugnisse zu schaffen und Verwendungen derselben anzugeben.

[0009] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material, bei dem das organische Ausgangsmaterial in einem Flüssiggas unter Zugabe eines Solubilisierungsmittels gelöst oder dispergiert wird, und hernach das Flüssiggas verdampft wird, wodurch die Wirkstoffe in solubilisierter Form vorliegen. Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Erzeugnis aus solubilisierten organischen Wirkstoffen, hergestellt nach diesem Verfahren. Schliesslich wird die Aufgabe noch gelöst durch die Verwendung eines Erzeugnis aus solubilisierten organischen Wirkstoffen, hergestellt nach dem vorgestellten Verfahren zu gewerblichen technischen Zwecken.

[0010] Es hat sich gezeigt, dass Poloxamer sich hervorragend als solches Solubilisierungsmittel eignet, das im Rahmen eines Extraktionsverfahrens einsetzbar ist. Poloxamer im flüssigen Zustand löst nämlich praktisch alle lipophilen wie auch hydrophilen Stoffe restlos auf. Selbst harzige oder harzartige

Substanzen werden zu einer flüssigen Lösung! Diese Art der Solubilisierung, indem das Poloxamer als Hilfsstoff auf molekularer oder quasi-molekularer Basis mit den zu solubilisierenden, extrahierten Wirkstoffkomplexen sofort zusammengebracht wird, erweist sich als Schlüssel zur Verbesserung des

Verhältnisses „Hilfsstoff : Wirkstoff". Man kann viel mehr Wirkstoff mit viel weniger

Hilfsstoffen umhüllen. Damit werden auch Nebenwirkungen von Hilfsstoffen unterdrückt, denn solche werden oftmals im Verhältnis zum eigentlichen Wirkstoff in grossen bis sehr grossen Mengen mitverabreicht.

[0011] Die Extraktion und Solubilisierung erfolgt also gewissermassen in einem einzigen Arbeitsschritt. Es gelingt zum Beispiel, mit „Poloxamer-Flüssig-Gas"- Lösungen die Schalen von Pflanzen zu extrahieren, wodurch man innig mit Poloxamer vermischte Polyphenyle einfach herauslöst.

[0012] Ein bedeutsamer Punkt im Zusammenhang mit dem offenbarten Verfahren ist, dass Poloxamer in den Standard-Nachschlagewerken für die Apotheker und Pharmaindustrien aufgeführt sind, nämlich in den internationalen Pharmacopoeas. Die bekannten Wirkstoffe sind in diesen Pharmacopoeas ausführlich beschrieben. Es ist diesen Werken zu entnehmen, wie Stoffe zu sein haben, damit man sie benützen darf, deren Reinheit, deren Gehalte, Rückstände etc. werden angegeben. Ausserdem ist beschrieben, wie man mit diesen Hilfs- und Wirkstoffen umgeht etc. Es existiert unter anderem für die U. S.A. die US-Pharmacopea der FDA, in der Europäischen Union gilt die EU-Pharmacopoea, Grossbritannien hat eine eigene britische Pharmacopoea, weiter gibt es auch eine japanische Pharmacopoea. Dieser kommt sogar eine Vorreiterrolle zu, weil sie besonders streng ist. Auch Russland und China haben ihre eigenen Pharmacopoeas. Wenn ein Hilfsstoff Eingang in die Pharmacopoea findet, dann ist er im Rahmen der darin beschriebenen Auflagen überall einsetzbar.

[0013] In den verschiedenen Pharamcopoeas hat Poloxamer eine eigene Monografie, d.h. einen kompletten Wirkstoffbeschrieb. Die Poloxamere sind völlig inert. Sie dürfen auch in Futtermitteln benützt werden, bloss in der

Lebensmittelbranche sind sie (noch) nicht erlaubt. In keinem Land stösst man mit

Poloxamer auf Widerstände, und in vielen Pharmaprodukten sind diese Hilfsstoffe bereits vorhanden. Poloxamer kann man auch unbedenklich als Kosmetika nutzen.

[0014] Ein spezielles Poloxamer, nämlich Lutrol F68, erzeugt im Verfahren eine besonders geringe Viskosität und kann daher zur Solubilisierung und Stabilisierung von anschliessend parentenal zu applizierenden, aus organischem Material extrahierten Wirkstoffen eingesetzt werden, sei es über Infusionen oder Injektionen. Dabei ist bei fachgerechter Fertigung die Gefahr einer Fettembolie durch den lipophilen Wirkstoff unterbunden, weil es zu keiner Ausfällung im Blut kommen kann. Lutrol F68 wird für sich alleine bei ca. 4⁰C flüssig und bei Zimmertemperatur pulverisiert. Erhöht man die Temperatur weiter, so wird Lutrol F68 bei 60⁰C wieder flüssig! Viele Wirkstoffe werden bei Temperaturen über Zimmertemperatur aber beschädigt oder zerstört. Anstelle von Poloxamer kann auch Tween Polysorbat oder E445 (GlyzerinEster von Wurzelharz) als Solubilisierungsmittel eingesetzt werden. Diese beiden Stoffe sind auch in der Lebensmittelbranche zugelassen. Dass man das Extrahieren gleichzeitig mit dem Solubilisieren bei tiefen Temperaturen vornehmen kann, erweist sich als besonders vorteilhaft, weil das schonungsvoll für die sensiblen extrahierten natürlichen Wirkstoffe ist.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material, bei dem das organische Ausgangsmaterial in einem Flüssiggas unter Zugabe eines Solubilisierungsmittels gelöst oder dispergiert wird, und hernach das Flüssiggas verdampft wird, wodurch die Wirkstoffe in solubilisierter Form vorliegen.

2. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material nach Anspruch 1 , wobei das Solubilisierungsmittel mit weiteren Lösungsmitteln angereichert ist.

3. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Solubilisierungsmittel ein Poloxamer eingesetzt wird.

4. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Solubilisierungsmittel der Poloxamer Lutrol F68 eingesetzt wird.

5. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Solubilisierungsmittel Tween Polysorbat oder E445 (Glyzerin Ester von Wurzelharz) eingesetzt wird.

5. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Quellmaterial aus pflanzlichem, tierischem oder humanem Material oder aus gentechnologisch veränderten Ein- oder Mehrzellern besteht.

7. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den solubilisierten extrahierten Wirkstoffen mindestens ein Additiv zur Veränderung der Konsistenz des Solubilates zugegeben wird.

8. Verfahren zum Extrahieren und Solubilisieren von Wirkstoffen aus organischem Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den solubilisierten extrahierten Wirkstoffen mindestens ein Additiv zur Veränderung der Oberflächenspannung des Solubilates zugegeben wird.

9. Erzeugnis aus solubilisierten organischem Wirkstoffen, hergestellt nach einem der vorangehenden Verfahren.

10. Verwendung eines Erzeugnis aus solubilisierten organischem Wirkstoffen, hergestellt nach einem der vorangehenden Verfahren zu gewerblichen Zwecken.