BRPI0903275A2 - processo de extração e purificação de artemisinina a partir de massa sólida de artemisia annua utilizando dióxido de carbono - Google Patents

Abstract

Patente de invenção para PROCESSO DE EXTRAçãO E PURIFICAçãO DE ARTEMISININA A PARTIR DE MASSA SóLIDA DE ARTEMISIA ANNUA UTILIZANDO DIóXIDO DE CARBONO Descreve-se um Processo de extração e purificação de artemisinina a partir de massa sólida de Artemísia annua utilizando diáxido de carbono supercrítico compreendendo pelo menos (i) uma primeira etapa de extração que consiste em um contato e dissolução da massa sólida particulada por CO~2~ supercrítico em um extrator (El) obtendo CO~2~ e droga vegetal dissolvida; (ii) uma segunda etapa de purificação que consiste em um contato entre CO~2~ e extrato vegetal dissolvido com uma fase fixa polar em uma coluna fracionadora (Fi); e (iii) uma terceira etapa de eluição que consiste em um contato entre mistura de CO~2~ e co-solvente com fase fixa polar na coluna fracionadora (FI); (iv) o extrator (El) e a coluna fracionadora (Fi) sendo dispostos em linha em um mesmo circuito. é descrito, ainda, uma composição farmacêutica compreendendo contendo como princípio ativo artemisina a partir desto processo ora descrito nesta invenção; e b) um veículo fisiologicamente aceitável, para tratamento da malária.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção par a -PROCESSO DE EXTRAÇÃO EPURIFICAÇÃO DE ARTEMISININA A PARTIR DE MASSA SÓLIDA DEARTEMISIA ANNUA UTILIZANDO DIÓXIDO DE CARBONO"

A presente invenção refere-se a um processo de extração e purificação deartemisinina a partir de Artemisia annua utilizando dióxido de carbonosupercrítico.

A presente invenção refere-se ainda a um uso farmacêutico do extratorefinado de Artemisia annua obtido e purificado a partir do processo utilizandodióxido de carbono supercrítico e a composições farmacêuticas compreendendoo dito extrato.

Descrição do estado da técnica

A tecnologia supercrítica explora as altas densidades (próximas às delíquidos) apresentadas pelos fluidos supercríticos, associadas a valoresintermediários de difusividade (entre a de gases e líquidos) e viscosidades baixas(características dos gases). Estas propriedades favorecem altas taxas deextração devido ao grande poder de solvatação atribuído aos valores dedensidades maiores, ao mesmo tempo em que valores baixos de viscosidade,associados aos altos valores de difusividade, propiciam alto poder de penetraçãona matriz sólida [Yoda, S. K. Estudo da cinética de extração dos glicosídios daStevia reubadiana Bertoni com mistura CO2 + água. 2001. 202p. Tese (Mestradoem Engenharia de Alimentos). Faculdade de Engenharia de Alimentos,Universidade Estadual de Campinas].

No processo de extração supercrítica em matrizes sólidas, o fluidosupercrítico escoa através do leito fixo (de partículas sólidas) e solubiliza oscompostos existentes na matriz sólida, sendo o solvente alimentado no extrator edistribuído uniformemente no interior do leito fixo. Durante a extração, a matrizsólida absorve o solvente supercrítico, dilatando a estrutura da célula,promovendo uma diminuição na resistência à transferência de massa e oscompostos extraíveis são dissolvidos pelo solvente e transferidos por difusão paraa superfície externa das partículas. São então transportados pelo fluido, podendoneste local, ocorrer mudanças de estado de agregação, em seguida sãoremovidos do extrator pelo escoamento da mistura soluto/solvente. [Brunner, G.Gás extraction: An introduction to fundamentais of supercritical fluids and theapplication to separation process. Darmastadt, Germany, Steinkpff; New York;Springer, 1994, pp.387\.

A extração com fluidos supercríticos promove altas taxas de transferênciade massa a temperaturas relativamente baixas, característica fundamental para aescolha desta técnica para a extração de produtos naturais (óleos essenciais,oleoresinas, corantes e outros princípios ativos, etc.) na qual a qualidade doproduto final é de grande importância [Kiran, E., Brennecke, J.F., Supercriticalfluid engineering science: fundamentais and application. ACS1 1993, pp. 410].

A tecnologia de extração supercrítica apresenta vantagens quandocomparada às extrações convencionais, com solventes orgânicos, relacionadas aquestões de regulamentações: a proteção ambiental; esses tipos de solventestêm sido banidos por vários países; concentrações residuais extremamentereduzidas são exigidas nos produtos alimentícios (a lista de solventes permitidoscom restrições para alimentos e o nível máximo permitido no produto final podeser encontrado no "Extraction Solvent in Foods" (Amendment Regulations. 1998No 2257, ISBN 0 11 079579 2). Além disso, a tecnologia supercrítica estáassociada à qualidade diferenciada do produto final (produtos de alto valor comosuplementos alimentares, nutracêuticos, caracterizados como "naturais" pelomodo de preparação) [Perrut, M. Supercritical fluid application: industrialdevelopment and economic issues, lnd. Eng. Chem. Res., 2000, 39, 4531-4535\.Segundo Meireles [Meireles, M. A. A. Supercritical extraction from solid processdesign data (2001-2003), Current Opinion in Solid State and Materials Science.2003, 7, 321-330], ao comparar os processos de obtenção dos extratos naturais,devem ser levadas em consideração as propriedades funcionais e a qualidadedos extratos obtidos por diferentes tecnologias de extração. A extraçãosupercrítica certamente apresenta custo de investimento desfavorável frente àsoutras tecnologias como hidrodestilação (obtenção de óleos voláteis) ou qualqueroutro processo de extração com solvente a baixa pressão (LPSE). Mesmolevando-se em conta o número de operações unitárias associadas que não sãorequeridas pela extração supercrítica (ESC) como decantação, centrifugação,retirada do solvente do extrato e do lodo de sólidos (bagaço, material exaurido)que envolve destilação, evaporação, descoloração, etc, os custos da ESC aindapermanecem mais altos. Quando se confrontam as propriedades e a qualidadedos extratos obtidos pelos diferentes processos, é que a ESC se tornacompetitiva e passa a ser uma opção na seleção de um processo de extração.

É do conhecimento do estado da técnica que a extração com fluidosupercrítico tem sido usada na extração de diferentes espécies de substâncias,posteriormente aplicadas comercialmente.

O documento JP 02235997 refere-se à utilização da tecnologia supercríticapara a preparação de aromas de alga, vegetais, e extração/separação decompostos orgânicos de casca de uva.

O documento ES2103238 utiliza a mistura de dióxido de carbono a altapressão (50 a 500 bar) e solventes como água, hidrocarbonetos, álcool, cetona,éter em proporções inferiores a 50%, em que a novidade está na utilização deuma mistura na qual o solvente não se encontra na condição supercrítica devidoa grande proporção de água ou etanol presente.

O documento CN1253951 cita a utilização do processo de extração comfluido supercrítico para separar e purificar a vitamina E com pressão de 10 a26MPa e temperatura de 25-55 0C.

O documento W02005044829 refere-se a um processo de purificação desilicone para uso como lente de contato utilizando fluido supercrítico comdensidade entre 0,2 e 0,8 g/mL. Nesse caso, os sólidos solúveis (impurezas) sãotransferidos para a fase solvente.

O documento US 2005/0142231 descreve um método de isolar e purificarcompostos de cinco plantas que possuem atividade hipoglicemiante utilizandodióxido de carbono super/subcrítico através do ajuste das condições de processo.O estudo farmacológico dos compostos mostrou atividade hipocolesterolêmica,mostrando que eles podem ser utilizados para tratamento de arterosclerose eobesidade.

O documento US 5,120,558 trata de um método de extração efracionamento de extratos vegetais utilizando extração com fluido supercrítico efracionamento com etapas subseqüentes com separadores com pressõesreduzidas (subcríticas).

O documento US 6,685,972 trata de um processo de extração epurificação da artemisinina. A extração dos compostos solúveis da Artemisiaannua é realizada por percolação com solvente polar não aquoso (etanol) por 4 -6 horas, temperatura de 20 a 50 0C. Após esta primeira etapa o extrato éconcentrado e seguido pela etapa de purificação. A purificação da artemisinina érealizada por uma seqüência de solventes (água e solvente orgânico como ohexano). A solução hexânica é concentrada e em seguida, é adicionado acetatode etila à solução contendo reduzida quantidade de hexano para iniciar acristalização da artemisinina líquida, através de evaporação lenta. Para a retiradade pigmentos foi usado um agente adsorvente do grupo do celite, carvão ativado,em seguida a solução é filtrada. As condições suaves usadas para extraçãoresultam em um extrato limpo e evitam a degradação da artemisinina.

O documento US 4,992,561 descreve a produção de artemisinina a partirdo ácido artemisinínico. O ácido artemisinínico é reduzido em ácidodehidroepideoxiartenuína-B, diluindo-se o ácido em metanol com NiCI, adiciona-se NaBH4 ou LiBH4. Acidifica-se a solução e isola-se o dehidroepudeoxiartenuína-B. A dehidroepideoxiartenuína-B, a partir de duas etapas sucessivas, soluçãofotossensível com solvente orgânico como acetona ou cloridato de metileno emseguida um solvente halogenado ou um hidrocarboneto seguido do contato comatmosfera, formando a artemisinina.

O documento US 4,952,603 refere-se a um processo de obtenção deartemisinina substancialmente pura através de extração da Artemísia annua comhexano e fracionamento da mistura hexano, acetonitrila e água através de colunacromatográfica (sílica gel). A cristalização da artemisinia é realizada através damistura de éter e hexano e hexano e diclorometano.O documento US 6,180,105 faz referência a um processo que utilizadióxido de carbono líquido para obtenção de artemisinina a partir de Artemisiaannua. O extrato final obtido contém teor inferior a 10% (em massa) deartemisinina sem a presença de solvente residual. A faixa de pressão de extraçãocompreende entre 100 - 310 bar, preferencialmente 100 bar (1500 psi) etemperatura na região entre 20 - 50 0C1 preferencialmente 25 a 30 0C1 utilizando-se a mistura dióxido de carbono líquido e um solvente polar hidroxílico, comoetanol. Variou-se a porcentagem de co-solvente etanol 5-20% e 10% mantendo-se a pressão constante em 100 bar.

O documento US 5,955,084 trata de um processo que utiliza hexano paraa extração da artemisinina da Artemisia annua. O fracionamento é realizado commistura de solventes entre hexano e acetonitrila/água. O resíduo da fraçãohexânica é hidrodestilado obtendo-se o óleo essencial. O extrato contido na fasede acetonitrila é extraído com a mistura hexano-benzeno. O solvente é removidoe o extrato dissolvido em clorofórmio. Uma base é adicionada à solução paraextração da solução de clorofórmio. A solução básica aquosa é entãoneutralizada. Os compostos de interesse são extraídos da solução neutralizadacom clorofórmio e em seguida o clorofórmio é evaporado e o extrato é cristalizadocom uma mistura de hexano-benzeno para produção de ácido artemisinínico. Oácido artemisinínico é reduzido através de fotooxidação. Através de cromatografiacom sílica gel, a fase de acetonitrila é fracionada com hexano. O solvente éevaporado e finalmente as frações enriquecidas em artemisinina são obtidas.

O documento CN1680388 apresenta uma metodologia para extração deartemisinina utilizando 60 a 70% de solvente, regulando-se o pH entre 7,5-8,0,sendo assim depositando as impurezas.

O documento PI9804730-2 descreve um processo de extração clássica(solvente etanol 96° GL) e extração em série, de modo que as soluções obtidasnestes dois processos sejam tratadas com carvão ativado por aproximadamente1,5 horas e temperatura ambiente, e em seguida filtradas sobre terra diatomácea,obtendo-se uma solução na qual foi adicionada sílica precipitada. O solvente édestilado e o sólido obtido designado por "farofa" é colocado em um extratoradaptado com agitador mecânico. A eluição desta "farofa" com hexano esubseqüente hexano/acetato de etila 15% (v/v) em filtração com colunaempacotada com sílica (relação diâmetro da coluna e altura da coluna de sílica:1:1,5) permitiu obter uma fração enriquecida com artemisinina sendoposteriormente tratada com carvão ativado por 1,5 horas em temperaturaambiente, e em seguida filtrada sobre terra diatomita. A solução é concentradaaté 5% do volume inicial. A suspensão obtida é então cristalizada sobresfriamento (0 a 5 0C) por aproximadamente 2 horas e então filtrada a vácuo elavada com uma mistura de hexano/acetato de etila 15% previamente resfriado, érealizada então a secagem deste filtrado a 40 0C por 8 horas. Obtêm-seartemisinina como um sólido branco com rendimento de 0,9% (massa deartemisinina por massa de matéria-prima Artemísia annua) com 91% de pureza.Para o processo de extração clássica seguida de purificação e cristalizaçãoutiliza-se 27,8 L de solvente entre etanol, hexano e acetato de etila e para oprocesso em série utiliza-se 10,3 L por kg de matéria-prima seca.

O documento FR2706166 trata de um processo que utiliza extraçãosupercrítica com dióxido de carbono com pressão variando de 60 a 500 bar etemperatura variando de 10 a 100 0C preferencialmente 280 bar e 50 0C compossibilidade de utilização de co-solvente (modificador) com pressão variando de150 a 300 bar e temperatura variando de 30 a 80 0C com preferencialmente 20%(m/m) de etanol. O rendimento em extrato total de Artemísia annua foi de 4,33%(m/m) apresentando teor de artemisinina no extrato (m/m) de 3,72%, sendo que orendimento em artemisinina por matéria-prima utilizada foi de 0,16% (massa deartemisinina por massa de Artemísia annua).

O documento DE10336056 faz referência a um processo de extração aalta pressão com dióxido de carbono (60 - 85 bar) e temperatura de 20 - 50 0C1particularmente com a presença de modificador, especificamente etanol (2 -20%), para obtenção de artemisinina proveniente da Artemísia annua. A melhorcondição de extração foi com 10% de etanol, 90% de dióxido de carbono comdensidade de 0,79 g/mL. Foram usados extratores de 4L de capacidade, cujorendimento de extração total foi de 8%, contendo 0,15% de artemisinina, portantorendimento em artemisinina de 0,012%. Após a extração, impurezas eprecursores da artemisinina são separados do extrato e a artemisinina é isoladaatravés de purificação em coluna cromatográfica e posterior recristalização.

Através da extração supercrítica utilizando dióxido de carbono (75 a 400bar e 30 e 50 0C), o rendimento máximo em artemisinina total nas condições deoperação estudadas foi de 0,7% (b.s) sendo que o teor de artemisinina no extratototal foi de 12,1% (m/m). Na parte inicial da extração (5% do tempo total deextração para esgotamento total do leito) obteve-se um extrato com teor de17,9% (m/m) de artemisinina no extrato. [Quispe-Condori, S., Sanchez, D., Foglio,Μ. A., Rosa, P.T.V., Zetzl, C., Brunner, G., Meireles, Μ. Α. A., Global yieldisotherms and kinetic of artemisinin extraction from Artemlsia annua L. Ieavesusing supercritical carbon dioxide, J. Supercr. Fluids., 2005, 36, 40-48].

Ainda, é do conhecimento do estado da técnica o interesse pelapreservação ou acondicionamento do extrato vegetal através de cápsulas deextrato de Artemisia annua, conforme é mostrado pelos documentosW09920289-A; W09920289-A1 e AU9896162-A. Estes documentos apresentama alternativa de encapsulamento de extratos naturais com, por exemplo, cápsulade extrato de Artemisia annua, entre outros, obtido via extração supercrítica comdióxido de carbono adicionando-se óleo de soja (formando uma solução) e emseguida sendo encapsulado.

Como pode ser observado nos documentos do estado da técnica descritosacima, os processos de extração e purificação já conhecidos utilizam solventesorgânicos e notadamente tóxicos em suas etapas, além de constituíremprocessos pouco práticos e dispendiosos. Ainda, dos processos já conhecidos doestado da técnica apresentam teor de artemisina no extrato e rendimento emartemisina inferior ao conferido pela presente invenção

Deste modo, a partir da descrição da presente invenção a seguir, pode-seconcluir que não é conhecido do estado da técnica um processo de extração epurificação de artemisinina a partir de Artemisia annua utilizando dióxido decarbono supercrítico, constituído por uma coluna de adsorção e uma coluna deextração dispostas em série, tornando possível a realização destas duas etapasem um único processo. O processo objeto desta invenção não faz uso desolventes tóxicos, além de ser prático, pois permite o acoplamento de diferentesetapas industriais em um único processo contínuo ou semi-contínuo. Além disso,o extrato de artemisinina obtido a partir do processo aqui descrito apresenta umteor em massa de ativo superior a 34,9% (equivalente a um teor nove vezessuperior ao relatado pela patente FR2706166-A1 e duas vezes superior ao relatadopor Quispe-Condori et al, 2005).

Objetivos da invenção

A presente invenção tem como objetivo prover um processo para obtençãode fração substancialmente enriquecida em artemisinina a partir de Artemísiaannua utilizando dióxido de carbono supercrítico.

É também objetivo desta invenção prover um uso farmacêutico para afração enriquecida do extrato de Artemisia annua obtido e purificado a partir doprocesso utilizando dióxido de carbono supercrítico.

Ainda, é objetivo da presente invenção, prover o uso do extrato deArtemisinina annua na preparação de composições farmacêuticas.

Breve descrição da invenção

A invenção tem por objeto um processo de extração e purificação deartemisinina a partir de massa sólida de Artemísia annua utilizando dióxido decarbono supercrítico compreendendo pelo menos:

(i) uma primeira etapa de extração que consiste em um contato edissolução da massa sólida particulada por CO2 supercrítico em um extratorobtendo CO2 e droga vegetal dissolvida;

(ii) uma segunda etapa de adsorção que consiste em um contato entre CO2e droga vegetal dissolvida com uma fase fixa polar em uma coluna fracionadora;e

(iii) uma terceira etapa de eluição que consiste em um contato entremistura de CO2 e co-solvente com fase fixa polar na coluna fracionadora;

(iv) o extrator e a coluna fracionadora sendo dispostos em linha em ummesmo circuito.Esta invenção tem também por objeto um uso farmacêutico da fraçãoenriquecida do extrato de Artemisia annua obtido a partir do processo descritoacima e composições farmacêuticas compreendendo o referido extrato.

Descrição resumida das figuras

A Figura 1 ilustra um fluxograma de processo de extração e purificação deartemisinina a partir de massa sólida de Artemisia annua utilizando dióxido decarbono supercrítico;

A Figura 2 ilustra a fórmula estrutural da artemisinina;

A Figura 3 ilustra o cromatograma do padrão de artemisinina; e

As Figuras 4a - 4f ilustram os cromatogramas dos extratos refinados deArtemísia annua contendo frações enriquecidas em artemisinina, obtidos peloprocesso descrito nesta invenção.

Descrição detalhada da invenção

De acordo com uma concretização preferencial e como pode ser visto nasfiguras 1, 2, 3 e 4a - 4f, a presente invenção refere-se a um processo de extraçãoe purificação de artemisinina a partir de massa sólida de Artemísia annuautilizando dióxido de carbono supercrítico (CO2); um uso farmacêutico da fraçãoenriquecida do extrato de Artemisia annua; e composições farmacêuticascompreendendo o referido extrato.

O processo aqui descrito apresenta uma série de vantagens quandocomprado aos processos já conhecidos do estado da técnica para extração epurificação de Artemisia annua:

- Com a introdução de uma coluna fracionadora (F1) em série com umextrator (E1), as etapas de extração e adsorção/eluição são realizadas em ummesmo circuito, com ou sem a adição de modificadores, em uma fraçãoenriquecida do extrato de Artemísia annua contendo frações enriquecidas deartemisinina;

- Processo prático (poucas etapas), de baixo custo (equipamentos comgrau baixo de sofisticação) e não utiliza solventes orgânicos tóxicos;- Resíduos e solventes abordados no decorrer das etapas deste processosão classificados como "GRAS" (Generally recognized as safe)·,

- O ambiente de extração (circuito) é completamente hermético,possibilitando a obtenção de extratos refinados de Artemisia annua com o mínimopotencial de oxidação;

- O processo permite a extração da substância desejada a temperaturasamenas (30 a 70 0C);

- O processo é versátil (contínuo ou semi-contínuo), podendo acoplar emseu circuito mais de um extrator, coluna fracionadora e separador;

- O processo evita alguns tipos de degradação comuns a processos deextração de drogas vegetais, como por exemplo, no processo de hidrodestilaçãoou destilação por arraste a vapor ocorre hidrólise do extrato;

- Fração enriquecida do extrato de Artemisia annua obtido a partir doprocesso objeto desta invenção compreende um teor superior a 34,9% em massade artemisinina.

Processo de extração e purificação de massa sólida de Artemisia annua:

O processo de extração e purificação de artemisinina a partir de massasólida de Artemisia annua utilizando dióxido de carbono supercrítico, objeto dapresente invenção, compreende pelo menos:

(i) uma primeira etapa de extração que consiste em um contato edissolução da massa sólida particulada por CO2 supercrítico em um extrator (E1)obtendo CO2 e droga vegetal dissolvida;

(ii) uma segunda etapa de adsorção que consiste em um contato entre CO2e droga vegetal dissolvida com uma fase fixa polar em uma coluna fracionadora(F1);e

(iii) uma terceira etapa de eluição que consiste em um contato entremistura de CO2 e co-solvente com fase fixa polar na coluna fracionadora (F1);

(iv) o extrator (E1) e a coluna fracionadora (F1) sendo dispostos em linhaem um mesmo circuito.Mais detalhadamente, a concretização preferencial deste processocompreende as etapas:

- Caraa do sistema: O extrator (E1) é alimentado com massa sólidaparticulada de Artemísia annua, por exemplo, folhas, caules ou raízes. A colunafracionadora (F1), que está em série com o extrator (E1), é empacotada com omaterial de adsorção como, por exemplo, sílica ou alumina.

Sistema de alimentação com solventes: A bomba (B1), alimentada comdióxido de carbono liqüefeito a -15 e -10°C , proveniente de um tanque (T1), éutilizada para elevar a pressão do sistema para um intervalo entre 60 e 400 bar,preferencialmente 100 bar. Em uma das etapas a seguir, como descrita noExemplo 6, um compressor (C-3) é alimentada com, por exemplo, ar sintéticopressurizado proveniente do tanque (T3) com pressão igual ou superior a 55 barou nitrogênio pressurizado proveniente do tanque (T3) com pressão igual ousuperior a 40 bar, ambos os exemplos, gases pressurizados.

A bomba (B2), alimentada com etanol proveniente de um tanque (T2), éutilizada para deslocar o solvente e promover a pressurização do sistema,igualando-se à pressão do dióxido de carbono.

- Etaoa de extração: Uma possível configuração desta etapa compreende umsolvente CO2 pressurizado pela bomba (B1) escoa para o sistema de válvulas (V1e V4). O dióxido de carbono passa então pela massa sólida particulada deArtemisia annua que está alojada no interior do extrator (E1) e solubiliza ossolutos de acordo com a condição de operação (preferivelmente temperatura de30°C e pressão de 100 bar) por 1 a 60 minutos, preferencialmente por 10minutos, sem fluxo de dióxido de carbono pela válvula de saída do extrator (V7)(período estático). Após este período, é permitido o fluxo de CO2 pela válvula peloextrator (E1), válvula (V7), coluna fracionadora (F1) e separador (S1) e válvula(V8) obedecendo no exemplo que segue, preferencialmente, mas sem restringir,a razão entre massa de dióxido de carbono utilizado por massa sólida particuladade alimentação igual a 96,22 (kg/kg). Durante este período, a extração e a etapa30 de purificação ocorrem simultaneamente e o extrato é recolhido no coletor (C1).Etapa de purificação: Nesta etapa o solvente de extração (dióxido decarbono supercrítico) proveniente do tanque (T1) passa pela válvula (V1), bomba(B1), válvula (V4), extrator (E1). Na descarga do extrator (E1), a misturacomposta pelo solvente (dióxido de carbono supercrítico) e droga vegetaldissolvida passa pela válvula (V7), coluna fracionadora (F1) e em seguida peloseparador (S1). Na coluna fracionadora (F1) disposta em série com o extrator(E1) o extrato vegetal dissolvido entra em contato com a fase fixa polar, porexemplo, sílica. Nesse momento, quando os componentes hidrofílicos entram emcontato com a coluna de adsorção, como no caso da artemisinina, eles ficamretidos na superfície da fase fixa polar. O solvente de extração funciona comofase móvel na etapa de eluição da artemisinina. O dióxido de carbono, extratocontendo componentes hidrofóbicos que não ficaram retidos na fase fixa polar dacoluna fracionadora e co-solvente, se houver, são direcionados a um separadorS1 e em seguida a um coletor (C1).

Etapa de eluicão: Nesta etapa, ocorre a alimentação da colunafracionadora F1 com a mistura de co-solvente polar e CO2, como por exemplo,etanol contidos nos tanques T2 e T1 respectivamente através da operaçãosimultânea das bombas B1 e B2. Sendo assim, o CO2 proveniente do tanque T1passa pela válvula V1 sendo pressurizado na bomba B1 até a pressão deoperação, passa pela válvula V5, entra no misturador M1 para homogeneizaçãocom o co-solvente etanol que é proveniente do tanque T2 que inicialmente sai dotanque T2, passa pela válvula V2, é pressurizado até pressão de operação B2,passa pela válvula V6 até o misturador M1. A mistura de CO2 + etanol passa pelaválvula V10 e alimenta a coluna fracionadora F1. O sistema de alimentação dossolventes (CO2 + etanol) na coluna fracionadora F1 segue gradiente (% de etanol)de O, 1, 3, 5 e 10% (m/m). Entre cada etapa denominada eluição dentro da colunafracionadora F1 o sistema é despressurizado e uma fração é obtida no coletor C2após a etapa de separação S1 conforme descrito a seguir na etapa deseparação. Em seguida a coluna fracionadora F1 é alimentada com 100% (m/m)de etanol (preferencialmente na proporção 3:1 de etanol:sílica) através dofuncionamento exclusivo da Bomba B2 operando a pressão atmosférica (asválvulas V1 e V5 são mantidas fechadas e a bomba B1 inoperante). Após estaetapa de "lavagem" da coluna fracionadora F1 com 100% de etanol, a válvula V2é fechada e a bomba B2 é desligada. Um gás pressurizado inerte, como, porexemplo, ar sintético ou nitrogênio, proveniente do tanque T3 passa pela válvulaV3, é bombeado através do compressor C3 para dentro da coluna fracionadoraF1 para completa remoção do etanol + fração enriquecida "recuperada" no coletorC2 após passagem pelo separador S1 e válvula V10. Inicia-se novamente apressurização da coluna de adsorção com a alimentação simultânea de solvente,sendo a porcentagem de co-solvente superior, conforme gradiente apresentadoanteriormente. Esta etapa de eluição do fracionador utiliza razão massa dedióxido de carbono por massa de sílica igual a 79,19 e preferencialmente ogradiente de etanol é de 0 e 1% (m/m).

- Etapa de separação: As frações do extrato de massa sólida de Artemisiaannua passam pelo separador S1. A etapa de separação do dióxido de carbono eetanol (no caso de utilização de modificador) com compostos naturais extraídos érealizada despressurizando-se o dióxido de carbono que passa para o estadogasoso e perde o seu poder de solvatação. A pressão do separador poderá estarentre o intervalo de 1 e 40 bar. A fração enriquecida passa pela válvula V8 naetapa de extração/adsorção ou V11 na etapa de eluição e é coletada noscoletores C1 e C2, respectivamente. O dióxido de carbono é recolhido através daválvula V9, passando pelo condensador L1 e armazenado no tanque T1, paraposterior reutilização.

Preferencialmente, após a etapa de extração conforme descritaanteriormente, o extrator E1 é descarregado e re-alimentado. A colunafracionadora F1 cuja sílica encontra-se recuperada parcialmente ao final da etapade eluição, deve passar por uma etapa de recuperação total (retirada decompostos contaminantes) estando pronta para o próximo ciclo, uma vez que arecuperação da sílica é total.

Etapa de concentração: O co-solvente orgânico polar utilizado deve serremovido das frações enriquecidas com componentes hidrofílicos (artemisinina,entre outros) utilizando-se evaporadores sob vácuo, preferencialmente.O processo objeto da presente invenção pode ser contínuo, para isto, érequerido um número maior de extratores e fracionadores para que os mesmossejam utilizados em seqüência, de modo que, enquanto ocorre a parada na linha(E1 e S1 exauridos), outra linha (E2 e S2) esteja preparada com massa vegetalparticulada e o separador esteja pronto para novo ciclo deextração/adsorção/eluição. Preferencialmente, no caso do processo ser contínuo,o equipamento deverá conter no mínimo dois extratores, dois fracionadores e doisseparadores.

Quantificação da artemisinina presente nas frações recolhidas noscoletores C1 e C2:

As amostras foram analisadas por cromatografia gasosa com detector deionização de chamas (CG-FID, Shimadzu, modelo 17A, Japão) equipado comcoluna capilar DB-5 (30m χ 0,25mm χ 0,25Dm, J & W Scientific). O gáscarregador foi hélio (1,7 mL/min, 99% de pureza); splite de 1:30. As temperaturasdo injetor e do detector foram 240 0C e 280 0C, respectivamente. A coluna foimantida a 50 0C por 5 minutos, seguido por uma rampa de 5 °C/min até 280 0C1mantida neste valor por mais 5 minutos. 1 μΙ_ da amostra foi injetada. O padrãode artemisinina foi utiilizado para identificação e quantificação. Sabe-se que aartemisinina se degrada durante a análise por cromatografia gasosa [Christen, P.,Veuthey, J.L. New trends in extraction, identification and quantification ofartemisinin and its derivatives. Curr. Med. Chem., 2001, 8, 1827-1839], assim, ométodo indireto de determinação proposto por Sipahimalani et al [Sipahimalani,A.T., Fulzele, D.P., Heble, M.R. Rapid method for detection and determination ofartemisinin by gas chromatography. J. Chromatogr., 1991, 538, 452-455] foiutilizado para este ensaio de quantificação.

A fração enriquecida do extrato de Artemisia annua obtido e purificado apartir do processo objeto da presente invenção apresenta teor de artemisinasuperior a 34%

Composição farmacêutica compreendendo fração enriquecida do extratode de Artemisia annua obtido a partir do processo objeto da presente invençãopara tratamento da maláriaComposição farmacêutica

A composição farmacêutica objeto da presente invenção compreende:

(i) fração enriquecida do extrato de Artemisia annua preparado a partir doprocesso objeto desta invenção; e

(ii) um veículo fisiologicamente aceitável;sendo todas as quantidades baseadas no peso total da mistura.

Os principais exemplos de formas galênicas de produtos que podem serpreparados a partir da composição farmacêutica objeto desta invenção são:

a) fórmulas injetáveis;

b) comprimidos; e

c) supensões;

Quanto ao veículo fisiologicamente aceitável, este consiste em uma baseusual farmacêutica de acordo com a aplicação objetivada para a composição aser preparada. Este veículo é constituído por compostos fisiologicamente inertese adjuvantes usuais.

Serão listados, a seguir, alguns exemplos - de maneira não restritiva, masapenas demonstrativa - de adjuvantes e constituintes inertes compatíveis com aspropriedades da composição aqui descrita e que, adicionalmente, podem serempregues na presente composição farmacêutica destinada ao tratamento damalária:

- Água: A água é a base de diversas concretizações preferidas dacomposição farmacêutica da presente invenção, atuando como o veículo para osdemais componentes (inclusive a artemisinina, principal componente da fraçãoenriquecida do extrato). As composições da presente invenção compreendemágua preferencialmente estéril em um percentual adequado (q.s.p.) para atingir100% da fórmula com base no peso total da presente composição. Naturalmente,podem-se utilizar outros veículos fisiologicamente aceitáveis na presenteinvenção.

- Agentes antioxidantes:- Agentes conservantes:

- Gomas e polissacarídeos:

- Agentes desintegrantes:

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve serentendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveisvariações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aíincluídos os possíveis equivalentes.

Claims (23)

1. Processo de extração e purificação de artemisinina a partir de massa sólida deArtemísia annua utilizando dióxido de carbono supercrítico caracterizado pelo fatode que compreende pelo menos:(i) uma primeira etapa de extração que consiste em um contato edissolução da massa sólida particulada por CO2 supercrítico em um extrator (E1)obtendo CO2 e droga vegetal dissolvida;(ii) uma segunda etapa de purificação que consiste em um contato entreCO2 e droga vegetal dissolvida com uma fase fixa polar em uma colunafracionadora (F1); e(iii) uma terceira etapa de eluição que consiste em um contato entremistura de CO2 e co-solvente com fase fixa polar na coluna fracionadora (F1);(iv) o extrator (E1) e a coluna fracionadora (F1) sendo dispostos em linhaem um mesmo circuito.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de queantes da primeira etapa o extrator (E1) é alimentado com massa sólida deArtemísia annua particulada e a coluna fracionadora (F1) é empacotada com fasefixa polar.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que afase fixa polar consiste em sílica ou alumina.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que naprimeira etapa de extração o C02 supercrítico é mantido em contato com amassa sólida particulada por um período variando entre 1 e 60 minutos,obedecendo a uma razão de 10 a 500 kg preferencialmente 96,22kg de C02 para 1 kg de massa sólida particulada.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aprimeira etapa de extração ocorre simultaneamente a segunda etapa depurificação.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que nasegunda etapa de purificação componentes hidrofílicos presentes no extratovegetal dissolvido ficam retidos na fase fixa polar na coluna fracionadora (F1).

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que oC02 e extrato contendo componentes hidrofóbicos presentes no extrato vegetalsão direcionados a um fracionador (F1).

8. Processo, de acordo com a reivindicação 1 e 7, caracterizado pelo fato de queapós a segunda etapa de adsorção e antes da terceira etapa de eluição ocorreuma mistura entre C02 supercrítico e co-solvente em um misturador (M1) quealimenta o dito fracionador.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que oco-solvente é selecionado dentre o grupo dos solventes polares.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que oco-solvente consiste em etanol.

11. Processo, de acordo com todas as reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que o separador (S1) separa o C02 do extrato contendo umaprimeira fração de extrato de Artemísia annua.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que oC02 separado, condensado é posteriormente direcionado ao tanque dearmazenamento e o extrato é recolhido em um primeiro coletor (C1).

13. Processo, de acordo com as reivindicações 6, 9 e 10, caracterizado pelo fatode que na terceira etapa de eluição a mistura de C02 e co-solvente solubiliza oscomponentes hidrofílicos do extrato vegetal dissolvida adsorvidos na fase fixapolar na coluna fracionadora (F1).

14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que amistura entre C02, co-solvente e componentes hidrofílicos é direcionada a umseparador (S1).

15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de queno separador (S1) ocorre a separação entre C02 e solução de co-solvente ecomponentes hidrofílicos.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que oC02 separado é condensado e a solução de co-solvente e componenteshidrofílicos é recolhida em um segundo coletor (C2).

17. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de queapós a terceira etapa de eluição um gás pressurizado inerte é inserido na colunafracionadora (F1) removendo resíduos de componentes hidrofílicos adsorvidos àfase fixa polar.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de queos resíduos de componentes hidrofílicos são direcionados a um segundo coletor(C2).

19. Processo, de acordo com as reivindicações 16 e 18, caracterizado pelo fatode que a solução de co-solvente e componentes hidrofílicos é submetida a umaevaporação separando o co-solvente e obtendo uma fração do extrato comcomponentes hidrofílicos.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que afração enriquecida do extrato de componentes hidrofílicos compreende um teorde artemisinina superior a 34,9% em massa.

21. Composições farmacêuticas caracterizadas pelo fato de que compreendem:a) fração enriquecida de extrato de Artemisia annua preparado a partir doprocesso de acordo com a reivindicação 1; eb) um veículo fisiologicamente aceitável;

22.

Composições farmacêuticas, de acordo com a reivindicação 23,caracterizadas pelo fato de que são destinadas ao tratamento da malária.