(57)【要約】  アヘンを溶媒に溶解し、溶解したアヘン溶液を加熱し、溶解したアヘン溶液を冷却し、溶解したアヘン溶液のｐＨを少なくとも１種の第１の弱酸で合わせ、溶解したアヘン溶液を濾過して濾液を回収し；次いで、濾液から少なくとも１種のアルカロイドを分離および精製することを含む、少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。好ましくは、これは、溶解したアヘン溶液のｐＨを少なくとも１種の第１の酸で合わせた後に、アヘン溶液を冷却するさらなる段階を含む。濾液中の少なくとも１種のアルカロイドの好ましい分離および精製方法は、分取液体クロマトグラフィーの利用を含むが、しかしながら、溶媒抽出および濾過も利用できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法であって、
アヘンを溶媒に溶解すること；
溶解したアヘン溶液を加熱すること；
溶解したアヘン溶液を冷却すること；
溶解したアヘン溶液のｐＨを少なくとも１種の弱酸で合わせること；
溶解したアヘン溶液を濾過して濾液を回収すること、および
濾液中の少なくとも１種のアルカロイドを分離および精製すること、
を含む方法。
【請求項２】
溶解したアヘン溶液のｐＨを少なくとも１種の第１の酸で合わせた後に、アヘン溶液を冷却することをさらに含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項３】
アヘン溶液を冷却する段階が、約摂氏０°ないし約摂氏３０°の温度である、請求項２に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項４】
アヘン溶液を冷却する段階が、約摂氏０°ないし約摂氏２５°の温度である、請求項２に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項５】
溶媒が水を含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項６】
溶解したアヘン溶液を加熱する段階が、約摂氏７０°ないし約摂氏１０５°の温度である、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項７】
溶解したアヘン溶液を加熱する段階が、約摂氏９５°ないし約摂氏１０５°の温度である、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項８】
溶解したアヘン溶液を冷却する段階が、約摂氏２５°ないし約摂氏７０°の温度である、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項９】
溶解したアヘン溶液を冷却する段階が、約摂氏４０°ないし約摂氏６０°の温度である、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１０】
溶解したアヘン溶液のｐＨを合わせる段階が、約ｐＨ０ないし約ｐＨ４の範囲にある、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１１】
溶解したアヘン溶液のｐＨを合わせる段階が、約ｐＨ１ないし約ｐＨ４の範囲にある、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１２】
少なくとも１種の弱酸が酢酸および蟻酸を含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１３】
少なくとも１種の弱酸が、酢酸、蟻酸、炭酸、クエン酸、プロピオン酸、トリクロロ酢酸、ニコチン酸、ピルビン酸および弱塩基の共役酸からなる群から選択される、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１４】
溶解したアヘン溶液のｐＨを合わせる段階の後に、溶解したアヘン溶液を、約６０分間ないし約７２０分間、約摂氏２５°ないし約摂氏７０°の温度で撹拌する段階をさらに含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１５】
溶解したアヘン溶液のｐＨを合わせる段階の後に、溶解したアヘン溶液を、約１２０分間ないし約２４０分間、約摂氏４０°ないし約摂氏６０°の温度で撹拌する段階をさらに含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１６】
溶解したアヘン溶液を撹拌する段階の後に、アヘン溶液に濾過助剤を添加する段階をさらに含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１７】
濾過助剤が、珪藻岩、パーライト、ジケイライト、植物の穀粒、珪藻土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、無定形シリカおよびセルロースからなる群から選択される、請求項１６に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１８】
溶解したアヘン溶液を濾過して濾液を回収することが真空下である、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項１９】
溶解したアヘン溶液を濾過して濾液を回収することが水平ベルト式濾過機を用いて行われる、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項２０】
溶解したアヘン溶液を濾過して濾液を回収することが、濾過ケーキを形成させ、酸性化した溶媒で濾過ケーキを洗浄することを含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項２１】
酸性化した溶媒で濾過ケーキを洗浄する段階が真空下である、請求項２０に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項２２】
酸性化した溶媒が水を含む溶媒を含み、酸が、酢酸、蟻酸、炭酸、クエン酸、プロピオン酸、トリクロロ酢酸、ニコチン酸、ピルビン酸および弱塩基の共役酸からなる群から選択される、請求項２１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項２３】
濾液中の少なくとも１種のアルカロイドの分離および精製の段階が、分取液体クロマトグラフィーを利用することを含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【請求項２４】
濾液中の少なくとも１種のアルカロイドを分離および精製する段階が、溶媒抽出および濾過を利用することを含む、請求項１に記載の少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発明の背景
アヘンは、モルヒネ、コデイン、テバインおよびナルコチンの産生に使用される鍵となる材料である。さらに、それはナルコチンの唯一の供給源である。アヘンは、パパベル・ソムニフェラム（Papaver Somniferum）の未熟なさやを切り、生じる液体を回収し、その液体を外界の条件で乾燥させることにより得られる。アヘンは、典型的には、個別に紙に包まれた塊（loaf）で得られ、特徴的な匂いのある黒色のタール質の物質である。
【０００２】
主要な問題は、重要なアルカロイド類を効率的かつ効果的に分離する能力、および、アヘン残渣から重要なアルカロイド類を分離する能力である。アヘンを重要なアルカロイド類、即ち、モルヒネ、コデイン、オリパビン（oripavine）、テバイン、パパベリンおよびナルコチンに分離する、数々の方法がある。しかしながら、これらの技法の全ては、重要なアルカロイドに富み、最小量のアヘン残渣および他のアルカロイド類を含む材料で出発することにより大きく改善される。モルヒネ、コデイン、オリパビン、テバイン、パパベリンおよびナルコチン（ノスカピン（noscapine））を含む麻薬性のアルカロイド類を分離する最も一般的な方法は、溶媒抽出によるものである。分離には、精製および色の除去の両方が含まれる。次いで、分離された麻薬性アルカロイド類は、炭素吸着および沈殿により精製される。
【０００３】
このタイプの修飾された溶媒抽出のある特別な例は、２０００年４月２５日に発行された Ma らの米国特許第６,０５４,５８４号に見出される。それは、モルヒネのみをアヘンから抽出する方法を開示しており、その方法ではアヘンを塩基性アルコール性溶液に溶解する。次いで、塩基性アルコール性溶液を濾過し、濾液からアルコールを除去し、残渣を残す。次いで、残渣を、低くとも１１のｐＨを有する塩基性水性溶液で抽出する。塩基性水性溶液を濾過して水性抽出段階の後に残っている固体を除去してもよく、次いで、十分量の塩と撹拌し、乳液の形成を回避する。次いで、塩基性水性溶液または濾液をベンゼンまたはトルエンで抽出する。次に、塩基性水性濾液のｐＨを、ｐＨ８.５ないし９.５に合わせ、回収のためにモルヒネを沈殿させる。
【０００４】
炭素の使用の他に、吸着を達成するための数々の異なるやり方がある。吸着を達成する一つのやり方は、イオン交換を介するものである。吸着を達成するまた他のやり方は、極性相互作用または順相吸着を介するものである。なお、吸着を達成するまた他のやり方は、膜の利用により分子サイズに基づいてアルカロイド類を他の成分から分離することを介する。
【０００５】
重要なアルカロイド類を分離するためのアヘン加工方法の他の主要な方法は、水中でのアヘンの分散を基礎とし、次いで、塩酸による抽出が続く。次いで、プレートおよびフレーム（plate-and-frame）濾過による不溶性物質の分離が続く。次いで、クロロホルム抽出による他の重要なアルカロイド類からのモルヒネおよびコデインの分離が続く。水性のモルヒネおよびコデインの流れを石灰で処理して、メコン酸を除去する。次いで、数回の再結晶を使用して、モルヒネを精製する。次いで、モルヒネおよびコデインを、トルエン抽出により分離し、次いで、水性のモルヒネの流れをフーゼル油で抽出する。酸抽出および蒸発により、残っているアルカロイド類をクロロホルムから分離する。次いで、ナルコチン、パパベリンおよびテバインを、分別再結晶により得る。
【０００６】
重要なアルカロイド類を分離するための好ましい方法は、分取液体クロマトグラフィーの使用によるものである。この方法には、固定相の媒体をクロマトグラフィーカラムに充填し、粗製の麻薬性アルカロイド溶液をそのクロマトグラフィーカラムに供給し、少なくとも１種の移動相をクロマトグラフィーカラムにアプライし、少なくとも１種の麻薬性アルカロイド溶出液をクロマトグラフィーカラムから回収することが含まれる。この方法は、出典明示により全体を本明細書の一部とする、２００３年９月１２日に公開された国際特許出願番号ＷＯ０３０７４５２６に開示されている。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、上記の問題の１つまたはそれ以上を克服することを対象とする。
【０００８】
発明の要旨
本発明のある態様では、少なくとも１種のアルカロイドをアヘンから抽出する方法が開示される。この方法には、アヘンを溶媒に溶解し、溶解したアヘン溶液を加熱し、溶解したアヘン溶液を冷却し、溶解したアヘン溶液のｐＨを１種またはそれ以上の幾らかの強ないし弱酸で合わせてアヘンの濾過性を改善し、有用なアルカロイド類を抽出し、低温に冷却してさらに濾過性を改善し、溶解したアヘン溶液を濾過して濾過ケーキを形成し、次いで、その濾過ケーキを洗浄し、より溶解されたアルカロイド類を回収することが含まれる。使い果たした濾過ケーキは廃棄してよい。次いで、濾液および洗浄液をさらに加工して、精製されたモルヒネ、コデイン、テバインおよびナルコチンを回収する。酸のｐＨは大幅に変動できるが、しかしながら、収率を改善するために、強酸（例えば、塩酸）の使用は典型的には回避される。
【０００９】
これらは、本発明の無数の態様のいくつかにすぎず、本発明に関連する無数の態様の全てを包含する列挙と見なすべきではない。これらおよび他の態様は、以下の開示および添付の図面に照らして、当業者に明らかとなろう。
【００１０】
図面の簡単な説明
本発明のより良好な理解のために、添付の図を参照し得る。図中、
図１は、定圧バッチ濾過実験のグラフのプロット、ｔ／Ｖ対体積のプロットである；
図２は、塩酸と酢酸を比較する、酸消化段階における上清液中のアルカロイド類の濃度のグラフのプロットである；
図３は、アッセイ（ｇ／Ｌ）対時間（時間表記で）の、ｐＨ９.０でのアルカロイドのブタノール抽出のグラフのプロットである；そして、
図４は、アヘンケーキ抵抗に対する酸消化温度の影響のグラフのプロットである。
【００１１】
発明の詳細な説明
以下の詳細な説明において、発明の綿密な理解を提供するために、多数の特定の詳細を記載する。しかしながら、当業者は、本発明はこれらの特定の詳細を用いなくても実行し得ることを理解するであろう。他の場合では、本発明を不明確にしないために、周知の方法、操作および区画を詳細に記載しなかった。
【００１２】
重要なアルカロイド類、即ち、モルヒネ、コデイン、オリパビン、テバイン、パパベリンおよびナルコチンの分離に関わる、２つの重要な操作がある。第１は、アルカロイドを含有する濾液を、不溶性のアヘン残渣から分離する濾過段階である。定圧バッチ濾過のモデルは、
【数１】
2008501797.tif 000002
と示され得る。
【００１３】
濾過面積を、変数「Ａ」により、好ましくは平方メートル表記で示す。アヘンケーキの抵抗パラメーターを、変数「Ｋｐ」により示し、好ましくは秒／メートル６表記である。圧力を変数「Ｐ」により示し、好ましくはニュートン／メートル２表記である。変数「Ｒｍ」は、媒体抵抗を示し、好ましくは１／メートル表記である。変数「ｔ」は、経過時間であり、好ましくは秒表記である。変数「Ｖ」は体積であり、好ましくは立方メートル表記である。変数「α」は、アヘンケーキ抵抗を示し、好ましくはメートル／キログラム表記であり、変数「μ」は、濾液の粘性を示し、好ましくはニュートン−秒／メートル２表記である。変数「ｃｓ」は、濾過しようとするスラリー中の固体濃度を表し、好ましくは固体のｋｇ／立方メートル表記である。最後に、変数「Ｂ」は、濾過の式における媒体抵抗パラメーターであり、好ましくは秒／メートル３表記である。
【００１４】
従って、定圧バッチ濾過実験で、ｔ／Ｖ対体積のプロットは、線形、直線の、傾き「Ｋｐ／２」および切片「Ｂ」の式を表す。液体の粘性、濾過面積、スラリー中の固体濃度およびフィルター前後の圧力低下がわかれば、特定のアヘンケーキ抵抗「α」および媒体抵抗「Ｒｍ」を解答できる。例示的な、しかし非限定的な、定圧濾過プロットを図１に図解する。
【００１５】
図１に示される例示的問題では、固体濃度は１１４.３２ｋｇ／ｍ３と見出された。Ｈ２Ｏの粘性は、８.９３７ｘ１０−４Ｎｓ／ｍ２であり、フィルター前後の圧力低下は９０,０００Ｎ／ｍ２であり、濾過面積は０.０１７６７ｍ２であった。データ点を通る線の傾きＫｐ／２は、０.００００１５１分／ｃｍ６または１.８１２ｘ１０９ｓ／ｍ６である。次いで、アヘンケーキ抵抗の値を解答して、以下を得る：
【数２】
2008501797.tif 000003
【００１６】
回帰直線の傾きは、線状である。これは、アヘンケーキが濾過中に圧縮されないことを示す。さらに、粒子による濾過媒体の結合は、起こらない。
【００１７】
アヘンケーキ抵抗が圧力と共に変動するならば、アヘンケーキは圧縮性である。アヘンケーキが圧縮性であるならば、フィルター前後の圧力低下の増加は、濾過速度の比例的増加をもたらさないであろう。回帰直線は、曲がるであろう（非線形）。極端な場合、圧力が増加しすぎると、濾過の流動は実際には低下し得る。アヘンケーキの圧縮は、アヘンケーキの個々の粒子が一緒に押しつけられるのに伴いアヘンケーキ中の空隙容量が減少することに、または、アヘンケーキ中の粒子の変形に、起因し得る。アヘンケーキの圧縮性は、圧力とアヘンケーキ抵抗との関係を決定する実験を実施することにより見積もることができる（α＝α（△Ｐ））。
【００１８】
濾過速度は、アヘン粒子により媒体が詰まることによっても悪影響を受け得る。これは、濾過媒体中の空き部分と比較して、粒子が相対的に小さいときに、最も一般的である。これは、粒子による濾過媒体の閉塞をもたらす。
【００１９】
アヘンケーキの圧密および媒体の詰まりの問題には、いくつかの手段で取り組み得る。アヘンケーキの圧密は、濾過中圧力低下を低減することにより、濾過助剤の添加により、または、バッチを冷やして粒子の堅さを高めることにより、最小化し得る。アヘンはタールを含有し、それは、濾過中のバッチ温度を下げることにより、より柔軟でなくすることができる。媒体の詰まりは、適正な媒体の選択により、濾過助剤により媒体を事前に被覆することにより、そして、各バッチの間に媒体を逆洗浄して埋まった細粒を除去することにより、低減できる。
【００２０】
アヘンからの重要なアルカロイド類、即ち、モルヒネ、コデイン、オリパビン、テバイン、パパベリンおよびナルコチンの分離に関わる第２の主要な操作には、分散したアヘン内から周りの溶液への重要なアルカロイド類の拡散が含まれる。フィックの拡散第２法則は、一般的に以下の通りに表すことができる：
【数３】
2008501797.tif 000004
【００２１】
この式は、拡散するアルカロイド「Ａ」の濃度変化速度は、アルカロイドの流束のバラツキ（divergence）に比例することを示す。変数「ＣＡ」は、モル／メートル３表記のアルカロイド「Ａ」種の濃度である。変数ＤＡＢは、メートル２／秒表記の、アルカロイド種「Ｂ」を通るアルカロイド種「Ａ」の拡散性である。変数「ｔ」は、経過時間であり、好ましくは秒表記である。分散したアヘン粒子の表面での流束は、アルカロイドの濃度に比例すると考えられる：
【数４】
2008501797.tif 000005
これは、自然の、または強いられた、分散したアヘン粒子の表面での対流を表す。表面におけるアヘン粒子からのアルカロイドの流束は、バルクの液相と分散したアヘン粒子の表面との間の濃度差に比例する。比例定数「ｋＬ」は、物質移動係数として知られ、粒子のサイズと形、流動する液体および拡散する種の物理特性、および流動する液体のアヘン粒子に対する速度の関数である。従って、物質移動係数の見積もりのための相関に基づいて、分散したアヘン粒子からの重要なアルカロイドの抽出速度は、アヘンの粒子サイズが小さくなるにつれ、または、アヘン懸濁液の撹拌を増やすにつれて、増加すると考えられる。しかしながら、両方のプロセスに上限がある。例えば、アヘン粒子が細かくなりすぎると、ケーキの圧縮またはフィルター媒体の詰まりのために、濾過はより困難になり得る。
【００２２】
アルカロイド類の抽出における他の改善は、溶媒または温度を変えることにより行い得る。例えば、より良好な酸（または溶媒）の選択または抽出温度の上昇は、アルカロイド類の移動性またはアヘンの溶解性を高め得る。しかしながら、２つの限定的事例が存在する。第１の事例は、粒子を通っての拡散が、粒子表面での流束よりも遅い場合である。これは、粒子サイズを低減させることにより抽出速度が高まり、混合の強さを高めることによらない場合である。第２の事例では、粒子を通っての拡散が、粒子表面での流束よりも速い。これは、撹拌により、およびまた、粒子サイズの低減により、抽出速度が高められ得る場合である。
【００２３】
実験操作
典型的な実験は、例示的な、しかし非限定的な設備で実行した。これには、配合機、例えば、OSTERIZER（登録商標）２速配合機でアヘンを最初に分散させることが含まれる。OSTERIZER（登録商標）は、5400 W. Roosevelt Road, Chicago Illinois 60650 に住所を有するデラウエア州の法人である、the Sunbeam Corporation の、連邦政府によって登録された商標である。配合機の速度の測定は、好ましくは、回転速度計、例えば、Extech Instruments Photo/Contact Tachometer, Model No. 461895 により実施する。バッチ温度は、水銀温度計で測定する。ｐＨは、温度を自動的に補正するｐＨメーターで測定する。混合は、磁気撹拌子を利用する撹拌／ホットプレートで実施する。濾過は、断りのない限り、１５センチメートル（６インチ）ブフナー漏斗で、WHATMAN（登録商標） No. 40 濾紙を使用して実施する。WHATMAN（登録商標）は、Whatman House, St. Leonard's Road, 20/20 Maidstone Kent, Me16 0ls, England に住所を有する Whatman International Limited の、連邦政府によって登録された商標である。濾過はまた、圧力制御を有する真空ポンプ、例えば、BUCHI（登録商標） VAC-O-BOX（商標）、または、真空を調節するための真空計および手動ニードル弁を有する真空ポンプを用いて達成される。BUCHI（登録商標）は、Meierseggstrassse 40, 9230 Flawil, Switzerland に住所を有するスイス国の法人 Buchi Labortechnik AG の、連邦政府によって登録された商標である。
【００２４】
典型的な実験バッチの、例示的な、しかし非限定的な例には、脱イオン（ＤＩ）水５００ミリリットルにアヘン１１９グラムを分散させ、次いで、必要に応じて温度を合わせることが含まれる。次いで、酸を添加してｐＨ３.０を達成し、次いで、バッチを特定の温度で、特定の時間にわたり、消化した。消化期間の満了後、濾過助剤２０グラムを添加し、必要に応じてバッチを冷却する。懸濁液を冷却した後、次いで、バッチを濾過する。次いで、母液およびケーキを、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により、重要なアルカロイド類についてアッセイする。実験のいくつかでは、重要なアルカロイド類の抽出速度を得るために、アヘン懸濁液を酸添加後の間隔でアッセイした。幅広い様々な酸および溶媒を試験した。加えて、プロセス温度を幅広い範囲で試験した。最後に、乏しい濾過性を導く構成分のいくつかを破壊する試みに利用する酵素を決定するための実験を実行した。
【００２５】
濾過段階の間に、濾液の体積および経過した濾過時間を記録した。秒表記の経過時間（ｔ）／立方メートル表記の濾液の体積（Ｖ）、対、立方メートル表記の濾液の体積（Ｖ）のプロットを得た。次いで、曲線の傾きを算出できる。次いで、フィルター前後の圧力低下を記録する。濾過段階の完了後、アヘンケーキのサンプルを乾燥し、アヘンケーキ中の水分レベルを得る。次いで、乾燥残渣のグラム数を濾液体積で割ることにより、固体の濃度を得た。次いで、濾液の粘性を純水と同一であると仮定する（１ｃＰまたは８.９３７ｘ１０−４ｋｇ／ｍｓ）。次いで、アヘンケーキの特定の抵抗を、直接計算する。
【００２６】
濾過は、また、「ポケットフィルター」を用いても可能である。それは、好ましくは、必須ではないが、ステンレス綱で構築されている。ポケットフィルターは、圧力および真空濾過の両方を実施するように形成されている。ポケットフィルターは、ジャケットと共に提供され、濾過温度を制御するための再循環加熱器／冷却器に連結される。
【００２７】
高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）アッセイのために、容量測定フラスコ中でアリコートを１００倍に希釈することにより、溶液サンプルを調製した。最初に、サンプルを希釈するための溶液は、好ましくは、必須ではないが、５０％メタノール／５０％（１％酢酸）ｖ／ｖであった。しかしながら、この場合、メタノールが、ナルコチンおよびパパベリンに採用した高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）の方法に干渉する。従って、後者のサンプルは、弱酸、例えば１％酢酸で希釈した。アヘンケーキサンプルは、超音波を使用して、ケーキを容量測定容器、例えばフラスコ中で分散させることにより、調製した。アヘンケーキサンプルのアリコートを、フィルター、例えば０.４５ミクロンシリンジフィルターを通して、アッセイに先立ち濾過した。
【００２８】
各溶媒を用いていくつかの実験を実行して、アルカロイド類を精製または分離するための液体抽出を調べた。これらの実験では、希酢酸で容量まで希釈するのに先立ち、溶媒層のアリコートを蒸発乾固した。このやり方でアリコートを蒸発させ、クロマトグラフィーアッセイの保持時間およびピークの形に対する溶媒の影響を排除する。有機層中のアルカロイドの濃度を、水層中のアルカロイドの濃度で割ることにより、分配係数を得た。液体抽出後のラグ層の消失は、混合容器、例えばシリンダーを、水性溶液および溶媒で満たすことにより行った。次いで、混合容器、例えばシリンダーをストッパーで密封し、予め定めた時間間隔で、一定速度で震盪し、次いで、経時的に界面レベルを記録する。
【００２９】
アヘンアッセイの結果は変動し得、ある種の条件下では、対をなすピークがクロマトグラムに現れ得る。結果として、５０％メタノールの使用は、好ましくない。最終物質収支を得るのが不可能な場合、濾過ケーキ中に残っているアルカロイドのアッセイを、この方法のベンチマークとして利用できる。
【実施例】
【００３０】
実験Ｉ
実験Ｉの目的は、酢酸と関連づけて塩酸の性能のデータを並べて得ることであった。酸消化は、室温で９６時間行った。アルカロイド類のアヘンからの抽出速度を試験するために、アヘン懸濁液からある間隔でサンプル採取し、アッセイを実施した。
【００３１】
脱イオン水１リットルおよびアヘン２３８グラムを配合機に添加することにより、アヘンを分散させた。配合機を「ピューレ」で操作した。これは、１４,０４６ＲＰＭまたはレイノルズ数７２５,７９１、２分間である。スラリーを２つの三角フラスコに分ける。配合機の底にタールの塊が残った。次の段階は、水１００ミリリットルの添加であった。次いで、配合機を「液化」に設定した。これは、２０,４９５ＲＰＭまたはレイノルズ数９９１,２１６、３０秒間である。２つの三角フラスコへの等分配は行わなかった。これに続き、全スラリーを配合機に戻し、さらに１０秒間、「液化」で加工した。次いで、スラリーを２つの三角フラスコに分けた。スラリーは、非常に泡の多い外見であった。各三角フラスコのｐＨを３.０に合わせた。一方の三角フラスコでは、ｐＨを塩酸（３７％）で合わせ、他方の三角フラスコでは、ｐＨを氷酢酸で合わせた。これに続き、アリコートを回収し、各三角フラスコから１.００グラムのサンプルを得、シリンジフィルターを通して濾過した。酸中で９６時間消化した後、次いで、濾過助剤２０グラムを各三角フラスコに添加した。
【００３２】
次の段階は、１時間の撹拌であり、次いで、WELCH GEN（商標） 8890（商標）真空ポンプに並行して連結した２つの１２.５−ｃｍブフナー漏斗を通して、各三角フラスコの内容物を濾過した。WELCH GEN（商標） 8890（商標）真空ポンプは、フィルター前後の圧力差水銀柱６５０ミリメートルで作動するように設定する。酢酸を利用する濾過は、１時間２９分で完了した。７８０ミリリットルの濾液の回収があった。塩酸を利用する濾過は、１時間４０分で完了した。５６０ミリリットルの濾液の回収があった。各濾液からサンプルを回収した。次いで、これらのサンプルを希釈し、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）アッセイに付した。
【００３３】
次いで、アヘンケーキを水中で再度スラリー化し、ｐＨを３.０に合わせた。次いで、ケーキを濾過し、２回目の洗浄をした。さらに、アヘンケーキを再度スラリー化し、濾過し、次いで３回目の洗浄をした。次いで、全濾液からサンプルを取り、次いで、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）アッセイに付した。
【００３４】
酸消化段階における上清液体中のアルカロイド類の濃度のプロットを、塩酸と酢酸を比較して、図２に提示する。結果は、モルヒネを除く全アルカロイド類が、４時間の内に（最初のデータ点までに）抽出されたことを示すと思われる。モルヒネの例外があり得るが、アルカロイド類の拡散は速すぎて、物質移動パラメーターを見積もるためのデータを得ることが不可能であった。モルヒネ抽出は、２４時間の内に完了した。アルカロイド類の濃度は経時的に低下しないので、これらの結果は、ｐＨが３.０であるとき、アルカロイド類が室温で９６時間まで安定であることも示唆できる。
【００３５】
ここで、表１を参照すると、各濾過について母液のアッセイが提示されている。収率は、米国薬局方（ＵＳＰ）で特定されている通りに、アヘン塊に対して実施したアッセイに基づく。３回目の濾過の後、いずれの濾過ケーキにも検出可能なアルカロイド類は存在しなかった。
【００３６】
表１−濾過アッセイ（アルカロイドのグラム数）
【表１】
2008501797.tif 000006
【００３７】
実験の次の部は、アルカロイド類を分離および精製できるように、様々な溶媒を試験して液体抽出に可能な候補を同定することであった。濾液５０ミリリットルおよび溶媒５０ミリリットルを、１００ミリリットルの混合シリンダーに入れた。１００ミリリットルのシリンダーを、約毎秒１震盪で、３０秒間震盪した。１００ミリリットルの混合シリンダーを静置し、ラグ層の底部と上部の位置を経時的に記録した。アヘンの塩酸抽出の一試行の結果を表２に提示し、酢酸抽出の一試行の結果を表３に提示する。使用した４種の溶媒は、トルエン、ヘキサン、ｎ−ブタノール（ｎ−ＢｕＯＨ）およびイソペンチルアルコール（ｉ−Ｃ５ＯＨ）であった。
【００３８】
表２−混合シリンダー研究、塩酸抽出物
【表２】
2008501797.tif 000007
【００３９】
表３−混合シリンダー研究、酢酸抽出物
【表３】
2008501797.tif 000008
【００４０】
このデータは、トルエン中の乳液層は、２分以内に消失し、ヘキサン中の乳液層は５分以内に消失することを明らかにする。ブタノール中の乳液層は、３分以内に消失する。中間面が見難いので、乳液層がそもそも存在するのか否かについての問題がある。乳液は、イソペンチルアルコールでは、３分以内に消失する。今度も、中間面が見難いので、この乳液層がそもそも存在するのか否かについての問題がある。水相と２種のアルコール類との間の中間面は、約５ないし１０分間低下し続ける。
【００４１】
有機溶媒としてクロロホルムを使用して、同様の実験を実行した。混合シリンダーを震盪した最初の時に混合シリンダーの内表面にタールの薄層が形成されたので、この状況では、中間面は非常に観察し難かった。結果は、アヘンの酢酸抽出から得られる液からなくなるのに、約１３分間を要する乳液層であった。乳液は、アヘンの塩酸抽出から得られる液から、約２分以内になくなった。続いて、次の震盪を行った。それは、乳液を再形成させなかった。これは、乳液を安定化するタールが、クロロホルムの存在下で不可逆的に変性されることを示唆すると思われる。
【００４２】
混合シリンダー研究の完了後、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）アッセイのために層からサンプルを取り、各系について分配係数を得た。しかしながら、ｐＨ３.０で、トルエンまたはヘキサン層中のアルカロイドの有意な濃度はなかった。結果として、下表４に示す通り、分配係数は、ｎ−ブタノール、イソペンチルアルコールおよびクロロホルムについてのみ報告する。
【００４３】
表４−アルカロイド分配係数、ｐＨ３.０
【表４】
2008501797.tif 000009
【００４４】
これらの結果は、酢酸がアルカロイド類の有機溶媒への分配を増強すること、または、アルカロイド類の酢酸塩が、溶媒中で塩酸塩より安定であることを示唆する。これは、アヘンを溶解する段階で酢酸を塩酸に置換すると、クロロホルム抽出の間のアルカロイド類の分離能の損失があり得ることを暗示する。
【００４５】
モルヒネ、コデインおよびテバインの分配係数を、等体積の水性溶液（酢酸で抽出したアヘン）と有機溶媒の混合物のｐＨを合わせることにより、ｐＨ９.０でも得た。相を分離させ、各層のアリコートを取った。結果を下表５に提示する：
【００４６】
表５  アルカロイド分配係数、ｐＨ９.０
【表５】
2008501797.tif 000010
【００４７】
トルエン系では、有機層全体が、僅かなタール性残渣と共に、水層に乳化した。ヘキサン系では、液体中間面でゴム層が形成され、それは、震盪の際に消失するであろう。中程度のタール層が水相に形成された。ブタノール系では、各相が等しく暗色であるので、中間面は認識し難い。しかしながら、乳液またはタールは、存在するように見えない。イソペンチルアルコール系では、有機層中に乳液があった。両相は暗色であった。これらの高い分配係数は、ｎ−ブタノールまたはｉ−ペンチルアルコールを、アヘンからのアルカロイド類の抽出に使用できることを示唆する。
【００４８】
実験ＩＩ
この実験では、アルカロイド類をアヘンから、アルカリ性条件下で、ｎ−ブタノールおよびｉ−ペンチルアルコールを用いて抽出することを企図した。アヘン２３７グラムおよび脱イオン（ＤＩ）水５００ミリリットルを、配合機に入れた。「ピューレ」の設定でアヘンを加工した。これは、１４,０４６ＲＰＭまたはレイノルズ数６７９,３２９の速度で、１分間であった。次いで、配合機を「混合」に設定した。これは、１６,２８３ＲＰＭまたはレイノルズ数７８７,５３６の速度で、１分間であった。次いで、配合機を「液化」に３０秒間設定した。次いで、スラリー約４５０ミリリットルを、２つの三角フラスコの各々に移した。続いて、ｎ−ブタノール５００ミリリットルを一方のフラスコに添加し、ｉ−ペンチルアルコール５００ミリリットルを他方のフラスコに添加した。撹拌しながら、各フラスコのｐＨを９.０に合わせた。撹拌は、１時間であり、次いで、有機層のサンプルを回収した。フラスコを室温で２４時間撹拌し、次いで、２０グラムの濾過助剤を各フラスコに添加した。さらに１時間撹拌した後、フラスコを濾過した。濾過は、１２.５センチメートルのブフナー漏斗で、WHATMAN（登録商標） No. 40 濾紙を用いて行った。
【００４９】
真空ポンプは、水銀柱６５０ミリメートルに合わせた。濾過時間は、ブタノールのフラスコで１時間１９分、ペンチルアルコールのフラスコで２時間１７分であった。濾液の体積は、各々７５０ミリリットルおよび８００ミリリットルであった。濾過ケーキを、各々水２５０ミリリットル中で再スラリー化し、次いで、新しい溶媒５００ミリリットルを添加した。次いで、１０グラムの濾過助剤を各フラスコに添加した。次いで、各フラスコを１時間撹拌し、次いで、濾過した。これを３回目の濾過について繰り返した。ｎ−ブタノール抽出の２回目および３回目の濾過は、各々約１時間で完了し、一方、ｉ−ペンチルアルコール抽出の２回目および３回目の濾過は、各々４時間を要した。各相のアリコートを取り、分析に付した。
【００５０】
分析結果は、モルヒネが抽出段階中に崩壊したことを明らかにしている。続く調査は、図３に示す通り、酸素の存在下でｐＨが６より高いとき、モルヒネは非常に不安定であることを明らかにした。これらの結果は、最初に存在したモルヒネの約半分が２４時間後に崩壊したことを我々に知らせる。モルヒネおよびコデインの収率は、理論的期待量のわずか４０％ないし６０％であった。長い濾過時間と乏しい収率の組合せは、これらの方法のいずれも、成功する商業的プロセスに拡大されないことを示唆する。しかしながら、トルエン中のアルカロイド分配係数は、アヘン加工の他の態様で有用であると判明した。コデインおよびテバインの濃度は、最初の１時間後に変化しない。このことは、物質移動が１時間以内に完了することを示唆する。今度も、これらの２種のアルカロイド類の拡散は速すぎて、拡散パラメーターを得ることは不可能であった。
【００５１】
実験ＩＩＩ
第１段階は、アヘン１１９グラムおよび脱イオン（ＤＩ）水３００ミリリットルを配合機に添加することであった。配合機は、「液化」に設定した。次いで、スラリーを三角フラスコに移した。続いて、配合機を脱イオン（ＤＩ）水１００ミリリットルの洗浄液で２回すすぎ、処理の間、各洗浄につき配合機を「液化」とした。両洗浄液を三角フラスコに移した。氷酢酸１２５ミリリットルを使用して、ｐＨを３.０３に合わせた。これを室温で終夜撹拌した。続いて、濾過助剤２０グラムを添加し、次いで、１２.５センチメートルのブフナー漏斗を通して濾過した。濾過は、濾液１００ミリリットルにつき約１５分間と、非常に遅かった。次いで、濾液５０ミリリットルおよび等体積の水を三角フラスコに添加した。続いて、トルエン１００ミリリットルをフラスコに添加した。硫酸アンモニウム１グラムを添加した。１：２の５０％水酸化ナトリウム：水（ｖ／ｖ）で、ｐＨを１０.０に合わせた。これを、１２.５センチメートルのブフナー漏斗で、WHATMAN（登録商標） No. 40 濾紙を用いて濾過した。
【００５２】
バッチの濾過後でさえ、トルエン層は完全に乳化しているように見えた。濾液を分液漏斗に移し、層を分離させた。５：２５濃硫酸：水（ｖ／ｖ）３５ミリリットルを使用して、水層のｐＨを３.６に合わせた。５％酢酸（ｖ／ｖ）１００ミリリットルでトルエン層を逆抽出した。
【００５３】
アヘン供給溶液は、ほぼ黒色で不透明であった。トルエン酸抽出からの水層は、透明の桃色がかった茶色であり、薄い紅茶の色のようであった。高速液体クロマトグラフィーアッセイは、供給溶液はわずか１５面積パーセント（％）のテバインであるが、トルエン酸抽出からの水層は、５５面積パーセント（％）のテバインおよび２８面積パーセント（％）のコデインであることを明らかにした。乳液は存在するが、このことは、テバインを部分的に精製できること、および、色の大部分は、液体抽出を使用して除去し得ることを示唆する。
【００５４】
実験ＩＶ−ＸＸＩＩＩ−アヘン分散
これらの実験の目的は、様々な酸およびアヘンの抽出および濾過の条件を試験することであった。試験した酸は、酢酸、塩酸、蟻酸、リン酸、硫酸、蟻酸と酢酸の混合物、および塩酸と酢酸の混合物であった。実験条件には、消化段階の期間、予処理の温度、消化の温度および濾過温度が含まれる。実験条件のまとめおよび濾過データを、表６に提示する。アヘン抽出および濾過プロセスを、次の段階に分ける：（１）配合機での分散を含む予処理、または熱処理；（２）酸消化段階；および（３）濾過段階。
【００５５】
表６−濾過データ
【表６】
2008501797.tif 000011
【００５６】
調査した独創的概念の１つは、配合を使用することによる、アヘン粒子の粒子サイズ分布の濾過速度に対する影響であった。実験操作は、様々な回転速度および期間で、配合機中にアヘンを加える処理に進んだ。使用した２種の回転速度は、配合機を２０,４９５ＲＰＭまたはレイノルズ数９９１,２１６である「液化」に設定すること、および、配合機を１６,２８３ＲＰＭまたはレイノルズ数７８７,５３６である「混合」に設定することであった。実験ＩＶおよびＶのデータは、配合の期間はケーキ抵抗に有意に影響しないことを示唆する。実験ＶＩおよびＶＩＩのケーキ抵抗は、最初の２つの実験を総括する。このことは、消化時間が、ケーキ抵抗に対して、配合速度または配合期間よりも大きい影響を有することを示唆する。配合は、また、中程度の大きさの小片（直径２センチメートルまで）が刃の下に留まり得るので、高度に不均一なアヘン懸濁液も産生し得る。これらのアヘン小片は、配合機の基部に振り落とすために、手動の労力を要し、分散させるためにさらなる配合時間を要する。しかしながら、アヘンは加熱すると分散することが、実験ＸＶＩＩにより明白になる。懸濁液を十分加熱した場合、生のアヘンを三角フラスコの口に適合する小片に刻むことだけが必要であった。
【００５７】
この調査の主要な結果の１つは、アヘンの熱による予処理が濾過に対して有する影響であった。アヘンは、摂氏７０°より高温で撹拌すると、非常に細かい懸濁液に分散および溶解する傾向がある。結果として、生のアヘンを、溶解段階に使用するフラスコの口を通るのに適合する１センチメートルないし２センチメートルの小片に刻むことだけが必要であった。アヘン小片のサイズには、実用上の制限がある。生のアヘンは、新聞紙、グラシン紙および茶色い紙袋の包装紙で包装されている。これらの包装物を、装置を塞がず、加工に使用する水および酸にアヘンを露出する点まで、小さいサイズにしなければならない。結果として、例えば鋸歯状撹拌機を使用して、生のアヘンを切り刻むことは、恐らく依然として必要であろう。
【００５８】
熱による予処理の第２の効果は、濾過を閉塞させる生のアヘン中の構成分のいくつかを変性させることである。実験ＸＩＩＩ、ＸＶＩおよびＸＸは、予処理温度が高まるにつれて、ケーキ抵抗が減少することを示す。実際に、ケーキ抵抗は、摂氏５０°の予処理温度と１５分間の沸騰との間で、６.８倍減少した。この効果の一部は、より低い濾過温度によるものでもある。
【００５９】
様々な酸を使用して、アヘンからアルカロイド類を抽出した。強酸、即ち塩酸を用いて実施した抽出物は、弱酸、即ち酢酸を用いて実施した抽出物よりも、容易に濾過される。硫酸およびリン酸は、塩酸と酢酸で得られるものの間の抵抗を有する濾過ケーキを産生する。１％酢酸を含む蟻酸は、純粋な蟻酸または蟻酸および５％酢酸よりも抵抗の小さい濾過ケーキを産生できた。しかしながら、これは、部分的には予処理温度によるものでもあり得る。
【００６０】
これらの結果は、酸消化時間が増すにつれて、ケーキ抵抗が減少することを示す。酢酸で実施した抽出物のケーキ抵抗は、２時間の消化後に７.０３ｘ１０−１３ｍ／ｋｇ（実験ＶＩ参照）、２４時間の消化後に４.７９−１３ｍ／ｋｇ（実験ＩＶ参照）、９６時間の消化後に１.３２−１３ｍ／ｋｇ（実験ＶＩＩＩ参照）である。同様に、蟻酸で実施した抽出物のケーキ抵抗は、消化時間が３時間から２４時間に増加すると、半分まで減少する。実験ＩＸおよびＸ参照。
【００６１】
酸および消化時間の効果は、濾過を制限するいくつかのアヘン中の構成分が、酸への露出により変性し、露出が長いほど、または酸が強いほど、これらの成分がより完全に変性することを示唆する。少量の酢酸が存在することに、いくつかの利点があるとも思われる。これは、酢酸の溶媒特性によるものであろう。しかしながら、大量、即ち、５％酢酸またはそれ以上の場合、ケーキ抵抗は増加する。このことは、中程度に強い酸と、いくつかの良好な有機溶媒特性を有する弱酸の組合せが、最良の濾過ケーキを産生することを示唆する。
【００６２】
酸消化温度の上昇は、ケーキ抵抗を低下させる。図４に示す通り、実験ＸＶＩＩ、ＸＩＸ、ＸＸＩ、ＸＸＩＩおよびＸＸＩＩＩ参照。これらのデータは、ケーキ抵抗は、摂氏５０°より低いと消化温度に非常に敏感であるが、ケーキ抵抗は、摂氏５０°より高いと消化温度に敏感ではないことを示す。これらのデータは、全て、沸騰させ、次いで蟻酸および１％酢酸中で３時間消化するアヘンの予処理に基づく。
【００６３】
アヘン濾過ケーキは、最良の環境下では、かなり柔軟である。その結果、過剰な圧力は、ケーキを圧縮させ、それにより、濾過の流動への抵抗を高めることが可能であり得る。後述の通り、ポケットフィルターを用いてその場で（on-site）実行した試験は、温度が下がるにつれて、ケーキ抵抗が低下することを明らかにした。データは、摂氏１５°以下の温度で、ケーキ抵抗が減少することを示唆する。このことは、アヘンケーキが、より少ない圧密でも、摂氏１５°より低い温度でより堅くなることを示唆する。
【００６４】
濾液中の回収されたアルカロイドの割合を、下記の表７に示す。この値は、濾液中にある回収されたアルカロイドの割合を表す。この回収されたアルカロイドには、濾液中のアルカロイドおよびアヘンケーキ中の残留物が含まれる。これは、抽出およびアヘンケーキ洗浄の効率の測定である。しかしながら、洗浄は、大量の水では行わなかった。それらは、典型的には、比較的少量の水（２ｘ５０ミリリットル）で行った。これらの実験の目的は、好適または非好適な濾過効率をもたらす条件の指示を提供することであった。
【００６５】
実験データは、沸騰による予処理が、アヘンケーキからのアルカロイド類の回収を高めることを示唆する。これに一致して、実験ＸＶＩＩおよびＸＩＸは、実験ＸＶＩＩＩより高く、濾液中のアルカロイドを回収した。消化の期間（実験ＶＩおよびＶＩＩＩ参照）も、重要な役割を果たすと思われ、消化が長いほど、回収が高い。塩酸の使用（実験ＸＸＩＩ参照）は、蟻酸ほど効率的な回収を押し進めないとも思われる。このことは、蟻酸の何らかの優れた溶媒特徴が、アルカロイド類の回収に有益であることを示唆し得る。しかしながら、アヘン懸濁液の沸騰後の消化温度（実験ＸＶＩＩ、ＸＸ、ＸＩおよびＸＩＩＩ参照）は、抽出の効率に影響しないように思われる。
【００６６】
表７−濾過ケーキからのアルカロイドの回収（濾液中の回収されたアルカロイドの割合）
【表７】
2008501797.tif 000012
【００６７】
次いで、濾過面積２０平方センチメートルの、ジャケットを有するステンレス綱のポケットフィルター、圧力調節のある窒素シリンダー、BUCHI（登録商標） VAC-O-BOX（商標）真空ポンプ、および、再循環冷却器／加熱器で実験を実施した。例示的な、しかし非限定的な、ジャケットを有するステンレス綱のポケットフィルターは、9123-115 Monroe Road, Charlotte, North Carolina  28270 に住所を有する BHS Filtration Inc. により製造されている。
【００６８】
操作には、脱イオン（ＤＩ）水１,５００ミリリットルおよびアヘン３５７グラムを三角フラスコに入れることにより、バルクのアヘン懸濁液を作成することが含まれる。フラスコを約１５分間穏やかに沸騰させ、次いで、摂氏５０°に冷却した。フラスコが冷えた後、酢酸１５ミリリットルを加え、蟻酸でｐＨを３.０に合わせた。フラスコを３時間摂氏５０°で撹拌し、次いで、濾過助剤６０グラムを加えた。濾過助剤を加えた後、フラスコをさらに１時間撹拌した。
【００６９】
濾過試験は、典型的には、アヘンスラリーのアリコート１００ミリリットルを用いて実行した（実験ＸＶＩＩＩは、スラリー７５ミリリットルを用いて実行した）。アヘンスラリーをポケットフィルターに加え、それに濾過媒体を供給した。窒素シリンダーをポケットフィルターに連結し、所望の圧力を調節器で設定することにより、圧力濾過を実施した。濾液をメスシリンダーに回収し、ストップウオッチで時間を計った。ＶＡＣ−Ｏ−ＢＯＸ（商標）およびポケットフィルターを濾過フラスコに連結することにより、真空濾過実験を実施した。続いて、真空フラスコへの濾液の流れの時間を計る。
【００７０】
次いで、圧力濾過を、１、２、３、４および６バールゲージの圧力で実行し、そして真空濾過を、−０.８、−０.８４および−０.９１バールで実施した。洗浄は、典型的には１％蟻酸１５ミリリットルで実施した。
【００７１】
データは、圧力濾過の条件下で、ケーキの圧密が起こることを示した。圧力の上昇は、濾過時間の比例的短縮を導かなかった。加えて、圧力濾過は、典型的には濾過媒体の詰まりを導いた。最良の試行のための鍵となる濾過データを、下記の表８にまとめる：
【００７２】
表８  ＢＨＳ濾過試験データ
【表８】
2008501797.tif 000013
【００７３】
表８のデータは、比較的高い濾過温度、例えば摂氏３０°が、実験ＸＸＶＩにおいて、高度に限定された濾過の流れを導くことを示唆する。このことは、濾過ケーキは摂氏３０°で依然として柔軟であるが、摂氏１５°以下では柔軟性が低いことを示唆する。濾過媒体を実験ＸＸＶＩＩに先立ち置き換えた。これらの結果は、実験ＸＸＶＩＩＩ、ＸＩＸおよびＸＸＸの間に、濾過および洗浄時間の非常に大きい上昇があるので、真空濾過が濾過媒体寿命の延長をもたらすことも示唆する。実験ＸＸＸは、実験ＸＸＶＩＩＩおよびＸＩＸと同じ条件で実行したが、過剰な濾過時間のために、２回目の洗浄中に停止した。このことは、実験ＸＸＶＩＩＩで最短の濾過時間が得られるが、この実験を同じ媒体で繰り返す試みは、濾過媒体の詰まりをもたらすことを示唆する。実験ＸＸＶＩおよびＸＸＸは湿った濾過ケーキを産生するが、他の全事例では、アヘンケーキは比較的乾燥していた。アヘンケーキは、これらの実験のいずれでも、割れて見えなかった。
【００７４】
下記の表９ないし表１３示す通り、母液およびアヘンケーキのアッセイを、これらの実験について提示する。「収率」の計算は、合わせた濾液と洗浄液から回収されたアルカロイドを、回収されたアルカロイドおよび濾過ケーキ中の残渣の合計で割ったものに基づく。分析操作は、以下の通りである：
【００７５】
溶解された溶液に適用する、モルヒネトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）調査方法
カラム：Waters Symmetry, C18 5-ミクロン, 3.9 x 150 ミリメートル
移動相：Ａ：水中の０.１％（ｖ／ｖ）トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）
Ｂ：１：１の水：アセトニトリル中の０.１％（ｖ／ｖ）トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）
流速：１ミリリットル／分
勾配：０−２５.５％Ｂ、２５分間、線状；２５.５−１００％Ｂ、１５分間、線状；再平衡化、１００−０％Ｂ、１分間；０％Ｂで９分間保持
実行時間：５０分間
カラム温度：摂氏３７°
注入体積：１０マイクロリットル
検出：ＵＶ＠２８０ナノメートル
サンプルおよび基準の調製：０.１Ｎ硫酸中、２ｍｇ／ｍＬ
アヘンアッセイは、米国薬局方（ＵＳＰ）で定められているものを参照。
【００７６】
アヘン濾過ケーキアッセイ／迅速アヘンアッセイ。正確に秤量した約５グラムの湿った濾過ケーキを、真空下、摂氏５０°−６０°で、少なくとも４８時間乾燥させる。金属のへらでケーキを細かい粉末にすりつぶす。正確に秤量した乾燥粉末約０.１グラムを、容量測定フラスコに移す（１００ないし５００ミリリットルの容量）。１％氷酢酸／水（ｖ／ｖ）を、印の直下まで添加する。超音波で分散させる。これを、少なくとも１時間（好ましくは終夜）静置した。印まで、１％氷酢酸で希釈する。フラスコをよく震盪する。高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析用にアリコートを取り、０.４５ミクロンシリンジフィルターを通して高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）サンプルバイアルに濾過する。サンプルをモルヒネＴＦＡ調査方法により試験する。
【００７７】
表９  濾液および洗浄液、並びにケーキの残留物中のＢＨＳ濾過モルヒネの回収
【表９】
2008501797.tif 000014
【００７８】
表１０  濾液および洗浄液、並びにケーキの残留物中のＢＨＳ濾過コデインの回収
【表１０】
2008501797.tif 000015
【００７９】
表１１  濾液および洗浄液、並びにケーキの残留物中のＢＨＳ濾過テバインの回収
【表１１】
2008501797.tif 000016
【００８０】
表１２  濾液および洗浄液、並びにケーキの残留物中のＢＨＳ濾過パパベリンの回収
【表１２】
2008501797.tif 000017
【００８１】
表１３  濾液および洗浄液、並びにケーキの残留物中のＢＨＳ濾過ナルコチンの回収
【表１３】
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【００８２】
物質収支のデータは、いくつかの重要な結果を示唆する。第１に、高圧の濾過および洗浄は、全アルカロイド類の、特にテバイン、パパベリンおよびナルコチンの、より低い回収をもたらす。圧力濾過および洗浄は、最初は真空濾過よりかなり速いが、媒体が詰まり、後続のバッチについて大幅に延長された濾過および洗浄時間を導く。第２に、より高い温度の濾過（摂氏３５°）では、真空濾過および洗浄時間が最長であった。第３に、より低い温度の真空濾過（摂氏５°）では、幾らか低いテバイン、ナルコチンおよびパパベリン回収であった。このデータは、最適濾過条件は、約−０.８バールおよび摂氏１５°での真空濾過であることを示唆する。
【００８３】
抽出方法
商業的バッチに使用する最適量を、実験室のバッチと対照して、表１４に示す。
表１４−実験室および提案されるプラントのバッチサイズの対照
【表１４】
2008501797.tif 000019
【００８４】
提案される商業的方法には、以下が含まれる：
１．約１,１３５リットルないし約３,４０４リットルの、好ましくは約１,７０２リットルないし約２,８３６リットルの、最適には２,２６９リットルの溶媒、例えば脱イオン（ＤＩ）水を、容器、例えば溶解機に入れる。例示的な、しかし非限定的な溶媒の例には、水が含まれる。撹拌機を備えた幅広い様々な容器が、溶解機である好ましい容器として十分であろう。
【００８５】
２．容器、例えば溶解機を、加熱し始める。好ましくは、必須ではないが、全てのアヘンを添加するまで、容器を沸騰させない。約２７０キログラムないし約８１０キログラム、好ましくは約４０５キログラムないし約６７５キログラム、最適には５４０キログラムのアヘンを、容器、例えば溶解機に入れる。
【００８６】
３．容器、例えば溶解機を、激しく撹拌して不溶性物質を破壊しながら、加熱し続ける。加熱は、約摂氏７０°ないし約摂氏１０５°、好ましくは約摂氏９５°ないし約摂氏１０５°であり、最適には、約摂氏１００°ないし約摂氏１０５°で沸騰させる。
【００８７】
４．約０分間ないし約６０分間、好ましくは約５分間ないし約３０分間沸騰させる。最適には、穏やかな加熱で５分間ないし１５分間沸騰させる。
【００８８】
５．容器、例えば撹拌機を、約摂氏２５°ないし約摂氏７０°、好ましくは約摂氏４０°ないし約摂氏６０°に、最適には約摂氏５０°ないし約摂氏５５°に冷却する。
【００８９】
６．約１リットルないし約２２７リットル、好ましくは約１リットルないし約１１４リットル、最適には２２.７リットルの弱酸、例えば氷酢酸を加える。
【００９０】
７．容器、例えば撹拌機のｐＨを、約ｐＨ０ないし約ｐＨ４、好ましくは約ｐＨ１ないし約ｐＨ４、最適には３.０に、中程度に強い酸、例えば蟻酸、例えば８８％蟻酸で、合わせる。これは、約１６５リットルないし約０リットル、好ましくは約５６リットルないし約０リットルおよび最適には約４５リットルの酸を要するであろう。弱酸には、酢酸、蟻酸、炭酸、クエン酸、プロピオン酸、トリクロロ酢酸、シアン化水素酸、ピルビン酸および弱塩基の共役酸が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００９１】
８．約１時間ないし約１２時間、好ましくは約２時間ないし約４時間、最適には３時間、約摂氏２５°ないし約摂氏７０°、好ましくは約摂氏４０°ないし約摂氏６０°、最適には約摂氏５０°ないし約摂氏５５°で、攪拌用機械を用いて撹拌する。
【００９２】
９．最適には、定期的にｐＨを確認し、さらなる弱酸、例えば蟻酸を、必要に応じて添加する。
【００９３】
１０．約４６キログラムないし約１３７キログラム、好ましくは約６８キログラムないし約１１４キログラム、最適には９１キログラムの濾過助剤を加え、１時間撹拌する。例示的な濾過助剤には、珪藻岩（diatomite）、パーライト、ジケイライト（dicalite）、植物の穀粒、珪藻土（diatomaceous earth）、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、無定形シリカおよびセルロースが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００９４】
１１．約摂氏０°ないし約摂氏３０°、好ましくは約摂氏０°ないし約摂氏２５°、最適には約摂氏５°ないし約摂氏１５°に冷却する。
【００９５】
１２．約０バールないし約１バール、好ましくは約０.５バールないし約１バール、最適には−０.８バールの異なる圧力に設定した真空濾過機を使用して、バッチを濾過する。濾過は、真空下で作動する水平ベルト式濾過機（horizontal belt filter）を用いて実施できる。
【００９６】
１３．約１３６リットルないし約２０００リットル、好ましくは約１０００リットルないし約１５００リットル、最適には全部で１３６１リットルの酸性化された溶媒、例えば希釈した蟻酸でケーキを洗浄する。希釈した蟻酸は、ｐＨ３.０であるべきであり、溶液１リットルにつき約０.３グラムの酸を含有する。酸性化された溶媒には、水を含むがこれらに限定されるものではない溶媒が含まれ、酸は、酢酸、蟻酸、炭酸、クエン酸、プロピオン酸、トリクロロ酢酸、ピルビン酸および弱塩基の共役酸からなる群から選択される。
【００９７】
１４．濾液および洗浄液中のアルカロイド類を、分取液体クロマトグラフィー、例えば高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、または他の技法による溶媒抽出および濾過により、分離および精製する。
【００９８】
アヘンは、水性分散液中、室温で、半固体である。約摂氏７０°で、アヘンは水に溶解または分散し始める。約摂氏３０°より高い温度では、遅い濾過速度の原因となるアヘンの成分が変性し始める。（濾過ケーキを自然に幾分かゼラチン化させる）これらの成分は、温度が上昇すると変性の程度が高まり、沸騰させると迅速に変性する。沸騰開始時に重い粘着性の泡状物が形成され、反応容器が吹き出さないように注意を払わねばならない。脱イオン水をバッチに噴霧することは、泡状物を消散させ得る。泡状物は、約１５分間沸騰させた後にも消散する。より長い期間アヘン懸濁液を沸騰させることに利益はないように思われる。
【００９９】
図４に示す通り、酸添加後に高い温度で消化することも、アヘンのケーキ抵抗を低下させる。しかしながら、約摂氏５０°より高温で、ケーキ抵抗の改善は殆どない。結果として、満足のいく濾過は、摂氏５０°ないし摂氏５５°の消化温度で起こる。酸性条件と高温がテバインの損失をもたらす場合、約摂氏５５°より高温で消化することは推奨されない。酸を添加し過ぎた場合、塩基（炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウム）の添加によりｐＨを上げてもよい。消化時間を３時間より延長することには何の利益もないと思われる。室温、ｐＨ３.０で９６時間まで、モルヒネ、コデインまたはテバインの有意な損失はないと思われる。
【０１００】
特定の酸または酸の混合物が重要である。アヘンのゼラチン性成分は、塩酸中で（沸騰させなくても、室温で）幾分迅速に（２４時間）、蟻酸中で中程度の速度で（２４時間）、そして酢酸中でゆっくりと（９６時間）変性する。しかしながら、酢酸は、所望のアルカロイド類を生のアヘンから浸出させるのを助けると思われる。同定された最良の酸混合は、１容量％の溶液を作成するために最初に酢酸をバッチに添加し、次いで蟻酸を添加してｐＨ３を得ることである。
【０１０１】
バッチを冷却するのに先立ち、濾過助剤を添加する。これは、いくらかのタールが冷却の際に溶液から沈殿する場合、タールを回収するための核形成部位を導入する。濾過中に、２つの相が観察され得る。温度が高い（摂氏２０°以上）と、アヘンケーキは幾分柔らかくなり、ケーキ抵抗の上昇をもたらす。温度が低すぎると（摂氏５°以下）、濾液は幾分泡状になり得る。結果として、摂氏５°ないし摂氏１５°の濾過温度が好ましい。
【０１０２】
従って、９６％より高い効率でアルカロイド類をアヘンから抽出し、既存の方法より低いケーキ抵抗を有する方法が、実験室のスケールで開発された。この新しい方法は、既存のプラントの方法（塩酸および酢酸を使用する）よりも弱い酸（蟻酸または酢酸）を使用する。この新しい方法は、アヘンスラリーの熱による予処理（１５分間の沸騰）を採用し、それは、濾過を制限するアヘン中の構成分のいくつかを変性させる。アヘン溶液の加熱は、また、アヘンの溶解性も高める。蟻酸と酢酸の組合せも、アルカロイド類の抽出効率を改善すると思われる。酸抽出段階の最低温度は、抵抗の小さい濾過ケーキを産生するので、摂氏５０°である。ケーキを摂氏１５°に冷却することも、濾過中にケーキが圧縮する傾向を低減させ、それによりケーキ抵抗を低下させる。圧力濾過はケーキの圧密および／または濾過媒体の詰まりを引き起こすので、真空濾過は圧力濾過より優れている。
【０１０３】
本発明およびそれを使用する方法の好ましい実施態様を上述の明細書でかなり詳細に記載したが、添付の特許請求の範囲を超えない改変を本発明に為すことができ、本発明が属する分野の当業者により導入された本発明の改変形は、それらの改変形が本発明の特許請求の範囲内にあるとき、本発明の侵害と見なされることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】図１は、定圧バッチ濾過実験のグラフのプロット、ｔ／Ｖ対体積のプロットである。
【図２】図２は、塩酸と酢酸を比較する、酸消化段階における上清液中のアルカロイド類の濃度のグラフのプロットである。
【図３】図３は、アッセイ（ｇ／Ｌ）対時間（時間表記で）の、ｐＨ９.０でのアルカロイドのブタノール抽出のグラフのプロットである。
【図４】図４は、アヘンケーキ抵抗に対する酸消化温度の影響のグラフのプロットである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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