DE1074212B - Verfahren zur Gewinnung reiner Arzneistoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung reiner Arzneistoffe Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Gewinnung zweier Wirkstoffe in reiner Form, im folgenden Wirkstoff 21548/A und Wirkstoff 21548/C genannt. Die neuen Wirkstoffe lassen sich aus Pflanzen der Familie der Melianthaceen, in erster Linie aus deren Rindenmaterial, wie Melianthus major, Melianthus comosus, Bersama paullinioides, Bersama lucens, Bersama swinnyi, Bersama tysoniana, Bersama abyssinica, Bersama kivuensis, vorzugsweise aus Bersama cf. hebecalyx, gewinnen.
• Die Pflanzen der Familie der Melianthaceae, insbesondere der Gattung Bersama, sind Bäume, Sträucher oder Halbsträucher des tropischen Afrikas, die von Abessinien bis Angola und in Südafrika zu finden sind. Chemisch wurden diese Pflanzen noch nicht untersucht. Ebenso wenig ist ein reiner Wirkstoff daraus bis heute isoliert worden.
• Aus den genannten Pflanzen lassen sich nun zwei neue Wirkstoffe isolieren. Der eine Wirkstoff ist eine farblose bis schwach gelblich gefärbte, in Nädelchen kristallisierende Substanz, die bei 320 bis 3230 C schmilzt. Sie läßt sich aus Äthylenglykol-monomethyläther-Wasser oder Chloroform-Methanol umkristallisieren und soll die Bezeichnung Wirkstoff 21548/C tragen. Die Elementaranalyse der stickstofffreien Substanz ergibt folgende Werte: C = 60,38/60,28 O/o, H = 3,27/3,38 01o und O =35,96/35,760/0. Ihr Ultraviolettspektrum in Methanol zeigt Maxima bei 250 mp (E11 = 1490), 360 mi (E1 = 350) und 375 m (E1 = 375) sowie ein ausgesprochenes Minimum bei 324 mm (E1 = 90). Das Infrarotspektrum in Methylenchlorid besitzt Adsorptionsbanden bei 5,73, 6,07, 6,16, 8,97, 9,13, 9,48 und 9,77 Il. In Paraffinöl liegen Maxima bei 3,24, 5,76, 6,06, 6,15, 6,54, 6,60, 6,76, 7,13, 7,42, 8,11, 8,27, 8,40, 8,63, 8,79, 8,96, 9,08, 9,42, 9,78, 9,99, 10,16, 10,46, 10,77, 10,97, 11,32, 13,15, 13,75 und 14,08 i. Die neue Substanz verhält sich wie eine Säure und ist gut löslich in methanolischer Natronlauge. Der zweite Wirkstoff ist eine schwach gelbliche, in Nädelchen kristallisierende Substanz, als Wirkstoff 21548/A bezeichnet, vom ungefähren Schmelzpunkt 267 bis 2680 C (Zersetzung). Die Elementaranalyse der stickstofffreien Verbindung ergibt folgende Werte: C = 53,96; H = 4,68 und 0 = 40,64 O/o. Ihr Ultraviolettspektrum in Methanol besitzt Maxima bei 241 meta (E1 = 730), 258 mm (E = 800), 315 mit (E1 = 390) und 365m (E1 = 345).
• Die stärksten Banden des Infrarotspektrums in Paraffinöl liegen bei 2,98, 6,05, 6,16, 6,70, 7,72, 7,99, 8,36, 9,14 und 12,07 p. Sie läßt sich aus Äthylenglykol-monomethyläther-Methanol gut kristallisieren, verhält sich wie eine organische Säure und ist relativ gut löslich in wäßrigem Alkali, wie Lösungen von Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat, Pyridin und in einem Äthylenglykolmonomethyläther -Wasser- Gemisch. In heißen organischen Lösungsmitteln, wie Methanol, Aceton, halogenierten Kohlenwasserstoffen, sowie in heißem Wasser ist sie wenig löslich und in kalten organischen Lösungsmitteln, wie Methanol, Aceton oder halogenierten Kohlenwasserstoffen, Äther, Hexan oder Wasser, praktisch unlöslich.
• Die neuen Wirkstoffe, deren Säurederivate, deren Ester und deren Salze sind gegen Virusinfektionen wirksam.
• Dies konnte z. B. in Versuchen mit Ektromelia gezeigt werden. Mäuse, die mit Mäusepockenvirus (einem Virus, das dem menschlichen Pockenvirus nahe verwandt ist) inokuliert wurden, werden durch tägliche Verabreichung der neuen Präparate geschützt. Der therapeutische Effekt wird mit Dosen erreicht, die von den behandelten Tieren gut vertragen werden. Die neuen Präparate können in Fällen von dermatotropen, viscerotropen ünd neurotropen Virusinfektionen, z. B. Pocken, Virus-Pneumonie und Encephalomyelitis, angewendet werden.
• Die neuen Wirkstoffe werden erhalten, wenn man Pflanzen der Familie der Melianthaceen, insbesondere der Bersama cf. hebecalyx, vorzugsweise deren Rinde, wie Stamm- oder Wurzelrinde, extrahiert, aus den erhaltenen Extrakten die genannten neuen Wirkstoffe isoliert und, wenn erwünscht, die erhaltenen Verbindungen in ihre Säurederivate übergeführt und/oder Salze davon herstellt und/oder erhaltene Salze in die freien Verbindungen umwandelt.
• Die Extraktion, wie auch die Isolierung der neuen Verbindungen kann man auf verschiedene Weise nach an sich bekannten Methoden vornehmen. So ist es vorteilhaft, die genannten Pflanzen, insbesondere Rindenmaterial, in erster Linie Wurzelrinde von Bersama of. hebecalyx mit Alkoholen, wie Methanol, Äthanol, Propanol oder halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie Chloroform, Äthylenchlorid, Methylenchlorid oder Trichloräthylen, mit Benzol oder Dioxan bzw. ihren Gemischen, gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser, wäßrigen Säuren, wie wäßrige Essigsäure, oder mit alkalischen Mitteln, wie anorganischen oder organischen Basen, z. B. Natriumcarbonat oder -bicarbonat, bei erhöhter Temperatur zu extrahieren. Den erhaltenen Extrakt kann man dann zur Isolierung der neuen Verbindungen durch fraktionierte Kristallisation zerlegen. So kann man ihn in Äthylenglykol-monomethyläther-Wasser-Gemischen aufnehmen und die neuen Verbindungen durch Eindampfen, Kristallisieren und Umkristallisieren isolieren. Ferner lassen sich die neuen Verbindungen auch durch Gegenstromverteilung oder durch Chromatographie, z. B. an einem mittelstarken, wie mäßig aktiven Aluminiumoxyd, Kieselsäure, Diatomeenerde oder einem anderen Silikat aus den oben genannten Extrakten abtrennen.
• Eine bevorzugte Verfahrensmethode besteht darin, daß man die Wurzel- bzw. Stammrinden mit wäßrigem Methanol anteigt, dann mit technischem Methanol am Rückfluß mehrere Stunden extrahiert und die Lösung im Vakuum auf ungefähr 1001o ihres Volumens einengt. Man läßt dann über Nacht kristallisieren, nutscht das erhaltene Kristallisat ab und nimmt es in einem Gemisch von Äthyienglykol-monomethyiäther-Wasser (2: 1) bei 40"C auf. Das nach dem Abkühlen erhaltene Kristallisat wird abfiltriert und stellt den Wirkstoff 21548/C dar. Die Mutterlaugen werden auf die Hälfte bis einem Drittel ihres Volumens eingedampft und mit 2 Volumen Methanol versetzt, worauf man nach dem Abkühlen und Stehenlassen den Wirkstoff 21548/A abtrennt. Das erhaltene Filtrat wird erneut mit ungefähr 2 Volumen Methanol versetzt, wobei man nach dem Stehenlassen und Abkühlen erneut Kristalle des Wirkstoffes 21548/A erhält.
• Je nach der Arbeitsweise gewinnt man die neuen Verbindungen in Form der Säure oder ihrer Salze. Aus den Säuren können therapeutisch verwendbare Salze gebildet werden, wie diejenigen von Alkali- oder Erdalkalimetallen, wie Natrium, Kalium, Magnesium oder Calcium, indem man die neuen Verbindungen mit den Hydroxyden oder Carbonaten dieser Metalle in An- oder Abwesenheit von Verdünnungsmitteln umsetzt. Sie lassen sich auch in an sich bekannter Weise, z. B. durch Veresterung mit Alkoholen, in ihre funktionellen Säurederivate überführen.
• Die neuen Wirkstoffe, ihre Säurederiväte und Salze können als Heilmittel, z. B. in Form pharmazeutischer Präparate, Verwendung finden, welche sie in Mischung mit einem für die enterale, parenterale oder örtliche Applikation geeigneten pharmazeutischen, organischen oder anorganischen Trägermaterial enthalten. Für die Bildung desselben kommen solche Stoffe in Frage, die mit den neuen Verbindungen nicht reagieren, wie z. B.
• Wasser, Gelatine. Milchzucker, Stärke, Magnesiumstearat, Kalk, pflanzliche Öle, Gummi, Polyalkylenglykole, Vaseline, Cholesterin oder andere bekannte Arzneimittelträger.
• Die pharmazeutischen Präparate können z. B. als Tabletten, Dragees, Salben, Cremen oder in flüssiger Form als Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen vorliegen.
• Gegebenenfalls sind sie sterilisiert und bzw. oder enthalten Hilfsstoffe, wie Konservierungs-, Stabilisierungs-, Netz-oder Emulgiermittel, Salze zur Veränderung des osmotischen Druckes oder Puffer.
• Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen beschrieben. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
• Beispiel 1 4,23 kg feingemahlene Stammrinde von Bersama cf. hebecalyx werden mit 3 1 eines Gemisches aus gleichen Teilen Methanol und Wasser angeteigt und mit 6 1 Me- thanol 2 Stunden am Rückfluß extrahiert. Die Extraktlösung wird dann unter vermindertem Druck auf ein Volumen von etwa 0,5 1 eingeengt, wobei sich Kristalle an der Kolbenwand abscheiden. Man läßt über Nacht stehen, filtriert ab und wäscht den Filterrückstand mit Methanol. Man erhält so 29,5 g Rohkristallisat, das einen Schmelzpunkt von etwa 2500 besitzt.
• Der im Extraktor verbliebene Drogenrückstand wird nochmals mit 61 Methanol 4 Stunden extrahiert. Die Extraktlösung liefert, nachdem sie im Vakuum auf ein Volumen von 0,2 bis 0,3 1 eingeengt worden ist, noch 8,8 g Rohkristallisat. Aus einer dritten, sechsstündigen Rückflußextraktion des Drogenrückstandes mit 51 Methanol erhält man nur noch Spuren von kristallisiertem Material.
• Das Rohkristallisat wird in zwei Portionen einer fraktionierten Kristallisation unterworfen. 18,7 g Rohsubstanz werden in einem Gemisch aus 2Volumteilen Äthylenglykol-monomethyläther und 1 Volumteil Wasser unter Erwärmen auf 35 bis 40° und starkem Rühren größtenteils gelöst. Dann trennt man die noch in der Lösung suspendierten feinen Kristalle durch Filtration durch ein Sinterglasfflter FG 4 ab und erhält 6,3 g Rohkristallisat des Wirkstoffes 21548/C. Dieses läßt sich aus einem großen Volumen eines Äthylenglykol-monomethyläther-Wasser-(2: l)-Gemisches umkristallisieren und bildet dann farblose Nädelchen, welche bei etwa 320° schmelzen.
• Die Mutterlauge dieser Kristalle wird im Vakuum auf ein Volumen von 150 cm3 eingeengt, wobei sich Kristalle an den Wänden abzuscheiden beginnen, dann werden 400 cm3 Methanol zur Lösung gegeben und das Gemisch über Nacht bei 4" stehengelassen. Man filtriert und erhält 9,06 g Rohkristallisat des Wirkstoffes 21548/A vom F. 262 bis 264° (Zersetzung), welches sich durch eine weitere Umkristallisation in dem oben beschriebenen Lösungsmittelgemisch und durch anschließende Kristallisation aus Methanol weiter reinigen läßt und schwachgelbe Nadeln vom Schmelzpunkt 267 bis 268° (Zersetzung) gibt.
• Die Mutterlauge des Rohkristallisates wird im Vakuum auf ein Volumen von etwa 30 cm3 eingeengt und nach Zugabe von 60 cm3 Methanol über Nacht stehengelassen.
• Dabei kristallisieren noch 2,1 g unreine Substanz 21548/A, welche durch Abfiltrieren isoliert werden.
• Beispiel 2 100 g feingemahlene Wurzelrinde von Bersama cf. hebecalyx werden mit 750 cm3 Methanol während 4 Stunden am Rückfluß extrahiert. Der Drogenrückstand wird ein zweites Mal mit 300 cm3 Methanol während 3 Stunden ausgezogen. Die vereinigten Extraktlösungen engt man im Vakuum auf ein Volumen von etwa 80 cm3 ein und läßt mehrere Wochen bei 4" stehen. Dabei entsteht am Kolbenboden ein Gemenge von mikroskopisch feinen Nädelchen der Wirkstoffe 21548/A und 21548/C und von großen, bis 6 mm Kantenlänge messenden Prismen von Rohrzucker.
• Die nach dem Abfiltrieren erhaltenen Kristalle werden in Wasser aufgenommen, das Unlösliche durch Filtrieren abgetrennt und mit Wasser nachgewaschen. Nach dem Trocknen wiegt der feinkristalline Rückstand 2,76 g, der sich, wie im Beispiel 1 beschrieben, durch Auflösen in einem Gemisch von Äthylenglykol-monomethyläther und Wasser (2:1) leicht in die Wirkstoffe 21548/A und 21548/C trennen läßt.
• Beispiel 3 500 g feingemahlene Wurzelrinde von Bersama cf. hebecalyx werden mit 0,51 eines Gemisches von 90Teilen Methanol und 1OTeilen Wasser angefeuchtet und mit 4,51 Methanol percoliert. Durch Einengen der Extraktlösung im Vakuum auf etwa 0,5 1 lassen sich 5,26 g Rohkristallisat gewinnen. Zur Isolierung des Wirkstoffes 21548/A, an welchem der Extrakt am reichsten ist, wird das Kristallgemisch in einem großen Volumen Methanol so lange am Rückfluß gekocht, bis es fast vollständig in Lösung ist. Dann wird heiß filtriert. Der Filterrückstand besteht größtenteils aus Substanz 21548/C und kann wie im Beispiel 1 gereinigt werden. Das Filtrat wird im Vakuum bis zur beginnenden Kristallisation eingeengt und bei 0° über Nacht stehengelassen. Das dabei abgeschiedene Kristallisat des Wirkstoffes 21548/A läßt sich durch wiederholte Kristallisation aus heißem Methanol weiter reinigen.
• Beispiel 4 400mg Rohkristallisat von Wirkstoff 21 548/A, das nach der im Beispiel 3 beschriebenen Weise durch einmaliges Umkristallisieren aus siedendem Methanol gewonnen wurde, werden einer Gegenstromverteilung in einem Lösungsmittelsystem, bestehend aus sek. Butanol (gesättigt mit Wasser) als oberer Schicht und Wasser (gesättigt mit sek. Butanol) als unterer Schicht, unterworfen. Die Substanz wird in den ersten fünf Rohren einer Glasapparatur (nach Craig) in jeweils 25 ml oberer und unterer Schicht gelöst und über 50 Stufen verteilt.
• Der Inhalt der Rohre Nr. 30 bis 33, welche die Spitzenfraktionen enthalten, wird vereinigt und gibt, aus Methanol kristallisiert, 125 mg reinen Wirkstoff 21 548/A vom F. 267 bis 2680 Beispiel 5 11 kg Wurzelrinde von Bersama cf. hebecalyx werden fein gemahlen, in zwei gleiche Teile geteilt und wie folgt extrahiert. Man feuchtet je 5,5 kg Material mit 550 m 2 nwäßriger Essigsäure an, mischt gut, füllt in einen Rückflußextraktor und extrahiert nach Zugabe von 101 Benzol während 5 Stunden. Dann wird die Extraktlösung entfernt, 5 1 frisches Benzol vorgelegt und während weiteren 5 Stunden am Rückfluß extrahiert. Dasselbe wiederholt man zweimal mit je 3 1 Benzol während 3 bis 4 Stunden.
• Die Extraktlösungen werden vereinigt und im Vakuum eingeengt, bis ein harziger Rückstand übrigbleibt. Dieser wird in 11 Chloroform aufgenommen, wobei beim Schütteln der größte Teil in Lösung geht. Die an der Kolbenwand haftenden und in der Lösung suspendierten Teilchen bilden ein in kaltem Chloroform relativ schwerlösliches Kristallisat, das sich durch Filtration abtrennen läßt. Die Ausbeute an hellbraunem Rohkristallisat aus beiden Ansätzen (11 kg Wurzeln) beträgt zusammen etwa 8 g.
• Die Reinigung erfolgt über das Natriumsalz, indem man das Rohkristallisat mit 200 ml 2 n methanolischer Natronlauge verreibt, die Suspension durch eine Glasfilternutsche (G 3) filtriert und das Filtrat mit konzentrierter methanolischer Salzsäure ansäuert, wobei die Substanz als schwach gelbliches Kristallisat ausfällt.
• Wiederholte Nachextraktion des Nutschenrückstandes mit nachfolgendem Ansäuern führt schließlich zu insgesamt 3,9 g gereinigten, blaßgelben Kristallen vom F. 315 bis 321".
• Zur weiteren Reinigung wird die Substanz in heißem Chloroform gelöst, die Lösung filtriert und nach Zugabe von etwa 1/io Volumen Methanol unter leicht reduziertem Druck bis auf ein kleines Volumen eingeengt. Wird diese Operation wiederholt, so erhält man die Reinsubstanz als schwach gelblich gefärbte Nädelchen vom F. 320 bis 323" (Koflerblock). Bei langsamer Steigerung der Temperatur beginnt die Substanz bereits bei etwa 260° langsam zu sublimieren.
• Beispiel 6 500 g feingemahlene Wurzelrinde von Bersama cf. hebecalyx werden mit 0,5 1 eines Gemisches aus 1 Volumteil gesättigter Natriumbicarbonatlösung, 8 Volumteilen Wasser und 1 Volumteil Methanol (zur besseren Benetzung) angefeuchtet, in einen Percolator eingefüllt und mit total 5 1 des gleichen Gemisches percoliert. Dann gibt man portionenweise unter Kühlung so viel Salzsäure zu, daß das p, der Lösung zwischen die Werte 5 und 6 zu stehen kommt, und engt anschließend unter reduziertem Druck bis auf ein Volumen von 11 ein. Dabei bilden sich bald Kristalle an der Gefäßwand. Nach mehrstündigem Stehen wird abgenutscht und der Knstalllruchen mit Wasser nachgewaschen. Das so erhaltene Rohkristallisat (5 g) läßt sich durch wiederholtes Umkristallisieren aus Methanol reinigen und liefert den reinen Wirkstoff 21 548/A vom F. 267 bis 268".
• PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Gewinnung zweier Arzneistoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man Pflanzen der Familie der Melianthaceen extrahiert und aus den erhaltenen Extrakten die Wirkstoffe 21 548/C und 21 548/A gewinnt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von Rindeumaterial von Melianthaceen, wie Bersama cf. hebecalyx, ausgeht.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pflanzen mit Alkoholen, wie Methanol, Äthanol, Propanol, extrahiert.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pflanzen mit wäßrigem Methanol extrahiert.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pflanzen mit Benzol extrahiert.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pflanzen mit Benzol in Gegenwart einer wäßrigen Säure extrahiert.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wirkstoffe 21 548/C und 21 548/A durch fraktionierte Kristallisation in einem Gemisch von Äthylenglycol-monoäthyläther-Wasser isoliert.

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wirkstoffe 21 548/C und 21 548/A durch Gegenstromverteilung in Butanol -Wasser isoliert.

   9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Wurzel- und/oder Stammrinden von Bersama cf. hebecalyx mit wäßrigem Methanol auszieht, das nach dem Einengen der Methanollösung erhaltene Kristallisat in einem Gemisch von 2Volumteilen Äthylenglykol-monomethyläther und 1 Volumteil Wasser kristallisiert, den kristallisierten Wirkstoff 21 548/C abtrennt und nach Einengen der Mutterlaugen diese mit Methanol versetzt und den Wirkstoff 21 548/A kristallisiert.