DE1034816B

DE1034816B - Process for obtaining a crystallized horse chestnut saponin (aescin)

Info

Publication number: DE1034816B
Application number: DEV9938A
Authority: DE
Inventors: Johannes Merkel
Original assignee: Arzneimittelwerk Dresden GmbH
Current assignee: Teva GmbH
Priority date: 1955-12-22
Filing date: 1955-12-22
Publication date: 1958-07-24

Description

Verfahren zur Gewinnung eines kristallisierten Roßkastaniensaponins (Aescin) Die wertvollen therapeutischen Eigenschaften der Samen der Roßkastanie, besonders gegen die Symptome des Komplexes der venösen Stase, sind bekannt.Process for the production of a crystallized horse chestnut saponin (Aescin) The valuable therapeutic properties of the seeds of the horse chestnut, especially against the symptoms of the complex of venous stasis, are known.

In den letzten Jahren sind daher zahlreiche Arzneifertigwaren auf Basis der Inhaltsbestandteile der Roßkastaniensamen im Handel erschienen, die überwiegend, häufig im Gemisch mit den Inhaltsbestandteilen anderer Arzneipflanzen, Gesamtauszüge aus der Droge darstellen. Der charakteristische Inhaltsstoff der Roßkastanie ist das Roßkastaniensaponin Aesci.n, dem sie ihre spezifischen chemischen, physikalischen und therapeutischen Eigenschaften verdankt. Trotz aller darauf gerichteten Bemühungen ist es seit der Entdeckung des Aescins durch F r e m y bisher infolge der großen präparativen Schwierigkeiten, die sich der Reindarstellung des Aescins ebenso wie der anderer Saponine entgegenstellen, nicht gelungen, ein zuverlässiges Verfahren zu finden, welches es ermöglicht, die Substanz in kristallisierter, chemisch einheitlicher, exakt definierter Form zu gewinnen.In recent years, therefore, numerous medicinal products have appeared Basis of the constituent parts of the horse chestnut seeds appeared in the trade, the predominantly, often mixed with the constituents of other medicinal plants, total extracts pose from the drug. The characteristic ingredient of the horse chestnut is the horse chestnut saponin Aesci.n, to which they give their specific chemical, physical and therapeutic properties. Despite all efforts aimed at this it has been since the discovery of aescine by F r e m y so far as a result of the great preparative difficulties arising from the pure preparation of aescin as well as Opposing that of other saponins, a reliable process failed to find which enables the substance to be crystallized, chemically uniform, precisely defined shape.

Diese Schwierigkeiten sind hauptsächlich durch das Fehlen spezifischer Lösu,ngs- und Fällungsmittel für Saponine, ihre schwere Kristallisierbarkeit, die kolloiden Eigenschaften ihrer wässerigen Lösungen, ihre Fähigkeit, Mineralstoffe, Pflanzenfarbstoffe und andere Ballaste mit großer Zähigkeit festzuhalten, und ihre leichte Zersetzbarkeit unter den energischen Bedingungen der bekannten Darstellungsmethoden bedingt. Diese Schwierigkeiten wirken sich besonders bei der Darstellung von Saponinen im technischen Maßstab aus, es sind daher auch nur wenige Verfahren zur technischen Gewinnung von Saponinen bekanntgeworden, die jedoch nur zu unreinen, amorphen Produkten führen. Es wurden hauptsächlich folgende Verfahren bei der Darstellung von Saponinen angewandt 1. Extraktion des Ausgangsmaterials mit konzentrierten Alkoholen in der Siedehitze und Ausfällen der Saponine aus der heiß filtrierten Lösung beim Erkalten, 2. Fällen der Saponine aus alkoholischer Lösung mit Äther, Aceton oder mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln, 3. Ausfällen aus wässerigen Drogenauszügen mit Bleisalz und Zerlegen der gebildeten Niederschläge mit Schwefelwasserstoff, 4. Fällen mit Ätzbarytlösung und Zerlegen des Niederschlags, 5. Aussalzen aus wässeriger Lösung mit Ammoniumsulfat oder anderen Neutralsalzen.These difficulties are more specific mainly due to the lack of them Solvents and precipitants for saponins, their difficult crystallizability, the colloidal properties of their aqueous solutions, their ability to absorb minerals, To hold on to vegetable dyes and other ballasts with great tenacity, and their easy decomposability under the energetic conditions of the known methods of preparation conditional. These difficulties particularly affect the representation of saponins on an industrial scale, there are therefore only a few processes for technical The extraction of saponins has become known, but this only leads to impure, amorphous products to lead. The main methods used in the preparation of saponins were as follows applied 1. Extraction of the starting material with concentrated alcohols in the Boiling heat and precipitation of the saponins from the hot filtered solution when it cools, 2. Precipitation of the saponins from alcoholic solution with ether, acetone or with water immiscible solvents, 3. precipitations from aqueous drug extracts with Lead salt and decomposition of the precipitates formed with hydrogen sulfide, 4th cases with etching barite solution and decomposition of the precipitate, 5. salting out from aqueous solution with ammonium sulfate or other neutral salts.

Die Fällung mit differenten Stoffen, wie Ätzbaryt oder Bleisalzen, führte in schlechten Ausbeuten zu stark zersetzten Saponinen besonders in der Phase der Zerlegung der Niederschläge und der weiteren Reinigung.The precipitation with different substances, such as caustic barite or lead salts, led in poor yields to strongly decomposed saponins, especially in the phase the decomposition of the precipitates and the further purification.

Wird der alkoholische Drogenauszug nach der deutschen Patentschrift 144 760 mit supendiertem Bleihydroxyd behandelt, das Filtrat mit Schwefelwasserstoff entbleit, filtriert, durch Destillation vorn Alkohol befreit, zum Sirup eingedunstet und vollständig zur Trockne gebracht, so hinterbleibt ein Rohsaponig als braungelber, stark hygroskopischer Kuchen, der sich zu einem gelben Pulver zerreiben läßt. Es ist weiterhin bekannt, bei der Reinigung von Rohsaponi.nen, besonders zur Entfernung der störenden freien Zucker, die Dialyse der wässerigen Lösungen anzuwenden. Häufig werden die Verfahren der Extraktion mit konzentrierten Alkoholen, der Fällung mit Äther aus alkoholischer Lösung und die Dialyse miteinander kombiniert.Will the alcoholic drug extract according to the German patent specification 144 760 treated with suspended lead hydroxide, the filtrate with hydrogen sulfide defleaded, filtered, freed of alcohol by distillation, evaporated to a syrup and brought to dryness completely, so a raw saponig remains as a brownish yellow, highly hygroscopic cake that grinds to a yellow powder. It is also known for cleaning raw saponi.nen, especially for removal disturbing free sugars to use dialysis of aqueous solutions. Frequently are the processes of extraction with concentrated alcohols, precipitation with Ether from alcoholic solution and dialysis combined.

Zur Entfernung der freien Zucker wurden auch Verfahren benutzt (L. R u z i ck a u. a., Helv, chim.Methods have also been used to remove the free sugars (L. R u z i ck a, among others, Helv, chim.

act., 25, I1, 1666 [1942]), bei denen während eines Monats mit 2,5o/oiger Natronlauge und anschließend während eines weiteren Monats erneut mit reinem Wasser extrahiert wurde. Die nach weiterer Aufarbeitung gewonnene Substanz wurde als Aescingemisch beschrieben, dessen Schmelzpunkt nach Umlösung 200 bis 210° C (unter Zersetzung) betrug.act., 25, I1, 1666 [1942]), in which during a month with 2.5% Sodium hydroxide solution and then again with pure water for another month was extracted. The substance obtained after further work-up was used as an aescine mixture described, its melting point after dissolving 200 to 210 ° C (with decomposition) fraud.

Es ist weiterhin bekannt, das dargestellte Saponin unter schonenden Bedingungen zum Prosapogenin zu hydrolysieren (A. W i n te r s te i n, Untersuchungen in der Saponinreihe, I, Zeitschrift Physiolog. Chemie, 199, 29 [1931]). Bei weiterer Aufarbeitung wurde in einzelnen Fällen ein als »Prosapogenin B« bezeichnetes kristallisierendes Produkt erhalten, welches unter starker Zersetzung bei 220 bis 230° C schmilzt. Der hämolytische Index dieser Substanz wird - mit 1 : 50000 bis 1 : 100000 angegeben. Die sehr langen Reaktionszeiten; das breite Schmelzintervall, aus dem zu erkennen ist, daß uneinheitliche Substanzen gewonnen wurden, bzw. die nichtbeliebige Wiederholbarkeit der Darstellung verhinderten es, daß diese Verfahren in der Technik Anwendung finden konnten.It is also known that the saponin shown can be hydrolyzed to prosapogenin under mild conditions (A. W in te rste in, Investigations in the Saponin Series, I, Journal Physiolog. Chemistry, 199, 29 [1931]). On further work-up, a crystallizing product called “prosapogenin B” was obtained in individual cases, which melts at 220 to 230 ° C. with severe decomposition. The hemolytic index of this substance is given as 1: 50,000 to 1: 100,000 . The very long response times; the broad melting interval, from which it can be seen that non-uniform substances were obtained, or the non-arbitrary repeatability of the representation prevented these processes from being used in technology.

Die Erfindung stellt sich die Darstellung eines chemisch reinen, einheitlich kristallisierten und durch chemisch-physikalische Konstanten exakt definierten Saponins (Aescin) zur Aufgabe.The invention provides the representation of a chemically pure, uniform saponins crystallized and precisely defined by chemical-physical constants (Aescin) to the task.

Es wurde gefunden, daß man ein kristallisiertes, chemisch reines undeinheitliches Roßkastaniensaponin erhält, wenn man die nötigenfalls durch Entschälen und--Entfetten vorbehandelten, vermahlenen -Kastaniensamen mit verdünnten, mit Wasser mischbaren Alkoholen, vorzugsweise 80%igem Methanol, wasserhaltigen, mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln, die unter 88° C sieden, z. B. verdünntem Aceton od. a., in der Kälte erschöpfend extrahiert, die vom Samenrückstand getrennten Auszüge mit einer organischen Säure, vorzugsweise Oxalsäure, oder einer anorganischen, z. B. Salz-, Schwefel- oder Phosphorsäure auf pH 1,5 bis 2 ,bringt und die sauren Auszüge unter Ersatz des verdampfenden Alkohols durch Wasser bis zur Erreichung der Siedetemperatur von 88° C, d. h. bis zu- einer dieser Siedetemperatur entsprechenden Alkoholkonzentration bringt und sie zur vollständigen Spaltung des nativen Saponinkomplexes durch Verkochen mit der vorhandenen Säure für 15 Minuten bei dieser Temperatur bis zur restlosen Abscheidung des Saponins in kristallisierter Form im Sieden erhält. Durch den Wasserzusatz bei der Abdestillation der Hauptmenge des Alkohols ändert sich . das Flüssigkeitsvolumen nicht. Es kann dabei auch so vorgegangen werden, daß man die zur Abscheidung des Saponins in kristallisierter Form erforderliche Säuremenge dem verdünnten Alkohol vor der Extraktion zusetzt und mit saurem Alkohol extrahiert. Das Saponin scheidet sich dabei in mikroskopischen Kristallen in Form dichter weißer Massen ab. Der Niederschlag wird heiß abgenutscht und zur Entfernung färbender Bestandteile mit heißem Wasser gewaschen. Der Niederschlag wird nach dem Trocknen in heißem Alkohol (Methanol oder Äthanol) gelöst und die heiße Lösung von dem Ungelösten, das aus wenigen Prozenten organischer Salze besteht, abfiltriert. Die heiße Lösung wird mit dem doppelten Volumen heißen Wassers versetzt, zur Kristallisation gestellt, der Niederschlag abfiltriert und getrocknet: Zur Reinigung wird die Substanz nach bekannten Verfahren aus Alkohol unter Verwendung von Entfärbungskohle umkristallisiert und der Reinigungsprozeß nötigenfalls wiederholt. Die Filtrate liefern beim Einengen weitere Mengen kristallisierter Substanz. Es wird angenommen, daß das kristallisierbare saure, Roßkastaniensaponin (Aescin) im Drogenmaterial an andere, indifferente Gruppen zum nativen Saponinkomplex gebunden vorliegt. Der native Saponinkomplex ist in der Kälte sowohl in neutralen als auch in sauren, verdünnten organischen Lösungsmitteln, besonders in verdünnten Alkoholen löslich. Unter den Bedingungen des beschriebenen Verfahrens wird aus dem nativen Komplex durch eine milde Säurehydrolyse die Saponinkomponente, vermutlich unter geringfügiger Strukturänderung, als freie, kristallisierbare Saponinsäure abgeschieden. Zu den Bedingungen des Verfahrens gehören: , 1. die Extraktion in der Kälte (bei Raumtemperatur) zur Vermeidung der Spaltung innerhalb des Drogenmaterials; 2. eine zur vollständigen Spaltung ausreichende Hydrolyse- (Verkochungs-) Dauer von etwa 15 Minuten, 3. eine zur quantitativen Abscheidung des freien, kristallisierten Saponins ausreichende Methanolverdünnung, entsprechend dem Siedepunkt von 88° C.It has been found that a crystallized, chemically pure and uniform Horse chestnut saponin is obtained, if necessary, by peeling and degreasing pretreated, ground chestnut seeds with diluted, water-miscible Water-containing alcohols, preferably 80% methanol, are water-miscible organic solvents that boil below 88 ° C, e.g. B. dilute acetone or. a., exhaustively extracted in the cold, the extracts separated from the seed residue with an organic acid, preferably oxalic acid, or an inorganic, e.g. B. hydrochloric, sulfuric or phosphoric acid to pH 1.5 to 2, and brings the acidic extracts replacing the evaporating alcohol with water until the boiling point is reached from 88 ° C, d. H. up to an alcohol concentration corresponding to this boiling point and brings them to complete cleavage of the native saponin complex by boiling with the acid present for 15 minutes at this temperature until completely The saponin is deposited in crystallized form when it is boiled. By adding water changes when the bulk of the alcohol is distilled off. the volume of liquid not. It can also be proceeded in such a way that one for the deposition of the Saponins in crystallized form require the amount of acid to the diluted alcohol added before extraction and extracted with acidic alcohol. The saponin separates in microscopic crystals in the form of dense white masses. The precipitation is sucked off hot and to remove staining components with hot water washed. The precipitate is after drying in hot alcohol (methanol or Ethanol) and the hot solution of the undissolved, that of a few percent of organic salts, filtered off. The hot solution will double Volume of hot water added, made to crystallize, the precipitate filtered off and dried: the substance is cleaned according to known methods recrystallized from alcohol using decolorizing charcoal and the purification process repeated if necessary. The filtrates yield further amounts of crystallized material on concentration Substance. It is believed that the crystallizable acidic horse chestnut saponin (Aescin) in the drug material to other, indifferent groups to the native saponin complex is bound. The native saponin complex is both in neutral in the cold as well as in acidic, dilute organic solvents, especially in dilute ones Soluble in alcohols. Under the conditions of the process described, the native complex by mild acid hydrolysis the saponin component, presumably with a slight change in structure, as free, crystallizable saponic acid deposited. The conditions of the procedure include:, 1. the extraction in the cold (at room temperature) to avoid cleavage within the drug material; 2. a hydrolysis (boiling) time sufficient for complete cleavage of about 15 minutes, 3. one for the quantitative separation of the free, crystallized Saponins sufficient methanol dilution, corresponding to the boiling point of 88 ° C.

Das Aescin kristallisiert in Form sechsseitiger Täfelchen. Es schmilzt innerhalb eines Grades scharf bei 222° C (Mikro nach Kofler), [«]D= -23,1°, in Methanol. Der hämolytische Index bei totaler Hämolyse (24b-Wert) beträgt 1 : 288000, bezogen auf reine Substanz. Sie ist toxisch für Fische.The aescin crystallizes in the form of six-sided tablets. It melts sharply within one degree at 222 ° C (micro according to Kofler), [«] D = -23.1 °, in methanol. The hemolytic index for total hemolysis (24b value) is 1: 288000, based on the pure substance. It is toxic to fish.

Nach den ermittelten chemisch=physikalischen und biologischen Eigenschaften ist die erfindungsgemäß gewonnene Substanz ein glykosidisches, saures S aponin.According to the determined chemical = physical and biological properties the substance obtained according to the invention is a glycosidic, acidic saponin.

Das Verfahren wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The method is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments.

Beispiel 1 50 kg entschälter, entfetteter, zu einem groben Pulver vermahlener Roßkastaniensamen werden in einem geschlossenen, mit Rührwerk versehenen Behälter mit 250l 80%igem Methanol bei Raumtemperatur während 6 Stunden ausgerührt. Danach wird der methanolisehe Auszug auf einer Trommelzentrifuge von dem Samenmehl abgeschleudert und der Zentrifugenrückstand mit so viel 80%igem Methanol nachgewaschen, daß insgesamt 2501 Filtrat erhalten werden. Das blankfiltrierte Zentrifugat wird mit 0,500 kg fester technischer Oxalsäure auf pi[ 1,5 gebracht. Der saure Auszug wird in eine mit Sprühdampfschlange versehene Destillierblase gegeben und der Alkohol durch Einleiten von direktem Dampf bis zur Erreichung der Siedetemperatur von 88° C und weiter bis zur Siedetemperatur von 94° C abdestilliert. Der entstandene Niederschlag wird in der Hitze auf Nutschen gesammelt und auf der Nutsche mit heißem Wasser bis zum farblosen Ablaufen gewaschen. Der Niederschlag wird bei 110° C getrocknet, im Verhältnis 1 : 10 in heißem 95%igem Methanol gelöst und die erzielte Lösung vom Ungelösten abfiltriert. Das blanke, schwachbräunliche Filtrat wird mit Aktivkohle zu kurzem Sieden erhitzt, filtriert und mit dem doppelten Volumen Wasser von 80° C versetzt. Nach dem völligen Erkalten werden die ausgeschiedenen Kristalle auf der Nutsche gesammelt, mit wenig kaltem Methanol auf der Nutsche nachgewaschen und bei 110° C im Trockenschrank getrocknet.Example 1 50 kg peeled off, degreased, to a coarse powder Ground horse chestnut seeds are placed in a closed, equipped with a stirrer Container with 250l of 80% methanol at room temperature for 6 hours. Then the methanolisehe extract is on a drum centrifuge from the seed meal spun off and the centrifuge residue washed with as much 80% methanol, that a total of 2501 filtrate are obtained. The filtered centrifugate is brought to pi [1.5 with 0.500 kg of solid technical oxalic acid. The sour extract is placed in a still equipped with a spray steam coil and the alcohol by introducing direct steam until the boiling temperature of 88 ° is reached C and further up to the boiling point of 94 ° C distilled off. The resulting precipitate is collected in the heat on suction filters and on the suction filter with hot water up washed to run off colorless. The precipitate is dried at 110 ° C, im Ratio 1:10 dissolved in hot 95% methanol and the resulting solution from Filtered off undissolved material. The bright, pale brownish filtrate is coated with activated charcoal heated to a brief boil, filtered and with twice the volume of water at 80 ° C offset. After complete cooling, the precipitated crystals will appear collected on the funnel, washed with a little cold methanol on the funnel and dried at 110 ° C in a drying cabinet.

Die Ausbeute an kristallisiertem Aescin beträgt etwa 2,50/0.The yield of crystallized aescin is about 2.50 / 0.

Beispiel 2 50 kg getrockneter, zu grobem Pulver vermahlener Roßkastaniensamen werden in einem geschlossenen, mit Rührwerk versehenen Behälter mit 250 1 80%igem Methanol, worin 0,500 kg feste technische Oxalsäure aufgelöst werden, bei Raumtemperatur während 6 Stunden ausgerührt. Der durch Zentrifugieren vom Drogenrückstand getrennte saure alkoholische Auszug wird weiter wie unter Ausführungsbeispiel l behandelt.Example 2 50 kg of dried horse chestnut seeds ground to a coarse powder are in a closed, provided with agitator container with 250 1 80% Methanol, in which 0.500 kg of solid technical oxalic acid are dissolved, at room temperature stirred for 6 hours. The separated from the drug residue by centrifugation acidic alcoholic extract is treated further as under embodiment 1.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for obtaining a crystallized Horse chestnut saponins (aescin) by acid treatment, characterized in that crushed chestnut seeds with hydrous organic, under 88 ° C boiling solvents can be extracted in the cold and that of the insoluble separated extract is adjusted to p $ 1.5 to 2, whereupon the acidic extract freed from the organic solvent by distillation with the addition of water and after reaching a boiling temperature of 88 ° C until the complete separation of the Saponins, d. H. about 15 minutes, kept at the boil, whereupon the precipitate is obtained, dried, dissolved in alcohol and precipitated with water.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that organic acids, such as oxalic acid, or inorganic acids such as hydrochloric acid can be used for acidification.

3. Procedure according to claim 1 and 2, characterized in that lower alcohols, acetone or Ethyl acetate can be used as a solvent.

4. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the extraction of the seed meal with diluted alcohol, preferably 8011% methanol, or acetone containing 5011 / o water or aqueous ethyl acetate or a. with the addition of an inorganic or organic Acid, preferably oxalic acid, is made up to pH 1.5-2.