DE1183627B

DE1183627B - Process for the separate production of digoxin and acetyldigitoxin from the dried leaves of Digitalis lanata

Info

Publication number: DE1183627B
Application number: DER31561A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Emil Bittner; Dipl-Ing Dr Andor Uskert; Dipl-Ing Lajos Wolf
Original assignee: Richter Gedeon Vegyeszeti Gyar RT
Current assignee: Richter Gedeon Vegyeszeti Gyar Nyrt
Priority date: 1960-12-08
Filing date: 1961-11-29
Publication date: 1964-12-17

Description

Verfahren zur getrennten Gewinnung von Digoxin und Acetyldigitoxin aus den getrockneten Blättern von Digitalis lanata Die Pflanze Digitalis lanata enthält bekannterweise ein Enzym, welches zur Abspaltung der Glukoseendgruppe von der Zuckerkette der genuinen Glukosiden fähig ist (vgl A. Stoll und W. Kreis, Helv. Chim. Acta, 16, 1890, 1930). Auf Grund dieser früheren Kenntnisse wird in der ungarischen Patentschrift 110 163 ein praktisches Verfahren zur Durchführung der obenerwähnten partiellen Zuckerabspaltung und zur auf diese Weise erfolgenden Herstellung von Glukosiden der sekundären Reihe beschrieben.Process for the separate production of digoxin and acetyldigitoxin from the dried leaves of Digitalis lanata The plant Digitalis lanata is known to contain an enzyme which is capable of splitting off the glucose end group from the sugar chain of the genuine glucosides (cf. A. Stoll and W. Kreis, Helv. Chim Acta, 16, 1890, 1930). On the basis of this earlier knowledge, the Hungarian patent specification 110 163 describes a practical method for carrying out the above-mentioned partial sugar cleavage and for the production of glucosides of the secondary series in this way.

Diese partielle Zuckerabspaltung kann im Sinne der angeführten ungarischen Patentschrift auf zwei verschiedene Weisen ausgeführt werden: entweder werden die isolierten Lanatoside A, B und C durch partielle Hydrolyse in die entsprechenden Glukoside der sekundären Reihe übergeführt, oder es werden die in den getrockneten Blättern von Digitalis lanata anwesenden primären Glukoside schon in diesem Zustand, mit Hilfe des in den Blättern ebenfalls anwesenden Enzyms, durch mehrtägige Behandlung der Blätter mit Gemischen von Wasser und organischen Lösungsmitteln, zu sekundären Glukosiden abgebaut, und- die derart gebildeten sekundären Glukoside werden unmittelbar als Produkt aus den getrockneten Blättern gewonnen. Die zweite Form des Verfahrens ist prinzipiell wesentlich vorteilhafter, da in diesem Falle nur ein einmaliges Isolieren der Glukoside erforderlich ist; dieser Umstand spielt in der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens eine sehr wesentliche Rolle. In der Praxis hat aber diese Form des Verfahrens den schwerwiegenden Nachteil, daß die in der angeführten ungarischen Patentschrift beschriebene Arbeitsweise nur ziemlich niedrige Ausbeuten ergibt, da die partielle Hydrolyse unter den dort beschriebenen Reaktionsbedingungen nur in beschränktem Maß gelingt.This partial splitting off of sugar can be carried out in two different ways according to the cited Hungarian patent specification: either the isolated lanatosides A, B and C are converted into the corresponding glucosides of the secondary series by partial hydrolysis, or those in the dried leaves of Digitalis lanata are converted Primary glucosides present in this state, with the help of the enzyme also present in the leaves, by treating the leaves for several days with mixtures of water and organic solvents, degraded to secondary glucosides, and the secondary glucosides formed in this way are immediately as a product of the dried ones Leaves won. The second form of the method is in principle much more advantageous, since in this case only a single isolation of the glucosides is necessary; this fact plays a very important role in the economic viability of the process. In practice, however, this form of the process has the serious disadvantage that the procedure described in the cited Hungarian patent only gives rather low yields, since the partial hydrolysis is only possible to a limited extent under the reaction conditions described there.

Es wurde nun gefunden, daß die Abspaltung der endstelligen Glukosegruppe von der Zuckerkette der primären Glukoside während der Extraktion der getrockneten Digitalis-lanata-Blätter hunderprozentig durchgeführt werden kann, wenn die Extraktion mit reinem Wasser unter Einhaltung von bestimmten Bedingungen bezüglich der Temperatur und der Dauer der Operation vorgenommen wird. Dabei kann das aus der Extraktion und aus weiteren Aufarbeitungsoperationen bestehende Gesamtverfahren derart gestaltet werden, daß das Digoxin und das Acetyldigitoxin in einer einzigen Operationsreihe, in einfacher Weise und mit guter Ausbeute unmittelbar in isoliertem Zustand gewonnen werden können, und zwar in einer Reinheit, die den Vorschriften der Armeibücher bzw. den üblichen praktischen Anforderungen völlig entspricht.It has now been found that the cleavage of the terminal glucose group from the sugar chain of the primary glucosides during the extraction of the dried ones Digitalis lanata leaves can be done one hundred percent when the extraction with pure water subject to certain conditions regarding the temperature and the duration of the operation being performed. This can come from the extraction and overall procedures consisting of further processing operations are designed in this way that the digoxin and the acetyldigitoxin in a single series of operations, obtained directly in the isolated state in a simple manner and with good yield in a purity that complies with the prescriptions of the army books or fully complies with the usual practical requirements.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Verfahren zur Gewinnung von Digoxin und Acetyldigitoxin aus getrockneten Blättern der Digitalis lanata, in welchem die zerkleinerten Blätter mit reinem Wasser bei 35 bis 45" C 6 bis 8 Stunden lang extrahiert werden (in dieser Zeit geht die gewünschte Abspaltung der endstelligen Glukosegruppe praktisch hundertprozentig vor sich, eine unerwünschte Desacetylierung und weitere Zuckerabspaltung tritt aber noch nicht auf), der gewonnene wäßrige Extrakt wird mit einem Gemisch von Butanol und Benzol extrahiert und das durch Verdampfen der organischen Phase gewonnene und von Gerbstoffen in be#-kannter Weise befreite rohe Glukosidgemisch wird in wäßriger inethanolischer Lösung mit Benzol ausgeschüttelt; die beiden Phasen werden getrennt, und die Benzolphase wird auf Acetyldigitoxin, die wäßrige methanolische Phase auf Digoxin verarbeitet.The subject of the present invention is therefore a process for the production of digoxin and acetyldigitoxin from dried leaves of the Digitalis lanata, in which the crushed leaves are extracted with pure water at 35 to 45 ° C for 6 to 8 hours (during this time the desired The terminal glucose group is split off practically one hundred percent, but undesired deacetylation and further splitting off of sugar does not yet occur), the aqueous extract obtained is extracted with a mixture of butanol and benzene and the organic phase obtained by evaporation of the tannins in be # - The crude glucoside mixture freed in a known manner is extracted by shaking with benzene in an aqueous inethanolic solution; the two phases are separated and the benzene phase is converted to acetyldigitoxin, the aqueous methanolic phase to digoxin.

Die Aufarbeitung der beiden erhaltenen Phasen, von denen die Benzolphase das Acetyldigitoxin (in Begleitung von verschiedenen Ballaststoffen), die wäßrige methanolische Phase das Digoxin (neben anderen Cardenoliden und verschiedenen Ballaststoffen) enthält, erfolgt zweckmäßig durch eine ebenfalls neue und einen Teil der vorliegenden Erfindung bildende Methode, und zwar in folgender Weise: a) Die wäßrige methanolische Lösung wird mit Chloroform ausgeschüttelt, wobei die Glukoside in das Chloroform übergehen; das durch Verdampfen des Chloroforms erhaltene roheGlukosidgemisch wird in an sich bekannter Weise desacetyliert, das Produkt wird mit wasserfreiem Aceton, dann mit Chloroform und schließlich mit absolutem Äthanol zum Sieden erhitzt, wodurch die begleitenden Cardenolide entfernt werden; dann wird das als ungelöster Rückstand erhaltene Digoxin in methanolischer Lösung mit Bleiacetat von den noch vorhandenen verfärbenden Verunreinigungen befreit und aus wäßrigem Äthanol kristallisiert.Work-up of the two phases obtained, of which the benzene phase the acetyl digitoxin (accompanied by various dietary fibers), the aqueous methanolic phase digoxin (in addition to other cardenolides and various dietary fibers) contains, is expediently carried out by a likewise new and part of the present Invention-forming method, in the following way: a) The aqueous methanolic solution is extracted with chloroform, whereby the glucosides pass into the chloroform; the crude glucoside mixture obtained by evaporation of the chloroform is deacetylated in a manner known per se, the product becomes anhydrous with Acetone, then heated to boiling with chloroform and finally with absolute ethanol, whereby the accompanying cardenolides are removed; then that will be considered unsolved Digoxin obtained residue in methanolic solution with lead acetate of the still Existing discolouring impurities freed and crystallized from aqueous ethanol.

b) Die benzolische Lösung wird so weit eingeengt, daß das Acetyldigitoxin und die anwesenden weiteren Glukoside schon ausscheiden, die begleitenden Ballaststoffe dagegen größtenteils noch gelöst bleiben sollen. Das abgeschiedene rohe Glukosidgemisch wird dann in Chloroform gelöst und an Aluminiumoxyd chromatographiert; die von dem Aluminiumoxyd abfließende Lösung enthält das Acetyldigitoxin in chemisch reinem Zustand. b) The benzene solution is concentrated to such an extent that the acetyl digitoxin and the other glucosides present are already excreted, while the accompanying dietary fibers should remain largely dissolved. The separated crude glucoside mixture is then dissolved in chloroform and chromatographed on aluminum oxide; the solution flowing off the aluminum oxide contains the acetyl digitoxin in a chemically pure state.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch das nachstehende Beispiel näher veranschaulicht. Beispiel 10 kg getrocknete und gemahlene Digitalis-lanata-Blätter werden mit 201 Wasser bei 40' C unter lebhaftem Rühren 7 Stunden lang extrahiert, dann wird der wäßrige Extrakt zweimal mit je 4000 ml 4: 1 Butanol-Benzol-Gen-#sch ausgeschüttelt, und die organische Phase wird zur Trockne verdampft. Der trockene Rückstand wird in 7000 ml Methanol gelöst und die Lösung mit 7000 ml 50./Oiger Bleiacetatlösung versetzt. Der gebildete Niederschlag wird durch Filtrieren entfernt und das Filtrat dreimal mit je 3500 ml Benzol extrahiert. Die benzolische Lösung enthält das Acetyldigitoxin in Begleitung von verschiedenen Ballaststoffen; die weitere Bearbeitung dieser Lösung wird weiter unten beschrieben.The method according to the invention is illustrated in more detail by the example below. Example 10 kg of dried and ground Digitalis lanata leaves are extracted with 201 water at 40 ° C. with vigorous stirring for 7 hours, then the aqueous extract is shaken out twice with 4000 ml of 4: 1 butanol-benzene-Gen- # each time, and the organic phase is evaporated to dryness. The dry residue is dissolved in 7000 ml of methanol and 7000 ml of 50% lead acetate solution are added to the solution. The precipitate formed is removed by filtration and the filtrate is extracted three times with 3500 ml of benzene each time. The benzene solution contains acetyldigitoxin accompanied by various dietary fibers; further processing of this solution is described below.

Die mit Benzol auf obige Weise extrahierte wäßrigmethanolische Lösung wird dreimal mit je 3500 ml Chloroform ausgeschüttelt, die vereinigten Chloroformextrakte werden zur Trockne verdampft. Der erhaltene Rückstand wird in 1000 ml Methanol gelöst, mit 1000 ml 0,2 N-Kaliumhydroxydlösung versetzt, das Gemisch 10 Minuten gerührt und dann mit verdünnter Salzsäure neutralisiert. Die neutrale Lösung wird unter vermindertem Druck bis zum völligen Entfernen des Methanols eingeengt, das ausgefallene Glukosidgemisch filtriert und in Vakuum getrocknet. Das so erhaltene desacetylierte Glukosidgemisch wird in feingepulvertem Zustand mit 100 ml wasserfreiem Aceton 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt, dann wird das ungelöste Produkt filtriert, ge- trocknet, wieder gepulvert und mit 300 ml Chloroform 3 Stunden -unter Rückfluß erhitzt; schließlich wird diese Operation mit 100 ml absolutem Äthanol wiederholt.The aqueous methanolic solution extracted with benzene in the above manner is extracted three times with 3500 ml of chloroform each time , and the combined chloroform extracts are evaporated to dryness. The residue obtained is dissolved in 1000 ml of methanol, treated with 1000 ml of 0.2 N potassium hydroxide solution, the mixture is stirred for 10 minutes and then neutralized with dilute hydrochloric acid. The neutral solution is concentrated under reduced pressure until the methanol has been completely removed, and the precipitated glucoside mixture is filtered and dried in vacuo. The deacetylated Glukosidgemisch ml acetone thus obtained is heated in a finely powdered state with 100 of anhydrous reflux for 2 hours, then the undissolved product is filtered, dried before, pulverized again, and heated with 300 ml of chloroform three hours -under reflux; finally this operation is repeated with 100 ml of absolute ethanol.

Der auf diese Weise erhaltene ungelöste Rückstand enthält praktisch nun mehr Digoxin; die Menge dieses Rückstandes ist 7,0 g. Dieser Rückstand wird in 700 nü Methanol gelöst, mit 700 ml 1%iger Bleiacetatlösung versetzt, abgenutscht und das Filtrat dreimal mit je j 00 ml Chloroform ausgeschüttelt und die vereinigte Chloroformphase zur Trockne verdampft. Der trockene Rückstand wird in 300 ml 8011/oigem Athanol gerührt, die Lösung unter vermindertem Druck bis zum völligen Entfernen des Äthanols eingeenA filtriert und das in dieser Weise erhaltene Digoxin getrocknet. Ausbeute: 5,0 reines, den üblichen Forderungen der Arzneibücher entsprechendes Digoxin.The undissolved residue obtained in this way now practically contains more digoxin; the amount of this residue is 7.0 g. This residue is dissolved in 700 nu methanol, mixed with 700 ml of 1% lead acetate solution, filtered off with suction and the filtrate is shaken three times with j 00 ml of chloroform and the combined chloroform phase is evaporated to dryness. The dry residue is stirred in 300 ml of 80% strength ethanol, the solution is filtered under reduced pressure until the ethanol has been completely removed and the digoxin obtained in this way is dried. Yield: 5.0 pure digoxin corresponding to the usual pharmacopoeia requirements.

Die obenerwähnte benzolische Lösung der das Acetyldigitoxin enthaltenden Fraktion wird zu 50 ml eingeengt; dabei scheidet das Acetyldigitoxin in Begleitung von anderen Glukosiden aus der Lösung, während die Ballaststoffe größtenteils noch in der Lösung bleiben. Das ausgeschiedene Produkt wird filtriert und getrocknet; es werden 4,0 g eines hauptsächlich Acetyldigitoxin enthaltenden Glukosidgernisches erhalten. Dieses Produkt wird in 80 ml Chloroform gelöst und an einer Aluminiumoxydsäure chromatographiert. Die von der Säure abfließende Lösung enthält das Acetyldigitoxin in chemisch reinem Zustand. Nach Verdampfen des Lösungsmittels werden 0,70.g reines Acetyldigitoxin erhalten.The above-mentioned benzene solution of the fraction containing the acetyldigitoxin is concentrated to 50 ml; in the process, the acetyl digitoxin is separated from the solution accompanied by other glucosides, while most of the dietary fiber remains in the solution. The precipitated product is filtered and dried; 4.0 g of a glucoside mixture containing mainly acetyldigitoxin are obtained. This product is dissolved in 80 ml of chloroform and chromatographed on an aluminum oxide. The solution draining off the acid contains the acetyl digitoxin in a chemically pure state. After evaporation of the solvent 0.70 g of pure acetyl digitoxin are obtained.

Claims

Claims: 1. Process for the separate production of digoxin and acetyldigitoxin from dried leaves of Digitalis lanata by aqueous extraction of the crushed leaves at elevated temperature and treatment of the aqueous extract with organic solvents, d a - characterized in that the aqueous extraction of the leaves in the temperature range carried out from 35 to 45 ° C for 6 to 8 hours, extracted the glycosides from the aqueous extract obtained with a benzene-butanol mixture, then the crude glycoside mixture isolated from the organic solution and freed from accompanying tannins in a known manner in aqueous methanolic solution extracted with benzene and the aqueous-methanolic phase is further worked up on digoxin and the benzene phase on acetyldigitoxin.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the isolation of the digoxin, the aqueous-methanolic solution extracted with chloroform, the chloroform extract evaporated to dryness, the glycosides deacetylated in a known manner and at the boiling point first with anhydrous acetone, then treated with chloroform and absolute ethanol. 3. The method according to claim 1, characterized in that to isolate the acetyl digitoxin, the benzene solution is concentrated so far that practically only the glycoside mixture precipitates, which is taken up in chloroform and freed chromatographically from the other cardenolides in a known manner over an aluminum oxy column. Considered publications: Paech and Traecy, Modern Methods of Plant Analysis, 111.Bd., Berlin, 1955, p.208.