DE2019835A1 - Verfahren zur Herstellung von Solanesol - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Solanesol Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Solanesol Solanesol, wobei es sich bei dieser Verbindung um Isoprenylalkohol mit vollständiger trans-Struktur handelt.
• Das nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltene Solanesol besitzt eine Struktur, die durch die folgende Pormel wieder gegeben werden kann. Seine Doppelbindung entspricht vollständig dem trans-Typ: Diese Substanz ist nicht nur ein wesentliches Zwischenprodukt zur Herstellung einer Seitenkettenkomponente von Coenzym Q oder Vitamin K2, das als Arzneimittel Verwendung findet, sondern eignet sich auch selbst als Arzneimittel oder dergleichen. Diese Substanz weist jedoch viele Kohlenstoffatome auf und ist stereospezifisch, so dass sie chemisch und synthetisch schwierig herzustellen ist. Ferner wurde diese Substanz bisher in der Natur nur in sehr geringem Umfange hergestellt.
• Industriell verwertbar ist lediglich die Entdeckung von R.L. Rowland, welche darauf beruht, dass die Verbindung in vergleichsweise grossen Mengen in Tabakblättern enthalten ist (J. Am.Chem.Soc.,78, 4680, 1956).
• Es wurde bereits festgestellt, dass ein Solanesol in grossen Mengen in Maulbeerbaumblättern oder Seidenraupenexkrementen vorliegt. Das Verfahren zur Gewinnung aus diesen Bestandteilen ist Gegenstand der deutschen Paten tschrift . . . . . . .
• (Patentanmeldung entsprechend der japanischen Patentanmeldung 10236/66).
• Das Solanesol in Maulbeerbaumblättern oder Seidenraupenexkrementen liegt jedoch in einer so geringen Menge vor und enthält eine derartig grosse Menge eines Prenylalkohels, der wahrscheinlich 10 - 12 Isopren-Einheiten enthält, dass sich die Abtrennung schwierig gestaltet und eine Reinigung unvermeidbar ist.
• Es wurde nunmehr gefunden, dass Solanesol in grossen Mengan und in einer zur Gewinnung geeigneten Form in Kartoffelblättern vorliegt. Ferner ist es gelungen, diese Substanz aus Kartoffelblättern absutrennen und zu reinigen. Die verliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Erzengung von Solanesol mit einer hohen Reinheit durch übliches Verseifen eines Fettmaterials, das aus Kartoffelblättern (einschliesslich Stengeln) extrahiert worden ist, und zwar unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels, Molekulardestillation der erhaltenen nicht-verseiften Substanz unter einem Vakuum von mehr als 1 x 10-2 mm Hg, Sammeln der bei einer Temperatur von 180 - 240°C abdestillierten Fraktion und fraktioniertes Kristallisieren der Fraktion aus Azeton oder Hexan oder Abtrennen in Form einer Thioharnstoff-Clathratverhindung und Auskristallisieren.
• Im Falle von Kartoffelblättern ist im Gegensatz zu Seidenraupenexkrementen oder Maulbeerbaumblättern der Solanesolgehalt so hoch, dass er 1 - 3%, bezogen auf die trockenen Blätter, beträgt, wobei ausserdem kein anderer Isoprenylalkohol vorliegt. Wird daher die nicht-verseifte Substanz der Blätter einer Molekulardestillation unterzogen, dann werden das Phytol, höhere Alkohole, die Hauptmenge des Sterins und des Karotinoids in den niedrig-siedenden Fraktionen entfernt.
• Die Fraktion, welche bei 180 - 240°C abdestilliert, besteht hauptsächlich aus Solanesol, enthält jedoch noch Sterin, Karotinoid und sehr kleine Mengen an Isoprenyalkohol und Harzen.
• Erfolgt daher eine Auflösung in Azeton oder Hexan in einer 5- bis 10-fachen Menge und eine Auskristallisation und eine Abfiltrierung bei normaler Temperatur bis 0°C sowie eine Abfiltrierung der bei -5 bis -20°C abgeschiedenen Kristalle zur Entfernung von leicht kristallisierbarem Sterin, dann erhält man im wesentlichen reines Solanesol in einer hohen Ausbeute.
• Bei der Entfernung von Sterin und anderen Bestandteilen aus dem Destillat neben der Kristallisation ist es zweckmässig, solanesol als Thioharnstoff-Clathratverbindung zu reinigen.
• Wird in einem derartigen Falle die Fraktion in Benzol oder Toluol gelöst, dann wird eine methanolische Lösung von Thioharnstoff allmählich zu der Lösung zugesetzt. Die sich beim Abkühlen abscheidende Clathratverbindung und der Thioharnstoff werden abfiltriert, worauf die auf diese Weise erhaltene Clathratverbindung mit Wasser oder einer verdünnten Säure zersetzt und mit einem Lösungsmittel extrahiert wird. Auf diese Weise erhält man im wesentlichen reines Solanesol. Es lässt sich durch Kristallisation aus Azeton oder dergleichen reinigen.
• Werden das unlösliche Wachs und das Sterin durch die Azetonbehandlung oder dergleichen als Vorbehandlung zur Molekulardestillation entfernt, dann gestaltet sich die Destillation einfacher, wobei ausserdem die Abtrennung besser wird.
• Wird die Molekulardestillation nicht unter einem Vakuum von mehr als 1 x 10 2 mm Hg durchgeführt, dann wird die Destillation unmöglich. Unter derartigen Bedingungen beginnt die gewünschte Solanesolfraktion bei einer Destillationstemperatur in der Nähe von 180°C abzudestillieren. Sie wird zwischen dieser Temperatur und ungefähr 240°C abdestilliert. Zur Iurchfuhrung der Destillation Sann entweder eine Destillation mit abfliessendem Film oder eine Zentrifugendestillation durchgeführt werden. Je nach den Bedingungen, wie beispielsweise der Art der Destillationskolonne sowie der Temperatur, kann hinsichtlich der Destillationstemperatur eine gewisse Variation festgestellt werden.
• Zur Entfernung von Sterin oder dergleichen aus dem Destillat durch Kristallisation kann Azeton oder Hexan oder eine Mischung als Lösungsmittel verwendet werden, wobei jedoch in zweckmässiger Weise Azeton eingesetzt wird. Die Kristallisationstemperatur und die Menge des Lösungsmittels hängen von der Art des Kessels sowie von der Kristallisationszeit ab, wobei Jedoch im allgemeinen eine zwischen Normaltemperatur und 0°C liegende Temperatur sowie eine Menge zwischen dem 5- und 10-fachen geeignet sind.
• Die Kristallisation von Solanesol in der Endstufe erfolgt aus Azeton oder Hexan oder aus einem gemischten Lösungsmittel bei einer tiefen Temperatur.
• Als Rohmaterialien werden erfindungsgemäss in zweckmässiger Weise getrocknete Kartoffelblätter eingesetzt. Wird das Lösungsmittel in grossen Mengen eingesetzt, dann können auch Rohblätter verwendet werden.
• Das erfindungsgemäss erhaltene Solanesol ergibt bei der Dünnfilmchromatographie, Gaschromatographie und Papierchromatographie mit umgekehrten Phasen einen einzigen Flecken und fällt mit einem Standardprodukt hinsichtlich seines Infrarotspektrums, NMR-Spektrums und Schmelzpunktes zusammen, wobei seine Reinheit derartig hoch ist, dass es als synthetisches Rohmaterial zur Herstellung von Arzneimitteln verwendet werden kann.
• Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
• Beispiel 1 480 g (7,9 ) eines fettartigen Materials, das durch Extraktion von 6000 g getrockneter Kartoffelblätter mit Äther erhalten worden ist, werden in 2500 ml Benzol gelöst. Pyrogallol wird der Lösung zugesetzt. Dann werden 500 g Kaliumhydroxyd und 7500 ml Methanol in die Lösung gegeben. Die Lösung wird über Nacht zur Verseifung stehengelassen. Wasser und Äther werden zur Extraktion und zum Auswaschen zugesetzt. Man erhält 360 g (6,0 %) einer nicht-verseiften Substans.
• 360 g der nicht-verseiften Substanz werden gut entgast und einer Molekulardestillation unter Verwendung einer CMC-5-Zentrifugen-Molekulardestillationsvorrichtung unterzogen. Niedrig-siedende Fraktionen, wie beispielsweise Phytol und Sterin, destillieren ab, worauf 120 g (2,0 %) einer Fraktion bei 180 bis 240°C unter einem Vakuum von mehr als 1 x 10-2 mm Hg erhalten werden.
• Wird diese Fraktion unter Anwendung einer Kieselgel-Dünnschichtchromatographie untersucht, dann stellt man fest, dass sie Sterin und Karotinoid zusätzlich zu Solanesol enthält. 120 g der Fraktion werden in ungefähr 1000 ml Azeton aufgalöst. Die Lösung wird über Nacht bei 5°C stehengelassen. Die abgeschiedenen Kristalle (im wesentlichen Sterin) worden abfiltriert.
• Das Filtrat wird auf die Hälfte seines Volumenskonzentriert.
• Das Konzentrat wird bei -15°C über Nacht stehengelassen. Das abgeschiedene Solanesol wird abfiltriert, mit einer kleinen Menge Azeton gewaschen und unter einem verminderten Druck getrocknet. Auf diese Weise erhält man 66 g (1,1 %) Solanesol.
• In der gleichen Weise werden 24 g (0,4 %) Solanesol-Kristalle aus der Mutterlauge erhalten. Die Gesamtausbeute beträgt 90 g (1,5 %).
• Beispiel 2 120 g einer molekulardestillierten Fraktion, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten worden ist, werden in 500 ml Benzol gelöst. Diese Lösung wird bei 30°C unter Rühren in eine Lösung eingetropft, die durch Erwärmen und Auflösen von 300 g Thioharnstoff in 100 ml Methanol hergestellt worden ist.
• Die Lösung wird bei 0 - 5°C über Nacht stehengelassen. Die abgeschiedene Thioharnstoff-Clathratverbindung wird abfiltriert und mit Äther extrahiert, worauf sie mit Wasser oder einer verdünnten Säure zersetzt wird. Auf diese Weise erhält man ungefähr 60 g einer Clathratverbindungsfraktion. Wird diese Fraktion mittels Dünnschichtchromatographie untersucht, dann stellt man fest, dass sie im wesentlichen aus Solanesol besteht.
• Werden 60 g der gleichen Fraktion in Azeton in einer fünfmal. so grossen Menge gelöst und bei 0°C auskristallisiert, dann erhält man 50 g Solanesol mit einer hohen Reinheit.

Claims (2)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Solanesol, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-verseifte Substanz von Kartoffelblättern unter einem Vakuum von mehr als 1 x 10-2 mm Hg molekulardestilliert wird, die Solanesolfraktion gesammelt wird und zur Reinigung fraktioniert kristallisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-verseifte Substanz von Kartoffelblättern unter einem Vakuum von 1 x 10-2 mm Hg einer Molekulardestillation untersogen wird, die Solanesolfraktion gesammelt wird, das Solanesol als Thioharnstoff-Clathratverbindung abgetrennt und anschliessend zur Reinigung kristallisiert wird.