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Mit Hilfe des lebhaften violetten bis bläulichen Fluoreszenzlichtes der Mutterkornalkaloidlösungen vor der ultravioletten Lichtquelle kann man ebenfalls Adsorption und Entwicklung der Adsorptionsschichten bequem verfolgen und eine saubere Trennung der Alkaloide durchführen. Bei unscharfer Trennung der Schichten und beim Verarbeiten von Zwischenfraktionen wiederholt man das chromatgraphische Adsorptionsverfahren bis zur Erzielung einheitlicher Stoffe.
Es gelingt mit Hilfe der chromatographischen Adsorptionsanalyse nicht nur die Zerlegung von ballastfreien Ergotamin-Ergotaminin und Ergotoxin-Ergotinin-Gemisehen in ihre Komponenten von höchster Reinheit, sondern auch die Verarbeitung von Rohprodukten, wie sie aus Mutterkornextrakten gewonnen werden unter gleichzeitiger Abtrennung nicht alkaloidischer Begleitstoffe.
Bei der Untersuchung des obenerwähnten Mutterkornalkaloidpräparates Sensibamin, das in Chloroformlösung eine optische Drehung [u. [ = +125 zeigte, wurde die überraschende Beobachtung gemacht, dass sich das Präparat mittels des chromatographischen Adsorptionsverfahrens in eine rechtsund eine in linksdrehende Fraktion zerlegen lässt. Die linksdrehende Fraktion erwies sich als Ergotamin,
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tamins und der Rechtsdrehung des Ergotaminins etwa + 113'beträgt, so ist dieser Wert in annähernder Übereinstimmung mit dem für das Sensibamin angegebenen.
In ähnlicher Weise lässt sich das rechtsdrehende Ergoelavin in links-und rechtsdrehende Komponenten zerlegen.
Das chromatographische Verfahren ermöglicht weiterhin, das verhältnismässig schwer kristallisierbare Ergotoxin, das lange Zeit nur amorph erhalten werden konnte, von Begleitstoffen zu befreien und als freie Base in kristallisierter Form zu erhalten.
Diese erfolgreiche Anwendung der chromatographischen Adsorptionsanalyse für den hier beschriebenen Zweck konnte aber auch keineswegs aus der eingangs zitierten Literatur entnommen werden, da die Trennung der Mutterkornalkaloide oft grosse Schwierigkeiten bietet und je nach dem zur fraktionieten Kristallisation verwendeten Lösungsmittel überhaupt nicht durchgeführt werden kann.
Sämtliche bekannten Methoden zur Trennung und Reindarstellung von Mutterkornalkaloiden unterscheiden sich von dem vorliegenden Verfahren grundsätzlich, da indifferente Adsorptionsmittel im Sinne der Tswettschen Methode bisher nicht verwendet wurden. Am nächsten kommt dem neuen Verfahren die in der deutschen Patentschrift Nr, 357272 beschriebene Arbeitsweise ; als Adsorptionsmittel wird indessen bei diesem Verfahren angesäuerte Pflanzensubstanz verwendet, wodurch eine chemische Bindung mit den Pflanzenbasen erzielt wird. Die Möglichkeit der Trennung und Reindarstellung der empfindlichen Mutterkornalkaloide unter Ausschluss von chemischen Agentien, selbst ausgehend von noch unreinen Gemischen, bedeutet für die Technik einen bedeutenden Fortschritt.
Die Ausführung des Verfahrens geschieht in der Weise, dass man Rohextrakt oder Lösungen von Mutterkornalkaloiden in indifferenten Lösungsmitteln, wie Benzol und Homologe, Chloroform, Dichlorethylen oder in Gemischen dieser Lösungsmittel aufgelöst und diese Lösungen durch eine Säule von Adsorbentien, wie Zucker, Aluminiumoxyd, Caleiumoxyd, Calciumcarbonat, Fasertonerde usw., die in den Lösungsmitteln unlöslich sind, nach der Methode der chromatographischen Adsorption schickt.
Beim Eluieren entwickelt sich das im ultravioletten Lichte sichtbare Chromatogramm.
Die folgenden Beispiele zeigen sowohl die Arbeitsweise unter Verwendung von Reinalkaloidgemischen bekannter Zusammensetzung als auch die Reindarstellung von Alkaloiden aus Rohextrakten.
Selbstverständlich kann das im folgenden durch Beispiele erläuterte Verfahren ohne weiteres in den technischen Massstab mit grösseren Mengen übertragen werden.
Beispiel 1. Trennung eines Gemisches von Ergotamin und Ergotaminin.
Ein aufrecht stehendes, unten mit einem Filter versehenes und zu einem Schlauchansatz verengtes Glasrohr von 40 cm Länge und 22 mminnerem Durchmesser füllt man unter Saugen mit der Wasserstrahlpumpe und leichtem Stopfen in Portionen gleichmässig mit 120g Aluminiumoxyd (nach Brockmann) und erhält so eine 34 cm hohe Säule des Adsorptionsmittels, das nun zunächst mit reinem Chloroform
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taminin aufgegossen. Im Augenblick, wo die Alkaloidlösung vollständig in die Adsorptionssäule versickert, giesst man Chloroform nach und wird vor der ultravioletten Lichtquelle eine Schichtentrennung erkennen.
Eine relativ schmale, stark alkaloidhaltige Schicht wird vorgeschoben und läuft zuerst ab, dann folgt eine alkaloidarme Zone, während der obere Teil der Säule eine breite, zweite Alkaloidschieht durch lebhaft violett-weisse Fluoreszenz aufweist. Man sammelt die ablaufende, alkaloidhaltige Lösung in Frak- tionen getrennt und beobachtet im vorliegenden Falle bei den zuerst anfallenden 50 cm3 in 2 dm-Rohr eine polarimetrische Drehung von + 8'38 . Bei den weiteren 200 cm3 nimmt die Rechtsdrehung ständig ab. Nach sehr alkaloidarmen Zwischenfraktionen folgt die linksdrehende Lösung des Ergotamins, das, obschon es in Chloroform viel leichter löslich ist als Ergotaminin, erst viel später aus der Adsorptionssäule herausgelöst wird.
Wie weiter oben bemerkt, ist dieses Verhalten nicht einer chemischen Bindung des Ergotamins mit Aluminiumoxyd zuzuschreiben.
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Die rechtsdrehenden Fraktionen werden im Vakuum bei tiefer Temperatur zur Trockne verdampft (0'52 g). Durch einmaliges Umkristallisieren aus Pyridin wird daraus reines Ergotaminin in hoher Aus- beute gewonnen. Die linksdrehenden Formen geben beim sorgfältigen Einengen zur Trockne 0'33 g reines
Ergotamin, das aus wasserhaltigem Aceton sofort in den typischen Säulen der Ergotamin-Aceton-Wasser-
Kristallisation erhalten wird.
Beispiel 2. Trennung eines Gemisches von Ergotoxin und Ergotinin.
0'5 5 g amorphe Ergotoxinbase und 0'5 g krist. Ergotinin weiden in 100 cm3 Chloroform gelöst und in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durch eine Adsorptionssäule geschickt. Beim Entwickeln und Eluieren der Adsorptionssehichten erhält man wiederum zuerst rechtsdrehende Fraktionen, die nach dem sorg- fältigen Eindampfen in der Kälte ohne weiteres schön kristallisiertes Ergotinin liefern. Aus dem Rück- stand der linksdrehenden Fraktionen werden durch Auflösen in möglichst wenig Benzol und Stehen- lassen Prismen erhalten, wie sie für die Ergotoxinbase in der britischen Patentschrift Nr. 286400 be- schieben sind.
Trotzdem von amorphen Ergotoxin ausgegangen wird, erhält man nach dem vorliegenden
Verfahren kristallisierte Ergotoxinbase in guter Ausbeute, während ein ebenso reines, kristallisiertes
Produkt nach der bekannten Methode aus Ergotoxinphosphat nur nach mehrmaligem, verlustreichem
Umkristallisieren des Salzes gewonnen werden konnte. Das Beispiel zeigt daher zugleich die Arbeitsweise, wie man aus amorphem Ergotoxinphosphat leicht zu einem kristallisierten Alkaloid gelangen kann.
Die vorherige Abtrennung von Ergotinin auf chemischem Wege, so dass mehr oder weniger einheitliches
Ergotoxin bereits vorliegt, vereinfacht die Arbeitsweise noch.
Beispiel 3. Aufteilung von Sensibamin in seine Komponenten.
1 g des nach der britischen Patentschrift Nr. 388529 hergestellten Sensibaminpräparates wird in 100 cm3 Chloroform gelöst und durch eine gleiche Adsoiptionssäule wie in Beispiel 1 und 2 geschickt.
Die Trennung in das stark rechtsdrehende Ergotaminin und das linksdrehende Ergotamin erfolgt ganz analog wie bei der Verwendung des Gemisches von Ergotamin und Ergotaminin in Beispiel l. Nach dem Entwickeln der Schichten und beim Eluieren läuft zuerst eine rechtsdrehende Fraktion ab, aus der das Ergotaminin beim Umkristallisieren aus Pyridin in den bekannten, charakteristischen Dreiecken auskristallisiert. Der durch sorgfältiges Eindampfen gewonnene Rückstand der später folgenden linksdrehenden Fraktion liefert aus wasserhaltigen Aceton die typischen, stark lichtbrechenden, rhombischen
Säulen des Ergotamins.
In gleicher Weise liess sich ein nach der deutschen Patentschrift Nr. 606778 dargestelltes Alkaloidpräparat, das in Chloroform [ < x] i ? == +115 aufwies, mit der Adsorptionsanalyse mit Chloroform als Lösungsmittel in eine zuerst ablaufende, rechtsdrehende und eine später folgende linksdrehende Fraktion zerlegen. Bei unscharfer Trennung, wie sie bei Zwischenfraktionen vorkommen kann, muss die Adsorptionsanalyse wiederholt werden.
Beispiel 4. Reindarstellung von Ergotamin aus einem Rohextrakt.
100 cm'eines nach der deutschen Patentschrift Nr. 357272, Beispiel 2, hergestellten ergotaminhaltigen Benzolextraktes aus Mutterkorn, der noch Mutteikornöl und andere Verunreinigungen enthält, wird durch die mit Benzol getränkte Adsorptionssäule, die aus 120 g feinst gepulvertem, trockenem Milchzucker besteht, geschickt. Beim Nachwaschen mit Benzol läuft zuerst eine alkaloidfreie, ölhaltige Lösung ab, dann folgt eine Lösung mit allerdings nur Spuren von rechtsdrehendem Ergotaminin. Die Hauptalkaloidfraktion, die schliesslich folgt, enthält das linksdrehende Ergotamin von hoher Reinheit, so dass es nach sorgfältigem Eindampfen im Vakuum bei tiefer Temperatur und Aufnehmen mit wasserhaltigem Aceton in fast wasserhellen, stark lichtbrechenden, rhombischen Prismen und Tafeln kristallisiert.
Beispiel 5. Gewinnung von kristallisiertem Ergotoxin aus Mutterkornalkaloid-Rohpräparaten.
Aus einer ergotoxinhaltigen Mutterkorndroge wird nach bekannten Methoden das Gemisch der Gesamtalkaloide des Mutterkorns gewonnen. 1 g eines solchen Präparates wird in 50 cm3 Chloroform gelöst und durch eine Adsorptionssäule geschickt, wie es in Beispiel 1 und 2 beschrieben ist. Beim Entwickeln der Schichten und Eluieren gehen zuerst alkaloidfreie Substanzen ab, worauf eine rechtsdrehende Alkaloidlösung folgt, aus der je nach Herkunft der Droge und nach Verarbeitung derselben mehr oder weniger Ergotinin in Kristallen isoliert werden kann. Später durchlaufende Eluate sind linksdrehend
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1. Verfahren zur Trennung, Zerlegung und Reindarstellung von Mutterkornalkaloiden, dadurch gekennzeichnet, dass man Lösungen von Mutterkornalkaloiden in indifferenten Lösungsmitteln dem chromatographischen Adsorptionsverfahren unterwirft.
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With the help of the vivid violet to bluish fluorescent light of the ergot alkaloid solution in front of the ultraviolet light source, one can also easily follow the adsorption and development of the adsorption layers and carry out a clean separation of the alkaloids. If the layers are not clearly separated and intermediate fractions are processed, the chromatographic adsorption process is repeated until uniform substances are obtained.
With the help of chromatographic adsorption analysis, it is possible not only to break down ballast-free ergotamine-ergotamine and ergotoxine-ergotinine mixtures into their components of the highest purity, but also to process raw products such as those obtained from ergot extracts with simultaneous separation of non-alkaloid accompanying substances.
In the investigation of the ergot alkaloid preparation mentioned above, Sensibamin, which causes an optical rotation in chloroform solution [u. [= +125 showed, the surprising observation was made that the preparation can be broken down into a right-handed and a left-handed fraction by means of the chromatographic adsorption process. The left-turning fraction turned out to be ergotamine,
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tamins and the clockwise rotation of ergotaminine is about + 113 ', this value is approximately in agreement with that given for sensibamin.
In a similar way, the right-rotating Ergoelavin can be broken down into left-rotating and right-rotating components.
The chromatographic process also makes it possible to free the ergotoxine, which is relatively difficult to crystallize and which could only be obtained amorphously for a long time, from accompanying substances and to obtain it as a free base in crystallized form.
This successful application of chromatographic adsorption analysis for the purpose described here could by no means be taken from the literature cited at the beginning, since the separation of the ergot alkaloids often presents great difficulties and, depending on the solvent used for the fractional crystallization, cannot be carried out at all.
All known methods for the separation and purification of ergot alkaloids differ fundamentally from the present method, since indifferent adsorbents in the sense of Tswett's method have not been used up to now. The procedure described in German Patent No. 357272 comes closest to the new process; Acidified plant substance is used as the adsorbent in this process, whereby a chemical bond with the plant bases is achieved. The possibility of separating and purifying the sensitive ergot alkaloids with the exclusion of chemical agents, even starting from impure mixtures, represents a significant advance in technology.
The process is carried out in such a way that crude extract or solutions of ergot alkaloids are dissolved in inert solvents such as benzene and homologues, chloroform, dichloroethylene or in mixtures of these solvents and these solutions are passed through a column of adsorbents such as sugar, aluminum oxide, calcium oxide, Calcium carbonate, fiber clay, etc., which are insoluble in the solvents, are sent by the method of chromatographic adsorption.
During the elution, the chromatogram visible in the ultraviolet light develops.
The following examples show both the procedure using pure alkaloid mixtures of known composition and the pure preparation of alkaloids from crude extracts.
Of course, the process explained in the following by means of examples can easily be transferred to the industrial scale with larger amounts.
Example 1. Separation of a mixture of ergotamine and ergotamine.
An upright glass tube with a filter at the bottom and narrowed to form a hose extension, 40 cm long and 22 mm internal diameter, is filled evenly in portions with 120 g of aluminum oxide (according to Brockmann) while sucking with a water jet pump and a light stopper to obtain a 34 cm high Column of the adsorbent, which is now initially with pure chloroform
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taminin infused. At the moment when the alkaloid solution seeps completely into the adsorption column, you pour in chloroform and you will see a separation of layers in front of the ultraviolet light source.
A relatively narrow, strongly alkaloid-containing layer is advanced and runs off first, followed by an alkaloid-poor zone, while the upper part of the column has a broad, second alkaloid layer with vivid violet-white fluorescence. The running off, alkaloid-containing solution is collected separately in fractions and, in the present case, a polarimetric rotation of + 8'38 is observed for the 50 cm3 that were first obtained in a 2 dm tube. The clockwise rotation decreases steadily for the other 200 cm3. After intermediate fractions that are very poor in alkaloid, the levorotatory solution of ergotamine follows, which, although it is much more readily soluble in chloroform than ergotamine, is only released from the adsorption column much later.
As noted above, this behavior is not due to a chemical bond between ergotamine and aluminum oxide.
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The clockwise fractions are evaporated to dryness in vacuo at low temperature (0.52 g). By recrystallizing it once from pyridine, pure ergotamine is obtained in high yield. When carefully concentrated to dryness, the counter-clockwise forms give 0'33 g of pure
Ergotamine, which is derived from hydrous acetone immediately in the typical pillars of ergotamine-acetone-water
Crystallization is obtained.
Example 2. Separation of a mixture of ergotoxine and ergotinine.
0.55 g amorphous ergotoxin base and 0.5 g crystall. Ergotinine is dissolved in 100 cm3 of chloroform and passed through an adsorption column in the same way as in Example 1. When the adsorption layers are developed and eluted, dextrorotatory fractions are obtained which, after careful evaporation in the cold, readily yield nicely crystallized ergotinine. From the residue of the levorotatory fractions, prisms are obtained by dissolving as little benzene as possible and leaving them to stand, as described for the ergotoxine base in British patent specification No. 286400.
Despite the fact that amorphous ergotoxine is assumed, one obtains according to the present one
Process crystallized ergotoxine base in good yield, while an equally pure, crystallized one
Product according to the known method from ergotoxin phosphate only after repeated, high-loss
Recrystallization of the salt could be obtained. The example therefore shows at the same time the way in which amorphous ergotoxine phosphate can easily be converted into a crystallized alkaloid.
The previous separation of ergotinine by chemical means, so that more or less uniform
Ergotoxin is already present, simplifying the way of working.
Example 3. Breakdown of Sensibamin into its components.
1 g of the sensibamine preparation prepared according to British patent specification No. 388529 is dissolved in 100 cm3 of chloroform and passed through an adsorption column identical to that in Examples 1 and 2.
The separation into the strongly dextrorotatory ergotamine and the levorotatory ergotamine takes place in the same way as when using the mixture of ergotamine and ergotamine in example 1. After the layers have developed and during elution, a clockwise fraction runs off first, from which the ergotamine crystallizes out in the familiar, characteristic triangles when recrystallized from pyridine. The residue of the levorotatory fraction that follows, obtained by careful evaporation, produces the typical, strongly refractive, rhombic rhombic elements from aqueous acetone
Pillars of ergotamine.
In the same way, an alkaloid preparation presented according to German patent specification No. 606778, which is dissolved in chloroform [<x] i? == +115 exhibited, decomposed with the adsorption analysis with chloroform as solvent into a first running, right-turning and a later following left-turning fraction. If the separation is fuzzy, as can occur with intermediate fractions, the adsorption analysis must be repeated.
Example 4. Pure preparation of ergotamine from a crude extract.
100 cm of an ergotamine-containing benzene extract prepared according to German Patent No. 357272, Example 2, from ergot, which still contains mother-grain oil and other impurities, is passed through the benzene-soaked adsorption column, which consists of 120 g of finely powdered, dry lactose. When washing with benzene, an alkaloid-free, oil-containing solution runs off first, followed by a solution with only traces of dextrorotatory ergotamine. The main alkaloid fraction that finally follows contains the levorotatory ergotamine of high purity, so that after careful evaporation in a vacuum at a low temperature and absorption with hydrous acetone, it crystallizes in almost water-white, highly refractive, rhombic prisms and panels.
Example 5. Obtaining crystallized ergotoxine from raw ergot alkaloid preparations.
The mixture of total alkaloids of ergot is obtained from an ergotoxin-containing ergot drug using known methods. 1 g of such a preparation is dissolved in 50 cm3 of chloroform and passed through an adsorption column, as described in Examples 1 and 2. When the layers are developed and eluted, alkaloid-free substances are released first, followed by a dextrorotatory alkaloid solution, from which, depending on the origin of the drug and after processing, more or less ergotinine can be isolated in crystals. Eluates passing through later are counterclockwise
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1. A method for the separation, decomposition and purification of ergot alkaloids, characterized in that solutions of ergot alkaloids in inert solvents are subjected to the chromatographic adsorption process.