Verfahren zur Herstellung von Vitamin D. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vitamin D.
Es ist bekannt, dass Ergosterin durch Be strahlung mit ultraviolettem Licht in Vita min D umgewandelt wird, ein Produkt, das sich als von grossem Wert als Arznei gegen Rachitis erwiesen hat.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, durch das auf diese Weise Vitamin D hergestellt wird und bezweckt, die Reinheit des durch Bestrahlung erzeugten Vitamins zu erhöhen.
Die Tatsache, dass früher erzielte Ergeb nisse nicht befriedigten, hat man bisher auf die Einwirkung des für die Bestrahlung ver wendeten Lichtes auf das gebildete Vitamin D zurückgeführt. Das Vitamin D wird näm lich vom ultravioletten Licht teilweise in an dere Produkte zersetzt, die in folgendem mit dem Namen "Abbauprodukte" bezeichnet werden sollen. Zur Verhütung dieser Zer setzung hat man schon vorgeschlagen, den Teil des ultravioletten Spektrums, der Licht enthält von kürzeren Wellenlängen als 270 ssa, das man für die Abbauwirkung verantwort lich macht, zu schwächen, um so diesen Ab bau auf ein unschädliches Mass herabzusetzen.
Im Gegensatz zu den bestehenden Auf fassungen ist jetzt gefunden worden, dass der Spektrumteil, auf den man die Zersetzung des Vitamins D zurückführte, in dieser Hinsicht keineswegs in grösserem Masse als der übrige Teil des ultravioletten Spektrums wirksam ist. Mit der angewendeten Schwächung ist daher eine gehörige Verbesserung nicht erzielt worden.
Es gibt jedoch einen andern Grund, aus dem die bisher bekannten Herstellungsver fahren nicht so reines Vitamin D ergaben, wie es sich mit dem nachstehend beschrie benen Verfahren erzielen lässt. Man hat näm lich gefunden, dass bei der Bestrahlung des Ergosterins ausser Vitamin D eine Anzahl bisher nicht bekannter Produkte gebildet werden. Diese Stoffe, die in folgendem, zum Unterschied gegenüber den Zersetzungspro dukten des gebildeten Vitamins D, mit dem Namen "Nebenprodukte" bezeichnet werden sollen, weisen keine antirachitische Wirkung auf und sind insofern als Verunreinigungen des gebildeten Vitamins D zu betrachten.
Es ist des weiteren gefunden worden, dass das ultraviolette Spektrum Teile aufweist, denen hauptsächlich die Bildung des Vita mins D zu verdanken ist und keine oder doch verhältnismässig wenig Nebenprodukte bilden (Licht von Wellenlängen grösser als 270 ssu), dass sich aber daneben Strahlungen kürzerer Wellenlängen angeben lassen, die, praktisch gesprochen, .zur Bildung von Vitamin D nichts beitragen, worauf aber in der Hauptsache die Bildung der Nebenprodukte zurückzuführen ist (Licht von Wellenlängen kürzer als 270 ssss).
Nach der Erfindung wird ein besonders reines Vitamin D dadurch erzielt, dass für die Bestrahlung des Ergosterins ultraviolettes Licht verwendet wird mit Wellenlängen grösser als 270 ssss, und dass das gebildete D Vitamin der Bestrahlung entzogen wird, bevor weitere Bestrahlung die Reinheit des gebilde ten D Vitamins wesentlich verringern würde. Die Bedingung der Abwesenheit von Strah lung von kürzerer Wellenlänge als 270 ssu ist dann als erfüllt zu betrachten, wenn nur deren aktivische Wirkung so schwach ist, dass die Menge der dadurch gebildeten Ne benprodukte vernachlässigbar ist.
Sehr ergiebig für die Bildung von Vita mia D sind Strahlen, deren Wellenlänge zwi- sehen 270 und 300 ssu liegen.
Das Verfahren nach der Erfindung kann durch Benutzung eines Filters, der die un erwünschten Strahlen absorbiert und die Vitamin D bildenden Strahlen möglichst durchlässt, oder durch Verwendung einer Lichtquelle ausgeübt werden, die keine Strahlen aussendet, welche auf das Ergoste- rin eine unerwünschte Wirkung ausüben. Meist kann ein genügendes Ergebnis in der Weise erzielt werden, dass man das von einer geeigneten Lichtquelle, etwa einer Queck silberbogenlampe, ausgesandte Licht durch einen Filter fallen lässt, der von einer Menge gegebenenfalls, zum Beispiel mit Alkohol, ver dünnten Benzols gebildet wird.
Bedingung ist, dass der Filter die aktivischen Strahlen von einer Wellenlänge von weniger als 270 uff, die für die Bildung des Vitamins D nicht von Bedeutung sind, so stark absorbiert, dass diese Strahlen praktisch nicht auf das Ergosterin einwirken, während die übrigen ultravioletten Strahlen möglichst ungestört durchgelassen werden müssen. Die Dicke des Filters hängt natürlich stark von der Konzentration ab. Bei einer 5 o/oigen Lösung von Benzol in Al kohol zum Beispiel lassen sich unter sonst geeigneten Verhältnissen bei einer Filterdicke von ungefähr 10 mm gute Ergebnisse erzielen.
In gewissen Fällen, zum Beispiel wenn als Lichtquelle eine elektrische Entladung in Magnesiumdampf verwendet wird, kann es erwünscht sein, die Ausschliessung noch weiter zu treiben und Strahlen bis 282 ssss auszu schliessen. Strahlen mit Wellenlängen zwischen 270 und 282 pu werden vom Ergosterin al lerdings verhältnismässig stark absorbiert, aber es ist diesen Strahlen, besonders wenn in diesem (äebiet starke Intensitäten auftreten, auch eine schädliche Wirkung zuzuschreiben; es werden nämlich durch diese Strahlen auch noch Nebenprodukte gebildet.
Es ist daher empfehlenswert, Licht mit Wellenlängen un terhalb<B>282 ass</B> nicht zu verwenden, wenn auch die Reaktion infolgedessen etwas weni ger schnell vor sich geht, für welchen Zweck sich sehr gut ein-Filter aus einer alkoholi schen Parogyllösung, besonders in Verbindung mit einer elektrischen Entladung in Wismuth- oder Quecksilberdampf oder einer ähnlichen Lichtquelle, verwenden lässt. Es kann nach dem oben Gesagten zweckmässig sein, ein Licht zu verwenden, dem auch die Strahlen von grösserer Wellenlänge als 300 ssla, prak tisch gesprochen, fehlen, weil auch diese Massnahme für die Reinheit des zu erzielen den Vitamins D nützlich sein kann.
Die Dauer der Bestrahlung ist von der Intensität der Lichtquelle, dem Mass, in dem die Strahlen absorbiert werden, und der Menge des zu behandelnden Präparates ab hängig. Man wird die Bestrahlung nicht fort setzen, bis alles Ergosterin umgewandelt worden ist, weil jeweils ein Teil des gebil- deten Vitamins D in Abbauprodukte umge wandelt wird und dadurch das erzeugte Vi tamin schliesslich wieder ganz zerstört- wird. Aus diesem Grunde wird gemäss vorliegendem Verfahren das gebildete Vitamin D der Be strahlung entzogen, bevor weitere Bestrahlung die Reinheit des gebildeten Vitamins wesent lich verringern würde.
Man kann zum Beispiel, um das gebildete Vitamin der weiteren Wirkung des Lichtes zu entziehen, das Verfahren- beendigen, nach dem 60 /o des Ergosterins umgewandelt wor den ist.
Das Ergosterin kann in fester Form oder in Lösung, beispielsweise in Äther oder Hexan, der Bestrahlung ausgesetzt werden.
Die Zeichnung veranschaulicht an einem Beispiel eine zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung dienende Einrichtung, und zwar ist Fig. 1 ein Schema der ganzen Einrichtung und Fig. 2 ein Schnitt durch den vorgesehenen Filter.
Das ultraviolette Licht wird von einer Quecksilberdampflampe 1 mit einer Queck silberelektrode 2 und einer festen Elektrode 3 ausgestrahlt. Der Strom wird der Röhre durch einen Transformator 4 über einen Vor schaltwiderstand 5 zugeführt. Die Wandung der Röhre besteht aus Quarz; der das vom Quecksilberbogen ausgestrahlte Licht gleich mässig durchlässt. Dieses Licht trifft einen Behälter 6, in dem das zu bestrahlende Ma terial eingeschlossen ist. Dabei treten die Lichtstrahlen aber durch einen dazwischen gesetzten Behälter 7, dessen Wandung ebenso wie die des Behälters 6 aus Quarz besteht.
Der Behälter 7 ist mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel einer Benzollösung, die Licht mit einer kürzeren Wellenlänge als 270 aa auf hält, oder besser noch mit einem Stoff gefüllt, der Strahlen bis zu 282 ssss absorbiert, län gere Wellenlängen dagegen so gut wie un gestört durchlässt, beispielsweise nebst dem Benzolfilter eine alkoholische Lösung von Paraxylol. Im Behälter 6 ist eine Lösung von Ergosterin in Äther, Hexan oder der gleichen enthalten.
An dieses Gefäss sind Rohre 8 und 9 angeschlossen, durch welche die Flüssigkeit zu- bezw. abgeleitet werden kann, so dass eine ununterbrochene Herstellung erzielt wird. Die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit das Gefäss 6 durchgiesst, ist derart zu regeln, dass das gebildete Vitamin D der Bestrahlung entzogen wird, bevor wei tere Bestrahlung die Reinheit des gebildeten Vitamins D wesentlich verringern würde.
Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Behälter 7. Dieser besteht aus einem Zylinder aus Quarz 10 von geringer Höhe, der zu beiden Enden von ebenfalls aus Quarz bestehenden dünnen Platten 11 abgeschlossen ist. An den Zylinder sind Rohre 12 und 13 angeschmol- zen, durch die das Gefäss entlüftet und die Flüssigkeit eingeführt werden kann. Nach der Füllung werden diese Rohre abgeschmolzen. Die restlichen Teile können der Befestigung dienen.