CH199908A - Verfahren zur Herstellung eines neuen Strophanthusglucosids. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines neuen     Strophanthusglucosids.       Aus den Samen von     Strophanthus        kombe     wurden schon seit längerer Zeit     Glucosidprä-          parate    für die Herztherapie hergestellt und  wegen ihrer starken und schnellen Wirksam  keit auf das Herz ausgedehnt verwendet.  Diese Präparate sind unter der Bezeichnung       k-Strophanthin    oder amorphes     Strophanthin     im Gegensatz zu dem kristallisierten     g-Stroph-          anthin    aus     Strophanthus        gratus    in die Arz  neibücher aufgenommen worden. W.

   A.     Jacobs     und seine Mitarbeiter in New York     (vergl.     die zusammenfassende Abhandlung von W. A.       Jacobs,        Physiologicai    Reviews 13, 222       [1933])    haben gezeigt, dass das     k-Strophan-          thin    ein kompliziertes Gemisch aus zucker  ärmeren und zuckerreicheren     Glucosiden    ist;  es ist diesen Autoren gelungen, daraus zwei  kristallisierte Fraktionen, das     Cymarin    und  das     k-Strophanthin-ss    in reinem     Zustand    ab  zuschneiden.

   Das     Cymarin    setzt sich aus dem       Aglucon        Strophanthidin    und dem     methylier-          ten        Desoxyzucker        Cymarose    zusammen, wäh  rend das     k-Strophanthin-ss    1     Mol.    Glucose  mehr enthält, die mit     Cymarose    verbunden    ist.

   Auf enzymatischem Wege, d. h. unter  der     Einwirkung    des von     Jacobs    entdeckten  Enzyms     Strophanthobiase    gelingt es, die  Glucose aus     k-Strophanthin-ss    abzuspalten  und dieses     Glucosid        in        Cymarin    zu verwan  deln. Die Hydrolyse des     k-Strophanthin-ss          mit    Säure liefert     Strophanthidin    und die von  Jacobs isolierte     Strophanthobiose,    die aus  Glucose und     Cymarose    besteht.

   Zuckerrei  chere     Strophanthusglucoside    als     k-Strophan-          thin-ss    sind bisher noch nie in reinem Zu  stand     bezw.    kristallisiert hergestellt worden.  



  Es wurde nun gefunden, dass man zu  einem neuen     Strophanthusglucosid    gelangen  kann, wenn man die     aus        Strophantus        kombe     unter Vermeidung von     hydrolytischen    Spal  tungen     gewonnenen        Glucosidpräparate    er  schöpfend     acetyliert,    die     Heptacetylverbin-          dung    des neuen     Glucosids    isoliert und durch  Behandlung     mit    einem Alkali in Abwesen  heit von Wasser die     Acetylgruppen    wieder  abspaltet.

   Das     entacetylierte    Produkt wird  dabei,     wie    Versuche ergaben, so rein erhal-           ten,    dass es kristallisiert. Das neue     Glucosid     besitzt den Vorteil der exakten     Dosierbarkeit     und repräsentiert - weil es bei weitem die       Hauptmenge    der unter den     Kautelen    schonen  der Isolierung aus den Samen von     Strophan-          thus        kombe    gewonnenen reinen     Glucoside     ausmacht - praktisch die gesamte Wirksam  keit der natürlichen Droge.  



  Seine physiologische Wirksamkeit über  trifft diejenige der bisher in der Therapie  verwendeten     Präparate    aus     Strophanthus          kombe.    Das neue     Glucosid    soll in der Thera  pie     Verwendung    finden.  



  Das neue     Glucosid    kristallisiert aus       Methylalkohol-Chloroform    oder     Athylalko-          hol-Chloroform    in weissen dichten     Büscheln,     die aus feinen und verzweigten     Nädelchen     bestehen. In vakuumtrockenem Zustand zieht  die Substanz begierig Wasser an. Sie ist  leicht löslich in Wasser und in niederen Alko  holen, fast unlöslich in reinen Fettlösungs  mitteln wie Chloroform, Äther und andere.  Bei der     Liebermannschen    Farbreaktion, d. h.

    beim sorgfältigen Versetzen einer Lösung der  Substanz in     Essigsäureanhydrid    mit konzen  trierter Schwefelsäure zeigt das neue     Gluc-          osid    einen Farbübergang von rot nach grün.  Die     hochvakuumtrockene        Substanz    schmilzt  bei 199       (korr.)    unter Zersetzung. In     alkoho-.          lischer    Lösung dreht das neue     Glucosid    die  Ebene des polarisierten Lichtes schwach nach  rechts,
EMI0002.0031  
   (c = 1,2). Aus der  Elementaranalyse und der Spaltungsglei  chung leitet sich die Zusammensetzung       C4211.4019    ab.

   Bei der     Titration    mit Lauge  wird ein Äquivalent     NaOH    verbraucht. Die  Hydrolyse mit Säuren liefert der Theorie  entsprechend 46,3     %        Aglucon,    das mit     Stroph-          anthidin        C"H3=OB    identisch ist und ein schön  kristallisiertes reduzierendes     Trisaccharid          C1"1134014,    das aus 1     Mol.        Cymarose    und  2     Mol.    Glucose besteht.  



  Als Ausgangsstoff verwendet man vor  teilhaft     Glucosidpräparate,    die das     Strophan-          thusglucosid    im Vergleich zu     Rohglucosid-          präparaten    angereichert enthalten. Man kann  zu solchen Ausgangsstoffen zum Beispiel wie  folgt gelangen:    I.

   Man extrahiert zum Beispiel die zer  kleinerten Samen von     Strophanthus        kombe     mit einer Mischung von     Chloroformalkohol     5 : 2 erschöpfend, verdampft den gelblich  grünen Extrakt bei niedriger Temperatur im  Vakuum sorgfältig zur Trockne und arbeitet  den Rückstand mit Äther oder     Petroläther     so lange durch, bis er körnig und     filtrierbar     wird.

   Nach einer weiteren Zwischenbehand  lung durch Auskochen mit Äther wird der       Rückstand    in wässerig-alkoholischer Lösung  mit     Bleibydroxyd    von     gerbstoffartigen        Be-          gleitstoffen    befreit und durch Zusatz von  Wasser und Abdampfen des Alkohols in rein  wässerige Lösung übergeführt. Durch sorg  fältiges Ausschütteln mit Chloroform wird  das     Cymarin,    das in     Chloroform    übergeht,  entfernt.

   Nach     Zusatz    eines halben Volumens  Alkohol zu der wässerigen Lösung entfernt  man durch     Ausschütteln    mit Chloroform das       k-Strophanthin-ss    weitgehend. Eindampfen  der Lösung im Vakuum zur Trockne und  Trocknen des fein     gepulverten        Rückstandes     über     Phosphorpentoxyd    liefert ein hygros  kopisches Pulver, das sich für die     Acetylie-          rung    mit     Essigsäureanhydrid        zur        Heptacetyl-          verbindung    des neuen     Glucosids    eignet.  



       II.    Man kann auch von mit     Petroläther     entfetteten     Strophanthussamen    ausgehen und  alsdann das     Glucosidgemisch    mit 80     ö        igem     Alkohol extrahieren. Zweckmässig wird dann  eine Weiterverarbeitung, insbesondere zur  Abtrennung des     Cymarins    und des     k-Stroph-          anthin-ss,    wie im vorhergehenden Abschnitt  beschrieben wurde, vorgenommen.  



       11I.    Das     Cymarin    und das     k-Strophan-          thin-ss    können auch dadurch aus rohem     Glu-          cosidgemisch    abgetrennt werden, dass man die       wässerig-alkoholische    Lösung nach der Be  handlung mit Blei im Vakuum bei     niedriger     Temperatur zur Trockne verdampft, den  Rückstand mit     absolutem    Alkohol aufnimmt  und mit dem doppelten     Volumen    Äther unter  kräftigem Umrühren den zuckerreicheren  Anteil der     Glueoside    fällt.

       Cymarin    und       k-Strophanthin-ss    bleiben in Lösung. Gegebe  nenfalls wird man diese     Fällungsoperation     wiederholen. Mit der     letzten    Fällung kann      man dann die     Peracetylierung    gemäss der Er  findung mit Vorteil durchführen.  



  IV. Bei der Verarbeitung der Ausgangs  droge unter     Bedingungen,    bei denen     hydro-          lytische    Spaltungen der     Glucoside    vermieden  werden, kann man dank der grossen     Kristalli-          sierbarkeit    des     Heptacetats    des neuen     Glu-          cosids    die     Peracetylierung    mit Erfolg auch  schon an dem von     Gerbstoffen    befreiten     Ge-          samtglucosidprä.parat    erfolgreich durchfüh  ren und zu einem schön     kristallisierten     <RTI  

   ID="0003.0016">   Acety-          lierungsprodukt    gelangen.  



  V. Die     Gewinnung    des neuen     Strophan-          thusglucosids    gelingt bei     Verwendung    guter       Strophanthussamen    ohne die Beseitigung der  Gerbstoffe, des     Cymarins    und des     K-Stroph-          anthin-ss,    wenn man das nach I. oder Il.     extra-          hierte,    mit Äther bis zur Gewichtskonstanz  ausgekochte ätherunlösliche     Glucosidgemisch     in     Pyridin    auflöst und dann dem erfindungs  gemässen Verfahren unterwirft.  



       Beispiel        r:     1 kg     Strophanthus        kombe-Samen    werden  mit 1 kg     Ammonsulfat    vermahlen und mit 7  Liter Chloroform - Alkoholgemisch = 5 : 2       dreiviertel    Stunden lang unter Rühren extra  hiert. Der     abgetrennte    Samenrückstand     wird     mit 5 Liter     Chloroformalkohol    = 5 : 2 nach  gewaschen, nochmals     feinst        vermahlen    und  ein zweites Mal entsprechend behandelt. Die  vereinigten gelblich-grünen Extrakte werden  bei niedriger Temperatur (unterhalb 40  )  möglichst weitgehend zur Trockne verdampft.

    Der zurückbleibende grüne, noch dickflüs  sige,     fettige    Rückstand     wird    mit 3 Liter       Petroläther    durchgearbeitet. Nach etwa 20  Stunden ist er körnig und     filtrierbar    gewor  den und wird bis zur Gewichtskonstanz mit  Äther ausgekocht. Den ätherunlöslichen An  teil löst man in der 100fachen Menge Alko  hol und versetzt unter Rühren mit dem glei  chen Volumen einer Suspension von frisch  dargestelltem und neutral gewaschenem       Bleihydroxyd    in     destilliertem    Wasser (ent  haltend 5 g / 1 Liter). Nach kurzem Stehen  wird durch Talk filtriert und der Rückstand  mit Alkoholwasser (1 : 1) nachgewaschen.

      Die     vereinigten    Filtrate, welche das Gemisch  der rohen     Glucoside    enthalten, werden soweit  im Vakuum bei niedriger     Temperatur    ein  geengt, bis der Alkohol vollständig entfernt  ist.  



  Man füllt auf 1 Liter auf und     schüttelt     die Lösung     zur        Entfernung    des     Cymarins,     sowie von     gelbgefärbten    schmierigen Verun  reinigungen 5mal mit je 200     cm@    Chloroform  aus. Aus dem Rückstand der abgedampften       Chloroformlösung    kann     durchUmkristallisie-          ren    aus Methylalkohol das reine     Cymarin     gewonnen werden.  



  Die     geklärte,    gelbgefärbte wässerige Lö  sung, deren     Volumen    1 Liter beträgt, wird  mit 500 cm' Alkohol versetzt und     mit    1  Liter Chloroform     entmischt.    Die Chloroform  lösung enthält das     k-Strophanthin-ss    und  wird abgetrennt. Die wässerige alkoholische  Schicht wird soweit im     Vakuum        eingeengt,     bis der Alkohol entfernt ist und nach dem  Auffüllen mit Wasser auf 1 Liter die gleiche       Ausschüttelung        mit        Chloroform    wiederholt.

    Aus dem     Destillationsrückstand    der beiden       Chloroformausschuttelungen    kristallisiert das       k-Strophanthin-ss    nach Anreiben mit     wenig     Wasser unmittelbar aus; es kann     durch    Um  kristallisieren aus Alkoholwasser oder hei  ssem Wasser rein erhalten werden.  



  Die wässerige Schicht, welche durch die  beiden     Ausschüttelungen    vom     überwiegenden     Teil des     k-Strophanthin-ss    befreit     wurde,     wird jetzt im     Vakuum    unterhalb 40   voll  kommen zur Trockne eingedampft. Man  nimmt den Rückstand     in    absolutem Alkohol  auf     und        klärt    die     Lösung    durch     Filtration.     Das gelbgefärbte     Filtrat    wird im Vakuum  wieder eingedampft; der Rückstand     fein    pul  verisiert und über     Phosphorpentoxyd    ge  trocknet.

   Man erhält 40 bis 50 g     eines    trocke  nen, hygroskopischen Pulvers, welches das  neue     Glucosid    enthält.  



  Zur     Peracetylierung    löst man es in 5 Tei  len wasserfreiem     Pyridin    und versetzt     por-          tionenweise    mit 1,5     Teilen        Essigsäureanhy-          drid.    Nach 6 bis 12     Stunden    wird die dunkel  gefärbte Lösung     in    reichlich Eiswasser ge  gossen. Die ausfallende, schmierige     Fällung         wird so lange mit frischem Eiswasser durch  geknetet, bis sie fest und     filtrierbar    wird.

    Zur möglichst vollständigen     Entfernung    des       Pyridins    wird der     abgenutschte,    nunmehr  helle Rückstand in einer Reibschale mit       wenig    Wasser verrieben, wieder     abgenutscht     und mit Wasser nachgewaschen. Die     Roh-          acetylverbindung,    deren Gewicht ungefähr  dem der eingesetzten     Glucosidmenge    gleich  ist, wird scharf getrocknet. Das getrocknete  Rohacetat wird in etwa der 15- bis 20fachen  Menge absoluten Alkohols am Dampfbad ge  löst, mit 5     %    seines Gewichtes an Tierkohle  aufgekocht und durch ein     Faltenfilter    ge  klärt.

   Die klare, noch gelbe Lösung bleibt       etwa    4 Tage bei Zimmertemperatur zur Kri  stallisation stehen; das     Kristallisat    besteht  zum Teil aus Nadeln, in der Hauptsache aber  aus     warzenförmigen    Gebilden und wird noch  mals aus der 100fachen Menge absoluten  Alkohols umkristallisiert. In der Regel be  steht diese zweite Kristallisation ausschliess  lich aus Nadeln; sollten noch     warzenförmige     Gebilde nachweisbar sein, so muss die     Um-          kristallisation    wiederholt werden. Aus der  Mutterlauge kann nach dem Einengen noch  eine zweite reine Fraktion gewonnen wer  den.

   Gesamtausbeute etwa 30 g reine     Rept-          acetylverbindung.     



  Zur     Verseifung    löst man 20 g scharf  getrocknete     Reptacetylverbindung    in 3,5 Li  ter     abs.    Methanol heiss auf und lässt die  klare     Lösung    auf 15   abkühlen. Sie wird  nun mit 15,00 cm' einer     Bariummethylat-          lösung    (entsprechend 35 bis 40 cm' 0,1       n-Schwefelsäure)    unter     Umschütteln    versetzt  und     etwa    12 Stunden im Eisschrank belas  sen.

   Die eiskalte Lösung, die gegen     Phenol-          phtalein    noch alkalisch reagieren soll,     wird     genau mit der dem Barium     äquivalenten     Menge 0,1     n-Schwefelsäure    versetzt,     hach          einigem        Stehen    klar     filtriert    und hierauf im  Vakuum bei<B>30'</B>     Badtemperatur    vollständig  zur Trockne gedampft.  



  Der Rückstand wird in 200 cm' absolu  tem Alkohol gelöst. Falls die Lösung gelblich  sein sollte, wird sie mit 0,5 g     Tierkohle    auf  gekocht und durch ein wenig Talk klar fil-         triert.        In    einem grossen     Erlenmeyerkolben     wird sie nun ganz allmählich und     unter    ste  tem Schütteln mit 1800 cm' trockenem  Chloroform versetzt, wobei sie noch vollkom  men klar bleiben muss. Eine eventuelle Trü  bung hebt man durch Zugabe einiger Trop  fen absoluten Alkohols wieder auf und     lässt     8 bis 10 Tage möglichst ruhig stehen.

   Die       Kristallisation    des reinen neuen     Glucosids     beginnt langsam, anfangs     unter        Abseheidung          warzenförmiger    Gebilde, die unter dem Mi  kroskop als dichte Bündel von Nadeln er  scheinen. Erst nach     einiger    Zeit wachsen  längere Nadeln aus den Büscheln heraus.  Die Ausbeute ist bei sorgfältigem Arbeiten  praktisch gleich der Theorie.  



       Beispiel   <I>2:</I>  1 kg     Strophanthus        komb6-Samen    werden  fein     vermahlen    und mit 3     Liter        Petroläther     während 6 Stunden     gerührt.    Der gelbgrün  gefärbte     Petrolätherextrakt    wird abgetrennt,  der     Rückstand    nachgewaschen und nochmals  etwa 12 Stunden mit 2     bis    3 Liter     Petrol-          äther    stehen gelassen.

   Der     abgenutschte    und       getrocknete        Samenrückstand        wird    nun mit  6 Liter 80%igem Alkohol     während    5 Stun  den unter ständigem Rühren     extrahiert,    wie  der     abgenutscht,    nachgewaschen und noch  mals mit 6 Liter 80%igem Alkohol extra  hiert. Die gesammelten Alkoholextrakte wer  den im Vakuum bei 40' vollständig einge  engt, worauf man den Rückstand mit Äther  bis zur     Gewichtskonstanz    auskocht.  



  Der ätherunlösliche     Anteil    wird nach  dem Lösen in der     100fachen    Menge Alko  hol, wie in Beispiel 1 beschrieben     wurde,    mit  dem gleichen Volumen einer     Suspension    von       Bleihydroxyd    in Wasser behandelt. Die nach  dem Filtrieren durch Talk erhaltene Lösung  des Gemisches der rohen     Glucoside    wird wie  in Beispiel 1     weiterverarbeitet.     



       Beispiel   <I>3:</I>  Die nach Beispiel 1 oder 2 durch Behand  lung mit     Bleihydroxyd    erhaltene Lösung des  Gemisches der rohen     Glucoside    wird im  Vakuum bei niederer Temperatur vollstän-           dig    zur Trockene eingedampft. Der gelb  braune Rückstand wird in 1 bis 2 Liter     abs.     Alkohol aufgenommen und die     Lösung    von  anorganischen     Rückständen    durch Filtration  befreit.

   Die     abs.    alkoholische Lösung wird  mit dem 2fachen Volumen trockenem Äther  unter kräftigem Rühren versetzt, worauf  man den ausgefallenen Niederschlag     ab-          nutscht    und nochmals analog aus Alkohol  mit Äther umfällt. Nach der zweiten Um  fällung enthält das Präparat neben Spuren  von     k-Strophanthin-ss    das neue     Glucosid;    es  wird in 5 Teilen wasserfreiem     Pyridin    ge  löst und analog wie im Beispiel 1     acetyliert     und auf das reine neue     Glucosid    verarbeitet.

      <I>Beispiel</I>  Die nach Beispiel 3 von anorganischen  Rückständen geklärte, absolut alkoholische  Lösung des     Gesamtglucosidpräparates    wird  im Vakuum bei niederer Temperatur zur  Trockne verdampft. Der Rückstand wird  pulverisiert und im     Egsikkator    getrocknet.  Ohne     Fraktionierung    wird das Gemisch der       Glucoside    in der 5fachen Menge     Pyridin     gelöst und nach Beispiel 1 auf rohe     Hept-          acetylverbindung    verarbeitet, die man aus  der 10- bis 20fachen Menge     abs.    Alkohol  umkristallisiert.

   Zur vollständigen     Reinigung     des von den anwesenden     Acetylierungspro-          dukten    am schwersten löslichen     Acetylie-          rungsproduktes    des neuen     Glucosids    sind  mehrere Umkristallisationen nötig, die,     wie     in Beispiel 1     beschrieben,    durchgeführt wer  den. Die Ausbeute ist daher etwas geringer  als dort, der Weg jedoch kürzer. Die Über  führung in das     acetylfreie    kristallisierte neue       Glucosid    geschieht nach Beispiel 1.  



  <I>Beispiel 5:</I>  Der nach Beispiel 1 oder 2     aus    guten       Strophanthussamen    durch     Auskochen    mit  Äther bis zur Gewichtskonstanz gewonnene  ätherunlösliche Anteil, der die Gerbstoffe  noch enthält, wird in     Pyridin    gelöst und wie    im     Beispiel    1     acetyliert    und weiter ver  arbeitet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines neuen Strophantusglucosids, dadurch gekennzeich net, dass man aus Strophantus kombe unter Vermeidung hydrolytischer Spaltungen ge wonnene Glucosidpräparate erschöpfend ace- tyliert, die Heptacetylverbindung des neuen Glucosids isoliert, und durch Behandlung mit einem Alkali bei Abwesenheit von Was ser die Acetylgruppen abspaltet.

   Das neue Glucosid kristallisiert aus Methylalkohol-Chloroform oder Äthylalko- hol-Chloroform in weissen dichten Büscheln, die aus feinen und verzweigten Nädelchen bestehen. In vakuumtrockenem Zustand zieht die Substanz begierig Wasser an. Sie ist leicht löslich in Wasser und in niederen Alkoholen, fast unlöslich in reinen Fett lösungsmitteln wie Chloroform, Äther und andere.

   Bei der Liebermannschen Farbreak tion, d. h. beim sorgfältigen Versetzen einer Lösung der Substanz in Essigsäureanhydrid mit konzentrierter Schwefelsäure zeigt das neue Glucosid einen Farbübergang von rot nach grün. Die hochvakuumtrockene Sub stanz schmilzt bei 199 (korr.) unter Zer setzung. In alkoholischer Lösung dreht das neue Glucosid die Ebene des polarisierten Lichtes schwach nach rechts [a] D = + 12 (c =1,2).

   Aus der Elementaranalyse und der Spaltungsgleichung leitet sich die Zusam mensetzung C421164018 ab. Bei der Titration mit Lauge wird ein Äquivalent NaOH ver braucht.

   Die Hydrolyse mit Säuren liefert der Theorie entsprechend 46,3 % Aglucon, das mit Strophanthidin C23113206 identisch ist, und ein schön kristallisiertes reduzieren des Trisaccharid C161134014, das aus 1 Mol. Cymarose und 2 Mol. Glucose besteht.