CH293427A

CH293427A - Verfahren zum Isolieren von Desoxycholsäure aus Gallensäuregemischen.

Info

Publication number: CH293427A
Authority: CH
Inventors: Inc Drug Research
Original assignee: Inc Drug Research
Priority date: 1949-12-06
Filing date: 1950-11-30
Publication date: 1953-09-30

Description

Verfahren zum Isofieren von Desoxycholsäure aus Gallensäuregemischen. Die festen Substanzen, beispielsweise der Ochsengalle, bestehen hauptsächlich aus den Natriumsalzen zweier der Cholsäure verwand ter Säuren, der Taurocholsäure und der Glykocholsäure, nebst geringen Beimischun gen von Natriumglykodesoxycholat, Na triumtaurodesoxycholat, Fetten und Pig menten.

Nach !den allgemein üblichen. Me thoden werden durch alkalische Hydro lyse und nachfolgende Fällung mit Säu ren die Cholsäure und die Desoxychol- säure von den Aminosäuren, Taurun und Glykokoll, befreit. Die Behandlung mit. Säu ren scheidet auch die den gefällten Gallen säuren beharrlich anhaftenden Fette und Pig mente aus der Lösung aus. Die Isolierung der Desoxyeholsäure aus der harzartigen Masse hat sich als sehr schwierig erwiesen.

Zunächst haben die Cholsäure und die Des- oxycholsäure sehr ähnliche physikalische und chemische Eigenschaften. Die Isolierung wird ferner dadurch kompliziert, dass die Desoxy- cholsäure stark dazu neigt., Molekülverbin dungen zu bilden, so dass beim Versuch der Extraktion mit organischen Lösungsmitteln sowohl die Cholsäure als Fette gleichzeitig ge löst werden.

Versuche mit reiner Desoxychol- sä.ure ergeben, dass ihre Löslichkeit in Äthanol etwas geringer ist als diejenige der Chol- säure; trotz der erhöhten Löslichkeit der Mole külverbindung von Desoxycholsäüre und Chol- säure kann die Desoxycholsäure durch meh rere Umkristallisationen aus Äthanol aus ro- hen Gemischen nahezu vollständig entfernt werden.

Jedoch. ist infolge der Neigung zur Bildung von Molekülverbindungen die Aus beute an Cholsäure bei dieser Herstellungs weise immer gering. Der Alkohol entfernt auch die Fette und Pigmente, und diese Ver unreinigungen, welche nun in erhöhtem Ver hältnis gegenüber der Desoxycholsäure auf treten, machen die Reinigung dieser letztge nannten Säure nur noch schwieriger.

Trotzdem stützte sich die bisherige Tech nik der Isolierung und Reinigung der Gallen säuren weitgehend auf die verschiedene Lös lichkeit der Cholsäure und der Desoxychol- säure in organischen Lösungsmitteln. Die Ausbeuten. waren dementsprechend gering.

Bis zu einem gewissen Grad lässt sich die Desoxycholsäure aus rohen Gallensäuren auch durch Fällung in Form der wenig löslichen Barium- und l@lagnesiiunsalze abtrennen; aber auch hier bleibt eine grössere Menge -der Des- oxycholsäure mit der Cholsäure in Lösung.

Es wurde nun, ein Verfahren zum Iso lieren der Desoxycholsäure aus daneben, min destens noch Cholsäureenthaltenden rohen Gallensäuregemischen entwickelt, welches ihre beinahe quantitative Abtrennung ermöglicht. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch mit einer Base, in wel cher die Cholsäure löslicher ist, in wässeriger Lösung behandelt und hierauf die als Salz gelöste Cholsäure von der festen Desoxychol- säure abtrennt.

Dieses Verfahren bietet verschiedene Vor teile gegenüber den bekannten Verfahren: 1. Die Desoxycholsäure wird von dem Gemisch der übrigen Substanzen abgetrennt und so von störenden Pigmenten und Fetten befreit; 2. es werden keine metallischen Verunreini gungen: eingeführt, welche später wieder ent fernt werden müssen; 3. die von der Des- oxyeholsäure befreite Cholsäure lässt sich leichter reinigen.

Dieses Trennungsverfahren beruht darauf, dass die Löslichkeit der Cholsäure in gewis sen Basen grösser ist als diejenige der Des- oxycholsäure. Wenn eine wässerige Suspen sion roher Gallensäuren -unter schnellem Rüh ren mit einer basischen Lösung behandelt wird, steigt das p$ schnell bis auf 6 an und bleibt gepuffert, bis alle Gallensäuren gelöst sind.

Wenn aber zu wenig Base zugefügt wird, als zur vollständigen Lösung der Gallensäuren erforderlich wäre, so wird vorzugsweise die Cholsäure gelöst, während sich die Desoxy- cholsäure im Ungelösten anreichert. Wenn man dagegen die Gallensäuren vollständig löst, so lässt sich die Desoxycholsäure aus dem ge bildeten Salz leichter freisetzen als die Chol- säure.

Die Menge der Base, welche ein Maximum der Trennung der Cholsäure und der Desoxy- eholsäure ergibt, kann leicht durch Versuch bestimmt werden. Sie kann von Charge zu Charge, je nach dem Mengenverhältnis der beiden Gallensäuren, schwanken. Bei Ver wendung einer starken Base, wie zum Beispiel Natriiunhydroxyd, ist die Bemessung der Ba senmenge allerdings äusserst schwierig. Schwä- chere Basen werden daher bevorzugt.

Allge mein ergibt jede anorganische oder organische schwache Base, welche eine Dissoziationskon- stante zwischen 1,10-5 und 1,10-$ aufweist, eine gute Trennung und ermöglicht nahezu quantitative Entfernungider Desoxycholsäure. Beispielsweise sind Morpholin -und Triäthanol- amin besonders wirksam.

Ihre Zugabe in ge eigneten Mengen ergibt unter Umständen eine Desoxyeholsäiirefraktion mit weniger als 10 % Cholsäuregehalt. Man kann zum Bei- spiel eine ;solche Menge der Base -einer Sus- pension der rohen Gallensäuren in Wasser zu fügen, dass beim Kochen wenigstens annähernd vollständige Lösung eintritt.

Beim Abkühlen der Lösung bleibt dann die Cholsäure gröss tenteils zusammen mit Fetten und Pigmenten gelöst, während die Desoxycholsäure sieh als solche abscheidet. Das pH dieses Gemisches be trägt 5,9 bis 6,1. Die Verwendung gewisser schwacher anorganischer Basen, wie Barium und Magnesiumhydroxyd, welche unlösliche Verbindungen mit der Desoxycholsäure bil den, fällt selbstverständlich ausser Betracht.

Es hat sich ferner gezeigt, dass besonders auch gewisse Basen, welche bei Zimmertem peratur gasförmig sind und sieh daher leicht aus wässeriger Lösung verflüchtigen lassen, gut geeignet sind. Wenn man die Gallensäu ren in einer Lösung einer solchen Base voll ständig löst, so wird beim Erhitzen zuerst die schwach saure Desoxycholsäure unter Verflüchtigung der Base aus dem gebildeten Salz freigesetzt und damit ausgefällt, wäh rend das Salz der stärker sauren Cholsäure unter den gleichen Bedingungen noch nicht zerfällt und in Lösung bleibt.

Insbesondere kommen hierfür flüchtige Basen mit einer Dissoziationskonstante zwischen 1,10-4 und 1,10-$, vorzugsweise unter 1,10-6, in Be tracht. Im allgemeinen hat sieh Ammoniak als am geeignetsten für diese zweite Tren nungsmethode erwiesen; es können aber auch andere flüchtige Amine, wie Methyl- und Äthylamin, verwendet werden.

Es hat, sich ferner ergeben, dass die in der beschriebenen Weise isolierte, noch 10 bis 15 % Cholsäure enthaltende Desox, cholsäure mit Vorteil wie folgt weiter gereinigt wird Die rohe Desoxycholsäure wird in Wasser suspendiert,

dein 1 bis '2 % Natr iumbikarbonat oder die äquivalente Menge eines andern schwach basischen anorganischen Salzes, wie zum Beispiel Natriumacetat und dergleichen, oder eines schwach basischen Amins, wie Mor- pholin, beigefügt sind.

Um die Dispersion der rohen Desoxycholsäure und die Extrak tion der Fettrückstände zu erleichtern, kann an Stelle des Wassers ein Gemisch von M'as- ser mit einem organischen Lösungsmittel v er- wendet werden, in welchem die Gallensäuren löslich sind, und welches zugleich mit Wasser mischbar ist. Beispielsweise können Äthanol, Aceton, Isopropylalliohol bis zu gleichen Mengen mit Wasser gemischt. verwendet wer den.

Die zusammen mit Fetten und Pigmenten in der Base gelöste Cholsäure kann nach übli chen Methoden durch Säure ausgefällt wer den. Die so erhaltene rohe Cholsäure ist in folge der Konzentration der Gallenpigmente in dieser Fraktion dunkel gefärbt. Diese Pigmente zeigen ebenfalls eine bevorzugte Löslichkeit in schwach alkalischen Lösungen und können deshalb in analoger Weise aus der Cholsäure entfernt werden. - ' Beispielsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren wie folgt durchgeführt: Ein pulverförmiges Gemisch roher Gallen säuren wird in Wasser suspendiert. Dann wird Ammoniak oder ein schwachbasisches Amin zugefügt, und zwar in solcher Menge, dass die Gallensäuren beim Kochen nahezu vollständig gelöst sind.

Nach Abkühlen über Nacht scheidet sich die Desoxycholsäure zu sammen mit etwa 15 1/o Cholsäure aus. Nach Vervdtlständigung der Ausscheidung wird die Desoxycholsäure abfiltriert, wobei der Haupt teil der Cholsäure, die Fette und Pigmente in der Lösung zurückbleiben, und anschlie ssend nach 1. oder 2. gereinigt.

1. 'Die Desoxycholsäurefraktion wird in einer solchen Menge wässerigen Ammoniaks gelöst, dass eine 10prozentige Lösung ent steht und die Lösung einige Minuten gekocht und dann filtriert. Das Filtrat wird durch Erhitzen eingedickt, hierauf abgekühlt und die Desoxycholsäure abfilti@iert. Das entstan dene Produkt ist angenähert weiss, hat einen Schmelzpunkt von 187 bis 189 und ist an nähernd frei von Cholsäure. Ihn.

die Farbe weiter zu verbessern, wird das Material ein mal aus Äthanol umkristallisiert, wobei jedoch der Schmelzpunkt nicht beeinflusst wird. Das Cholsäure und etwas Desoxycholsäure enthal tende ammoniakalische Filtrat kann der näch sten Charge verseifter Galle zugefügt werden. Die Cholsäure in dein ersten Filtrat, -wel ches die Fette und Pigmente enthält, aber an-.

nähernd frei von Desoxycholsäure ist, kann mit Säure gefällt und mit wässerigem Alkohol mit einem Zusatz von Natriumbikarbonat aus gelaugt werden, wobei reine Cholsäure erhal ten wird.

2. Der rohen Desoxycholsäure wird ein Gemisch gleicher Gewichtsmengen Isopropyl- alkohol und Wasser mit 1% Natriumbikar- bonat zugefügt. Das entstandene Gemisch wird unter langsamem Rühren zwei Stunden am Rückflusskühler erhitzt.

Man lässt es über Nacht abkühlen und auskristallisieren. Es entsteht angenähert reine Desoxycholsäure. Beispiel .2: ' 0,9 kg rohe Gallensäuren werden in einer Flasche in 3,8 Liter Wasser suspendiert, 118 em3 Morpholin zugefügt und die rohen Gallensäuren durch Kochen am Rückfluss wäh rend einer Stunde zur Lösung gebracht.

Man lässt die Lösung sich abkühlen und 24 bis 48 Stunden stehen, worauf die Ausscheidung der Desoxycholsäure vollendet ist, welche ab filtriert wird. Das entstandene Filtrat wird mit 10prozentiger Salzsäure auf pH 3,5 einge stellt, die ausgefällte Cholsäure mehrmals mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Diese un reine Cholsäure wird mehrmals mit je 250 cm3 Äthanol ausgelaugt, bis die Pigmente entfernt sind, dann aus 90 % Methanol auskristalli siert, wobei man reine Cholsäure vom Schmelz punkt 198-199 C erhält.

Die Desoxycholsäurefräktion -(165 g) wird in 1650 cm3 destilliertem Wasser suspendiert und gerade so viel 28prozentiges Ammonium- hydroxyd zugefügt, dass alles in Lösung geht. Die Lösung wird einige Minuten gekocht und dann filtriert. 'Sie wird dann in eine Flasche gebracht und das Ammoniak & bdestslliert, bis die zurückbleibende Desoxycholsäure eine dick flüssige Masse bildet. Die Masse wird ge kühlt und filtriert.

Die entstandene Desoxy- eholsäure ist weiss, hat einen Schmelzpunkt von 187 bis 189 C und zeigt bei der Prüfung nach Gregory nur Spuren von Cholsäure. Beispiel 2: 0,9 kg rohe Gallensäuren werden in 7,6 Liter Wasser suspendiert und gerade so viel 28prozentiges Ammoniumhydroxyd zuge- fügt, dass alles in Lösung geht.

Dann wird durch Filtration geklärt. Die ammoniakalische Lösung wird in eine Flasche gebracht und das Ammoniak mit Wasser überdestilliert, bis ein dicker Sirup entsteht. 7,6 Liter destilliertes Wasser werden nun zugefügt;

der Inhalt bis zur vollständigen Lösung erhitzt und die Flasche beiseite gestellt, bis die Desoxychol- säure aus der Lösung ausgeschieden ist. Nach dem Erkalten wird die Desoxycholsäure- fraktion abfiltriert, wieder in wässeri gem Ammoniak gelöst und die endgültige Rei nigung in der im Beispiel 1 angegebenen Weise vorgenommen.

Beispiel 3: 0,9 kg rohe Gallensäuren werden in 3,8 Liter Wasser in einer Flasche suspen diert; 115 cm3 2-Amino-2'-methyl-propanol zu gefügt und der Inhalt der Flasche eine Stunde am Rückfluss erhitzt.

Die verwendete Menge 2-Amino-2-methyl-propanol genügt bei .Siede temperatur nicht zur vollständigen Lösung der rohen Gallensäuren, löst aber aus den ro hen Gallensäuren selektiv die Fette, Pigmente und die Hauptmenge der Cholsäure. Nach einer Stunde wird der Inhalt der Flasche ge kühlt und dann 48 Stunden stehengelassen. Die Desoxycholsäurefraktion wird abfiltriert, in wässerigem Ammoniak gelöst und die end gültige Reinigung in der im Beispiel 1 ange gebenen Weise vorgenommen.

Beispiel 4: Trennung der Cholsäure von der Desoxy- cholsäure.
EMI0004.0040
Die rohen Gallensäuren werden dem Wasser in einem mit Mantel versehenen Behälter mit gutem Rührwerk zugefügt. Das Morpholin wird dann zugegossen, und .das Gemisch zwei Stunden am Uückflusskühler extrahiert. Nach Abstellen der Wärmezufuhr wird der Inhalt des Behälters zwei Stunden heftig gerührt und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt.

Die rohe Desoxycholsäure wird mit der Zentri fuge entfernt, mit Wasser und Toluol ge waschen und abgeschleudert. Die Ausbeute an roher Desoxycholsäure beträgt 11,3 kg. Die Analyse ergibt einen Gehalt von 16 % Chol- säure.

Die beim Zentrifugieren erhaltene Flüssig keit, welche die Cholsäure, Pigmente und Fette enthält, wird mit Salzsäure auf pH 3,5 ein gestellt. Die dabei ausgefällte rohe Cholsäure wird abzentrifugiert und mit Wasser ge waschen. Ausbeute: 29,5 kg.
EMI0004.0065
Die Desoxycholsäure wird in Wasser sus pendiert. Unter Rühren wird so viel Ammo- niumhydroxyd zugefügt, dass die Gallensäure in Lösung geht.

Die entstandene Lösung wird filtriert, in einen Destillierkolben gebracht und das Ammoniak abdestilliert, bis lie zu rückbleibende Desoxycholsäure eine dickflüs sige Masse bildet. Das Gemisch wird gekühlt und .die Desoxycholsäure abfiltriert. Die er haltene Desoxycholsäure ist weiss, hat. einen Schmelzpunkt 187 bis 189 C, und die Ana lyse ergibt nur Spuren von Cholsäure.

Beispiel 5: Trennung der Cholsäure von der Desoxy- chols;iure.
EMI0004.0081
Die rohen Gallensäuren werden im Wasser suspendiert, und das Natriumbikarbonat wird unter Rühren langsam zugegeben. Die Tren nung der beiden Gallensäuren wird wie im Beispiel 4 vorgenommen. Die Ausbeute an roher Desoxycholsäure beträgt 9,5 kg. Die Analyse ergibt einen Gehalt von 18- % Chol- säure. Die Ausbeute an roher Cholsäure be trägt 30 kg.

EMI0005.0006
Das Gemisch wird in einem Behälter langsam gerührt und über Nacht am Rück fluss behandelt.. Der Inhalt des Behälters wird gekühlt und die Desoxycholsäure abfiltriert. Der Filterkuchen wird mit einem Gemisch gleicher Teile Isopropylalkoholund Toluol ge waschen und dann getrocknet. Ausbeute 6,8 kg Desozycholsäure, Schmelzpunkt 170 bis 172 C, Cholsäuregehalt weniger als 3 1/o.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Isolieren von Desoxychol- säure aus daneben mindestens noch Cholsäure enthaltenden rohen Gallensäuregemischen, da durch gekennzeichnet, dass man das Gemisch mit einer Base, in welcher die Cholsäure lös licher ist., in wässeriger Lösung behandelt und hierauf die als Salz gelöste Cholsäure von der festen Desoxycholsäiire abtrennt. UNTERANSPRÜCHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man von einer wäs serigen Suspension des Gallensäuregemisches ausgeht. . 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Base ein schwach basisches Amin verwendet. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Base ein schwach basisches anorganisches Salz ver wendet. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man eine Base verwendet, welche eine Dissoziationskonstante zwischen 1,10-4 und 1,10-6 aufweist. 5.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Base in einer Menge verwendet wird, welche gerade genügt, um bei erhöhter Temperatur die Gallensäuren aufzulösen. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man eine wässerige Lösung von Morpholin verwendet und das Gemisch erhitzt. 7. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man eine wässerige Lösung von Triäthanolamin verwendet und das Gemisch erhitzt. B.

Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die entstandene Lösung kühlt, wobei sich vorzugsweise die Desoxycholsäure aus scheidet. 9. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als, Base Na triumbikarbonat verwendet und das Gemisch erhitzt. 10. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man das Natriumkarbonat in einer Menge verwendet, welche gerade genügt;, um die Gallensäuren in Lösung zu bringen. 11. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Base ein gasförmiges Amin verwendet. 12.

Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man das gasförmige Amin in einer Menge verwendet, welche gerade genügt, um .bei er höhter Temperatur die Gallensäuren in Lö sung zu bringen. 13. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösung so weit erhitzt, dass das gasförmige Amin aus dem Desoxycholsäure- satz freigesetzt wird und sich verflüchtigt, wobei sich die Desoxycholsäure ausscheidet. 14. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 11 und 13, dadurch ge kennzeichnet, dass man die Lösung zum Sieden erhitzt. 15.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man als Base Am moniak verwendet. 16. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die umgelöste Desoxycholsäure von der Lösung abtrennt, die Desoxycholsäurefrakbion in einer wässerigen Lösung eines gasförmigen Amins löst und darauf das gasförmige Amin- bei erhöhter Temperatur aus der Lösung verjagt, wobei sich hauptsächlich die Desoxycholsäure ab scheidet. 17.

Verfahren nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass man die Abschei- dung der Desoxycholsäure durch Abkühlen vervollständigt. 18. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Lösung kühlt, wobei sich haupt sächlich die Desoxycholsäure abscheidet, und dass man aus der abgetrennten Desoxychol- säure die noch darin enthaltene Cholsäure mit einem schwach basischen Lösungsmittel extrahiert. 19.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man aus der ausge schiedenen Desoxycholsäure die noch vorhan dene Chölsäure mit eine schwache Base ent haltendem wässerigem Isopropylalkohol extra hiert, wobei die Base in einer 1 lo Natrium bikarbonat, bezogen auf den wässerigen Iso- propylalkohol, äquivalenten Menge zugegen ist.