CH337541A - Procédé pour séparer en deux fractions des alcaloïdes de plantes Rauwolfia - Google Patents

Description

  Procédé pour séparer en deux     fractions    des     alcaloïdes     de plantes     Rauwolfia       L'invention a pour objet un procédé pour séparer  en deux     fractions    des alcaloïdes de plantes Rauwol  fia.  



  Ce procédé est caractérisé en ce que l'on traite le  mélange desdits alcaloïdes sous forme de bases     libres     par un acide aqueux qui transforme les bases libres  en sels d'addition     d'acide,    en ce que l'on     répartit        ces     sels dans un système solvant constitué d'une part  d'un milieu acide aqueux et d'autre part d'un milieu  formé par un hydrocarbure     aliphatique        halogéné,     en     ce    que l'on sépare les solutions obtenues et en  ce que l'on recueille le ou les alcaloïdes se trouvant  dans l'une au moins de     ces    deux     fractions.     



  Ce procédé permet d'obtenir que l'une des frac  tions soit riche en     réserpine    et permet de préparer  cet alcaloïde à l'état pur et cristallisé, avec de bons  rendements. La     réserpine    est un composé faiblement  basique mais très     actif    du point de vue sédatif et  hypnotique.  



  Les plantes Rauwolfia appartiennent à la classe       naturelle    des Apocynacées et comprennent le R.     ser-          pentina,    le R.     micrantha,    le T.     parakensis,    le R.     hete-          rophylla,    le R.     hirsuta,    le R.     vomitoria    et analogues.

         Les        plantes        séchées        contiennent        environ    2     %        d'alca-          loïdes    et, si la réserpine est présente, seulement     en-          viron        0,01    à     0,1        %        de        cette        substance,

          les        autres          alcaloïdes    étant     constitués    par au moins cinq alca  loïdes principaux connus et par plusieurs alcaloïdes  non encore identifiés jusqu'à présent.  



  La     réserpine    a été isolée, en premier lieu, par       J.M.        Mueller    et autres     (Experientia,    8, 338, 1952)  à partir de la       fraction        oléorésineuse      d'un extrait  alcoolique de Rauwolfia. L'extrait a fourni cette  fraction par extraction à l'eau, en tant que partie    soluble dans l'eau.     Mueller    et autres ne décrivent pas  leur méthode pour isoler la réserpine.

   Ce composé  a également été isolé   en     chromatographiant    la    fraction     oléorésineuse      sur une colonne d'acide       silicique-cellite          (M.V.        Klohs    et autres,     Science,     5 octobre 1953, 4867).     Carl        Djerassi    et autres  (J.

   Am.     Chem.    Soc. 75, 4870-1, 1953) ont isolé  la réserpine à partir de la R.     heterophylla    par chro  matographie de la partie     dissoute        dans    du benzène  d'un extrait alcoolique dégraissé de la racine de     cette     plante. Norbert Neuss et autres (J. Am.     Chem.    Soc.  <I>75,</I> 3870, 1953) obtiennent la réserpine en     chroma-          tographiant    la fraction     oléorésineuse    sur de l'alu  mine- lavée à l'acide.

   Alors que la chromatographie  est ue méthode utile dans le laboratoire, elle con  vient beaucoup moins à la fabrication, car il n'est  pas     économique    d'appliquer cette méthode sur une  grande échelle en     raison    des grandes     quantités    de       solvants        nécessaires    pour     effectuer    la séparation.  



  La matière de départ du     procédé    selon l'inven  tion, est en général constituée par des extraits     bruts,     contenant des alcaloïdes, de plantes     Rauwolfia    et qui  sont obtenus de     différentes        manières,    par exemple en  traitant les matières     végétales    brutes par un solvant  organique soluble dans l'eau, tel que le méthanol ou  l'éthanol -et en concentrant l'extrait ou en     l'évaporant     à sec.

   On peut également agiter les matières végétales  brutes avec de l'eau acidulée et     précipiter    les alca  loïdes hors de     celle-ci    pour les     utiliser    comme ma  tière de     départ.    On peut également mouiller cette  matière avec de l'eau ou avec un agent     alcalinisant     tel que le bicarbonate de sodium, le carbonate de  sodium ou l'hydroxyde de sodium et en l'extrayant  ensuite à l'aide d'un solvant organique non miscible      à l'eau, tel que le     benzène,    le     chloroforme,    le tétra  chlorure de carbone, le     dichloréthylène,

      le trichlor  éthylène et     analogues    et en utilisant les extraits. On  peut encore utiliser la plante elle-même comme ma  tière de départ.  



  On a découvert que le solvant organique du sys  tème solvant, utilisé dans le procédé de l'invention,  extrait sélectivement une fraction riche en réser  pine     alors    que la solution dans l'acide aqueux con  tient les alcaloïdes restants. La séparation se fait dans  les meilleures conditions à un pH inférieur à envi  ron 2,5, de     préférence    à un pH d'environ 0,6 à  1,5.  



  On a constaté d'une manière générale, au     cours     de la préparation d'alcaloïdes, que les alcaloïdes fai  blement basiques ne peuvent pas être séparés de so  lutions     fortement    acides par extraction à l'aide d'un  solvant organique.

   Les solutions     acides    doivent     être          neutralisées    ou rendues basiques afin que l'extraction  par un solvant organique soit     efficace.    On a découvert  que lorsqu'on     neutralise    les solutions acides ou lors  qu'on les rend basiques, des solvants non miscibles  à l'eau, tels que des alcools aliphatiques supérieurs,  des éthers, des hydrocarbures aliphatiques     halogénés    et  dés hydrocarbures aromatiques permettent d'extraire  la totalité des alcaloïdes mais ne     parviennent    pas à  les séparer les     uns    des autres.  



  Il n'est pas courant et même surprenant, dans  l'industrie chimique des alcaloïdes, d'avoir constaté  qu'il est possible d'extraire les     alcaloïdes    des Rau  wolfia, ayant une basicité relativement faible, hors  de solutions fortement acides à l'aide d'un solvant  organique et que     les    solvants organiques halogénés,  plus particulièrement le chloroforme, ont un     effet     dissolvant, très sélectif, pour les sels d'addition  d'acide d'alcaloïdes ayant une basicité réduite, plus  spécialement pour la réserpine.

   On a découvert, alors  que la matière     végétale        séchée    et     brute    contient seu  lement 1 à 2     fl/o    en tout d'alcaloïdes et seulement     en-          viron        0,01    à     0,1        %        de        réserpine,        que        les        extraits        au     chloroforme des solutions acides de la     totalité    des       alcaloïdes,

      après     concentration    et évaporation, ont  une teneur en réserpine de 25-50 0/0. Des     traces    de  réserpine peuvent seulement être décelées     dans    les  autres alcaloïdes qui subsistent dans les liqueurs  mères acides quand ces alcaloïdes. sont isolés et       chromatographiés    par les méthodes usuelles, ce qui  indique que l'extraction de la réserpine est pour ainsi  dire complète.  



  Si l'on désire obtenir de la réserpine     pure    et  cristallisée, on concentre l'extrait au     chloroforme    sous  un faible volume et on ajoute du méthanol au con  centre, ce qui donne lieu à la     précipitation    d'un     pro-          duit        cristallin        contenant        au        moins        85        %        de        réser-          pine.    La     recristallisation    du produit     brut    dans du  méthanol,

   procure une réserpine     cristallisée    pure qui  possède les constantes de la réserpine décrites en  premier lieu par     Mueller    et autres, cités plus haut.  



  Le procédé selon l'invention convient particuliè  rement bien à une fabrication à grande échelle.    <I>Exemple 1</I>  On mouille 2 kg de racines broyées de R.     ser-          pentina        avec    1     litre        d'une        solution        aqueuse    à     10        %     de bicarbonate de sodium et on     permet    à ces racines  de gonfler pendant plusieurs heures.

   Les alcaloïdes  libérés sont extraits, par percolation, avec du ben  zène jusqu'à ce que les extraits donnent seulement  un résultat faiblement positif pour l'essai avec une  solution d'iodure mercurique (réactif de Valser,       U.S.P.        XIV).    On     concentre    l'extrait benzénique jus  qu'à lui donner un volume de 400 ml et on ajoute  800 ml d'éther. La solution est extraite plusieurs  fois avec de l'acide chlorhydrique N/2 et les solutions  acides mélangées sont ensuite lavées à l'éther, dé  colorées au charbon, filtrées et finalement extraites  plusieurs fois avec du chloroforme.

   Les solutions au  chloroforme mélangées sont     concentrées    jusqu'à avoir  1/4 de leur volume, elles sont lavées soigneusement       avec        une        solution        aqueuse    à     10        %        de        carbonate        de     sodium et avec de l'eau, elles sont séchées sur du sul  fate de sodium anhydre, filtrées et évaporées jusqu'à  siccité dans le vide. On obtient 2,5 g d'un extrait  de Rauwolfia constitué entièrement par des alcaloïdes  faiblement basiques d'où la réserpine peut être isolée  par le traitement suivant.  



  On dissout 1,5 g des alcaloïdes solides sélection  nés dans 2 volumes de méthanol anhydre ensemencé  avec un cristal de réserpine, l'ensemble étant soumis  à une réfrigération. Le rendement est de 400 mg  de cristaux blanchâtres de réserpine qui, en étant  recristallisés     dans    du méthanol, donnent 305 mg  d'aiguilles blanches de réserpine ayant les     constantes     suivantes : P.

   F. = 255 - 2630 avec     décomposition     (bain     préchauffé    à 2100) ; pouvoir rotatoire     [ ID    =  -     121    à -     1220        (en        solution    à     0,5        %        dans        du     chloroforme) ;     spectre    ultraviolet: minimum à       247mu    (log s 3,94),     maximum    à 267 mu (log     s    4,23) ;

         spectre    infrarouge : fortes bandes à 5,85 ; 6,30 et  6,67     u.    Ces     constantes    concordent, en     substance,     avec les indications données pour la     réserpine    par  Neuss et autres et par     Mueller        @et    autres, cités plus  haut ; cet alcaloïde est relativement faiblement ba  sique et fond à     264o    -     2661,    ; pouvoir rotatoire       [a]D    = - 117à -     118o    dans du chloroforme ab  solu ; spectre ultraviolet: maximum 216 mu (log     e          env.    4,79) ;

   maximum marqué à 267 mu (log     e        env.     4,23) ;     palier    adjacent à 295 mu (log s     env.    4,07) ;  minimum à 246 mu (log     E    3,99) ; spectre infrarouge       fortes    bandes à 2,90 ; 5,79 ; 5,85 ; 6,16 ; 6,31 et  6,67     u.     



  <I>Exemple 11</I>  On mouille 500 g de R.     serpentina    avec 200 ml       d'une        solution        aqueuse    à     10        %        de        bicarbonate        de     sodium. On permet à la matière végétale     brute    de  gonfler pendant plusieurs heures et on l'extrait en  suite avec du benzol chaud. L'extrait dans le benzol  est     concentré    jusqu'à avoir un volume de 100 ml.  On ajoute deux volumes d'éther et on extrait les al  caloïdes en secouant l'ensemble avec de l'acide           ortho-phosphorique    M/2.

   Les solutions     acides    com  binées sont lavées à l'éther. Les solutions acides  clarifiées sont ensuite extraites six fois avec 1/l0 de  leur volume de chloroforme. Les extraits dans le       chloroforme    sont mélangés et lavés avec une     so-          lution        aqueuse    à     10        %        de        carbonate        de        sodium        et     avec de l'eau, après quoi ils sont distillés jusqu'à sic  cité.

   Le rendement correspond à une fraction de ré  serpine qui pèse 1,5 g et a un     pouvoir    rotatoire     spé-          cifique        de    -     68,00        (solution    à     0,3        %        dans        le        chlo-          roforme).    Ce produit présente également les bandes  caractéristiques de la réserpine dans le spectre ultra  violet.  



  Cette fraction peut être     purifiée    en la     dissolvant     dans 2 volumes de méthanol anhydre et en réfrigé  rant la solution. Les cristaux blanchâtres de réserpine  sont filtrés et séchés. Le rendement est de 0,55 g,     ce     qui correspond à<B>0,11</B> 0/0. Le     [c±]D    = - 1190     (so-          lution    à     0,5        %        dans        le        chloroforme).     



  On a découvert que dans les modes d'exécution  des exemples 1 et Il, l'eau peut remplacer, comme  agent de     gonflement,    les solutions alcalines aqueuses.  On a admis jusqu'ici généralement, qu'il était     néces-          saire,    préalablement à l'extraction des alcaloïdes se  trouvant sous forme de bases libres, dans les plantes,  de     gonfler    la matière végétale en la mouillant avec  un alcali aqueux. Le procédé     selon    l'invention permet  de ne     pas    se     servir    de cet expédient plus coûteux.

    On n'a observé aucune     différence    dans les résultats  obtenus par le nouveau procédé quand on     utilise    l'eau  comme agent     mouillant.     



  <I>Exemple 111</I>  On met en suspension 6,35 kg d'un     concen-          trat    dans du méthanol de R.     serpentina,    correspon  dant à 68 kg de la matière végétale brute,     dans     75 litres d'acide sulfurique aqueux N/2. Après une  soigneuse agitation, on filtre la suspension. La solu  tion acide claire et d'une couleur rouge brun est lavée  avec de l'éther, puis extraite dix     fois    avec des por  tions de 7,5 litres de chloroforme.

   Les extraits dans  le chloroforme sont     concentrés    jusqu'à avoir un vo  lume de 3,75 1 et sont lavés d'abord avec une     solu-          tion        aqueuse    à     10        %        de        carbonate        de        sodium        et        finale-          ment    avec de l'eau. Le chloroforme lavé est séché sur  du sulfate de sodium anhydre et     distillé    jusqu'à sic  cité.

   On obtient 83 g d'une fraction de réserpine qui,  par recristallisation dans du méthanol, peut     fournir     18 g de réserpine brute ayant un pouvoir rotatoire       [a]D        =    -     118         (solution    à     1,%        dans        du        chloro-          forme).     



  <I>Exemple IV</I>  On mouille 500 g de racines de Rauwolfia     mi-          crantha    avec 200 ml d'une solution aqueuse à 10     9/o     de bicarbonate de sodium. Après     gonflement    pendant  plusieurs heures, la matière végétale brute est extraite  à l'aide de benzène chaud. L'extrait dans le benzène  est concentré jusqu'à avoir un volume de 100     ml     et les alcaloïdes sont extraits du     concentrat    par de    l'acide     orthophosphorique    M/2.

   Les     extraits        acides     sont lavés avec de l'éther, séparés et ensuite     extraits     six fois avec 1/10 de leur volume de chloroforme.  Les extraits dans le chloroforme sont mélangés et       lavés        avec        une        solution        aqueuse    à     10        %        de        carbonate     de sodium et avec de l'eau, après quoi on les évapore  jusqu'à     siccité.    Par     cristallisation    du résidu dans 2  volumes de méthanol,

   cette     fraction    peut fournir de  la réserpine cristallisée avec un     [a]I)    = -1120.  



  <I>Exemple V</I>  On alcalinise 20 kg de Rauwolfia     serpentina    et  on les extrait avec du benzène. L'extrait dans le  benzène est lavé, pour     être    débarrassé des alca  loïdes, avec de l'acide     sulfurique    N/2. La solution  acide est     alcalinisée    avec de     l'ammoniaque    aqueux  fort et les     alcaloïdes    libérés sont extraits     dans    le  chloroforme. Après évaporation du chloroforme on  obtient 400 g     d'alcaloïdes    en tout.  



  On dissout 120 g de la masse totale des alca  loïdes dans 350 ml d'acide acétique     glacial.    Cette  solution est versée dans 6,25 litres     d'acide    sulfurique  N/2 chaud (à 500) en     agitant    vigoureusement. La so  lution acide est décolorée au charbon et est filtrée.  Le filtrat est extrait six fois avec des portions de  500     ml    de chloroforme.

   Les     solutions    dans le chlo  roforme sont mélangées et lavées avec une solution       aqueuse    à     10        '%        de        carbonate        de        sodium        et        avec        de     l'eau, elles sont séchées sur du     sulfate    de sodium  anhydre et distillées jusqu'à siccité.

   On obtient 32 g  d'une fraction riche en réserpine avec un     [a]D    =  -     63o        (solution    à     0,3        %        dans        le        chloroforme)        et        avec     un spectre ultraviolet caractéristique. Cette fraction  peut procurer 7,3 g de réserpine     cristallisée    brute par  cristallisation dans du méthanol.  



  <I>Exemple VI</I>  On dissout 12,5 g. de la masse totale des alca  loïdes de la R.     serpentina    dans 400     ml    de chloro  forme. Cette solution est lavée     cinq    fois avec des  portions de 50 ml d'acide     ortho-phosphorique    M/2.  Les solution acides mélangées sont lavées à nou  veau, deux fois, avec 50     ml    de chloroforme.

   Les  solutions     dans    le chloroforme sont mélangées et       lavées        avec        une        solution        aqueuse    à     10'%        de        carbo-          nate    de sodium et avec de l'eau, elles sont     séchées     sur du sulfate de sodium anhydre,     filtrées    et évapo  rées jusqu'à siccité.

   Ce     concentre        correspond    à une  fraction riche en réserpine qui, par cristallisation dans  du méthanol, peut     fournir    0,4 g de     réserpine        cristal-          lisée    brute.  



  <I>Exemple V11</I>  La masse totale d'alcaloïdes, obtenue à partir de  l'extrait dans du benzol de 1 kg de R.     micrantha,     est dissoute dans 25     ml        d'acide    acétique glacial. La  solution est versée, en agitant vigoureusement,     dans     625 ml d'acide sulfurique N/2. Elle est ensuite     fil-          trée    et le filtrat est extrait six fois avec 50     ml     de chloroforme. Les extraits dans le     chloroforme    sont      lavés avec une solution aqueuse de carbonate de so  dium et avec de l'eau et sont évaporés jusqu'à sic  cité dans le vide. La fraction de réserpine ainsi ob  tenue correspond à 0,22 g.

   Par     cristallisation    dans  du méthanol, on peut obtenir 0,05 g de réserpine  cristallisée brute ayant un<B>[ ID</B> = -     1121,    (solution  à 1     %    dans du     çhloroforme).    Elle a une pureté de  82,5 %     d'après    le spectre ultraviolet.  



  On préfère     utiliser    de l'acide     ortho-phosphorique     pour les solutions aqueuses     acides    de la masse totale  des     alcaloïdes,    mais on peut utiliser d'autres acides,       tels    que l'acide chlorhydrique, sulfurique, acétique ou  analogues et obtenir des résultats     similaires.    Le  chloroforme est l'hydrocarbure aliphatique halogéné  préféré mais d'autres     solvants    de ce groupe sont éga  lement     utiles,    tels que le     tétrachlorure    de carbone,  le     dichloréthylène,    le trichloréthylène,

   le     tétrachlor-          éthylène    et analogues. La     Rauwolfia        heterophylla    ou  la Rauwolfia     vomitoria    peuvent être utilisées à la  place de la R.     serpentina    dans les exemples indiqués  plus haut, de     préférence    dans l'exemple I, en vue  d'obtenir la fraction riche en réserpine ou la     ré-          pine    cristallisée     pure    à     partir    de     cette    fraction.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour séparer en deux fractions, des al caloïdes de plantes Rauwolfia, caractérisé en ce que l'on traite le mélange desdits alcaloïdes sous forme de bases libres par un acide aqueux qui transforme les bases libres en sels d'addition d'acide, en ce que l'on répartit ces sels dans un système solvant cons titué, d'une part, d'un milieu acide aqueux et, d'autre part, d'un milieu formé par un hydrocarbure alipha tique halogéné,

   en ce que l'on sépare les solutions obtenues et en ce que l'on recueille le ou les alca loïdes se trouvant dans l'une au moins de ces deux fractions. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le pH du milieu acide aqueux est maintenu en dessous de 2,5, et de préférence entre 0,6 et 1,5. 2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le système solvant est constitué par de l'acide orthophosphorique aqueux et par du chloroforme. 3.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on traite la solution formée par l'hydro carbure aliphatique avec une solution alcaline aqueuse, et en ce que l'on évapore la solution formée par l'hydrocarbure jusqu'à siccité pour obtenir un extrait riche en réserpine. 4.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on traite la solution formée par l'hydrocar bure aliphatique avec une solution alcaline aqueuse, en ce qu'on concentre la solution formée par l'hydro carbure sous un petit volume, en ce qu'on ajoute au concentrat un alcool aliphatique inférieur soluble dans l'eau, de préférence du méthanol, et en ce qu'on sépare, par filtration, le précipité cristallisé de ré serpine ainsi obtenu. 5.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on extrait des parties broyées et mouillées de plantes Rauwolfia avec du benzène, en ce qu'on concentre l'extrait dans le benzène, en ce qu'on extrait le concentrat avec une solution aqueuse d'un acide à un pH compris entre 0,6 et 1,5, en ce qu'on extrait la solution acide avec un hydrocarbure ali phatique halogéné, en ce qu'on lave ce dernier extrait avec une solution alcaline diluée et en ce qu'on éva pore la solution lavée jusqu'à siccité. 6.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que la plante Rauwolfia est la Rauwolfia serpen- tina de Benth. 7. Procédé selon la revendication. caractérisé en ce que la plante Rauwolfia est la Rauwolfia mi- crantha. 8. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que la plante Rauwolfia est la Rauwolfia hete- rophylla. 9. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que la plante Rauwolfia est la Rauwolfia vomito- ria.