Verfahren zur Herstellung von Deserpidinsäuremonoestern mit einer freien Hydroxylgruppe oder ihrer Salze Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Deserpidinsäuremonoestem mit einer freien Hydroxylgruppe oder deren Salzen.
Aus Pflanzen der Rauwolfia-Arten, insbeson dere aus Rauwolfia canescens, liess sich ein neues Alkaloid mit beruhigender und blutdrucksenkender Wirkung, Deserpidin genannt, in reiner Form gewin nen. Es besitzt als blutdrucksenkendes Mittel grosse therapeutische Bedeutung. Es lässt sich aus Pflanzen material der Rauwolfia-Arten isolieren, wie z. B. nach dem: am Schluss des Beispiels 2 angegebenen Verfahren. über den chemischen Aufbau des Deserpidins ist bis jetzt nichts bekannt geworden.
Es hat sich gezeigt, dass man unerwarteterweise durch Behandlung von Deserpidin mit starken alka lischen Mitteln zu einer neuen Carbonsäure gelan gen kann. Sie soll den Namen Deserpidinsäure tra gen. Deserpidinsäure besitzt, wie sich aus den Unter suchungen ergeben hat, neben der freien Carboxyl- gruppe eine freie Hydroxylgruppe und kann durch folgende Formel dargestellt werden:
EMI0001.0019
in der Des den im Deserpidin an die veresterte Hydroxyl- und Carboxylgruppe gebundenen, zwei wertigen organischen Rest bedeutet.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstel lung derjenigen Deserpidinsäureester mit freier Hydroxylgruppe, in denen die Carboxylgruppe mit Alkanolen, vorzugsweise niederen, wie Äthanol, Pro- panol, Butanol, vor allem aber Methanol, verestert ist. Solche Ester, wie auch deren Salze, sind neu. Sie können als Zwischenprodukte zur Herstellung von Heilmitteln mit deserpidinähnlicher Wirkung dienen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Deserpidinsäureesters mit einer freien Hydroxyl- gruppe oder eines Salzes eines solchen Esters ist da durch gekennzeichnet, dass man Deserpidinsäure oder ein Salz derselben zu einem Monoester mit freier Hydroxylgruppe verestert. Die Veresterung kann mit solchen veresternden Mitteln erfolgen, die eine Carboxylgruppe in eine veresterte Carboxylgruppe überführen. Man kann dabei die Deserpidinsäure direkt oder über ihre funktionellen, reaktionsfähigen Derivate in ihre Ester umwandeln.
Vorzugsweise setzt man Deserpidinsäure mit Diazoalkanen um oder man verestert Deserpidinsäure mit Alkoholen, insbeson dere Alkanolen, in Gegenwart starker Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren.
Je nach der Arbeitsweise erhält man die Deserpidinsäuremonoester in freier Form oder als Salz. Da Deserpidinsäureester eine basische Gruppe aufweisen, können sie Salze mit Säuren bilden. So lässt sich der erhaltene Deserpidinsäureester beispiels weise durch Behandeln mit anorganischen oder orga nischen Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, Schwe felsäure, Phosphorsäuren, Salpetersäure, Oxyäthan- sulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Essigsäure, Wein säure, Zitronensäure, in Salze mit Säuren überführen.
Aus den Salzen können die Deserpidinsäureester in freier Form gewonnen werden.
Bei der oben beschriebenen Umsetzung können die Ausgangsstoffe auch in Form der genannten Salze verwendet werden: So ist es möglich, Deserpidin- säure in Form des Hydrochlorids mit Diazoalkanen umzusetzen.
In den nachfolgenden Beispielen besteht zwischen Gewichtsteil und Volumteil die gleiche Beziehung wie zwischen Gramm und Kubikzentimeter. Die Tem peraturen sind in Celsiusgraden angegeben.
<I>Beispiel 1</I> Zu einer Lösung von 0,75 Gewichtsteilen Deserpidinsäure in . 50 Volumteilen Methanol und 50 Volumteilen Äther gibt man unter Kühlung in einem Eisbad und gutem Rühren eine kalte ätherische Lösung von Diazoäthan zu, die aus 6 Volumteilen Nitrosoäthylurethan erhalten wurde. Die Deserpidin- säure geht langsam in Lösung, so das schlussendlich noch ein Überschuss Diazoäthan vorhanden ist. Die Lösung wird zuerst bei atmosphärischem Druck und dann im Vakuum eingedampft.
Der so erhaltene Deserpidinsäureäthylester zeigt im Infrarot-Spek- trum (in Nujol) starke Banden bei 3381-3280, 2965-2837, 1727-1714, 1458, 1153, 1138, 1100, 738; mittlere bis starke Banden bei 1378, 1332, 1314, 1301, 1283, 1241, 1189, 1049, 1018; mittlere Banden bei 982, 945, 928; schwache Banden bei 1632, 1587, 901, 886, 851, 691, 648; und Schultern bei 3048, 1500, 1273, 1224, 963, 865 und 832 cm-'.
Zu einer Lösung von Äthyldeserpidat in ver dünnter Essigsäure wird eine gesättigte Natrium nitratlösung zugegeben, während mehreren Tagen bei 5 stehengelassen, die entstandenen Kristalle filtriert und mit wenig Wasser gewaschen. Das so erhaltene salpetersaure Salz des Deserpidinsäureäthylesters schmilzt bei 268-271 (Zersetzung). Es kann aus Methanol umkristallisiert werden, worauf die erhal tenen Nadeln bei 272-275 (Zersetzung) schmelzen.
<I>Beispiel 2</I> 0,3 Gewichtsteile, Deserpidinsäure werden in 20 Vo- lumteilen einer 1 : 1-Mischung von Methylenchlorid und Dioxan gelöst und eine Lösung von Diazo-n- butan in Äther langsam unter Kühlung in einem Eisbad so lange zugegeben, bis kein Stickstoff mehr entweicht und die schwach orange Farbe bleibt. Die Mischung wird 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, dann im Vakuum vom Lösungsmittel befreit und der Rückstand in Methylenchlorid gelöst.
Die erhaltene Lösung giesst man auf eine kurze Ko lonne von 5 Gewichtsteilen Magnesiumsilikat ( Flo- rex ), eluiert mit Methylenchlorid, das 10 % Metha- nol enthält, und erhält so nach dem Verdampfen des Lösungsmittels den Deserpidinsäure-n-butylester.
In nämlicher Weise erhält man aus Deserpidin- säure durch entsprechende Behandlung mit Diazo- methan in methanolischer Lösung den Deserpidin- säure-methylester als gelben, festen Schaum, dessen Analyse auf die empirische Formel C22H2,04N2 stimmt.
Der Deserpidinsäure-methylester besitzt im Ultra violett-Spektrum (Äthanol) die folgenden Banden: Maxima 2, = 225<I>m</I> (e <I>=</I> 33 000), 281-282 mu (e _7510), 289 m,u (e <I>=</I> 6400), Minima A, = 248 m,u (e = 2000), 288 mu (e <I>=</I> 6360).
Im Infrarot-Spek- trum (Nujol) zeigt er starke Banden bei 3362, 2942, 2851, 1724, 1466, 1140, 1102, 742; mittlere Ban- den bei 1378, 1356, 1333, 1317, 1303, 1287, 1275, 1258, 1243, 1225, 1203, 1166, 1157, 1053, 1040, 1013, 993, 986, 680; mittlere bis schwache Banden bei 923, 880, 651; schwache Banden bei 959, 900, 850, 837, 805; Schultern bei 3022, 1090 cm-'.
Zu einer Lösung von 0,03 Gewichtsteilen des Methylesters in 1,2 Volumteilen einer 10 % igen Essigsäure gibt man wenig einer gesättigten Natrium nitratlösung zu. Nach dem Stehen bei Raumtempe ratur während mehreren Tagen wird das kristalline Material abfiltriert und das Methanol umkristallisiert.
Man erhält so Prismen des salpetersauren Salzes des Deserpidinsäure-methylesters vom F. 271-276 , das der empirischen<B>Formel</B> C22H2804N2 - HNO3 ent spricht. Andere Salze, z. B. solche mit Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Oxyäthansulfonsäure, Toluolsulfon- säure u. a., lassen sich aus dem Methylester der Deserpidinsäure in analoger Weise gewinnen.
In ähnlicher Weise, ausgehend von Diazoäthan, Diazopropan oder -butan, werden die entsprechenden Deserpidinsäureäthyl-, -propyl- oder -butylester er halten. Anstelle der Diazoalkane kann man aber auch Deserpidinsäure mit den entsprechenden Alkoholen in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie Salz säure, umsetzen. Dabei ist es möglich, das Vereste- rungsmittel in äquivalenten Mengen oder im Über schuss zu verwenden.
Die als Ausgangsmaterial verwendete Deserpidin- säure lässt sich z. B. wie folgt erhalten: 500 Gewichtsteile getrocknetes, fein gemahlenes Wurzelmaterial von Rauwolfia canescens werden zuerst während einer Stunde mit 2000 Volumteilen, dann während 45 Minuten mit 1000 Volumteilen und anschliessend 2mal während 30 Minuten mit je 1000 Volumteilen kochendem Methanol extrahiert und die Extrakte jeweils heiss filtriert.
Man engt die vereinigten Extrakte im Vakuum auf 75 Volumteile einer dicken, sirupähnlichen Lösung ein, gibt dann unter gutem Mischen 75 Volumteile Methanol und 150 Volumteile einer 15 o/oigen Essigsäure zu und extrahiert 2mal mit je 100 Volumteilen Hexan. Die Hexanextrakte zieht man mit 15 Volumteilen 15 o/oiger Essigsäure aus,
vereinigt die Essigsäureaus- züge und extrahiert sie 3mal mit je 75 Volumteilen und 1mal mit 50 Volumteilen Äthylenchlorid. Die ersten 3 Auszüge werden vereinigt, mit 60 Volum- teilen 2-n. Natriumcarbonatlösung und 60 Volum- teilen destilliertem Wasser gewaschen und der vierte Äthylenchloridextrakt mit den bereits verwendeten Waschlösungen gewaschen.
Man dampft die ver einigten, über Natriumsulfat getrockneten und fil trierten Äthylenchloridextrakte im Vakuum bis zu Gewichtskonstanz ein, löst 1 Gewichtsteil des Rück standes in 1,5 Volumteilen warmem Methanol und lässt bei 5 18 Stunden stehen. Dann filtriert man die ausgeschiedenen Kristalle, die zu einem grossen Teil aus Reserpin bestehen, ab, wäscht mit kaltem Metha nol nach und befreit den Rückstand im Vakuum vom Lösungsmittel. 2 Gewichtsteile des so erhaltenen rot- braunen, festen Schaumes werden 2mal mit je 25 Vo- lumteilen Benzol durchgearbeitet und filtriert.
Die benzollösliche Fraktion giesst man auf eine Säule von 40 Gewichtsteilen aktiviertem Aluminiumoxyd (Woelm, Wirksamkeit 1), welche dann zuerst 3mal mit je 50 Volumteilen Benzol und dann 6mal mit je 50 Volumteilen einer Mischung Benzol-Aceton (9 : 1) eluiert wird. Die erste Benzol-Aceton-Fraktion verwendet man zur Extraktion des oben erhaltenen benzolunlöslichen Teils.
Aus der zweiten Fraktion gewinnt man nach dem Entfernen des Lösungsmittels einen leicht gebräunten, festen Schaum, der nach dem Umkristallisieren aus Methanol farblose, prismatische Nadeln von noch schwach unreinem Deserpidin er gibt. Man adsorbiert 1 Gewichtsteil davon an 20 Vo- lumteile aktiviertem Aluminiumoxyd (Woelm, Wirk samkeit 1), eluiert mit Benzol und 0,1<B>%</B> Methanol enthaltendem Benzol und kristallisiert aus Methanol um.
Man erhält so farblose, prismatische Nadeln von reinem Deserpidin, das bei 228-232 schmilzt.
Zu einem Gewichtsteil Deserpidin in 20 Volum- teilen Methanol gibt man eine Lösung von 2 Ge wichtsteilen Kaliumhydroxyd in 10 Volumteilen Was ser, kocht die Mischung am Rückfluss unter Stick stoff während 2 Stunden, wobei alles Deserpidin in Lösung geht. Die erhaltene Lösung wird über Glas wolle filtriert, gekühlt und mit Eisessig (etwa 3 Vo- lumteile) auf ein PH von ungefähr 6 eingestellt. Dann dampft man die Lösung im Vakuum zu einem weissen, festen Schaum ein, behandelt mit 25 Volumteilen Äther und filtriert.
Der ätherunlösliche Anteil wird nochmals 2mal mit je 25 Volumteilen Äther behan delt, wobei jeweils abfiltriert und der weisse äther unlösliche Rückstand einmal mit 100 Volumteilen Aceton, dann 5mal mit je 50 Volumteilen Aceton durchgeknetet wird, wobei man jeweils die Mischungen filtriert. Die Filtrate werden im Vakuum zur Trockne eingedampft, wobei der aus den ersten 4 Aceton extraktionen erhaltene feste, weisse Schaum vereinigt und aus Methanol umkristallisiert wird. Man erhält so weisse Prismen vom F. 267-269 (Zersetzung).
Das Produkt wird in einem grossen Volumen Metha nol und Methylenchlorid gelöst, filtriert und auf ein kleines Volumen eingedampft und die erhaltenen Kristalle abfiltriert. Nach zwei solchen Umkristalli sationen erhält man Deserpidinsäure in Form von weissen Prismen, die bei 270-273 unter Zersetzung schmilzt. Die Analyse ergab die empirische Formel C,1H,604N,.
Process for the preparation of deserpidic acid monoesters with a free hydroxyl group or their salts The subject matter of the invention is a process for the preparation of deserpidic acid monoesters with a free hydroxyl group or their salts.
From plants of the Rauwolfia species, especially from Rauwolfia canescens, a new alkaloid with a calming and antihypertensive effect, called deserpidine, could be obtained in pure form. It is of great therapeutic importance as a blood pressure lowering agent. It can be isolated from plant material of the Rauwolfia species, such as B. according to: at the end of example 2 specified procedure. So far nothing has been known about the chemical structure of deserpidine.
It has been found that, unexpectedly, treatment of deserpidine with strong alkaline agents can lead to a new carboxylic acid. It is said to have the name deserpidic acid. As the investigations have shown, deserpidic acid has a free hydroxyl group in addition to the free carboxyl group and can be represented by the following formula:
EMI0001.0019
in which Des denotes the divalent organic radical bound to the esterified hydroxyl and carboxyl group in the deserpidine.
The invention relates in particular to the production of those deserpidic esters with free hydroxyl groups in which the carboxyl group is esterified with alkanols, preferably lower ones, such as ethanol, propanol, butanol, but above all methanol. Such esters, as well as their salts, are new. They can serve as intermediates in the manufacture of remedies with a deserpidine-like effect.
The process according to the invention for producing a deserpidic acid ester with a free hydroxyl group or a salt of such an ester is characterized in that deserpidic acid or a salt thereof is esterified to give a monoester with a free hydroxyl group. The esterification can be carried out with those esterifying agents which convert a carboxyl group into an esterified carboxyl group. Deserpidic acid can be converted into its ester directly or via its functional, reactive derivatives.
Deserpidic acid is preferably reacted with diazoalkanes or deserpidic acid is esterified with alcohols, in particular alkanols, in the presence of strong acids, such as hydrohalic acids.
Depending on the procedure, the deserpidic acid monoesters are obtained in free form or as a salt. Since deserpidic acid esters have a basic group, they can form salts with acids. For example, the deserpidic acid ester obtained can be converted into salts with acids by treatment with inorganic or organic acids, such as hydrohalic acids, sulfuric acid, phosphoric acids, nitric acid, oxyethane sulfonic acid, toluenesulfonic acid, acetic acid, tartaric acid, citric acid.
The deserpidic acid esters can be obtained in free form from the salts.
In the reaction described above, the starting materials can also be used in the form of the salts mentioned: For example, it is possible to convert deserpidic acid in the form of the hydrochloride with diazoalkanes.
In the examples below, the relationship between part by weight and part by volume is the same as that between grams and cubic centimeters. The temperatures are given in degrees Celsius.
<I> Example 1 </I> For a solution of 0.75 parts by weight of deserpidic acid in. 50 parts by volume of methanol and 50 parts by volume of ether are added to a cold ethereal solution of diazoethane obtained from 6 parts by volume of nitrosoethyl urethane while cooling in an ice bath and stirring well. The deserpidic acid slowly dissolves so that there is ultimately still an excess of diazoethane. The solution is evaporated first at atmospheric pressure and then in vacuo.
The ethyl deserpidate obtained in this way shows strong bands in the infrared spectrum (in Nujol) at 3381-3280, 2965-2837, 1727-1714, 1458, 1153, 1138, 1100, 738; medium to strong bands at 1378, 1332, 1314, 1301, 1283, 1241, 1189, 1049, 1018; middle bands at 982, 945, 928; weak bands at 1632, 1587, 901, 886, 851, 691, 648; and shoulders at 3048, 1500, 1273, 1224, 963, 865 and 832 cm- '.
To a solution of ethyl deserpidate in dilute acetic acid, a saturated sodium nitrate solution is added, left to stand for several days at 5, the crystals formed are filtered and washed with a little water. The nitric acid salt of ethyl deserpidate obtained in this way melts at 268-271 (decomposition). It can be recrystallized from methanol, whereupon the needles obtained melt at 272-275 (decomposition).
<I> Example 2 </I> 0.3 parts by weight of deserpidic acid are dissolved in 20 parts by volume of a 1: 1 mixture of methylene chloride and dioxane and a solution of diazo-n-butane in ether is slowly dissolved in an ice bath while cooling Long added until no more nitrogen escapes and the pale orange color remains. The mixture is left to stand for 24 hours at room temperature, then freed from the solvent in vacuo and the residue is dissolved in methylene chloride.
The solution obtained is poured onto a short column of 5 parts by weight of magnesium silicate (Florex), eluted with methylene chloride containing 10% methanol, and the n-butyl deserpidate is thus obtained after evaporation of the solvent.
In the same way, deserpidic acid, by appropriate treatment with diazomethane in methanolic solution, gives deserpidic acid methyl ester as a yellow, solid foam, the analysis of which corresponds to the empirical formula C22H2, 04N2.
The deserpidic acid methyl ester has the following bands in the ultra violet spectrum (ethanol): maxima 2, = 225 <I> m </I> (e <I> = </I> 33,000), 281-282 mu (e _7510), 289 m, u (e <I> = </I> 6400), minima A, = 248 m, u (e = 2000), 288 mu (e <I> = </I> 6360).
In the infrared spectrum (Nujol) it shows strong bands at 3362, 2942, 2851, 1724, 1466, 1140, 1102, 742; middle bands at 1378, 1356, 1333, 1317, 1303, 1287, 1275, 1258, 1243, 1225, 1203, 1166, 1157, 1053, 1040, 1013, 993, 986, 680; medium to weak bands at 923, 880, 651; weak bands at 959, 900, 850, 837, 805; Shoulders at 3022, 1090 cm- '.
A little of a saturated sodium nitrate solution is added to a solution of 0.03 parts by weight of the methyl ester in 1.2 parts by volume of 10% strength acetic acid. After standing at room temperature for several days, the crystalline material is filtered off and the methanol is recrystallized.
This gives prisms of the nitric acid salt of methyl deserpidate of F. 271-276, which corresponds to the empirical formula C22H2804N2 - HNO3. Other salts, e.g. B. those with hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, tartaric acid, citric acid, oxyethanesulfonic acid, toluenesulfonic acid and the like. a., can be obtained from the methyl ester of deserpidic acid in an analogous manner.
In a similar manner, starting from diazoethane, diazopropane or butane, the corresponding ethyl, propyl or butyl deserpidate will be obtained. Instead of the diazoalkanes, however, deserpidic acid can also be reacted with the corresponding alcohols in the presence of an acidic catalyst, such as hydrochloric acid. It is possible to use the esterifying agent in equivalent amounts or in excess.
The deserpidic acid used as starting material can be z. B. obtained as follows: 500 parts by weight of dried, finely ground root material of Rauwolfia canescens are extracted first for one hour with 2000 parts by volume, then for 45 minutes with 1000 parts by volume and then twice for 30 minutes with 1000 parts by volume of boiling methanol and the extracts are each hot filtered.
The combined extracts are concentrated in vacuo to 75 parts by volume of a thick, syrup-like solution, then 75 parts by volume of methanol and 150 parts by volume of 15% acetic acid are added with thorough mixing and the mixture is extracted twice with 100 parts by volume of hexane each time. The hexane extracts are extracted with 15 parts by volume of 15% acetic acid,
Combine the acetic acid extracts and extract them 3 times with 75 parts by volume each and once with 50 parts by volume of ethylene chloride. The first 3 extracts are combined, with 60 volume parts 2-n. Sodium carbonate solution and 60 parts by volume of distilled water and the fourth ethylene chloride extract is washed with the washing solutions already used.
The united, dried over sodium sulfate and fil trated ethylene chloride extracts are evaporated in vacuo to constant weight, 1 part by weight of the residue is dissolved in 1.5 parts by volume of warm methanol and left to stand for 18 hours. Then the precipitated crystals, which consist to a large extent of reserpine, are filtered off, washed with cold methanol and the residue is freed from the solvent in vacuo. 2 parts by weight of the red-brown, solid foam obtained in this way are worked through twice with 25 parts by volume of benzene each time and filtered.
The benzene-soluble fraction is poured onto a column of 40 parts by weight of activated aluminum oxide (Woelm, effectiveness 1), which is then eluted first 3 times with 50 parts by volume of benzene and then 6 times with 50 parts by volume of a mixture of benzene-acetone (9: 1). The first benzene-acetone fraction is used to extract the benzene-insoluble part obtained above.
From the second fraction, after removing the solvent, a slightly browned, solid foam is obtained which, after recrystallization from methanol, gives colorless, prismatic needles of still slightly impure deserpidine. 1 part by weight of this is adsorbed on 20 parts by volume of activated aluminum oxide (Woelm, potency 1), eluted with benzene and benzene containing 0.1% methanol and recrystallized from methanol.
This gives colorless, prismatic needles of pure deserpidine, which melts at 228-232.
A solution of 2 parts by weight of potassium hydroxide in 10 parts by volume of water is added to one part by weight of deserpidine in 20 parts by volume of methanol, and the mixture is refluxed under nitrogen for 2 hours, all of the deserpidine dissolving. The resulting solution is filtered through glass wool, cooled and adjusted to a pH of about 6 with glacial acetic acid (about 3 parts by volume). Then the solution is evaporated in vacuo to a white, solid foam, treated with 25 parts by volume of ether and filtered.
The ether-insoluble part is treated twice with 25 parts by volume of ether each time, each time being filtered off and the white ether-insoluble residue kneaded once with 100 parts by volume of acetone, then 5 times with 50 parts by volume of acetone each time, the mixtures being filtered in each case. The filtrates are evaporated to dryness in vacuo, the solid, white foam obtained from the first 4 acetone extractions being combined and recrystallized from methanol. White prisms of F. 267-269 (decomposition) are obtained.
The product is dissolved in a large volume of methanol and methylene chloride, filtered and evaporated to a small volume and the crystals obtained are filtered off. After two such recrystallizations, deserpidic acid is obtained in the form of white prisms, which melts at 270-273 with decomposition. The analysis gave the empirical formula C, 1H, 604N ,.