CH466304A

CH466304A - Verfahren zur Herstellung von neuen Alkaloiden mit Karbinolamidstruktur

Info

Publication number: CH466304A
Application number: CH954560A
Authority: CH
Inventors: Boris Chain Ernst; Tonolo Antonio; Bonino Cesare
Original assignee: Farmaceutici Italia
Priority date: 1960-07-19
Filing date: 1960-08-23
Publication date: 1968-12-15
Also published as: BR6022846D0; BE595507R

Description


  Verfahren zur Herstellung von neuen     Alkaloiden    mit     Karbinolamidstruktur       Im Hauptpatent wurde ein neues Verfahren zur Her  stellung von     Alkaloidderivaten    von     Lysergsäure    bean  sprucht, und zwar durch eine     gubmerse    Kultur von viru  lenten Stämmen F-140.     F-S    13/1, F-237, F-240 oder  ihren Mutanten von     Claviceps        paspali    Stevens und Hall.  



  Es wurde nun gefunden, dass man,     wenn    man das  Verfahren nach den im Hauptpatent beschriebenen Be  dingungen durchführt, eine Mischung von Alkaloiden       erhält,    welche hauptsächlich aus     D-Lysergsäureamidund          D-Isolysergsäureamid    besteht.

   Es wurde nun weiter fest  gestellt, dass wenn man nach Abtrennen des     Mycels    die  Extraktion der Kulturbrühe unter besonderen Bedin  gungen von Temperatur und     pH    durchführt, man haupt  sächlich zwei neue     Alkaloidderivate    von     D-Lysergsäure     und     D=Isolysergsäure    mit einer     Karbinolamidstruktur     erhält.  



  Das vorliegende Zusatzpatent bezieht sich daher  auf ein Verfahren zur Herstellung von zwei neuen Deri  vaten von     D-Lysergs:äure    und     D-Isolysergsäure    und ist  dadurch gekennzeichnet, dass eine     Submersgärung    mit  den aus     Claviceps        paspali    Stevens und Hall erhaltenen  neuen virulenten Stämmen F-140,     F-S-    13/1, F-237,  F-240 oder ihren Mutanten     hinterlegt    im     Istituto        Su-          periore        di        Santä,    Rom,

   unter     aeroben    Bedingungen und  in einem anorganische Salze, Stickstoffquellen und Koh  lehydrate enthaltenden     wässrigen    Medium durchgeführt  wird,     dass    das     Mycel    von der     Gährbrühe    abgetrennt wird,  das Filtrat auf eine     Temperatur    von 0 bis 10  C und     pH     von 7 bis 9 eingestellt wird und die Alkaloide     daraus     mittels eines mit Wasser     unmischbaren,    auf 0 bis 10  C  gekühlten organischen Lösungsmittels extrahiert wer  den, und die ausgezogenen Alkaloide durch mehrmali  ges Überführen,

   bei einer Temperatur zwischen 0 und  10  C aus dem organischen Lösungsmittel in eine     wäss-          rige    saure Phase und umgekehrt aus dieser in das be  sagte     organische    Lösungsmittel, durch Einstellen des       pH-Wertes    der     wässrigen    Phase vor der Extraktion mit  dem organischen Lösungsmittel zwischen 7 und 9 weiter  gereinigt werden, und dass schliesslich die Alkaloide als  solche isoliert und abgetrennt werden.

      Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs  gemässen Verfahrens wird wie folgt durchgeführt:  Die Kulturbrühen, welche ungefähr 500 bis  1500     y/ml    Alkaloide     (kalorimetrisch    als     Ergometrin    be  stimmt) enthalten, die durch Fermentation in     submerser     Kultur mit virulenten Stämmen F-140,     F-S    13/1, F-237,  F-240 von     Claviceps        paspali    Stevens et Hall oder ihren  Mutanten unter     aeroben    Bedingungen und in einem anor  ganische Salze, Stickstoffquellen und Kohlehydrate enthal  tenden     wässrigen    Medium, wie im Stammpatent beschrie  ben, erhalten.

   wurden, werden vom     Mycel    abgetrennt, auf  einen Temperaturbereich von 0 bis +10  C, vorzugs  weise +5  C abgekühlt und der     pH-Wert    wird durch  Zusatz von     Alkalikarbonaten    oder     -bikarbonaten    wie  Natrium- oder     Kaliumkarbonat    oder     -bikarbonat,    auf  einen Wert zwischen 7 und 9, vorzugsweise 8, einge  stellt. Die Extraktion der Alkaloide wird mit einem auf  0 bis +10  C gekühlten, mit Wasser     unmischbaren    orga  nischen Lösungsmittel durchgeführt, wie beispielsweise  Chloroform oder     n-Butanol    oder eine Mischung     hievon,     oder Äther bzw.

   Benzol oder     Äthylazetat    oder     Amyl-          azetat.     



  Hierauf werden die Alkaloide konzentriert und durch  mehrmaliges Überführen (3- bis 4mal) aus dem     organi;     sehen Lösungsmittel in eine     wässrige    saure Phase wie  beispielsweise eine     wässrige        0,1-molare        Weinsäurelösung     gereinigt, und umgekehrt aus der     wässrigsauren    Phase  zum organischen Lösungsmittel; der     pH-Wert    der     wäss-          rigen    Phase wird vor der Extraktion mit einem organi  schen Lösungsmittel auf einen Wert zwischen 7 und 9  eingestellt. Man verfährt dabei immer bei der Tempera  tur zwischen 0 und +10  C.  



  Die neuen     Alkaloidderivate    von     D-Lysergsäure    wer  den mit Vorteil durch Kristallisation aus dem Extrak  tionslösungsmittel erhalten, während das     isomere    Deri  vat     D-Isolysergsäure    in geringen Mengen aus den Mut  terlaugen gewonnen wird. Die neuen Alkaloide können  auch durch Herstellung ihrer     Maleate    in ätherischer      Lösung und     Ausfällung    .und darauffolgende     fraktionierte     Kristallisation oder durch ein äquivalentes Reinigungs  verfahren isoliert werden.  



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren ist auch     insofern     günstig, da hauptsächlich das Derivat von     D-Lysergsäurc     erhalten wird und dabei die Bildung des Derivats von       D-Isolysergsäure        zurückgedrängt    wird, welches bekannt  lich vom pharmakologischen Gesichtspunkt aus weniger  interessant .ist     als.    das entsprechende     Isomere    von     D-          Lysergsäure.     



  Die beiden neuen Alkaloide, welche gemäss der vor  liegenden Erfindung hergestellt werden, haben die em  pirische Formel     CigH2tO#_,N3    und bei Umsatz mit Ma  leinsäure in Äther haben die entsprechenden     Maleate     die empirische Formel     C32Is5OoNg.     



  Bei saurer oder alkalischer Hydrolyse wird     Acet-          aldehyd    erhalten, welcher sowohl qualitativ als auch  quantitativ durch Bildung des     Dinitrophenylhydrazons     nachgewiesen werden kann und es werden weiter D-         Lysergsäureamid    oder     D-Isolysergsäureamid    gebildet,  welche aus der Reaktionsmischung isoliert werden  können.  



  Durch alkalische Hydrolyse nach     Smith    und     Timmis     (J.     Chem.        Soc.    1936, Seite 1440) wird     D-Lysergsäure     oder     D-Isolysergsäure    erhalten.  



  Die neuen     Alkaloidderivate    von     D-Isolysergsäure     können auch aus dem     isomeren    Derivat von     D-Isoly-          sergsäure    und     vice        versa    durch das bekannte     Isomerisa-          tionsverfahren    der Literatur     (Smith        and        Timmis,    J.       Chem.        Soc.    1936, Seite 1166) in saurer Lösung erhal  ten werden.  



  Die UV-Spektren sind identisch mit denen von an  deren Derivaten von     D-Lysergsäure    .und     D-Isolyserg-          säure    bei<I>242</I>     m,cc    und 312     mu).     



  In der folgenden Tabelle sind andere physikoche  mische Eigenschaften der neuen Produkte, welche gemäss  der vorliegenden Erfindung erhalten werden, angeführt.  
EMI0002.0045     
  
    <I>Tabelle</I>
<tb>  Eigenschaften <SEP> Derivate <SEP> von <SEP> D-Lysergsäure <SEP> Derivate <SEP> von <SEP> D-Isolysergsäure
<tb>  Schmelzpunkt <SEP> 135  <SEP> C <SEP> (beginnende <SEP> Zersetzung) <SEP> 70  <SEP> C <SEP> (beginnende <SEP> Zersetzung)
<tb>  Schmelzpunkt <SEP> von <SEP> Maleat <SEP> l50  <SEP> C <SEP> (Zersetzung) <SEP>   [a] <SEP> p <SEP> (1 <SEP> 0 <SEP> in <SEP> Dimethylformamid) <SEP> <B>+291</B> <SEP>   <SEP> 2 <SEP>   Löslichkeit <SEP> löslich <SEP> in <SEP> niederen <SEP> Alkoholen, <SEP> Di- <SEP> löslich <SEP> in <SEP> niederen <SEP> Alkoholen, <SEP> Pyridin,
<tb>  methylformamid, <SEP> Pyridin;

   <SEP> wenig <SEP> lös- <SEP> Chloroform, <SEP> Aceton, <SEP> Äthylacetat, <SEP> Di  lich <SEP> in <SEP> kaltem <SEP> Chloroform, <SEP> Äther, <SEP> methylformamid; <SEP> wenig <SEP> löslich <SEP> in <SEP> Äther,
<tb>  Benzol, <SEP> Wasser; <SEP> unlöslich <SEP> in <SEP> Petrol- <SEP> Benzol, <SEP> Wasser
<tb>  äther
<tb>  Rf <SEP> (Butanol-Essigsäure-Wasser
<tb>  4 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> <B><I>:5)</I></B> <SEP> 0,64-0,70 <SEP> 0,73-0,77
<tb>  RE <SEP> =
<tb>  <U>Rf <SEP> neues <SEP> Alkaloid</U> <SEP> 0,97 <SEP> 1,10
<tb>  Rf <SEP> Ergometrin
<tb>  I. <SEP> R. <SEP> Spektrum
<tb>  deutliche <SEP> Maxima <SEP> (in <SEP> ,u) <SEP> 2,94; <SEP> 3,03; <SEP> 5,99; <SEP> 6,55; <SEP> 6,88; <SEP> 3,05; <SEP> 3,41; <SEP> 6,02; <SEP> 6,52; <SEP> 6,89;
<tb>  8,85; <SEP> 12,76; <SEP> 13,31; <SEP> 7,27; <SEP> 7,44; <SEP> 7,72; <SEP> 7,91; <SEP> 9,22;
<tb>  12,42; <SEP> 12,81;

   <SEP> 13,32;
<tb>  weniger <SEP> deutliche <SEP> Maxima <SEP> 3,29; <SEP> 3,42; <SEP> 3,52; <SEP> 3,60; <SEP> 7,25; <SEP> 3,28; <SEP> 3,51; <SEP> 3,57; <SEP> 5,81; <SEP> 8,11;
<tb>  (in <SEP> ,u) <SEP> 7,43; <SEP> 7,57; <SEP> 7,72; <SEP> 8,10; <SEP> 8,15; <SEP> 8,22; <SEP> 8,58; <SEP> 9,48; <SEP> 9,60; <SEP> 10,12;
<tb>  8,58; <SEP> 9,23; <SEP> 9,56; <SEP> 10,02; <SEP> 10,69; <SEP> 10,78; <SEP> 11,5; <SEP> 11,89; <SEP> 14,39;
<tb>  11,46;
<tb>  Wendepunkte <SEP> (in <SEP> ,u) <SEP> 6,08; <SEP> 7,84; <SEP> 8,31; <SEP> 8,98; <SEP> 13,55; <SEP> 6,23; <SEP> 8,77;       Auf Grund des chemischen Verhaltens der beiden  neuen Produkte, welche gemäss der vorliegenden Erfin  dung hergestellt werden können, wird folgende chemi  sche Strukturformel dieser Substanzen angenommen:

    
EMI0002.0046     
    Dies bedeutet, dass das erste Alkaloid ein Derivat  von     D-Lysergsäure    und das zweite ein Derivat von       D-Isolysergs:äure    ist.  



  Die beiden neuen Alkaloide, insbesondere das Deri  vat von     D        -Lysergsäure,    zeigen eine gute     pharmako@lb,-          gische    Wirksamkeit als     oxytocische    Substanzen und sind  natürlich, als Zwischensubstanzen für die Herstellung  von     D-Lysergsäure    nach den in der Literatur bekannten  Verfahren.  



  Beispiel 1 illustriert als Vergleich die Verfahrens  bedingungen, gemäss welchen die     Amide    von     D-Lyserg-          säure    erhalten werden, und Beispiel 2 gibt die     Einzel-          heiten    an, um die beiden Alkaloide gemäss der vorlie  genden Erfindung zu erhalten.  



  <I>Beispiel 1</I>  23 1 einer     Fermentationsbrühe,    erhalten wie im  Stammpatent beschrieben     ,und    mit einem Gehalt von      800 y pro, ml Alkaloide     (kolorimetrisch    als     Ergometrin     bestimmt) werden vom     Mycel        abfiltriert    und der     pH-          Wert    wird mit einer     wässrigen    verdünnten Lösung von       Natriumhydroxyd    auf 8 eingestellt.

   Die Alkaloide wer  den bei Raumtemperatur mit einer     Chloroform        n-Buta-          nol-Mischiung    4 : 1 extrahiert, dann werden die Alkaloide  aus dem organischen Extrakt mittels einer     wässrigen    Lö  sung verdünnter (1 : 100) Schwefelsäure extrahiert. Der  saure     wässrige    Extrakt wird auf einen     pH-Wert    von 8  alkalisch gemacht und 2mal mit 1500     ml    Chloroform  extrahiert. Der     Chloroformextrakt    wird über Natrium  sulfat getrocknet und unter Vakuum auf ungefähr 600 ml  eingeengt.

   Beim Abkühlen werden 3,07 g     D-Lyserg-          säureamid        (Fp.    = 240  C aus.     wässrigem    Azeton) .er  halten. Die Mutterlaugen werden weiter konzentriert und  der Rückstand wird     mit        Petroläther    behandelt. Der Nie  derschlag wird     abfiltriert,    getrocknet .und mit Chloro  form     extrahiert.    Das     D-Isolysergsäureamid    wird so er  halten     (Fp.    = 120 bis 130  C unter Zersetzung aus  Methanol).

   Das in Chloroform unlösliche Produkt be  steht aus einer Mischung von     D-Lysergsäureamid    und  geringen Mengen der beiden neuen     Alkaloide,    herge  stellt gemäss der vorliegenden Erfindung, welche nur  sehr schwierig durch fraktionierte Kristallisation oder  andere Verfahren, wie sie industriell leicht angewandt       werden    können, als reine Produkte isolierbar sind.

      <I>Beispiel 2</I>  460     ml    einer vom     Mycel        abfiltrierten    Kulturbrühe  erhalten gemäss dem im Stammpatent beschriebenen  Verfahren mit einem Gehalt von 450 y pro ml Alka  loide     (kolorimetrisch    als     Ergometrin    bestimmt) werden  auf +5  C abgekühlt .und der     pH-Wert    wird durch  Zusatz von     Natriumbikarbonat    auf 8 eingestellt. Die  Alkaloide werden mit Chloroform, welches auf +2 bis       +50c    gekühlt wurde (ungefähr 500     ml)    extrahiert.

    Der     Chloroformextrakt    wird dann mit 50- ml wässriger       0,1-molarer        Weinsäurelösung    extrahiert. Hierauf wird  das     pH    der     wässrigen    Lösung vor der Extraktion mit  organischem     Lösungsmittel    auf einen Wert zwischen 7  und 9 gebracht .und bei einer Temperatur zwischen 0  und + 10  C wiederum mit Chloroform ausgeschüttelt.  Dieser Vorgang (Ausschütteln mit     Weinsäurelösung    ,und       Chloroform)    wird 3- bis, 4mal wiederholt, wobei     schliess-          lich    ein     Chloroformextrakt    (ungefähr 20 ml) erhalten  wird.

      Nach Abkühlen des Extraktes auf 0  C werden  18 mg des     neuen.    Derivats. von     D-Lysergsäure    erhalten       (Fp.    = 135  C unter Zersetzung     [a]    D = +29   2 (1  in     Dimethylformamid)    bei 242     m,u    und 312     mu.          Infrarotspektrum    siehe     Fig.    1. Empirische Formel       Ci3H2,02N3).     



  Aus der     Mutterlauge    können durch Konzentrieren     un-          terVakuum,Filtrieren        de:s.Niederschlages,        darauffolgende     fraktionierte Kristallisation, geringe Mengen des neuen  Derivats     D-Isolysergsäure    erhalten werden     (Fp.    = 70  C,  bei 242     mu    und 312     mu,        Infrarotspektrum        siehe          Fig.    2.

   Empirische Formel     C18H2102N3).       Die beiden neuen Alkaloide ergeben, wenn sie in  Methanol gelöst und mit     Maleinsäure    in Äther umge  setzt werden, die entsprechenden     Maleate    mit der em  pirischen Formel     C22H2506N3.     



  Die beiden neuen Alkaloide können auch über ihre       Maleate,    hergestellt mit     Malcinsäure    in ätherischer Lö  sung, und darauffolgende fraktionierte Kristallisation  isoliert werden.  



  Jede der beiden Verbindungen kann in eine Mi  schung im Gleichgewicht der beiden     isomeren    Formen  übergeführt werden, aus welcher beide Formen isoliert  werden können:, und     zwar,        wenn    man     im    sauren;     Bereich     arbeitet, beispielsweise in 10%iger     wässriger    Essigsäure  bei 80  C     während    1 Std., worauf bei niedriger Tempera  tur alkalisch gemacht, dann mit Chloroform extrahiert,  schliesslich fraktioniert     kristallisiert    wird.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von neuen Lysergsäure- und Isolysergsäureabkömmlingen der Formel EMI0003.0089 dadurch gekennzeichnet, dass eine Submersgärung mit den aus Claviceps paspali Stevens und, Hall erhaltenen neuen virulenten Stämmen F-140, F-S <B>13/1,</B> F-237, F-240 oder ihr Mutanten unter aeroben Bedingungen .und in einem anorganische Salze, Stickstoffquellen und Kohle hydrate enthaltenden wässrigen Medium durchgeführt wird,

dass das Mycel von der Gärbrühe abgetrennt wird, das Filtrat auf eine Temperatur von 0 bis 10 C und ein pH von 7 bis 9 eingestellt wird und die Alkaloide daraus mittels eines mit Wasser unmischbaren, auf 0 bis 10 C gekühlten, organischen Lösungsmittels extrahiert wer den, .und die ausgezogenen Alkaloide durch mehrmali ges Überführen, bei einer Temperatur zwischen 0 bis 10 C aus dem organischen Lösungsmittel in eine wäss- rige saure Phase und umgekehrt aus dieser in das be sagte organische Lösungsmittel,

durch Einstellen des pH-Wertes der wässrigen Phase vor der Extraktion mit dem organischen Lösungsmittel zwischen 7 und 9 weiter gereinigt werden, und dass schliesslich die Alkaloide als solche isoliert .und abgetrennt werden. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Isomer in saurer Lösung in das an dere Isomer übergeführt wird.