NO752683L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår fremstillingen av vincamin og tilsvarende alkaloider som kan omdannes til denne forbindelse.

Vincamin har følgende- formel

og er et alkaloid som kan isoleres fra.Vinca minor og fra andre planter.

Denne gruppe alkaloider, da spesielt vincamin har meget interessante farmakologiske egenskaper, spesielt av den hypotensive og sedative'type, og dette gjør forbindelsen meget godt egnet for effektiv behandling av lidelser med hensyn til blodsystemet og sentralnervesystemet.

Det har tidligere vært foreslått flere syntesemåter, enten delvis eller totalt av vincamin.såvel som andre alkaloider av samme type.

Med en totalsyntese forstås fremstillingen av vincamin og tilsvarende alkaloider.idet man går ut fra forbindelser av meget enkel struktur, eksempelvis kan nevnes Kunnes syntese (US-patent 3 ^54- 583). Ifølge denne syntese fremstilles først et lactam av tryptamin og 4-etyl-formyl-dimetyl-pimelat, og dette•lactam omdannes så til thio-lactamet ved en omsetning med fosforpentasulfid og deretter til aminoesteren ved en avsvovel-ning, hvorpå aminoesteren omdannes til dl-vincamin ved oksydasjon og syrehydrolyse. I andre totalsynteser som er kjent byg-ger på ovennevnte syntese (franske patenter 2 08l 593, 2 104959, 2 190-113, 2 143 657 'og-2'178 024,- og i disse fremgangsmåter inngår forskjellige reagenser i de forskjellige reaksjoner, eller reaksjonsbetingelsene varieres.

Fremgangsmåter som kan anses å være delvis synteser, baserer seg på den annen side ved at man omdanner andre indol alkalioder.

De mest viktige blandt disse fremgangsmåter er føl-gende: a) Fransk patent nr. 2 108 947 beskriver en .reduktiv transomleiring i nærvær av sink av 1-tabersonin som har føl-gende formel:

til aminoesteren, hvoretter man utfører en oksydasjon med kvikk-sølvacetat til immoniumsaltet, og dette reduseres deretter .med et alkalisk borhydrid til d-aminoesteren som så omdannes til d-vincamin ved oksydasjon og hydrolyse, dog forutsatt at man en eller annen gang under fremgangsmåten reduserer dobbeltbindin-gen (i mellom posisjon 14 og 15) i tabersoninet. b) I belgisk patent nr 761 628 og 763 730 er det an- . gitt en katalyttisk hydrogenering av tabersonin til vancadif-formin eller 14 - 15-dihydro-tabersonin som har følgende formel:

Denne forbindelse kan så oksyderes med persyrer i flere trinn til N-oxy-l6-hydroksy-vincadifformin. Denne, forbindelse kan gjennom reduksjon og omleiring i surt medium omdannes til vincamin som oppnås i blanding med epi-l6-vincamin og apo-vincamin. Vincaminet kan isoleres fra denne blanding ved kromatografi. og etterfølgende utkrystallisering..

Iføle en modifikasjon av fremgangsmåten kan vinca minet fremstilles frå'l6-hydroksy-derivatet av vincadiformin slik dette oppnås ved katalyttisk oksydasjon av vincadiformin tabersonin, idet man bruker Pt02som katalysator for fremstillingen i heterogen fase av det samme l6-hydroksy-vincadiformin-. Organiske peroksyder eller oksyder eller salter eller oksyder av tungmetaller kan brukes ved fremstillingen av.andre

■ oksydasjonsderivater.

c) Fremstillingen av enantiomerer av .vincamin ved fremgangsmåter som er analoge til de som er beskrevet under b,

er angitt i belgisk patent nr. 765 795»

d) En fremgangsmåte for såkalt epimerisering, nemlig, en omdannelse av l6-epivincamin til vincamin, er beskrevet i

fransk patent nr. 2 123 521.

Hovedproblemene og ulempene ved nevnte fremgangsmåter er følgende: 1) Ekstraksjonsmetodene som foruten å være avhengig av tilgjengeligheten på vegetabilsk .materiale, har lavt utbytte av vincamin og innbefatter relativt kompliserte isolasjonstrinn og rensing av vincaminet fra ekstraktet. 2) Fremgangsmåtene for tatal syntese innbefatter en rekke trinn som bortsett fra at de hver for seg har forskjellig typer problemer, senker utbyttet i meget høy grad. 3) Alle fremgangsmåter for en partiell syntese innbefatter stadig tre eller flere trinn (hvis man tar hensyn til isoleringen av mellomproduktene).

Det er en hovedhensikt ved foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en fremgangsmåte for partiell syntese av vinca-. min som går ut fra lett tilgjengelige forbindelser, nemlig tabersonin og vincadifformin, slik disse er nevnt ovenfor, hvor-ved man får fremstilt det forønskede produkt ved et lavt antall trinn og med et industrielt tilfredsstillende utbytte.

Det kan påpekes at tabersonin og vincadifformin er vidt utbredte indol alkaloider som er tilstede i flere forskjellige planter, for det meste i frø av arter innen Apocinaceae-familien:

- Amsonia Tabernaemontana

- Amsonia sps

- Catharanthus sps

- Conopharingia sps

- Crioceras sps

- Schizozygia coffaeoides

- Tabernaemontana sps■

- Vinca sps

Voacanga obtusa

- Voacanga africana

- Voacanga lutescenes

- Voacanga thouarsii

- Voacanga chalotiana

- Voacanga schweinfurtii

- Voacanga sps

- Rhazya stricta. Ifølge foreliggende oppfinnelse blir ovennevnte formål oppnådd ved at man tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av vincamin og tilsvarende alkaloider som går ut fra tabersonin og/eller vincadifformin, hvor den forønskede omdannelse skjer i et trinn og i en homogen fase. Fremgangsmåten erkarakterisert vedat utgangsforbindelsen som en oppløsning i et-polart bppløsningsmiddel, tilsettes i et vektforhold mellom 1:1 til 1:5 i forhold til utgangsalkaloidet, av et uorganisk eller organisk salt som er oppløselig i reaksjonsmediet.

og av et metall valgt fra gruppen bestående av Cu, Fe og Co. Nevnte metall befinner seg i sin høyeste valenstilstand, og reaksjonen utføres i nærvær av oksygen ved temperaturer mel-

lom 10 og 50°C og i tidsrom fra 5 til 15 døgn, fortrinnsvis i et surt medium.

Reaksjonen ifølge foreliggende oppfinnelse kan skje-matisk angis på.følgende måte:

hvor R^og R^henholdsvis representerer hydroge, eller hvis de taes sammen, en dobbeltbinding.

Det fremgår av det ovenstående skjema at når R-j^R^H, så er utgangsforbindelsen vincadifformin, og man oppnår da en blanding av vincamin og epivincamin, mens man på den annen side tar R^ og R^tilsammen som en dobbeltbinding, så vil ut-gangsf orbindelsen være tabersonin, og den resulterende forbin-A14 A 14 deise vil være A -vincamin og A -epivincamin. Det kan deretter lett utføres en katalyttisk reduksjon av disse forbindelser til de tilsvarende av de ovennevnte forbindelser.

Som nevnt utføres reaksjonen ifølge foreliggende oppfinnelse i nærvær av et salt av et metall valgt fra gruppen bestående av Cu. , Fe . , Co , og en organisk eller uorganisk syre. Spesielt anvendbart for det foreliggende formål er kobbersulfat CuSO^, jernklorid FeCl^og koboltstearat.

Med hensyn til oppløsningsmiddelet er det foretrukket å bruke alkoholer, hydroalkoholiske blandinger, akrylonitril, dimetylformamid og hexametylenfosfortriamid.

For å tilveiebringe et surt reaksjonsmedium, selv når man bruker som utgangsforbindelse hydrokloridet av tabersonin eller vincadifformin som kan være tilstrekkelig, så er det fordelaktig å tilsette en syre, fortrinnsvis en vandig opp- løsning av en uorganisk syre. Til tross for at reaksjonsmeka-nismen ikke fullt er klarlagt, er det sannsynlig at reaksjonsbetingelsene er gunstige for åt det i reaksjonsblandingen dannes l6-hydroksyderivatet, dog uten at det skjer et oksyderende angrep på nitrogenatomet i posisjon 4, det vil si at det ikke dannes N-oxy-l6-hydroksyforbindelsen, som hittil alle kjente partielle syntesemetoder har anvendt. Et slikt 16-hydroksy-derivat blir direkte omdannet- uten isolering så snart det er dannet, til-de forbindelser som er nevnt ovenfor.

Reaksjonen skjer således i et trinn og med et tilfredsstillende utbytte av vincamin eller A "^-vincamin. Ukjent og overraskende er effekten av metallsaltet når man tar hensyn til at det tilsettes' i mengder som ligger betydelig høyere enn det som normalt brukes for katalysatorer.

Reaksjonen kan utføres under røring eller ved at man holder reaksjonsblandingen i en luftstrøm, eller fortrinnsvis i .en oksygenstrøm i et tidsrom varierende fra 5 til 15 døgn ved-temperaturer mellom 10 og 50°C.

Ved slutten av reaksjonen blir vandig ammoniakk tilsatt inntil man får nøytralitet, hvoretter blandingen ble ekstrahert med kloroform. Kloroformresidumet blir underkastet kromatografi på siliciumdioksydgel og det blir så utført en eluering med kloroform og økende mengder metylalkohol.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen. Eksempel 1.

11,4 gram (ca. 3,10 - 2mol) av (-)-vincadifformin hy-droklorid ble oppløst under røring ved 50°C i 240 ml etylalko-hol. Den resulterende oppløsning ble tilsatt en blanding av 240 ml H20, '60 ml 10?o HC1 og 2,5 g kobbersulf at' 5HgO, . og blandingen ble holdt under en oksygenstrøm ved 50°C i ca. 8 døgn. Omdannelsen til vincamin og epivincamin ble fulgt ved tynn-sjiktkromatografi idet man brukte 2,4$ NaOH siliciumdioksydgel som absorbsjonsmiddel, og en blanding av kloroform og metanol (96:4) som elueringsmiddel. Punktene ble påvist ved å sprøy-te platen med en serium-ammoniumsulfatreagens (Stahl reagens nr. ^4), og punktene ble så påvist under Wood light og under normalt lys.

Mer spesielt kan dan angis at vincadifforminet ble påvist ved intense blå punkter under synlig lys, mens vinca minet og epivincaminet ble identifisert ved mere polare og sterkt fluoriserende flekker ved 366nm,. Reaksjonsblandingen ble gjort alkalisk til pH 8 ved kald tilsetning'av ca. 300 ml av en oppløsning av 10$ NH^OH, og den ble så ekstrahert tre ganger med 500 ml 'porsjoner av CHCl^. De organiske faser ble utskilt, slått sammen, vasket med vann og tørket øver vannfritt NagSO^. Oppløsningen ble så filtrert og fordampet ved 40 C under redusert trykk inntil man fikk et tørt residum. Ca. 9 S råresidum ble oppnådd og dette ble oppløst i 20 ml av en blanding av aceton-metylenklorid-metanol i et forhold på 5:4, 9:0,1, og så underkastet kolonnekromatografi idet man brukte silicium-■dioksydgel som absorbsjonsmiddel og ovennevnte oppløsningsmid-delblanding som elueringsmiddelet.

De første 3000 ml av eluatet ble kastet, og man tok så vare på de etterfølgende 1500 ml som etter fordampning av oppløsningsmiddelet ga ca. 0,9 g (10$ utbytte) av (-)-vincadifformin, smeltepunkt 96°C fra metanol, M<+>=338. .Det innvunne vincadifformin ble resirkulert til reaksjonen. De etterfølgende 5000 ml av eluatet ble kastet, og til slutt fikk man to serier av fraksjoner, den første gav etter en fordampning av oppløsningsmiddelet 2,7 g (+)vincamin (30$ utbytte), smeltepunkt 230-232°C fra MeOH;

UOD<2>°=+41 (°HC13'c-1),M<+>= 354. I.R. (nujol) bånd ved: 1756, 1074, 747, 727 (cm<-1>),, og 1,35 g epivincamin (15$ utbytte), smeltepunkt 190-192°C fra aceton, M<+>-354; [/jD<20>= -39° (CHCl^,c=l).

Eksempel 2.

6,70 gram (2,IO<-2>™<01>) av tebersonin som basen ble oppløst i 200 ml etanol. Oppløsningen ble så tilsatt 4 ml 10$ HC1 og 5g CuSO^4HgO på forhånd oppløst i en blanding av l60 ml H^O og 40 ml 10$ HC1, og blandingen ble holdt under en oksygen-strøm i et termostyrt bad ved 50°C i ca. 10-12 døgn.

Omdannelsen av tabersoninet til A "^-vincamin og A1' -epivincamin ble undersøkt ved tynnskjiktkromatografi idet man brukte siliciumdioksydgel som absorbsjonsmiddel og en blanding av aceton-metylen-klorid-metanol (20:80:0,5) som elueringsmiddelet. Punktene ble påvist ved å sprøyte platen-.med serium-ammoniumsulfat og påvist ved ultrafiolettlys (A. = 366 nm). Ved

slutten av reaksjonen ble oppløsningen gjort alkalisk ved

kald tilsetning av 10$ NH^QH°S ekstrahert flere ganger med CHgCl^. De organiske faser ble vasket inntil nøytralitet'med

HgO, tørket over vannfritt Na2S0^, filtrert og så konsentrert

ved temperaturer under 40°C og ved redusert trykk inntil man fikk et tørt residum. Man fikk 5,6 g råprodukt som ble opp-

løst i 15 ml av en blanding av aceton-metylen-klorid (2:8)

og underkastet kromatografi på en siliciumdioksydgelkolonne ,

(250 g). Aceton-CH2Cl2eluatet består av en første serie fraksjoner som inneholder A"^-vincaminet (20$), smeltepunkt 2l8°C

fra metanol [3T]^°<+>115° (CHCly.c =1); M<+>352.

U/V. (MeOH.)X= 223 (4,50), 271(3,95), 278(3,90), 288 (3,70) \ = (nm)(log G )

mens eluatet CHCl^-MeOH (95:5) gir en annen serie fraksjoner inneholdende A 1^-l6-epivincaminet (10$ utbytte), smeltepunkt l84°C fra aceton fø] 2<0>= +31°(CHC1^, c=l)j M<+>=352;

U.v. (EtOH)^nm(lQg6)=224(4,30),270(3,85), 280(3,79), 291(3,60).

Eksempel 3-

3,38 gram vincadofformin (10 2mo1) som $ en frie base

ble behandlet med 80 ml vann, 20 ml 10$ HOI, 100 ml etanol og 2,71 g FeCl-j ved 50 C i et termostatstyrt bad under en oksygen-atmosfære. Omdannelsen av vincadifforminet til vincamin og l6-epivincamin ble fulgt ved tynnskjiktkromatografi som angitt i eksempel 1.

Etter ca. 10 døgn ble reaksjonsblandingen gjort alkalisk ved tilsetning av 10$ NH^OH og ekstrahert flere ganger med CHC1,.

3

De organiske oppløsninger ble utskilt, vasket med

vann, tørket over natriumsulfat, filtrert og konsentrert til et tørt residum ved 40°C under redusert trykk. Man fikk 2,5 g residum som ble oppløst i 5 ml CHCl^og underkastet kromatografi på en siliciumdioksydgelkolonne som angitt i eksempel 1. Utbyttet av vincaminen innvunnet ved konsentrasjonen av de brukbare fraksjoner, var 0,8 g (30$).

Eksempel 4.

6,60 gram • vincadif f ormin (2,10 2rao-1-) t>ie oppløst i

500 ml etanol. Opplø.sningen ble tilsatt 10 ml vanti, 50 ml dimetylformamid og 1,5 g kobbersulfat' 5H20. Blandingen ble

holdt på romtemperatur ved gjennombobling av 0^i ca..8 døgn.

Omdannelsen til vincamin og.l6-epivincamin ble fulgt ved. tynnskjiktskromatografi idet man brukte det elueringssys-tem som er brukt i eksempel 1.

Oppløsningen ble så konsentrert til et lite volum under redusert trykk, deretter tilsatt 300 ml vann hvorpå pH ble justert til 9 ved tilsetning av 10$ NH^OH og så ekstrahert med kloroform. De samlede organiske oppløsninger ble vasket med vann, tørket over natriumsulfat, filtrert og konsentrert til tørrhet under høyvakum.

Man fikk ca. 3 S residum som ble oppløst i 20 ml kloroform og underkastet kolonnekromatografi som beskrevet i eksempel 1, og utbyttene av vincamin og l6-epivincamin ble 8,4$ og 12$ henholdsvis.

Eksempel 5-

10 g tabersonin HC1 ble oppløst,i 100 ml metylalkohol. Oppløsningen ble tilsatt 1 g koboltstearat og holdt i luft i 15 døgn. Omdannelsen ble fulgt ved tynnskjiktkromatografi på siliciumdioksydgel 2,5 NaOH. som absorbsjonsmiddel og en blanding av kloroform og metanol (96:4) som elueringsmiddel. Da tabersoninet var forsvunnet ble oppløsningen gjort nøytral ved kald tilsetning av 5$ NH^OH fortynnet med 100 ml. H20,

og så ekstrahert tre ganger med 100 ml porsjoner av kloroform.'

De samlede ekstrakter ble gjort vannfrie over KgCO^ hvoretter kloroformoppløsningen ble konsentrert under redusert trykk ved 30-40°C inntil man fikk et konstant residum. 9 g residum ble oppnådd og dette ble oppløst i 20 ml kloroform og tilsatt en kromatografisk kolonne ekvilibrert med 250 g siliciumdioksydgel.

Kloroformeluatet består av en første serie av fraksjoner inneholdende A "^-vincamin (2g), smeltepunkt 2l8°C

fra metanol; [5]<20>-+115° ('CHCly c=l);

M<+=>352; U.V. = MeOH X = 223 (4,50), 271(3,95), 278 (3,90), 288(3,70). Eluatet av kloroform-MeOH (95=5) gir en annen serie fraksjoner inneholdende A 1 -epivincamin (3g), smeltepunkt 184°C fra aceton; \ J] j^+^l 0 (CHCl^, c=l);M<+>=352;

U.V. = EtOHX =. 224(4,30, 270(3,79),- 280(3,79), 291(3,60).'

Eksempel 6.

10 g vincadifformin HC1 ble oppløst i 100 ml metanol. Den resulterende oppløsning ble tilsatt 1 g koboltstearat og holdt i luft i 15 døgn. Omdannelsen ble fulgt ved tynnskjiktskromatografi idet man brukte som absorbsjonsmiddel 2,5$ NaOH siliciumdioksydgel, og en blanding av etanol og metylalkohol (96:4) som elueringsmiddel.

Da vincadifforminet forsvant ble oppløsningen gjort nøytral med kald 5$ NH^OH fortynnet med 100 ml vann, og blandingen ble ekstrahert tre ganger med 100 ml porsjoner av kloroform. De samlede ekstrakter ble gjort vannfrie over KgCO^, og kloroformoppløsningen ble konsentrert under redusert trykk ved 5~ Q- kO°C inntil man fikk et konstant residum.

7,5 - 7,8 g residum ble oppnådd og dette ble oppløst

i 20 - 25 ml kloroform og tilsatt en kromatografisk kolonne bestående av 250 g siliciumdioksydgel. Kloroformeluatet består av en første serie fraksjoner inneholdende vincamin (l,9g), smeltepunkt 23O - 232°C fra MeOH2<0>=+4l° (CHCly 0=1), M<+=>354, mens eluatet fra CHCl^-MeOH (93=7) gir en annen serie fraksjoner inneholdende l6-epivincaminet (ca. 2,5 g), smeltepunkt 190 - 192°C fra aceton Co] ^° - 39° (CHCl^, c=l), M<+>=

354.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av vincamin og tilsvarende indolalkaloider hvor man starter ut fra tabersonin eller vincadifformin,karakterisert vedat utgangsforbindelsen som en oppløsning i et polart oppløsningsmiddel tilsettes i et vektforhold mellom 1:1 til 1:5 i forhold til vekten av utgangsalkaloidet, et uorganisk eller organisk salt som.er oppløselige i reaksjonsmediet, av et metall valgt fra gruppen bestående av Cu, Fe og Co, og hvor nevnte metall befinner seg i sin høyeste valenstilstand, og hvor reaksjonen ut-føres i nærvær av oksygen ved temperaturer mellom 10 og 50°C og i et tidsrom på. mellom 5 og 15 døgn.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat reaksjonen utføres i et surt medium. J>.

Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte metallsalt er kobbersulfat.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved' at nevnte metallsalt er treverdig jernklorid.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved. at nevnte metallsalt er et koboltsalt av en monokarboksylsyre.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat nevnte sure medium oppnås ved å bruke hydrokloridet av utgangsalkaloidet.

7- Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedatnevnte sure medium oppnås ved at reaksjonsblandingen tilsettes en uorganisk syre i en vandig oppløsning.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat nevnte polaroppløsningsmiddel velges fra gruppen bestående av alkoholer, blandinger av vann og alkoholer, akrylonitril, dimetyl-formamid og hexametylenfosfortriamid.