AT245730B - Verfahren zur Herstellung von 7-Aminocephalosporansäure - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Gewinnung von sedativ und spasmolytisch wirksamen Estern aus Radix valerianae 
Es ist bekannt, aus Wurzeln und Wurzelstöcken von Valerianae officinalis isovaleriansäurehaltige Ester zu isolieren. So beschrieben   Stoll     und Mitarbeiter (Helv. Chim. Act. 46 [1957], S. 1205) ein Ver-   fahren, wonach sie aus 125 kg Baldrianwurzel mit einer Ausbeute von wenig er als 0,   1%   einen spasmolytisch wirksamen Ester der Isovaleriansäure erhielten. Schultz und Eckstein   (Arzneim. -Forsch. 12 [1962],   S. 12 und 1005) isolierten aus Valeriana wallichii mit einer Ausbeute von weniger als   0, 60/0   einen als Substanz F bezeichneten Ester, der nach ihren Angaben neben Isovaleriansäure auch noch Capronsäure enthielt.

   Sie bedienten sich hiebei eines komplizierten, technisch nicht brauchbaren Verteilungsverfahrens. 



   Es wurde nun gefunden, dass es auf technisch leicht   durchführbare   Weise gelingt, therapeutisch wertvolle Ester aus Wurzeln und Wurzelstöcken von Valeriana-Arten in wesentlich höherer Ausbeute und gro- sser Reinheit zu isolieren, wenn man die Extraktion mit lipophilen Lösungsmitteln unter Zusatz von Säuren im schwach sauren pH-Bereich und bei Temperaturen unter 300C vornimmt. Als lipophile Lösungsmittel kommen vorzugsweise Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Äther, Ester, Ketone und Alkohole in Betracht, während als Säuren vornehmlich Carbonsäuren mit   2 - 7   Kohlenstoffatomen, insbesondere Essigsäure, oder ihre sauren Derivate, gegebenenfalls zusammen mit ihren Alkali- oder Ammoniumsalzen, zugesetzt werden können.

   Die Extraktion kann auch mit den Säuren allein ohne lipophile Lösungsmittel, vorzugsweise in Mischung mit ihren als Puffer wirkenden Salzen, vorgenommen werden. Der pH-Wert von 3 sollte hiebei nicht unter-und eine Temperatur von 300C nicht überschritten werden. Aus dem so erhaltenen und in üblicher Weise von Säuren und Basen befreiten Extrakt werden hierauf die Ester durch Schütteln mit alkoholischen Lösungen der Säuren, oder mit den Säuren allein, in diese aufgenommen und anschliessend nach Versetzen mit Wasser durch mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel extrahiert. 



   Vorteilhaft arbeitet man bei dem erfindungsgemässen Verfahren in einem sauren pH-Bereich zwischen 3 und 7, wobei ein pH-Wert von etwa 5 bevorzugt wird. Durch, die Säuren wird die Zersetzung der 
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 können. Die ungewöhnliche Empfindlichkeit und leichte Zersetzbarkeit der gesuchten Isovaleriansäureester durch Alkalien und Mineralsäuren oder durch   höhere.   Temperaturen erklärt die Tatsache, dass sie als Hauptträger der Baldrianwirkung früher nicht gefunden wurden, obwohl die Droge seit Jahrhunderten gebraucht wird. 



   Nach dem   erfindungsgemässenverfahren   wird die frische oder getrocknete Droge in gut zerkleinertem Zustand mit den lipophilen Lösungsmitteln, denen beispielsweise   1-10%   Eisessig zugesetzt sind, oder auch mit Essigsäure allein, die vorzugsweise mit Ammonium- oder Alkaliacetat versetzt ist, bei Temperaturen unter   300C   extrahiert, der Extrakt unter   300C   im Vakuum so weit als möglich von den Extrak- 

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 tionsflüssigkeiten befreit, der Rückstand mit der   1- bis 2fachen   Menge Wasser versetzt und mehrmals durch mit Wasser schwer mischbare Lösungsmittel, wie Kohlenwasserstoffe und/oder halogenierte Kohlenwasserstoffe oder Äther, erschöpfend extrahiert.

   Die vereinigten Lipoidphasen enthalten nach Entfernung der Säuren mit   Zeiger   Natronlauge, Waschen mit Wasser, Trocknen über Natriumsulfat und Klären mit Kohle hauptsächlich   Isovaleriansäureester, die   nun durch mehrfaches Schütteln mit alkoholischen Lösungen der Säuren, oder mit den Säuren allein, in diese aufgenommen und so von unspezifischen Ölen und Fetten abgetrennt werden. Nach Verdünnen der vereinigten sauren Phasen mit Wasser bildet sich erneut eine Lipoidphase, welche vornehmlich Isovaleriansäureester enthält. Diese Operation kann noch einige Male wiederholt und die danach sich noch in geringer Menge in der wässerigen Phase befindlichen restlichen Isovaleriansäureester mit Kohlenwasserstoffen, halogenierten Kohlenwasserstoffen, Äthern oder andern mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln ausgeschüttelt werden.

   Die vereinigten isovaleriansäureesterhaltigen Phasen werden dann mit möglichst wenig alkalihaltigem Wasser säurefrei geschüttelt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum unter   300C   eingeengt. 



   Die erfindungsgemäss erhaltene ölige Esterfraktion besteht aus einer chromatographisch schwer trennbaren Gruppe von Isovaleriansäureestern, die sich je nach der Provenienz der Droge in ihrer quantitativen Zusammensetzung unterscheidet. 



     Beispiel l :   8 kg gemahlene indische Baldriandroge wurden mit einer Lösung von   14 I   Methanol 
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   Insgesamt wurden 32,6   l   Alkohol und 0,326 1 Eisessig zur Perkolation benötigt. Am Ende der so durchgeführten Perkolation resultierten 41 eingeengter Extrakt. Dieser wurde mit   6 1   Wasser gemischt und 4mal mit je 2   l   Hexan ausgezogen, die Wasserphase verworfen, die Hexanphase mit 2 1 eiger Natronlauge entsäuert und mit   5% tiger   Kochsalzlösung alkalifrei gewaschen. Die neutrale Hexanphase wurde nun mit der gleichen Volumenmenge essigsauren Methanols versetzt, wobei keine Phasentrennung eintrat. 



  Erst nach Zusatz von 0,3 1 Wasser bildete sich eine kleine Oberphase, die verworfen wurde, da sie nicht die zu extrahierenden Ester enthielt. Die Unterphase, welche hauptsächlich Isovaleriansäureester enthielt, wurde mit 10   l 5% iger Kochsalzlosung   versetzt und 3mal mit je 2   l   Hexan ausgeschüttelt. Die vereinigten Hexanphase (etwa 15   1)   wurden mit Kohle geklärt, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum unter   300C   eingeengt. Dabei resultierten 0, 195 kg hellgelb gefärbtes, aus Isovaleriansäureestern bestehendes Öl. 



   Die nach der Hexanausschüttlung milchig trübe, wässerige Alkoholphase wurde noch 5mal mit je   2 1   Methylenchlorid nachextrahiert, die nun klare, fast farblose wässerige Phase verworfen und der Methylenchloridextrakt ebenfalls mit Kohle geklärt und   über Natriumsulfat   getrocknet. 



   Nach Einengen im Vakuum unter   300C   wurden 0,063 kg gelbgefärbtes Öl erhalten, welches ebenfalls aus Isovaleriansäureestern bestand. Die Gesamtausbeute an Isovaleriansäureestern betrug 0,258   kg =   3,   23%,   bezogen auf die getrocknete Droge. 
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 Fette und ätherische Öle, während sich die gesuchten Isovaleriansäureester in der Essigsäurephase befanden. Diese wurden nach Versetzen mit   0,'740 l Eiswasser   6mal mit je 0,   401   Benzin extrahiert, die vereinigten Benzinphasen säurefrei gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum bei   200C   eingeengt. 

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   Reinausbeute : 3, 4 g = 0,   34%   hellgelb gefärbtes Öl, welches nur noch aus den sedativ und spasmolytisch wirksamen Isovaleriansäureestern bestand. 



   Beispiel 3 : 10 Vol.-Teile Eisessig wurden mit 100 Vol. -Teilen Wasser versetzt und die Lösung mit Ammoniak auf PH = 4, 5 eingestellt. Gleiche Volumina Essigester und der Ammonacetatpufferlösung wurden gegeneinander abgesättigt. 



   250 g feingemahlene indische Baldrianwurzeln wurden mit 400 ml des so eingestellten Essigester angeteigt und 68 1/2 h lang bei   220C   stehen gelassen. Dann wurde mit der Perkolation begonnen, wobei innerhalb   3   1/2 h alle Flüssigkeit durchperkoliert war. 



   Gesamtmenge des ersten Perkolats : 460 ml
PH : 3,   5-4  
Anschliessend wurde nochmals mit 200 ml Essigester 18 h lang perkoliert und mit 100 ml Essigester nachgewaschen. 



   Gesamtmenge des zweiten   Perkolats :   240 ml
PH : 4
Ein drittes Perkolat enthielt praktisch keine Ester mehr und wurde daher verworfen. 



   Gesamtextrakt : 700 ml
Verbrauchte   Lösungsmittelmenge : 1100 ml  
Der Extrakt wurde mit Essigester auf 1250 ml aufgefüllt und dann 3mal gegen je 650 ml   5% igue,   mit Butanol abgesättigte Kochsalzlösung geschüttelt. Die dritte Ausschüttelung hatte noch PH = 3, sie wurde daher mit piger Natriumbicarbonatlösung versetzt und der Extrakt mit dieser Lösung wieder gegengeschüttelt. Die Wasserphase hatte nun PH = 5. Die Essigesterphase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Rotationsverdampfer bei einer Aussenbadtemperatur von 30 bis   350C   im Vakuum eingeengt. 



   Ausbeute : 27,289 g = 10,   9%   Rohextrakt. 



   Der Rohextrakt wurde mit 270 ml   90% piger   Essigsäure aufgenommen und zunächst 2mal gegen 75 ml Benzin und dann noch 2mal gegen 50 ml Benzin geschüttelt. Diese Benzinphasen wurden verworfen. Die essigsaure Phase wurde mit 540 ml Eiswasser versetzt und 4mal mit je 200 ml Benzin ausgezogen. Die esterhaltige Benzinphase wurde mit 200 ml   5% tiger,   mit Butanol gesättigter   Kochsalzlösung,   die ausserdem 1% Natriumbicarbonat enthielt, entsäuert. Eine auftretende Emulsion konnte durch Zugabe von etwas Kochsalz entspannt werden. 



   Die Esterphasen wurden mit je 200 ml Wasser nachgewaschen. PH des Waschwassers : 6. 



   Die esterhaltige Benzinphase wurde anschliessend mit Magnesiumsulfat und Kohle versetzt, nach 
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     Beispiel 4 : 250g   gemahlene indische Droge wurden in Anteilen von 500 ml n-Heptan, welches 1% Propionsäure enthielt, bei   220C   in der in den vorstehenden Beispielen beschriebenen Weise perkoliert. 



     Perkolationsdauer :   94 h
Gesamtperkolat : 1500 ml
Das Perkolat wurde 2mal mit 600ml Butanol-gesättigtem Wasser, welches   50/0   Kochsalz enthielt, gewaschen. Durch die Verwendung von Butanol-gesättigter Kochsalzlösung wurde eine Emulsionsbildung verhindert und eine klare Phasentrennung erreicht. Das so gewaschene Gesamtperkolat wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und nach Filtration im Vakuum bei einer Badtemperatur von   300C   bis zur Gewichtskonstanz eingeengt. 



   Rohausbeute : 11,   03 g = 4, 410/0.   
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 pigerworfen. Die Essigsäurelösung (135 ml) wurde mit 270 ml Eiswasser versetzt und 4mal mit je 100 ml Benzin ausgeschüttelt. Die Arbeitstemperatur betrug 10 C. Die vereinigten esterhaitigen Benzinphasen wurden zunächst 2mal mit je 200 ml Wasser gewaschen und anschliessend mit 200 ml Butanol-gesättigtem Wasser, welches noch 80 g Kochsalz und 4 g Natriumbicarbonat enthielt, säurefrei gewaschen. Die so gereinigte, säurefreie Benzinphase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und unter Zugabe von 3 g Kohle entfärbt. Nach Filtration wurde das Filtrat bei   30 C   Badtemperatur im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz eingeengt.

   Ausbeute : 7, 521 g farbloses Estergemisch, entsprechend 9% bezogen auf die getrocknete Droge. 

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Dieses Perkolat wurde im Vakuum bei einer Aussenbadtemperatur von   30C   bis zu einem zähflüssigen, dunkelbraun gefärbten Extrakt eingeengt. Anschliessend wurde in 500 ml Essigester aufgenommen, filtriert und die Essigesterlösung zunächst 2mal mit je 250   mu 5% niger   Butanol-gesättigter Kochsalzlösung 
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 bicarbonat enthielt, säurefrei gewaschen. Der pH-Wert der letzten Waschlösung betrug 7. 



   Es wurde noch 2mal mit je 250 ml piger Kochsalzlösung nachgewaschen. Dann wurde der Essigesterextrakt über Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt. 



   Ausbeute : 18, 1 g = 7,   250/0.   



   Dieser Rohextrakt wurde in 180 ml einer auf 10 C   abgekühlten, 900/0igen   Essigsäure aufgenommen und zunächst 2mal mit je 60 ml Benzin und anschliessend noch 2mal mit je 36 ml Benzin ausgezogen.

Claims (1)

1. Die vereinigten Benzinphasen wurden gegen 45 ml 90% igue Essigsäure geschüttelt. Die essigsauren Phasen wurden vereinigt (250 ml), mit der doppelten Menge Eiswasser versetzt und anschliessend 4mal mit je 200 ml Benzin extrahiert. Die vereinigten Benzinextrakte wurden 2mal mit je 200 ml einer 2CP/oigen Kochsalzlösung, die ausserdem 10/0 Natriumbicarbonat enthielt, säurefrei gewaschen. Anschliessend wurde EMI5.1 6, 84Beispiel 8 : 100 g gemahlene indische Droge wurde mit 200 ml Propionsäure (PH = 5 gegen PH- Papier) in einem Perkoliergefäss angeteigt und 70 h stehengelassen. Dann wurde das Perkolat abgelassen und die Droge nochmals mit 150 ml Propionsäure versetzt. Diese Operation wurde noch 4mal wiederholt.

   Gesamtperkolat : 520 ml.

   Dieses wurde mit 520 ml Benzin (Siedepunkt 60-80 C) vermischt und 2h bei 220C stehengelassen, wobei sich ein brauner Bodenkörper absetzte. Es wurde dekantiert und die klare Benzin-Propionsäure-Lösung mit der zweifachen Menge Eiswasser versetzt und mit Benzin ausgezogen. Die propionsaure Unterphase wurde noch 2mal mit je 500 ml Eiswasser versetzt und ebenfalls mit je 2mal 200 ml Benzin extrahiert. Die vereinigten Benzinphasen wurden analog den vorgenannten Beispielen säurefrei gewaschen und im Vakuum eingeengt.

   Ausbeute : 3, 723 g = 3, 7%.

   Die Aufarbeitung zum reinen Estergemisch erfolgt ebenfalls analog den vorangegangenen Beispielen.

   Reinausbeute : l, 89% eines fast farblosen, öligen Estergemische.

   PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Gewinnung von sedativ und spasmolytisch wirksamen Isovaleriansäureestern aus Wurzeln und Rhizomen isovaleriansäureesterhaltiger Baldrianarten durch Extraktion mittels lipophiler Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die zerkleinerten oder gepulverten Wurzeln oder Rhizome bei einer Temperatur unter 300C durch Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Äther, Ester, Ketone oder Alkohole als lipophile Lösungsmittel in Gegenwart von Säuren oder durch die Säuren allein, gegebenenfalls zusammen mit den entsprechenden Alkali- oder Ammoniumsalzen als Puffer, im schwach sauren pH-Bereich extrahiert werden, worauf die Ester aus dem in üblicher Weise von Säuren und Basen befreiten Extrakt durch Schütteln mit alkoholischen Lösungen der Säuren,

   oder mit den Säuren allein, in diese aufgenommen und anschliessend nach Versetzen mit Wasser durch mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel extrahiert werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im sauren pH-Bereich zwischen 3 und 7, vorzugsweise bei 5, gearbeitet wird. EMI5.2