<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Isolierung eines zentral sedativ wirkenden Isovaleriansäureesters aus nicht wässerigen Baldrianextrakten
Die zur Zeit im Handel befindlichen Zubereitungen aus Radix valerianae sind nicht auf eine bestimmte Wirksubstanz eingestellt. Sie werden als allgemeine Beruhigungsmittel mit sehr breitem Wirkungsspektrum therapeutisch verwendet. Ihre zentral sedative Wirksamkeit ist allerdings umstritten.
Nicht wässerige, sedativ wirksame Extrakte aus Wurzeln und Wurzelstöcken von Baldrian enthalten ausser einer Vielzahl von Kohlenwasserstoffen, Ketonen, Carbonsäuren und Alkoholen der Terpenreihe ein kompliziertes Gemisch von Estern. Verseift man ein solches Gemisch in üblicher Weise, so kann man als Säurekomponenten in erster Linie Isovaleriansäure nachweisen, während die korrespondierenden Alkohole verharzen. Nach eigenen Untersuchungen kommen im Baldrian erregend und sedativ wirkende Substanzen vor.
Gegenstand der Erfindung ist die Gewinnung eines bisher unbekannten, zentral sedativ wirksamen Esters nach einem technisch brauchbaren und rationellen Verfahren durch chromatographische Isolierung desselben aus einem nicht wässerigen Baldrianextrakt im schwach sauren pro-bereich und die dadurch erreichte Abtrennung von den erregend wirkenden Substanzen.
Es ist bekannt, dass sich dielsovaleriansäureester desbaldrians an den handelsüblichen, zur Chromatographie verwendeten Aluminiumoxyden zersetzen. Demgegenüber wurde nun gefunden, dass sich das Estergemisch chromatographisch trennen lässt, wenn man als Adsorptionsmittel ein durch Behandlung mit einer Carbonsäure mit 1 - 7 Kohlenstoffatomen teilweise inaktiviertes Aluminiumoxyd verwendet.
Zu dieser teilweisen Inaktivierung wird neutrales oder basisches Aluminiumoxyd (Standardisierung nach Brockmann, beschrieben in Ber. dtsch. chem. Ges. 74 [1941], S. 73 - 78) vor seiner Verwendung mit einer Carbonsäure mit 2 - 7 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls unter Zusatz von Dioxan oder Aceton oder eines Esters wie beispielsweise Amylacetat oder Glycerinmonoacetat oder Gemischen davon, in wasserfreien, lipophilen Lösungsmitteln behandelt. Wichtig bei dieser teilweisen Inaktivierung des Aluminiumoxyds ist, dass stets im wasserfreien Medium gearbeitet wird.
Versetzt man beispielsweise ein handelsübliches Aluminiumoxyd mit einer überschüssigen Lösung von 5 Vol. -Teilen Eisessig und 100 Vol.-Teilen n-Heptan oder mit einer Lösung von 50 Vol.-Teilen Glycerinmonoacetat und 1 bis 5 Vol. -Teilen Eisessig und 200 Vol. -Teilen Aceton, so findet unter Wärmeabgabe eine Reaktion des Aluminiumoxydsmit der zugesetzten Lösung statt. Anschliessend werden die sauren Komponenten mit dem gleichen Lösungsmittel, das zur Elution des Esters verwendet wird, ausgewaschen. An einem so inaktivierten Aluminiumoxyd lassen sich die empfindlichen Inhaltsstoffe des Baldrians ohne jegliche Zersetzung chromatographieren.
Die Elution des zentral sedativ wirkenden Esters gelingt am besten mit n-Heptan, Hexan, Cyclohexan oder andern Lösungsmitteln des ersten Bereiches der eluotropen Reihe oder mit einem entsprechend isoeluotropen Gemisch.
<Desc/Clms Page number 2>
Folgende Arbeitsweise zur Isolierung des bisher unbekannten, zentral sedativ wirkenden Esters wird empfohlen :
Ein nicht wässeriger Baldrianextrakt wird auf eine Säule von teilweise inaktiviertem Aluminiumoxyd gegeben und mit einem nicht wässerigen Lösungsmittel, vorzugsweise mit einem Lösungsmittel des ersten Bereiches der eluotropen Reihe bzw. mit einem entsprechenden isoeluotropen Gemisch eluiert. Die ersten Fraktionen werden verworfen und die Fraktionen, die den Isovaleriansäureester C H30 0, der durch die im nachfolgenden angegebenen Eigenschaften charakterisiert ist, enthalten, in üblicher Weise aufgearbeitet.
Diesem bisher unbekannten zentral sedativ wirkenden Isovaleriansäureester ist in erster Linie die sedative Wirkung der Baldriandroge zuzuschreiben. Nach der Verbrennungsanalyse und der kryoskopischen Molekulargewichtsbestimmung in Benzol kommt ihm die Bruttoformel C22 H30 Os zu. Er stellt ein farbloses, hoch viskoses Öl von aromatischem Geruch und etwas seifigem, bitterem und brennendem Geschmack dar.
EMI2.1
EMI2.2
1, 035Schüttelt man eine Benzinlösung des Esters gegen eine Lösung von Essigsäure und Salzsäure, so tritt augenblicklich Lösung des Esters als intensiver blauer Farbstoff in der Säurephase ein. Bei vorsichtiger Durchführung dieser Reaktion kann beobachtet werden, dass sie über eine gelbe Zwischenstufe verläuft.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie darauf zu beschränken.
Beispiel l : 550gAluminiumoxyd derAktivitätsstufeIII nachBrockmann wurden mit einer Lösung, bestehend aus 600 ml n-Heptan und 30 ml Eisessig in einem Erlenmeyerkolben unter Umschwenken auf-
EMI2.3
wurde solange mit n-Heptan nachgewaschen, bis die Waschflüssigkeit auf einem angefeuchteten pH-Papier gerade PH = 4, 5 anzeigte.
Zur Chromatographie wurde ein anisovaleriansäureestern angereicherter methanolischer Extrakt verwendet, der wie folgt gewonnen worden war : Getrocknete und gepulverte Baldrianwurzeln wurden mit Methanol, dem so viel Eisessig zugesetzt wurde, dass der PH-Wert etwa 5 betrug, unter 300C perkoliert. Der eingeengte Extrakt wurde auf übliche Weise von Säuren und Basen befreit, von einer essigsauren Methanollösung mit einem PH-Wert von etwa 5 aufgenommen und mit 0, 5%iger Kochsalzlösung versetzt. Diese Lösung wurde mit Hexan extrahiert. Die vereinigten Hexanphasen ergaben nach dem Einengen im Vakuum unter 300C ein hellgelb gefärbtes Öl (vgl. österr. Patentschrift Nr. 245 729, Beispiel 1).
5 g dieses Öls wurden in wenig n-Heptan gelöst auf die Säule gegeben. Die Elution erfolgte mit n-Heptan. Die Tropfgeschwindigkeit betrug 40 Tropfen/min.
Es wurden 100 Fraktionen zu je 50 ml aufgefangen. Die Kontrolle der einzelnen Fraktionen erfolgte dünnschichtchromatographisch.
Die Substanzen aus den Fraktionen von 0 bis 24 zeigten im Tierversuch keine sedative Wirksamkeit.
Die Fraktionen 25 - 60 enthielten 1, 4925 g = 29, 84% einer chromatographisch einheitlichen, im Tierversuch sehr stark sedativ wirksamen Substanz.
Bruttoformel: C2 H300
MG her. : 422, 46 ; C ber. : 62, 54 ; H her. : 7, 15 ; 0 ber. : 30, 31
MG gef. : 429, 0 ; C gef. : 62, 76 ; H gef. : 7, 32 : 0 gef. : 29, 92 (kryoskopisch in Benzol)
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
EMI3.2
<Desc/Clms Page number 4>
Optische Drehung, Brechungsindex, Molekulargewicht, UV-, IR-und NMR-Spektren stimmten mit den entsprechenden Werten aus Beispiel 1 überein.
Beispiel 5 : 3000 g Al203 der AktivitätsstufeI nach Brockmann wurden unter den gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 4 beschrieben, teilweise inaktiviert. In diesem Fall wurde jedoch anstatt mit Hexan mit Benzin (Siedebereich : 50-75 C) nachgewaschen, bis das anfallende Wascheluat bei Gegenschüttelung gegen ein gleiches Volumen Wasser volumenmässig konstant blieb und die Wasserphase ein PH von 4 bis 5 zeigte. 150 g der gleichen Charge des in Beispiel 4 verwendeten Estergemisches wurden in 150 ml Benzin gelöst auf die Säule gegeben. Nach Eindringen der Lösung wurde die Elution mittels Benzin begonnen. Die Kontrolle der aufgefangenen Eluatfraktionen erfolgte dünnschichtchromatographisch.
Alle wirkstoffhaltigen Reinfraktionen wurden vereinigt, mit Wasser und piger Natriumbicarbonatlösung säurefrei gewaschen, mit Tierkohle entfärbt und über Magnesiumsulfat getrocknet. Aus den eingeengten Reinfraktionen wurden 39, 3 g = 26, 20/0 reiner Ester als farbloses Öl erhalten.
Optische Drehung, Brechungsindex, Molekulargewicht, UV-, IR-und NMR-Spektren stimmten mit den entsprechenden Werten aus Beispiel 1 überein.
Beispiel 6 : 500 g AI0 der Aktivitätsstufe I nach Brockmann wurden langsam in eine Glasröhre von 30 mm %) und 800 mm Höhe unter Vermeidung von Blasenbildung in ein Gemisch von 400 ml Amylacetat, 100ml Glycerinmonoacetat und 2 ml Eisessig gegeben. Nach gleichmässigem Absitzen des AI0 und Abklingen der durch die Reaktion des Al2 03 mit dem Lösungsmittelgemisch aufgetretenen positiven Wärmetönung wurde das Lösungsmittelgemisch langsam abgelassen und die Säulenfüllung mit n-Heptan nachgewaschen.
Die Nachgabe von n-Heptan wurde solange fortgesetzt, bis das anfallende Wascheluat bei Gegenschüttelung gegen ein gleiches Volumen Wasser volumenmässig konstant blieb und die Wasserphase ein PH von 4 bis 5 zeigte. 5 g des in Beispiel 4 verwendeten Estergemisches wurden dann, in 5 ml eines Gemisches von 9 Vol.-Teilen n-Heptan und 1 Vol.-Teil Amylacetat gelöst, auf die Säulenschicht gegeben. Nach Eindringen der Lösung wurde die Elution mittels n-Heptan begonnen. Die Kontrolle der aufgefangenen Eluatfraktionen erfolgte wie unter Beispiel 5.
Alle wirkstoffhaltigen Reinfraktionenwurden danach vereinigt, mit Wasser und lloiger Natriumbi- carbonatlösung säurefrei gewaschen, mit Tierkohle entfärbt und über Magnesiumsulfat getrocknet. Aus den eingeengten Reinfraktionen wurden 1, 46 g = 29,'2f1/0 reiner Ester erhalten, dessen optische Drehung, Brechungsindex, Molekulargewicht, UV-, IR-und NMR-Spektren mit den entsprechenden Werten aus Beispiel 1 übereinstimmten.
Beispiel 7: 1500 g Al2O3 der Aktivitätsstufe I nach Brockmann wurden langsam unter Rühren in einem Gemisch von 570 ml Dioxan, 250 ml Glycerinmonoacetat, 250 ml Hexan und 80 ml Eisessig aufgeschlämmt. Nach Abklingen der positiven Wärmetönung wurde die Aufschlammung in eine Säule von 40 mm ( & und 1400 mm Höhe gespült, das Lösungsmittelgemisch abgelassen und mit Hexan ausgewasehen.
Die Säulenwäsche mit Hexan wurde solange fortgesetzt, bis das anfallende Wascheluat bei Gegenschüttelung gegen ein gleiches Volumen Wasser volumenmässig konstant blieb und die Wasserphase ein PH von 4 bis 5 zeigte. 22, 3 g eines nach dem im Beispiel l angegebenen Verfahren aus indischen Baldrianwurzeln gewonnenen Isovaleriansäureestergemisches wurden dann, in einem Gemisch von 17 ml Hexan und 3 ml Dioxan gelöst, auf die Säulenschicl1 gegeben. Nach Eindringen der Lösung wurde mit der Elution mittels Hexan begonnen. Die Kontrolle der aufgefangenen Eluatfra ! : tionen erfolgte wie unter Beispiel 5.
Alle wirkstoffhaltigen Reinfraktionen wurden danach vereinigt, gegen Wasser und 10/0ige Natriumbicarbonatlösung säurefrei gewaschen, mit Tierkohle entfärbt und über Magnesiumsulfat getrocknet. Aus den eingeengten Reinfraktionen wurden 13, 95 g = 60, 0% reiner Ester erhalten. Optische Drehung, Brechungsindex, Molekulargewicht, UV-, IR-und NMR-Spektren stimmten mit den entsprechenden Werten aus Beispiel 1 überein.
Beispiel8: 500 g AI20 der Aktivitätsstufe I nach Brockmann wurden langsam unter Rühren in einem Gemisch von 400 mlAceton, 100 ml Glycerinmonoacetat und 20 ml n-Buttersäure aufgeschlämmt.
Nach Abklingen der positiven Wärmetönung wurde die Aufschlämmung in eine Säule von 30 mm 0 und 1000 mm Höhe gespült, das Lösungsmittelgemisch abgelassen und mit Hexan ausgewaschen. Die Säulenwäsche mit Hexan wurde solange fortgesetzt, bis das anfallende Wascheluat bei Gegenschüttelung gegen ein gleiches Volumen Wasser volumenmässig konstant blieb und die Wasserphase ein PH von 4 bis 5 zeigte. 6, 3 g eines nach dem im Beispiel 1 angegebenen Verfahren aus indischen Baldrianwurzeln gewonnenen Isovaleriansäureestergemisches wurden dann, in 20 ml Hexan gelöst, auf die Säulenschicht gegeben. Nach Eindringen der Lösung wurde mit der Elution mittels Hexan begonnen. Die Kontrolle der aufgefangenen Eluatfraktionen erfolgte wie unter Beispiel 5.
<Desc/Clms Page number 5>
Alle wirkstoffhaltigen Reinfraktionen wurden danach vereinigt, gegen Wasser und 10 ; 0ige Natriumhydroxydlösung säurefrei gewaschen, mit Phosphatpuffer (Sörrensen) vom PH 4, 9 gegengeschüttelt und nach Entfärbung mit Tierkohle über Magnesiumsulfat getrocknet. Aus den eingeengten Reinfraktionen wurden 2, 0 g = 31, 7% reiner Ester erhalten.
Optische Drehung, Brechungsindex, Molekulargewicht, UV-, IR-und NMR-Spektren stimmten mit den entsprechenden Werten aus Beispiel 1 überein.
Beispiel 9 : 300 g AI203 der AktivitätsstufeI nach Brockmann wurden langsam unter Rühren in einem Gemisch von 240 ml Aceton, 60 ml Glycerinmonoacetat und 6 ml Propionsäure aufgeschlämmt.
Nach Abklingen der positiven Wärmetönung wurde die Aufschlämmung in eine Säule von 30 mm (ss und 500 mm Höhe gespült, das Lösungsmittelgemisch abgelassen und mit Hexan ausgewaschen. Die Säulenwäsche mit Hexan wurde solange fortgesetzt, bis das anfallende Wascheluat bei Gegenschüttelung gegen ein gleiches Volumen Wasser volumenmässig gleich blieb, und die Wasserphase einen PH-Wert von 4 bis 5 zeigte.
3 g eines nach dem im Beispiel 1 angegebenen Verfahren aus indischen Baldrianwurzeln gewonnenen Isovaleriansäureestergemisches wurden dann in 10 ml Hexan gelöst und auf die Säulenschicht gegeben.
Nach Eindringen der Lösung wurde mit der Elution mittels Hexan begonnen. Die Kontrolle der aufgefangenen Eluatfraktionen erfolgte wie unter Beispiel 5.
Alle wirkstoffhaltigen Reinfraktionen wurden danach vereinigt, 1mal mit piger Natriumhydroxydlösung säurefrei und 2mal mit Wasser und lmal mit Kaliumhydrogenphosphatlösung (nach Sörrensen : PH 4, 9) gewaschen, mit Tierkohle entfärbt und über Magnesiumsulfat getrocknet. Aus den eingeengten Reinfraktionen wurden 0, 9099 g = 30, 330 ; 0 reiner Ester erhalten.
Optische Drehung, Brechungsindex, Molekulargewicht, UV-, IR- und NMR-Spektren stimmten mit den entsprechenden Werten aus Beispiel 1 überein.