Verfahren zur Herstellung von Deserpidinsäure und ihrer Salze Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Deserpidinsäure sowie deren Salzen.
Deserpidin, ein neues Alkaloid, isoliert aus Pflan zen von Rauwolfiaarten und mit beruhigender und blutdrucksenkender Wirkung, besitzt als blutdruck senkendes Mittel grosse therapeutische Bedeutung. Es lässt sich aus Pflanzenmaterial der Rauwolfiaarten isolieren, wie zum Beispiel nach dem am Schluss des Beispiels angegebenen Verfahren. über den chemi schen Aufbau des Deserpidins ist bis jetzt nichts be kanntgeworden.
Es wurde nun gefunden, dass man unerwarteter weise durch Behandlung von Deserpidin mit stärkeren alkalisch verseifenden Mitteln zu einer neuen Carbon- säure gelangen kann, die den Namen Deserpidinsäure tragen soll. Mit schwächer verseifenden alkalischen Mitteln erhält man jedoch die Monoester, die durch eine freie Hydroxylgruppe ausgezeichnet sind.
Die Deserpidinsäure besitzt, wie sich aus unseren Unter suchungen ergeben hat, neben der freien Carboxyl- gruppe eine freie Hydroxylgruppe und kann durch folgende Formel dargestellt werden:
EMI0001.0021
worin Des den im Deserpidin an die veresterte Hydroxyl- und Carboxylgruppe gebundenen, zwei wertigen organischen Rest bedeutet.
Deserpidinsäure lässt sich aus Methanol um kristallisieren und zeigt folgende physikalische Kenn zahlen: F. 270 bis 273 unter Zersetzung. Das Infrarot spektrum zeigt in einem Kohlenwasserstofföl, be kannt unter der Handelsbezeichnung Nujol , starke Absorptionsbanden bei 3379 - 3201, 1580, 1454, 1377, 1318, 1199, 1137, 1082, 740 cm-1; Banden mittlerer Stärke bei 1709, 1241, 1227, 1190, 1025, 1009, 977 cm-1; schwache Banden bei 925, 900, 877, 849 cm-';
Schultern bei 1301, 1156, 837, 765, 720 cm-'. Die Analyse ergibt die Bruttoformel C21H2804N2' Deserpidinsäure und deren Salze sind neu und können als Zwischenprodukte zur Herstellung von Heilmitteln mit deserpidinähnlicher Wirkung dienen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der Deserpidinsäure sowie ihrer Salze ist dadurch ge kennzeichnet, dass man einen Deserpidinsäureester mit freier Hydroxylgruppe oder ein Salz davon mit einem verseifenden alkalischen Mittel verseift.
Die Verseifung kann man mit verschiedensten alkalischen, verseifenden Mitteln, beispielsweise mit der Lösung eines Alkalihydroxydes, wie Kaliumhydroxyd, in einem Alkohol, wie Methanol, unter verschiedenen Bedingungen erreichen, wie zum Beispiel in Gegen wart oder Abwesenheit von Wasser, bei tieferen oder höheren Temperaturen oder während kürzerer oder längerer Zeitdauer.
Je nach der Arbeitsweise erhält man Deserpidin- säure in freier Form oder als Salz. Da die Deserpidin- säure neben der Carboxylgruppe eine basische Gruppe aufweist, kann sie sowohl Salze mit Basen als auch mit Säuren bilden. So ist es möglich, von Deserpidinsäure, zum Beispiel durch Umsetzung mit Metallhydroxyden, Metallsalze, zum Beispiel Alkali metallsalze, wie Natrium- oder Kaliumsalze, zu ge winnen.
Anderseits lässt sich Deserpidinsäure bei spielsweise durch Behandeln mit anorganischen oder organischen Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure, Phosphorsäuren, Salpetersäure, Oxy- äthansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Essigsäure, Weinsäure, Zitronensäure, in ihre Salze mit Säuren überführen. Aus den Salzen kann die Deserpidin- säure in freier Form gewonnen werden.
So gewinnt man zum Beispiel aus Deserpidinsäurehydrochlorid durch Umsetzung mit Silbercarbonat die freie Deser- pidinsäure.
Bei der oben beschriebenen Umsetzung können die Ausgangsstoffe auch in Form der genannten Salze verwendet werden.
Im nachfolgenden Beispiel besteht zwischen Ge wichtsteil und Volumteil die gleiche Beziehung wie zwischen Gramm und Kubikzentimeter. Die Tempe raturen sind in Celsiusgraden angegeben. <I>Beispiel</I> Zu 1 Gewichtsteil Deserpidinsäuremethylester in 20 Volumteilen Methanol gibt man eine Lösung von 2 Gewichtsteilen Kaliumhydroxyd in 10 Volum- teilen Wasser, kocht die Mischung am Rückfluss unter Stickstoff während 2 Stunden, wobei alles Aus gangsmaterial in Lösung geht.
Die erhaltene Lösung wird über Glaswolle filtriert, gekühlt und mit Eis essig (etwa 3 Volumteile) auf ein pH von ungefähr 6 eingestellt. Dann dampft man die Lösung im Va kuum zu einem weissen festen Schaum ein, behandelt mit 25 Volumteilen Äther und filtriert.
Der äther unlösliche Anteil wird nochmals 2mal mit je 25 Volum- teilen Äther behandelt, wobei jeweils abfiltriert wird, und der weisse ätherunlösliche Rückstand einmal mit 100 Volumteilen Aceton, dann 5mal mit je 50 Vo- lumteilen Aceton durchgeknetet, wobei man jeweils die Mischungen filtriert. Die Filtrate werden im Va kuum zur Trockne eingedampft,
wobei der aus den ersten 4 Acetonextraktionen erhaltene feste weisse Schaum vereinigt und aus Methanol umkristallisiert wird. Man erhält so weisse Prismen von F. 267 bis 269 (Zers.). Das Produkt wird in einem grossen Volumen Methanol und Methylenchlorid gelöst, fil triert und auf ein kleines Volumen eingedampft und die erhaltenen Kristalle abfiltriert. Nach zwei solchen Umkristallisationen erhält man Deserpidinsäure in Form von weissen Prismen, die bei 270 bis 273 unter Zersetzung schmelzen.
Die Analyse ergab die empirische Formel C21H2604N2.
Die freie Deserpidinsäure lässt sich in Salze über führen. So kann man zum Beispiel das Kaliumsalz als weisses Pulver erhalten durch Behandeln mit einer wässrigen methanolischen Kaliumhydroxydlösung, Filtrieren und Zufügen von Äther zur erhaltenen Lö sung. Durch Behandeln mit Säuren, wie Salpetersäure oder Salzsäure, werden die entsprechenden Säure salze erhalten.
Der als Ausgangsmaterial verwendete Deserpidin- säuremethylester lässt sich zum Beispiel wie folgt erhalten: 500 Gewichtsteile getrocknetes, fein gemahlenes Wurzelmaterial von Rauwolfia canescens werden zu erst während einer Stunde mit 2000 Volumteilen, dann während 45 Minuten mit 1000 Volumteilen und an schliessend 2mal während 30 Minuten mit je 1000 Volumteilen kochendem Methanol extrahiert und die Extrakte jeweils heiss filtriert.
Man engt die ver einigten Extrakte im Vakuum auf 75 Volumteile einer dicken, sirupähnlichen Lösung ein, gibt dann unter gutem Mischen 75 Volumteile Methanol und 150 Vo- lumteile einer 15 o/oigen Essigsäure zu und extrahiert 2mal mit je<B>100</B> Volumteilen Hexan. die Hexan- extrakte zieht man mit 15 Volumteilen 15 o/oiger Essigsäure aus,
vereinigt die Essigsäureauszüge und extrahiert sie 3mal mit je 75 Volumteilen und 1mal mit 50 Volumteilen Äthylenchlorid. Die ersten 3 Aus züge werden vereinigt, mit 60 Volumteilen 2-n. Na- triumcarbonatlösung und 60 Volumteilen destilliertem Wasser gewaschen und der vierte Athylenchlorid- extrakt mit den bereits verwendeten Waschlösungen gewaschen.
Man dampft die vereinigten, über Na triumsulfat "getrockneten und filtrierten Äthylenchlo- ridextrakte im Vakuum bis zu Gewichtskonstanz ein, löst 1 Gewichtsteil des Rückstandes in 1,5 Volum- teilen warmem Methanol und lässt bei 5 18 Stunden stehen. Dann filtriert man die ausgeschiedenen Kri stalle, die zu einem grossen Teil aus Reserpin be stehen, ab, wäscht mit kaltem Methanol nach und befreit den Rückstand im Vakuum vom Lösungs mittel. 2 Gewichtsteile des so erhaltenen rotbraunen festen Schaums werden 2mal mit je 25 Volumteilen Benzol durchgearbeitet und filtriert.
Die benzollös- liche Fraktion giesst man auf eine Säule von 40 Ge wichtsteilen Aluminiumoxyd (Woelm, Wirksamkeit I), welche dann zuerst 3mal mit je 50 Volumteilen Ben zol und dann 6mal mit je 50 Volumteilen einer Mischung Benzol-Aceton (9:1) eluiert wird. Die erste Benzol-Aceton-Fraktion verwendet man zur Extrak tion des oben erhaltenen benzolunlöslichen Teils.
Aus der zweiten Fraktion gewinnt man nach dem Ent fernen des Lösungsmittels einen leicht gebräunten festen Schaum, der nach dem Umkristallisieren aus Methanol farblose prismatische Nadeln von noch schwach unreinem Deserpidin ergibt.
Man adsorbiert 1 Gewichtsteil davon an 20 Volumteile aktiviertem Aluminiumoxyd (Woelm, Wirksamkeit 1), eluiert mit Benzol und 0,1 % Methanol enthaltendem Benzol und kristallisiert aus Methanol um. Man erhält so farblose prismatische Nadeln von reinem Deserpidin, das bei 228 bis 232 schmilzt.
Zu 0,5 Gewichtsteil Deserpidin fügt man eine Lösung von 0,05 Gewichtsteil Natrium in 25 Volum- teilen Methanol und kocht die Mischung unter Stick stoff eine Stunde lang am Rückfluss, wobei sich alles Deserpidin löst. Nach dem Kühlen engt man die erhaltene Lösung im Vakuum auf ein Volumen von ungefähr 10 Volumteilen ein, fügt 30 Volumteile Wasser und langsam konz. Salzsäure zu, bis die Lö sung stark sauer ist.
Man extrahiert erst mit 15 Vo- lumteilen Äther und dann 3mal mit je 10 Volum- teilen Äther. Die wässrige Phase wird mit konz. Ammoniak basisch gestellt, mit 15 Volumteilen Me- thylenchlorid extrahiert und 3 weitere Male mit je 10 Volumteilen Methylenchlorid ausgezogen.
Die ver einigten Methylenchloridextrakte trocknet man über getrocknetem Kaliumcarbonat und dampft im Vakuum ein, wobei man den Deserpidinsäuremethylester als gelben festen Schaum, welcher gemäss der Analyse die empirische<B>Formel</B> C22-I2sO4N2 besitzt, erhält. In der nämlichen Weise erhält man die entsprechenden Deserpidinsäurealkylester, wenn man anstelle von Methanol trockenes Äthanol oder Butanol verwendet.
Process for the production of deserpidic acid and its salts The subject matter of the invention is a process for the production of deserpidic acid and its salts.
Deserpidin, a new alkaloid, isolated from plants of Rauwolfiaarten and with a calming and antihypertensive effect, is of great therapeutic importance as an antihypertensive agent. It can be isolated from plant material of the Rauwolfia species, for example using the method given at the end of the example. Up to now nothing has been known about the chemical structure of deserpidine.
It has now been found that, unexpectedly, by treating deserpidine with stronger alkaline saponifying agents, a new carboxylic acid can be obtained, which is said to be called deserpidic acid. With less saponifying alkaline agents, however, the monoesters are obtained, which are distinguished by a free hydroxyl group.
As our studies have shown, deserpidic acid has a free hydroxyl group in addition to the free carboxyl group and can be represented by the following formula:
EMI0001.0021
where Des denotes the divalent organic radical bonded to the esterified hydroxyl and carboxyl group in the deserpidine.
Deserpidic acid can be recrystallized from methanol and shows the following physical characteristics: F. 270 to 273 with decomposition. The infrared spectrum shows in a hydrocarbon oil, be known under the trade name Nujol, strong absorption bands at 3379-3201, 1580, 1454, 1377, 1318, 1199, 1137, 1082, 740 cm-1; Medium strength bands at 1709, 1241, 1227, 1190, 1025, 1009, 977 cm-1; weak bands at 925, 900, 877, 849 cm- ';
Shoulders at 1301, 1156, 837, 765, 720 cm- '. The analysis results in the gross formula C21H2804N2 'Deserpidic acid and its salts are new and can be used as intermediate products in the manufacture of remedies with a deserpidine-like effect.
The process according to the invention for the production of deserpidic acid and its salts is characterized in that a deserpidic acid ester with a free hydroxyl group or a salt thereof is saponified with a saponifying alkaline agent.
The saponification can be achieved with a wide variety of alkaline, saponifying agents, for example with the solution of an alkali hydroxide, such as potassium hydroxide, in an alcohol, such as methanol, under various conditions, such as in the presence or absence of water, at lower or higher temperatures or for shorter or longer periods of time.
Depending on the method of operation, deserpidic acid is obtained in free form or as a salt. Since deserpidic acid has a basic group in addition to the carboxyl group, it can form salts with bases as well as with acids. It is thus possible to obtain metal salts, for example alkali metal salts, such as sodium or potassium salts, from deserpidic acid, for example by reaction with metal hydroxides.
On the other hand, deserpidic acid can be converted into their salts with acids, for example by treatment with inorganic or organic acids, such as hydrohalic acids, sulfuric acid, phosphoric acids, nitric acid, oxyethanesulphonic acid, toluenesulphonic acid, acetic acid, tartaric acid, citric acid. Deserpidic acid can be obtained in free form from the salts.
For example, deserpidic acid hydrochloride is converted into free deserpidic acid by reacting it with silver carbonate.
In the reaction described above, the starting materials can also be used in the form of the salts mentioned.
In the example 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 </I> To 1 part by weight of methyl deserpidate in 20 parts by volume of methanol is added a solution of 2 parts by weight of potassium hydroxide in 10 parts by volume of water, the mixture is refluxed under nitrogen for 2 hours, all of the starting material 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 a vacuum to a white solid foam, treated with 25 parts by volume of ether and filtered.
The ether-insoluble fraction is treated twice with 25 parts by volume of ether each time, each time being filtered off, and the white ether-insoluble residue is 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 each time. The filtrates are evaporated to dryness in a vacuum,
wherein the solid white foam obtained from the first 4 acetone extractions is combined and recrystallized from methanol. White prisms from F. 267 to 269 (dec.) 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 melt at 270 to 273 with decomposition.
The analysis resulted in the empirical formula C21H2604N2.
The free deserpidic acid can be converted into salts. For example, the potassium salt can be obtained as a white powder by treating with an aqueous methanolic potassium hydroxide solution, filtering and adding ether to the solution obtained. Treatment with acids, such as nitric acid or hydrochloric acid, gives the corresponding acid salts.
The methyl deserpidate used as the starting material can be obtained, for example, as follows: 500 parts by weight of dried, finely ground root material from Rauwolfia canescens are first added for one hour with 2000 parts by volume, then for 45 minutes with 1000 parts by volume and then twice for 30 minutes extracted 1000 parts by volume of boiling methanol and the extracts each filtered hot.
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 extracted twice with 100% each > Divide by volume hexane. the hexane extracts are extracted with 15 parts by volume of 15% acetic acid,
combined the acetic acid extracts and extracted them 3 times with 75 parts by volume each and 1 time with 50 parts by volume of ethylene chloride. The first 3 pulls 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 was washed with the washing solutions already used.
The combined ethylene chloride extracts, dried over sodium sulfate and filtered, 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. The precipitated crystals are then filtered off Stalls, which are largely composed of reserpine, washed off with cold methanol and freed the residue from the solvent in vacuo. 2 parts by weight of the red-brown solid foam thus obtained 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 aluminum oxide (Woelm, activity I), which elutes 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) becomes. The first benzene-acetone fraction is used to extract the benzene-insoluble part obtained above.
After removing the solvent from the second fraction, 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, activity 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 to 232.
A solution of 0.05 part by weight of sodium in 25 parts by volume of methanol is added to 0.5 part by weight of deserpidine, and the mixture is refluxed under nitrogen for one hour, all of the deserpidine dissolving. After cooling, the solution obtained is concentrated in vacuo to a volume of approximately 10 parts by volume, 30 parts by volume of water and slowly conc. Hydrochloric acid until the solution is strongly acidic.
One extracts first with 15 parts by volume of ether and then 3 times with 10 parts by volume of ether each time. The aqueous phase is diluted with conc. Ammonia made basic, extracted with 15 parts by volume of methylene chloride and extracted 3 more times with 10 parts by volume of methylene chloride each time.
The combined methylene chloride extracts are dried over dried potassium carbonate and evaporated in vacuo, giving the methyl deserpidate as a yellow solid foam which, according to the analysis, has the empirical formula C22-I2sO4N2. The corresponding alkyl deserpidate is obtained in the same way if dry ethanol or butanol is used instead of methanol.