Verfahren zur Herstellung von Deserpidinsäuremonoestern mit freier Hydroxylgruppe und ihren Salzen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Deserpidinsäuremonoesters mit freier Hydroxylgruppe sowie dessen Salzen.
Aus Pflanzen der Rauwolfiaarten, insbesondere aus Rauwolfia canescens, liess sich ein neues Alkaloid mit beruhigender und blutdrucksenkender Wirkung in reiner Form, Deserpidin genannt, gewinnen. Es besitzt als blutdrucksenkendes Mittel grosse thera peutische Bedeutung. Es lässt sich aus Pflanzen material der Rauwolfiaarten isolieren, wie zum Bei spiel nach dem am Schluss des Beispiels angegebenen Verfahren. über den chemischen Aufbau des Deser- pidins ist bis jetzt nichts bekannt geworden.
Es wurde gefunden, dass man unerwarteterweise durch Behandlung von Deserpidin mit starken alkali schen Mitteln zu einer neuen Carbonsäure gelangen kann. Sie soll den Namen Deserpidinsäure tragen.
Deserpidinsäure besitzt, wie sich aus den Unter suchungen ergeben hat, neben der freien Carboxyl- gruppe eine freie Hydroxylgruppe und kann durch folgende Formel dargestellt werden:
EMI0001.0024
in der Des den im Deserpidin an die veresterte Hy- droxyl- und Carboxylgruppe gebundenen, zweiwerti gen organischen Rest bedeutet.
Es wurde nun gefunden, dass man durch Behand lung von Deserpidin mit alkalisch verseifenden Mit teln auch nur die veresterte Oxygruppe des Deser- pidins freisetzen und so zu einem Deserpidinsäure- ester mit freier Hydroxylgruppe gelangen kann.
Deserpidinsäuremonoester mit einer freien Hy- droxylgruppe sowie Salze der genannten Verbindun- gen sind neu und können als Zwischenprodukte zur Herstellung von Heilmitteln mit deserpidinähnlicher Wirkung dienen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Deserpidinsäureesters mit freier Hydroxylgruppe oder von Salzen eines solchen Esters ist dadurch ge kennzeichnet, dass man die veresterte Oxygruppe des Deserpidins durch Behandlung von Reserpin oder eines Deserpidinsalzes mit einem alkalischen, ver- seifenden Mittel freisetzt.
Dabei kann man mit alkalisch verseifenden Mit teln bei tieferen oder höheren Temperaturen oder während einer kürzeren oder längeren Zeitdauer arbeiten. So wird durch kurzes Erhitzen des Deser- pidins mit der Lösung eines Alkalihydroxydes, wie Kaliumhydroxyd, in einem Alkohol, wie Methanol, die veresterte Oxygruppe gespalten.
Man behandelt De- serpidin jedoch vorzugsweise mit einem solchen al kalisch verseifenden Mittel, das aus einer veresterten Hydroxylgruppe die Hydroxylgruppe unter Bildung eines Esters, d. h. durch Alkoholyse, in Freiheit setzt, wobei je nach den angewandten Bedingungen zu sätzlich eine Umsetzung der Carbomethoxygruppe des Deserpidins eintritt.
So arbeitet man vorzugsweise in wasserfreien Alkoholen in Gegenwart von Alkohola- ten, wie Alkalimetall- oder Aluminiumalkoholaten, oder andern, Alkoholyse bewirkenden Mitteln, wie Natriumcarbonat oder Piperid'in. In absolutem Me thanol in Anwesenheit zum Beispiel eines Alkali- metallmethylats, wie von Natriummethylat, Alumi- nium-tertiär-butylat,
Piperidin oder Natriumcarbonat, entsteht Deserpidinsäuremethylester. Wird die Alkoho- lyse in andern absoluten Alkoholen, wie Äthanol oder Butanol, in Anwesenheit der entsprechenden Alkoho- late, wie zum Beispiel von Natriumäthylat bzw.
-butylat, oder andern, die Alkoholyse bewirkenden Mitteln durchgeführt, so erhält man dabei durch Umesterung die entsprechenden Deserpidinsäureester, wie den Deserpidinsäureäthylester bzw. -butylester.
Je nach der Arbeitsweise erhält man die Deserpidin- säuremonoester in freier Form oder als Salz. Da Deserpidinsäureester eine basische Gruppe aufwei sen, können sie Salze mit Säuren bilden.
So lässt sich der erhaltene Deserpidinsäureester, beispielsweise durch Behandeln mit anorganischen oder organischen Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, Schwefel säure, Phosphorsäuren, Salpetersäure, Oxyäthansul- fonsäure, Toluolsulfonsäure, Essigsäure, Weinsäure, Zitronensäure, in Salze mit Säuren überführen. Aus den Salzen können die Deserpidinsäureester in freier Form gewonnen werden.
Das Deserpidin kann auch in Form der genann ten Salze verwendet werden. An Stelle von Deser- pidin kann auch Deserpidin enthaltendes Material, wie Extrakte aus den Pflanzenteilen von Rauwolfia- arten, zum Beispiel von Rauwolfia canescens, oder eine rohe Alkaloidmischung aus Deserpidin und Re- serpin als Ausgangsstoff dienen.
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 0,5 Gewichtsteil Deserpidin fügt man eine Lösung von 0,05 Gewichtsteil Natrium in 25 Vo- lumteilen Methanol und kocht die Mischung unter Stickstoff 1 Stunde unter Rückfluss, wobei sich das gesamte Deserpidin löst. Nach dem Kühlen engt man die entstandene Lösung im Vakuum auf ein Volumen von ungefähr 10 Volumteilen ein, fügt 30 Volumteile Wasser und langsam konzentrierte Salzsäure zu, bis die Lösung stark sauer ist.
Man extrahiert sie erst mit 15 Volumteilen Äther und dann 3mal mit je 10 Vo- lumteilen Äther. Die wässrige Schicht wird mit kon zentriertem Ammoniak alkalisch gemacht, mit 15 Vo- lumteilen Methylenchlorid und 3 weitere Male mit je 10 Volumteilen Methylenchlorid ausgezogen.
Die vereinigten Methylenchloridauszüge trocknet man über getrocknetem Kaliumcarbonat und dampft sie im Vakuum ein, wobei man den Deserpidinsäure- methylester als gelben, festen Schaum erhält; welcher nach der Analyse die Formel C"H2804N2 besitzt. In der nämlichen Weise erhält man die entsprechenden Deserpidinsäureäthyl- bzw. -butylester, wenn man anstelle von Methanol trockenes Äthanol oder Bu- tanol verwendet.
Der Deserpidinsäuremethylester zeigt im Ultra- violettspektrum in Äthanol die folgenden Banden: 2 = 225 mcs (E <I>=</I> 33000),<B>281</B> - 282 mu. (s = 7510), 289 m,u (E = 6400); Minima: ) = 248 mp. (a = 2000), 288<I>mA</I> (E <I>=</I> 6360).
Im Infrarotspektrum in Nujol zeigt er starke Banden bei 3362, 2942, 2851, 1724, 1466, 1140, 1102, 742; mittlere Banden bei 1378, 1356, 1333, 1317, 1303, 1287, 1275, 1258, 1243, 1225, 1203, 1166,<B>1</B>157, 1053, 1040, 1013, 993, 986, 680; mittlere bis schwache Banden bei 923, 880, 651; schwache Banden bei 959, 900, 850, 837, 805; Schultern bei 3022, 1090 cm-1.
0,33 Gewichtsteil des Deserpidinsäuremethylesters wird über 5 Gewichtsteilen Aluminiumoxyd (Handels produkt Alcoa , mit Säure gewaschen; Wirksam keit III), filtriert. Die Fraktion, welche mit 25 Volum- teilen Benzol, das 1,% Methanol enthält, gewonnen wird, ergibt nach dem Entfernen des Lösungsmittels einen nichtkristallinen Rückstand.
Davon werden 0,03 Gewichtsteil in 1,2 Volumteilen einer 10 o/oigen Essigsäure gelöst und mit 0,05 Volumteil einer ge sättigten Natriumnitratlösung versetzt. Nach mehr tägigem Stehen der Mischung bei Raumtemperatur werden die Kristalle abfiltriert und aus Methanol um kristallisiert. Man erhält Prismen des salpetersauren Salzes des Deserpidinsäuremethylesters vom F.271 bis 276 , das der Formel C22H.,804N2 -HNO3 ent spricht.
Andere Salze, zum Beispiel solche mit Salz säure F. 256 bis 259 , Schwefelsäure F. 270 bis 274 , Phosphorsäure (nichtkristallines, amorphes Pulver), Essigsäure, Weinsäure (nichtkristallines, amorphes Pulver), Zitronensäure, Oxyäthansulfonsäure, Toluol- sulfonsäure und andern, lassen sich aus dem Deser- pidinsäuremethylester in gleicher Weise gewinnen.
Das als Ausgangsmaterial verwendete Alkaloid Deserpidin lässt sich zum Beispiel wie folgt erhalten: 500 Gewichtsteile getrocknete, fein gemahlene Wurzeln von Rauwolfia canescens werden zuerst 1 Stunde mit 2000 Volumteilen, dann 45 Minuten mit 1000 Volumteilen und anschliessend 2mal 30 Mi nuten mit je 1000 Volumteilen kochendem Methanol extrahiert und die Auszüge jeweils heiss filtriert.
Man engt die vereinigten Auszüge im Vakuum auf 75 Vo- lumteile zu einer dicken, sirupähnlichen Lösung ein, gibt dann unter gutem Mischen 75 Volumteile Me thanol und 150 Volumteile einer 15 o/oigen Essigsäure zu und extrahiert die Mischung 2mal mit je 100 Vo- lumteilen Hexan. Die Hexanextrakte 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 Auszüge werden ver einigt, mit 60 Volumteilen 2-n. Natriumcarbonat- lösung und 60 Volumteilen destilliertem Wasser ge waschen und der vierte Äthylenchloridauszug mit den bereits verwendeten Waschlösungen gewaschen.
Man dampft die vereinigten, über Natriumsulfat ge trockneten und filtrierten Äthylenchloridextrakte im Vakuum bis zum gleichbleibenden Gewicht ein, löst 1 Gewichtsteil des Rückstandes in 1,5 Volumteilen warmem Methanol und lässt die Lösung 18 Stunden bei 5 stehen. Dann filtriert man die ausgeschiedenen Kristalle ab, die zu einem grossen Teil aus Reserpin bestehen, wäscht sie mit kaltem Methanol und dampft im Vakuum das Lösungsmittel ab. 2 Gewichtsteile des erhaltenen rotbraunen festen Schaumes werden 2mal mit je 25 Volumteilen Benzol durchgearbeitet und die Mischung wird filtriert.
Die benzollösliche Fraktion giesst man auf eine Säule von 40 Gewichts teilen aktiviertem Aluminiumoxyd (Woelm, Wirk samkeit I), welche zuerst 3mal mit je 50 Volumteilen Benzol und dann 6mal mit je 50 Volumteilen einer Mischung aus Benzol-Aceton im Verhältnis 9:1 nachgewaschen wird. Die erste Benzol-Aceton-Frak- tion verwendet man zur Extraktion des oben erhalte nen benzolunlöslichen Teils.
Aus dieser zweiten Frak tion gewinnt man nach dem Entfernen des Lösungs mittels einen leicht gebräunten, festen Schaum, der nach dem Umkristallisieren aus Methanol farblose, prismatische Nadeln von noch schwach unreinem Deserpidin ergibt. 1 Gewichtsteil der so erhaltenen Nadeln in 50 Volumteilen Benzol wird über 20 Vo- lumteilen aktiviertem Aluminiumoxyd (Woelm, Wirk samkeit I) filtriert, mit 100 Volumteilen Benzol und 100 Volumteilen 0,1 0/a Methanol enthaltendem Ben zol ausgewaschen und aus Methanol umkristallisiert.
Man erhält farblose, prismatische Nadeln von reinem Deserpidin, das bei 228 bis 232 schmilzt.
Process for the production of deserpidic acid monoesters with a free hydroxyl group and their salts The subject matter of the invention is a process for the production of a deserpidic acid monoester with free hydroxyl group and its salts.
From plants of the Rauwolfia species, in particular from Rauwolfia canescens, a new alkaloid with a calming and antihypertensive effect, called deserpidin, could be obtained in its pure form. It is of great therapeutic importance as a blood pressure lowering agent. It can be isolated from plant material of the Rauwolfia species, for example using the method given at the end of the example. So far nothing has been known about the chemical structure of deserpidine.
It has been found that, unexpectedly, treatment of deserpidine with strong alkaline agents can lead to a new carboxylic acid. It is said to be called deserpidic acid.
As has emerged from the investigations, deserpidic acid has a free hydroxyl group in addition to the free carboxyl group and can be represented by the following formula:
EMI0001.0024
in Des denotes the divalent organic radical bonded to the esterified hydroxyl and carboxyl group in the deserpidine.
It has now been found that by treating deserpidine with alkaline saponifying agents, only the esterified oxy group of deserpidine can be set free and a deserpidic acid ester with a free hydroxyl group can be obtained.
Deserpidic acid monoesters with a free hydroxyl group and salts of the compounds mentioned are new and can serve as intermediate products for the production of medicinal products with a deserpidine-like effect.
The process according to the invention for preparing a deserpidic acid ester with a free hydroxyl group or salts of such an ester is characterized in that the esterified oxy group of deserpidine is released by treating reserpine or a deserpidine salt with an alkaline, saponifying agent.
You can work with alkaline saponifying means at lower or higher temperatures or for a shorter or longer period of time. Briefly heating the deserpidine with a solution of an alkali hydroxide, such as potassium hydroxide, in an alcohol, such as methanol, cleaves the esterified oxy group.
Deserpidin is, however, preferably treated with such an alkaline saponifying agent which converts an esterified hydroxyl group to the hydroxyl group to form an ester, ie. H. by alcoholysis, in which case, depending on the conditions used, an additional conversion of the carbomethoxy group of the deserpidine occurs.
It is therefore preferable to work in anhydrous alcohols in the presence of alcohols, such as alkali metal or aluminum alcoholates, or other agents which cause alcoholysis, such as sodium carbonate or piperidine. In absolute methanol in the presence of, for example, an alkali metal methylate, such as sodium methylate, aluminum tertiary butylate,
Piperidine or sodium carbonate produces methyl deserpidate. If the alcoholysis is carried out in other absolute alcohols, such as ethanol or butanol, in the presence of the corresponding alcohols, such as sodium ethylate or
-butylate, or other agents which cause alcoholysis, then the corresponding deserpidic acid ester, such as the deserpidic acid ethyl ester or butyl ester, is obtained by transesterification.
Depending on the procedure, the deserpidic acid monoesters are obtained in free form or as a salt. Since deserpidic acid esters have a basic group, they can form salts with acids.
Thus, the deserpidic acid ester obtained can be converted into 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. The deserpidic acid esters can be obtained in free form from the salts.
The deserpidine can also be used in the form of the salts mentioned. Instead of deserpidine, material containing deserpidine, such as extracts from the plant parts of Rauwolfia species, for example from Rauwolfia canescens, or a raw alkaloid mixture of deserpidine and serpin can also serve as the starting material.
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> 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 1 hour, all of the deserpidine dissolving. After cooling, the resulting solution is concentrated in vacuo to a volume of approximately 10 parts by volume, 30 parts by volume of water and slowly concentrated hydrochloric acid are added until the solution is strongly acidic.
They are extracted first with 15 parts by volume of ether and then 3 times with 10 parts by volume of ether each time. The aqueous layer is made alkaline with concentrated ammonia, extracted with 15 parts by volume of methylene chloride and 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 formula C "H2804N2. The corresponding ethyl or butyl deserpidate is obtained in the same way if dry ethanol or butanol is used instead of methanol.
The deserpidic acid methyl ester shows the following bands in the ultraviolet spectrum in ethanol: 2 = 225 mcs (E <I> = </I> 33000), <B> 281 </B> - 282 mu. (s = 7510), 289 m, u (E = 6400); Minima:) = 248 mp. (a = 2000), 288 <I> mA </I> (E <I> = </I> 6360).
In the infrared spectrum in Nujol it shows strong bands at 3362, 2942, 2851, 1724, 1466, 1140, 1102, 742; middle bands at 1378, 1356, 1333, 1317, 1303, 1287, 1275, 1258, 1243, 1225, 1203, 1166, <B> 1 </B> 157, 1053, 1040, 1013, 993, 986, 680; medium to weak bands at 923, 880, 651; weak bands at 959, 900, 850, 837, 805; Shoulders at 3022, 1090cm-1.
0.33 part by weight of the methyl deserpidate is filtered over 5 parts by weight of aluminum oxide (commercial product Alcoa, washed with acid; effectiveness III). The fraction which is obtained with 25 parts by volume of benzene containing 1.% methanol gives a non-crystalline residue after removal of the solvent.
Of this, 0.03 part by weight is dissolved in 1.2 parts by volume of 10% acetic acid, and 0.05 part by volume of a saturated sodium nitrate solution is added. After the mixture has stood for several days at room temperature, the crystals are filtered off and recrystallized from methanol. Prisms of the nitric acid salt of methyl deserpidate from F.271 to 276, which correspond to the formula C22H., 804N2 -HNO3, are obtained.
Other salts, for example those with hydrochloric acid F. 256 to 259, sulfuric acid F. 270 to 274, phosphoric acid (non-crystalline, amorphous powder), acetic acid, tartaric acid (non-crystalline, amorphous powder), citric acid, oxyethanesulfonic acid, toluenesulfonic acid and others, can be obtained from the methyl deserpidate in the same way.
The alkaloid deserpidine used as starting material can be obtained, for example, as follows: 500 parts by weight of dried, finely ground roots of Rauwolfia canescens are first 1 hour with 2000 parts by volume, then 45 minutes with 1000 parts by volume and then 2 times 30 minutes with 1000 parts by volume of boiling methanol extracted and the extracts each filtered hot.
The combined extracts are concentrated in vacuo to 75 parts by volume to 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 the mixture is extracted twice with 100 parts by volume each time 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 extracts are united, with 60 volume parts 2-n. Wash the sodium carbonate solution and 60 parts by volume of distilled water and wash the fourth ethylene chloride extract with the washing solutions already used.
The combined, dried over sodium sulphate and filtered ethylene chloride extracts 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 the solution is left to stand at 5 for 18 hours. The crystals which have separated out, which largely consist of reserpine, are then filtered off, washed with cold methanol and the solvent is evaporated off in vacuo. 2 parts by weight of the red-brown solid foam obtained are worked through twice with 25 parts by volume of benzene each time and the mixture is filtered.
The benzene-soluble fraction is poured onto a column of 40 parts by weight of activated aluminum oxide (Woelm, efficacy I), which is first washed 3 times with 50 parts by volume of benzene and then 6 times with 50 parts by volume of a mixture of benzene-acetone in a ratio of 9: 1 . The first benzene-acetone fraction is used to extract the benzene-insoluble part obtained above.
From this second fraction one wins after removal of the solution by means of a slightly browned, solid foam, which after recrystallization from methanol gives colorless, prismatic needles of still slightly impure deserpidine. 1 part by weight of the needles thus obtained in 50 parts by volume of benzene is filtered over 20 parts by volume of activated aluminum oxide (Woelm, efficacy I), washed with 100 parts by volume of benzene and 100 parts by volume of benzene containing 0.1% of methanol and recrystallized from methanol.
Colorless, prismatic needles of pure deserpidine, which melts at 228 to 232, are obtained.