Procédé de préparation de l'alcaloïde raunormine et de ses sels avec des acides L'invention est relative à l'extraction de l'alca loïde raunormine de la plante Rauwolfia canescens.
Les plantes Rauwolfia de la famille des Apocy- nacées contiennent environ 2'% d'alcaloïdes qui peu- vent être extraits. Les extraits peuvent être fraction nés afin de fournir les. alcaloïdes séparément ou en mélange. Les alcaloïdes qu'on a pu jusqu'ici obtenir à partir de la Rauwolfia canescens sont une réser pine impure (Klohs et al., J.
Am. Chem. Soc. 76, 1381, 1954) fondant à 254e avec décomposition,
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(c = 1,03 dans CHC13) et la rau- wolscine (Mookerjee et al., J. Ind. Chem. Soc.<I>18,</I> 33, 1941) formant des paillettes jaunes épaisses ayant un P.F. = 131 - 1320, avec décomposition et un
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dans l'alcool.
Des méthodes d'extraction de l'ensemble des al caloïdes sont connues. Elles comprennent le traite ment de la matière première constituée par la plante, avec du méthanol ou de l'éthanol et la concentration de l'extrait ou son évaporation jusqu'à siccité. On peut également traiter le produit avec de l'eau acidu lée et, si on désire, précipiter les alcaloïdes de la so lution acide avec une base ; ou traiter le produit brut avec de l'eau ou un agent alcalinisant et procéder en suite à l'extraction avec un solvant non miscible à l'eau tel que le benzène, le chloroforme ou autre, et séparer les alcaloïdes d'avec le solvant.
L'ensemble des alcaloïdes extraits peut être séparé en deux fractions, l'une fortement basique et l'autre légèrement basique, à l'aide d'un système solvant composé d'un acide aqueux et d'un solvant constitué par un hydrocarbure aliphatique, partiellement halo- géné et non miscible à l'eau.
On a découvert que ce processus de séparation, lorsqu'il est appliqué à la R. canescens , donne un extrait organique qui contient un nouvel alcaloïde, lequel alcaloïde ne se trouve pas dans les extraits correspondants obtenus à partir de R. serpentina , R. heterophylla et R. vomitoria .
Ce nouvel alcaloïde a été appelé raunormine (Journal of the American Pharmaceuti- cal Association, Scientic Edition, Volume XLIV, No 11, november 1955, p. 688-693, W. E. Harrisson, E. W, Parkman, E. Smith, N. Hosansky et R. Salkin).
L'invention a pour objet un procédé de prépara tion de l'alcaloïde raunormine et de ses sels avec des acides caractérisé en ce qu'on distribue un extrait des alcaloïdes de la plante<I>Rauwolfia</I> canescens compre nant l'alcaloïde rauwolscine, l'alcaloïde raunormine et l'alcaloïde réserpine, dans un système solvant com posé d'un acide aqueux ayant un pH de 0,6<B>à,6,5</B> et d'un hydrocarbure aliphatique partiellement halogéné non miscible avec l'eau, de sorte que la rauwolscine, fortement basique,
soit fixée sous forme de sel dans la phase aqueuse acide tandis que la raunormine et la réserpine, faiblement basiques, passent dans la phase organique, on sépare la phase organique de la phase aqueuse et on élimine une partie au moins du solvant de cette phase organique, on dissout le produit résultant dans un alcool aliphatique à faible poids moléculaire et on sépare la réserpine et la rau- normine de la solution résultante.
Dans une mise en #uvre du procédé, les bases libres du résidu provenant de l'élimination au moins partielle du solvant de la phase organique, peuvent être transformées en sels et les solubilités différentes des sels dans des alcools aliphatiques à poids molé culaire réduit, peuvent servir à séparer les bases. La rauwolscine, fortement basique, passe sous forme de sel dans l'acide aqueux du système solvant.
On préfère utiliser l'acide ortho-phosphorique comme acide aqueux, mais on peut utiliser aussi d'autres aci des, tels que les acides chlorhydrique, sulfurique, acétique et autres, avec des résultats semblables.
Le solvant formé d'un hydrocarbure aliphatique partiel lement halogéné que l'on préfère utiliser dans le sys tème est le chloroforme ; mais d'autres solvants de ce groupe, tels que le dichlorure d'éthylène, le trichlor- éthylène et d'autres solvants analogues sont utiles aussi. On préfère utiliser le méthanol ou l'éthanol comme solvant pour la séparation des bases libres ou leurs sels d'avec le concentré dans le solvant orga nique.
Tous les sels ayant -des solubilités différentes dans ces alcools, sont utilisables ; on préfère les chlorhydrates et les nitrates, rirais d'autres sels inor ganiques tels que les sulfates,
et des sels organiques tels que les oxalates peuvent aussi être utilisés. On a trouvé que le chlorhydrate de réserpine et le chlor- hydrate de raunormine sont solubles dans l'éthanol froid respectivement dans des proportions de 0,1 '% et 2,
5 1%. Les solubilités des nitrates correspondants sont de 0,03 a/o et 0,3 % environ;
celles des bases li- bres dans l'éthanol bouillant sont respectivement de l'ordre de 0,5 n/o et 6:%.
Les exemples suivants décrivent plus explicite ment la présente invention. <I>Exemple 1</I> 5000 g de racines de la R. canescens sont humidifiés avec 2000 ml d'une solution aqueuse à 10'0% de bicarbonate de soude. On laisse gonfler le produit durant plusieurs heures et on utilise du benzol chaud pour l'extraction. L'extrait dans le benzol est concentré jusqu'à 1000 ml, deux volumes d'éther sont ajoutés et les alcaloïdes sont extraits par agita tion avec de l'acide orthophosphorique M/2 l'ensem ble des liquides acides est lavé avec de l'éther.
Les eaux acides clarifiées sont soumises à l'extraction au chloroforme, six fois, avec chaque fois une propor tion de- chloroforme égale au 1/xo de leur volume. Le mélange des extraits au chloroforme est lavé avec une solution aqueuse de carbonate de sodium à 10,%, puis avec de l'eau et ensuite évaporé jusqu'à siccité.
10 g du solide obtenu sont dissous dans 550 ml d'éthanol bouillant. En refroidissant, cette solution donne 2-g d'une fraction alcaloïdale riche en réser pine. Lorsque la liqueur-mère est concentrée à 400 ml on obtient 800 g d'une réserpine moins pure fon dant à 254,). Après concentration de la liqueur mère jusqu'à 50 ml et addition d'acétate d'éthyle au pro duit concentré, une troisième fraction de cristaux pesant 2,7 g est obtenue.
Le spectre ultraviolet de cette matière montre un maximum- à 267 mi
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de plus-de 310) et un minimum, à 239 m#t (
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de moins de 100).- dans l'acide acétique dilué: Les va- leurs -correspondantes pour la réserpine pure sont un, maximum de 267 m[,
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et un mini mum de 243 ml,
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Cela indique que la troisième fraction renferme un nouvel alcaloïde diffé- rent de la réserpine soit la raunormine. Dans les exemples suivants on isole cet alcaloïde sous une forme pure.
On utilise pour cette séparation de la raunormine avec la réserpine, un alcool à poids moléculaire bas comme l'éthanol ou le méthanol. <I>Exemple 2</I> 5 g du solide obtenu par évaporation des extraits au chloroforme, comme dans l'exemple 1, sont dis sous dans 5 ml d'acide acétique 5 N, la solution est diluée dans de l'éthanol de manière à obtenir dans celle-ci une proportion de 20'% environ d'alcaloïde et l'on ajoute de l'acide chlorhydrique jusqu'à avoir un pH qui ne dépasse pas 3,5 (réaction acide au pa pier Rouge Congo).
Le précipité cristallin obtenu contient principalement du chlorhydrate de réserpine monohydraté assez pur, fondant à 220 en accord avec le point de fusion de cette substance décrite par Klohs et al., J. Ain.-Chem. Soc.<I>75,</I> 4867, 1953. Le précipité est filtré et la liqueur mère concentrée jus qu'à la moitié de son volume. Ainsi une autre quan tité de chlorhydrate de réserpine impure est obtenue et filtrée.
La seconde liqueur mère est alors concen trée et donne une troisième récolte de chlorhydrate cristallisé. Par recristallisation dans l'éthanol jusqu'à obtenir un pouvoir rotatoire spécifique et un point de fusion constants, cette troisième substance brute don ne un chlorhydrate de raunormine analytiquement pur, fondant à 245 - 2460 environ et ayant un pou voir rotatoire spécifique de - 100 2o dans le chlo roforme (c = 1).
La formule empirique est C22H3808N2 . HCl. 1,5 H20. On obtient par calcul C = 59,85 H = 6,59 N = 4,36 Cl = 5,52 On trouve C = 59,85- H = 6,94N = 4,62 Cl = 5,63 Le chlorhydrate pur est transformé en base libre par agitation dans une solution de bicarbonate de sodium à 10'% et en présence de chloroforme. L'ex- trait au chloroforme est séparé,
lavé d'abord avec une solution diluée de carbonate de sodium, puis avec de l'eau ; il est séché sur du sulfate de sodium et le chloroforme est séparé dans le vide. L'alcaloïde obtenu est -cristallisé deux fois dans l'acétate d'éthyle. La:. base à l'état libre, la raunormine, forme de longues aiguilles fondant à 224 - 2260 avec dé composition. Elle a un pouvoir rotatoire spécifique de -135<U>+'2o</U> (c = 1) dans le chloroforme, - 162 20 (c = 0,5) dans la pyridine, et - 123 20 (c = 0,1) dans l'acide acétique 2 N.
Les fig. 1 et 2 des dessins ci-annexés montrent res, pectivement les spectres d'absorption dans l'ultraviolet et l'infrarouge. Ces spectres constituent le meilleur moyen d'identifier l'alcaloïde.
Les maximums et les minimums trouvés dans la courbe de l'ultraviolet, dans l'alcool sont
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(Fig. <SEP> 1) <SEP> max. <SEP> 218 <SEP> m[, <SEP> (E <SEP> i <SEP> = <SEP> 1000 <SEP> ; <SEP> E57860)
<tb> max. <SEP> 272 <SEP> mu <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 311 <SEP> ; <SEP> e18000)
<tb> palier <SEP> 289 <SEP> m#L <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 205 <SEP> ; <SEP> e11900)
<tb> min. <SEP> 243 <SEP> m[i <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 107 <SEP> ; <SEP> e <SEP> 6800) dans l'acide acétique dilué
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max. <SEP> 268 <SEP> mu <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 331 <SEP> ; <SEP> e19200)
<tb> palier <SEP> 286 <SEP> m@, <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 196 <SEP> ; <SEP> e11400)
<tb> min. <SEP> 230 <SEP> m#, <SEP> (E <SEP> i <SEP> = <SEP> 96 <SEP> ;
<SEP> s <SEP> 5550) Formule empirique de la base libre C32H3808N2 On obtient par calcul C=66,42 H=6,62 N=4,84 5 - OCH3=26,82 On trouve C=66,10 H=6,47 N=5,18 OCH3=27,10 Selon des expériences biologiques avec des souris et des chiens, la raunormine semble avoir des, pro priétés sédatives et hypnotiques. <I>Exemple 3</I> Un extrait solide d'alcaloïdes faiblement basiques est obtenu à partir de la R. canescens comme dé crit dans l'exemple 1, à partir de la fraction organi que du système solvant.
Le solide est dissous par chauffage dans l'éthanol en utilisant trois parties d7al- cool pour une partie du produit. On laisse la solution au repos jusqu'à ce que la séparation de la réserpine cristalline soit complète. La réserpine est filtrée et la. liqueur mère est évaporée jusqu'à siccité. Le résidu est dissous dans de l'acide acétique 5 N, la solution est traitée jusqu'à avoir une teneur en alcaloïde de 20 %, avec de l'éthanol, et la base est alors précipitée de la solution refroidie par addition d'acide nitrique.
Le nitrate de réserpine obtenu est filtré et la liqueur mère est concentrée. Le concentrat donne du nitrate de raunormine cristallisé dont le point de fusion est de 244 - 2460 environ et le pouvoir rotatoire spéci fique de - 109 2() dans du chroroforme (c = 1). La formule empirique est C32H38O8N2HN03.
On obtient par calcul C = 59,90 H = 6,13 N = 6,55 On trouve C = 59,86 H = 6,32 N = 6,57 On préfère utiliser l'éthanol pour la séparation fractionnée des sels de raunormine d'avec les sels de réserpine, mais d'autres alcools aliphatiques à poids moléculaire léger tels que le méthanol peuvent être utilisés.
Les exemples suivants se réfèrent à la prépara tion de sels à partir d'une raunormine obtenue con formément à l'invention. <I>Exemple 4</I> La raunormine est dissoute dans de l'acide acé- tique 2 N et traitée avec de l'acide oxalique alcoolisé à 10 %.
Le sel qui se sépare est recristallisé dans du méthanol. Il fond à 234 - 236o. La formule empirique est C8243808N2 . C24204 1/2 H20 On obtient par calcul C=60,26 H=6,10 N=4,13 On trouve C = 60,44 H = 6,47 N = 4,44 <I>Exemple 5</I> La raunormine est dissoute dans de l'acide acé tique 2 N et la solution refroidie est traitée avec de l'acide sulfurique concentré. Le sel qui se sépare est recristallisé dans du méthanol aqueux. Il fond à 238 - 239o environ.
Process for preparing the raunormine alkaloid and its salts with acids The invention relates to the extraction of the raunormine alkaloid from the plant Rauwolfia canescens.
Rauwolfia plants of the Apocynaceae family contain about 2% alkaloids which can be extracted. The extracts can be fraction born in order to provide them. alkaloids separately or as a mixture. The alkaloids that have so far been obtained from Rauwolfia canescens are an impure resin (Klohs et al., J.
Am. Chem. Soc. 76, 1381, 1954) melting at 254th with decomposition,
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(c = 1.03 in CHC13) and rauwolscine (Mookerjee et al., J. Ind. Chem. Soc. <I> 18, </I> 33, 1941) forming thick yellow flakes having a PF = 131 - 1320, with decomposition and a
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in alcohol.
Methods of extracting all the al caloids are known. They include the treatment of the raw material constituted by the plant with methanol or ethanol and the concentration of the extract or its evaporation to dryness. The product can also be treated with acidic water and, if desired, precipitate the alkaloids from the acid solution with a base; or treat the raw product with water or an alkalinizing agent and then proceed to the extraction with a solvent immiscible with water such as benzene, chloroform or the like, and separate the alkaloids from the solvent .
All of the alkaloids extracted can be separated into two fractions, one strongly basic and the other slightly basic, using a solvent system composed of an aqueous acid and a solvent consisting of an aliphatic hydrocarbon. , partially halogenated and immiscible with water.
It has been found that this separation process, when applied to R. canescens, results in an organic extract which contains a new alkaloid, which alkaloid is not found in the corresponding extracts obtained from R. serpentina, R. heterophylla and R. vomitoria.
This new alkaloid has been called raunormine (Journal of the American Pharmaceutical Association, Scientic Edition, Volume XLIV, No 11, November 1955, pp. 688-693, WE Harrisson, E. W, Parkman, E. Smith, N. Hosansky and R. Salkin).
The object of the invention is a process for the preparation of the raunormine alkaloid and its salts with acids, characterized in that an extract of the alkaloids of the <I> Rauwolfia </I> canescens plant is distributed, comprising the rauwolscine alkaloid, raunormine alkaloid and reserpine alkaloid, in a solvent system consisting of an aqueous acid having a pH of 0.6 <B> to 6.5 </B> and a partially aliphatic hydrocarbon halogenated immiscible with water, so that rauwolscine, strongly basic,
is fixed in the form of a salt in the acidic aqueous phase while raunormine and reserpine, weakly basic, pass into the organic phase, the organic phase is separated from the aqueous phase and at least part of the solvent is removed from this organic phase , the resulting product is dissolved in a low molecular weight aliphatic alcohol and the reserpine and rau-normin are separated from the resulting solution.
In an implementation of the process, the free bases of the residue resulting from the at least partial removal of the solvent from the organic phase, can be converted into salts and the different solubilities of the salts in aliphatic alcohols with reduced molecular weight, can be used to separate the bases. The strongly basic rauwolscine passes as a salt in the aqueous acid of the solvent system.
It is preferred to use ortho-phosphoric acid as the aqueous acid, but other acids, such as hydrochloric, sulfuric, acetic and the like, can also be used with similar results.
The preferred partially halogenated aliphatic hydrocarbon solvent for use in the system is chloroform; but other solvents of this group, such as ethylene dichloride, trichlorethylene and other like solvents are also useful. It is preferred to use methanol or ethanol as a solvent for the separation of the free bases or their salts from the concentrate in the organic solvent.
All the salts having different solubilities in these alcohols can be used; hydrochlorides and nitrates are preferred, but other inorganic salts such as sulphates are preferred,
and organic salts such as oxalates can also be used. Reserpine hydrochloride and raunormine hydrochloride have been found to be soluble in cold ethanol respectively in proportions of 0.1% and 2%.
5 1%. The solubilities of the corresponding nitrates are approximately 0.03 a / o and 0.3%;
those of the free bases in boiling ethanol are respectively of the order of 0.5 n / o and 6:%.
The following examples more explicitly describe the present invention. <I> Example 1 </I> 5000 g of roots of R. canescens are moistened with 2000 ml of a 10'0% aqueous solution of sodium bicarbonate. The product is allowed to swell for several hours and hot benzol is used for the extraction. The benzol extract is concentrated to 1000 ml, two volumes of ether are added and the alkaloids are extracted by stirring with M / 2 orthophosphoric acid, all of the acid liquids are washed with 'ether.
The clarified acid waters are subjected to extraction with chloroform six times, each time with a proportion of chloroform equal to 1 / xo of their volume. The mixture of the chloroform extracts is washed with 10% aqueous sodium carbonate solution, then with water and then evaporated to dryness.
10 g of the solid obtained are dissolved in 550 ml of boiling ethanol. On cooling, this solution gives 2-g of an alkaloidal fraction rich in resin. When the mother liquor is concentrated to 400 ml, 800 g of a less pure reserpine melting at 254) are obtained. After concentrating the mother liquor to 50 ml and adding ethyl acetate to the concentrated product, a third fraction of crystals weighing 2.7 g is obtained.
The ultraviolet spectrum of this material shows a maximum- at 267 mi
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over 310) and a minimum, 239 m # t (
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less than 100) .- in dilute acetic acid: The corresponding values for pure reserpine are a maximum of 267 m [,
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and a mini mum of 243 ml,
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This indicates that the third fraction contains a new alkaloid different from reserpine, namely raunormine. In the following examples, this alkaloid is isolated in pure form.
For this separation, raunormine with reserpine, a low molecular weight alcohol such as ethanol or methanol is used. <I> Example 2 </I> 5 g of the solid obtained by evaporating the extracts with chloroform, as in Example 1, are dissolved in 5 ml of 5 N acetic acid, the solution is diluted in ethanol so as to obtain therein a proportion of approximately 20% of alkaloid and hydrochloric acid is added until the pH does not exceed 3.5 (acid reaction with Congo Red paper) .
The crystalline precipitate obtained mainly contains fairly pure reserpine hydrochloride monohydrate, melting at 220 in accordance with the melting point of this substance described by Klohs et al., J. Ain.-Chem. Soc. <I> 75, </I> 4867, 1953. The precipitate is filtered off and the mother liquor concentrated to half of its volume. Thus another quantity of impure reserpine hydrochloride is obtained and filtered.
The second mother liquor is then concentrated and gives a third crop of crystallized hydrochloride. By recrystallization from ethanol until a specific optical rotation and a constant melting point are obtained, this third crude substance does not give an analytically pure raunormine hydrochloride, melting at approximately 245 - 2460 and having a specific rotation capacity of - 100 2o in the chlo roform (c = 1).
The empirical formula is C22H3808N2. HCl. 1.5 H2O. We obtain by calculation C = 59.85 H = 6.59 N = 4.36 Cl = 5.52 We find C = 59.85- H = 6.94N = 4.62 Cl = 5.63 The pure hydrochloride is converted into the free base by stirring in 10% sodium bicarbonate solution and in the presence of chloroform. The chloroform extract is separated,
washed first with dilute sodium carbonate solution, then with water; it is dried over sodium sulfate and the chloroform is removed in vacuo. The alkaloid obtained is -crystallized twice from ethyl acetate. The:. free base, raunormine, forms long needles melting at 224 - 2260 with decomposition. It has a specific optical rotation of -135 <U> + '2o </U> (c = 1) in chloroform, - 162 20 (c = 0.5) in pyridine, and - 123 20 (c = 0 , 1) in 2N acetic acid.
Figs. 1 and 2 of the accompanying drawings respectively show the absorption spectra in the ultraviolet and infrared. These spectra are the best way to identify the alkaloid.
The maximums and minimums found in the ultraviolet curve, in alcohol are
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(Fig. <SEP> 1) <SEP> max. <SEP> 218 <SEP> m [, <SEP> (E <SEP> i <SEP> = <SEP> 1000 <SEP>; <SEP> E57860)
<tb> max. <SEP> 272 <SEP> mu <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 311 <SEP>; <SEP> e18000)
<tb> stage <SEP> 289 <SEP> m # L <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 205 <SEP>; <SEP> e11900)
<tb> min. <SEP> 243 <SEP> m [i <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 107 <SEP>; <SEP> e <SEP> 6800) in dilute acetic acid
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max. <SEP> 268 <SEP> mu <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 331 <SEP>; <SEP> e19200)
<tb> stage <SEP> 286 <SEP> m @, <SEP> (E <SEP> 1 <SEP> = <SEP> 196 <SEP>; <SEP> e11400)
<tb> min. <SEP> 230 <SEP> m #, <SEP> (E <SEP> i <SEP> = <SEP> 96 <SEP>;
<SEP> s <SEP> 5550) Empirical formula of the free base C32H3808N2 We obtain by calculation C = 66.42 H = 6.62 N = 4.84 5 - OCH3 = 26.82 We find C = 66.10 H = 6.47 N = 5.18 OCH3 = 27.10 According to biological experiments with mice and dogs, raunormine appears to have sedative and hypnotic properties. <I> Example 3 </I> A solid extract of weakly basic alkaloids is obtained from R. canescens as described in Example 1, from the organic fraction of the solvent system.
The solid is dissolved by heating in ethanol using three parts alcohol for one part of the product. The solution is allowed to stand until the separation of the crystalline reserpine is complete. The reserpine is filtered and the. mother liquor is evaporated to dryness. The residue is dissolved in 5N acetic acid, the solution is treated until it has an alkaloid content of 20%, with ethanol, and the base is then precipitated from the cooled solution by adding acid. nitric.
The obtained reserpine nitrate is filtered off and the mother liquor is concentrated. The concentrate gives crystalline raunormine nitrate with a melting point of about 244 - 2460 and a specific optical rotation of - 109 2 () in chloroform (c = 1). The empirical formula is C32H38O8N2HN03.
We obtain by calculation C = 59.90 H = 6.13 N = 6.55 We find C = 59.86 H = 6.32 N = 6.57 We prefer to use ethanol for the fractional separation of raunormine salts from reserpine salts, but other light molecular weight aliphatic alcohols such as methanol can be used.
The following examples refer to the preparation of salts from a raunormine obtained in accordance with the invention. <I> Example 4 </I> Raunormine is dissolved in 2N acetic acid and treated with 10% alcoholic oxalic acid.
The salt which separates is recrystallized from methanol. It melts at 234 - 236o. The empirical formula is C8243808N2. C24204 1/2 H20 We obtain by calculation C = 60.26 H = 6.10 N = 4.13 We find C = 60.44 H = 6.47 N = 4.44 <I> Example 5 </I> Raunormine is dissolved in 2N acetic acid and the cooled solution is treated with concentrated sulfuric acid. The salt which separates is recrystallized from aqueous methanol. It melts at around 238 - 239o.