Verfahren zur Gewinnung von therapeutisch wirksamen Verbindungen aus Valerianaceae
Gegenstand der Erfindung ist die Isolierung von zwei bisher nicht beschriebenen therapeutisch wirksamen Isovaleriansäureestern aus Pflanzen der Familie Valerianaceae. Die neuen Verbindungen haben die Summenformeln C22H3208 und C24H3.2010 und die Strukturformel:
EMI1.1
worin im Isovaleriansäureester der Summenformel C24Hs2010 einer der beiden Reste R1 und R2 eine Isovaleryloxygruppe und der andere eine Acetoxyisovaleryloxygruppe darstellen, und im Isovaleriansäureester der Summenformel C22Hs208 die 5,6-Stellung hydriert ist und die beiden Reste R1 und R2 je eine Isovaleryloxygruppe bedeuten.
Aus dem schweizerischen Patent Nr. 462 124 ist bereits der Isovaleriansäureester der Summenformel C22Hs008 bekannt, welchem die gleiche Grundstruktur wie dem der Summenformel C24H52O10 zukommt, mit dem Unterschied, dass die beiden Reste R1 und R2 je eine Isovaleryloxygruppe vorstellen.
Der Isovaleriansäureester der Summenformel C22H32 0s kristallisiert in Form weisser langer Nadeln, die bei 62 bis 630C schmelzen. Die optische Drehung [a]D20 beträgt -790 (in Methanol, das UV-Maximum liegt in Methanol bei 214 bis 216 1l und ist konzentrationsabhängig. Das IR- und das Kernresonanzspektrum sind in Fig. 1 und 2 dargestellt.
Der Isovaleriansäureester mit der Summenformel C34H32O10 hat einen Schmelzpunkt von 83 bis 840C und eine optische Drehung L;oilD24 = + 163,70 (in Methanol).
Das UV-Maximum liegt in Methanol bei 256 mlps, mit einem Extinktionskoeffizienten A = 16710. Das IR- und das Kernresonanzspektrum sind in Fig. 3 und 4 dargestellt.
Die vorgenannten erstmalig isolierten und identifizierten Isovaleriansäureester sind zusammen mit dem in dem schweizerischen Patent Nr. 462 124 beschriebenen Isovaleriansäureester die Hauptträger der sedativen Wirkung des Baldrians, jedoch beschränkt sich der therapeutische Wert der gefundenen Ester nicht allein auf die Sedation.
Gemäss dem Verfahren des Schweizer Patentes Nr.
462 124 wird der Isovaleriansäureester der Bruttoformei C22H50O8 durch Chromatographieren an Aluminiumoxid, welches durch Behandlung mit Carbonsäuren in wasserfreiem Medium teilweise inaktiviert wurde, isoliert.
Nach dem gleichen chromatographischen Verfahren können nun aus nicht wässrigen Extrakten von Wurzeln oder Wurzelstöcken von Pflanzen aus der Familie Valerianaceae die Isovaleriansäureester der Summenformeln C22H52O8 und C2tH32010 gewonnen werden, wenn die Elution nach der Isolierung des Isovaleriansäureesters C22H3008 mit dem gleichen Lösungsmittel, gegebenenfalls durch Zusatz von in ihrer Elutionswirkung stärkeren Lösungsmitteln, fortgesetzt wird. Gemäss dem nachfolgenden Beispiel 1 kann zur Elution des Isovaleriansäureesters der Summenformel C22H,,O, Hexan verwendet werden, während zur Elution des Isovaleriansäureesters der Summenformel C24H32010 ein Zusatz von Aceton zum Hexan empfehlenswert ist.
Im Gegensatz zum öligen Isovaleriansäureester der Summenformel C22H300s, dessen Herstellung bereits Gegen stand des schweizerischen Patentes Nr. 462 124 ist, können die beiden Isovaleriansäureester die Summenformeln C22H3208 und C24H32010 auch direkt aus den nach dem Verfahren des Schweizer Patentes Nr. 494577 gewonnenen Extrakten durch Kristallisation isoliert werden, wenn sie in genügend grosser Konzentration vorliegen. Wie im nachfolgenden Beispiel 2 beschrieben, kristallisiert der Isovaleriansäureester der Summenformel C22H32O8 aus dem gereinigten Isovaleriansäureestergemisch aus und kann durch Umkristallisation aus Äther/ Hexan in reiner Form gewonnen werden.
Nach Abtrennung des Kristallisats aus der Mutterlauge kann diese zur erschöpfenden Gewinnung der Isovaleriansäureester der Summenformeln C.5H35O8 und C24H52010 nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren chromatographiert werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Gewinnung von therapeutisch wirksamen Isovaleriansäureestern der Summenformeln C22H320s und C34H32O10 und der Strukturformel
EMI2.1
worin im Isovaleriansäureester der Summenformel C24H32010 einer der beiden Reste R1 und R3 eine Isovaleryloxygruppe und der andere eine Acetoxyisovaleryloxygruppe darstellen, und im Isovaleriansäureester der Summenformel Cs2HsOs die 5,6-Stellung hydriert ist und die beiden Reste R1 und R2 je eine Isovaleryloxygruppe bedeuten, durch Extraktion von Wurzeln oder Wurzelstöcken von Planzen aus der Familie Valerianaceae bei Temperaturen unterhalb 3O0C mittels lipophiler Lösungsmittel in Gegenwart von sauer wirkenden Substanzen im pH-Bereich zwischen 3 und 7, ist demnach dadurch gekennzeichnet,
dass der eingeengte Extrakt in einer Lösung einer Carbonsäure oder in letzterer allein unter Bildung oxoniumsalzähnlicher Addukte der Isovaleriansäureester mit der Carbonsäure gelöst, nach Entfernen unerwünschter ätherischer Öle, Fette und höherer Kohlenwasserstoffe durch Behandlung der sauren Lösung mit lipophilen Lösungsmitteln die Isovaleriansäureester aus den Addukten durch Hydrolyse mit Wasser freigesetzt und mittels lipophiler Lösungsmittel aus der verdünnten sauren Lösung extrahiert werden.
Beispiel 1
60 kg gemahlene Baldrianwurzeln wurden mit Essigester, der 1% Eisessig enthielt, perkoliert, bis 1901 Gesamtperkolat erhalten wurden. Dieses wurde nun anteilweise mit 3%iger Natriumbikarbonatlösung und 5%iger Kochsalzlösung gewaschen, mit Kohle geklärt, über Natriumsulfat getrocknet und bis zur Gewichtskonstanz bei 300C eingeengt. Die Ausbeute an hochviskosem, gelbgefärbtem Rohestergemisch betrug 3,15 kg = 5,25%.
Zur Abtrennung der Isovaleriansäureester von anderen unerwünschten Begleitsubstanzen wurden die 3,15 kg Rohestergemisch in 18 1 90%iger Essigsäure bei 100C gelöst und die Lösung 3 mal mit je 5 1 mit 90%iger Essigsäure abgesättigtem Benzin extrahiert. Anschliessend wurde die Essigsäurephase mit der 1·-fachen Volumenmenge Wasser verdünnt und 6mal mit je 15 1 Benzin extrahiert.
Die vereinigten esterhaltigen Benzinphasen wurden mit einer 0,25%igen Natronlauge säurefrei gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, mit Kohle geklärt und im Vakuum bei 3O0C bis zur Gewichtskonstanz eingeengt. Die Ausbeute an gereinigtem, hellgelb gefärbtem Esteröl betrug 0,7726 kg = 1,29% bezogen auf die getrocknete Droge.
5 kg Aluminiumoxid wurden nach Inaktivierung mit einem Gemisch aus Aceton, Glycerinmonoacetat und Propionsäure in eine Säule gefüllt und mit Hexan gewaschen. Anschliessend wurden 0,25 kg des hellgelb gefärbten Esteröles mit 50 ml Hexan verdünnt auf die Säule gegeben. Die Elution erfolgte mit insgesamt 20 ] Hexan. Die ersten 3 1 des Eluates wurden verworfen.
In den folgenden 10 1 befand sich der Ester mit der Bruttoformel C22H5oOs.
Diese Fraktion wurde eingeengt, mit Natronlauge und Wasser säurefrei gewaschen und über Natriumsulfat und Kohle getrocknet. Nach Einengen im Vakuum resultierten 0,0935 kg reiner Ester C22HsoOs (37,4% des öles.
ber.: M 422,46 C 62,54 H 7,15 0 30,31 gef.: M 422,00 C 62,76 H 7,32 0 29,92 kryoskopisch in Benzol lmaxl = 204 m,u ± < 4000 (in Methanol) Amax. = 256 mu * = 16050 (in Methanol) nu20= 1,4906 [oln31 = + 172.20 (in Methanol)
Aus der nachfolgenden Fraktion von insgesamt 2 l konnten nach analoger Aufarbeitung, wie oben geschildert, 2,7 g des Esters C23Hs3Os isoliert werden, der nach Umkristallisieren aus Äther/ Hexan folgende physikalische Daten ergab: Fp. = 62-630C (Kofler); [ai00 = 790 (in Methanol) ber.: M 424,5 C 62,24 H 7,59 0 30,17 gef.:
M 413,0 C 62,21 H 7,55 0 30,24 Smax = 214-216 m,a (konzentrationsabhängig) (in Methanol) (Fig. 1 = IR-Spektrum und Fig. 2 = NMR-Spektrum)
Zur Elution des Esters C54H52O10 wurde dem Hexan Aceton zugegeben und das erhaltene Eluat bis zur Gewichtskonstanz im Vakuum eingeengt. Es resultierten 30 g eines Kristallisates, welches nach Umkristallisation aus Äther/Petroläther einen Fp. = 83 - 840C (Kofler) hatte.
ber.: M 480,52 C 59,99 H 6,71 0 33,30 gef.: M 442,00 C 59,52 H 6,79 0 33,83 CD24 = + 163,7 (in Methanol) )maxl = 204 mu (± < 4000) (in Methanol) hmax, = 256 m,u (F = 16710) (in Methanol) (Fig. 3 = IR-Spektrum und Fig. 4 = NMR-Spektrum).
Beispiel 2
Aus Rhizomen der Valeriana wallichii D.C. mit einem Gehalt von durchschnittlich 2,8% des Esters C22H320s konnte die Isolierung des Esters ohne Säulenchromatographie wie folgt durchgeführt werden:
60 kg gemahlene Rhizome wurden mit Essigester, der 1% Isovaleriansäure enthielt, perkoliert. Das Perkolat wurde 2mal mit 0,25%iger NaOH-Lösung säurefrei gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, über Kohle geklärt und im Vakuum bei 300C bis zur Gewichtskonstanz eingeengt. Es wurden 4,602 kg = 7,7% rohes, hellbraun gefärbtes Esteröl erhalten.
Je 2,3 kg rohes Esteröl wurden in 13,8 1 90%iger Essigsäure gelöst und je einmal mit 4 1 und zweimal mit 3 1 mit 90%iger Essigsäure abgesättigtem Benzin ausgeschüttelt. Die Essigsäurephasen wurden dann mit der lt/2fachen Volumenmenge Eiswasser versetzt und je 4 mal mit 101 Benzin ausgerührt. Die Benzinphasen wurde mit je 4mal 10 1 0,25%iger Natronlauge, die 0,5% Kochsalz enthielt, säurefrei gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, mit Kohle geklärt und bei 300C bis zur Ge wichtskonstanz eingeengt.
Es resultierten 1,463 kg gereinigtes Esteröl, entsprechend 2,44%, bezogen auf die getrocknete Droge. Das ö1 kristallisierte nach mehrtägigem Stehen. Nach Umkristallisieren aus Äther/Hexan wurden weisse Nadeln vom Fp. = 58-620C erhalten. Zur Analyse wurde noch einmal aus Äther/Hexan umkristallisiert.
Fp. = 62-630C.
Die Analysenwerte stimmten mit denjenigen von Beispiel 1 überein.