CH650531A5 - Process for the extraction of unfiltered fermentation broths - Google Patents

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CH650531A5
CH650531A5 CH7955/81A CH795581A CH650531A5 CH 650531 A5 CH650531 A5 CH 650531A5 CH 7955/81 A CH7955/81 A CH 7955/81A CH 795581 A CH795581 A CH 795581A CH 650531 A5 CH650531 A5 CH 650531A5
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fermentation broth
extraction
water
fermentation
unfiltered
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CH7955/81A
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Karoly Dr Zalai
Arpad Trompler
Emilia Limdmayer
Laszlo Terdy
Agnes Dr Kelemen
Gyula Beszedics
Original Assignee
Richter Gedeon Vegyeszet
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Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Extraktion von unfiltrierten Fermentbrühen, die bei der Anwendung von Claviceps purpurea Stämmen im allgemeinen unter saprophytischen Bedingungen entstehen. Die unter sapro-phytischen Bedingungen produzierenden Claviceps purpurea Stämme erzeugen vor allem Peptid-Alkaloide, auch Ergo-toxin-Alkaloide genannt, darunter von allem Ergokornin und sein Epimer, das Ergokorninin, sowie a- und ß-Ergo-kryptin u. ihre Epimere, das a- und ß-Ergokryptinin, weiterhin gegebenenfalls Alkaloide, die nicht zum Peptid-Typ gehören, so Ergometrin und sein Epimer, das Ergometrinin. Unter den hergestellten Alkaloiden sind Ergometrin und sein Epimer wasserlöslich. The invention relates to a new process for the extraction of unfiltered fermentation broths which generally arise under the use of Claviceps purpurea strains under saprophytic conditions. The Claviceps purpurea strains producing under sapro-phytic conditions produce mainly peptide alkaloids, also called ergo-toxin alkaloids, including everything from ergokornin and its epimer, ergokorninin, as well as a- and ß-ergo-cryptin and the like. their epimers, the a- and β-ergocryptinin, furthermore optionally alkaloids which are not of the peptide type, so ergometrin and its epimer, ergometrinin. Among the alkaloids produced, ergometrine and its epimer are water-soluble.

Die ungarische Patentschrift Nr. 164 658 bezieht sich auf die Herstellung von wasserlöslichen Alkaloiden, die aus der gefilterten Fermentbrühe bei einem basischen pH-Wert durch Extraktion gewonnen werden. Die Verarbeitung des gefilterten Mycels wird von diesem Verfahren nicht gelöst. Hungarian patent no. 164 658 relates to the production of water-soluble alkaloids which are extracted from the filtered fermentation broth at a basic pH by extraction. The processing of the filtered mycelium is not solved by this method.

Die britische Patentschrift Nr. 1 158 380 bezieht sich vor allem auf die Herstellung von Ergotoxin-Alkaloiden, wo die Fermentbrühe gefiltert wird, und das Filtrat sowie das Mycel gesondert extrahiert werden. Die Ergotoxin-Alkaloide werden aus dem Mycel mit einem Gemisch von 2%iger wässriger Weinsäure und Aceton extrahiert, der Extrakt wird eingeengt, danach werden die Ergotoxin-Alkaloide bei einem basischen pH-Wert mit Chloroform herausgelöst, die dann durch Chromatographie gereinigt werden. Aus der gefilter-5 ten Fermentbrühe werden mit Chloroform weitere Ergo-toxin-Alkaloide gewonnen. British Patent No. 1 158 380 relates primarily to the production of ergotoxin alkaloids, where the fermentation broth is filtered and the filtrate and the mycelium are extracted separately. The ergotoxin alkaloids are extracted from the mycelium with a mixture of 2% aqueous tartaric acid and acetone, the extract is concentrated, then the ergotoxin alkaloids are extracted at a basic pH with chloroform, which are then purified by chromatography. Further ergo-toxin alkaloids are obtained from the filtered fermentation broth with chloroform.

Ebenfalls auf die Verarbeitung von gefilterter Fermentbrühe bezieht sich die ungarische Patentschrift Nr. 171 659, wonach die Ergotoxin-Alkaloide aus dem durch Filtern gelo trennten Mycel bei basischem pH-Wert mit ammoniakali-schem Äthylacetat ausgelöst werden. The Hungarian patent specification No. 171 659 also relates to the processing of filtered fermentation broth, according to which the ergotoxin alkaloids are released from the mycelium separated by filtering at basic pH with ammoniacal ethyl acetate.

Da das Filtern einer grossen Quantität von Fermentbrühe eine ziemlich grosse Filterkapazität beansprucht und die Fil-terbarkeit der Fermentbrühe die Ausgewinnbarkeit der ein-15 zelnen Alkaloide entscheidend beeinflusst, strebte man beim Ausarbeiten von neuen Verfahren das Umgehen des Filtems an. Since filtering a large quantity of fermentation broth requires a fairly large filter capacity and the filterability of the fermentation broth has a decisive influence on the recoverability of the individual alkaloids, efforts were made to circumvent the film when developing new methods.

Bei den Verfahren ohne Filtern erschienen jedoch die wasserlöslichen Alkaloide und die Ergotoxin-Alkaloide ge-20 meinsam im Extrakt bzw. beide Alkaloidtypen bleiben auch im Mycel; deshalb ist zum Trennen der beiden Alkaloidtypen ein erneuter Phasentausch notwendig. In the case of the methods without filters, however, the water-soluble alkaloids and the ergotoxin alkaloids appeared together in the extract, or both types of alkaloid remain in the mycelium; therefore a new phase change is necessary to separate the two alkaloid types.

Das in der ungarischen Patentschrift Nr. 164 116 vorgestellte Verfahren beruht auf einem solchen Verfahren zur 25 Verarbeitung von ungefilterten Fermentbrühen. Dementsprechend wird der pH-Wert der ungefilterten Fermentbrühe auf 7 eingestellt, dann wird sie mit Ammoniumsulfat gesättigt und mit Aceton extrahiert. Der pH-Wert des Extrakts wird auf 3,5 eingestellt, es wird teilweise eingedampft, 30 dann werden aus dem Rest durch Chloroform-Extraktion die Ergotoxin-Alkaloide abgetrennt, die mit Chromatographie gereinigt werden. The method presented in Hungarian Patent No. 164 116 is based on such a method for processing unfiltered fermentation broths. Accordingly, the pH of the unfiltered fermentation broth is adjusted to 7, then it is saturated with ammonium sulfate and extracted with acetone. The pH of the extract is adjusted to 3.5, it is partially evaporated, 30 then the ergotoxin alkaloids are separated from the rest by chloroform extraction, which are purified by chromatography.

Die bekanntgemachte ungarische Patentschrift Nr. RI-631 stellt teilweise auch eine Methode vor, die auf der Verar-35 beitung von unfiltrierter Fermentbrühe basiert. Der pH-Wert der unfiltrierten Fermentbrühe wird auf 9-10 eingestellt, The well-known Hungarian patent specification No. RI-631 also partially presents a method which is based on the processing of unfiltered fermentation broth. The pH of the unfiltered fermentation broth is adjusted to 9-10,

dann werden die Peptidalkaloide mit Methyl-isobutilketon extrahiert, die dann in saurem Wasser und danach in Chloroform gelöst werden. then the peptide alkaloids are extracted with methyl isobutil ketone, which are then dissolved in acidic water and then in chloroform.

40 Es wurde nun gefunden, dass die zur Gewinnung von Peptidalkaloiden angewendeten drei Schritte zu einem einzigen Extraktionsschritt zusammengezogen werden können, wenn die unfiltrierte Fermentbrühe im sauren pH-Bereich mit einem pH-Wert zwischen 4,0 und 5,5 extrahiert werden. 40 It has now been found that the three steps used to obtain peptide alkaloids can be combined into a single extraction step if the unfiltered fermentation broth is extracted in the acidic pH range with a pH between 4.0 and 5.5.

45 45

Die Extraktion der Peptidalkaloide ist in diesem charakteristischen pH-Bereich noch ausreichend selektiv, d.h. trotz des im Vergleich zum vorherigen (pH-Wert 3,5; Weinsäuremedium) erhöhten pH-Werts bleiben die wasserlöslichen 50 Alkaloide in der wässrigen Phase. Gleichzeitig ist überraschenderweise bei einem Bereich des gewählten pH-Werts zwischen 4,0 und 5,5 der Wirkungsgrad der Peptidalkaloid-Extraktion günstiger als der bei einem basischen pH-Wert durchgeführten Extraktion. The extraction of the peptide alkaloids is still sufficiently selective in this characteristic pH range, i.e. Despite the increased pH compared to the previous one (pH 3.5; tartaric acid medium), the water-soluble 50 alkaloids remain in the aqueous phase. At the same time, surprisingly, with a range of the selected pH between 4.0 and 5.5, the efficiency of the peptide alkaloid extraction is more favorable than the extraction carried out at a basic pH.

55 Um das zu erklären, wurde bei unseren detaillierten Untersuchungen festgestellt, dass wenn die Fermentbrühe vor der Extraktion oder während der Extraktion alkalisiert wird, sich daraus organische Stoffe mit hohem Molekulargewicht ausscheiden, die in der Lage sind, einen grossen Teil der 60 Alkaloide zu adsorbieren. Wenn bei der im basischen Bereich durchgeführten Extraktion auch Aussalzung angewendet wird, wird die Bildung dieser Niederschläge weiterhin verstärkt und die Trennbarkeit und die Ausbeute nehmen gleichermassen ab. 55 To explain this, our detailed investigations found that when the fermentation broth is alkalized before extraction or during extraction, organic substances with a high molecular weight, which are able to adsorb a large part of the 60 alkaloids, separate out of it . If salting out is also used in the extraction carried out in the basic area, the formation of these precipitates is further increased and the separability and the yield decrease equally.

65 Als das Wesen unseres Verfahrens wird also die Tatsache betrachtet, dass eine Erhöhung des pH-Werts nicht der Extraktion vorausgehen kann, bei der Durchführung der Fermentation muss gesichert werden, dass bei ihrem 65 The essence of our process is therefore the fact that an increase in the pH cannot precede the extraction. When carrying out the fermentation, it must be ensured that during its

3 3rd

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Abstellen der pH-Wert der Fermentbrühe in den gewünschten Bereich von 4,0 bis 5,5 fällt. Shutting down the pH of the fermentation broth falls within the desired range of 4.0 to 5.5.

Einer weiteren wichtigen Beobachtung gemäss laufen während der Extraktion der Mycel enthaltenden Fermentbrühe zwei Prozesse gemeinsam ab. Während der Extraktion muss einerseits die Extraktion des Alkaloid-Gehalts der Zellen ablaufen, andererseits muss die Überführung der Alkaloide aus dem wässrigen Medium in das Lösungsmittelmedium erfolgen. Deshalb ist es während der Extraktion nicht genug, die sich aus dem Charakter der Extrahierungseinrich-tung und der Verteilung der Alkaloide ergebende Aufenthaltsdauer einzustellen, sondern Plus-Zeit ist notwendig, um die Extraktion der Zellen zu beenden. Es ist überraschend und eine früher in keinem einzigen Fall erkannte charakteristische Tatsache, dass der Wirkungsgrad der Zellenextraktion den Zeitaufwand der Extraktion bestimmt. So muss bei der Extraktion unbedingt auf die Sicherung der notwendigen Zeit für die Zellenextraktion geachtet werden. According to another important observation, two processes run together during the extraction of the fermentation broth containing mycelium. On the one hand, the extraction of the alkaloid content of the cells must take place during the extraction, on the other hand the alkaloids must be transferred from the aqueous medium into the solvent medium. Therefore, during the extraction, it is not enough to set the length of stay resulting from the character of the extraction device and the distribution of the alkaloids, but plus time is necessary to end the extraction of the cells. It is surprising and a characteristic fact that was not previously recognized that the efficiency of the cell extraction determines the time required for the extraction. When extracting, care must be taken to ensure the necessary time for cell extraction.

Die Extraktion ist mit jeglicher Arbeitsvorgangslösung durchführbar. Bei fraktionierter Extraktion wird das Lösungsmittel-Ausrühren mit 2-3 Wiederholungen durchgeführt. Weiterhin kann die unfiltrierte Fermentbrühe z.B. in einem RDC-Extraktor oder einem Gegenstrom-Drehtrommel- (z.B. Podbielniak-) Extraktor extrahiert werden. The extraction can be carried out with any work process solution. In the case of fractional extraction, the solvent stirring is carried out with 2-3 repetitions. Furthermore, the unfiltered fermentation broth can e.g. extracted in an RDC extractor or a countercurrent rotating drum (e.g. Podbielniak) extractor.

Bei der Durchführung der einzelnen Vorgänge bietet die Einhaltung des erfindungsgemässen pH-Bereichs von 4,0-5,5 den technischen Vorteil, dass unter Umgehung der Niederschlagsbildung das Trennen der Phasen wesentlich einfacher wird. When carrying out the individual processes, maintaining the pH range of 4.0-5.5 according to the invention has the technical advantage that separating the phases becomes much easier while avoiding the formation of precipitation.

Dementsprechend betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Extraktion von durch Claviceps purpurea Stämme erzeugten unfiltrierten Fermentbrühen mit organischen Lösungsmitteln, die sich mit Wasser überhaupt nicht oder nur beschränkt vermischen. Erfindungsgemäss geht man derart vor, dass die Fermentation mit einem End-pH-Wert von 4,0 bis 5,5 ausgeführt wird, die unfiltrierte Fermentbrühe mit einem organischen Lösungsmittel, das sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischt, bei dem eigenen pH-Wert der Fermentbrühe in der für die Extraktion der Pilzzellen notwendigen Zeit extrahiert wird, aus dem Extrakt ein hauptsächlich Ergotoxin-Alkaloide enthaltendes Alkaloidgemisch gewonnen wird, und gewünschtenfalls aus der extrahierten Fermentbrühe — vorzugsweise nach der Einstellung des pH-Werts auf 7 bis 9 — ein hauptsächlich wasserlösliche Mutterkomalkaloide enthaltendes Alkaloidgemisch gewonnen wird. Accordingly, the invention relates to a method for the extraction of unfiltered fermentation broths produced by Claviceps purpurea strains with organic solvents which do not mix with water at all or only to a limited extent. The procedure according to the invention is such that the fermentation is carried out with a final pH of 4.0 to 5.5, the unfiltered fermentation broth with an organic solvent which does not or only to a limited extent mix with water at its own pH. Value of the fermentation broth is extracted in the time required for the extraction of the fungal cells, from the extract a alkaloid mixture mainly containing ergotoxin-alkaloids is obtained, and if desired from the extracted fermentation broth - preferably after the pH has been adjusted to 7-9 - a mainly Alkaloid mixture containing water-soluble mother comalkaloids is obtained.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird von den durch Claviceps purpurea Pilzstämme erzeugten unfiltrierten Fermentbrühen ausgegangen. Als Pilzstamm werden vor allem Ergotoxin-Alkaloide, darunter in erster Linie Ergo-komin und seine Epimere, a- und ß-Ergokryptin sowie die Epimere derselben, weiterhin gegebenenfalls auch wasserlösliche Mutterkomalkaloide erzeugende Claviceps purpurea Stämme angewendet. Es ist vorteilhaft, die beim Landesamt für Gesundheitswesen deponierten Stämme MNG 00022, MNG 00088 und MNG 00186 anzuwenden. The process according to the invention is based on the unfiltered fermentation broths produced by Claviceps purpurea fungal strains. In particular, ergotoxin alkaloids, primarily Ergo-komin and its epimers, α- and β-ergocryptin, and the epimers thereof, and, if appropriate, also water-soluble mother comalkaloids-producing Claviceps purpurea strains are used as the fungal strain. It is advantageous to use the strains MNG 00022, MNG 00088 and MNG 00186 deposited at the State Office for Health Care.

Die Fermentation kann auf an sich bekannte Weise, z.B. wie in der ungarischen Patentschrift Nr. 164 016 angegeben, durchgeführt werden, jedoch muss darauf geachtet werden, dass bei Beendigung der Fermentation der pH-Wert der Fermentbrühe zwischen 4,0 und 5,5, vorzugsweise zwischen 4,7 und 5,2, liegen soll. Falls gewünscht, wird der Fermentbrühe auf die in der ungarischen Patentschrift Nr. 153 739 angegebene Weise ein beliebiger, den osmotischen Druck des Nährbodens verstärkender Zusatzstoff hinzugegeben. Als den osmotischen Druck verstärkender Zusatzstoff können in erster Linie anorganische oder organische Salze, wie Natrium-, Kalium-, Calcium- und Magnesiumchlorid, The fermentation can be carried out in a manner known per se, e.g. as stated in Hungarian Patent No. 164 016, but care must be taken to ensure that when the fermentation is complete the pH of the fermentation broth is between 4.0 and 5.5, preferably between 4.7 and 5.2, should lie. If desired, any additive which increases the osmotic pressure of the nutrient medium is added to the fermentation broth in the manner specified in Hungarian Patent No. 153 739. Inorganic and organic salts, such as sodium, potassium, calcium and magnesium chloride, can primarily be used as an additive which increases the osmotic pressure.

-sulfat, -carbonat, -phosphat, -acetat, -succinat oder -aspara-ginat, oder Mono- oder Disacharide, wie Mannit, Sorbit, Glucose oder Saccharose, verwendet werden. sulfate, carbonate, phosphate, acetate, succinate or asparaginate, or mono- or disaccharides such as mannitol, sorbitol, glucose or sucrose can be used.

Nach Ablauf der Fermentation wird die unfiltrierte Fermentbrühe in einem Extraktor mit kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Betrieb mit einem Lösungsmittel extrahiert, das sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischt, ohne dass vorher der pH-Wert der Fermentbrühe geändert würde. Als Extrahierungsmittel können in erster Linie sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischende niedere aliphatische Ketone, vorzugsweise Methylisobutyl-keton, oder niedere aliphatische Carbonsäureester, vorteilhaft Äthylacetat, oder chlorierte Kohlenwasserstoffe, vorteilhaft Chloroform oder Dichloräthan, angewendet werden. After the fermentation has ended, the unfiltered fermentation broth is extracted in an extractor with continuous or discontinuous operation with a solvent which does not mix or only mixes with water to a limited extent without first changing the pH of the fermentation broth. Extracting agents which can be used are primarily lower aliphatic ketones, preferably methylisobutyl ketone, or lower aliphatic carboxylic acid esters, advantageously ethyl acetate, or chlorinated hydrocarbons, advantageously chloroform or dichloroethane, which do not mix with water or only to a limited extent.

Während der Extraktion muss darauf geachtet werden, dass die unfiltrierte Fermentbrühe und das Extrahierungsmittel so lange in Berührung miteinander bleiben, bis die Pilzzellen entsprechend extrahiert sind. Es ist zweckmässig, die Extraktion unter Rühren und mit Anwendung eines vor dem Extraktor angebrachten Vorrührbeh alters durchzuführen, so dass sich das Extrahierungsmittel und die ungefilterte Fermentbrühe entsprechend lange zusammen aufhalten. Unter vorgangsmässig annehmbaren Rührverhältnissen können innerhalb von etwa drei Minuten 95 % des maximalen Extra-hierungswirkungsgrades der Pilzzellen erreicht werden. Im allgemeinen und in Abhängigkeit von den Rührbedingungen beträgt die optimale Extraktionszeit 3 bis 15 Minuten, vorzugsweise 3 bis 8 Minuten. During the extraction, care must be taken to ensure that the unfiltered fermentation broth and the extracting agent remain in contact with one another until the fungal cells are extracted accordingly. It is expedient to carry out the extraction with stirring and with the use of a pre-stirring container attached in front of the extractor, so that the extracting agent and the unfiltered fermentation broth remain together for a correspondingly long time. Under acceptable stirring conditions, 95% of the maximum efficiency of the fungal cells can be achieved within about three minutes. In general and depending on the stirring conditions, the optimal extraction time is 3 to 15 minutes, preferably 3 to 8 minutes.

Aus dem Extrakt können durch Eindampfen und/oder durch Petroläther-Fällung Ergotoxin-Alkaloide gewonnen werden. Ergotoxin alkaloids can be obtained from the extract by evaporation and / or by petroleum ether precipitation.

Der pH der extrahierten Fermentbrühe wird dann auf einen Wert von 7 bis 9 eingestellt, dann werden die wasserlöslichen Alkaloide auf an sich bekannte Weise zweckmässig in Form von Maleinsäuresalzen gewonnen. The pH of the extracted fermentation broth is then adjusted to a value of 7 to 9, then the water-soluble alkaloids are expediently obtained in the form of maleic acid salts in a manner known per se.

Das beanspruchte Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. The claimed method is explained in more detail by the following examples.

Beispiel 1 example 1

250 1 submerse Kultur, die durch die Anwendung des unter Nummer MNG 00088 deponierten Claviceps purpurea Stammes nach dem Verfahren gemäss der ungarischen Patentschrift Nr. 164 816 und des den osmotischen Druck des Nährbodens verstärkenden Zusatzstoffes entsprechend der ungarischen Patentschrift Nr. 153 739 erhalten wurden, werden bei Beendigung der Fermentation unter Rühren bei dem eigenen pH-Wert von 4,5 der Fermentbrühe mit 125 1 Methyl-isobutylketon 10 Minuten lang extrahiert. Der Alka-loidgehalt der submersen Kultur beträgt 0,812 mg/ml Ergo-toxin-Alkaloid und 0,350 mg/ml Ergometrin. Danach werden die extrahierte Fermentbrühe und das Mycel sowie das das Extrakt enthaltende Gemisch in einer Filterzentrifuge gefiltert, dann die einzelnen Phasen getrennt. Zu der wässrigen Phase werden wieder 125 1 Methyl-isobutylketon gegeben, erneut wird Mycel hinzugegeben und das Gemisch wieder 10 Minuten gerührt, und nach dem Filtern werden die Phasen getrennt. 250 1 submerged culture obtained by using the Claviceps purpurea strain deposited under number MNG 00088 according to the procedure according to Hungarian Patent No. 164 816 and the additive increasing the osmotic pressure of the nutrient medium according to Hungarian Patent No. 153 739 when the fermentation has ended, the fermentation broth is extracted with 125 l of methyl isobutyl ketone for 10 minutes at its own pH of 4.5. The alkali content of the submerged culture is 0.812 mg / ml ergo-toxin alkaloid and 0.350 mg / ml ergometrine. The extracted fermentation broth and the mycelium and the mixture containing the extract are then filtered in a filter centrifuge, then the individual phases are separated. 125 l of methyl isobutyl ketone are again added to the aqueous phase, mycelium is added again and the mixture is stirred again for 10 minutes, and after filtering the phases are separated.

Die Lösungsmittelphase wird im Vakuum bei max. 40°C auf ein Volumen von 2 Litern eingedampft, daraufhin wird der Verdampfungsrückstand unter intensivem Rühren in 20 Liter Petroläther gegossen. Der abgeschiedene Niederschlag wird 10 Minuten stehengelassen, gefiltert und zweimal mit 0,1 Liter Petroläther gewaschen, dann im Vakuum bei max. 40°C getrocknet. Das Gewicht des erhaltenen Produkts beträgt 279,5 g. The solvent phase is in vacuo at max. Evaporated 40 ° C to a volume of 2 liters, then the evaporation residue is poured into 20 liters of petroleum ether with vigorous stirring. The deposited precipitate is left to stand for 10 minutes, filtered and washed twice with 0.1 liter of petroleum ether, then in vacuo at max. 40 ° C dried. The weight of the product obtained is 279.5 g.

Zusammensetzung des Produkts: 730 mg/g Ergotoxin-Alkaloid und 20 ml/g Ergometrin. Product composition: 730 mg / g ergotoxin alkaloid and 20 ml / g ergometrine.

Der pH-Wert des Gemisches der wässrigen Phase und The pH of the mixture of the aqueous phase and

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

650531 650531

4 4th

des Mycels wird mit konzentriertem Ammoniak auf 8 eingestellt, dann zweimal mit 125 Liter Methylisobutylketon unter Rühren extrahiert. Aus dem Reaktionsgemisch werden durch Filtern und dann durch Trennen der Flüssigkeitsphasen wasserlösliche Alkaloide enthaltende Extrakte gewonnen. Die vereinigten organischen Phasen werden im Vakuum bei max. 40°C-auf ein Volumen von 5 Litern eingedampft, dann wird bis zum Erreichen des pH-Werts von 4 unter intensivem Rühren eine Lösung von Maleinsäure in Methyl-isobutylketon zu dem Verdampfungsrest hinzugegeben. Das ausgeschiedene Ergometrinmaleat wird gefiltert, mit 2 x 300 ml Methyl-isobutylketon gewaschen, dann im Vakuum bei max. 40°C getrocknet. Das Gewicht des erhaltenen Produkts beträgt 116,4 g, das 683 mg/g Ergometrin in Form von Ergometrinmaleat enthält. of the mycelium is adjusted to 8 with concentrated ammonia, then extracted twice with 125 liters of methyl isobutyl ketone with stirring. Extracts containing water-soluble alkaloids are obtained from the reaction mixture by filtering and then by separating the liquid phases. The combined organic phases are in vacuo at max. 40 ° C-evaporated to a volume of 5 liters, then a solution of maleic acid in methyl isobutyl ketone is added to the evaporation residue until the pH value of 4 is reached with vigorous stirring. The excreted ergometrine maleate is filtered, washed with 2 x 300 ml methyl isobutyl ketone, then in vacuo at max. 40 ° C dried. The weight of the product obtained is 116.4 g, which contains 683 mg / g ergometrine in the form of ergometrine maleate.

Beispiel 2 Example 2

Die mit dem in der ungarischen Patentschrift Nr. 164 816 beschriebenen Verfahren und unter Anwendung des unter Nr. MNG 00186 deponierten Claviceps purpurea Stamms erzeugten 100 Liter Fermentbrühe, in der Ergokornin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,351 mg/ml das a-Ergokryptin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,137 mg/ml und das ß-Ergokryptin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,152 mg/ml zu finden sind, wird nach der Beendigung der Fermentation bei dem eigenen pH-Wert der Fermentbrühe (5,2) mit einer Geschwindigkeit von 40 Liter/Std. in einen Mischextraktor geschickt und gleichzeitig wird Äthylacetat mit einer Geschwindigkeit von 40 Liter/Std. hinzugegeben. Danach wird das gerührte Gemisch in einem Kammer-Selbstentleerungsseparator in eine Äthylacetat- und eine wässrige Mycel-Phase getrennt. Dieser Vorgang wird so gelenkt, dass die Aufenthaltsdauer der Fermentbrühe in dem Extraktor 6-8 Minuten beträgt. Nach der Trennung sind in dem Äthylacetat-Extrakt Ergokornin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,427 mg/ml, das a-Ergokryptin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,172 mg/ml und das ß-Ergokryptin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,187 mg/ml vorhanden. The 100 liter fermentation broth produced by the process described in Hungarian Patent No. 164 816 and using the Claviceps purpurea strain deposited under No. MNG 00186, in which ergocornin and its epimer in a concentration of 0.351 mg / ml the a-ergocryptin and his epimer in a concentration of 0.137 mg / ml and the ß-ergocryptin and his epimer in a concentration of 0.152 mg / ml can be found at the pH of the fermentation broth (5.2) after the end of the fermentation a speed of 40 liters / hour sent to a mixer extractor and at the same time ethyl acetate is fed at a rate of 40 liters / hour. added. The stirred mixture is then separated into an ethyl acetate and an aqueous mycelium phase in a chamber self-draining separator. This process is controlled so that the fermentation broth stays in the extractor for 6-8 minutes. After separation, the ethyl acetate extract contains ergokornin and its epimer in a concentration of 0.427 mg / ml, the a-ergocryptin and its epimer in a concentration of 0.172 mg / ml and the β-ergocryptin and its epimer in a concentration of 0.187 mg / ml present.

Beispiel 3 Example 3

Die mit dem Verfahren nach der ungarischen Patentschrift 164 816 und unter der Anwendung des unter der Nr. MNG 00022 deponierten Claviceps purpurea Stammes gewonnenen 10 m3 Fermentbrühe, in der Ergokornin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,423 mg/ml, das a-Ergokryptin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,381 mg/ml und das ß-Ergokryptin und sein Epimer in einer Konzentration von 0,093 mg/ml vorhanden sind, wird bei dem eigenen pH-Wert (4,5) der Fermentbrühe zweimal extrahiert. Die Extraktion wird in einem mit einer Umdrehungszahl von 1500/Minute arbeitenden Podbielniak D 36 Extraktor mit Äthylacetat durchgeführt. 2 X 400 Liter Äthylacetat werden auf 1 m3 Fermentbrühe berechnet angewendet. Zur Sicherung der durchschnittlichen Aufenthaltsdauer von 6 Minuten wird ein Vormischbehälter benutzt, in dem die ungefilterte Fermentbrühe mit 40 Volumenprozent Äthylacetat bzw. nach Beginn der Extraktion mit 40 Volumenprozent äthylacetathaltigem Extrakt vermischt wird. Der Extraktor wird so betrieben, dass Äthylacetat in dem Extraktor die kontinuierliche Phase bildet und darin die Fermentbrühe dispergiertsei. In der innerhalb des Extraktors aktiven Phase fällt also etwa 1 Liter Äthylacetat auf 0,1-0,15 The 10 m3 fermentation broth obtained with the method according to the Hungarian patent specification 164 816 and using the Claviceps purpurea strain deposited under the number MNG 00022, in the ergocornin and its epimer in a concentration of 0.423 mg / ml, the a-ergocryptin and its epimer in a concentration of 0.381 mg / ml and the β-ergocryptin and its epimer in a concentration of 0.093 mg / ml are extracted twice at the fermenter's own pH (4.5). The extraction is carried out in a Podbielniak D 36 extractor with ethyl acetate which operates at a speed of 1500 / minute. 2 X 400 liters of ethyl acetate are used calculated on 1 m3 of fermentation broth. To ensure the average duration of stay of 6 minutes, a pre-mixing container is used, in which the unfiltered fermentation broth is mixed with 40 volume percent ethyl acetate or, after the start of the extraction, with 40 volume percent extract containing ethyl acetate. The extractor is operated so that ethyl acetate forms the continuous phase in the extractor and the fermentation broth is dispersed therein. In the phase active within the extractor, about 1 liter of ethyl acetate falls to 0.1-0.15

Liter Fermentbrühe. Die äthylacetathaltigen Extrakte werden vereinigt und zur Weiterverarbeitung weggestellt (des weiteren: bei saurem pH-Wert gewonnenes Extrakt). Der pH der zurückgebliebenen Fermentbrühe wird dann mit konzentrierter wässriger Ammoniumhydroxyd-Lösung auf einen Wert von 8,5 gestellt, danach zweimal mit Äthylacetat erneut extrahiert. Die Extrakte werden vereinigt. Liters of fermentation broth. The extracts containing ethyl acetate are combined and put away for further processing (further: extract obtained at an acidic pH). The pH of the remaining fermentation broth is then adjusted to a value of 8.5 with concentrated aqueous ammonium hydroxide solution, and then extracted twice again with ethyl acetate. The extracts are combined.

Das bei einem sauren pH-Wert gewonnene äthylacetat-haltige Extrakt wird im Vakuum bei max. 40°C zu einem Volumen von 50 Litern eingedampft, dann wird unter intensivem Rühren der Verdampfungsrückstand in 500 Liter Petroläther gegossen. Das abgeschiedene Alkaloidgemisch wird in der Filterzentrifuge gefiltert, zweimal mit 15 Liter Petroläther gewaschen, dann im Vakuum bei max. 40°C getrocknet. Das erhaltene Produkt hat ein Gewicht von 12,19 kg, seine Zusammensatzung ist wie folgt: The extract containing ethyl acetate obtained at an acidic pH is in vacuo at max. Evaporated 40 ° C to a volume of 50 liters, then the evaporation residue is poured into 500 liters of petroleum ether with intensive stirring. The deposited alkaloid mixture is filtered in the filter centrifuge, washed twice with 15 liters of petroleum ether, then in vacuo at max. 40 ° C dried. The product obtained has a weight of 12.19 kg and its composition is as follows:

302 mg/g Ergokornin und sein Epimer, 302 mg / g ergokornin and its epimer,

270 mg/g a-Ergokryptin und sein Epimer und 68 mg/g ß-Ergokryptin und sein Epimer. 270 mg / g a-ergocryptin and its epimer and 68 mg / g ß-ergocryptin and its epimer.

Beispiel 4 Example 4

Die mit dem Verfahren nach der ungarischen Patentschrift Nr. 164 816 und unter Anwendung des unter Nr. MNG 00088 deponierten Claviceps purpurea Stammes hergestellten 250 Liter Fermentbrühe, die 822 mg ml Ergo-toxin-Alkaloid und 0,150 mg/ml Ergometrin enthält, werden bei dem eigenen pH-Wert der unfiltrierten Fermentbrühe (in diesem Fall 4,7) in einem Extraktor mit RDC-System (rotat-ing disc column) mit Äthylacetat extrahiert. The 250 liter fermentation broth, which contains 822 mg ml ergo-toxin alkaloid and 0.150 mg / ml ergometrine, is produced by the method according to Hungarian patent no. 164 816 and using the Claviceps purpurea strain deposited under no. MNG 00088 own pH of the unfiltered fermentation broth (in this case 4.7) extracted in an extractor with an RDC system (rotat-ing disc column) with ethyl acetate.

Der innere Durchmesser des Extraktors beträgt 150 mm, die Umdrehungszahl des Mischers 150/Minute, die Anzahl der aktiven Zellen 50. Vor den Extraktor wird ein eine Aufenthaltsdauer von durchschnittlich 5 Minuten sichernder Vormischbehälter eingefügt, in dem die unfiltrierte Fermentbrühe mit 40 Volumenprozent Äthylacetat bzw. nach Beginn der Extraktion mit 40 Volumenprozent äthylacetathaltigem Extrakt vermischt wird. Im Laufe der Extraktion werden die vorgemischte Fermentbrühe in die obere O. Zelle mit einer Geschwindigkeit von 60 Liter/Std. und das Äthylacetat in die untere 50. Zelle mit einer Geschwindigkeit von 48 Liter/Std. in den kontinuierlichen RDC-Gegenstrom-extraktor eingespeist. Auf 100 Liter Fermentbrühe berechnet werden 80 Liter Äthylacetat verwendet. In dem Extraktor ist das Äthylacetat die kontinuierliche Phase, und in dem aktiven (gemischten) Abschnitt des Extraktors werden 0,1-0,25 Liter Fermentbrühe in 1 Liter Äthylacetat dispergiert. Nach einer Anlaufzeit von etwa 90 Minuten wird die Alka-loid-Konzentration des Extrakts (die bei der oberen Phase austretende äthylacetathaltige Phase) bzw. des Raffinats (die bei der unteren Zelle austretende extrahierte Fermentbrühe) konstant, d.h. die Funktion des Extraktors ist jetzt im Gleichgewicht. Dann wird die Vorlage getauscht und während der Extraktor praktisch beliebig lang betrieben wird, wird in den Vorlagen immer das Extrakt bzw. Raffinat mit einer für das Gleichgewicht notwendigen Zusammensetzung gesammelt. Wenn bei der Eingabe von genau 100 Litern Fermentbrühe gewonnenes Extrakt und Raffinat gesammelt werden, beträgt das Volumen des Extrakts 63 Liter und das des Raffinats 110,5 Liter. The inner diameter of the extractor is 150 mm, the number of revolutions of the mixer is 150 / minute, the number of active cells is 50. A pre-mixing container which ensures an average length of stay of 5 minutes is inserted in front of the extractor, in which the unfiltered fermentation broth contains 40% by volume of ethyl acetate or after the start of the extraction with 40% by volume of extract containing ethyl acetate. In the course of the extraction, the premixed fermentation broth is fed into the upper cell at a rate of 60 liters / hour. and the ethyl acetate into the lower 50th cell at a rate of 48 liters / hour. fed into the continuous RDC countercurrent extractor. For every 100 liters of fermentation broth, 80 liters of ethyl acetate are used. In the extractor, the ethyl acetate is the continuous phase and in the active (mixed) section of the extractor 0.1-0.25 liters of fermentation broth are dispersed in 1 liter of ethyl acetate. After a starting time of about 90 minutes, the alkaloid concentration of the extract (the ethyl acetate-containing phase emerging from the upper phase) or of the raffinate (the extracted fermented broth emerging from the lower cell) becomes constant, i.e. the function of the extractor is now in balance. Then the template is exchanged and while the extractor is operated for practically any length of time, the extract or raffinate with a composition necessary for the balance is always collected in the templates. If the extract and raffinate obtained when entering exactly 100 liters of fermentation broth are collected, the volume of the extract is 63 liters and that of the raffinate is 110.5 liters.

Das hauptsächlich Ergotoxin-Alkaloide enthaltende Extrakt enthält 1,217 mg/ml Ergotoxin-Alkaloid und 0,011 mg/ml Ergometrin. Das in erster Linie Ergometrin enthaltende Raffinat enthält 0,0529 mg/ml Ergotoxin-Alkaloid und 0,133 mg/ml Ergometrin. The extract, which mainly contains ergotoxin alkaloids, contains 1.217 mg / ml ergotoxin alkaloid and 0.011 mg / ml ergometrine. The raffinate containing primarily ergometrin contains 0.0529 mg / ml ergotoxin alkaloid and 0.133 mg / ml ergometrin.

s io s io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

V V

Claims (6)

650531650531 1. Verfahren zur Extraktion von. durch Claviceps purpurea Stämmen erzeugten unfiltrierten Fermentbrühen mit organischen Lösungsmitteln, die sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fermentation mit einem End-pH-Wert von 4,0 bis 5,5 ausgeführt wird, die unfiltrierte Fermentbrühe mit einem organischen Lösungsmittel, das sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischt, bei dem eigenen pH-Wert der Fermentbrühe in der für die Extraktion der Pilzzellen notwendigen Zeit extrahiert wird u. aus dem Extrakt ein Ergotoxin-Alkaloide enthaltendes Alkaloidgemisch gewonnen wird. 1. Procedure for extracting. unfiltered fermentation broths produced by Claviceps purpurea strains with organic solvents which do not or only to a limited extent mix with water, characterized in that the fermentation is carried out with a final pH of 4.0 to 5.5, the unfiltered fermentation broth with a organic solvent, which does not mix or only mixes with water to a limited extent, is extracted at the own pH of the fermentation broth in the time required for the extraction of the fungal cells and an alkaloid mixture containing ergotoxin alkaloids is obtained from the extract. 2. Verfahren zur Extraktion von durch Claviceps purpurea Stämmen erzeugten unfiltrierten Fermentbrühen mit organischen Lösungsmitteln, die sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fermentation mit einem End-pH-Wert von 4,0 bis 5,5 ausgeführt wird, die unfiltrierte Fermentbrühe mit einem organischen Lösungsmittel, das sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischt, bei dem eigenen pH-Wert der Fermentbrühe in der für die Extraktion der Pilzzellen notwendigen Zeit extrahiert wird, aus dem Extrakt ein Ergo-toxin-Alkaloide enthaltendes Alkaloidgemisch gewonnen wird und aus der extrahierten Fermentbrühe ein hauptsächlich wasserlösliches Mutterkomalkaloide enthaltendes Alkaloidgemisch gewonnen wird. 2. Process for the extraction of unfiltered fermentation broths produced by Claviceps purpurea strains with organic solvents which do not or only to a limited extent mix with water, characterized in that the fermentation is carried out with a final pH of 4.0 to 5.5 , the unfiltered fermentation broth with an organic solvent, which does not mix or only mixes with water to a limited extent, at the own pH of the fermentation broth in the time required for the extraction of the fungal cells, an alkaloid mixture containing ergo-toxin-alkaloids from the extract is obtained and an alkaloid mixture containing mainly water-soluble mother comalkaloids is obtained from the extracted fermentation broth. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Extrahierungsmittel ein sich mit Wasser nicht oder nur beschränkt vermischendes niederes aliphatisches Keton oder ein Carbonsäureester oder ein chlorierter Kohlenwasserstoff verwendet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a lower aliphatic ketone or a carboxylic acid ester or a chlorinated hydrocarbon which is not or only to a limited extent mixed with water is used as the extracting agent. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktion der Fermentbrühe bei einem pH-Wert von 4,7 bis 5,2 durchgeführt wird. 4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the extraction of the fermentation broth is carried out at a pH of 4.7 to 5.2. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktion der Fermentbrühe 3 bis 15 Minuten lang durchgeführt wird. 5. The method according to claim 1, characterized in that the extraction of the fermentation broth is carried out for 3 to 15 minutes. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den pH-Wert der extrahierten Fermentbrühe auf 7 bis 9 einstellt und danach das hauptsächlich wasserlösliche Mutterkomalkaloide enthaltende Alkaloidgemisch gewinnt. 6. The method according to claim 2, characterized in that adjusting the pH of the extracted fermentation broth to 7 to 9 and then the alkaloid mixture containing mainly water-soluble mother comalkaloids is obtained.
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