DE10204270B4

DE10204270B4 - Verbessertes Verfahren zur Gewinnung von kristalliner Rosmarinsäure

Info

Publication number: DE10204270B4
Application number: DE2002104270
Authority: DE
Inventors: Markus Sauter; Carsten Bender
Original assignee: Boehringer Ingelheim Pharma GmbH and Co KG
Current assignee: Boehringer Ingelheim Pharma GmbH and Co KG
Priority date: 2002-02-02
Filing date: 2002-02-02
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2022-02-03
Also published as: WO2003066568A1; DE10204270A1; AU2003244442A1

Abstract

Verfahren zur Gewinnung von kristalliner Rosmarinsäure aus Melisse, dadurch gekennzeichnet, dass man nacheinander folgende Schritte durchführt:
(i) Extraktion von zerkleinertem Pflanzenmaterial mit einem Alkohol und Einengung des alkoholischen Extrakts,
(ii) Aufnahme des erhaltenen Rückstand in Wasser,
(iii) Extraktion der wässrigen Phase mit einem unpolaren Lösungsmittel bei einem pH-Wert 4,4;
(iv) Ansäuern der wässrigen Phase auf einen pH-Wert zwischen 3,5 und 4,3 und Extraktion der wässrigen Phase mit einem Ether;
(v) Einengen des etherischen Extrakts;
(vi) Isolation und Reinigung der Rosmarinsäure aus dem Rückstand.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von kristalliner Rosmarinsäure aus Melisse, wobei die zerkleinerten Pflanzenteile zuerst mit einem Alkohol extrahiert werden.
Hintergrund der Erfindung
Rosmarinsäure ist 3,4-Dihydroxy-α-[[3-(3,4.dihydroxyphenyl)-1-oxo-2-propenyl]-oxy]-phenylpropionsäure der Formel
Rosmarinsäure weist anti-inflammatorische (z.B. DE 29 52 114.0 ) und anti-oxidative (z.B. WO 00/039248) Eigenschaften auf. Demzufolge besteht ein großer Bedarf an Rosmarinsäure.
Die bisher bekannten Verfahren zur Isolation von Rosmarinsäure weisen eine Reihe von Nachteilen auf Nach dem von Scarpati et al., Ricera Sci. 1958, 28, 2392–2393 beschriebenen Verfahren zur Isolation von Rosmarinsäure aus Rosmarinus officinalis oder Cichorium inrybus, müssen die wässrigen Extrakte dieser Pflanzen mit Bleisalzen behandelt werden und die gebildeten Bleiverbindungen anschließend mit Schwefelwasserstoff zersetzt werden.
In dem von Gestirner et al., Sci. Pharm. 1969, 37, 40–47 beschriebenen Verfahren werden zuerst Fette von den Pflanzen durch mehrfache Extraktion mit Petrolether entfernt.
In den in der US Patentschrift US 4,354,035 oder dem deutschen Patent DE 32 34 312 beschriebenen Verfahren muss Melisse (Melissa officinalis) mit einer großen Menge an heißem Wasser (10 bis 30fachen Menge bei 80 bis 100°C) ein- oder mehrmals extrahiert werden. Anschließend werden die wässrigen Extrakte stark ( DE 32 34 312 ) eingeengt (auf 1/25 des ursprünglichen Volumens), was zu einem enormen Energiebedarf führt, oder direkt angesäuert und mit wasserunlöslichen, organischen Lösungsmitteln extrahiert.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zur großtechnischen Gewinnung von kristalliner Rosmarinsäure aus Melisse bereitzustellen, welches die Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass kristalline Rosmarinsäure aus Melisse erhalten werden kann, wenn man zerkleinertes Pflanzenmaterial mit einem Alkohol extrahiert, den eingeengten Extrakt mit Wasser aufnimmt, die wässrige Phase bei einem niedrigen pH-Wert mit Ethern extrahiert und aus den so erhaltenen Etherextrakten die Rosmarinsäure isoliert.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Gewinnung von kristalliner Rosmarinsäure aus Melisse, wobei man nacheinander folgende Schritte durchführt:

(i) Extraktion von zerkleinertem Pflanzenmaterial mit einem Alkohol und Einengung des alkoholischen Extrakts,
(ii) Aufnahme des erhaltenen Rückstand in Wasser,
(iii) Extraktion der wässrigen Phase mit einem oder mehreren unpolaren Lösungsmittel bei einem pH > 4,4;
(iv) Ansäuern der wässrigen Phase auf einen pH zwischen 3,5 und 4,3 und Extraktion der wässrigen Phase mit einem Ether;
(v) Einengen des etherischen Extrakts;
(vi) Isolation und Reinigung der Rosmarinsäure aus dem Rückstand.

Als besonders geeignetes Pflanzenmaterial haben sich Melissenblätter (Mellissa officinalis) erwiesen.
Als Alkohole zur Extraktion der Pflanzenteile eignen sich in der Regel aliphatische Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen, insbesondere Methanol, Ethanol oder Isopropanol oder Gemische derselben, ganz besonders bevorzugt ist Methanol.
Als unpolare Lösungsmittel zur Extraktion der wässrigen Phase bei einem pH > 4,4 eignen sich in der Regel aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe oder Ether oder Gemische derselben, vorzugsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Pentan, Hexan oder Heptan, ganz besonders bevorzugt n-Hexan, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere Cyclopentan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, oder aromatische Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 9 Kohlenstoffatomen, insbesondere Toluol oder Xylol oder aliphatische oder alicyclische Ether wie zum Beispiel Diethylether, Diisopropylether, Methyl-tert-butlyether; Dioxan oder Tetrahydrofuran, ganz besonders bevorzugt werden nacheinander Toluol und Methyl-tert-butlyether eingesetzt.
Zum Ansäuern der wässrigen Phase eignen sich in der Regel organische und anorganische Säuren, vorzugsweise aliphatische Carbonsäuren wie zum Beispiel Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure oder Trifluoressigsäure oder Mineralsäuren wie zum Beispiel Phosphorsäure, Salpetersäure, Salzsäure oder Schwefelsäure, insbesondere Salzsäure, besonders bevorzugt in Form einer verdünnten wässrigen Lösung (1 bis 4 normal).
Als Ether zur Extraktion der angesäuerten wässrigen Phase eignen sich in der Regel aliphatische oder alicyclische Ether wie zum Beispiel Diethylether, Diisopropylether, Methyl-tert-butlyether, Dioxan oder Tetrahydrofuran ganz besonders bevorzugt Methyl-tert-butlyether.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind:

(A) Verfahren, wobei man in Schritt (i) gemahlene Melisseblätter zweimal mit jeweils einer 3 bis 10fachen, vorzugsweise 5 bis 8fachen Menge Methanol in der Siedehitze extrahiert.
(B) Verfahren, wobei man in Schritt (ii) den Rückstand in einer 2 bis 8fachen, vorzugsweise 4 bis 6fachen Menge Wasser aufnimmt.
(C) Verfahren, wobei man in Schritt (iii) die wässrige Phase mehrfach mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff, insbesondere Toluol und danach bei einem pH von etwa 4,5 mit einem Ether, insbesondere Methyl-tert-butylether extrahiert.
(D) Verfahren, wobei man in Schritt (iv) die wässrige Phase nach Ansäuern auf einen pH zwischen 3,8 und 4,3 mehrfach mit einem Ether ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diethylether, Diisopropylether, Methyl-tert-butylether, Dioxan und Tetrahydrofuran, insbesondere mit Methyl-tert-butylether extrahiert.
(E) Verfahren, wobei man in Schritt (vi) den in Schritt (v) erhaltenen Rückstand in einer 1 bis 5fachen Menge Wasser aufnimmt, mit Aktivkohle klärt, das erhaltene Gemisch filtriert, das Filtrat mit kristalliner Rosmarinsäure animpft, auf Temperaturen von –10 bis +10°C, vorzugsweise von 0 bis +5°C abkühlt, und den Niederschlag abtrennt.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Melissenblätter (Melissa officinalis) mit einer 6 bis 10fachen, vorzugsweise T bis 9fachen Menge an Methanol 2 bis 6 Stunden, vorzugsweise 3 bis 5 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Nach Filtration wird die Melisse nochmals mit einer 4 bis 8fachen frischem Methanol unter Rückfluss 0,5 bis 3 Stunden ausgerührt. Nach Abfiltrieren werden die vereinigten methanolischen Extrakte eingeengt.
Das erhaltene Rohprodukt wird. zwischen 3 bis 8fachen Menge an Toluol und einer 1 bis 6fachen Menge an Wasser verteilt. Die Wasserphase wird mehrmals mit Toluol extrahiert. Die Wasserphase wird bei einem pH-Wert von etwa 4,5 ein- oder zweimal mit Methyl-tertbutylether (MTB-Ether) extrahiert. Diese organische Phase wird verworfen. Die Wasserphase wird mit 2N Salzsäure auf einen pH-Wert von 3,5 – 4,3 eingestellt und mehrmals mit MTB-Ether extrahiert. Dabei wird der pH-Wert nach jeder Extraktion mit 2N Salzsäure erneut auf pH 3,5 – 4,3 eingestellt. Die vereinigten MTB-Phasen werden in vacuo bis zur Trockne eingeengt.
Das Rohprodukt wird in Wasser gelöst und mit Aktivkohle versetzt. Nach 15minütigem. Rühren bei etwa 50 °C wird die Aktivkohle abfiltriert und das Filtrat mit Rosmarinsäure angeimpft. Bei –10 bis +10°C wird etwa 6 Stunden und anschließend bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Die Suspension wird auf 5°C abgekühlt und abgesaugt und mit kaltem Wasser etwas nachgewaschen. Der Rückstand wird bei 40 bis 80°C in vacuo getrocknet.
Das nachfolgende Beispiel dient der Illustration eines exemplarisch durchgeführten Verfahrens zur Gewinnung der Rosmarinsäure. Es ist lediglich als eine mögliche, exemplarisch dargestellte Vorgehensweisen zu verstehen, ohne die Erfindung auf seinen Inhalt zu beschränken.
Beispiel
2583 g Melissenblätter (Melissa officinalis) werden mit 20 l Methanol 4 Stunden unter Rückfluss ausgekocht. Nach Filtration wird die Melisse nochmals mit 14 l frischem Methanol unter Rückfluss 2 Stunden ausgerührt. Nach Abfiltrieren werden die vereinigten methanolischen Extrakte im Vakuum eingeengt. Es verbleiben 370 g Rohprodukt.
Das Rohprodukt wird zwischen 2 l Toluol und 1,5 l Wasser verteilt. Die Wasserphase wird 5 mal mit je 1 l Toluol extrahiert. Dann wird die Wasserphase bei einem pH-Wert von etwa 4,5 2 mal mit je 500 ml Methyl-tert-butylether (MTB-Ether) extrahiert. Diese organische Phase wird verworfen. Die Wasserphase wird mit 2N Salzsäure auf einen pH-Wert von 3,5 – 4 eingestellt und 5 mal mit je 1000 ml MTB-Ether extrahiert. Dabei wird der pH-Wert nach jeder Extraktion mit 2N Salzsäure erneut auf pH 3,5 – 4 eingestellt. Die vereinigten MTB-Phasen werden in vacuo bis zur Trockne eingeengt. Es verbleiben: 59 g schaumiges Rohprodukt.
Das Rohprodukt wird in 240 ml Wasser gelöst und mit 5 g Aktivkohle versetzt. Nach 15 minütigem. Rühren bei 50°C wird die Aktivkohle abfiltriert und das Filtrat mit Rosmarinsäure angeimpft. Bei 0 – 5°C wird 6 Stunden und anschließend bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Die Suspension wird auf 5°C abgekühlt und abgesaugt und mit kaltem Wasser etwas nachgewaschen. Der Rückstand wird bei 60°C in vacuo 24 Stunden getrocknet. Man erhält 27,8 g (1,08% berechnet auf eingesetzte Melisse) kristalline Rosmarinsäure (HPLC: 90,6% gegen Standard), mit einem Schmelzpunkt von 162–164 °C und [α]D = 99,7° (c = 1,2 in Ethanol)

Claims

Verfahren zur Gewinnung von kristalliner Rosmarinsäure aus Melisse, dadurch gekennzeichnet, dass man nacheinander folgende Schritte durchführt: (i) Extraktion von zerkleinertem Pflanzenmaterial mit einem Alkohol und Einengung des alkoholischen Extrakts, (ii) Aufnahme des erhaltenen Rückstand in Wasser, (iii) Extraktion der wässrigen Phase mit einem unpolaren Lösungsmittel bei einem pH-Wert 4,4; (iv) Ansäuern der wässrigen Phase auf einen pH-Wert zwischen 3,5 und 4,3 und Extraktion der wässrigen Phase mit einem Ether; (v) Einengen des etherischen Extrakts; (vi) Isolation und Reinigung der Rosmarinsäure aus dem Rückstand.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt (i) gemahlene Melisseblätter zweimal mit jeweils einer 3 bis 10fachen Menge Methanol in der Siedehitze extrahiert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt (ii) den Rückstand in einer 2 bis 8fachen Menge Wasser aufnimmt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt (iii) die wässrige Phase mehrfach mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff und bei einem pH-Wert von etwa 4,5 mit einem Ether extrahiert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt (iv) die wässrige Phase nach Ansäuern auf einen pH-Wert zwischen 3,8 und 4,3 mehrfach mit einem Ether ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diethylether, Diisopropylether, Methyl-tert-butylether, Dioxan und Tetrahydrofuran extrahiert.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt (iv) die wässrige Phase 2 bis 8 mal mit Methyl-tert-butylether extrahiert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt (vi) die den in Schritt (v) erhaltenen Rückstand in einer 1 bis 5fachen Menge Wasser aufnimmt, mit Aktivkohle klärt, das erhaltene Gemisch filtriert, das Filtrat mit kristalliner Rosmarinsäure animpft, auf Temperaturen von –10 bis +10°C, vorzugsweise von 0 bis +5°C abkühlt, und den Niederschlag abtrennt.