DE1568807C3

DE1568807C3 - Verfahren zur Herstellung von aktiven Calciumsuccinaten in eis-Form

Info

Publication number: DE1568807C3
Application number: DE1568807A
Authority: DE
Inventors: Tadataka Tokio Hara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-12-16
Filing date: 1966-12-14
Publication date: 1975-02-20
Also published as: DE1568807A1; CH480284A; DE1568807B2; JPS498849B1; US3527798A; FR1505788A; GB1173615A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer aktiver Calciumsuccinate in cis-Form, wonach handelsübliche Bernsteinsäure mit Calcium im Molverhältnis von mindestens 2:1 kombiniert wird.

Die Herstellung aktiver Bernsteinsäure in cis-Form ist Gegenstand der japanischen Patente 310 374, 314 923, 465 054 sowie 465 057 der Anmelder.

Die nach diesen Verfahren erhaltene Bernsteinsäure in cis-Form weist überragende anticarcinogene Aktivität auf, ist in der kristallinen Form stabil, dagegen in wäßriger Lösung Licht und Hitze gegenüber instabil und wird gegebenenfalls in l%iger wäßriger Lösung bei einem pH oberhalb von 5,2 denaturiert, wobei sie die desodorierende Eigenschaft und die medizinische Wirkung verliert. Dies führte zur Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung einer aktiven Bernsteinsäure in cis-Form, die selbst in Form ihrer wäßrigen Lösung stabil ist.

Die Bezeichnungen »eis-« und »trans-«, mit denen gewöhnlich die Strukturdifferenzen von Substanzen gleicher Art mit einer Doppelbindung zum Ausdruck gebracht werden, werden hier dazu benutzt, um die geometrischen Isomeren der Bernsteinsäure, die keine Doppelbindung hat, zu unterscheiden, da für diesen Zweck keine andere geeignete Bezeichnungsweise gefunden wurde.

Gemäß Erfindung werden zur Herstellung der aktiven Calciumsuccinate in cis-Form mindestens zwei Moleküle handelsüblicher Bernsteinsäure (transForm) mit einem Molekül Calciumsalz umgesetzt. Calcium ist grundsätzlich ein divalentes Element, jedoch in diesem Verfahren scheint es als tetra-* hexa-, octa- oder deca-valentes Element zu reagieren.

Das konventionelle Calciumsuccinat wird bei folgender Reaktion erhalten:

H₂C-COOH
HOOC-CH₂ + CaCO₃
Bernsteinsäure (trans-Form)

H₂C-COO^
-» 0OC-CH₂

H₇C-COO

Ca

jedoch die gewöhnliche Bernsteinsäure liegt in der trans-Form vor, so daß für das Calciumsuccinat die Formel der weiter oben angegebenen Gleichung benutzt werden sollte.

Es wird angenommen, daß im Verfahren gemäß Erfindung folgende Reaktion stattfindet, und mehr ins einzelne gehend, daß folgendes aktives Calciumsuccinat in cis-Form erhalten wird, wenn man in Wasser ein Molekül Caliumsalz und η (weiter unten erläutert) Moleküle handelsüblicher Bernsteinsäure löst, die erhaltene Lösung auf 70 bis 100° C (vorzugsweise 80° C) solange wie möglich (vorzugsweise 3 bis 6 Stunden) erhitzt, um ein Molekül Formaldehyd, ein Molekül CO₂ und ein Molekül Wasser aus der eingesetzten Säure freizusetzen:

H₇C-COOHl

i HOOC-CH₇

J.

+ CaCO₃

Bernsteinsäure (trans-Form)

H₂
C-

C
O
O
H
H₂C-COÖ\

H₂
-C

C
O
O

(0,75 Mol)

Ca

HOOC- CH,

Calciumsuccinat (trans-Form)

H₂C-COO HOOC-CH₂ „_₂

Calciumsuccinat in cis-Form

4- HCHO + CO₂ + H₂O
Formaldehyd

in der η eine ganze Zahl von 2 bis 5 und die gestrichelte Linie die Wasserstoffbindung darstellt.

Einige Beispiele für Calciumsalze, die in dieser Reaktion benutzt werden können, sind Calciumcarbonat CaCO₃, Calciumhydroxyd Ca(OH)₂ od. dgl.

Unter den n-1-Molekülen der Bernsteinsäure befindet sich eines, in dem eine der beiden Carboxylgruppen mit dem Calcium in der Form eines Monosalzes und nicht über eine Wasserstoffbindung verbunden ist. Die Anzahl dieser Moleküle steigt im Verhältnis zur Zunahme des Wertes n, jedoch eine Bindung wie die erstere kann nicht bei den Molekülen des gewöhnlichen Calciumsuccinats beobachtet werden. Dies läßt sich durch die Tatsache beweisen, daß beim Waschen mit Alkohol der Teil der Bernsteinsäure, der nur über die Wasserstoffbindung gebunden ist, aus dem aktiven Calciumsuccinat eluiert wird, jedoch die Menge des Eluats dem (Molekulargewicht der Bernsteinsäure) (n-2) entspricht.

Kurz, das übliche und die neuen Calciumsuccinate werden weiter unten in folgender Weise bezeichnet :

Handelsübliches Calcium-

succinat Ca-Su

Calciumdisuccinat Ca■2Su

Calciumtrisuccinat Ca · 3Su

Calciumtetrasuccinat.... Ca · 4Su

Calciumpentasuccinat Ca · 5Su

Diese Succinate weisen folgende Schmelzwerte, Sublimationstemperaturen, pH-Werte l%iger wäßriger Lösungen sowie Löslichkeiten in Wasser auf:

	Schmp.	Subli-	pH d%ige	Löslichkeit
		mations- tempe-	Lösung)	(Wasser)
	310° C	ratur	3,79	außer
Ca- Su	(Zers.)			ordentlich
				niedrig
	180°C		4,8	lg:10ccm
Ca-2Su		135°C
		(eine
		geringe
	180° C	Menge)	4,4	7
Ca-3Su	175° C	135°C	4,2	5
Ca·4Su	175°C	135°C	4,2	5
Ca·5Su	135°C

F i g. 1 bis 4 zeigen die IR-Spektren der aktiven Calciumsuccinate in cis-Form,

F i g. 5 das IR-Absorptionsspektrum des handelsüblichen Calciumsuccinats (trans-Form) und

F i g. 6 die UV-Absorptionsspektren der aktiven Calciumsuccinate in cis-Form und des handelsüblichen Calciumsuccinats.

Die Infrarotabsorptionsspektren der Succinate wurden mit einem Hitachi-Infrarot-Spektrophotometer gemessen.

Die gemeinsamen Absorptionen der gemäß Erfindung erhaltenen Produkte liegen bei 3500, 1700, 1300 bis 1200 und 1000 bis 900 cm"¹ (F i g. 1 bis 4). Das handelsübliche Calciumsuccinat hatte dagegen, wie F i g. 5 zeigt, keine Absorption bei 3500 und 1700 (Carboxylgruppe), aber bei 1545 cm"¹, und die Absorptionen bei 1300 bis 1200 sowie 1000 bis 900 cm"¹ waren sehr schwach. Aus diesen Ergebnissen wurde geschlossen, daß das handelsübliche Calciumsuccinat in der trans-Form vorliegt.

Alle Proben wurden in Nujol® (Handelsbezeichnung für reinstes Paraffinöl) suspensiert.

Die UV-Absorptionen wurden mit einem selbstregistrierenden Spektrophotometer der Hitachi Co. gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 6 dargestellt. Alle Proben der Succinate wurden sehr genau mit Mikrowaage gemessen und in destilliertem Wasser zu wäßrigen Lösungen der Konzentration von 40 y/ccm gelöst. Die Bestimmung wurde bei einer Wellenlänge von 187 πψ begonnen und nach größeren Wellenlängen hin fortgeführt. Bei der Bestimmung trat keine Spitze auf. Es wurde gefunden, daß die anticarcinogene Wirkung der Probe um so geringer ist, je höher das Absorptionsvermögen der Probe bei 187 ηΐμ ist (alle Proben haben dieselbe Konzentration), was mit der Korrelation des UV-Absorptionsvermögens und dem anticarcinogenen Effekt übereinstimmt, wie es in der japanischen Patentschrift 465 057 (Verfahren zur Herstellung neuer cis-Bernsteinsäure) gezeigt ist.

Der anticarcinogene Test für Unterleibskrebs bei Mäusen nach Ehrlich ist weiter unten angegeben. In den Untersuchungen wurden Mäuse der ddN-Serie mit einem Gewicht von 20 ± 1 g unabhängig von ihrem Geschlecht benutzt. Alle Gruppen umfaßten zehn Mäuse. In allen Tests mit den Succinaten und der Kontrolle, die weiter unten erwähnt ist, wurden drei Gruppen benutzt.

Die Tests wurden in folgender Weise durchgeführt:

Krebszellen, die von Mäusen 10 Tage nach der

Transplantation erhalten worden waren, wurden in Salzlösung suspendiert und etwa 4 Millionen der Zellen in den Unterleib eines jeden Tieres transplantiert und 48 Stunden nach Transplantation der Krebszellen täglich 250 mg (etwa 0,5 ecm) l%iger wäßriger Lösung der Testverbindung (ohne Einstellung des

pH-Wertes) pro Kilogramm Körpergewicht ebenfalls in den Unterleib über einen Zeitraum von 10 Tagen injiziert. Die Beobachtung dieser Tests wurde 50 Tage nach dieser Transplantation fortgesetzt. Der anticarcinogene Effekt der Succinate bestimmte sich aus der mittleren Uberlebenszeit und dem Prozentsatz der Mäuse, die 50 Tage überlebten. Mäuse, die während des Tests starben, wurden anatomisch zerlegt, um die Ursache ihres Todes zu bestätigen.

Die Mittelwerte der Ergebnisse, die bei den drei Tests erhalten worden waren, die mit allen Succinaten durchgeführt wurden, und mit der physiologischen Salzlösung, die allen Mäusen der Kontrollgruppe in einer Menge von 0,5 ecm pro Kilogramm Körpergewicht injiziert wurde, sind in folgender Tabelle zusammengestellt:

	Kontrolle	iMittlere	Längste mittlere	Mittlere
	⁴⁵ Ca-Su	Uberlebenszeit	Zeitspanne,	Uberlebens-
	Ca■2Su		während der	rate 50 Tage
			alle Tiere der	nach
40	Ca-3Su	(Tage)	Gruppe nach	Testbeginn
	50 Ca -4Su	14,5	Test beginn am
	Ca·5Su	17,0	Leben blieben	(%)
		nicht zu	(Tage)	0
	errechnen	11	0
	desgl.	11	28
desgl.	25
desgl.		71
35	96
47	88
41

*) Die mittlere Uberlebenszeit konnte nicht errechnet werden, da einige Mäuse noch nach Beendigung des 50-Tage-Tests am Leben waren.

Beispiel

118g handelsübliche Bernsteinsäure (MG 118) und 25 g Calciumcarbonat (MG 100) werden ausgewogen, in 600 ecm destilliertem Wasser bei Raumtemperatur gelöst, die erhaltene Lösung durch Filterpapier filtriert, das erhaltene Filtrat 24 Stunden stehengelassen und danach auf 100° C erhitzt. Dann verdampft man das Wasser aus dem Filtrat so langsam wie möglich bei 100° C unter Rühren, um die Kristallbildung herbeizuführen. Vom Beginn des Erhitzens des Filtrats gerechnet, setzt nach etwa 3 Stunden die Kristalli-

sation ein und endet nach etwa 6 Stunden, wenn das Verdampfen des Wassers beendet ist. Die erhaltenen Kristalle werden dann in einem Trockner 24 Stunden getrocknet. Ausbeute: etwa 129 g.

Die auf diese Weise erhaltenen cis-Calciumsuccinate sind in wäßriger Lösung stabil und werden weder durch Licht noch durch Hitze denaturiert. Die cis-Calciumsuccinate können als Pharmazeutica (Anticarcinogene, Blutdruck senkende Mittel, Mittel zur Regulierung des Metabolismus aliphatischer Säuren, Deanästheticum, Mittel zur Herabsetzung des Blutzuckers, antivirales Mittel, Antiallergicum, Herztonicum, Diureticum, Mittel gegen Atemnot), als Desodorierungsmittel (Fischgeruch, Walfischgeruch, Geruch von Exkrementen oder als Frischhaltemittel für Fische weite Anwendung finden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung aktiver Calciumsuccinate in cis-Form, dadurch gekennzeichnet, daß ein Calciumsalz mit handelsüblicher Bernsteinsäure im Verhältnis von 1 Mol Salz zu mindestens 2 Mol Säure umgesetzt wird.

In der Literatur wird zwar für das Calciumsuccinat folgende Strukturformel angegeben: