DE1814598C3 - Verfahren zur Herstellung von lipophil-hydrophoben Ätherderivaten von Polysacchariden und die danach erhaltenen Stoffe - Google Patents

Description

Die Frfiiidung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von iipophil-hydrophoben Ätherderivaten von Polysacchariden sowie die danach erhaltenen Stoffe gemäß den vorstehenden Ansprüchen.

Die erfindungsgemäß hergestellten lipophil-hydro- |.i!oben Ätherderivate von Polysacchariden sind für Trennungsverfahren und besonders als chromatographische Träger bei der Flüssigkeits-Gel-Chromatographie in organischen Lösungsmitteln geeignet.

Zahlreiche Versuche wurden bereits ohne Erfolg durchgeführt, aus Polysacchariden stabile äthersubstituierte Derivate herzustellen, die sowohl in starkem Maße lipophil als auch hydrophob sind (Flodin, P.. Dextran gels and their application in gel filtration. Dissertation. Pharmacia Uppsala. 1962). Es ist z. B. nach bekannten Verfahren möglich, andere Arten von substituierten Derivaten, wie Ester, herzustellen (Determann. H.. Angew. Chem. 76. 635 — 644. 1964). Für viele Anwendungszwecke ist jedoch die größere chemische Beständigkeit der Ätherderivate günstig oder notwendig. Obgleich die Polysaccharide bereitwillig mit kurzkettigen Epoxiden in alkalikatalysierten Reaktionen reagieren, wobei lipophtle. äthersubstituierte Derivate erhalten werden, so weisen diese Produkte noch immer hydrophile Eigenschaften auf. und sie werden durch nichtpolare Lösungsmittel, z. B. Hexan, schlecht solvatisiert (loustra. M, Söderqvist. B. und Fisher. I... | Chromatogr. 28. 21 - 25.1967).

Eigene Versuche haben weiterhin ergeben, daß Epoxide mit längeren Ketten mit den liydn>xylhaltigen Polysacchariden unter wäßrigen, alkalischen Reaktions bedingungen nur schwer reagieren Dieser Mangel an Reaktivität ist in erster Linie den stark unterschiedlichen Löslichkeitseigenschaften von Polysacchariden und den Epoxiden zuzuschreiben Dadurch werden die Mengen an Katalysator und Reagenzien, die tatsächlich an der Reaktion teilnehmen, stark herabgesetzt.

Aufgabe der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung ist es daher, aus Polysacchariden lipophil-hydrophobe Substanzen herzustellen, die stabile Ätherverbindungen aufweisen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nun möglich, solche Produkte herzustellen. Dies wird verwirklicht durch den Einsatz von Derivaten von Polysacchariden, weiche durch nichtwäßrige, nichtalkoholische Lösungsmittel gequollen oder solvatisiert werden. Die erfindungsgemäßen, stark Iipophil-hydrophoben Ätherderivate von Polysacchariden werden dadurch hergestellt, daß die aus Polysacchariden und organischen Epoxiden erhaltenen, bekannten Reaktionsprodukte (Flodin, P., a. a. O.; Joustra, M., Söderqvist, B. und Fisher, I, a. a. Ο.) mit organischen Verbindungen, die eine Epoxidgruppe aufweisen, in der Gegenwart eines sauren Katalysators und in einem Lösungsmittel, das frei von Wasser und Alkohol ist, umgesetzt werden. Die zuerst erwähnten bekannten Reaktionsprodukte sind in organischen Lösungsmitteln, die frei von Wasser und Alkohol sind, quellbar oder löslich, diet; Ätherderivate von Polysacchariden können auch in einem Zweistufenverfahren hergestellt werden. Zuerst wird ein Polysaucharid in der Gegenwart eines wäßrigen, alkalischen Katalysators mit einem organischen Epoxid unter Bildung eines Reaktionsproduktes, das in organischen, nichtwäßrigen und nichtalkoholischen Lösungsmitteln quellbar oder löslich ist, umgesetzt. Dann wird dieses Reaktionsprodukt mit einer organischen Verbindung, die eine Epoxidgruppe aufweist, in der Gegenwart eines sauren Katalysators weiter umgesetzt.

Es werden somit erfindungsgemäß bestimmte unpolare organische Verbindungen über Ätherbrücken an die Polysaccharide gebunden. Die erhaltenen Derivate sind stark lipophil. weil sie in unpolaren organischen Lösungsmitteln solvatisiert werden oder quellen. Sie werden als hydrophob angesehen, weil sie in Wasser praktisch nicht solvatisiert oder gequollen werden.

In Abhängigkeit der Art des Polysaccharids und des lipophilen Charakters des äthersubstituierten Derivats, das nachfolgend als »Endprodukt« bezeichnet wird, können Substanzen erhalten werden, die für verschiedene Anwendungen wertvolle Eigenschaften haben. Diese Substanzen können u. a. bei Trennungsverfahren eingesetzt werden. Besonders geeignet sind sie als chromatographische Träger bei der Flüssigkeits-Gel-Chromatographie in organischen Lösungsmitteln, wo es erforderlich ist. daß das Gel durch die Lösungsmittel ausreichend solvatisiert wird.

Die erfindungsgemäß eingesetzten, modifizierten Polysaccharide, die nachfolgend als »Zwischenprodukte« bezeichnet werden können in bekannter Weise, z. B. in einer wäßrigen, alkalikatalvsie. ien Reaktion mit Propylenoxid hergestellt werden. Bei dieser Reaktion v.erden Reaktionsteilnehmer. die 2 bis 8 Kohlenstoff atome, vor/i.^sweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome, und im besonderen 3 Kohlensioffatome enthalten, an die Polysaccharide gebunden. Dabei erhält man ein »Zwischenprodukt«, das die gewünschten Quelleigen schäften in ntchtwäßrigen. nichtalkoholischen Lösungsmitteln aufweist. Dieses Zwischenprodukt wird mit Fpoxiden. die 3 bis 30 Kohlenstoffatome und vorzugsweise IO bis 20 is.ohlenstoffatome aufweisen, verknüpft.

indem in einem inerten Lösungsmittel eine säurekatalv« sierte Reaktion durchgeführt wird. Die »Endprodukte« dieser Reaktion enthalten Substitiienten, die über Ätherbrücken gebunden sind, welche einen Iipophil-hydrophoben Charakter verleihen, d. h., das Produkt wird durch nichtwäßrige, nichtalkoholische Lösungsmittel solvatisiert und durch Wasser nicht benetzt. Sind hydroxylgruppenhaltige Polysaccharide, die die Eigen* schaft haben, in organischen Lösungsmitteln zu quellen,

d. h. »Zwischenprodukte« im Handel erhältlich, wie ζ. Β. ein Hydroxypropylderivat eines vernetzten Dextrans, so können diese direkt in die säurekatalysierte Reaktion eingesetzt werden.

Für das erfindungsgemäße Verfahren sind Polysaccharide im weiten Begriff wie z. B. Stärke, Cellulose, Dextrane und ihre teilweise abgebauten, vernetzten oder sonstwie modifizierten Derivate verwendbar. Das Polysaccharid kann ein Naturprodukt oder ein synthetisches Derivat, z. B. das technisch hergestellte, vernetzte Dextran, sein.

Als »Zwischenprodukt« lassen sich alle Polysaccharide verwenden, die durch Substitution Iipophilen Charakter erhalten haben, so daß sie durch nichtwäßrige, niohtalkoholische Lösungsmittel solvatisiert werden. Solche Lösungsmittel sind z. B. Äther oder Halogenkohlenwasserstoffe. Ein solches »Zwischenprodukt« kann z. B. das Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxybutyl oder ein anderes Hydroxyalkyl-, Hydroxyaryl- oder Hydroxyaralkylderivat mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen der Stärke, der Cellulose oder des vernetzten Dextrans sein. Andere Polysaccharide oder »Zwischenprodukte«, die sich für das erfindungsgemäße Verfahren verwenden lassen, sind die obenerwähnten polymeren Substanzen, die saure oder basische Gruppen, wie z. B. Carboxylgruppen. Sulfonsäuregruppsn, Aminogruppen oder substituierte Aminogruppen aufweisen. Solche Substanzen sind z. B. die Carboxymethylcellulose. Diäthylaminoäthylcellulose oder die entsprechenden vernetzten Dextran-Derivate.

Für das säurekaidlysierte Verfahren geeignete Epoxide sind Kohlenwasserstoffe, die 3 bi 30 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatome, enthalten, die eine ahpnausclie, verzweig ;. cyclische oder aromatische Struktur aufweisen und die durch Äthergruppen und Doppelbindungen unterbrochen sein können, wie /. B. Propylenoxid, 1,2-Hexadecenoxid. Phenyläthylenoxid. 1.2-Epoxy-2. 4.4-trimethylpentan oder Gemische von Olefinoxiden mit 11 bis 14 bzw. 15 bis 18 Kohlenstoffatomen. Es ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, Gemische von Epoxiden. z.B. 1.2-Hexadecenoxid und Phenyläthylenoxid. einzusetzen.

Sind bifunktionelle Epoxide, ζ. B. Diepoxybutan oder Diepoxypropyläther, in verschiedenen Mengen im Reaktionsgemisch vorhanden, dann ist es auch möglich. »Endprodukte« /u erhalten, die in erhöhtem Maße vernetzt sind. Der Grad der Vernetzung hängt von der Konzentration der bifunktionellen Verbindungen, ihrer Natur und den angewandten Reaktionsbedingungen, z. B. der Wahl des Lösungsmittels der Konzentration und der Art des Säurekatalysators oder der Reaktions temperatur db. Das resultierende »Endprodukt« enthält Äthergruppen /wischen den Hydroxylgruppen des »Zwischenproduktes« und den Hydroxylgruppen, die aus den reagierenden Epoxyden entstehen. Diese Strukturmerkmale vermitteln dem »Endprodukt« be sondere Eigenschaften Diese zusätzliche Vernetzung kann während der Reaktion ausgeführt werden, bei der die »Zwischenprodukte« αϊ Beginn lipophil hydrophob gemacht werden, oder sie kann in einer späteren Phase durchgeführt werden.

Als Reaktionsmedium ist ein geeignetes, nichtwäßriges, nichtreagierendes, nichtalkoholisches Lösungsmittel erforderlich. Das Lösungsmittel sollte das »Zwischenprodukt« solvalisieren oder quellen und die Epoxidkomporiente lösen. Diese Forderungen erfüllen die Äther und die chlorierten Kohlenwasserstoffe, z. B.

Dioxan, Chloroform, Methylenchlorid oder Äthylenchlorid.

Die Reaktion wird durch Lewis-Säuren, vorzugsweise durch Bortrifluorid, katalysiert. Bortrifluorid wird ί üblicherweise in Form des Diäthylätherates eingesetzt. Andere organische Komplexe des Bortrifluorids können ebenfalls verwendet werden. Es kann jedoch auch in zufriedenstellender Weise als Katalysator verw <:ndet werden, wenn es in das Lösungsmittel oder das

in Reaktionsgemisch als Gas eingeleitet wird. Weitere geeignete Lewissäuren sind Schwefelsäure, Perchlorsäure und Zinn(IV)-chlorid.

Durch Variation der Reaktionsbedingungen, z. B. durch Wechsel der Reaktionsteilnehmer, des Katalysators und ihrer Verhältnisse, können »Endprodukte« erhalten werden, die einen mehr oder weniger großen Iipophilen und hydrophoben Charakter haben. Die Natur des »Endproduktes« kann auf diese Weise so gesteuert werden, daß es für bestimmte Anwendungszwecke geeignet ist. Je stärker die Substitution mit Kohlenwasserstoffgruppen ist und je größer diese Gruppen sind, ;im so Iipophiler und hydrophober ist das »Endprodukt«.

Das erfindungsgemäße lipophil-hydrophobe Ätiier-

r> derivat des Polysaccharids kann durch Ausfällen aus einem organischen Lösungsmittel gereinigt werden. Liegt das lipophil-hydrophobe Polysaccharid in Form eines Gels vor, so kann es in Teilchen geteilt und durch Waschen mit einem Lösungsmittel gereinigt werden.

Zum anwendungstechnischen Fortschritt

Bei vergleichenden Versuchen (s. nachfolgenden Versuchsbericht) wurde gefunden, daß ein erfindungsgemäß durch Hydroxyalkylierung hydrophob gestalte-

i> tes Produkt zur Trennung von nichtpolaren Lipoiden. insbesondere nach Kettenlänge in Lösungsmittelsystemen mit umgekehrten Phasen (in denen die einzelnen Substanzen in umgekehrter Reihenfolge zu derjenigen ansteigender Polarität eluiert werduii) geeignet ist,

■in während sich für ein übliches lipophiles Gel keine derartigen Lösungsmittelsysteme zusammenstellen ließen. Jedoch auch bei Trennungen unter Verwendung von Lösungsmitteln mit normalen Phasen (worin die Substanzen in Reihenfolge ansteigender Polarität

•r> eluiert werden), erwies sich ein erfindungsgemäßes Produkt einem üblichen überlegen. Das hydrophobe Derivat wies außerdem eine im Vergleich größere Aufnahmefähigkeit fü^r nichtpulare Lösungsmittel auf.

-„ Versuchsbericht

Die Brauchbarkeit der lipophil-hydrophoben Polysaccharidderivate bei der Trennung von Gemischen verschiedener Substanzen geht aus folgenden Beispielen hervor.

Beispiel I

(a) Ein körniges Hydroxypropyldenvat eines engvernet/ten (2.5 g Quellungswasser p,-₀ g aufnehmenden) handelsüblichen Dextrans. das mit einem Olefinoxidgemisxh (ma 11 bis 14 Kohlenstoffatomen) umgesetzt worden war, um einen Substitutionsgrad von 34 Gew.-% der Hydroxyalkoxyketten zu liefern, wurde bei der Herstellung einer Chromatographiersäule verwendet. Das Derivat wurde in einem Lösungsmittelgemisch

tf von Heptan/Aceton/Wasser im Verhältnis 4:15:1 aufgeschlämnit. Die Aufschlämmung wurde unter Druck in ein Rohr (3 m χ 1,5 mm) aus Polytetrafluoräthylen gefüllt, das mit einem porösen Filter aus dem gleichen

Materia! und einer 2 cm langen, rostfreien Stahlkapillare im unteren Ende versehen war. Nachdem das Derivat im gesamten Rohr ein Bett gebildet hatte, wurde das Packen des Rohres unterbrochen und eine Vorrichtung zum Einspritzen der Lösungen am oberen Ende des Rohrs angebracht. Die Säule wurde mit einem Glasgefäß verbunden, welches das Heptan/Aceton/ Wasser-Gemisch im Verhältnis 4:15:1 enthielt, das unter Diuck mit einer Fließgeschwindigkeit von 3 μΙ/min durch das Bett des lipophil-hydrophoben Derivats geleitet wurde. Eine Lösung von jeweils 10 — 50 μ§ Cholesterin, Cholesterylacetat, Cholesterylbutyrat, Cholesterylvalerat, Cholesterylcaproat, Cholesterylcaprylat, Cholesteryldecanoat, Cholesterylpalmitat und Cholesterylstearat in 10 μΙ Chloroform wurde in das obere Ende der Säule eingespritzt. Das Auftreten dieser Substanzen in der abfließenden Lösung am unteren Ende der Säule wurde mit Hilfe eines Flammenionisationsdetektors registriert. Die neun Verbindungen trennten sich in der oben angegebenen Reihenfolge voneinander. Die maximalen Konzentrationen dieser Verbindungen in der abfliegenden Lösung wurden erhalten, wenn 53, 5,68, 6.51, 6.96, 7,20, 7,95.8,88, 11,84 bzw. 13,16 ml der Lösung durch die Säule gelaufen waren. Wird das Elutionsvolumen jeweils bezogen auf das Elutionsvolumen des Cholesterins. so ergeben sich die folgenden Relativwerte:

Cholesterin	1,00
Cholesterylacetat	1.08
Cholesterylbutyrat	1.23
Cholesterylvalerat	1.29
Cholesterylcaproat	1.36
Cholesterylcaprvlat	1.50
Cholesteryldecanoat	1.68
Cholesterylpalmitat	2,24
Cholesterylstearat	2.48

Cholesterin	1.00
Monopalmitin	0,30
Chimylalkohol	0.37
Monostearin	0.43
BiJtylalkchol	f\45
Dipalmitin	0.57
Distearin	0.74
Tripalnntin	1.41
Tristearm 1.98

Pregn-4-en-3,20-dion,
2Q0-Hydroxypregn-4-en-3-on,
20Ä-Hydroxypregn-4-en-3-on,
il/J-Hydroxypregn^-enO^O-dion,
". 1 la-Hydroxypregn-4-en-3,20 Uion und
1 l/UI-Dihydroxypregn^-enS^O-dion.
Diese Verbindungen wurden auf der Säule vollständig voneinander getrennt. Sie erschienen in der angegebenen Reihenfolge mit maximaler Konzentration, wenn in 2,30, 3,88,4,33, 7,68,9,43 bzw. 22,0 ml des Lösungsmittels die Säule passiert hatten.

Diese Untersuchung zeigt, daß mit diesem Lösungsmittel Verbindungen um so mehr zurückgehalten werden, je polarer sie sind. Sie beweist auch die :") Fähigkeit dieser Chromatographiersäule Moleküle zu trennen, die sich nur durch die Stereochemie der Substituenten unterscheiden.

(b) In gleicher Weise wurde die Trennung anderer Lipoide untersucht, wobei sich die nachfolgenden Relativwerte ergaben:

Diese Untersuchungen zeigen, daß in diesem l.ösuiigsmittelsystem eine Verbindung auf der Säule um so stärker zurückgehalten wird, je weniger polar sie ist.

Beispiel 2

["ine Chromatographicrsäule (1.77 m χ 1.5 mm) wurde in ähnlicher Weise wie im Beispiel I unter Verwendung eines mil einem handelsüblichen Olefinoxidgemisch (mit 11 bis 14 Kohlensioffalomen) substituierten handelsüblichen Hydroxypropyidcrivats eines engvernetzten (2,5 g Qucllungswasscr pro g aufnehmenden) Dextrans (Grad der Substitution: 50 Gew.-% der Hydröxyalkoxykcitcn) hergestellt. Als Lösungsmitlei wurde ein Gemisch aus Heptan und Chloroform im Verhältnis 8 : 2 eingesetzt, fn diese Säiulc wurden 10 μΙ ei'irr Lösung gespritzt, die jeweils 10—50 ng der folgenden Steroide enthielt:

Vergleichsbeispiel 1

>n Dieser Versuch wurde ausj» ihn. um anhand von Cellulose als Ausgdngsrnaienai ijie Notwendigkeit der Umsetzung mit einem Epoxid vor der weiteren, mit einer Lewis-Säure katalysierten Reaktion mit einem Epoxid aufzuzeigen.

r> !n 100 ml Methylenchlorid wurden 10 g einer handelsüblichen, pulverförmigen Cellulose suspendiert. Dann wurden 5 ml Bortrifluoridäthylätherat zugegeben und das Rühren wurde 5 Minuten fortgesetzt. Eine Mischung aus 25 ml eines Olefino .tdgemisches (mit 11

J» bis 14 Kohlenstoffatomen) und 25 ml Methylenchlorid wurde in kleinen Portionen zugesetzt. Nach 12 Stunden wurde die Cellulose von den Lösungsmitteln abfiltriert und mit Chloroform, Äthanol und Chloroform gewaschen. Das Produkt (8,9 g) war mit Wasser benetzbar. Es

r. hatte Ähnlichkeit mi¹ dem Ausgangsmaterial.

Vergleichsbeispirl 2

Anstelle des im Beispiel I verwendeten hydroxyalkylierten Hydroxypropylderivats eines engvcrnet/ten Dextrans wurde ein lipophiles Gel. bestehend aus dem im Beispiel 2 erwähnten, handelsüblichen Hydroxypmpylderivat des gleichen engvern^tzten Dextrans eingesetzt, um Trennungen ähnlicher nichtpolarcr Lipoide durchzuführen. Es war jedoch nichi möglich, irgendein Lösungsmittelsystem aus Heptan/Accton/Wasser oder Chloroform/Methanol/Wasser zusammenzustellen, in dem die im Beispiel I angegebenen Verbindungen entsprechend ihrer Polarität trennbar waren, d. h. in dem die mehr polaren Verbindungen vor den weniger polaren cluiert wurden.

Vcrgleichsbcispicl 3

Ks wurde eine Trennung der im Beispiel I angegebenen Cholesterylester mn drm im Beispiel 2 erwähnten, handelsüblichen H;droxypropylderivat eines engvernetzten Dextrans unter Verwendung von normalen Phasensysiemen versucht. Die Chromato^ra phiersäulcn ■ urden mit Mischungen aus Chloroform und Methanol als Lösungsmittel /übereilet. Mit Chloroform/Methanol im Volumenverhältnis von I : j ließ sich eine geringfügige Trennimg ereichen, die Elutionsvolumina (Volumen relativ zum Volumen des Cholesterol) ergaben sich zu: Cholesterol 1,00. CholesleryiaceiiS 1,02, Cholestcrylcaproal 0,96 und Cholesterylpalmitat 0,89. Diese nur teilweise erzielten Trennungen stellen ein wesentlich ungünstigeres Ergebnis dar als die mit einem umgekehrten Phasensystem

und einem hydroxyalkyliert hydrophoben Derivat verwirklichten.

Versuch 1

Eine Chromatographiersäule wurde mit dem Produkt einer Hydroxyalkylierung (55 Gew.-%) des im Beispiel 2 erwähnten, handelsüblichen Hydroxypropylderivats des engvernetzten Dextrans in Wasser/Methanol/Äthylenchlorid im Volumenverhältnis von 2:8:1 zubereitet. Die Abmessungen der Säule betrugen 443 χ 12,7 mm. Ein Gemisch aus Fettsäuremethylestern wurde in die Säule eingeführt, die dann bei einem Durchsatz von 30 ml/Std. eluiert wurde. Es ergaben sich für die Methylester der nachfolgenden Säuren die jeweils angegebenen Elulionsvolumina (in ml):

Caprylsäure	200.
Caprinsäure	340,
Laurinsäure	570.
Tridecansäure	760,
Myristinsäure	1000.
Pentadecansäure	1350.
Palmitinsäure	1790.
Stearinsäure	3250,
Ölsäure	1970.
Linolsäure	1370 und
Linolensäure	1010.

Vergleichsbeispiel 4

Anstelle des im Versuch I verwendeten hydroxyalkylierten Derivats wurde das im Beispiel 2 erwähnte Hydfoxypropylderivat des engvernetzten Dextrans eingesetzt. Es ergab sich keine Trennung.

Versuch 2

in eine mit dem Produkt einer Hydroxyalkylierung (55 Gew.-%) des im Beispiel 2 erwähnten, handelsüblichen Hydroxypropylderivats eines engvernetzten Dextrans zubereitete Säule, deren Abmessungen 405 χ 33 mm betrugen, wurden 50 mg eines Gemisches der Pflanzensterine Campesterin (24-MethyIcholesterol) und /J-Sitosterin (24-ÄthylchoIesterol) eingeführt. Die Eiuiionsvoiumina der beiden Sterine betrugen Ϊ540 bzw. 2130 ml. Die Sterine wurden innerhalb von 13 Stunden vollkommen getrennt.

Vergleichsbeispiel 5

Es wurde versucht, den Versuch 2 unter Verwendung des nichthydroxyalkylierten Hydroxypropylderivats des engvernetzten Dextrans zu wiederholen. Dabei ergab sich keine Trennung, weil mit diesem Material kein umgekehrtes Phasensystem gebildet werden konnte.

Vergleichsbeispiel 6

Es wurde versucht, das im Versuch 2 angegebene Steringemisch in einem normalen Phasensystem unter Verwendung eines Methyläthers des engvernetzten Dextrans. der dem im Versuch 2 verwendeten Hydroxypropylderivat äquivalent war. zu trennen. Hierbei wurde eine Vorrichttung. die das Arbeiten unier Rückfluß des Elutionsmittels durch die Säule gestattete (nach Porath. J. und Bennich. H, Arch. Biochem. Biophys. Suppl. t. I5Z 1962). eingesetzt. Die Abmessungen der Säule betrugen 600 κ 25 mm und das Lösungsmittel bestand aus Heptan/Chloroform/Äthanol im Verhältnis 5:5:1 (mit Wasser gesättigt). Ungefähr 100 mg des Steringemisches wurden in das System injiziert und 60 Stunden lang im Rückflußverfahren durch die Säule zirkuliert.

Die Rückflußzifkulation wurde dann unterbrochen und das Elutionsmittel aus der Säule in Fraktionen eingesammelt. Die den beiden Sterinen entsprechenden Bänder erstreckten sich entlang der gesamten Säule und die Sterine ließen sich größtenteils getrennt einsammeln, wobei der Tfennfaktof ungefähr 1,02 betfug. Dieser Wert ist kleiner als der unter Verwendung des hydroxyalkylierten, hydrophoben Derivats erhaltene (1,10). Die zur Trennung benötigte Zeit war ungefähr in fünfmal langer.

Versuch 3 und Vergleichsbeispiel 7

Bei dem im Beispiel 2 erwähnten, handelsüblichen Hydroxypropylderivat (I) des engvernetzten Dextrans

Ii und einem Produkt (II) der Hydroxyalkylierung dieses Derivats mit 63% Cn — Cu-AIkylketten wurden jeweils die aufgenommenen Mengen verschiedener Lösungsmittel bestimmt. Die Ergebnisse zei"'. die Tabelle in m! Lösungsmittel pro g trockenem Gel nach Entfernung des Lösungsmittels aus dem Zwischengitter.

Lösungsmittel

(I)

(II)

Wasser
"^J Methanol

Methylenchlorid

Benzol

Heptan

2.3
1.9
2,0
0,4
0.2

0,3
0,3
1.7
1.5
0,8

jn Hieraus geht hervor, daß nur das hydrophobe Derivat (H) die nichtpolaren Lösungsmittel Benzol und Heptan in erheblichen Mengen aufzunehmen vermag. Darin liegt auch der Grund für die Anwendbarkeit dieses Derivats bei der Chromatographie nichtpolarer Lipoide unter Verwendung umgekehrter Phasen.

Vergleichsbeispiel 8

Anstelle des im Beispiel 2 verwendeten, mit einem Olefinoxidgemisch (mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen)

-ίο substituierten Hydroxypropylderivats eines engvernetzten Dextrans wurde das unsubstituierte Hydroxypropyiderivat eingesetzt, unter Verwendung von Heptan/ Chloroform/Äthanol im Verhältnis von 5:5:1 (mit Wasser gesättigt) als Lösungsmittelsysiem ergab sich eine teilweise Trennung, wobei für die nachfolgenden Verbindungen die jeweils angegebenen relativen Elutionsvolumina bestimmt wurden:

Pregn-4-en-3.20-dion 1,00.

20/?-Hydroxypregn-4-en-3-on 1.44.

20rt-Hydroxypregn-4-en-3-on 1,5j.

1 l/?-Hydroxypregn-4-en-3,20-dion 1,81.

I l«-Hydroxypregn-4-en-3,20-dion 1.88

und

il/?-21-Dihydroxypregn-4-en-3,20-dion 3.03.

Diese Werte sind mit den Ergebnissen des Beispiels 2

zu vergleichen, bei denen sich in entsprechender Reihenfolge die foigenden relativen Elutionsvolumina für die genannten Verbindungen ergaben: 1,00,1,69,1.88,

ω 334.4,10 und 9,57.

Hier zeigt sich das substituierte Hydroxypropylderivat auch bei normalen Phasen des Lösungsmittelsystems (Elution der Substanzen in Reihenfolge ansteigender Polarität) dem unsubstituierten Derivat überlegen. Dies ist insbesondere bei Trennungen der Stereoisomere der Steroide der Fall.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren:

Beispiel 3

Es wurden 10 g eines hochfeinen, körnigen Hydroxypropylderivats eines vernetzten (5,0 g Quellungswasser pro g aufnehmenden) handelsüblichen Dextrans, das durch Zugabe von Propylenoxid unter wäßrigen alkalischen Bedingungen hergestellt worden war. mit 130 ml trockenem Methylenchlorid getränkt, wonach 5 ml Bortrifluoridäthylätherat (48% Bortrifluorid) zugegeben wurden. Das Gemisch wurde gründlich gerührt. Während des Rührens bei Raumtemperatur wurden 50 ml eines Alkylolefinoxids (ein Olefinoxidgemisch mit Ketten von 15 bis 18 Kohlenstoffatomen) langsam zugegeben, so daß die resultierende, exotherme Reaktion kein unkontrolliertes Rückflußkochen verursachte. Es waren nochmals ca. 100 ml trockenes Methylenchlorid nötig, um das Rühren der viskoser werdenden Mischung zu erleichtern, die Mischung wurde noch 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das lipophile Derivat wurde vom Lösungsmittel abfiltriert und anschließend mit Chloroform, Äthanol. Aceton und Petroläther gewaschen.

Das »Endprodukt« hatte gewichtsmäßig um 125% zugenommen und war nicht mehr mit Wasser benetzbar. Die folgenden Lösungsmittelwiedcrgewinnungsfaktoren (g Lösungsmittel/g trockenes Derivat) ergaben sich in verschiedenen Lösungsmitteln:

Wasser 0,3,

Äthanol 0,4,

Aceton 0,4,

Methylenchlorid 4,4,

Benzol 3,1.

Heptan 2.1.

Beispiel 4

Es wurden 11,4 g eines reinen, körnigen Hydroxypropylderivats des im Beispiel 3 erwähnten, handelsüblichen Dextrans mit 150 ml Methylenchlorid getränkt und 5 ml Bortrifluoridäthylätherat (48% Bortrifluorid) zugesetzt. Die Mischung wurde gründlich gerührt. Während des Ruht ens bei Raumtemperatur wurden langsam

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Ketten von 11 bis 14 Kohlenstoffatomen) zugesetzt und dann nochmals ungefähr 100 ml trockenes Methylenchlorid zugegeben. Das Gemisch wurde 20 Minuten lang bei Raumtemperatur gerührt Nach dem Filtrieren. Waschen mit einer Folge von organischen Lösungsmitteln und dem Trockenen hatte das »Endprodukt« im Gewicht um 110% zugenommen. Folgende Lösungsmittelwiedergewinnungsfaktoren wurden bestimmt:

Wasser 0.5,

Äthanol 1,1.

Aceton 03.

Methylenchlorid 6,6,

Benzol 4,4.

Heptan 2,5.

Beispiel 5

Es wurden 20 g des im Beispiel 2 erwähnten, handelsüblichen Hydroxypropylderivats eines engvernetzten Dextrans mit 100 ml trockenem Methylenchlorid getränkt und dann 10 ml Bortrifluoridäthylätherat (48% Bortrifluorid) zugesetzt Das Gemisch wurde 10 Minuten gerührt. Während des Rührens bei Raumtemperatur wurde eine Lösung aus 50 ml eines Olefinoxidgemisches (mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen) und 50 ml Methylenchlorid langsam zugegeben. Danach wurde das Gemisch bei Raumtemperatur 20 Minuten lang gerührt. Das Produkt wurde vom Lösungsmittel abfiltriert, mit organischen Lösungsmitteln gewaschen Und im Vakuum getrocknet. Das »Endprodukt« hatte gewichtsmäßig um 100% Zugenommen. Lösungsmittel-■5 wiedergevvinnungsfaktoren ergaben sich zu:

Wasser 0,4,

Äthanol 0,7,

Aceton 0,6,

Methylenchlorid 2,3,
ίο Benzol 1,5,

Heptan 0,8.

Beispiel 6

Ein lipophil-hydrophobes Derivat, das sowohl Alkyl-

Γ5 gruppen als auch aromatische Substituenten aufwies, wurde nach folgendem Verfahren hergestellt. Es wurden 20 g des im Beispiel 2 erwähnten, handelsüblichen Hydroxypropylderivats eines engvernetzten Dexirans mit 100 ml trockenem Dichlormethan getränkt und 10 ml Bortrifluoridäthylätherat (48% Bortrifluorid) zugegeben. Das Gemisch wurde 10 Minuten lang gerührt. Während des Rührens bei Raumtemperatur wurde eine Lösung aus 50 ml eines Olefinoxidgemisches (mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen) und 50 ml Dichlormethan langsam zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Gemisch 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Produkt wurde vom Lösungsmittel abfiltriert, mit Chloroform und Äthanol gewaschen und anschließend getrocknet. Es hatte gewichtsmäßig um

jo 100% zugenommen.

Es wurden 40 g dieses Produktes in 200 ml Dichlormethan suspendiert und 8 ml Borlrifluoridäthylätherat (48% Bortrifluorid) zugegeben. Das Gemisch wurde 10 Minuten lang gerührt Während des Rührens bei Raumtemperatur wurde langsam unter Mischen eine Lösung von Phenyläthylenoxid (80 ml in 80 ml Dichlormethan) zugegeben. Danach wurde das Gemisch 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, vom Lösungsmittel abfiltriert und mit Chloroform, Äthanol, Aceton und Petroläther gewaschen. Das Produkt wurde 'm Vakuum bis zu Gewichtskonstanz getrocknet Die

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droxyäthylgruppen).

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Beispiel 7

Es wurden 100 g einer handelsüblichen, für die Säulenchromatographie bestimmten, pulverförmigen Cellulose mit 1000 ml 30%iger Natronlauge getränkt. Nach einer Stunde wurde die überschüssige Natronlauge unter Verwendung eines Büchner-Trichters, der ein feinmaschiges Polyäthylennetz enthielt abfiltriert. Der Cellulosebrei (489 g) wurde in 2000 ml Propylenoxid und 400 ml Epichlorhydrin in einem Rundkolben, der mit einem Kühler und Rührer ausgestattet war, suspendiert Das Gemisch wurde kräftig gerührt, während sie eine Stunde lang unter Rückfluß gekocht wurde. Dann wurden 800 ml Äthylenchlorid zugegeben und das Rückflußkochen über Nacht unter Rühren fortgesetzt Das Produkt wurde von den Lösungsmitteln abfiltriert und mit Äthanol, Wasser, Äthanol und Chloroform gewaschen und in einem Ofen bis zur Gewichtskonstanz von 1903 g getrocknet Es wurden 10 g dieses Produktes in 100 ml Dioxan in einem 500 ml Rundkolben, der mit einem Magnetrührer und einem Kühler versehen war, suspendiert Dann wurden 5 ml Bortrifluoridäthylätherat zugegeben. Nach 30 Minuten wurden 25 ml eines Olefinoxidgemisches (mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen) zugesetzt Das Gemisch wurde Y¹Ii Stunden unter

Il

Rühren und Rückfluß gekocht. Anschließend wurde das Produkt von den Lösungsmitteln abfiltfiert und mit Chloroform, Äthanol, Chloroform und Äther gewaschen. Nach dem Trocknen betrug das Gewicht 12.1 g. Das Produkt konnte mit Wasser nicht benetzt werden, nahm jedoch organische Lösungsmittel wie Chloroform und Heptan auf.

Beispiel 8

Dieser Versuch wurde im Wesentlichen, wie im Beispiel 7 beschrieben, durchgeführt; Anstelle von Öioxah wurden jedoch 100 ml Methyie'nchiorid verwendet, Die Reaktion wurde durch I ml Bortrifluöridäthyläthcrät katalysiert. Das Produkt (14,3 g) war mit Wasser nicht benetzbar.

Beispiel 9

Dieser Versuch wurde, wie in Beispiel 7 beschrieben, ausgeführt Anstelle von Dioxan wurden jedoch 100 ml

Äthylenchlorid vei Venaet Die Reaktion selbst wurde Wieder durch Borlrifluorid katalysiert. Das Produkt (11,2 g) war mit Wasser nicht benetzbar.

Beispiel 10

Die alkalikatalysierte Reaktion wurde, wie in Beispiel 7 beschrieben, durchgeführt. Es wurden 10 g dieser Substanz in 100 ml Methylenchlorid suspendiert und danach 5 ml Bortrifluoridäthylätherat (48°/o Borlrifluorid) zugegeben. Nach 30 Minuten wurde eine Mischung aus 10 ml Pröpylenbxid und 40 in! Melhylenchlorid in Portionen zugegeben. Nach 12 Stünden wurde das

Produkt abfillriert, mit Äthanol und Chloroform gewaschen und im Ofen getrocknet; Das trockene Produkt hatte ein Gewicht von 14,3 g und war mit Wasser benetzbar.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von lipophil-hydrophoben Ätherderivaten von Polysacchariden, d a durch gekennzeichnet, daß man ein Reaktionsprodukt, das durch Umsetzung eines gegebenenfalls wenigstens eine Säuregruppe oder eine basische Gruppe aufweisenden Polysaccharids mit einem Epoxid (mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen) in an sich bekanner Weise hergestellt worden ist und dann wenigstens einen Substituenten der Gruppe Hydroxyalkyl, Hydroxyaryl oder Hydroxyalkyl, die alle bis zu 8 Kohlenstotfatome aufweisen, enthält, mit einem Epoxid, das 3 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, oder dessen Gemischen in Gegenwart einer Lewis-Säure als Katalysator in einem, zur Solvatation oder Quellung des eingangs eingesetzten Reaktiünsprodukts geeigneten, nichtwäßrigen nichtalkoholischen inerten Lösungsmittel für das Epoxid umsetzt.

2. Lipophil-hydrophobe Ätherderivate von Polysacchariden, erhalten nach Anspruch 1.