DE2004280A1 - Verfahren zur Kristallisation von Vitamin D tief 3 - Google Patents

Description

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RAN 4212/3

F. Hoffmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz

"Verfahren zur Kristallisation von Vitamin D _n,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kristallisation von Vitamin D , das dadurch gekennzeichnet ist, dass man· diese Kristallisation in Ameisensäuremethylester durchführt.

Vitamin D~ kann bekanntlich durch Bestrahlung einer ' Lösung von 7-Dehydrocholesterin (Provitamin D_) oder eines Esters davon hergestellt werden..."-Das'Bestrahlungsprodukt ist eine Mischung von Prävitamin D^, Vitamin D.,, unverändertem -7-Dehydrocholesterin und anderen Produkten. Aus dem Bestrahlungsprodukt wird das nicht umgesetzte 7-Dehydrocholesterin üblicherweise durch Behandlung mit Alkohol, speziell mit Methanol, abgetrennt. Es resultiert ein Gemisch von Prävitamin D.,,

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Ur/j5.12.1969

Vitamin D., und anderen Produkten. Aus diesem Gemisch wird das gereinigte Vitamin D^ üblicherweise - gegebenenfalls nach vorheriger thermischer Isomerisierung des Prävitamins D, zum Vitamin D, - durch Kristallisation eines seiner Ester abgetrennt. Als Ester kommen beispielsweise das 3,5-Dinitrobenzoat, das p-Nitrobenzoat, das Benz oat oder das Butyrat in Frage, wobei die oben erwähnte Isomerisierung des Prävitamins D gegebenenfalls auch nach der Veresterung geschehen kann.

Aus dem durch Kristallisation gereinigten Ester kann das Vitamin D-, durch Verseifung wieder freigesetzt und in einem Lösungsmittel, wie Aether oder Petroläther, aufgenommen werden. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels (selbst wenn von einem sehr reinen Ester ausgegangen wird) bleibt Vitamin D^ als harziger Rückstand—sogenanntes Vitamin D-,-Harz - zurück. Die Ueberführung dieses Harzes in ein kristallines Präparat ist bekanntlich sehr schwierig.

Gemasö den aus der Literatur bekannten Verfahren benützt man für die Kristallisation von Vitamin D_ Aceton oder Aceton-Wasser-Mischungen. Wenn das Vitamin D,-Harz nicht schon bereits sehr rein ist, geht diese Kristallisation extrem langsam vor sich ,d.h. es dauert Tage, bis das Vitamin D^. aus dem Lösungsmittel auskristallisiert ist. Oft wird die Kristallisation überdies durch Gelbildung gestört.

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" Es wurde nun gefunden, dass sieh Vitamin D-, besonders leicht aus Ämeisensäurmethy!ester kristallisieren lässt. Amelsensaureniethylester erfüllt alle Anforderungen, die man an ein solches Lösungsmittel stellen kann. Er ist wenig giftig und hat einen niederen Siedepunkt (32°), so dass er sich leicht entfernen lässt. Für die Kristallisation von Vitamin Du weist Ameisensäuremethylester überraschend günstige Löslichkeitselgenschaften auf, indem Vitamin D in Ameisensäuremethylester bei Pt?r.iperaturen über 20° leicht, bei Temperaturen unter 10° dagegen schwer löslich ist. Diesen Vorteil weist Ameisensäuremethylester besonders auch gegenüber Ameiserisäureathylester, Essigsäurernethylester und Essigsäureäthylester auf, .

Die erfindungsgemässe Kristallisation kommt z.B. für bereits kristalline Ware., die aber noch verunreinigt ist (z.B. mit Farbstoffen, Prävitamin D,,etc.) , insbesondere aber für Vitamin D,- Harze in Betracht. Wie schon oben ausgeführt, 'sind dies die Reaktionsprodukte der Verseifung bekannter Vitamin D,-Ester. Die Verseifung dieser Ester wird alkalisch, z»B. durch Behandlung des Esters mit der Lösung eines Aikalihydroxides in einem Alkohol, wie z.B. Kaliumhydroxid in Methanol,durchgeführt. Nach der Verseifung kann das freigesetzte Vitamin D,, mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Aether, oder Petroläther,extrahiert werden, worauf nach,dem Abdampfen des Lösungsmittels das

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Vitamin D^, immer als harziger Rückstand anfällt.

Die Kristallisation selbst kann in üblicher Weise, zweckmässig in Abwesenheit von Luft, durchgeführt werden, indem man das Vitamin D--Präparat z.B.. in der ungefähr fünfbis zwanzigfachen Menge Ameisensäuremethylester, nötigenfalls unter Erwärmen, auflöst, von eventuell Ungelöstem abfiltriert und abkühlt. Bei ca. 5-15° fängt Vitamin D, an auszukristallisieren, gegebenenfalls nach vorherigem Impfen mit Vitamin D^-Kristallen. Durch weiteres Abkühlen wird die Kristallisation vervollständigt.

In den folgenden Beispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben:

Beispiel 1

8O g Vitamin D.,-j5i 5-dinitrobenzoat (erhalten durch Bestrahlung von 7-Dehydrocholesterin, Extraktion des Reaktionsproduktes mit Methanol und Veresterung mit 3»5-Dinltrobenzoylchlorid in Pyridin) fügt man zusammen mit 400 ml Petroläther (Sdp. 50-45°) zu einer Lösung von 40 g Kaiiuinhydroxid in 400 ml Methanol. Man rührt unter Stickstoffbegasung 30 Minuten bei 20-25°, versetzt das Gemisch mit 40 ml Wasser und rührt weitere 15 Minuten bei Zimmertemperatur. Hierauf neutralisiert man die Lösung durch Zugabe von 40 ml Eisessig und versetzt sie dann mit 950 rnl Wasser und 500 ml Petroläther. Man trennt die

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BAD

untere wässrige Schicht im Scheidetrichter ab,, schüttelt die zurückbleibende Petrolätherschicht 3 mal mit je 300 ml 90^-igem Methanol, 1 mal mit 300 ml 9/0-iger wässriger Natriumbikarbonatlösung und dampft am Wasserstrahlvakuum mögliehst vollständig ab. Vitamin D- bleibt als hellgelbes zähes Harz zurück. Ausbeute 57 g·

Zur Kristallisation löst man das erhaltene Vitamin D.,-Harz unter Stickstoffbegasung bei 20-25° in 570 ml Ameisensäuremethylester, kühlt die Lösung auf 12° ab und impft mit einigen Vitamin .D-,-Kr ist all en. Unter Rühren kühlt man das Gemisch allmählich auf 0° ab, wobei sich Vitamin D^, als weisser Kristallbrei abscheidet. Man stellt über Nacht auf -20° und nutscht dann die gebildeten Kristalle ab. Den Kristallbrei wäscht man mit ca. 300 ml auf -20° gekühltem Ameisensäuremethylester und trocknet bei 25-30°. Ausbeute 43 g, Smp. 83-84°, (a]p⁵ = +53° (CHCl₃), E^_n = 480 bei 262 nm (Hexan).

Beim Einengen der Mutterlauge auf ca 100 ml und Kristallisieren analog den obigen Angaben erhält man weitere 5,6 g kristallisiertes Vitamin D₃, Smp. 83°, E^_m = 480 bei

2β2 nm. Die Gesamtausbeute an kristallinem Vitamin D,, beträgt somit über 90%. Beim vollständigen Abdampfen der zweiten Mutterlauge erhält man noch 2 g eines stark gefärbten Vitamin D,-

li£ Harzes , das auf Grund der UV-Analyse (Β^£ = 1&7 bei

262 nm Iri Hexan) J>9%-ig ist.

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Zum ungefähr gleichen Ergebnis gelangt man, wenn der oben beschriebene Versuch ausgehend von Vitamin D,-Butyrat, -Benzoat oder- 4-Nitrobenzoat durchgeführt wird.

Beispiel 2

10 g Vitamin D, (ca. 95^-ig) werden in 100 ml Diäthyläther gelöst, dann das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer möglichst vollständig abgedampft, wobei das Produkt als harziger Rückstand zurückbleibt; Ausbeute 10,25 g* E,^ = 440 bei 262 nm (Hexan). Dieser Rückstand wird nun in 100 ml Ameisensäuremethylester gelöst, die Lösung auf 12° gekühlt und dann mit Vitamin D._-Kristallen geimpft. Man kühlt innert 1 Stunde auf -20°, lässt 2 Stunden bei dieser Temperatur stehen und nutscht ab. Nach dem Waschen mit 100 ml Ameisensäuremethylester von -20° und Trocknen im Vakuumtrockenschrank bei 50° erhält man 9 g kristallisiertes Vitamin D, , Smp. 83⁰, E,^ = 4öO, bei 2ö2 nm (Hexan).

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Claims (1)

Patentansprüche

1.j Verfahren zur Kristallisation von Vitamin D,, dadurch gekennzeichnet, dass man die Kristallisation in Ameisensäuremethylester durchführt,

^; 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass/man Vitamin-D^-Barz einsetzt. ,

, 3· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Vitamin-D.,-Harz einsetzt, wie es bei der Gewinnung von Vitamin D^ aus 7-Dehydrocholesterin durch Bestrahlung, Veresterung und Verseifung erhalten wird.

.. 4. Verfaiiren nach den Ansprüchen 1-3/ dadurch gekennzeichnet, dass man die Kristallisation in Abwesenheit von Luft durchführt.

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