DE2208262A1

DE2208262A1 - Recovering pure glycofrangulins - from rhamnus frangula by selective solvent extraction

Info

Publication number: DE2208262A1
Application number: DE19722208262
Authority: DE
Inventors: Sandor Dr Elek; Marton Dr Fekete; Attila Jonas; Mariann Dr Kuerti; Istvan Dr Polgari; Sandor Dr Simon; Andor Dr Uskert; Geb Dievald Emilia Dr Uskert
Original assignee: Alkaloida Chemical Co Zrt
Current assignee: Alkaloida Chemical Co Zrt
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1972-02-22
Publication date: 1973-09-13
Also published as: DE2208262B2

Abstract

Process for recovering glycofrangulins from crude plant material, esp. the dried bark of the alder buckthorn (Rhamnus frangula L.) comprises extracting the material with a solvent mixt. of (i) a 1-3C alcohol and (ii) a 3-6C aliphatic or cyclic oxo and/or oxido cpd.; removing impurities from the extract by adsorption onto an activated polyamide; treating the purified soln. with a non-aqueous, esp. methanolic, soln. of an alkali hydroxide to produce a salt which is then treated with an acid or ion-exchanger, and solvent removed from the final product in the usual manner. Extract is a mild laxative. Process gives a purer product (90-95% consisting of molecules having at least 2 sugar residues bound to emodin) than prior art processes. Extraction solvent has excellent selectivity; most of the impurities (which are foul smelling and cause undesirable side effects) are irreversibly bound to the polyamide, and the process is suitable for large scale operation.

Description

3eschreibun Verfahren zum Abtrennen des Glykofrangulinkomplexes beziehusweise der Glykofrangulingrur)pe aus pflanzlichen Rohstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen des Glykofrangulinkomplexes beziehungsweise der Glykofrangulingruppe aus pflanzlichen Rohstoffen, hauptsächlich aus der getrockneten Rinde des Faulbaumes.3eschreibun process for separating the glycofrangulin complex or respectively der Glykofrangulinrur) pe from vegetable raw materials The invention relates to a Process for separating the glycofrangulin complex or the glycofrangulin group from vegetable raw materials, mainly from the dried bark of the buckthorn tree.

Die getrocknete Rinde des Faulbaumes (Rhamnus frangula L.) ist ein schcn seit langem bekanntes mildes Abführmittel beziehungsweise Laxans. Sie wird als Bestandteil von Teegemischen verwendet, aber auch der aus ihr hergestellte galenische Auszug ist als offizielles Arzneimittel in die meisten Arzneibücher aufgenommen. Ihre Anwendung ist jedoch durch mehrere Faktoren beschränkt. Infolge der Begleitstoffe hat das Präparat einen ekligen Geschmack, eine ein Erbrechen herbeiführende beziehungsweise emetische Wirkung. Die nicht vorschriftsmäßig getrocknete "reifen gelassene" Droge kann unangenehme Nebensymptome, wie Krämpfe, hervorrufen; es kann auch vorkommen, daß die Droge weniger Wirkstoff als üblich enthält und so die erwartete ?wirkung ausfällt. Auch die aus der Droge hergestellten gereinigten und angereicherten Auszüge haben die an sie geknüpften Hoffnungen nicht erfüllt. Infolge der mangelhaften Kenntnis der chemischen Eigenschaften der Wirkstoffe ist die UAnreidxcung" mit dem Abbau eines bedeutenden Teiles der Wirkstoffe verbunden. Zur genauen Bestimmung des Wirkun,:swertcs sind jedoch kostspielige Tierversuche erforderlich, weS bisher keine solchen chemischen Analysenverfahren bekannt sind, aus deren Ergebnissen selbst annähernde Folgerungen bezüglich der pharmakologischen Wirksamkeit der Droge oder des Auszuges gezogen werden könnten. The dried bark of the buckthorn tree (Rhamnus frangula L.) is a A long-known mild laxative or laxative. she will used as a component of tea mixtures, but also the galenic mixture made from it abstract is included in most pharmacopoeias as an official medicinal product. Your application however, it is limited by several factors. As a result of the accompanying substances The preparation has a disgusting taste, or induces vomiting, respectively emetic effect. The improperly dried "matured" drug can cause unpleasant side symptoms such as cramps; it can also happen that the drug contains less active ingredient than usual and so the expected effect fails. Also the purified and fortified extracts made from the drug have not fulfilled the hopes attached to them. As a result of insufficient knowledge the chemical properties of the active ingredients is the urination "with the degradation a significant part of the active ingredients. For the exact determination of the effect: swertcs However, expensive animal experiments are required, as there are no such chemical tests to date Analytical methods are known, from the results of which even approximate conclusions drawn regarding the pharmacological effectiveness of the drug or extract could become.

Von den zur Isolierung der Vlirkstoffe der Rinde in reinem Zustand durchgeführten Arbeiten können nur sehr wenige als erfolgreich bezeichnet werden. Die in reinem kristallinem Zustand isolierten Verbindungen haben praktisch keine therapeutische Wirkung. Die therapeutisch wertvollen primären Glykoside konnten bisher nur in einer verunreinigten amorphen Form isoliert werden. For the isolation of the active substances of the bark in the pure state The work carried out can only be described as successful in very few cases. The compounds isolated in the pure crystalline state have practically none therapeutic effect. The therapeutically valuable primary glycosides could hitherto only be isolated in a contaminated amorphous form.

Die Isolierung der Wirkstoffe wird dadurch erschwert, daß in der Pflanze Ant hron-, Dianthron- und Anthrachinonglykoside, die einerseits strukturell einander nahestehen, andererseits aber gegen hydrolytische und oxydative Einflüsse empfindlich sind, nebeneinander vorliegen. The isolation of the active ingredients is made more difficult that in the Plant anthron, dianthrone and anthraquinone glycosides, on the one hand structurally are close to each other, but on the other hand against hydrolytic and oxidative influences are sensitive to coexist.

Nach den neuesten Forschungen ist der hinsichtlich der Wirkung und des Gehaltes gleicherweise wichtigste Wirkstoff des Arzneimittels, nämlich das Glykofrangulin (das mit Glucose und Rhamnose gebildete 0-Glykosidderivat des als Emodin bezeichneten 3-Methyl-1,6,8-trihydroxyanthra[9,10]--chinons) nicht als eine einheitliche Verbindung anzusehen, da die mit den Aglykon Emodin verknüpften Glucose- und Rhamnosemoleküle unterschiedliche Stellungen und sterische Lagen haben können. According to the latest research, the one regarding the effect and its content, the most important active ingredient of the drug, namely that Glycofrangulin (the 0-glycoside derivative of the as Emodin did not designate 3-methyl-1,6,8-trihydroxyanthra [9,10] quinones) as one uniform connection, since the glucose linked to the aglycon emodin and rhamnose molecules can have different positions and steric positions.

Die verschiedenen Modifikatiollen des Glykofrangulines werden mit den Buchstaben des Alphabets bezeichnet. Sie haben dieselbe abführende Wirkung und auch ihr chenisches Verhalten ist sehr ähnlich; sie können voneinander hauptsächlich durch enzynatische Verfahren unterschieden werden. The various modifications of glycofangulin are shown with denotes the letter of the alphabet. They have the same laxative effect and their behavior is also very similar; they can mainly from each other can be distinguished by encynical procedures.

Die Glykofranguline sind in l'rasser gut löslich, jedoch in den meisten organischen Lösungsmitteln mit Siedepunkten unter 100 bis 1200C kalt entweder ganz unlöslich (beispielsweise in aliphatischen oder arotischen Konlenwasserstoffen, in Chlor enthaltenden Lösungsmitteln, in Äthern und Ketonen) oder nur in Mengen unter 1% löslich (beispielsweise in Alkoholen, Estern und Pyridin). The glycofrangulins are readily soluble in rasser, but in most of them organic solvents with boiling points below 100 to 1200C cold either completely insoluble (for example in aliphatic or aromatic hydrocarbons, in solvents containing chlorine, in ethers and ketones) or only in quantities less than 1% soluble (for example in alcohols, esters and pyridine).

Bei den bekannten Verfahren werden zur Extraktion der Wirkstoffe teils Wasser oder wasserhaltige Lösungsmittel, teils heiße Alkohole, hauptsächlich Methanol, verwendet. Ein grundlegender Nachteil beider Verfahren besteht darin, daß ein bedeutender Teil des in der Droge vorhandenen Wirkstoffes schon in der ersten Stufe der Aufbereitung abgebaut wird und gleichzeitig der Auszug mit solchen Abbauprodukten verunreinigt wird, deren Beseitigung in wirtschaftlicher Weise äußerst schwer ist. Bei einem wäßrigen Auszug wird der Abbau der Wirkstoffe durch die in der Droge vorhandenen Enzyme und bei Verwendung von heißen Lösungsmitteln durch die Wärmewirkung herbeigeführt. In the known processes, the active ingredients are extracted partly water or aqueous solvents, partly hot alcohols, mainly Methanol is used. A fundamental disadvantage of both methods is that that a significant part of the active ingredient present in the drug is already present in the first Stage of the processing is degraded and at the same time the extract with such degradation products is contaminated, which is extremely difficult to dispose of in an economical manner. In the case of an aqueous extract, the active ingredients are broken down by those present in the drug Enzymes and when using hot solvents brought about by the effect of heat.

Ziel der i;rfindung ist durch Beseitigung der Nachteile der bekannten Verfahren das Vorsehen eines Verfahrens, welches die auch in technischen beziehungsweise industriellen Maßstab durchführbare Herstellung des wichtigsten und hinsichtlich der Wirkung homogenen Komplexes beziehunsise der wichtigsten und hinsichtlich der Wirkung homogenen Verbindungsgruppe der Droge, nämlich der Glykofranguline ermc,glicht. The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of the known Process the provision of a process, which is also in technical or industrial scale feasible manufacture of the most important and regarding the effect of homogeneous complexes related to the most important and related to the The effect of the drug's homogeneous group of compounds, namely glycofrangulins, is smooth.

Es wurde bei den Untersuchungen der Anrr,elderin' beobchtet; daß bestimmte Gemische bestimmter Lösungsmittel fähig sind, die Glykofranguline auch in kaltem Zustand und in Abwesenheit von Wasser überraschend gut zu lösen, während sie gegenüber den in Wasser und in heißen Alkoholen gleichfalls gut löslichen Begleitstoffen des Dianthrontyps eine unerwartete Selektivität im Sinne eines Nichtlösens aufweisen. Die Glykofranguline sind in solchen Lösungsnittelgemischen, in welchen der eine Bestandteil ein Alkohol mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und der andere Bestandteil eine aliphatische oder cyclische Oxo- und/oder Oxfoverbindung mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, vorzüglich löslich. Unter den Alkoholen des genannten Typs ragt durch seine leichte Zugänglichkeit und geringen Kosten das Methanol und unter den Oxo- beziehungsweise Oxioverbindungen das Aceton hervor. Zur Extraktion der Droge ist demgemäß die Verwendung dieser Lösungsmittel am vorteilhaftesten. It was observed in the investigations of the anrr 'elderin'; that Certain mixtures of certain solvents are capable of including glycofrangulins In a cold state and in the absence of water, it dissolves surprisingly well while they compared to the accompanying substances, which are also readily soluble in water and in hot alcohols of the dianthrone type have an unexpected selectivity in terms of non-dissolution. The glycofrangulins are in those solvent mixtures in which the one One component is an alcohol with 1 to 3 carbon atoms and the other component an aliphatic or cyclic oxo and / or oxo compound having 3 to 6 carbon atoms is, excellently soluble. Among the alcohols of the type mentioned stands out for its easy accessibility and low cost the methanol and under the oxo respectively Oxio compounds produce acetone. To extract the drug is accordingly the use these solvents are most advantageous.

Die unter Verwendung von Lösungsmittelgemischen des genannten Typs erhaltenen Drogen aus züge enthalten jedoch unerwünschte Verunreinigungen. Bei den weiteren Untersuchungen der Anmelderin wurde festgestellt, daß beim in Gegenwart von aktivem Polyamidpulver durchgeführten Einengen dieser Auszüge beziehungsweise Eindampfen derselben zur Trockene ein bedeutender Teil der Verunreinigungen mit den aktiven Zentren der Polyamidmoleküle auf irreversible Weise reagiert. Durch Durchführen eines wiederholten Spülens mit einem Lösungsmittel von der gleichen Zusammensetzung wie diejenige des zur Extraktion benutzten LBsungsmittels viird eine wesentlich reinere Glykofrangulinlösung erhalten. The use of solvent mixtures of the type mentioned However, drugs obtained from trains contain undesirable impurities. Both Further investigations by the applicant was found that when in the presence of active polyamide powder concentrating these extracts respectively Evaporation of the same to dryness with a significant part of the impurities reacts irreversibly to the active centers of the polyamide molecules. By Performing repeated rinsing with a solvent of the same Composition like that of the extraction used solvent A much purer glycofrangulin solution will be obtained.

Schließlich wurde festgestellt, daß durch Behandlung der in der obigen Weise gerelnigten Lösung mit wasserfreier (vorzugsweise methanolischer) Alkalilauge ein hochreines Salz der Glykofranguline, welches neben den zu isolierenden Verbindungen eine geringe Menge freie Zucker des Mono- und Oligosaccharidtyps enthält, in vorzüglicher Ausbeute abgetrennt werden kann. Diese Salze können durch Lösen oder Suspendieren in einem Lösungsmittel in an sich bekannter 'ileise mittels einer Säure oder eines Ionenaustauschers in eine Glykofrangulinlösung überführt werden, aus der die festen Verbindungen durch Einengen und/oder Fällen isoliert werden können. Finally, it was found that by treating the in the above Way gelled solution with anhydrous (preferably methanolic) alkali lye a highly pure salt of glycofrangulins, which in addition to the compounds to be isolated contains a small amount of free sugars of the mono- and oligosaccharide type, in excellent form Yield can be separated. These salts can be dissolved or suspended in a solvent in a manner known per se by means of an acid or a Ion exchanger can be transferred into a glycofrangulin solution, from which the solid Compounds can be isolated by concentration and / or precipitation.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Abtrennen des Glykofrangul~nkomplexes beziehungsweise der Glykofrangulingruppe aus pflanzlichen Rohstoffen, vorzugsweise aus der getrockneten Rinde des Faulbaumes (Rkamzls frangula L.), welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der Rohstoff mit einem aus einem Alkohol mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und einer aliphatischen oder cyclischen Oxo- und/oder Oxidoverbindung mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bestehenden Lösungsmittelgemisch extrahiert wird, die VerunreiniDungen aus dem Auszug durch Adsorption mit einem aktiven Polyamid beseitigt werden und das Salz, welches vorzugsweise durch Behandeln der Lösung nit wasserfreier, insbesondere methanolischer, alkalilauge erzeugt wird, in bekannter eise mittels einer Säure oder eines Ionenaustauschers zersetzt wird und den Wirkstoff in bekannter Weise vom Lösungsmittel befreit wird. The invention therefore provides a method for separating the Glycofrangulin complex or the glycofrangulin group from vegetable Raw materials, preferably from the dried bark of the buckthorn tree (Rkamzls frangula L.), which is characterized in that the raw material with one of an alcohol with 1 to 3 carbon atoms and an aliphatic or cyclic oxo and / or Oxido compound extracted with 3 to 6 carbon atoms existing solvent mixture will remove the impurities from the extract by adsorption with an active polyamide are eliminated and the salt, which is preferably nit by treating the solution anhydrous, in particular methanolic, alkali is produced in known ice is decomposed by means of an acid or an ion exchanger and the active ingredient is freed from the solvent in a known manner.

Erfindungsgemäß wird zweckmäßigerweise in der Weise vorgegangen, daß das getrocknete und gemahlene Pflanzenmaterial mit einen gemisch von ethanol und Aceton extrahiert wird. Aus der Trockensubstanz des Auszuges wird ein Teil der Verunreinigungen durch Einengen mit aktivem Polyamidpulver entfernt. According to the invention, the procedure is expediently that the dried and ground plant material with a mixture of ethanol and acetone is extracted. The dry matter of the extract becomes part of the Impurities removed by concentration with active polyamide powder.

Die Alkalisalze der von diesem Produkt mit einem wasserfreien Gemisch von Methanol und Aceton eluierten Glykofranguline werden mit methanolischer Alkalilauge gefällt und dann werden die abfiltrierten und gelösten oder in reinem Lösungsmittel suspendierten Salze durch Behandeln mit einer Säure oder einem Ionenaustauscher in eine Glykofrangulinlösung überführt, aus der das feste Reinprodukt durch Einengen oder Fällen isoliert werden kann.The alkali salts of this product with an anhydrous mixture Glycofrangulins eluted by methanol and acetone are treated with methanolic alkali precipitated and then the filtered and dissolved or in pure solvent suspended salts by treatment with an acid or an ion exchanger transferred into a glycofrangulin solution, from which the solid pure product by concentration or cases can be isolated.

Das in dieser Weise erhalten Produkt zeichnet sich dadurch aus, daß es zu 90 bis 95% aus solchen molekülen, in welchen mindestens 2 Zuckermoleküle mit jedem Emodinmolekül durch eine O-Glykosidbindung verknüpft sind, besteht und in dessen Säurehydrolysat die Gesamtmenge von Emodin + Glucose + Rhamnose 90 bis 95°h ist, während ihr L'engenverhältnis praktisch 1 : 1 : 1 beträgt. Das Produkt enthält freies Aglykon oder teilweise hydrolysiertes Glykosid nur in einer Menge unter 1%, es kann jedoch einige Prozente freie Zucker und ähnliche Mengen der reduzierten Derivate oder ttallkoinplexderivate des Glykofrangulines enthalten. The product obtained in this way is characterized in that 90 to 95% of it consists of molecules in which at least 2 sugar molecules are present each emodin molecule are linked by an O-glycoside bond, consists and in its acid hydrolyzate the total amount of emodin + glucose + rhamnose 90 to 95 ° h is, while their length ratio is practically 1: 1: 1. The product contains free aglycon or partially hydrolyzed glycoside only in an amount below 1%, However, there may be some percent free sugars and similar amounts of the reduced ones Derivatives or ttallkoinplexderivate of Glykofrangulin contain.

flas erfindungegemäPe Verfahren bringt die folgenden wesentlichen Vorteile mit sich: a) Die Extraktion wird ohne Anwendung von Wasser und Wärme mit einer guten Ausbeute durchgeführt. The inventive method brings about the following essentials Advantages with itself: a) The extraction is carried out without using water and heat carried out in a good yield.

b) Das verwendete Lösungsmittel hat gegenüber dem zu extrahierenden wirkstoff eine hochgradige Selektivität. b) The solvent used has to be compared to the one to be extracted active ingredient a high degree of selectivity.

c) Die meisten Verunreiniguncr,en werden durch das verwendete Adsorbens irreversibel adsorbiert und das in einem einfachen Gerät mit guter Ausbeute durchführbare Eluieren ergibt eine hochgradige Reinigung. c) Most of the impurities are caused by the adsorbent used irreversibly adsorbed and that can be carried out in a simple device with good yield Eluting gives a high level of purification.

d) Die Salzbildung aus der beim eluieren erhaltenen Lösung ist unmittelbar mit einer vorzüglichen Ausbeute durchführbar. d) The salt formation from the solution obtained on eluting is immediate feasible with an excellent yield.

e) Das erhaltene Produkt ist reiner als alle bisher hergestellten und vertriebenen Präparate und sein Wirkungswert kann durch ein einfaches chemisches Verfahren kontrolliert werden.e) The product obtained is purer than any previously produced and marketed preparations and its value of action can be determined by a simple chemical Procedures are controlled.

f) Es ermjglicht eine technische beziehungsweise industrielle Durchfahrung in je dein beliebigen laßstab.f) It enables a technical or industrial passage in your arbitrary rod.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden nicht als Beschr.enkung aufzufassenden Beispiele näher erläutert.The invention is not to be construed as a limitation on the basis of the following Examples explained in more detail.

Beispiel 1 Es wurden 2 kg Droge in mehreren Anteilen mit einer Gesamtmenge von 20 1 kaltem V1ethanol/Aceton-Gemisch extrahiert. Example 1 There were 2 kg of drug in several portions with a total amount extracted from 20 1 cold V1ethanol / acetone mixture.

Der Auszug wurde unter vermindertem Druck auf etwa 800 cm3 eingeengt und dann mit etwa 400 g aktivem Polyamidpulver vermischt. Danach wurde das Einengen des Lösungsmittels so lange wiederholt, bis das Produkt zu einem lockeren Pulver zerfiel. Derjenige Teil des Auszuges, welcher während der obigen Behandlung durch das Polyamid nicht gebunden wurde, wurde vom Adsorbent mit einem wasserfreien Gemisch von Methanol und Aceton abgespült und dann wurde der Glykofrangulingehalt der Lösung durch Zugabe einer methanolischen n Natronlauge in das in den verwendeten Lösungsmitteln sehr schlecht lösliche Natriunsalz überführt. Nach dem Abfiltrieren wurde der Niederschlag alkalifrei gewaschen und die Phenolatsalze wurden mit einer Suspension von Kationenaustauschharz der H-Form in wasserfreiem Methanol zu einem eine freie phenolische Hydroxygruppe aufweisenden Produkt umgesetzt. Der Glykofrangulinkomplex beziehungsweise die Glykofrangulingruppe wurde dann aus der Lösung dieses Produktes in einem Gemisch von Methanol und Aceton durch Fällen mit Butanol als ein gut filtrierbarer flockiger Niederschlag isoliert.The extract was concentrated to about 800 cm3 under reduced pressure and then mixed with about 400 g of active polyamide powder. After that there was constriction of the solvent repeatedly until the product becomes a fluffy powder disintegrated. That part of the extract which is carried out during the above treatment the polyamide was not bound, was removed from the adsorbent with an anhydrous mixture Rinsed off of methanol and acetone and then the glycofrangulin content of the solution by adding a methanolic sodium hydroxide solution to the solvents used very poorly soluble sodium salt transferred. After filtering off, the precipitate became Washed alkali-free and the phenolate salts were with a suspension of cation exchange resin the H-form in anhydrous methanol to a free phenolic hydroxyl group having implemented product. The glycofrangulin complex or the glycofrangulin group was then made from the solution of this product in a mixture of methanol and acetone isolated by precipitation with butanol as a readily filterable flocculent precipitate.

Ausbeute: 17,5 g. Yield: 17.5 g.

Beispiel 2 Die Extraktion und die Reinigung durch Adsorption wurden in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt, zur Salzbildung wurde jedoch eine Lösung von Kaliumhydroxyd in Methanol verwendet. Dann wurden die abfiltrierten Kaliumsalze in wäßrigem Alkohol gelöst und es wurde N'reinsäure zugesetzt, um das Kalium als Kaliumbitartrat abzutrennen. Der Glykofrangulinkompiex beziehungsweise die Glykofrangulingruppe wurde aus seiner beziehungsweise ihrer Lösung in wäßrigem Alkohol durch Lyophilisieren gewonnen. Example 2 Extraction and purification by adsorption were carried out in the manner described in Example 1, but salt formation was a solution of potassium hydroxide in methanol is used. Then they were filtered off Potassium salts dissolved in aqueous alcohol and n'rein acid was added to it Separate potassium as potassium bitartrate. The Glycofrangulin Compiex respectively the glycofrangulin group was released from his or her aqueous solution Alcohol obtained by lyophilization.

Ausbeute: 19,5 g eine geringe Zengre freie Zucker enthaltendes Glykofrangulin. Yield: 19.5 g of glycofrangulin containing a small amount of free sugar.

PatentansprücheClaims

Claims

Claims 1.) Process for separating the glycofrangulin complex or the glycofrangulin group from vegetable raw materials, preferably from the dried bark of the buckthorn tree (Rhamnus frangula L.), characterized in that that the raw material with one of an alcohol with 1 to 3 carbon atoms and an aliphatic or acyclic oxo and / or oxido compound having 3 to 6 carbon atoms Existing solvent mixture extracted, the impurities from the extract by adsorption with an active polyamide, the salt which is preferred is determined by treating the solution with anhydrous, especially methanolic, alkali lye generated, decomposed in a known manner by means of an acid or an ion exchanger and freed the active ingredient from the solvent in a known manner.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the Carries out extraction with a mixture of methanol and acetone.