DE2530941A1

DE2530941A1 - Aesculus-saponin und salze

Info

Publication number: DE2530941A1
Application number: DE19752530941
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Med Madaus
Original assignee: Dr Madaus GmbH and Co
Current assignee: Madaus Holding GmbH
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1977-01-27
Anticipated expiration: 1995-07-12
Also published as: PH13088A; YU166976A; BG27378A3; FI761957A; HU175394B; FR2316962B1; AR210498A1; AU510202B2; FR2316962A1; JPS5539560B2; PT65301B; GB1551387A; SU786856A3; CS193077B2; ZA764064B; FI63418B; YU39215B; CA1049497A; HK33781A; PT65301A

Description

KÖLN-MERT-tEIM

Aesculus-SaOonin und Salze

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinming der im Samen von Aesculus hippocastanum enthaltenen Saponine, die im Schrifttum unter dem Sammelnamen "Aescin" Eingang gefunden haben. Das im Samen der genannten Pflanze auftretende saure Triterpensaponingemisch Aescin liegt im genuinen Zustand als Kaliumsalz vor. Gegenstand der Erfindung ist, vorbereitete Drogen von Aesculus hippocastanum mit organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, vorwiegend aliphatischen niedrigen Alkoholen ( CL-CU ) zu extrahieren, und die erhaltenen Extraktflüssigkeiten nach Konzentrierung und Vermischung mit Wasser mit einem H -Kationenaustauscher in Berührung zu bringen. Das gebildete Eluat wird nach Abtrennung vom Kationenaustauscher durch Destillation eingeengt und der entstandene saure kristalline Aescin-Niederschlag durch Filtration oder Zentrifugieren abgetrennt. Aus dem erhaltenen Aescin können auch pharmakologisch verträgliche Salze hergestellt werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung .auf ein Arzneimittel, enthaltend Aescin oder seine pharmakologisch verträglichen Salze, wie insbesondere Alkalisalze.

Es wurde bisher angenommen, daß das kristallisierbare, saure Saponin in der Droge an bisher unbekannte Gruppen gebunden vorliegt und aus diesem nativen Komplex durch milde Säurehydrolyse herausgelöst werden kann. Während der native Saponinkomplex noch eine genügende Wasserlöslichkeit bei etwa neutralem p„-Wert besitzt, ist die Wasserlöslichkeit des daraus befreiten Aescins äußerst gering.

Unabhängig vom bisherigen Stand der Technik, die Ausfällung des Aescins innerhalb bestimmter Säurekonzen-

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trationen vorzunehmen, wurde erfindungsmäßig erkannt, daß es auch möglich ist, an einem H - Kationenaustauscher, z. B. auf Kunstharzbasis mit phenolischem Gerüst und funktionellen Gruppen von - OH und CELSOpOH, auch hydroxylfreien Sulfonsäureharzen oder solchen auf Polystyrolbasis, insbesondere mit SuIfonsäuregruppen, das in den Extrakten enthaltene genuine Kaliumsalz des Aescins in das freie saure Aescin zu überführen. Das zum Ionenaustausch kommende Saponin wird in wäßrig-alkoholischer, praktisch neutraler Lösung entweder mit dem Kationenaustauscher verrührt oder über eine mit diesem gefüllte Säule geschickt. Die Lösung zeigt nach Passieren der Austauschphase eine deutlich saure Reaktion. Nach dem Einengen lassen sich blättche.n.förmige Kristalle abtrennen.

Aescin ist eine Verbindung der Summenformel ^,-,-Ηο^Ορ/, und wird durch die nachstehende Strukturformel reprä-"sentiert:

CH2OH kOH J 0 Ö^V

HO N V

i i

HO CH₂OH

HO

^CH 2OH

OH

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Die in der Formel angegebenen Zucker- und Saurereste können variieren ( siehe G. Wulf und R. Tschesche, Tetrahedron 25, 415 (1969) )· Bas nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltene Aescin hat stets die gleiche prozentuale Zusammensetzung, was an Hand zahlreicher durchgeführter Herstellungschargen bewiesen und durch Röntgenstrukturanalyse, NMR-Spektrographie, chromatographische Auftrennung, Drehwertsrmittlung sowie hämolytische Indexprüfung erhärtet ist.

Im einzelnen arbeitet man gemäß vorliegender Erfindung wie folgt: Die nicht entfettete, getrocknete und fein vermahlene Droge wird mit einem Methanol-Wasser-Gemisch unter Zuhilfenahme der Wirbelstromextraktion bei Raumtemperatur extrahiert. Das Ansatzverhältnis beträgt 1 Teil Droge zu 10 Teilen Extraktionsflüssigkelt, die Extraktionszeit 15 Minuten. In Dekantern und Separatoren erfolgt die Abtrennung der Droge vom Primärextrakt. Der Primärextrakt wird anschließend über Polierschichten filtriert. Sodann erfolgt der Ionenaustausch und zwar zv/eckmäßiger Weise nach dem Säulenverfahren unter Verwendung eines stark sauren Kationenaustauschers in seiner H⁺- Form. Der Durchfluß erfolgt von unten nach oben durch die Säule. Der p„-Wert der ablaufenden Aescinlösung soll den Wert von 3,5 nicht überschreiten. Die Regeneration des Ionenaustauschers erfolgt mit 10 %iger ■wäßriger Salpetersäure bei einer Temperatur von 70 C.

Die Aescinlösung wird nach der Ionenaustauscher-Passage durch Abdestillieren von Lösungsmittel eingeengt und zwar im Verhältnis 2 : 1 bis 4:1, bevorzugt 2,5 : 1, das bedeutet 10 1 der Aescin enthaltenden Lösung werden eingeengt auf 4 1, wobei das Rohaescin auskristallisiert. Nach Abtrennung des Rohaescins wird dieses mit heißem Wasser gewaschen, erneut abzentrifugiert und im Vakuumtrockenschrank bei 80⁰C getrocknet.

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Zur Umkristallisation wird das Rohaescin in der 10-fachen Menge Methanol gelöst. Unter Zusatz von 5% gepulverter Aktivkohle, berechnet auf Rohaescin, wird die Lösung unter Rückfluß zum Sieden erhitzt, filtriert und auf die Hälfte eingeengt. Nach nochmaliger Filtration wird der heißen methanol!sehen Lösung die doppelte Menge demineralisierten V/assers von 90 C zugegeben und nach Abkühlen auf Raumtemperatur das ausgeschiedene kristalline Aescin über Kammerseparatoren abgetrennt und im Vakuum bei 80 C getrocknet. Die Ausbeute beträgt ca. 1,5 - 2,0%, berechnet auf die eingesetzte Droge, mit einer Reinheit von 97 bis 100$ Aescin.

Das erhaltene Aescin kann in Lösung mit einer geeigneten Base in ein Salz überführt v/erden, wobei darauf zu achten ist, daß bei der Neutralisation der p^-Wert nicht über 7 steigt. Im alkoholischen Milieu bildet sich unwirksames Aescinol. Vorteilhaft für die Salzbildung sind z. B. Alkalihydrogencarbonate, die in fester Form einer alkoholischen Aescinlösung zugefügt werden. Außerdem sind vorteilhaft Mono-, Di- und Trialkanolamine, insbesondere Triaethanolamine.

Das erhaltene Aescin wirkt pharmakologisch selektiv entquellend, entschwellend, entzündungshemmend und antithrombotisch. Es kann in üblichen pharmazeutischen Zubereitungsformen angewendet werden. Die saure Form ist in Wasser schwer löslich; sie wird daher vorteilhafterweise in Form'einer "alkoholischen Lösung bzw. als Gel für topische Zwecke angewandt. Die Salze, insbesondere Natriumsalz, sind gut wasserlöslich und können in Form von Tabletten, Dragees, Lösungen, Gelen, Ampullen angewendet werden. Die perorale Dosierung, berechnet auf saures Aescin, beträgt 60 - 120 mg. Die intravenöse Dosierung von z.B. Natriumaescinat beträgt im Durchschnitt 5 bis 10 mg pro Tag, berechnet auf saures Aescin.

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Die Daten zur akuten Toxizität (DLmin - DLp-_Q) schwan ken je nach Tierspezies und Versuchsbedingungen (Stamm, Haltung, Fütterung) für die i.v. Applikation zwischen den folgenden Vierten (alle Angaben rng/kg)

Maus: 1,5 - 9,3

Ratte: 2,0 - 16,8

Meers chweinchen: 7»5 - 9,1 Kaninchen: 3,0 - 5,0

Schwein: <^4-»0

Hund: ^- 3,0

Die Prüfimg der chronischen Toxizität im Tierversuch ergab keine krankhaften Veränderungen der Organe. Eingehende Untersuchungen auf Fetotoxizität und teratogene Wirkung bewiesen, daß Aescin keine Mißbildungen verursacht.

Die pharmakologischen Wirkungen von Aescin wurden in über 30 000 Einzelexperimenten untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse bedeuten eine breite und sichere Basis für die therapeutische Anwendung.

Im einzelnen wurde z. B. der Einfluß von Aescin auf entzündliche Schwellungszustände - von der reinen Transsudation bis zur schweren Nekrose des Gewebes - untersucht, die durch folgende Substanzen provozierbar sind: Ovalbumin, Dextran, lokales Arthus-Phänomen, Carrageenin, Hyaluronidase, Bradykinin, Compound 48/80, Serotonin, Histamin, Aerosil, Kaolin, Bienengift, Bäckerhefe und Formalin. In allen Fällen diente als Versuchsmodell das gut meßbare Ödem der Rattenpfote. Am stärksten ausgeprägt ist die Hemmung jener Ödeme, bei denen die Transsudation von Blutflüssigkeit in den extrakapillären Bereich überwiegt. Außer den Pfotenödernen vermag Aescin auch die durch Ovalbumin oder Histamin provozierbaren Lungenödeme des Meerschweinchens zu hemmen. Gut übertragbar auf die Verhältnisse am Menschen ist das traumatische Rattenpfotenödem durch lokale künstliche

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-S-

Ischämie.

Gute Ergebnisse wurden mit Aesein bei Schmerzsyndromen der Wirbelsäule erzielt. Vertebral bedingte Schmerzzustände, wie Schulter-Arm-Syndron (Zervikal-Syndrom), LWS-Syndrom (Lumbago, Ischialgie) etc., werden in zunehmendem Maße beobachtet. Die Anwendung von Aescin geht davon aus, daß auch venöse Stauungen der ausgedehnten Venengeflechte im Bereich der Wirbelkanäle am pathologischen Geschehen ursächlich beteiligt sind. Die sogenannten radikulären Ödeme und die sich im Mesenchym auswirkenden Folgen der venösen Durchblutungsstörungen können durch Aescin beseitigt werden.
Bei- über 800 Fällen fiel auf, daß selbst weitgehend therapieresistente Schmerzzustände mit z. T. erheblicher Bewegungseinschränkung der Wirbelsäule, kombiniert mit Reizerscheinungen der Nervenwurzeln, auf Aescin überraschend gut ansprachen. Im Vergleich zu bisher üblichen Behandlungsmethoden ergeben sich eine deutliche Abkürzung der Therapie-■ dauer sowie signifikant günstigere Erfolgsquote (>90%). Es ist zweckmäßig, die Behandlung mindestens eine Woche lang mit Aescin-Ampullen (Natriurnaescinat 5 mg) täglich durchzuführen und dann je nach Besserungszustand auf 2-3 mal wöchentlich 1 Ampulle zurückzugehen. Aescin-Dragees können dann bereits zusätzlich oder später allein zur Erhaltung des Therapieerfolges eingesetzt werden.
Bei ödembedingten zerebralen Funktionsstörungen, selbst in akuten und lebensbedrohlichen Fällen, hat sich Aescin ausgezeichnet bewährt.

Bei den zahlreichen Schädel-Hirntraumen (Commotio, Contusio) bei Verkehrsunfällen fand Aescin ausgedehnte Anwendung.

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-Y-

in der Unfallheilkunde bringt die Beseitigung posttraumatischer und postoperativer Ödeme dem Patienten wesentliche Erleichterung. Indiziert ist Aescin bei Wundversorgungen, Frakturen, Luxationen, Distorsionen und Kontusionen.

Nach präoperativer Injektion von 2 Amp. Natriumaescinat έ 5 mg, die während der ersten 2-3 Tage zweckmäßigerweise alle 12 Stunden wiederholt wird, läßt sich einem postoperativen Ödem in den meisten Fällen vorbeugen.

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B e i s ρ i e 1 e

Beispiel 1

10 kg Samen von Aesculus hippocastanum werden im fein vermahlenen Zustand mit 100 1 eines Methanol-Wasser-Gemisches ( 655-6 V/V ) der Wirbelstromextraktion unterworfen. Vorangehende Schalung oder Entfettung der Samen sind nicht erforderlich. Nach Abtrennung der Droge mittels Dekantern und Separatoren passiert der Extrakt eine mit einem stark sauren geladenen Kationenaustauscher(z.B. Lewatit S 100)in der H - Form beladene Säule und zwar zweckmäßigerweise von unten nach oben, wobei der Ρττ-Wert der ablaufenden Aescinlösung 3»5 beträgt und 3,8 nicht überschreiten soll. Der Extrakt wird sodann im Verhältnis 10:4 eingeengt und das ausfallende Rohaescin im Vakuum bei 80 C getrocknet. Anschließend wird das Rohaescin in der 10-fachen Menge Methanol gelöst und unter Zusatz von 5/6 gepulverter Aktivkohle, berechnet auf Rohaescin, am Rückfluß erhitzt. Nach Filtration wird die heiße Methanollösung mit der gleichen Menge heißen deraineralisierten Wasser (90⁰C) versetzt und das ausgeschiedene kristalline Aescin abgetrennt und im Vakuum bei 80 C getrocknet.

Das erhaltene Aescin zeigt eine Schmelztemperatur von 222 - 22'
von 4,7·

222 - 227°, einen Drehwert von -28° ± 2° und ein pKs

Beispiel 2

1000 g Aescin, 3 mal aus Methanol unter Zusatz von 5% Aktivkohle umkristallisiert, werden in 15 1 Methyläthylketon-vergälltem Äthanol von max. 70 C unter ständigem intensiven Rühren gelöst und mit der dem Aescingehalt entsprechenden stöchiometrischen Menge an Natriumhydrogencarbonat p. a. portionsweise versetzt. Die Temperatur während der Zugabe des Natriumhydrogencarbonats soll 50 - 60°C nicht übersteigen.

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Die Salzbildung in heterogener Phase benötigt 4-5 Stunden. Während dieser Zeit geht die gesamte Menge Natriumhydrogencarbonat in Lösung.

Anschließend werden nach der angegebenen Zeit 8 1 des Äthanols bei max. 50⁰C im Vakuum abdestilliert. Die restliche Lösung wird filtriert. Das gebildete Natriurnaescinat kristallisiert über Nacht in farblosen Nadeln aus. Der Kristallbrei wird abgenutscht und im Vakuumtrockenschrank bei 5O⁰C 15 Stunden lang getrocknet.

Das gepulverte Produkt wird auf seinen Gehalt an freier Säure analytisch geprüft.

Das analysierte Natriumaescinat wird erneut in 15 1 Methyläthylketon-vergälltem Äthanol gelöst und mit der erneut berechneten Menge Natriumhydrogencarbonat p. a. wie beschrieben umgesetzt.

Es ist unbedingt darauf zu achten, daß der eingesetzte Alkohol einen Mindestgehalt von 96 % (g/g) besitzt, da sonst die Gefahr einer alkalischen Reaktion bis p^ 8 gegeben ist, die den Abbau des Aescins zu Aescinol zur Folge haben würde.

Die Lösung wird wie angegeben aufgearbeitet. Nach dem Pulverisieren wird das Natriumaescinat bei 70 C im Vakuum-Trockenschrank 24 Stunden lang nachgetrocknet.

Die Ausbeute beträgt 715 g = 70,2 % der Theorie.

Nach der doppelten Umsetzung ist das Produkt etwa 97/oig mit einem Gehalt von ca. 3% freier Säure.

Beispiel 3

1000 g Aescin werden in 15 1 Methanol unter ständigem intensiven Rühren gelöst. Es wird die dem Aescingehalt entsprechende stöchiometrische Menge an Natriumhydrogencarbonat in fester Form bei ca. 50 C unter starkem Rühren zugefügt.

Nach beendeter Umsetzung wird die entstandene Natriumaescinat-Lösung in inerter Gasphase ( Stickstoff ) der Sprühtrocknung unterzogen.

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.../10

Claims

P at e π t a ^SJ)PUJLJle

An spruch

Verfahren zur Gewinnung von kristallinem Aescin aus den Samen von Aesculus hippocastanura, dadurch gekennzeichnet, daß man zerkleinerte Samen von Aesculus hippocastanum mit organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, vorwiegend Alkoholen, extrahiert, die erhaltenen Extraktflüssigkeiten mit einem Kationenaustauscher in seiner H⁺- Form in Berührung bringt, das entstandene Eluat nach Trennung vom Kationenaustauscher durch Destillation einengt, mit Wasser versetzt, den entstandenen kristallinen Niederschlag durch Filtration oder Zentrifugieren abtrennt und gegebenenfalls die gewonnene Aescinsäure mit einer pharmakologisch verträglichen Base in das entsprechende Salz überführt.

Ansp_ruch_2

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Extraktion als Lösungsmittel einen niedrigen aliphatischen Alkohol ( C, -C^ ) allein oder in Gemisch mit Wasser verwendet.

Anspruch J>

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Methanol, Aethanol oder ein Methanol-Wasser-Gemisch mit 65 Volumenprozent Methanol verwendet.

Anspruch 4

Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung des Salzes als Base Natriumhydrogencarbonat oder Triaethanolamin verwendet.

Anspruch 5

Verwendung der gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 erhaltenen Produkte als Arzneimittel. ..-'

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