DE2613346C3 - Monoklin kristalline Chenodesoxycholsäure und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Chenodesoxycholsäure (3a,7«-Dihydroxy-5/3-cholansäure) ist eine der auch beim Menschen natürlich vorkommenden Gallensäuren. Durch ihre Eigenschaft, aus Cholesterin bestehende Gallensteine auflösen zu können, ist sie für die Humanmedizin zu einer äußerst wichtigen Verbindung geworden.

Für den therapeutischen Einsatz ist jedoch das Vorliegen einer hochreinen und eindeutig zu charakterisierenden Substanz eine notwendige Voraussetzung, da bei der anzuwendenden Langzeittherapie schon geringe Verunreinigungen oder eine Uneinheitlichkeit der Wirksubstanz zu unerwünschten Nebenwirkungen oder Begleiterscheinungen führen können. So ist von der als möglicher Begleitsubstanz der Chenodesoxycholsäure auftretenden Lithocholsäure eine deutliche Lebertoxizität bekannt.

Chenodesoxycholsäure wird allgemein aus natürlichem Ausgangsmaterial hergestellt. Hierzu wird in der Cholsäurefraktion der Galle die Cholsäure verestert, anschließend werden die 3- und 7-Hydroxygruppen partiell acetyliert und dann die freie 12-Hydroxygruppe mit Chromsäure zur Ketogruppe oxydiert. Die 12-Ketoverbindung wird in Gegenwart von Hydrazinhydratund Kaliumhydroxid in Äthylenglykol über längere Zeit auf Temperaturen um 200° C erhitzt.

Die rohe Chenodesoxycholsäure enthält auf Grund ihrer Herstellung einerseits eine Reihe von Nebenprodukten, die sich nur sehr schwer abtrennen lassen. Zum anderen zeigt das so erhaltene Produkt einen mehr glasartigen Zustand und läßt sich nur sehr schwer zur Kristallisation bringen.

Die Reinigung der rohen Chenodesoxycholsäure auf chromatographischem Wege über den Methylester mit Äthylacetat-Benzol-Mischungen als Eluierungsmittel (Acta Chemica Scandinavica 17 [1963], 173-186) und über die Darstellung und Isolierung des Natriumsalzes, dessen Überführung in die Säure und anschließende Umkristallisation aus Essigester-Heptan (J. Am. Chem. Soc. 72 [1950], 5530) führen in bezug auf Ausbeute und Reinheit des Produkts zu schlechten Ergebnissen.

In der deutschen Offenlegungsschrift 2302744 ist angegeben, daß eine Reinigung möglich ist, wenn man die rohe Chenodesoxycholsäure in methanolischer Lösung mit einem Calcium- oder Slrontiumsalz behandelt und anschließend alkalisch macht, wobei das Calcium- oder Strontiumsalz der Chenodesoxycholsäure ausfällt. Nach Abtrennung wird dann angesäuert und die Chenodesoxycholsäure extrahiert. Die Reinheit der erhaltenen Chenodesoxycholsäure wird chromatographisch nachgewiesen. Ein Schmelzpunkt als Reinheitskriterium wird jedoch nicht angegeben und das Verfahren ist äußerst aufwendig.

Die deutsche Patentschrift 2404102 betrifft ein

Verfahren zur Reinigung von roher Chenodesoxy-

l» cholsäure, wobei man rohe Chenodesoxycholsäure in Form ihres wäßrigen Alkalisalzes, vorzugsweise ihres

Natrium- oder Kaliumsalzes, mit einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise mit Essigsäureäthylester

oder mit einem Gemisch aus Isobutanol/Toluol perfo-

i^r) riert und die Salzlösung anschließend mit verdünnter Säure, vorzugsweise Salzsäure, ansäuert, extrahiert und die Chenodesoxycholsäure mit Wasser fällt.

Hierbei wird eine Chenodesoxycholsäure mit einem Schmelzpunkt von 143-146° C erhalten.
in Es ist zwar bekannt (The Lancet, 1974, 1518), daß eine hochreine Chenodesoxycholsäure vom Schmelzpunkt 168° C existieren soll, aber ein Herstellungsverfahren für eine solche Chenodesoxycholsäure oder weitere Merkmale zu ihrer Charakterisierung wurden nicht offenbart.

Röntgenstrukturuntersuchungen der bislang beschriebenen Substanzen haben gezeigt, daß diese »Substan7.modifikationen« entweder röntgenamorph sind oder aber lediglich mikrokristalline Teilbereiche aufweisen, die kein charakteristisches Röntgenbeugungsspektrum ergeben.

Ziel der Erfindung war es daher, durch einen technisch einfach durchführbaren Prozeß zu einer hochreinen, von anderen Gallensäuren weitgehend freien Substanz zu gelangen, die darüber hinaus durch ihre Struktur und die zugehörigen physikalisch-chemischen Merkmale eindeutig zu charakterisieren ist.

Nachdem bislang »Umkristallisationen« der rohen Chenodesoxycholsäure aus einer großen Anzahl üblicher Lösungsmittel und Lösungsmittelsysteme zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt hatten, wurde überraschenderweise gefunden, daß die Kristallisation von Chenodesoxycholsäure aus Acetonitril zu einer Chenodesoxycholsäure mit einem Schmelzpunkt von 168-171° C führt, die erstmalig ein eindeutiges Röntgenspektrum und damit eine definierte Kristallstruktur sowie ein charakteristisches IR-Spektrum aufweist und die weiterhin von einer Reinheit ist, die diejenige der bisher bekannten Substanzqualitäten signifikant übertrifft.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine monoklin, kristalline Chenodesoxycholsäure, die durch einen Schmelzbereich von 168-171''C sowie durch das IR-Spektrum und durch ihre kriblallographischen Daten eindeutig charakterisiert ist.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung dieser monoklin kristallinen Chenodesoxycholsäure durch Kristallisation der rohen Säure aus einem organischen Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallisation aus Acetonitril durchgeführt wird, welches in einem Gewichtsverhältnis 8:1 bis 40; 1 zur Rohsubstanz eingesetzt wird und einen Wassergehalt bis höchstens 10%, vorzugsweise 2-4% aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß man eine rohe Chenodesoxycholsäure in der 10-15fachen Ge-

wichtsmenge Acetonitril, das 2—4% Wasser enthält, in der Wärme löst, ggf. mit einem Filtrierhilfsmittel wie Kieselgur od. dgl. versetzt, heiß filtriert und durch langsames Abkühlen auskristallisieren läßt. Die erhaltenen Kristalle können mit Wasser nachgewaschen werden.

Die erhaltene hochreine Chenodesoxycholsäure kristallisiert in flachen Prismen oder Nadeln mit abgestumpften Ecken, die bei 168-171° C (unkorrigiert) schmelzen. Das IR-Spektrum (Abb. 1) weicht deutlich von dem der bekannten Produkte (Abb. 2 und 3) ab. Durch röntgenographische Aufnahmen wurden die folgenden kristallographischen Daten festgestellt:

Kristallsystem:
monoklin

Gitterparameter

a = 19,1 ± 0,29 Ä, b = 8,21 ± 0,12 A,
c = 15,1 ± 0,22 A, β = 100° ± 1,5°.

Zur Erläuterung des erfindungsgemüßen Herstellungsverfahrens dienen die folgenden Beispiele-Beispiel 1
25 g rohe Chenodesoxycholsäure vom Schmelzpunkt 126-129° C werden unter Rühren und Erwärmen in 750 ml Acetonitril gelöst. Nach Zugabe von 3 g Aktivkohle wird heiß über eine Nutsche abgesaugt. Beim Abkühlen kristallisiert die reine Chenodesoxycholsäure aus. Man sa*jgt die Kristalle ab, wäscht mit kaltem Acetonitril und anschließend mit Wasser nach und trocknet im Vakuum. Man erhält 19 greine Chenodesoxycholsäure vom Schmelzpunkt 168-171° C, das IR-Spektrum der Substanz entspricht der Abb. 1.

Beispiel 2

150 kg rohe Chenodesoxycholsäure (Fp: 126-129° C werden unter Rühren in 1700 1 Acetonitril und 40 1 Wasser eingetragen. Man löst durch Erwärmen, gibt 5 kg Kieselgur zu, heizt weiter auf bis auf etwa 85-90° C und filtriert über ein geeignetes Filtriergerät. Das Filtrat wird unter Rühren bis auf mindestens 18° C abgekühlt, die auskristallisierte reine Chenodesoxycholsäure wird abgeschleudert, mit Acetonitril und schließlich mit Wasser gründlich gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute ca. 120 kg Chenodesoxycholsäure, Fp 168-171° C, IR-Spektrum s. Abb. 1.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Monoklin kristallisierte Chenodesoxycholsäure mit einem Schmelzbereich von 168-171° C und dem angegebenen IR-Spektrum.

2. Verfahren zur Herstellung monoklin kristalliner Chenodesoxycholsäure durch Kristallisation der rohen Säure aus einem organischen Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallisation aus Acetonitril vorgenommen wird, welches im Verhältnis von 8:1 bis 40:1 zur Rohsubstanz verwendet wird und einen Wassergehalt bis 10% aufweist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel einen Wassergehalt von 2-4% aufweist.