DE2755577C2 - Verfahren zur Gewinnung der Benzophenanthridin-Alkaloide, Chelidonin, Chelerythrin und Sanguinarin aus pulverisiertem Pflanzenmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung der Benzophenanthridin-Alkaloide Chelidonin, Chelerythrin und Sanguinarin aus pulverisiertem Pflanzenmaterial, das mit einer Ammoniaklösung angefeuchtet und mit Chloroform extrahiert worden ist.

Die pharmakologische Wirkung des Chelidonins, einem Hauptalkaloid des Schöllkrauts, ist seit längerer Zeit bekannt. Seine vor allem spasmolytische Wirkung läßt es besonders in Arzneispezialitäten zur Anwendung kommen. Weniger bekannt in ihren pharmakologischen Wirkungen sind die beiden anderen Alkaloide des Schöllkrauts, Chelerythrin und Sanguinarin, denen auch eine antibakterielle Wirkung zukommt, wobei das Sanguinarin auch noch als antibiotisch und antimykotisch wirksam beschrieben wird.

Die eingangs beschriebenen Verfahrensschritte werden auch in dem in Manske »The Alkaloids« Bd. IV Academic Press, N. Y. (1954), S. 253 ff. beschriebenen Verfahren angewandt. Im weiteren Verlauf dieses Verfahrens wird versucht, Chelidonin durch Bildung des Chelidonin-Hydrochlorids von den anderen Alkaloid-Hydrochloriden zu trennen. Das eigentliche, die Trennung bewirkende Prinzip dieses Verfahrens beruht t>o darauf, daß Chelidonin-Hydrochlorid, aber auch Protopin-Hydrochlorid im Gegensatz zu den anderen Alkaloid-Hydrochchloriden, aus wäßriger Lösung mit Chloroform nicht extrahierbar sind, also zurückbleiben. Dieses Verfahren eignet sich aber nur zur Herstellung sehr geringer Substanzmengen, da bei längerer Chloroform-Extraktion auch Chelidonin-Hydrochlorid neben Protopin-Hydrochlorid in unerwünscht hoher Konzentration im Chloroformextrakt auftreten. Damit kanr das Ziel einer reinen Chelidonindarstellung in wirtschaftlichem Maßstab nicht erreicht werden. Ein weiterer Nachteil des von Manske beschriebenen Verfahrens ist auch darin zu sehen, daß neben dem gewonnenen Chelidonin-Hydrochlorid zwangsweise auch Protopin-Hydrochlorid anfällt Die Chelidonin-Protopin-Trennung ist dann wiederum nur im analytischen Maßstab möglich, da die dafür ausgenutzten Lösüchkeitsunterschiede in Äther nicht signifikant genug sind. Eine Reindarstellung von Chelerythrin aus Chelidonin majus L. ist z. B. mit diesem Verfahren nicht möglich, da Chelerythrin immer mit Sanguinarin vergesellschaftet vorliegt. Das Sanguinarin kann nach Manske nur nach der Kalium-Zyanid-Methode dargestellt werden. Die Anwendung dieser Methode birgt jedoch ein sehr hohes Gefahrenmoment, weil mit Kalium-Zyanid-Überschuß in sauren Medien gearbeitet werden muß, wobei es zur Bildung großer Mengen Blausäure kommt. Dabei reicht diese Kalium-Zyanid-Meihode zur Reindarsiel'ung des Sanguinarins allein noch nicht aus. Um das Sanguinarin von den Chelerythrinresten abzutrennen, muß das Sanguinarin in das Hydrogentartrat überführt werden. Die eigentliche Trennung des Sanguinarin-Hydrogentartrats von dem Chelerythrin-Hydrogentartrat beruht dann lediglich auf der schlechteren Löslichkeit des Sanguinarin-Hydrogentartrats, was dann im Gegensatz zum Chelerythrin-Hydrogentartrat auskristallisieren soll. Bei Daniel-Schmaltz »Das Schöllkraut« Bd. 1, Hippokrates-Verlag Marquardt & Cie„ Stuttgart 1939, S. 41-55 ist auf Seite 43 beschrieben, das Protopin mit Restalkaloiden von dem Gemisch aus Chelidonin und Chelerythrin durch Alkalisierung mit Ammoniak zu trennen. In dem Niederschlag findet sich dann nach Daniel-Schmaltz die Hauptmenge des Chelidonins und Chelerythrins, während das ammoniakalische Fiitrat die Hauptmenge des Protopins und der anderen Basen in Lösung hält. Der das Chelidonin und Chelerythrin enthaltene ausgewaschene Niederschlag wird in alkoholischer Schwefelsäure gelöst und nach dem Entfernen des größten Teils des Alkohols von neuem mit Ammoniak gefällt. Die Trennung des Chelidonins von dem Chelerythrin erfolgt dann mit Äther, wobei hohe Verluste entstehen. Bei diesem beschriebenen Verfahren wird das Sanguinarin nicht erwähnt. Es ist anzunehmen, daß bei diesem Verfahren das Sanguinarin sich in dem abgetrennten Chelerythrin befindet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Gewinnung der Benzophenanthridin-Alkaloide Chelidonin, Chelerythrin und Sanguinarin aus pulverisiertem Pflanzenmaterial zu schaffen, bei dem diese Alkaloide in für die Wirkstoffherstellung zur pharmazeutischen Verv/ertung erforderlichen Mengen mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand in reiner Form gewonnen werden können.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß man von dem eingangs erwähnten Chloroform-Extrakt durch einen Zusatz von wäßriger Schwefelsäure und gleichzeitiges destülatives Abtrennen des Lösungsmittels eine saure, wäßrige Phase gewinnt, daß man die Alkaloide in an sich bekannter Weise durch Fällung mit Ammoniak anreichert und durch Filtration abtrennt, die abgetrennte Fraktion mit Chloroform behandelt und die unlöslichen Bestandteile verwirft, nach dem Entfernen des Chloroforms in Äthylalkohol aufnimmt, der erhaltenen Lösung Salzsäure zusetzt und im Vakuum zur Trockene einengt, daß

man Wasser hinzufugt und einerseits das als unlöslicher Bodenkörper zurückbleibende Chelidonin-Hydrochlorid durcft Filtration abtrennt und in bekannter Weise in kristallines Chelidonin überführt, andererseits das Filtrat mit Salzsäure versetzt, das dabei erhaltene Gemisch von Kristallen der Hydrochloride des Chelerythrins und Sanguinarins durch Behandeln mit Ammoniak in das Gemisch der freien Alkaloid-Basen überführt, diese mit Xylol extrahiert und den Extrakt nach Einengung auf einer mit Kieselgel gefüllten Säule mit einem Gemisch aus Xylol und Methanol im Verhältnis von 95 zu 5 chromatographiert und aus den aufgefangenen Fraktionen in bekannter Weise kristallines Chelerythrin bzw. Sanguinarin gewinnt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können nun die einzelnen Substanzen in größeren Mengen hergestellt werden, so daß sie Ausgangsstoffe für neue Arzneimittelwirkstoffe und Wirkstoffkombinauonen sein können. In vorteilhafter Weise ist es durch das Vorhandensein von ausreichenden Mengen von Mono- Substanzen möglich, reproduzierbare Arzneimittel zu entwickeln, bei denen die bisher aufgetretenen Nebenerscheinungen entfallen. Damit ist es möglich, gezielter auf ein Indikationsgebiet hinzuarbeiten.

Im nachfolgenden ist ein Verfahrensbeispiel mit exakten Zahlenangaben ausführlich dargestellt.

3 kg Radix Chelidonin oder 3 kg einer anderen, die Benzophenanthridin-Alkaloide enthaltene Droge wird getrocknet und pulverisiert. Dieser Substanz werden 3000 ml 25%iger Ammoniaklösung zum Anfeuchten hinzugefügt. In einer Soxhlet-Apparatur wird die Droge mit 20 1 Chloroform extrahiert. Dem Chloroform-Extrakt werden 3 I einer 0,1 η Schwefelsäure zugesetzt. Nachdem das Chloroform abdestilliert und aus der schwefelsauren alkaloidhaltigen Phase die unlöslichen organischen Pflanzeninhaltsstoffe abgetrennt wurden, wird die Lösung mit 300 ml einer ca. 25%igen Ammoniaklösung versetzt. Der dabei ausfallende Niederschlag (ca. 35 bis 40 g) enthält etwa 15 bis 17 g an freien Alkaloid-Basen, die abgetrennt und in 21 Chloroform gelöst werden. Von unlöslichen Öestandteilen wird abfiltriert und dann im Vakuum zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird in etwa 1,51 Äthanol gelöst, und man versetzt diesen zur Bildung der Alkaloid-Hydrochloride mit ca. 200 bis 250 ml konzentrierter Salzsäure. Im Vakuum werden 1000 ml Äthanol abgezogen und durch 1000 ml Wasser substituiert. Nach dem Einengen der Lösung bis zur Trockne im Vakuum nimmt man den Rückstand in 2,5 bis 3 I Wasser auf. Das im Wasser unlösliche Chelidonin-Hydrochlorid kann nun von den in Wasser löslichen Hydrochloriden des Chelerythrins und des Sanguinarins abgetrennt werden. Man erhält etwa 12 bis 15 g Chelidonin-Hydrochlorid, das in 4 bis 5 I Äthanol gelöst und durch Zugabe von 1 bis 1,51 25%igen Ammoniak in die freie Chelidonin-Base überführt wird. Die ammoniakalische Lösung wird bis auf 500 ml eingeengt, mit 21 Wasser versetzt, im Vakuum vom Restalkohol befreit und mit 31 Chloroform extrahiert Die das Cheüdonin enthaltende Chloroform-Phase wird auf 500 ml im Vakuum eingeengt, mit 2 1 Methanol versetzt und das Rest-Chloroform im Vakuum durch Einengen der Lösung auf etwa 500 ml entfernt Die Methanol-Lösung des Chelidonins versetzt man sukzessive mit 20 bis 30 ml Wasser, wobei es nach einigem Stehen zur Kristallisation farbloser monokliner Tafeln des Cheüdonins kommt Dieses Chelidonin zeigt einen Schmelzpunkt von 134 bis 136° C. Die Ausbeute beträgt 11 bis 13 g. Das bei der Chelidonin-Hydrochlorid-Abtrennung anfallende Filtrat, nämlich die Chelerythrin-Hydrochlorid-ZSanguinarin-Hydrochlorid-Lösung wird mit 300 ml 25%iger Ammoniaklösung versetzt und mit ca. 2 bis 3 1 Xylol extrahiert, im Vakuum auf ungefähr 100 bis 120 ml eingeengt (ca. 20 bis 25 g Trockensubstanz) und anteilweise auf je eine Kieselgelsäule aufgetragen. Für eine gute Trennung solhe das Verhältnis Adsorbens (in Gramm): Alkaloidgemisch (in Gramm) nicht kleiner als 350 :1 sein (Adsorbens: Kieselgel 60-Merck, Korngröße: 230 bis 400 mesh = 0,043 bis 0,06 mm). Das Volumen der aufzutragenden Xylol-Lösung der Alkaloide ist möglichst gering zu halten, um eine schmale Anfangszone zu ermöglichen. Bei einer Durchflußgeschwindigkeit von 10 ml pro Minute kann man z. B. bei einer Säule von 180-4,5 cm Chelerythrin und Sanguinarin innerhalb von 12 Stunden mit 7 bis 81 eines Gemisches aus 25 Teilen Xylol und 5 Teilen Methanol eluieren und trennen. Mit einer solchen Säule sind bei einmaligem Auftragen von etwa 2,0 bis 2,5 g des Alkaloidgemisches in Xylol (das ca. 700 mg Chelerythrin/Sanguinarin-Gemisch enthält) etwa 250 mg Chelerythrin und ca. 350 mg Sanguinarin zu erhalten. Das Eluat wird zu Fraktionen ä 60 bis 70 ml mit einem Fraktionssammler aufgefangen. Der Durchsatz an Alkaloiden ist unter anderem von den Abmessungen der chromatographischen Säule abhängig. Mit einer 350 ■ 8 cm Säule könnte man z. B. den Alkaloiddurchsatz auf das 9- bis 1Ofache der oben genannten Säule erhöhen. Die durch dünnschicht-chromatographische Analyse oder durch Absorptionsmessung der Alkaloide im UV-Bereich mit Hilfe einer Durchflußküvette ermittelten Fraktionen gleichen Inhalts werden vereinigt, im Vakuum eingeengt, in 2 1 Äthanol aufgenommen und nochmals im Vakuum eingeengt. Nach einigem Stehen beginnt die Kristallisation des Chelerythrins bzw. des Sanguinarins in Form farbloser Kristalle. Der Schmelzpunkt des Chelerythrins beträgt 206 bis 207°C, der Schmelzpunkt des Sanguinarins liegt bei 211 bis 213°C. Die Ausbeute an Chelerythrin beträgt 2,1 bis 2,3 g und die Ausbeute an Sanguinarin liegt bei 3,3 bis 3,5 g.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Gewinnung der Benzophenanthridin-Alkaloide Chelidonin, Chelerythrin und Sanguinarin aus pulverisiertem Pflanzenmaterial, das mit ϊ einer Ammoniaklösung angefeuchtet und mit Chloroform extrahiert worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man von dem Chloroform-Extrakt durch einen Zusatz von wäßriger Schwefelsäure und gleichzeitiges destülatives Abtrennen des iu Lösungsmittels eine saure, wäßrige Phase gewinnt, daß man die Alkaloide in an sich bekannter Weise durch Fällung mit Ammoniak anreichert und durch Filtration abtrennt, die abgetrennte Fraktion mit Chloroform behandelt und die unlöslichen Bestandteile verwirft, nach dem Entfernen des Chloroforms in Äthylalkohol aufnimmt, der erhaltenen Lösung Salzsäure zusetzt und im Vakuum zur Trockene einengt, daß man Wasser hinzufügt und einerseits das als unlöslicher Bodenkörper zurückbleibende Chelidonin-Hydrochlorid durch Filtration abtrennt und in bekannter Weise in kristallines Chelidonin überführt, andererseits das Filtrat mit Salzsäure versetzt, das dabei erhaltene Gemisch von Kristallen der Hydrochloride des Chelerythrins und Sanguin- 2^r> arins durch Behandeln mit Ammoniak in das Gemisch der freien Alkaloidbasen überführt, diese mit Xylol extrahiert und den Extrakt nach Einengung auf einer mit Kieselgel gefüllten Säule mit einem Gemisch aus Xylol und Methanol im jo Verhältnis von 95 zu 5 Chromatographien und aus den aufgefangenen Fraktionen in bekannter Weise kristallines Chelerythrin bzw. Sanguinarin gewinnt.