-
Verfahren zur Herstellung von IYIetacholesterin. Cholesterin C27 H"
O ist schwer löslich in Alkohol und kristallisiert daraus in, silberglänzenden Blättchen,
die aus rhombischen Tafeln mit geraden und scharf geschnittenen Rändern und Winkeln
bestehen. Sein Schmelzpunkt liegt bei 145 bis I46° C. Es ist sehr wenig wasseraufnahmefähig;
zu 2 Prozent mit Vaselin verschmolzen, nimmt die Schmelze höchstens 6o bis 7o Prozent
Wasser auf und eignet sich daher nicht zur Herstellung von Salben mit hohem Wassergehalt.
Löst man Cholesterin in etwas Alkohol und verdünnt die Lösung stark mit Wasser,
so fällt es größtenteils aus; der Rest bleibt höchstens als feines Pulver im Wasser
suspendiert. Es gibt also keine kolloidalen wäßrigen Lösungen.
-
Oxycholesterin C"H"02 ist ein steter Begleiter des in keiner tierischen
Zelle fehlenden Cholesterins. Es ist ein amorphes gelbes Harz und besitzt auch als
solches keinen scharfen Schmelzpunkt. Wird dagegen durch Oxydation ,des Cholesterins
Oxycholesterin künstlich hergestellt, so gibt es gute und homogene kolloidale wäßrige
Lösungen, nimmt aber ebenfalls sehr wenig Wasser auf.
-
Angesichts der elementaren Zusammensetzung der beiden Körper erscheint
es zunächst unwahrscheinlich, daß bei der Oxydation :des Cholesterins ein intermediäres
Produkt überhaupt. entstehen könnte. Allein langjährige Beobachtungen und eine Reihe
von Versuchen haben bewiesen, daß es möglich ist, neben kleinen Mengen von amorphem
Oxycholesterin ein kristallinisches, neutrales und alkoholartiges Produkt von sehr
schönem Aussehen, einheitlicher Kristallform und konstantem Schmelzpunkt (14o bis
141' C) zu erhalten, -das als »Metacholesterin« bezeichnet werden soll. Dieses Metacholesterin
wird erhalten, wenn Cholesterin oder . cholesterinhaltige Stoffe mit gelinde wirkenden
Oxydationsmitteln so lange behandelt werden, bis die Bildung von Oxycholesterin
nachweisbar ist.
-
Das Metacholesterin läßt sich durch Einwirkung der verschiedenartigsten
Oxydationsmittel auf Cholesterin herstellen, dabei ist bei stärker wirkenden Mitteln,
wie Salpetersäure, Chlorsäuren, Chromsäure u. dgl., mehr Vorsicht geboten als bei
den milder wirkenden. Auch bei der Wahl der Lösungsmittel für das Reaktionsgemisch
ist Aufmerksamkeit geboten, da .saure Mittel wesentlich heftiger wirken als neutrale.
Als zweckmäßig haben sich beispielsweise folgende Verfahrungsweisen .
-
.bewährt: 1. =oo g Cholesterin werden in =ooo ccm Eisessig gelöst,
zum Sieden erhitzt, die Flamme weggezogen und =oo g eines (organischen oder anorganischen)
Peroxyds, zweckmäßig Benzoylsüperoxyd, auf einmal in die heiße Lösung eingetragen.
Ist die Reaktion eingetreten, so läßt man sie entweder von selbst auswirken oder
unterstützt sie nötigenfalls durch gelinde Erwärmung, bis die Lösung anfängt sich
gelb zu färben. Sie wird dann in etwa das doppelte Volumen kalten Wassers unter
Umrühren eingetragen. Der noch warme weiße bis gelbliche Brei -wird durch Wasser-.
kühlung unter stetigem Umrühren möglichst rasch abgekühlt, wobei das Reaktionsprodukt
. sich zu hellen käsigen bis teigigen Flocken
zusammenballt, die
sich gut filtrieren und auswaschen .lassen. Der .Niederschlag wird in üblicher Weise
von' der Benzoesäure - getrennt und nötigenfalls aus Alkohol oder einem sonst passenden
Lösungsmittel umkristallisiert. Bei umsichtiger Leitung der Operation erhält man
9o bis 95 Prozent vorn Cholesterin an reinem Neütralkörper. Wesent-. lieh langsamer
geht die Umwandlung des Cholesterins im obigen Gemisch vor sich bei gelinder Erwärmung,
und noch langsamer bei gewöhnlicher Temperatur.
-
2: ioo g Cholesterin werden in 2 1 Chloroform gelöst, ioo g Benzoylsuperoxyd
hinzugefügt und am Rückfiußkühler gekocht. Das Kochen wird unterbrochen sobald i
ccm des Gemisches mit` 2 ccm Essigschwefelsäure (1o : i) versetzt, eine Farbenreaktion
ergibt, d. h. Bildung von. Oxydationsprodukten des Cholesterins .eingetreten ist,-
was nach ein bis zwei Stunden der Fall ist. Das Reaktionsprodukt wird dann nach
Beseitigung des Lösungsmittels wie unter Beispiel i weiter behandelt.
-
3. Etwa 2 Teile Cholesterin mit dem gleichen Gewicht des Oxydationsmittels,
z. B. eines Peroxyds, werden in 98 Raumteilen eines neutralen Mittels, zweckmäßig
in Alkohol gelöst und etwa i Stunde gekocht. Hierauf wird die nach dem Peroxyd berechnete
Merige Alkali mit einem kleinen Überschuß zugesetzt und io bis 15 Minuten weitergekocht.
Ist das neutrale Lösungsmittel ein Kohlenwasserstoff, so kann das Gemisch mit Wasser
vom Alkali und seinen etwa - entstandenen Salzen . getrennt werden; ist es aber
ein wasserlösliches Mittel, so geschieht die Trennung in üblicher Weise mit wasserunlöslichen
Flüssigkeiten wie Benzin, Äther u. dgl: Nach Beseitigung des Lösungsmittels kann
das Metacholesterin durch Umkristallisieren leicht gereinigt werden; ist aber schon
in diesem Zustände gut verwendbar. 4. Eine . etwa fünfprozentige Lösung von Cholesterin
in einem der obigen oder einem sonst passenden Mittel wird bei gelinder Wärme mit
einer fünfprozentigen Eisenchloridlösung (zweckmäßig in Eisessig) , in kleinen Anteilen
so lange versetzt, bis die grünliche Farbe des Gemisches einen bräunlichen Ton annimmt.
Die Lösung wird dann aufgekocht und die Kochung bis zur rein braunen Farbe der Lösung
fortgesetzt, was nach kurzer. Zeit erreicht ist. Das Gemisch wird dann' in kaltes
Wasser eingetragen, der Niederschlag filtriert, vom Eisensalz, gut ausgewaschen
und wie unter Beispiel r weitergereinigt.
-
In ähnlicher Weise wirken Chromsäure und Permanganate auf dünne Cholesterinlösungen,
sogar bei gewöhnlicher Temperatur- oder bei konzentrierten Lösungen - bei Temperaturen,
wo das Cholesterin eben noch gelöst bleibt.
-
Auch mildere Oxydationsmittel, wie z. B. Blutmehl, wirken auf Cholesterinlösungen
im obigen Sinne, wenn auch viel langsamer. Ähnlich und ebenso langsam wie die milden
Oxydationsmittel wirken alkoholische Mineralsäuren und Alkalien. Dieselbe Wirkung
ist auch zu erreichen durch Behandlung des Cholesterins oder den Cholesterin enthaltenden
Stoffen mit einem Luftstrom in Lösungen oder in der geschmolzenen Masse selbst.
Es sei noch bemerkt, daß unter Oxydationsmittel alle Mittel verstanden, sind, die_
geeignet sind, . aus Cholesterin Oxycholeserin zu erzeugen.
-
Das Metacholesterin ist in Alkohol wesentlich leichter .löslich als
Cholesterin, schwerer in Methylalkohol. Aus ersterem Mittel kristallisiert es in
silberglänzenden Blättchen, die bei etwa 7oo facher mikroskopischer Vergrößerung
große farblose elliptische Tafeln darstellen, deren bogenförmige Ränder nach unten
und oben in spitze. oder stumpfe Winkel auslaufen. Sie sind häufig zusammengewachsen
zu einem etwa eichenblattförmigen Gebilde. Schon diese Erscheinungsform unterscheidet
das Metacholesterin scharf von seiner Muttersubstanz, dem Cholesterin. In reinem
Zustande schmilzt es bei 14o bis 141' C. Auch seine Acetyl- bzw. Benzoylester unterscheiden
sich scharf von denen des Cloles ,erins und des Oxycholesterins in Kristallform
und Schmelzpunkt. Wie fast alle Chol-, esterinderivate zeigt auch der neue Körper
alle Reaktionen des Cholesterins, . aber nicht die bekannten Real@tionen der Oxydationsprodukte
des Cholesterins mit Essigschwefelsäure bzw. Eisenchlorid, sondern gibt überhaupt
keine Farbenreaktion damit.
-
Der neue .Körper ist auch nicht ein verunreinigtes Cholesterin. ,
Durch vielfache Versuche des Erfinders ist nachgewiesen, daß es sich um einen einheitlichen,
vom Cholesterin verschiedenen Körper handelt. Der Körper ist wiederholt künstlich
hergestellt und untersucht worden. Stets stimmten seine Eigenschaften mit den obenbeschriebenen
vollständig überein und ließen die charakteristischen Unterschiede, gegenüber dem
Cholesterin erkennen.
-
Eine besonders wichtige Eigenschaft des Metächolesterins ist seine
hohe Wasseraufnahmefähigkeit. Zu etwa 2 Prozent mit Fetten oder Ölen, z. B. mit
Vaselin verschrnolzen, nimmt die Schmelze übe r.5ooProzent Wasser auf, ohne ihre
.Salbennatur auf-. zugeben.
-
Es ist als' erheblicher Fortschritt zu betrachten, daß das vorliegende
Verfahren der
modernen Salbentechnik zum ersten Male die Möglichkeit
bietet, eine stark wasserbildende Salbengrundlage herzustellen vermittels eines
einheitlichen Körpers ',mit konstanten chemischen und physikalischen Eigenschaften,
was namentlich für medizinische Zwecke von'be-. sonders hohem Interesse ist. Die
(nach dem neuen Verfahren hergestellten Salben mit hohem Wassergehalt werden von
Temperaturschwankungen nicht so beeinflußt wie die bisher bekannten Mischungen,
so daß hier selbst bei starker Sommerhitze wie. bei Winterkälte eine Entmischung
der Salben nicht einzutreten pflegt.
-
Löst man das Metacholesterin in etwas Alkohol, verdünnt die Lösung
mit Wasser und kocht den Alkohol weg, so - liefert es eine völlig gleichförmige,
je nach dem Substanzgehalt mehr oder minder opalisierende kolloidale Lösung, die
auch sonst wasserlösliche Stoffe, z. B. Fette, höhere Alkohole u..dgl., in Lösung
zu erhalten vermag. Auch diese Fähigkeit zur Bildung von Salben mit hohem Wassergehalt
und von kolloidalen, wäßrigen Lösungen unterscheidet das Metacholesterin scharf
vorn, wenig wasseraufnehmenden Cholesterin und in ersterer Beziehung auch vom künstlich
aus. Cholesterin hergestellten Oxycholesterin.
-
Zu bemerken ist noch, daß cholesterinlialtige, aber wenig oder gar
nicht wasseraufnahmefähige Fettgebilde der tierischen Organe, z. B. die Fette der
Leber und, des Pankreas oder Lezithin u. dgl., durch die Überführung des Cholesteringehaltes
in Metacholesterin nach obigem Verfahren wasseraufnahmefähig und so für sich oder
in Gemischen mit anderen Fetten und Ölen für. kalbenzwecke brauchbar gemacht, werden
Sönnen.
-
Auch die PfianzeÄcholesterine und sonstigen Isomeren des tierischen
Cholesterins, die entsprechende Oxydverbindungen wie das Cholesterin geben, lassen
sich nach diesem Verfahren in analoge Metaverbindungen mit ähnlichen Eigenschaften
überführen.
-
Metacholesterin oder metacholesterinhaltige Stoffe sowie ihre Mischungen,
Emulsionen und Lösungen sollen, für medizinische und kosmetische Zwecke Verwendung
finden.
-
Bemerkt sei, daß bei iq.o bis 14x° schmelzende Oxydationsprodukte
des Cholesterins. mehrfach bekannt sind. Sie unterscheiden sich aber scharf und
sehr wesentlich von dem Metachölesterin, z. B. in dem Schmelzpunkt ihres Acetats,
hinsichtlich der Salkowskischen Farbreaktion, in ihrer Kristallform, bei ihrer Behandlung
mit Schwefelsäure in Eisessig usw.
-
Es ist weiter bekannt, unter Verwendung verschiedenartiger Oxydationsmittel,
z. B. Chromsäure, Salpetersäure, Kaliumpermanganat, Chromsäure in Eisessig, Benzol,
Benzoylsuperoxyd in Eisessig und Blutgewebe in Eisessig und Wasserstoffsuperoxyd,
Cholesterinderivate herzustellen. In keinem dieser Fälle hat man jedoch das Metacholesterin
erhalten, es konnte auch gar nicht entstehen, denn einerseits verwendete man ernergisch
wirkende Oxydationsmittel, und die Art ihrer Anwendung war andererseits derart,
daß sie weit über das Metacholesterin führen mußten, während dieses nur bei äußerst
vorsichtiger Regelung und Überwachung der Operation und bei rechtzeitiger Unterbrechung
derselben erhalten wird. Es ist daher auch dem Erfinder bislang nicht gelungen,
beim Operieren nach den bekannten Verfahren zur Oxydation des Cholesterins aus den
Reaktionsprodukten Metacholesterin . zu isolieren oder sein Entstehen auch nur zu
beobachten. Das Cholesterinmolekül scheint eben unter diesen Bedingungen nach ganz
anderer Richtung angegriffen zu werden.