DE3213095A1

DE3213095A1 - Verfahren zur isolierung von (+)-usninsaeure aus usnea barbata l.

Info

Publication number: DE3213095A1
Application number: DE19823213095
Authority: DE
Inventors: Milivoje Dr Randjelovic; Mihajlo Stankovic
Original assignee: Zdravlje AD; FABRIKA FARMACEUTSKIH I HEMIJS
Current assignee: Zdravlje AD; FABRIKA FARMACEUTSKIH I HEMIJS
Priority date: 1981-04-08
Filing date: 1982-04-07
Publication date: 1982-10-21
Also published as: YU42564B; SE8202138L; ES511725A0; DE3213095C2; GB2096996A; BE892787A; CH649543A5; IN155272B; FR2503708A1; YU91981A; PT74707A; FR2503708B1; GB2096996B; ES8301956A1; PT74707B

Description

VERFAHRM ZUR ISOLIERUNG VON (+)-USNIN;'.KURE AUS USNEA BARBATA'L.

Das vorliegende Verfahren betrifft die Isolierung von (+)-Usninsäure aus Usnea "barbata L. Usninsäure ist ein bekannter Stoff, der wegen seiner bioziden Wirkung in Pharmazie und Kosmetik verwendet wird.

Die Isolierung von (+)-Usninsäure aus Koos und Flechte ist mit Problemen der Wahl der Rohstoffe, <les optimalen Lösungsmittels und des optimalen Isolationsve.-fahrens verbunden.

Es is bekannt, dass man zur Gewinnung τοη (+)-Usninsäure verschiedene Moos- und Flechtenarten, wie Evernia prunastri, Usnea barbata L., pLamalina reticulata isw. , anwenden kann. Die. Wahl des Rohstoffs hängt vor allem von folgenden Forderungen ab:

- er muss in genügenden Mengen für indistrielle Zweck* zugänglich :

- die darin enthaltene Menge von Usninsäure soll eine Wirtschaftliche Herstellung gewährleisten (über 1 %),

- die darin enthaltene Menge von extra :tiven Begleitstoffen, muss im Vergleich mit dem Gehalt an [+)-Usninsäure gering sein,

- die Löslichkeit der extraktiven Begl?itstoffe im angewendeten Extraktionslösungsmittel soll beträchtlich kleiner als die dei (+)-Usninsäure sein.

Usnea barbata L. entspricht fast volls;ändig diesen Forderungen und sie wird zur Gewinnung von (+)-UsnLηsäure gemäss dem erfindungsmässigen Verfahren verwendet. Die anderen Flechtenarti enthalten viel weniger (+)-Usninsäure ylev werden vor allem als Rohstoffe zur Herstellung von Rieciharzen (Resinoiden) verwendet.

Das Lösungsmittel zur Isolation der (·/-Usnins;äure soll ■^(-0-Usninsäure möglichst selektiv in ] ezug auf extraktive Begleitstoffe extrahieren,

- eine maximale Ausbeute gewährleisten.

- ihre antibiotischen und fungiziden Eigenschaften nicht rindern,

- eine solche Qualität der isolierton »'.ubctanz, die allen Anforderungen deren Anwendung "als.Antibiotikum und-Fungizid, vor allem in physiologischer Hinsichi, entspricht, gewährleisten, .

- ihre einfachere und wirtschaftlichere Herstellung ermöglichen,

- nicht teuer und in genügenden Mengen zugänglich sein,

- nicht so toxisch und entzündbar sein, dass dadurch "aufwendige Einrichtungen bedingt wurden.

Beim Isolationsverfahren müssen f olgenc e Bedingungen erfüllt werden:

- es soll einfach sein,

- dadurch sollen eine maximale Ausbeut* und Qualität erzielt werden,

- teure und aufwendige Einrichtungen-seilen vermieden werden,

—- Arbeits- und Energieaufwand sowie Ze tverbrauch sollen minimal sein.

In der Literatur ist nur eine geringe ..nzahl von Verfahren zur Isolation von (+)-Usninsäure aus verschiedenen'Moos- und Flechtenarten beschrieben. Grösstenteils -wird bei diesen Verfahren (+)-Usninsäure aus wachsartigem Rückstand nach Abtrennung von Riechkomponenten gewonnen. Die verwendeten-pflanzlichen Roh-• stoffe enthalten (+)-Usninsäure in vie", kleineren Mengen als TJsnea barbata L. Aus diesem Grunde und auch wegen viel grösserer Ausbeuten, ivenn sie zur Gewinnung von jiiechharzen verwendet werden, ist die Gewinnung von (+)-Usni:Lsäure daraus von sekundärer Bedeutung. Hauptmerkmale dieser bekannten Verfahren ■'sind:

- die Anwendung von zwei oder mehr Lösungsmitteln,

- die Anwendung von physiologisch toxischen Lösungsmitteln, wie Aceton, Benzol, Chloroform, 1,1,^-Trichloräthylen, Hexan usw., wodurch bedingt ist, dass Rückstände aus den Kristallen

der (-O-Usnirjsäure vollständig entfernt werden müssen,

- kleinere Ausbeute von {-») Usninsäure. da zur Erzielung einer befriedigenden Qualität viele lieinigungsschritte nötig sind,

- erschwerte Regeneration von einzelne]; Lösungsmitteln,

- auf v/endige Herstellungsart (mehrere i'einigungsr.chritte, Regeneration mehrerer Lösungsmittel, Anwendung komplizierter Einrichtungen),

- Äthanol als eines der meist zugänglichen und vom technischen •und physiologischen Standpunkt am be,;ten geeigneten Extraktion

_v lösungsmittel wird nicht verwendet,

- eine direkte Kristallisation von (+)--Usninsäure mit "befriedigender Qualität aus einer Lösung der wachsartigen Rückstände ist wegen "beträchtlicher Löslichkeit der Begleitstoffe in angewendeten Lösungsmitteln nicht möglich,

- vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit siⁿ4 die "bekannten Verfahren für industrielle Gewinnung von (+)-Usninsäure sehr teuer.

Zur Herstellung von (+)-Usninsäure aus Usriea Td ar bat a L. sind nur wenige Verfahren beschrieben. Ihre Merkmale sind fast gleich wie bei Verfahren zur Gewinnung von O !-Usninsäure aus wachsartigen Rückständen der Resinoide.

Es ist bekannt, dass reine (+)-Usninsä"ire in Äthanol löslich ist. Ihre Löslichkeit in A'thanol gegen iber den in bekannten Verfahren zur Extraktion empfohlenen Lösungsmitteln (Aceton, Chloroform, Äthylacetat, Benzol) ist jedoch viel schlechter. Aus diesem Grunde kam Äthanol bisher a_s mögliches Extraktionsmittel für (+)-Usninsäure nicht in Frag:.

Die Ergebnisse unserer Untersuchungen vsmäss vorliegender Erfindung haben jedoch überraschenderweise gezeigt, dass Äthanol ein optimales Lösungsmittel zu? Gewinnung von (+)~Usninsäure ist, obwohl es bekannt Ist, dass in Äthanol rein· (+)"Usninsäure sehr schlecht löslich ist.

In den bisher beschriebenen Verfahren mrde dieser Tatsache keir Aufmerksamkeit gewidmet und deshalb is: Äthanol nie als Extraktionslösungsmittel für (-O-Usninsäure verwendet worden.

Die Löslichkeit einer gegebenen Sub:;tai ζ in einem gegebenen Lösungsmittel wird' nämlich wegen Anwesenheit von anderen extraktiven Stoffen aus dem pflanzlichen Rohstoff im Extrakt erhöht oder verringert.

Die Vorteile Äthanols gegenüber den bi:;her verwendeten Lösungsmitteln sind wie folgt:

- erhöhte Löslichkeit von (+)-Usninsäure im äthanolischen Extrakt der Usnea barbata L. in Anwesenheit von extraktiven Be gleit st offen aus dem pflanzlichen J.'ohstoff,

- die Menge der extrahierten extraktiven Begleitstoffe in Äthanol ist klein, so dass (-O-Usninsäure direkt aus dem äthanolischen Extrakt in reinem Zustand und mit be "riedigender Ausbeute (etwa 85 % bis 90 % in Bezug auf den Gehalt im pflanzlichen Rohstoff) kristallisieren kann.,

- die Löslichkeit von ( O~Usninsäure bei Siedetemperatur des A'thanols ist viel grosser als die de:· extraktiven Begleitstoffe,

- die Löslichkeit von (-O-Usninsäure i:it bei Kristallisationstemperatur (unter +15 G) sehr klein, die der Begleit toffe jedoch noch immer gross, so dass sie mit geringen Beimengungen kristallisiert, .

- die Löslichkeit von (+)-Usninsäure in den bisher verwendeten Extraktionslösungsmitteln ist viel grosser, doch sind auch die Begleitstoffe darin viel besser '.öslich, so dass eine direkte Kristallisation aus dem Extrakt wie im Falle des A'thanols nicht möglich ist.

Als der Stand der Technik sollen folgende Verfahren angegeben werden:

a) Vest. Akad. Nauk UdSSR, 26, Nr. 7, ;·5"7 (1956)

(+)-Usninsäure wird durch Extraktion a is der Flechte mit heissem Benzol isoliert, dann wird Benzol eingedampft, der Rückstand mit' einer sehr kleinen Menge des heissen G lloroforms behandelt,

Chloroform wird eingedampft "und der ' Eindampfrückstand wird mit einer dreimaligen Gewichtsmenge von

kaltem Äthanol in Bezug auf Trockensub ;tanzgewicht behandelt. So erhaltene (-t)-Ur;ninsäure wird weite- durch sukzessive Lösung in heissem Chloroform, kaltem A'thanol .n A'ther gereinigt.

b)FR-PS 76 11964 (Isolation von (-^)-Us-linsäure aus wachsartigem Rückstand des abs. Flechtenextraktes <

Der wachsartige Rückstand wird mit Lösungsmitteln, wie Benzol, Hexan, Aceton, Chloroform und 1,1,2-Tr .-Chloräthylen extrahiert. Die erhaltene Lösung wird bis zum Siedon erhitzt, filtriert und gekühlt, worauf ( + )-Usninsäure auskris ;allisiert. Die Ausbeute von (+)¹Usninsäure beträgt 20 bis 25 % mit Benzol bzw. 35 "bis 40 % mit Hexan.

c) RO-PS 58.246

(+)-Usninsäure wird aus Usnea barbata -·. mit Benzol unter Rückfluss dreimal extrahiert,die vereinigten Extrakte werden auf ein kleines Volumen' eingeengt und aus der konzentrierten Lösung wird .(+)-Usninsäure mit Aceton ausgefä.lt.

Gemäss dem erfindungsmässigen Verfahren wird die Droge nach dem Entstauben mit A'thanol unter Rückf .uss extrahiert. Der erhaltene Extrakt wird filtriert und i:i einen Kristallisationsbehälter überführt. Die Kristallisation erfolgt unter Aussenkühlung des Behälters und unter Rühren der Lösung. Feine gelbe Kristalle der (+)-Usninsäure werden du.^ch Filtration unter Druck (2.1O^ p_a bis 3.10^ p_a) oder im Vakuum (2,7 . 10^ P_a bis 13» 3 · 10 Pa.) abgetrennt, mit kaltem Ethanol gewaschen und getrocknet. Aus dem Filtrat wird A'thanol mittels Säulendestillation regeneriert.

Das vorliegende erfindungsgemässe Verf ihren unterscheidet sich wesentlich von bekannten Verfahren und weist die folgenden wesentlichen Vorteile auf:

- Extraktionverfahren ist schnell und oinfach,

- die Anwendung von nur einem Lösungsm .ttel,

- Äthanol wird zum ersten Mal als das optimale Lösungsmittel für Extraktion von (-O~Usninsäure au;; Usnea barbata L. verwendet, obwohl es "bekannt ist, da:;3 reine Usninsäure darin sehr schlecht löslich ist,

- vom technischen und physiologischen Standpunkt ist Äthanol den bisher verwendeten Lösungsmitteln "überlegen (es ist leicht zugänglich, etwaige Rückstände in Kristallen brauchen nicht entfernt zu werden, es ist wen .ger gefährlich bei industrieller Anwendung, es ist weniger toxisch),

- direkte Kristallisation von (+)-Usni:ioäüre aus äthanolischem Extrakt ohne vorherige Konzentrierung,

- hohe Ausbeuten an (+)-Usninsäure (üb^r:r 90 % in Bezug auf den Gehalt im Rohstoff),

- wegen der guten Qualität der (>)-Usn .nsäure, die durch direkte Kristallisation aus äthanolischem Extrakt erhalten wird, erübrigen sich nachträgliche Reinigu:igsschritte, die bei bekannten Verfahren nötig sind,

- die Möglichkeit der Regeneration des Lösungsmittels über 90 %, -

- eine einfache Produktionsanlage,

- beträchtlich grössere Wirtschaftlichceit des vorliegenden Verfahrens im^ Vergleich mit bekannte ι Verfahren.

Folgende Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne sie einzuschränken.

Beispiel 1 "·"■--"

100 kg Usnea barbata L. werden nach de α Entstauben mit 800 kg Äthanol (96 %ig, pharm. Qualität) unter Rückfluss JO Minuten extrahiert. Nach der Filtrierung über sin Stahlnetz wird der Extrakt in einen Kristallisationsbehälter mit wässeriger Aussenkühlung eingeführt, worin innerhalb voi 8 Stunden unter Rühren (^-Usninsäure auskriställisiert. Kristalle der (+)—Usninsäure werden durch Filtration unter Druck (2.10^ bis 3-10-^ Pa) oder im Vakuum (2,7 . 10^ bis 13,3 - 10^ p_a) abgetrennt, m>. Äthanol

gewaschen und getrocknet. Aus dem FiIt'-at werden durch Abdampfen 90 bis 95 ^u/° des Äthanols regeneriert. Jie Ausbeute der (+)-Usninsäure im Kr ist alii sat beträgt 90 '-> in Bezug auf den Gehalt im pflanzlichen Rohstoff. Der Gehalt von (+)-Usninsäure /Smp. 204⁰C, Ca]J-⁵ i498 (in Chloroform)/ ist 98 % in Bezug auf Trockensubstanz.

Beispiel 2

100kg Usnea barbata L. werden wie im Beispiel 1 behandelt mit dem Unterschied, dass die Extraktionszeit 60 Minuten, die Menge des Äthanols für Extraktion "·200 kg und die Kristallisationsz'eit 12 Stunden betragen. Die Ausbeute an (+)-Usninsäure im Kristallisat beträgt 90 % in Bezug auf den Gehalt im pflanzlichen Rohstoff. Der·· Gehalt der (+)-Usninsäure /Smp. 204⁰C, Ca]Jp + 498 (in Chloroforn)/ im Kristallisat beträgt 96 °/° in Bezug auf Trockensubstanz.

Claims

O PATENTANWÄLTE

-DR. KADOR &DR.KLUNKER

K Ί4Ο52

Fabrika farmaceutskih i hemijskih proizvoda, n.sol.o. 00UR "ZDRAVLJE", Vlajkova 199, 16000 LESKOVAC, Jugoslawien

Verfahren zur Isolierung von (■+)"-Usninsäure. aus üsnea Barbata L. . . "■

Patentanspruch

Verfahren zur Isolierung von (N)—Usain -.nure aus Usnea barb ata L. dadurch gekennzeichnet, dass Usnea bar ;ata L. nach Entstauben mit Xthanol unter Rückfluss in einem V^häl-t'nis von 1:8 bis 1:12 extrahiert wird, der Extrakt durc'i Filtration unter Druck von 2.10^ bis J.10^ Pa oder im Vakuum /on 2,7 . 10^ bis 1p,3 1CK Pa von der Droge abgetrennt und un ;cr Rühren kristallisiert wird, die Kristalle durch Filtration entfernt, mit Äthanol gewaschen und getrocknet werden.

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