DE549110C - Verfahren zur Darstellung von Sterinen, insbesondere Ergosterin, aus Hefe und anderen Pilzen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung von Sterinen, insbesondere Ergosterin, aus Hefe und anderen Pilzen Es ist bekannt, daß die Hefe und andere Pilze, wie z. B. der Mutterkornpilz, Fette enthalten, in denen neben Fettsäuren und deren Estern verschiedene Sterine, insbesondere Ergosterin und Fungisterin, vorkommen. Doch eignet sich von den bisher in der Literatur beschriebenen Isolierungstnethoden keine für die technische Darstellung dieser Sterine, von denen insbesondere das Ergosterin in neuerer Zeit ein wesentlich erhöhtes therapeutisches Interesse gewonnen hat. Die bisher beste Methode (Zeitschrift für physiologische Chemie 124 [i9231 S. ro) besteht darin, daß Hefe mit alkoholischer Kalilauge gekocht wird. Hierbei findet jedoch nur eine teilweise Aufschließung des Materials statt, während ein beträchtlicher Teil desselben als unlöslicher Rückstand zurückbleibt, der trotz umständlicher Weiterbehandlung ( wiederholtes Auskochen mit Alkohol und mit Äther) vermutlich einen wesentlichen Teil der in der Hefe vorhandenen Sterine zurückhält. Jedenfalls ist die Ausbeute an Ergosterin nach diesem Verfahren technisch unzureichend.
• Es wurde nun gefunden, daß man Ergosterin und andere Sterine aus Hefe oder anderen geeigneten Pilzen in technisch befriedigender Ausbeute gewinnen kann, wenn man diese Materialien mit wässerigen Lösungen alkalisch wirkender Verbindungen, wie z. B. wasserlöslichen Hydroxyden oder Carbonaten, unter Druck erhitzt. Hierbei gelingt es, das Ausgangsmaterial vollständig in Lösung zu bringen, während merkwürdigerweise das sonst gegen chemische und physikalische Einflüsse sehr empfindliche Er-osterin unverändert bleibt.
• Der größere Teil der Sterine schwimmt nach erfolgter Aufschließung auf der Hy drolysenflüssigkeit und kann direkt abgetrennt und auf reine Sterine verarbeitet werden. Ein kleinerer Teil der Sterine bleibt in der Hy drolysenflüssigkeit und kann derselben durch mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel, wie Äther, Chloroform, Essigester oder Kohlenwasserstoffe, entzogen werden; man kann auch das gesamte Hydrolysengemisch durch Extraktion mit den obengenannten Lösungsmitteln in einer Operation auf reine Sterine verarbeiten.
• Das nach dem vorliegenden Verfahren aus Hefe gewonnene Roh-Ergosterin besitzt überraschenderweise bereits einen sehr hohen Reinheitsgrad, so daß es nach einmaligem Umkristallisieren aus Alkohol hinsichtlich Schmelzpunkt und optischer Drehung innerhalb der Fehlergrenzen mit dem von Tanret (Comptes rendus de 1'Ac. des Sc. 147 (19o81 S.75) aus Mutterkorn rein dargestellten Ergosterin übereinstimmt. Nach der in der Einleitung erwähnten Methode gelang es erst über das Acetylderivat ein reines, mit dem Tanretschen Ergosterinacetat übereinstimmendes Produkt zu erhalten.
• Die Maximalausbeute betrug nach dem soeben genannten, bisher besten Verfahren i_# g Ergosterin vom Fp. i54° aus io kg Preßhefe. Nach dem vorliegenden Verfahren gelingt es dagegen leicht, 3o bis 4o g Ergosterin vom Fp. 159 bis i 6o° aus iokg desselben Ausgangsmaterials zu erhalten.
• Das vorliegende Verfahren ist somit den bisherigen einerseits hinsichtlich der Ausbeute um mindestens das Doppelte überlegen und führt andererseits zu einem reineren Produkt. Außerdem ist das Verfahren durch größere Einfachheit und Billigkeit ausgezeichnet. Beispiel i io kg Preßhefe werden mit einer heißen Lösung von 2 kg Kaliumhydroxyd in 1 1 Wasser übergossen und die Masse nach homogener Durchmischung im Autokfaven mehrere Stunden auf etwa i2o° erhitzt. An der Oberfläche der dunkelbraunen Flüssigkeit scheiden sich die Sterine als breiige Schicht ab, welche abgeschöpft und nach Zusatz von etwas Wasser mehrmals mit Äther ausgeschüttelt wird. Die vereinigten Auszüge werden zunächst mit verdünnter (etwa i °/oiger) Natronlauge und hierauf mit Wasser bis zur neutralen Reaktion des letzteren gewaschen. Die ätherische Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet, hierauf filtriert und vom Äther befreit. Nachdem ein großer Teil des Ergosterins schon in der Wärme auskristallisiert ist (bei einem Volumen von etwa 300 bis 4oo ccm) wird die Lösung kurze Zeit auf - io bis - 15° oder tiefer abgekühlt und hierauf der Niederschlag abgesaugt und mit ebenfalls gekühltem Äther gewaschen, bis dieser farblos abläuft. In gleicher Weise werden der Hydrolysenflüssig keit durch mehrmaliges Extrahieren mit Äther die noch darin enthaltenen Sterine entzogen und die Ätherlösung wie oben verarbeitet. Es wurden hierbei in der ersten Kristallisation insgesamt 34,3g rein weißes Ergosterin vom Fp.148 bis 152° erhalten. Selbstverständlich kann die Extraktion der beiden Phasen, statt getrennt, auch in einer Operation erfolgen.
• Beispiel e Die nach Beispiel i erhaltene ätherische Mutterlauge des Ergosterins wird auf das halbe Volumen eingedampft und auf -15o abgekühlt. Dabei scheiden sich 15 bis 2,o g eines neuen Sterins in kristallisierter Form aus. Man suspendiert es in Äther, kühlt auf -15° ab und filtriert. Es zeigt einen Schmelzpunkt von 107 bis io9°. Die polarimetrische Untersuchung einer Chloroformlösung des Sterins ergibt im Gegensatz zum Ergosterin eine Rechtsdrehung von Beim Umkristallisieren aus ätherischer Lösung scheidet sich als erste Fraktion etwas Ergosterin ab, das durch Filtration entfernt wird. Der Rückstand des Filtrats wird nach häufigem Umkristallisieren aus Aceton sowie aus Alkohol im Vakuum bei 8o bis 95' getrocknet. Der Schmelzpunkt des Sterins beträgt nun iog bis iio° und seine spezifische Drehung in Chloroform Das Sterin kristallisiert aus heißem Alkohol oder Aceton in farblosen Blättchen; bei langsamer Kristallisation bilden sich Tafeln von mehreren Zentimetern Länge.
• Die Analyse ergab: . C=7 H440 Ber. C 84,38 % H 1i,55 °1a# Gef. C 84,13 % H 11,71 °j". Vom Ergosterin ist das neue Sterin durch seinen Schmelzpunkt, durch seine leichtere Löslichkeit in den gebräuchlichen Solventien sowie durch die Rechtsdrehung seiner Chloroformlösung verschieden. Versetzt man eine Chloroformlösung mit einigen Tropfen konzentrierter Schwefelsäure, so tritt bei dem neuen Sterin eine Orangefärbung auf, während eine Ergosterinlösung hierbei eine rubinrote Farbe annimmt. Beispiel 3 ° 9,4.7 kg frischer Steinpilze werden in zerkleinertem Zustande im Autoklaven mit einer heißen Lösung von i894 g Ätzkali in 1 1 Wasser übergossen. Nach mehrstündigem Erhitzen auf 13o° wird die auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmende Sterinschicht abgeschöpft und dreimal mit je3 lÄther imScheidetrichter extrahiert. Der flüssige Anteil des Reaktionsgemisches wird gesondert in gleicher Weise behandelt. Die vereinigten Ätherextrakte werden nacheinander mit i °)oiger Natronlauge, mit i°%iger Salzsäure und wieder mit Lauge gewaschen und hierauf so oft mit Wasser ausgeschüttelt, bis dieses neutral bleibt. Das Lösungsmittel dampft man bis zur beginnenden Kristallisation ab, kühlt auf -15° ab, und gewinnt durch Abnutschen das abgeschiedene Ergosterin. Durch einmaliges Umkristallisieren aus Äther sowie aus Alkohol wird es gereinigt. Das Ergosterin bildet dann farblose Blättchen vom Schmelzpunkt 16o bis 162°. Der Mischschmelzpunkt mit einem aus Hefe dargestellten Ergosterin bleibt unverändert.
• Die oben angegebenen Ausbeuten stellen kein Maximum dar. In anderen Versuchen wurden aus ro kg Hefe bis gegen 45g Roh-Ergosterin erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung von Sterinen, insbesondere von Ergosterin, aus Hefe und anderen Pilzen, dadurch gekennzeichnet, daß man die betreffenden Pilze unter Druck mit wässerigen Lösungen alkalisch wirkender Substanzen erhitzt und aus der so gewonnenen Reaktionsmischung die Sterine abtrennt.