DE659484C

DE659484C - Verfahren zur Gewinnung von Metallverbindungen wasserloeslicher, noch hoehermolekularer Keratinspaltprodukte

Info

Publication number: DE659484C
Application number: DEW95998D
Authority: DE
Inventors: Dr Richard Fleischmann; Dr Ernst Sturm
Original assignee: WUELFING J A FA
Current assignee: WUELFING J A FA
Priority date: 1935-02-17
Filing date: 1935-02-17
Publication date: 1938-05-05

Description

Verfahren zur Gewinnung von Metallverbindungen wasserlöslicher, noch höhermolekularer Keratinspaltprodukte Gegenstand des Patents 655 684 ist die Herstellung von Metallkeratinaten, bei denen eine chemotherapeutische Wirksamkeit festgestellt worden ist. Die organischen Komponenten dieser Metallverbindungen sind an sich - wasserunlösliche Keratinspaltprodukte, die erst in Form ihrer Natriumsalze wasserlöslich sind.
Es wurde nun gefunden, daß auch Metallverbindungen von schon wasserlöslichen, aber noch höhermolekularen schwefelreichen Eiweißspaltprodukten hergestellt werden können, die wenigstens 5 % Silber oder die äquivalenten Mengen anderer Schwermetalle, wie Gold, Quecksilber, Blei, Wismut und Antimon; enthalten. Die Anreicherung der höhermolekularen Spaltprodukte erfolgt dadurch, daß man die Keratiüe bis eben zur mehr oder weniger vollständigen Lösung hydrolysiert und nun entweder das von überschüssiger Säure befreite Gesamthydrolysat unmittelbar zur Herstellung der Metallverbindungen benutzt und das mit den Metallsalzen erhaltene Umsetzungsprodukt mit organischen Lösungsmitteln, wie z. B. Alkohol, ausfällt oder an die Hydrolyse der Keratine eine Dialyse anschließt und so die größte Menge der weiter abgebauten Produkte entfernt. Die auf ihre chemotherapeutische Wirksamkeit besonders geprüften Goldverbindungen sind bei der Recurrensinfektion der weißen Maus je 20 g Tier schon in einer Menge von durchschnittlich 1/20oo g wirksam bei einer erträglichen Menge von 1/1o bis 1/2()g, so daß sich ein therapeutischer Index von -i : i oo bis i :Zoo errechnet. Einzelne der neuen Goldverbindungen sind sogar bis zu 1/400o g wirksam, d. h. mit einem Index von I :40o. Dagegen ist das Goldnatriumkeratinat, das nach Patent 655684 erhältlich ist, bei einer erträglichen Menge von 1/1o erst bei einer Menge von 1/4oo g wirksam, so daß sich hier nur ein Index von I :4o ergibt. Auch bei der Streptokokkeninfektion der weißen Maus mit dem bisher therapeutisch kaum zu beeinflussenden Stamm »Aronson« konnte mit einem Teil der neuen Goldverbindungen eine ausgezeichnete Heilwirkung erzielt und bis zu i oo % der infizierten Mäuse am Leben erhalten werden. Auch ist mit einem Teil der neuen Goldverbindungen sehr gut die Pneumokokkeninfektion zu beeinflussen. Es ist bekannt, chemotherapeutisch wirksame Metallsalze mit schwefelreichen Sulfhydryleiweißspaltprodukten umzusetzen. So,

wird nach der Patentschrift 551 871 G 1e'

an Sulfhydrylalbumosen, nach der Pate]

Schrift 578 828 Zink, Wismut, Blei, Quef

Silber, Silber, Gold und Kupfer und nach de1w

Patentschrift 588710 Wismut, Arsen und Antimon an Sulfhydrylkeratinate bzw. Sulfhydrylkeratinsäuren gebunden. Auch nach Patentschrift 6050p. werden Metallsulfhydrylverbindungen gewonnen, da bei der Umsetzung von Keratinaten und ähnlichen Abbauprodukten mit Arsenobenzolen Kondensationsprodukte von Arsinoxyden mit Sulfhydrylverbindungen gebildet werden.
Dagegen werden nach vorliegender Erfindung stets nicht zu Sulfhydrylverbindungen reduzierte Keratinspaltprodukte verwendet. Sie werden in an sich bekannter Weise durch Hydrolyse von Keratinen mit Säuren bis zur mehr oder weniger vollständigen Lösung und Eindampfen der Lösung im Vakuum bei niedriger Temperatur oder im Falle der Hydrolyse mit Schwefelsäure oder Phosphorsäure nach vorausgegangener Neutralisation mit Bariumcarbonat oder -hydroxyd gewonnen. Die sauren Hydrolysate können vor Eindampfen auch dialysiert werden, nötigenfalls nach vorausgegangener Neutralisation mit Alkali. Als besonders geeignet haben sich aber die durch saure Dialyse gewonnenen Produkte erwiesen. Sie zeichnen sich durch einen hohen Schwefelgehalt, der sich bis zu über 7 % erstreckt, aus.
Im allgemeinen sind die Kerätinspaltprodukte für die Herstellung der Metallverbindungen um so geeigneter, je höher ihr Schwefelgehalt ist. Sie sind alle wasserlöslich und reagieren schwach sauer (Lackmus sauer und Kongo neutral).
Fügt man zu den wässerigen Lösungen der Keratinspaltprodukte die Lösung eines Goldsalzes hinzu, so fällt ein helles Produkt aus, das aber beim Rühren zunächst meist wieder in Lösung geht. Bei weiterem Zusatz von Goldsalz tritt dann in mehr oder geringerem Maße eine Ausfällung auf, die nicht mehr in Lösung geht. Neutralisiert man jedoch das saure Reaktionsgemisch mit Natronlauge, so geht die Ausfällung in allen Fällen - meist schon vor dem Neutralisationspunkt - wieder in Lösung. Aus den Lösungen fallen beim Einrühren in ein organisches Lösungsmittel die Natriumsalze der. Goldverbindungen aus. Die Natriumsalze der so, gewonnenen Goldverbindungen sind hellgefärbte Produkte, die sich leicht mit neutraler Reaktion in Wasser lösen und sehr beständig sind. Die therapeutische Wirksamkeit der Präparate, die aus dialysierten Abbauprodukten durch Versetzen mit Goldsalzen und nachfolgender Alkoholfällung erhalten sind, ist noch etwas höher als die der entsprechenden Gold-

yaerbindungen, bei denen keine Dialyse vor-

tf@gegangen war, also die Fraktionierung nur

;Iirch die Alkoholfällung erfolgte.

Leitet man vor dem Zusatz des anorganischen Goldsalzes in die wässerige Lösung der Keratinspaltprodukte SO, bis zur Sättigung ein und fügt dann erst Goldsalz, z. B. Au C1;1, unter gutem Rühren und in kleinen Anteilen hinzu, so tritt eine Ausfällung auf, die größtenteils rasch wieder in Lösung geht, und man, erhält Lösungen, die auch bei längerem Stehen kein oder nur wenig metallisches Gold ausscheiden. Dies ist insofern durchaus überraschend, als im allgemeinen aus allen Gold enthaltenden Lösungen in Gegenwart von SO2 metallisches Gold ausgeschieden wird, worauf sich bekanntlich ein analytischer Nachweis des Goldes gründet. Bis jetzt war es nur bekannt, daß aus organischen Goldsulfhydrylverbindungen bei Einleitung von S02 das Gold nicht zur Ausscheidung zu bringen ist. Bei Gegenwart von SO. wird im allgemeinen von den Keratinspaltprodukten um so mehr Gold aufgenommen, je größer ihr Schwefelgehalt ist.
Der günstigste Goldgehalt der Goldverbindungen liegt bei etwa 18 bis z 5 0/0. Verbindungen mit niedrigerem Goldgehalt sind jedoch auch schon chemotherapeutisch wirksam.
Ebenso wie die Goldsalze reagieren die Silber- und Quecksilbersalze mit den wässerigen Lösungen der Keratinspaltprodukte.
Versetzt man die wässerige Lösung der Keratinspaltprodukte mit einem löslichen Silbersalz oder Quecksilbersalz, so tritt eine helle, voluminöse Ausfällung ein, die beim Umrühren zunächst wieder in Lösung geht. Bei weiterem Zusatz von Metallsalz wird die Ausfällung jedoch zu einer bleibenden, die erst durch Zusatz von Natronlauge bis zur neutralen bzw. schwach alkalischen Reaktion wieder in Lösung zu bringen ist. Aus solchen Lösungen, die ziemlich beständig sind und kein oder nur ganz wenig Metall ausscheiden, lassen sich durch Alkohol Produkte ausfällen; die mit neutraler Reaktion und ziemlich heller Farbe in Wasser löslich und außerordentlich beständig sind. Dieser Befund ist insofern überraschend, als bis jetzt bei der Herstellung von Silberproteinverbindungen sowie auch anderer Schwermetallverbindungen immer schwefelarme Proteinspaltprodukte verwendet worden sind (vgl. Patentschrift- 14I967) und der Schwefelgehalt der Proteine bei der Darstellung von Silberverbindungen bzw. anderen Schwermetallverbindungen immer als störend empfunden worden ist. Die gewonnenen leicht löslichen und ziemlich hellen Produkte zeichnen sich auch noch durch eine besondere Unempfindlichkeit dem Lichte gegenüber aus. Sie geben in wässeriger Lösung mit Na Cl keinen Niederschlag, vielmehr bleiben die Lösungen völlig klar.
Versetzt man die 1.vässerige Lösung der Keratinspaltprodukte mit einer Lösung von Bleiacetat, so erfolgt nur in ganz geringem Maße eine Ausfällung. Man kann hier durch Zusatz von Alkohol die Ausfällung vervollständigen. Neutralisiert man vor dem Zusatz von Alkohol, so erhält man Lösungen, die, in Alkohol eingerührt, die wasserlöslichen Natriumsalze der Bleiverbindungen abscheiden.
Fügt man zu den wässerigen Lösungen der Keratinspaltprodukte eine wasserlösliche Wismutverbindung, wie z. B. Wismutammoniumcitrat, hinzu, so erhält man unmittelbar eine Ausfällung der hellen Wismutverbindung, die sich durch Zusatz von Essigsäure vervollständigen läßt.
Dagegen löst sich Natriumantimonyltartrat in der wässerigen Lösung der Keratinspaltprodukte ohne oder mit nur ganz geringfügigen Ausscheidungen auf. Man kann solche Lösungen mit Alkali neutralisieren, ohne daß es zur Bildung eines Niederschlages kommt, während eine wässerige Lösung des Natriumantimonyltartrats nicht ohne Ausfällung mit Alkali zu neutralisieren ist. Rührt man die erhaltenen neutralisierten Lösungen der Antimonkeratinspaltprodukte in Alkohol ein, so erhält man ein in Wasser leicht lösliches Produkt von großer Beständigkeit. Beispiel i i o g eines Keratinhydrolysats, das durch Hydrolyse von Haaren mit 25%iger Salzsäure auf dem Wasserbad, bis nur noch ein kleiner Rest ungelöst bleibt, anschließende saure Dialyse und Eindampfen der erhaltenen Lösung bis zur Trockene gewonnen worden ist, werden in 5occm Wasser gelöst.
Zu der Lösung werden 3,6 g AuCl3, in 18 ccm H.0 gelöst, anteilsweise und unter Rühren zugefügt. Es erscheint eine Ausfällung, die beim Rühren zunächst wieder in Lösung geht. Bei weiterem Zusatz des Au C13 verschwindet sie jedoch nicht wieder. Es wird nun mit Natronlauge bis zur schwach alkalischen Reaktion versetzt, wobei die Ausfällung schon vor dem Neutralisationspunkt in Lösung geht. Sie wird filtriert, in die mehrfache Menge Alkohol eingerührt und das dabei ausgefällte Produkt abgenutacht, mit Alkohol ausgewaschen und im Vakuum getrocknet. Das erhaltene Produkt löst sich mit gelber Farbe und neutraler Reaktion in Wasser. Beispiel 2 Zu einer Lösung von 5 g eines Keratinhydrolysats, das durch Hydrolyse von Haaren 'mit 25%iger Salzsäure auf dem Wasserbad bis zur vollkommenen Lösung, Neutralisation mit Natronlauge, Dialyse und Eindampfen der erhaltenen Lösung bis zur Trockene gewonnen worden ist, in 25 ccm H20 werden unter Rühren anteilweise 1,7 g Au C13 in i 2 ccm Wasser gefügt. Durch Zusatz von Natronlauge bis zur schwach alkalischen Reaktion wird der gebildete Niederschlag wieder gelöst und die Lösung wie im Beispiel i weiterbehandelt. Das erhaltene Produkt ist in Wasser leicht löslich mit schwach alkalischer Reaktion. Beispiel 3 iog Keratinhydrolysat, das durch Hydrolyse mit q.oo/oiger Schwefelsäure auf dem Wasserbad bis eben zur Lösung, - Neutralisation mit Bariumcarbonat und Eindampfen der erhaltenen Lösung bis zur Trockene gewonnen worden ist, werden in So ccm Wasser gelöst; dazu wird eine Lösung von q. g Au C13 in 2o ccm Wasser anteilweise und unter Rühren gefügt. Es erscheint eine gelbe Ausfällung, die zunächst wieder in Lösung geht: nach weiterer Zugabe des Goldsalzes bleibt aber ein feiner, schlammiger Niederschlag erhalten, der erst durch Zusatz von Natronlauge wieder in Lösung zu bringen ist. Es wird bis zur schwach alkalischen Reaktion Natronlauge zugegeben. Der Niederschlag hat sich aber schon vor dem Neutralpunkt wieder gelöst. Die Lösung wird wie im Beispiel i weiterbehandelt. Das erhaltene Produkt ist in Wasser sehr leicht und mit neutraler Reaktion löslich. Beispiel q. In eine Lösung von 5 g Keratinhydrolysat, das durch Hydrolyse von Wolle mit 25o,'oiger Schwefelsäure auf dem Wasserbad bis zur nicht ganz vollständigen Lösung, Neutralisation mit Bariumcarbonat und Eindampfen der erhaltenen Lösung bis zur Trockene gewonnen worden ist, werden i,7 g Au C13, in 8,5 ccm Wasser gelöst, anteilweise eingerührt; das Reaktionsgemisch wird wie im vorhergehenden Beispiel aufgearbeitet. Das Pro. dukt ist in Wasser sehr leicht mit neutraler Reaktion löslich. Beispiel s 5 g Keratinhydrolysat, das durch Hydrolyse mit 6o%iger Schwefelsäure bis zur vollkommenen Lösung, Neutralisation mit Natronlauge, anschließende Dialyse und Eindampfen der erhaltenen Lösung gewonnen worden ist, werden in 25 ccm H20 gelöst und zu der Lösung i,9 g Au C13 in i 2 ccm H20 gefügt. . Die hierbei auftretende Ausfällung, die zunächst nicht mehr in Lösung zu bringen ist, wird durch Zusatz von Natronlauge bis zur schwach alkalischen Reaktion gelöst und die Lösung wie im Beispiel i weiterbehandelt. Das Produkt ist in Wasser leicht löslich und reagiert neutral. Beispiel 6 Zu einer stark sauer reagierenden Lösung von 5 g Keratinhydrolysathydrochlorid, das durch Hydrolyse von Haaren mit 25%iger Salzsäure auf dem Wasserbad bis zur nicht ganz vollständigen Lösung, Entfärben mit aktiver Kohle und anschließendes Eindampfen im Vakuum bei niedriger Temperatur gewonnen worden ist, in 25 ccm H20 wird eine Lösung von 0,7g AuC13 in io ccm Wasser eingerührt. Erst nachdem die Goldchloridlösung beinahe vollständig zugegeben worden ist, erscheint eine wieder. rasch verschwindende Ausfällung. Die trübe Lösung wird sofort mit Natronlauge neutralisiert, von ganz wenig ausgeschiedenem Gold abfiltriert und die nunmehr klare Lösung wie in den anderen Beispielen aufgearbeitet. Das erhaltene helle Produkt löst sich leicht mit gelber Farbe und neutraler Reaktion in Wasser. Beispiel In die Lösung von i o g Keratinhydrolysat, das durch Hydrolyse von Haaren mit 25o/oiger Salzsäure auf dem Wasserbad, bis nur noch ein kleiner Rest ungelöst bleibt, saure Dialyse und Eindampfen der erhaltenen Lösung bis zur Trockene gewonnen worden ist, in 5 o ccm H,0 wird S02 bis zur Sättigung eingeleitet. In diese Lösung wird eine solche von 3,4 g AuC13 in 17 ccm Wasser vorsichtig in kleinen Teilen zugefügt, wobei eine gelbliche Ausfällung erfolgt, die beim Rühren größtenteils wieder in- Lösung geht. Die Lösung bleibt über Nacht stehen, wobei eine nur ganz geringfügige Goldausscheidung stattfindet. Die hellbraun gefärbte Lösung wird filtriert und mit Natronlauge unter guter Kühlung neutralisiert. Die schwach alkalisch reagierende Lösung wird in Alkohol eingerührt, wobei ein gelbliches Produkt ausfällt, das abgenutscht, mit Alkohol gewaschen und im Vakuum getrocknet wird. Es ist sehr leicht in Wasser mit heller Farbe und schwach alkalischer Reaktion löslich. Beispiel 8 5 g durch Hydrolyse von Haaren mit 25 %iger Salzsäure auf dem Wasserbad bis zur unvollständigen Lösung und saure Dialyse hergestellten Keratinhydrolysats werden in 25 ccm Wasser gelöst und dazu in mehreren Anteilen und unter Rühren eine Lösung von i g Silbernitrat in 5 ccm Wasser gefügt.- Es erscheint eine weiße Ausfällung, die zunächst wieder in Lösung geht. Bei weiterem Zusatz der Silbernitratlösung bleibt sie jedoch ungelöst als feinschlammiger Niederschlag erhalten, der bei Hinzufügen von Natronlauge bis zur schwach alkalischen Reaktion wieder in Lösung geht. Die Lösung wird filtriert und in die zehnfache Menge Alkohol eingerührt, wobei die Silberverbindung als helles Produkt ausfällt, das mit Alkohol gewaschen und im Vakuum getrocknet wird. Das sehr beständige Produkt ist in Wasser mit heller Farbe und neutraler Reaktion sehr leicht löslich. Eine Nvässerige Lösung der Verbindung gibt mit Natriumchlorid keinen Niederschlag. Beispiel 9 Zu einer Lösung von io g eines durch Hydrolyse von Haaren mit 20%iger Salzsäure auf dem Wasserbad, bis nur noch ein kleiner Rest ungelöst ist, und anschließende saure Dialyse gewonnenen Keratinhydrolysats in 5o ccm Wasser werden i,6 g Mercuriacetat, in 8 ccm Wasser gelöst, unter Rühren eingetragen. Es erscheint dabei eine voluminöse weiße Ausfällung, die aber alsbald beim Rühren wieder verschwindet. Erst nachdem ungefähr die Hälfte des Mercuriacetats zugesetzt ist, bleibt eine hellbraune Ausfällung zurück. Bei Zusatz von Natronlauge erfolgt jedoch schon vor dem Neutralpunkt Lösung und aus der neutralisierten Lösung scheidet sich beim Stehen kein oder nur ganz wenig metallisches Quecksilber aus. Die filtrierte, schwach alkalisch reagierende Lösung wird in Alkohol eingerührt, wobei die hellgefärbte Quecksilberverbindung ausfällt. Sie ist in Wasser mit neutraler Reaktion und sehr heller Farbe leicht löslich. Beispiel io 5 g Keratinhydrolysat, das durch Hydrolyse von Haaren mit 20%iger Salzsäure auf dem Wasserbad bis zur vollständigen Lösung, Neutralisation mit Natronlauge, Dialyse und Eindampfen der erhaltenen Lösung bis zur Trockene gewonnen worden ist, werden in 25 ccm Wasser gelöst und dazu i g Bleiacetat in 5 ccm Wasser gefügt. Es erscheint zunächst eine Ausfällung, die sich aber wieder löst, und am Ende der Umsetzung ist nur ein ganz geringfügiger Niederschlag vorhanden. Durch Zusatz von Alkohol wird die Ausfällung vervollständigt, wobei sie sich als festes, helles Produkt absetzt, das abgenutscht, mit Alkohol gewaschen und im Vakuum getrocknet wird. Man kann aber auch das saure Reaktionsgemisch mit Natronlauge neutralisieren und die nunmehr gebildete, schwach alkalisch reagierende Lösung umgehend in die zehnfache Menge Alkohol einrühren, wobei das Natriumsalz der Bleiverbindung als hellbraiuies Produkt erhalten wird. Es ist in Wasser mit schwach alkalischer Reaktion löslich. Beispiel ii io g eines durch Hydrolyse von Haaren mit 25 %iger Salzsäure auf dem Wasserbad bis zur nicht ganz vollständigen Lösung und saure Dialyse hergestellten Keratinh.ydrolysats werden in 5o ccm Wasser gelöst und in. die Lösung eine solche von 59 Wismutammoniumcitrat in 20 ccm H. O eingetragen. Dabei erfolgt unmittelbar eine bleibende helle Ausfärbung, die sich allmählich absetzt. Die Ausfällung wird durch Zusatz von 2 bis 4 ccm Essigsäure und Verdünnen mit Wasser vervollständigt und nach einiger Zeit abgenutscht, mit Wasser ausgewaschen und im Vakuum getrocknet. Das erhaltene Produkt ist in Wasser unlöslich, leicht löslich dagegen in verdünntem Ammoniak und in verdünnter Natronlauge. Beispiel 12 5 g Kreatinhydrolysat, das durch Hydrolyse von Haaren mit 25 %iger Salzsäure auf dem Wasserbad bis eben zur Lösung, Neutralisation mit Natronlauge, Dialyse und Eindampfen der erhaltenen Lösung gewonnen worden ist, werden in 5o ccm Wasser gelöst und dazu 2 g Natriumantimonyltartrat gefügt. Das Antimonyltartrat geht unter Abscheidung einer geringfügigen braunen Ausfällung in Lösung. Die Lösung wird filtriert, mit NaOH neutralisiert, wobei keinerlei Ausfällung erfolgt, und die klare neutral bzw. schwach alkalisch reagierende Lösung in die sechs- bis zehnfache Menge Alkohol eingerührt. Das hierbei ausgefällte feste helle Produkt wird abgenutscht, mit Alkohol gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das gelbliche Produkt ist in Wasser leicht löslich und sehr beständig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Metallverbindungen wasserlöslicher, noch höhenmolekularer Keratinspaltprodukte, dadurch gekennzeichnet, daß in Abänderung des Verfahrens des Patents 655684 hier in bekannter Weise aus Keratinen durch Hydrolyse mit Säuren bis eben zur mehr oder weniger vollständigen Lösung erhältliche Hydrolysate, die im Falle der Hydrolyse mit Salzsäure unmittelbar, im Falle der Hydrolyse mit Schwefelsäure nach Neutralisation mit Bariumcarbonat oder Baryt bei niedriger Temperatur im Vakuum eingedampft sind, in Wasser aufgenommen und mit den Salzen der Metalle (Gold, Silber, Quecksilber, Blei, Wismut und Antimon) in solchen Mengen versetzt werden, daß Metallverbindungen entstehen, die wenigstens 5 % Silber oder die äquivalente Menge der anderen Metalle enthalten, wobei die entstandene Verbindung im Falle des Wismuts sich unmittelbar ausscheidet, im Falle des Bleis durch Fällung mit Alkohol oder entsprechend wirkenden organischen Lösungsmitteln, im Falle der anderen Metalle auch durch Fällung mit Alkohol nach voraufgegangener Neutralisation.
2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß von einem in bekannter Weise aus Keratin durch Hydrolyse mit Säuren gewonnenen Hydrolysengemisch ausgegangen wird, das vor dem Eindampfen, nötigenfalls nach voraufgegangener Neutralisation, dialysiert wurde, und das nicht diffundierte Hydrolysat mit den Metallsalzen umgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Gewinnung der Goldverbindung das in Wasser nach Eindampfung aufgenommene Keratinhydrolysat mit schwefliger Säure gesättigt wird, bevor ein Goldsalz zugesetzt wird.