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Verfahren zur Darstellung einheitlicher Erdalkalisalze des Inosittetraphosphats
Eine einfache Darstellung einheitlicher Erdalkalisalze niederer Inositphosphate,
d. h. Verbindungen des Inosits mit Phosphorsäure mit noch offenen nicht veresterten
Bindungsstellen, ist bisher noch nicht angegeben worden. Zwar finden sich in der
Literatur Mitterlungen von S. und Th. P :o s t e r n a k (Compt. rend. 186 [1928],
S.261), wonach die Darstellung eines Bariumsalzes von der Zusammensetzung Ba5 (C6H12021P4+2I-I20)2
aus Getreidekörnern nach Zerstörung der Phytase durch siedenden Alkohol und nachträgliche
Extraktion mit wäßriger Pikrinsäure sowie Ausfällung durch Bariumacetat gelingt.
Dieses Salz ist aber ein Gemisch von Bariumtetrainositphosphat und Bariumhexainositphosphat
und kann nur nachträglich über die Calcium-Natrium-Salze getrennt werden unter Benutzung
der leichteren Löslichkeit des Calcium-Natrium-Inosittetraphosphats.
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Auch A n d e r s o n und K u 1 p (Journal Biolog. Chem.4g [1920],
S.469) haben ein ähnliches Salz beschrieben, von dem aber P o s t e r n a k meint,
es sei ebenso ein Gemisch wie das seinige.
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Es fehlt bisher an einem Verfahren zur Darstellung von einheitlichen
Erdalkalisalzen niederer Inositphosphate unmittelbar aus dem Ausgangsmaterial. Doch
besteht ein erhebliches Interesse an der Gewinnung solcher Verbindungen sowohl für
die Aufklärung ihres Verhaltens im Stoffwechsel der Pflanzen wie auch der Tiere,
weil in diesen Verbindungen unmittelbar in den. Pliosphatstoffwechsel eingreifende
Substanzen von großer Verbreitung in der Natur vorliegen. Auch ist es heute kaum
mehr zweifelhaft, daß sie therapeutisch wirksam sind.
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Es ist gelungen, im wesentlichen gestützt auf eine neu aufgefundene
Reaktion zur sicheren analytischen Unterscheidung der verschiedenen Salze der Inositphosphorsäureester,
einheitliche Erdalkalisalze dieser Ester zu gewinnen.
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Als Ausgangsmaterial dient Getreidekleie, vornehmlich Weizenkleie,
in welcher ein verhältnismäßig großer Anteil in den Samenhäutchen des Weizenkornes
enthalten ist; in denen vorwiegend die natürlichen Inositverbindungen vorkommen.
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Beschreibung der Darstellung des Tetracalciuminosittetraphosphats
(Ca4 C" H8 P4 018) + z H2 O 25o Teile grobe Weizenkleie werden in ein heißes
Gemisch von 15oo Teilen Wasser, 45 Teilen konz. Salpetersäure und 15 Teilen konz.
Salzsäure in kleineren Teilmengen unter ständigem Umschwenken in einen 51-Kolben
gebracht. Das Ganze wird dann 2 Stunden unter öfterem Umrühren im heißen Wasserbade
gehalten. Der gelöste Anteil wird heiß abfiltriert, der Filterrückstand abgepreßt
und ein- bis zweimal mit kochendem Wasser nachgewaschen.
i. Das
klare Filtrat wird mit 5o Teilen sekundärem Natriumphosphat versetzt. Nach dessen
Lösung setzt man 3o Teile wasserfreies Calciumchlorid zu, das man kurz vor== her
in wenig Wasser gelöst hat. Dann wird'-die noch stark kongosaure Reaktion mit verdünnter
Natronlauge so weit abgestumpft, daß. Azolithminpapier nicht mehr verändert wird.
Dabei tritt eine hellbräunliche Fällung auf. Nun setzt man noch langsam und in kleinen
Anteilen 2o Teile einer konz. Natriumacetatlösung zu. Das Ganze wird im Wasserbade
mindestens 1,2 Stunde bei 9ö° gehalten, worauf möglichst heiß abfiltriert wird.
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2. Der Rückstand, der Inositphosphate, Calciumphosphate, Huminanteile,
Zucker und noch etwas Protein enthält, wird auf dem Filter mit heißer 5 %iger Salzsäure
gelöst. Auf dem Filter bleiben nur Huminreste. Das dunkelgelbe Filtrat wird wiederum,
nachdem es auf iooo ccm gebracht ist, mit 3o Teilen sekundärem Natriumphosphat und
15 Teilen Calciumchlorid versetzt, mit Natronlauge bis auf eine p,1-Zahl von 5,o
bis 5,5 abgestumpft und mit i o ccm konz. Natriumacetatlösung versetzt, wie oben
erhitzt und der entstehende Niederschlag abfiltriert.
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3. Der Filterrückstand wird erforderlichenfalls nochmals in 50%iger
heißer Salzsäure gelöst und nach Versetzen mit den gleichen Mengen sekundärem Nätriumphosphat
und Calciumchlorid wie. bisher mit Alkalihydroxydlauge auf die pH-Zahl von 5,o bis
5,5 abgestumpft und mit i o ccm konz. Natriumacetatlösung versetzt, mindestens 1/2
Stunde im Wasserbad bei 9o° gehalten, möglichst heiß abfiltriert, wiederholt mit
ganz heißem Wasser gewaschen und bei 70° getrocknet. Die Ausbeute beträgt etwa 6%,
bezogen auf die Ausgangsmenge grober lufttrockener Weizenkleie. Der Rückstand, der
rein weiß sein muß, soll a) beim Erhitzen im Porzellantiegel kohlschwarz werden
und auch nach i o Minuten Glühen noch kohlschwarz bleiben; b) die Probe auf niedrere
Inositphosphate zeigen (Rosafärbung beim Erhitzen in konz. Schwefelsäure im siedenden
Wasserbad) ; c) die Scherersche Probe in der Abwandlung nach Fisch 1 e r zeigen.
Beschreibung der Darstellung des Tricalciuminosittetraphosphats (Ca3C.HioP40ia)
Das Verfahren ist vollkommen mit dem eben beschriebenen übereinstimmend bis auf
Punkt 3. Von da ab erfolgt eine andere Behandlung. Nämlich: Der auf dem Filter mit
heißer 5o,/oiger Salzsäure gelöste Rückstand ergibt das übliche Filtrat, das auf
etwa iooo Teile gebracht wird. Zum Filtrat werden 3o Teile sekundäres Natriumphosphat
und io Teile wasserfreies Calciumchlorid, in Wasser gelöst, gegeben und dann wird
mit Natronlauge in kleinen Portionen bis :;zur schwach kongosauren Reaktion auf
eine #ä-Zahl von 3,5 bis 4,o abgestumpft. Das Gänze wird dann in einem Wasserbad
auf etwa 7o bis 8o° erhitzt. Die Ausfällung erfolgt mit einer kalten, konzentrierten,
wäßrigen Lösung von Natriumbicarbonat, die mit einer Pipette unterhalb des Wasserspiegels
solange zugeführt wird, bis in den klaren oberen Schichten keine wesentliche Trübung
mehr erfolgt. Dann hält man 1/2 Stunde auf Siedetemperatur im Wasserbad und filtriert
die Fällung ab.
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Ist der Niederschlag noch nicht völlig weiß, so erfolgt eine neue
Auflösung in 5%iger heißer Salzsäure unter Wiederholung des eben beschriebenen Verfahrens
und Innehaltung der pH-Zahl von 3,5 bis 4,o. Der Filterrückstand wird wiederholt
mit heißem Wasser ausgewaschen und bei 70° getrocknet. Er muß die vorstehend angeführten
Proben ergeben. Ausbeute etwa 61/20/0.
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Beschreibung der Darstellung des Tribariuminosittetraphosphats (BaaC6Hio1'4C)is)
Das Verfahren stimmt mit den -vorstehend beschriebenen überein, nur daß an Stelle
von Calciumchlorid 3o Teile Bariumchlorid in Lösung zugesetzt werden, wobei eine
pH-Zahl von 3,5 bis 4,o bei Ausfällung einzuhalten ist.
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Der nötigenfalls wiederholt wie oben angegeben gereinigte Filterrückstand
wird mit heißem destilliertem Wasser ausgewaschen.
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Das weiße sehr leichte Salz muß die bei der Beschreibung der Calciumsalze
des Inosittetraphosphats angegebenen Reaktionen zeigen, doch ist zu bemerken, daß
die Färbung in heißer konz. Schwefelsäure deutlich heller rosa ist als die bei den
beiden oben beschriebenen Calciumsalzen. Ausbeute etwa 7%.
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Die therapeutische Wirksamkeit der Erdalkalisalze niedrerer Inositphosphorsäureester
liegt in der Richtung der schnellen und gesicherten Leistungssteigerung aller mit
einer starken Beanspruchung des Phosphorstoffwechsels einhergehenden Vorgänge; sie
sind als Abkömmlinge niedrerer Inositphosphate physiologisch unmittelbar verwertbar,
während die bisher bekanntgewordenen Abkömmlinge der Inosithexaphosphorsäure, ihrem
Wesen als Speicherstoffe nach, erst eines passenden Vorangriffs bedürfen.
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Als weitere therapeutische Wirkung ist eine günstige Beeinflußbarkeit
der Erregbarkeit des überlebenden Darmes festgestellt worden; der überlebende Darm
erlangt unter Zusatz von Lösungen der Salze der Inosittetraphosphorsäure
seine
schon verlorengegangene Erregbarkeit wieder und zeigt hierauf im Ablauf der Erregbarkeit
eine ganz gleichmäßige Kontraktionsfolge gegenüber den unbeeinflußten ungleichmäßigen
Darmbewegungen.. Der Wirkungsbereich der neuen Verbindungen erstreckt sich insgesamt
auf Stoffwechselvorgänge, in denen eine starke Beanspruchung des Phosphorstoffwechsels
erfolgt, so bei geistigen und körperlichen übermüdungen, ferner in der Rekonvaleszenz,
sowie im Training, endlich auf Fälle, in denen, eine Kalkanreicherung bewirkt werden
soll.
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Die Bariumsalze kommen für therapeutische Zwecke nicht in Betracht;
sie wurden aufgeführt, weil ihre Reindarstellung leichter ist als die der Calciumsalze.
Es besteht aber die Möglichkeit, durch Ausfällung der Bariumsalze, die dann auf
Calciumsalze umgearbeitet werden können, ebenfalls zu diesen Verbindungen zu gelangen.