DE831549C - Verfahren zur Herstellung von Lactoflavinmonophosphorsaeureester - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Lactoflavinmonophosphorsäureester Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung des physiologisch aktiven Monophosphorsäureesters von Lactoflavin. Dieser Ester, vor allem in Form eines seiner Salze, beispielsweise des Natriumsalzes, besitzt die sehr erwünschte Eigenschaft, bedeutend besser löslich zu sein als Lactoflavin selbst, und ist deshalb wertvoll in der Zubereitung von Lactoflavinlösungen, die zu Injektionszwecken oder als Zusatz zu Nahrungsmitteln bestimmt sind. Im Gegensatz zu den Lactoflavinestern von organischen Säuren hat der vorliegende Phosphorsäureester den großen Vorteil, gegen Hydrolyse in einem weiten PH-Bereich sehr widerstandsfähig zu sein.
• R. K u h n und Mitarbeiter (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Band 69, 1936, Seiten 1543 und 1974; amerikanisches Patent 2 111 491) haben über die Herstellung eines Lactoflavinphosphorsäureesters berichtet, aber sie gaben den Schmelzpunkt und die optische Drehung ihres Produktes nicht an. Nach dem Versuch, die Arbeitsweise von K u h n und Mitarbeitern zu wiederholen, teilten P. K a r r e r und Mitarbeiter (Helvetica Chimica Acta, Band 2o, 1937, Seiten 79 bis '83, insbesondere Seite 81) mit: »Wir haben uns in Dutzenden von Versuchen .bemüht, die synthetische Lactoflavinphosphorsäure rein zu erhalten, was uns aber bisher nicht gelungen ist; die Zusammensetzung der Präparate war im Gegenteil stets Schwankungen unterworfen und entsprach nicht derjenigen eines einfachen Calciumsalzes einer Lactoflavinmonophosphorsäure. Es ist anzunehmen, daß die genannten Autoren ähnlichen Schwierigkeiten begegneten, da sie über ihre Verbindung keine Analysenzahlen veröffentlichten (wohl aber für die phosphorfreien Zwischeliprodukte).« Das im obenerwähnten K u h n - Patent angegebene Verfahren wird dort als Unisetzung zwischen Lactoflavin und Phosphoroxychlorid beschrieben. Die besagte Umsetzung soll in Gegenwart einer organischen Base, insbesondere in Gegenwart von Pyridin, eintreten. Die Verwendung von Phosphoroxylialogenid, wie sie in dieser Patentschrift beschrieben wird, hat sich aber als unzweckmäßig erwiesen, wie die oben angeführten Beobachtungen von P. K a r r e r und seinen Mitarbeitern zeigen. Auch bei der Nachbearbeitung des Kulinschen Verfahrens unter Verwendung des besonderen in der Patentschrift angeführten Phosphoroxyhalogenides, nämlich Phosphoroxychlorides, in Gegenwart von Pyridin, war es nicht möglich, den erwünschten Monophosphorsäureester von Lactoflavin zu synthetisieren.
• Es wurd: nun gefunden, daß der eingangs erwähnte I_actoflavinmoliophosphorsäureester leicht und in guter Ausbeute gewonnen werden kann, wenn man Lactoflavin in Chlorphosphorsäuren auflöst und (las Umsetzungsprodukt hydrolysiert.
• Ein ähnliches Vorgehen ist )leim kuhnschen Verfahren mit I'hosphoroxy;1ilorid nicht möglich, (la Lactoflavin in Phosphoroxychlorid praktisch unlöslich ist und durch Phosphoroxychlorid bei Raumtemperatur überhaupt nicht phosphoryliert wird, während beim Erhitzen Zersetzung eintritt. Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber (lern Kulinschen Verfahren besteht darin, (laß keine Base, wie Pyridin, zur Katalyse der Phosphorylierung benötigt wird und daß es nicht erforderlich ist, streng wasserfreie Bedingungen einzuhalten, wie es normalerweise beim Arbeiten mit einer Phosphoroxychlorid-Pyridin-Pliosl)liorylierungsmischung nötig ist. Es ist empfehlenswert, die Phosphorylierungsreaktion mit einem großen Überschuß an Phosphorylierungsmittel und während einer genügenden Zeitdauer durchzuführen, um sicher zu sein, daß kein Lactoflavin imphosphoryliert zurückbleibt.
• Die als Ausgangsmaterial verwendeten Chlorphosphorsäuren werden durch Behandlung von Pliosphoroxychlorid mit i bis a '\lol Wasser erhalten. Die sich dabei abspielenden Reaktionen lassen sich wie folgt darstellen:

  110C13 + H20 --> HOPOC12 -f- HCl

  POC13 -I- 2H20-->- (HO)2POCl -I- 211C1

  Das unmittelbare Produkt der Umsetzung von Lactoflavin mit den Chlorphosphorsäuren kann isoliert werden. Zu diesem Zwecke wird der erhaltenen Mischung die mehrfache Menge wasserfreiere Äthers zugefügt, worauf das Zwischenprodukt als feste Substanz ausfällt, die abfiltriert, mit Äther gewaschen und getrocknet wird. Die erhaltenen Zwischenprodukte enthalten mindestens 2 Atome Phosphor und i Atom Chlor. Deren Phosphoryliertingsgrad ist von der Dauer der Einwirkung der Chlorphosphorsäuren auf das Lactoflavin abhängig. Die erwähnten Zwischenprodukte umfassen die monochlorphosphorsauren Salze und die dichlorphosphorsauren Salze der Lactoflavinmonoester der Phosphorsäure bzw. Polyphosphorsäure, wobei der Phosphorsäure- oder Polyphosphorsäureteil dieser Ester Chlor enthalten kallii.
• Die Hydrolyse dieser Zwischenprodukte führt zur Abspaltung der salzbildenden Monochlor- oder Dichlorphosphorsäure und zur Bildung des Lactoflavinmoliopliosphorsäureesters. Neben dem Hauptprodukt, d. h. dem 5'-I:ster, kann eine kleine Menge der Lactoflavin-(2'),-(3') Oder -(4')-mOnoliliosPhOrsäureester gebildet werden.
• Die obengenannten Zwischenprodukte brauchen nicht isoliert zu werden, sondern die Reaktionsmischung kann auch mit Vorteil mit der mehrfachen Menge kalten Wassers oder Eis versetzt und mehrere Stunden stehengelassen werden. Dabei werden die nicht umgesetzten Chlorphosphorsäuren vollständig in Phosphorsäure und Salzsäure hyd rolysiert und die intermediär entstandenen Estersalze in den beständigen Lactoflavinmonophosphorsäureester umgewandelt. Letzterer kann sodann leicht durch Kristallisation aus der Lösung isoliert werden.
• Der Lactoflavinnionophosphorsäureester kann in Salze übergeführt werden, wobei das Mononatriumsalz und das Monodiäthanolaminsalz von besonderem Interesse sind. Diese Salze sind sehr gut wasserlöslich und eignen sich ganz besonders für die Herstellung von Injektionslösungen und anderen Lactoflavin enthaltenden Präparaten. Beispiel i Bei Raumtemperatur werden 61,3 g Phosphoroxychlorid (0,:I \I0)), unter gutem Rühren und Kühlung, langsam mit 7,2 g (0,4'\101) Wasser versetzt. Die Mischung wird so lange gerührt, bis die Entwicklung von Chlorwasserstoff praktisch beendet ist; darin läßt man über Nacht stehen. Darauf wird die so erhaltene Mischung der Chlorphosphorsäuren auf 5° C gekühlt und unter Rühren mit 3,76 g Lactoflavin versetzt. Das Lactoflavin löst sich rasch auf, wobei Chlorwasserstoff entsteht. Die Lösung wird zuerst i1/2 Stunden bei 5° C und dann 3'/2 Stunden bei Raumtemperatur aufbewahrt. Sodann wird sie langsam und unter Rühren in 5ooccm wasserfreien Äthyläther gegossen. Es bildet sich ein gelber Niederschlag, der abfiltriert, mit Äther sorgfältig gewaschen und im Vakuum getrocknet wird. Ausbeute: 5,5g. Die Analyse ergibt einen Gehalt von 2,4 Atomen Phosphor pro Molekül. Dieses Zwischenprodukt ist hygroskopisch und riecht nach Chlorwasserstoff. Bei etwa i 5o' C zersetzt es sich.
• Das erhaltene Zwischenprodukt wird durch Zusatz von ioo ccm Wasser hvdrolvsiert. Eine klare bernsteinfarbige Lösung entsteht, aus der Lactoflavinmonophosphorsäureester in hexagonalen Platten auskristallisiert. Zur Vervollständigung der Kristallisation wird die Mischung über Nacht stehengelassen. Sodann werden die Kristalle abfiltriert, mit Alkohol und Äther gewaschen und getrocknet. Die gelben Kristalle schmelzen bei 195° C; sie entsprechen nach der Analyse dem Monophosphorsäureester von Lactoflavin der Formel C17 H19 N4 05P 03H2. Die optische Drehung einer 2o/oigen Lösung in konzentrierter Salzsäure beträgt [a] 'D'= + 44,5°. Bei der potentiometrischen Titration mit Natriumhydroxyd weist die Titrationskurve nach Zusatz von genau einem Äquivalent Alkali einen wohldefinierten Knickpunkt bei PH 4,5 auf. Beim Zusatz eines zweiten Aquivalents Alkali erhält man einen zweiten Knickpunkt bei PH 8,5. Das Produkt ähnelt dem Lactoflavin im Aussehen, ist biologisch aktiv, unterscheidet sich aber vom Lactoflavin durch seine größere Wasserlöslichkeit, durch die Tatsache, daß es 1>e1 Zusatz von Wasser bis zu einem gewissen Grade geliert, und durch die Bildung von stark wasserlöslichen Salzen mit Alkalihydroxyd, Ammoniak, Diäthanolamin und ähnlichen Basen. Beispiel e Wie im Beispiel i werden 14,4 g (0,8 1o1) Wasser zu 61,3 g (0,4 1o1) Phosphoroxychlorid zugesetzt und die Mischung Tiber Nacht stehengelassen. Der erlialtenetnllischungderChlorphosphorsäuren werden 3,76 g Lactoflavin unter Rühren zugesetzt, wobei sich das Lactoflavin unter Entwicklung von Chlorwasserstoff rasch auflöst. Die Lösung wird 65 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen und dann langsam in 5ooccm wasserfreien Äther gegossen. Der rötlichbraune Niederschlag Nvird abfiltriert, mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Dieses Zwischenprodukt wiegt 6,2 g, was auf eine stärkere Polyphosphorylierung als beim Zwischenprodukt des Beispiels i hindeutet. Das Produkt wird zu 62 ccm Dioxan, das 6 ccm Wasser enthält, zugefügt. Es erfolgt zunächst Auflösung. worauf der Lactoflavinmonophosphorsäureester auskristallisiert. Am andern Tag wird letzterer abfiltriert, mit Dioxan und Äther gewaschen und getrocknet. Dessen Eigenschaften sind identisch mit denen des Endproduktes aus Beispiel 1.
• I3eiSpiel 3 61,3 g Phosphoroxychlorid werden, wie im Beispiel i, mit 7,2 g Wasser behandelt, wobei Chlorphosphorsäure entsteht. In diese Säure werden 3,76 g Lactoflavin aufgelöst. Nach eineinhalbstündigem Stehen bei 5° C und dreieinhalbstündigem Stehen bei Raumtemperatur wird .die Lösung in eine Mischung von 200 g Eis und Zoo g Wasser gegossen und über Nacht stehengelassen. Der Lactoflavinmonophosphorsäureester kristallisiert aus. Er wird abfiltriert, mit 3 n-Salzsäure, Alkohol und Äther gewaschen und sodann getrocknet. Das Produkt ist identisch mit demjenigen von Beispiel i.
• Das Mononatriumsalz des Lactoflavinmonophosphorsäureesters wird wie folgt gewonnen: 4,56 g Lactoflavinmonophosphorsäureester werden in etwa ioo ccm Wasser suspendiert und die Suspension durch Zusatz von i- oder 2 n-Natriumhydroxydlösung auf PH 4,5 gebracht. Durch anhaltendes Rühren und Zerstoßen der gelierten Teile löst sich der Ester praktisch vollständig auf. Eine evtl. vorhandene leichte Opaleszenz kann durch Filtration der Lösung durch ein feines Sinterglasfilter zum Verschwinden gebracht werden. Die Lösung kann auch dadurch klar gemacht werden, daß eine kleine Menge Nicotinsäureamid oder Gentisinsäureäthanolamid zugesetzt wird, oder dadurch, daß das pH durch Zusatz von Natriumhydroxyd auf 9 und dann durch Zusatz von Eisessig auf 4,5 gebracht wird. Sobald die Lösung bei PH 4,5 klar ist, wird das fünffache Volumen Äthanol zugesetzt; das Mononatriumsalz des Lactoflavinmonophosphorsäureesters fällt aus. Es wird abfiltriert, mit Äthanol und Äther gewaschen und im Vakuum bei 50° C getrocknet. Das etwa 4 g wiegende Produkt ist ein gelbes Pulver. Es ergibt eine klare wäßrige Lösung bei einer Konzentration von 25 mg pro Kubikzentimeter.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Lactoflavinmonophosphorsäureester, dadurch gekennzeichnet, daß man Lactoflavin in eine durch Behandlung von Phosphoroxychlorid mit i bis 2 MOI Wasser erhaltene Chlorphosphorsäure auflöst, die Lösung bei Raumtemperatur stehenläßt, diese Lösung oder das daraus durch Fällung mit Äther gewonnene Zwischenprodukt mit Wasser hydrolysiert und den erhaltenen Lactoflavinmonophosphorsäureester gegebenenfalls in Salze, vorzugsweise in das Natrium- oder Diäthanol= aminsalz, überführt.