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Verfahren zur Reinigung von Konzentraten der Vitamine der Bi-Gruppe
Gegenstand
vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Konzentraten, die Vitamine
der B12-Gruppe enthalten, durch Extraktion pulverförmiger Trockenprodukte mit phenolhaltigen
Lösungsmitteln.
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Die Vitamine der Bf2-Gruppe sind bekanntlich in der Natur weit verbreitet,
vor allem als Erzeugnisse mikrobieller Tätigkeit, doch kommen sie stets nur in außerordentlich
kleinen Mengen vor. Der erste Verfahrensschritt zur Gewinnung der Vitamine der B12-Gruppe
aus den verschiedenen Naturprodukten ist die Herstellung von Konzentraten. Diese
Aufgabe gelingt z. B. in der Weise, daß man aus dem Ausgangsmaterial einen wäßrigen
Extrakt herstellt, diesen mit einem Adsorptionsmittel, wie z. B. Aktivkohle, behandelt
und das Adsorbat mit wäßrigen Alkoholen eluiert.
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Nach dem Einengen des Eluates im Vakuum auf ein kleines Volumen erhält
man ein wäßriges hochaktives Konzentrat der Vitamine der B19;Gruppe.
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Derartige Konzentrate können nun in verschiedener Weise aufgearbeitet
werden, indem man z. B. die wäßrigen Lösungen der Vitamine der Bt2-Gruppe mit einer
Mischung von Phenol und einem apolaren organischen Lösungsmittel, wie Chloroform,
Benzol oder Äther, extrahiert oder die Vitamine der Bz2-Gruppe aus dem wäßrigen
Konzentrat durch Extraktion nach Zusatz von anorganischen Salzen, besonders von
Ammoniumsulfat, mit höheren, mit Wasser nicht mischbaren Alkoholen gewinnt. Es ist
aber auch bekannt, so vorzugehen, daß man den bei der Sättigung des Konzentrates
der Vitamine der Bt2-Gruppe mit anorganischen Salzen, wie besonders Ammonium-
sulfat,
entstehenden, praktisch die gesamten Vitamine der B,2-Aktivität enthaltenden Niederschlag,
mit oder ohne Verwendung eines Filterhilfsmittels, unmittelbar abtrennt, wie dies
z. B. bereits verschiedentlich bekanntgeworden ist. In allen Fällen erhält man Anreicherungen
von Vitaminen der B12-Gruppe, die einer weiteren sehr gründlichen Reinigung bedürfen,
die auf einer systematischen Abtrennung von Verunreinigungen beruht, bevor es gelingt,
die Vitamine der Bl2-Gruppe zur Kristallisation zu bringen.
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Bei dem nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur
Reinigung von Konzentraten der Vitamine der Bl2-Gruppe, das eine erhebliche Verbesserung
der bisherigen Methoden bedeutet, dient als Ausgangsmaterial ein Trockenprodukt,
das die Vitamine der Bl2-Gruppe enthält und das nach einer der folgenden beiden
Methoden gewonnen werden kann.
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I. Eine auf ein kleines Volumen eingeengte Lösung, die die Vitamine
der Bl2-Gruppe enthält, wird z. B. mit Ammoniumsulfat gesättigt und zugleich mit
einem höheren Alkohol, wie z. B. n- Butanol, Amylalkohol oder Benzylalkohol, extrahiert.
Der Extrakt wird im Vakuum verdampft, zur Trockne gebracht und das Trockenprodukt
pulverisiert.
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2. Eine gleichartige Lösung wie unter I. wird ebenfalls mit Ammoniumsulfat
gesättigt. Der dabei entstehende Niederschlag, der die Vitamine der B12-Gruppe enthält,
wird als solcher oder nach Zusatz einer Filterhilfe, wie Kieselgur, abgetrennt und
entweder unmittelbar im Vakuum getrocknet oder durch Vermengen mit ausgeglühtem
Natriumsulfat oder Gips u. dgl. entwässert und das Trockenprodukt pulverisiert.
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Das erfindungsgemäß einzuschlagende Verfahren besteht nun in der
Extraktion des Trockenproduktes, das die Vitamine der Bl2-Gruppe enthält. Das nach
einer der beiden geschilderten Methoden gewonnene, die Vitamine der B,2--Gruppe
enthaltende Trockenpulver wird mit einem Lösungsmittelgemisch extrahiert. Dieses
besteht aus Phenol und einem geeigneten, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel,
das für sich allein die Vitamine der Bl2-Gruppe nicht zu lösen vermag, wie z. B.
niedere Kohlenwasserstoffe oder niedere halogenierte Kohlenwasserstoffe. Derartige
Lösungsmittel dienen lediglich als Phenolträger und werden nachfolgend auch als
solche bezeichnet. Bei dieser Extraktion gehen die Vitamine der Bt2-Gruppe in Lösung,
während die ganze überwiegende Menge anorganischer Salze sowie eine beträchtliche
Menge von organischen Verunreinigungen ungelöst zurückbleiben.
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Das Verfahren kann aber auch in der Weise durchgeführt werden, daß
die Extraktion des Trockenpulvers, das die Vitamine der Bl2-Gruppe enthält, durch
fraktionierte Perkolation mit einer Reihe von Lösungsmitteln und/oder Lösungsmittelgemischen
vorgenommen wird. Zu diesem Zweck wird das Trockengut mit Aceton verrührt und in
breiigen - Zustand in den Perkolator eingefüllt. Es wird zunächst, eventuell unter
Druck oder bei erhöhter Temperatur, mit Aceton durchgewaschen, wobei vor allem gelbgefärbte
Verunreinigungen in Lösung gehen. Sodann wäscht man mit einem der ~ obengenannten
Phenolträger, zunächst ohne Phenolzusätze, oder mit einem anderen geeigneten Solvens,
in dem die Vitamine der Bl2-Gruppe nicht löslich sind, wobei weitere Verunreinigungen
gelöst werden. Die bisher anfallenden Perkolate sind praktisch frei von Vitaminen
der Bl2-Gruppe und können daher unberücksichtigt bleiben. Schließlich perkoliert
man mit einem Gemisch eines Phenol--trägers mit Phenol. Der Phenolgehalt der in
diesem Stadium anzuwendenden Perkolierungsflüssigkeit soll mehr als 50/0 betragen.
Obgleich z. B. Trichloräthylen erst nach Zusatz von 15 bis 200/0 Phenol ein ausgesprochen
gutes Lösungsvermögen für die Vitamine der Bl2-Gruppe besitzt vor allem dann, wenn
man dasselbe aus einer wäßrigen Phase extrahieren will , kann man erfindungsgemäß,
also bei Verwendung eines festen Extraktionsgutes, bereits mit 7- bis 15 0/obigen
Phenollösungen eine ausgezeichnete Perkolation erzielen.
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Bereits bei einem Gehalt von 50/o Phenol z. B. in Trichloräthylen
zeigt sich eine schwach lösende Wirkung auf die Vitamine der Bl2-Gruppe, während
es völlig unmöglich ist, mit einem derartigen Lösungsmittelgemisch die Vitamine
der B12-Gruppe aus einer wäßrigen Lösung zu extrahieren.
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Bei dem geschilderten Verfahren werden einerseits durch die Vorperkolation
mittels Solvenzien, in denen die Vitamine der B12-Gruppe nicht löslich sind, beträchtliche
Mengen von Verunreinigungen entfernt, andererseits bleiben bei der Hauptperkolation
viele Verunreinigungen im Perkolator zurück. Das zur weiteren Verarbeitung kommende
Perkolat, das die Vitamine der B12-Gruppe enthält, ist tiefrot gefärbt und kann
mit Vorteil auf kristallisierte Vitamine der B,2-Gruppe weiterverarbeitet werden.
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Das vorliegend beschriebene Reinigungsverfahren unterscheidet sich
in folgenden Merkmalen, die zugleich den Fortschritt der Erfindung kennzeichnen,
von den bisher bekannten Verfahren: I. Während z. B. in einem bekannten Verfahren
ausdrücklich die Behandlung einer wäßrigen, die Vitamine der Bl2-Gruppe enthaltenden
Lösung mit einem Gemisch von 10 bis 25 0/o Phenol in einem apolaren Lösungsmittel
z. B. durch Ausschütteln oder mittels der Gegenstromextraktion beschrieben wird,
also von der Behandlung eines Trockenproduktes, das die Vitamine der B,B-Gruppe
enthält, nicht die Rede ist, liegt der vorliegenden Erfindung gerade die Extraktion
eines Trockenproduktes zugrunde. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil,
daß man mit weitaus geringeren Lösungsmittelmengen und einer sehr herabgesetzten
Phenolmenge auskommt. Dies bringt einerseits den Vorteil, daß man in kleineren Aufbereitungsgefäßen
arbeiten kann und damit leistungsfähiger ist, andererseits, daß die Aufarbeitung
erleichtert wird, da wesentlich kleinere Phenolmengen im Laufe der weiteren Aufarbeitung
zu
entfernen sind. Selbstverständlich bedingt das Arbeiten mit geringeren Lösungsmittelmengen
auch einen beträchtlichen wirtschaftlichen Erfolg.
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2. Die Anwendung des die Vitamine der B12-Gruppe enthaltendenTrockenpulvers
ermöglicht die Benutzung eines Perkolators, was insofern vorteilhaft ist, als einerseits
die Entfernung von Verunreinigungen durch fraktionierte Anwendung verschiedener
Lösungsmittel leicht möglich ist und andererseits die Hauptmenge von Verunreinigungen
ungelöst zurückbleibt. Bei der bekannten Extraktion einer die Vitamine der Bl2-Gruppe
enthaltenden wäßrigen Lösung mit einem Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch findet
hingegen stets eine Verteilung statt, was an und für sich schon nachteilig ist,
besonders aber bei der Anwendung eines phenolhaltigen Lösungsmittels infolge der
Verteilung des Phenols zwischen Wasser und organischer Phase. Gegenüber der Flüssig-Extraktion,
die in technischem Maßstab nur in Extraktionszentrifugen erfolgreich durchgeführt
werden kann, bedeutet die Extraktion in Perkolatoren also einen wesentlichen technischen
Fortschritt.
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3. Auch gegenüber der bereits bekannten Extraktion von Leber-Trockenpräparaten
zwecks Gewinnung eines Antiperniciosawirkstoffes mit Gemischen aus Phenol und anderen
Lösungsmitteln, wie z. B. Amyl- oder Propyl-Alkoholen, bietet das erfindungsgemäße
Verfahren den Vorteil, daß man zu einem weitaus reineren Extrakt bzw. Perkolat gelangt,
da die hierbei anzuwendenden Phenol träger, wie Trichloräthylen, Benzol usw., die
vorhandenen Verunreinigungen nicht oder nur in geringerem Maß zu lösen vermögen
als z. B.
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Alkohole, und bedingt mithin einen beträchtlichen Fortschritt.
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Im folgenden wird die vorliegende Erfindung an Hand einiger Beispiele
erläutert.
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Beispiel I 50 ccm eines aus Faulschlamm gewonnenen Konzentrates der
Vitamine der B,2-Gruppe mit einem Vitamin-Bl2-Gehalt von 40 Gamma/ccm werden mit
29 g Ammoniumsulfat versetzt und anschließend 4mal mit je 10 ccm n-Butanol extrahiert.
Der Butanolextrakt wird im Vakuum bei 30 bis 400 bis zur Trockne verdampft. Der
anfallende Rückstand wird mit 5 ccm einer Mischung von I g Phenol und 4 ccm Trichloräthylen
extrahiert, der Extrakt anschließend 4mal mit je I ccm Wasser gewaschen und der
so gereinigte Extrakt gegebenenfalls mit Vorteil weiter auf kristallisiertes Vitamin
B,2 verarbeitet.
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Beispiel 2 50 ccm des gleichen Vitamin-B12-Konzentrates wie im Beispiel
I werden unter Rühren mit 29 g Ammoniumsulfat und 0,5 g Kieselgur versetzt. Der
ausgeflockte rote Niederschlag wird abgesaugt.
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Dieses Feuchtprodukt von 3 g wird mit 2,8 g wasserfreiem Natriumsulfat
vermischt und zu einem Pulver verieben. Das auf diese Weise in ein trockenes Pulver
überführte Konzentrat der Vitamine der Bl2-Gruppe wird anschließend mit etwas Aceton
verrührt und in einen kleinen Perkolator gegeben. Nach Durchlaufen des Acetons wird
mit 5 ccm Trichloräthylen nachgewaschen und dann mit I5 ccm Trichloräthylen mit
einem Phenolgehalt von I 5 °/o perkoliert. Das zurückbleibende Perkolatorgut ist
nun braun gefärbt, und die gesamte Vitamin-B12-Aktivität befindet sich im rotgefärbten
phenolhaltigen Perkolat, aus dem mit Vorteil kristallisiertes Vitamin B12 gewonnen
werden kann.