DE958651C

DE958651C - Process for obtaining an alkaloid mixture from veratrum drugs

Info

Publication number: DE958651C
Application number: DEB30470A
Authority: DE
Inventors: Dr Harry Auterhoff; Dr Wolfgang Schoetensack
Original assignee: Byk Gulden Lomberg Chemische Fabrik GmbH
Current assignee: Takeda GmbH
Priority date: 1954-04-04
Filing date: 1954-04-04
Publication date: 1957-02-21

Description

B 30470 IVb j 12 p AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1957 B 30470 IVb j 12 p ISSUED FEBRUARY 21, 1957

BIBUOTHEKLIBRARY

ÖES DEUTSCHENÖES GERMAN

PATEKTAMTESPATENT OFFICE

Es ist bekannt, daß die Gesamtalkaloide der Veratrumdrogen, insbesondere von Veratrum album und Veratrum viride, eine starke blutdrucksenkende Wirkung besitzen und daher auch bereits therapeutisch verwertet werden.It is known that the total alkaloids of Veratrum drugs, especially Veratrum album and Veratrum viride, have a strong antihypertensive effect and are therefore already therapeutic be recycled.

Es ist weiterhin bekannt, daß diese blutdrucksenkende Wirkung im wesentlichen nur einem Teil der im Alkaloidgemisch enthaltenden Alkaloide zukommt, während die anderen Alkaloide höchstens eine geringfügige blutdrucksenkende Wirkung besitzen, durch ihre toxischen Eigenschaften jedoch die therapeutische Breite von Präparaten, welche die gesamten Alkaloide enthalten, wesentlich verringern können. Man hat daher versucht, durch Auswahl geeigneter Extraktionsmittel, beispielsweise Benzol, Alkaloidgemische zu gewinnen, welche im wesentlichen nur die für die Blutdruckwirkung verantwortlichen Alkaloide enthalten, um auf diese Weise die blutdrucksenkende Wirkung bei möglichst verminderten toxischen Eigenschaften ao zu erhöhen. Naturgemäß gewinnt man so nur einen Bruchteil der in der Droge enthaltenen Alkaloide, beispielsweise 50%.It is also known that this antihypertensive effect is essentially only a part the alkaloids contained in the alkaloid mixture, while the other alkaloids at most have a slight antihypertensive effect, but due to their toxic properties substantially reduce the therapeutic breadth of preparations containing the total alkaloids can. Attempts have therefore been made by selecting suitable extractants, for example Benzene, alkaloid mixtures, which are essentially only necessary for the blood pressure effect contain responsible alkaloids in order to reduce the blood pressure in this way to increase ao with reduced toxic properties as possible. Naturally, you only win one in this way Fraction of the alkaloids contained in the drug, for example 50%.

Um diesen Mangel zu beseitigen, wurde auch versucht, Alkaloide durch Elektrodialyse zu gewinnen. So beschreibt Auterhoff, Arzneimittelfor-To remedy this deficiency, attempts have also been made to obtain alkaloids by electrodialysis. This is how Auterhoff, Arzneimittelfor-

schung, Bd. 3, 1953, S. 530, die Gewinnung der Alkaloide aus Sabadillsamen durch Elektrodialyse einer Suspension der feingemahlenen Samen in schwach essigsaurer Lösung. Es konnte jedoch weder hinsichtlich der Giftigkeit noch hinsichtlich der therapeutischen Wirkung eine Verbesserung der Ergebnisse erzielt werden. Die Ausbeute hingegen war besser, es wurden 66% Veratrin gewonnen. Bei diesem handelt es sich um Schönocaulon-Alkaloide. Diese enthalten ein Alkamin, das Kupchan, Lavie und andere (J. Am. Chem. Soc, Bd. 75, 1953, S. 5519), Protocevin, Peledier und Jacobs (J. Am. Chem. Soc, Bd. 75, 1953, S. 3248) Veracevin nennen. Es hat die Summenformel C₂₇H₄₈O₇N. Es bildet mit folgenden Säuren wirksame Ester: mit Angelikasäure Cevadin, mit Veratrumsäure Veratridin und mit Essigsäure Cevacin.Schung, Vol. 3, 1953, p. 530, the production of alkaloids from sabadill seeds by electrodialysis of a suspension of the finely ground seeds in weakly acetic acid solution. However, there was no improvement in the results, either in terms of toxicity or in terms of the therapeutic effect. The yield, however, was better, 66% veratrine was obtained. These are Schönocaulon alkaloids. These contain an alkamine, which Kupchan, Lavie and others (J. Am. Chem. Soc, vol. 75, 1953, p. 5519), Protocevin, Peledier and Jacobs (J. Am. Chem. Soc, vol. 75, 1953 , P. 3248) call Veracevin. It has the empirical formula C ₂₇ H ₄₈ O ₇ N. It forms effective esters with the following acids: with angelic acid, cevadin, with veratrumic acid, veratridine, and with acetic acid, cevacin.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß bei der Elektrodialyse von Veratrumdrogen in 90 bis 95%iger Ausbeute ein Alkaloidgemisch erhalten werden kann, das bei guter therapeutischer Wirkung eine wesentlich geringere Toxizität besitzt als die Gesamtalkaloide, die au.f anderem Wege, as beispielsweise, durch Extraktion der Droge mit Chloroform, erhalten werden konnten, obwohl die chemische Konstitution die Gefahr der Hydrolyse der Ester, die allein blutdrucksenkende Wirkung haben, noch eher vermuten ließ als bei den Sabadill-Alkaloiden, denn das erfindungsgemäß als Ausgangsprodukt verwendete Veratrum album enthält nicht die gleichen Alkaloide wie die Sabadillsamen, sondern es enthält als Hauptalkaloid Protoveratrin A und B. Diese sind nach Sto 11 (Helvetica Chimica Acta, Bd. 36, 1953, S. 718) Esteralkaloide und haben gemeinsam das Alkamin Protoverin, C₂₇H₄₃O₉N, dessen Struktur noch nicht ganz aufgeklärt ist; es enthalt jedenfalls zwei Hydroxylgruppen mehr als das Alkamin aus Sabadillsamen. Protoveratrin A und B sind Te'traester des Protoverins, und zwar mit 2 Mol Essigsäure, 1 Mol (—)-d-Methylbuttersäure, A enthält - dann noch ι Mol (+)-d-Methyl-d-oxybuttersäure, B hingegen t Mol (+)-a-Methyl-d-/?-di-oxybuttersäure. Außerdem enthält die Droge noch ein Esteralkaloid Germerin C₃₃H₅₅O₁₁N, die Alkamine Jervin und Rubij ervin und noch viele andere Nebenalkaloide. Surprisingly, it has now been found that in the electrodialysis of veratrum drugs an alkaloid mixture can be obtained in 90 to 95% yield which, while having a good therapeutic effect, has a significantly lower toxicity than the total alkaloids, which can also be used in other ways, such as, for example, by extraction the drug with chloroform, although the chemical constitution suggested the risk of hydrolysis of the esters, which alone have antihypertensive effects, than with the Sabadill alkaloids, because the Veratrum album used as a starting product according to the invention does not contain the same alkaloids like the sabadill seeds, but contains protoveratrin A and B as the main alkaloid. According to Sto 11 (Helvetica Chimica Acta, vol. 36, 1953, p. 718), these are ester alkaloids and together have the alkamine protoverin, C ₂₇ H ₄₃ O ₉ N, the structure of which is not yet fully understood; in any case it contains two more hydroxyl groups than the alkamine from sabadill seeds. Protoveratrin A and B are te'traesters of protoverine, namely with 2 mol acetic acid, 1 mol (-) - d-methylbutyric acid, A contains - then another ι mol (+) - d-methyl-d-oxybutyric acid, B however t Mol (+) - a-methyl-d - /? - di-oxybutyric acid. The drug also contains an ester alkaloid Germerin C ₃₃ H ₅₅ O ₁₁ N, the alkamines Jervin and Rubijervin and many other minor alkaloids.

Bei einem mit Hilfe von Chloroform aus der Droge dargestellten Alkaloidgemisch wurde im Tierversuch die tödliche Dosis (LD₅₀) = 0,467 mg je kg Maus (Injektionsdauer 7 Sekunden) ermittelt; für ein auf elektrodialytischem Wege, ebenfalls in 9o%iger Ausbeute, dargestelltes Produkt wurde unter den gleichen Bedingungen im Tierversuch eine tödliche Dosis (LD₅₀) von 0,765 mg je kg Maus (Injektionsdauer 7 Sekunden) ermittelt. LD₅₀ bedeutet die in der pharmakologischen Literatur übliche Bezeichnung für die Dosis, ausgedrückt in g je kg Versuchstier, die den Tod von 50% der Versuchstiere hervorruft. Sie wurde nach der Methode von Kärber bestimmt, die z. B. in dem Buch von ' Ther, Fharmakologische Methoden, erläutert ist.With an alkaloid mixture prepared from the drug with the help of chloroform, the lethal dose (LD ₅₀ ) = 0.467 mg per kg mouse (injection duration 7 seconds) was determined in animal experiments; for a product prepared by electrodialytic route, also in 90% yield, a lethal dose (LD ₅₀ ) of 0.765 mg per kg mouse (injection duration 7 seconds) was determined under the same conditions in animal experiments. LD ₅₀ means the name customarily used in pharmacological literature for the dose, expressed in g per kg test animal, which causes the death of 50% of the test animals. It was determined according to the Kärber method, which z. B. in the book by 'Ther, Pharmacological Methods, is explained.

Die blutdrucksenkende Wirkung des elektrodialytisch dargestellten Produktes erwies sich im Tierversuch an der Katze um etwa 5% höher als die des durch Extraktion gewonnenen Vergleichspräparates. Die Blutdrucksenkung wurde als Mittel von zehn Messungen bestimmt und zwar wurden jeweils 5 g je kg Katze intravenös injiziert. Mit Chloroform aus der Droge extrahierte Alkaloide ergaben eine Blutdrucksenkung von 79 mm, durch Elektrodialyse gewonnene von 84,5 mm. Bei diesen Versuchen wurde folgende Methode angewendet: Bei der mit Chlorolose-Urethan-Gemisch (1 :10) narkotisierten Katze wurde mittels eines ■Quecksilbermanometers der Druck in der Arteria femoralis gemessen. Gleichzeitig wurde die die Arteria carotis durchfließende Blutmenge in ecm je Minute gemessen. Die Atmung erfolgte mittels einer Mareysehen Kapsel. Wenn auch die Fehlergrenze bei pharmakologischen Messungen ziemlich groß ist, so geht aus den Versuchen doch eindeutig hervor, daß trotz der stark verminderten Giftigkeit die blutdrucksenkende Wirkung zumindestens nicht abgenommen hat, also therapeutisch viel wertvollere Stoffe gewonnen wurden als nach den bisher bekannten Verfahren. Worauf die verringerte Toxizität und bessere Wirksamkeit zurückzuführen ist, läßt sich noch nicht mit Bestimmtheit sagen. Es könnte sein, daß bei gewöhnlicher Extraktion mit Chloroform ein Teil der wirksamsten und am wenigsten toxischen Alkaloide — im Gegensatz zum elektrodialytischen Verfahren — in der Droge zurückbleibt; es kann aber auch sein, daß bei dem gewöhnlichen Extraktions- und Aufarbeitungsverfahren eine teilweise Zersetzung der Alkaloide unter Bildung toxischer Produkte stattfindet oder aber auch bei der elektrodialytischen Gewinnung eine teilweise Umwandlung von toxischen in weniger toxische Produkte erfolgt.The antihypertensive effect of the electrodialytic product was shown in Animal experiments on cats around 5% higher than the comparison product obtained by extraction. Lowering blood pressure was used as a means determined from ten measurements, namely 5 g per kg of cat were injected intravenously. With Alkaloids extracted from chloroform from the drug gave a decrease in blood pressure of 79 mm, by Electrodialysis gained 84.5 mm. The following method was used in these experiments: For the one with a chlorolose urethane mixture (1:10) The pressure in the femoral artery was measured using a mercury manometer measured. At the same time, the amount of blood flowing through the carotid artery was measured in ecm per minute measured. Breathing took place using a Mareysehen capsule. Even if the margin of error is pharmacological measurements is quite large, the experiments clearly show that despite the greatly reduced toxicity, the antihypertensive effect at least not diminished has, so therapeutically much more valuable substances were obtained than after the previously known Procedure. What is the reason for the reduced toxicity and better effectiveness, cannot yet be said with certainty. It could be that with ordinary extraction with Chloroform part of the most effective and least toxic alkaloids - as opposed to electrodialytic procedure - remains in the drug; but it can also be that with the normal extraction and work-up processes result in partial decomposition of the alkaloids takes place with the formation of toxic products or also during electrodialytic extraction a partial conversion of toxic into less toxic products takes place.

Die Methode der Elektrodialyse zur Gewinnung von Alkaloiden aus Drogen ist bisher nur in einigen wenigen Veröffentlichungen beschrieben worden (E. I. Ginsburg und N. I. Gawriloff, J. Angew. Chem. (russ.), Bd. 20, 1947, S. 120 bis 129, S. Ch. Babitsch, J. Angew.Chem. (russ.), Bd. 20, 1947, S. 652 bis 659,· und S. Ch. Babitsch, J. Angew. Chem. (russ.), Bd. 24,1951, S. 74 bis 85). Es wurde auch bereits die elektrodialytische Abscheidung von Kokaalkaloiden aus Kokablättern und von Nikotin aus Tabak vorgeschlagen. Nach Ginsburg und Gawriloff läßt sich auch Morphin und Narkotin aus Opium gewinnen, während Babitsch nachwies, daß sich auch andere Alkaloide durch Elektrodialyse in mehr oder weniger großem Umfang in den Kathodenraum überführen lassen. Unter den untersuchten Drogen befindet sich jedoch keine Veratrumdroge.The method of electrodialysis for the extraction of alkaloids from drugs is so far only available in some few publications have been described (E. I. Ginsburg and N. I. Gawriloff, J. Angew. Chem. (Russian), Vol. 20, 1947, pp. 120 to 129, S. Ch. Babitsch, J. Angew. Chem. (Russian), Vol. 20, 1947, pp. 652 to 659, · and S. Ch. Babitsch, J. Angew. Chem. (Russian), Vol. 24, 1951, pp. 74 to 85). It was also the electrodialytic deposition of coca alkaloids from coca leaves and nicotine suggested from tobacco. According to Ginsburg and Gawriloff, morphine and narcotine can also be used win from opium, while Babitsch proved that other alkaloids can also be converted by electrodialysis can be transferred to a greater or lesser extent in the cathode compartment. Under the However, no veratrum drug is found in the drugs investigated.

Bekanntlich sind die therapeutisch wichtigen iao Veratrumalkaloide Ester von Alkanolamine^ und es war zu befürchten, daß bei einer elektrodialytischen Gewinnung diese Ester verseift werden, und zwar um so mehr, als gefunden wurde, daß ein anderer Ester eines Alkanolamine, nämlich Atropin, beim Versuch, es elektrodialytisch an der KathodeIt is well known that the therapeutically important veratrum alkaloids are esters of alkanolamines ^ and it was to be feared that these esters would be saponified in an electrodialytic production, and all the more so since it was found that another ester of an alkanolamine, namely atropine, while trying to electrodialytise it at the cathode

abzuscheiden, zum Teil unter Hydrolyse und Bildung von Tropin zersetzt wird. (vgl. Arzneimittelforschung, Bd. 3, 1953, S. 530).to be deposited, is partially decomposed with hydrolysis and formation of tropine. (see drug research, Vol. 3, 1953, p. 530).

Während andere Alkaloide eine verhältnismäßig geringe Zersetzungsspannung besitzen (vgl. S. Ch. Babitsch, J. Angew. Chem. (ru'ss.), Bd. 24, 1951, S. 74 bis 85), die durchweg unter 5 Volt, zumeist sogar unter 2,5 Volt liegt, verläuft, wie gefunden wurde, die Stromspannungskurve beim Veratrin und den Veratrumalkaloiden anomal flach, wahrscheinlich durch Passivierung der Kathode, und es erwies sich als notwendig, zur Abscheidung eine Spannung von mindestens 19 bis 20 Volt anzuwenden, vorzugsweise jedoch noch höhere Spannungen von beispielsweise 30 Volt und mehr. Bei der Anwendung derartig hoher Spannungen war erst recht zu befürchten, daß infolge der Wärmeentwicklung und möglicherweise eintretenden elektrochemischen Reduktionen eine erhebliche Zersetzung desWhile other alkaloids have a relatively low decomposition voltage (see p. Ch. Babitsch, J. Angew. Chem. (Ru'ss.), Vol. 24, 1951, pp. 74 to 85), which are consistently below 5 volts, mostly is even below 2.5 volts, as has been found, the voltage curve runs at Veratrine and the veratrum alkaloids abnormally flat, probably due to passivation of the cathode, and it was found necessary to apply a voltage of at least 19 to 20 volts for the deposition, but preferably even higher voltages of, for example, 30 volts and more. In the The use of such high voltages was to be feared all the more that as a result of the development of heat and any electrochemical reductions that may occur cause considerable decomposition of the

so Alkaloidgemisches eintreten würde, und es war daher um so erstaunlicher, daß man durch die elektrodialytische Methode ein hochwirksames und verhältnismäßig wenig giftiges Alkaloidgemisch in sehr guter Ausbeute erhalten kann.so an alkaloid mixture would enter, and it was It is therefore all the more astonishing that the electrodialytic method produces a highly effective and relatively little poisonous alkaloid mixture can be obtained in very good yield.

as Als weitere Schwierigkeit war die Verstopfung der Diaphragmen zu befürchten, da, wie Gi ns bürg und Gawrilof f fanden, bei der Elektrodialyse von Opium bzw. Mohnkapselauszügen die Diaphragmen rasch unbrauchbar wurden, wenn keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen wurden. Wie die Versuche ergaben, tritt bei der elektrodialytischen Gewinnung der Veratrumalkaloide diese Schwierigkeit nicht auf.As another difficulty was constipation of the diaphragms, since, as Gi ns bürg and Gawrilof found, in electrodialysis of Opium or poppy seed capsule extracts the diaphragms quickly became unusable if no additional ones were used Measures have been taken. As the experiments showed, occurs in the electrodialytic extraction the veratrum alkaloids do not have this difficulty.

Zur elektrodialytischen Gewinnung der Veratrumalkaloide wird die gepulverte Droge, beispielsweise Rhizoma Veratri albi, in der sechs- bis zehnfachen Menge etwa 5%iger Essigsäure oder einer anderen.verdünnten Säure suspendiert und die entstandene Aufschlämmung in den mittleren Raum eines Elektrodialysiergefäßes übergeführt,"welches mit einer Kühlschlange ausgestattet ist. Der Kathoden- und Anodenraum sind von diesem mittleren Raum durch ein Diaphragma, beispielsweise aus Cellulosehydrat, bekannt unter dem geschützten Namen »Cellophan«, getrennt. Als Anode erwies sich Kohle, Graphit oder Platin als brauchbar, als Kathode kann ebenfalls Platin verwendet werden, doch ist auch Kupfer sehr geeignet. Statt das mittlere Gefäß zu kühlen, kann auch der Kathodenraum eine Kühlanlage besitzen. Es ist auch vielfach, besonders bei der Verarbeitung größerer Drogenmengen ratsam, den mittleren Raum mit einer Rührvorrichtung zu versehen, die zeitweise eingeschaltet wird. Zur Verminderung der '.A kalität im Kathodenraum und zur Schonung der Alkaloide während der Elektrodialyse erwies es sich als vorteilhaft, in den Kathodenraum während der Elektrodialyse laufend Kohlendioxyd einzuleiten. The powdered drug is used for electrodialytic production of the veratrum alkaloids, for example Rhizoma Veratri albi, in six to ten times the amount of about 5% acetic acid or one Another.dilute acid suspended and the resulting slurry in the middle space transferred to an electrodialysis vessel, "which is equipped with a cooling coil. The cathode and anode compartments are from this middle one Space through a diaphragm, for example made of cellulose hydrate, known under the protected Name "cellophane", separated. As an anode, carbon, graphite or platinum proved to be useful Platinum can also be used for the cathode, but copper is also very suitable. Instead of the middle one To cool the vessel, the cathode compartment can also have a cooling system. It is also multiple, special When processing larger amounts of drugs, it is advisable to equip the middle room with a mixer that is switched on from time to time will. To reduce the alkalinity in the cathode compartment and to protect the alkaloids During electrodialysis it was found to be advantageous to continuously introduce carbon dioxide into the cathode compartment during electrodialysis.

Zu Beginn der Elektrodialyse arbeitet man zweckmäßigerweise mit einer nicht wesentlich über 30 Volt liegenden Spannung, da zunächst durch die in der Droge enthaltenen anorganischen Salze ein stärkerer Stromdurchgang stattfindet. Erst später steigert man die Spannung bis auf 100 Volt und zuweilen höher. Es erwies sich weiterhin als zweckmäßig, die Kathodenflüssigkeit von Zeit zu Zeit, insbesondere anfangs, wiederholt zu wechseln. Durch die Kühlung des Elektrodialysiergefäßes bzw. des Kathodenraums trägt man dafür Sorge, daß die Temperatur nicht über 50 bis 6o° oder höchstens wenig darüber, z. B. 8o°, ansteigt. Wie gefunden wurde, ist es zweckmäßig, die Stromdichte durch Einstellen der Spannung so zu bemessen, daß 0,1 Ampere je cm² Kathodenoberfläche nicht überschritten werden. Vorteilhaft ist eine Stromstärke von 0,07 bis 0,08 Ampere je cm².At the beginning of electrodialysis, it is advisable to work with a voltage not significantly above 30 volts, since the inorganic salts contained in the drug initially result in a stronger current flow. Only later is the voltage increased to 100 volts and sometimes higher. It also proved to be expedient to change the catholyte repeatedly from time to time, especially at the beginning. By cooling the electrodialysis vessel or the cathode compartment, care is taken that the temperature does not exceed 50 to 60 ° or at most a little above it, e.g. B. 8o °, increases. As has been found, it is expedient to measure the current density by adjusting the voltage so that 0.1 amperes per cm ^{2 of} cathode surface is not exceeded. A current strength of 0.07 to 0.08 amperes per cm ² is advantageous.

Aus den vereinigten Kathodenflüssigkeiten läßt sich nach Zugabe von Ammoniak das Alkaloidgemisch mit Chloroform oder einem anderen Halogenkohlenwasserstoff, z. B. Trichloräthylen, quantitativ ausschütteln. Aus der Chloroformlösung kann das Alkaloidgemisch durch Abdestillieren des Chloroforms oder aber auch durch Extraktion mit verdünnter Säure und anschließende Ausfällung der Basen mit Ammoniak gewonnen werden. Das erhaltene Produkt sieht schwachgelblich aus und kann ohne weitere Behandlung nach biologischer Wertbestimmung therapeutisch verwendet werden. Die Ausbeuten betragen je nach der Dauer der Elektrodialyse 85 bis 95% der in der Droge analytisch festgestellten Alkaloide.The alkaloid mixture can be obtained from the combined cathode liquids after adding ammonia with chloroform or another halogenated hydrocarbon, e.g. B. Trichlorethylene, quantitative shake out. The alkaloid mixture can be extracted from the chloroform solution by distilling off the chloroform or by extraction with dilute acid and subsequent precipitation of the Bases can be obtained with ammonia. The product obtained looks pale yellow and can can be used therapeutically without further treatment after biological value determination. the Depending on the duration of the electrodialysis, yields are from 85 to 95% of those in the drug analytically established alkaloids.

Verwendet man im Gegensatz hierzu die »klassische« Methode der Extraktion der Alkaloide, beispielsweise die Extraktion der mit Ammoniak oder Alkali angefeuchteten Droge mit Äther, so erhält man Extrakte, die nur etwa 70% der in der Droge ermittelten Alkaloide enthalten; bei Verwendung von Chloroform gewinnt man einen braunen unansehnlichen Extrakt in 90⁰/oiger Ausbeute, der aber durchschnittlich nur 60 %> Alkaloide neben Fett und anderen extrahierten Stoffen enthält; bei der Verwendung von Benzol gewinnt man 50% der analytisch erfaßbaren Alkaloide, jedoch auch nur im Gemisch mit Fetten und anderen extrahierten Stoffen. Die Alkaloidgemische lassen sich von diesen Verunreinigungen nur schwer trennen, da bei den üblichen Ausschüttelungsmethoden stets Emulsionen, insbesondere bei Verwendung von Veratrum album, auftreten, die die Gewinnung der Alkaloide außerordentlich erschweren und einen nicht unerheblichen Verlust an Lösungsmitteln bedingen. In contrast, if the "classical" method of extracting the alkaloids is used, for example the extraction of the drug moistened with ammonia or alkali with ether, extracts are obtained which contain only about 70% of the alkaloids found in the drug; with the use of chloroform is obtained a brown unsightly extract in 90 ⁰ / cent yield, but which contains an average of only 60%> alkaloids in addition to fat and other extractives; when using benzene, 50% of the analytically detectable alkaloids are recovered, but only in a mixture with fats and other extracted substances. The alkaloid mixtures can only be separated from these impurities with difficulty, since emulsions always occur with the usual shaking methods, especially when using Veratrum album, which make the recovery of the alkaloids extremely difficult and cause a not inconsiderable loss of solvents.

example 1

1,5 kg Rhizoma Veratri albi wurden mit der fünf- bis sechsfachen Menge S^e/oiger Essigsäure durchfeuchtet, 24 Stunden stehengelassen und dann in den Mittelraum eines Elektrodialysiergefäßes gegeben. Der mit destilliertem Wasser gefüllte Kathoden- sowie Anodenraum ist von dem Mittelraum dtjrch eine »Cellophan«-Membran getrennt. Als Kathode wurde ein Kupferblech mit 100 cm² Oberfläche, als Anode ein 30 cm² großes Platinblech verwendet. Während der Elektrodialyse wurde die Dialysiervorrichtung gekühlt. Benutzt wurden Spannungen von 110 bis 220 Volt, wobei jedoch zu Beginn durch Zwischenschaltung eines Widerstandes1.5 kg Rhizoma Veratri albi were moistened with the five- to six-fold amount of S ^e / cent acetic acid, allowed to stand for 24 hours and then placed in the central space of a Elektrodialysiergefäßes. The cathode and anode compartments filled with distilled water are separated from the central compartment by a "cellophane" membrane. A copper sheet with a surface area of ^{100 cm 2 was used} as the cathode, and a ^{platinum sheet 30 cm 2 in} size was used as the anode. The dialyzer was cooled during electrodialysis. Voltages from 110 to 220 volts were used, but initially through the interposition of a resistor

die Spannung an den Elektroden selbst auf etwa 35 Volt herabgesetzt wurde. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus nachstehender Tabelle.the voltage on the electrodes themselves was reduced to about 35 volts. more details result from the table below.

5
-Fraktion5
-Fraction Zeit
StundenTime
hours Voltvolt Ampereamp II. WattstundenWatt hours Temperatur
in ⁰Ctemperature
in ⁰ C Ausbeute an
Gesamtalkaloiden
durch ammoniakalische
Chloroformextraktion
in gYield to
Total alkaloids
by ammoniacal
Chloroform extraction
in g 10 I
2
310 I.
2
3 15
49V2
15515th
49V2
155 UO
110 bis 220
110 bis 220UO
110 to 220
110 to 220 0,45 bis 1,65
o,3 4bis 1,7
0,3 bis 1,650.45 to 1.65
o, 3 4 to 1.7
0.3 to 1.65 23ΟΟ
7750
12 20523ΟΟ
7750
12 205 22 bis 45
22 bis 46
22 Bis 4322 to 45
22 to 46
22 to 43 2,84
7.75
3,8l2.84
7.75
3.8l InsgesamtAll in all 219V2219V2 22 25522 255 14,4014.40

Die durchschnittliche Stromdichte auf der Kathodenoberfläche betrug 0,003 bis 0,02 Ampere je cm², die größte 0,03 Ampere je cm². Da die Droge nach der analytischen Bestimmung 1,1 °/o Alkaloide ao enthält, betrug die Ausbeute 87,3 %. Die Giftigkeit der Substanz betrug LD₅₀ 0,725 mg je kg Maus (Injektionsdauer 7 Sekunden).The average current density on the cathode surface was 0.003 to 0.02 amperes per cm ² , the largest 0.03 amperes per cm ² . Since the drug contains 1.1% ao alkaloids according to the analytical determination, the yield was 87.3%. The toxicity of the substance was LD ₅₀ 0.725 mg per kg mouse (injection duration 7 seconds).

Example 2

Entsprechend dem Beispiel 1 wurden mit demselben Elektrodenmaterial, bei derselben durchschnittlichen Stromdichte und unter Einhalten der gleichen Temperaturen 2 kg der gleichen Droge unter Verwendung von 110 und 220 Volt Gleichstrom elektrodialysiert (Anfangsspannung 30 Volt), dieses Mal jedoch 320 Stunden. Aus den vereinigten Kathodenflüssigkeiten wurde nach Zugabe von Ammoniak das Alkaloidgemisch mit Chloroform ausgezogen. Nach dem Verdampfen des Chloroforms wurden 20,9 g (entsprechend 95 °/o der Theorie) an praktisch farblosem Alkaloidgemisch erhalten. Die Giftigkeit dieses Gemisches betrug LD₅₀ 0,765 mg je kg Maus (Injektionsdauer 7 Sekunden) bei etwa 5 % höherer therapeutischer Wirkung als ein in 9O%iger Ausbeute durch eine normale Extraktion mit Chloroform erhaltenes Alkaloidgemisch, welches eine Giftigkeit von LD₅₀ 0,467 mg je kg Maus (Injektions dauer 7 Sekunden) besaß.As in Example 1, 2 kg of the same drug were electrodialyzed using 110 and 220 volts direct current (initial voltage 30 volts), but this time for 320 hours with the same electrode material, at the same average current density and while maintaining the same temperatures. After adding ammonia, the alkaloid mixture was extracted from the combined cathode liquids with chloroform. After evaporation of the chloroform, 20.9 g (corresponding to 95% of theory) of a practically colorless alkaloid mixture were obtained. The toxicity of this mixture was LD ₅₀ 0.765 mg per kg mouse (injection duration 7 seconds) with about 5% higher therapeutic effect than an alkaloid mixture obtained in 90% yield by normal extraction with chloroform, which had a toxicity of LD ₅₀ 0.467 mg per kg Mouse (injection duration 7 seconds) possessed.

Example 3

Wiederum wie im Beispiel 1 wurden 480 g Rhizoma veratri albi elektrodialysiert. Die Dauer der Elektrodialyse betrug 125 Stunden unter Verwendung von 110 und 226 Volt Gleichstrom, jedoch wurden in diesem Fall durch Vergrößerung desAgain as in Example 1, 480 g were obtained Rhizoma veratri albi electrodialysed. The electrodialysis time was 125 hours using of 110 and 226 volts DC, however, in this case, by increasing the

Elektrodenabstandes, nicht aber durch Zwischenschaltung eines Widerstandes, erreicht, daß die Stromdichte je cm² Kathodenoberfläche nicht über 0,035 Ampere lag. Der Stromverbrauch betrug 12,8 Kilowattstunden. Bei der Extraktion der ammoniakalisch gemachten Kathodenflüssigkeiten mit Trichloräthylen wurden 5,8 g Alkaloidgemisch erhalten. Da die Droge nach der analytischen Bestimmung 1,25% Alkaloide enthielt, betrug die Ausbeute in diesem Fall 96,7% der Theorie. Das nahezu farblose Alkaloidgemisch besaß eine Giftigkeit von LD₅₀ 0,772 mg je kg Maus (Injektionsdauer 7 Sekunden).Electrode spacing, but not by interposing a resistor, achieved that the current density per cm ^{2 of} cathode surface did not exceed 0.035 amperes. The electricity consumption was 12.8 kilowatt hours. The extraction of the cathode liquids made ammoniacal with trichlorethylene gave 5.8 g of an alkaloid mixture. Since the drug contained 1.25% alkaloids according to the analytical determination, the yield in this case was 96.7% of theory. The almost colorless alkaloid mixture had a toxicity of LD ₅₀ 0.772 mg per kg mouse (injection duration 7 seconds).

Claims

Patent claims:

i. Process for obtaining an alkaloid mixture from veratrum drugs, characterized in that the drug is electrodialysed in a known manner in a weak acid solution, the applied voltage is at least 20 volts, the current density is expediently not greater than 0.1 amperes per cm ² and the temperature should not be above 80 °, but preferably below 60 °, and that the alkaloid mixture is separated from the catholyte by extraction with chloroform or another halogenated hydrocarbon.

2. The method according to claim 1, characterized in that that carbon dioxide is continuously introduced into the cathode compartment during electrodialysis.

Considered publications:
Drug research. Vol. 3, 1953, p. 530 ff.