Verfahren zur Gewinnung von Alkaloidgemischen aus Veratrumalkaloide enthaltenden Rohmaterialien Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur (iewinnung von Alkaloidgemisehen aus Vera trumalkaloide enthaltenden Rohmaterialien, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das in höchstens 20prozentiger Essigsäure oder in einer wässerigen Lösung einer andern Säure, deren Acidität höchstens derjenigen einer 20 prozentigen wässerigen Essigsäurelosung entsprieht, suspendierte Ausgangsmaterial in die mittlere Abteilung eines Elektrodialysege- fässes, die vom Anoden-und Kathodenraum durch Diaphragmen getrennt ist, gegeben,
einer Elektrodialyse bei einer Spannung von mindestens 20 Volt und einer 0, 1 Amp./em2-Kathodenoberfläche nicht überstei- genden Stromdiehte bei einer Temperatur von höchstens 80 C unterworfen, das durch die Elektrodialyse in den Kathodenraum überführte Alkaloidgemisch nach Einstellen auf einen pH-Wert von mindestens 8 mit einem mit V'asser nicht mischbaren Losungsmittel extrahiert und alsdann aus dem Extrakt abgetrennt wird.
Es ist bekannt, dass die Gesamtalkaloide der Veratrumdrogen, insbesondere von Vera trum album und Veratrum viride, eine starke blutdrueksenkende Wirkung besitzen, die auch bereits therapeutisch verwertet wird.
Man hat daher versucht, durch Auswahl geeigneter Extraktionsmittel, beispielsweise Benzol, und einer Hintereinanderschaltung mehrerer Fällungen und Ausschüttungen, Alkaloidgemische zu gewinnen, welche im we sentlichen nur die für die Blutdruckwirkung verantwortlichen Alkaloide enthalten, um auf diese Weise die blutdrucksenkende Wirkung bei möglichst verminderter Toxizität zu erh¯hen. Naturgemäss gewinnt man so nur einen.
Bruchteil der in der Droge enthaltenen Alkaloide, beispielsweise 50 /a.
Überraschend wurde nun gefunden, dal3 man durch Elektrodialyse von Veratrumdrogen in der genannten Weise in hoher Ausbeute ein Alkaloidgemisch erhalten kann, das bei guter therapeutischer Wirkung (Blutdrucksenkung) eine wesentlich geringere Toxizität besitzt als Gesamtalkaloide, die auf andern Wegen, beispielsweise durch Extraktion der Droge mit Chloroform, gewonnen werden.
So hatte beispielsweise ein mit Hilfe von Chloroform aus der Droge gewonnenes Alkaloidgemisch, das in 90prozentiger Ausbeute anfiel, im Tierversuch eine Toxizität von DL 50 = 0, 467 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden) ; für ein auf elektrodialytischem Wege, ebenfalls in 90prozentiger Ausbeute, dargestelltes Produkt wurde unter den glei chen Bedingimgen im Tierversuch eine DL 50 = 0, 765 mg/kg Maus (Infektionsdauer = 7 Sekunden) ermittelt. Die blutdrucksenkende Wirkung des elektrodialytiseh dargestellten Produktes erwies sich im Tierversuch (Katze) um etwa 516/o höher als die des durch Extraktion gewonnenen Vergleiehspräparates.
Die Elektrodialyse als Methode zur Gewinnung von Alkaloiden aus Drogen ist bisher nur in einigen wenigen Veröffentlichungen besehrieben worden [R. I. Ginsburg u. N. I.
Gawriloff : J. Angew. Chem. (russ.) 20, 120 bis 129 (1947), S. Ch. Babitsch : J. Angew.
Chem. (russ.) 20, 652 bis 659 (1947) und S. Ch. Babitsch : J. Angew. Chem. (russ.) 24, 74 bis 815 (1951)]. Des weiteren wurde bereits die elektrodialytische Abscheidung von Kokaalkaloiden aus Kokablättern und von Nikotin aus Tabak vorgeschlagen. Nach Ginsburg und Gawriloff lässt sich aus Opium ll2orphin und Narkotin gewinnen, während Babitsch nachwies, dass auch andere Alkaloide sich durch Elektrodialyse in mehr oder weniger grossem Umfange in den Kathodenraum überführen lassen. Unter den untersuchten Drogen befindet sich jedoch keine Veratrumdroge.
Bekanntlieh sind die therapeutisch wichtigen Veratrumalkaloide Ester von Alkanol- aminen, und es war zu befürchten, dass bei einer elektrodialytischen Gewinnung diese Ester verseift werden, um so mehr, als gefunden wurde, dass ein anderer Ester eines Alkanolamins, nämlich Atropin, beim Versuch, ihn elektrodialytisch an der Kathode abzuscheiden, zum Teil unter Hydrolyse und Bildung von Tropin zersetzt wird [vergleiche Arzneimittelforsch. 3, 630 (1953)].
Während andere Alkaloidsalze eine relativ geringe Zersetzungsspannung besitzen (vergleiche S. Ch. Babitsch, J. Angew. Chem.
(russ.) 24, 74 bis 85 (1951), die durchweg unter 5 Volt, zumeist sogar unter 2, 5 Volt liegt, verläuft, wie gefunden wurde, die Strom potentialkurve bei Veratrin-und Veratrumalkaloidsalzen anormal flach, wahrscheinlich durch Passivierung der Kathode, und es erwies sich als notwendig, zur Abscheidung eine Spannung von mindestens 20 Volt anzuwen- den, vorzugsweise jedoch hoher, beispielsweise 30 Volt und mehr. Aber auch eine derartige Spannung erwies sich beim praktischen Versuch noch als unzureichend, da bei einer Spannung von 30 bis 40 Volt eine vollständige bzw. weitgehendeÜberführung der Alkaloide in den Kathodenraum eine derartige Zeit in Anspruch nehmen würde, dass ein solches Verfahren technisch undurchführbar würde.
Dure. so hohe, sich als notwendig erweisende Spannungen war erst recht zu befürchten, dass infolge der Wärmeentwicklung und even tuell elektrochemischer Reduktionsprozesse eine erhebliche Zersetzung des Alkaloidgemisches eintreten würde, und es ist um so er staunlicher, dass man durch die elektrodialytische Methode ein hochwirksames und weniger toxisches Alkaloidgemisch in sehr guter Ausbeute erhalten kann.
Zur Schonung der Alkaloide erwies es sich jedoch als vorteilhaft, zu Beginn der Elektrodialyse, insbesondere solange noch anorganische Salze aus der Droge herausgelost und deren Kationen in den Kathodenraum wandern, die an die Elektroden angelegte Spannung (und damit die durehgehende Strommenge) durch Zwischenschaltung eines Widerstandes zu reduzieren, das heisst auf nicht wesentlich über 20 Volt einzustellen. Anderseits ist es günstig, die Spannung von 110 auf 220 Volt zu erhohen, wenn die durchgehende Strommenge erheblieh absinkt, was vor allem gegen Ende der Elektrodialyse, wenn die Droge an Alkaloiden verarmt ist, eintritt.
Als weitere Se. hwierigkeit war zu befüreh- ten, dass eine Verstopfung der Diaphragmen eintritt, da, wie Ginsburg und Gawriloff fanden, bei der Elektrodialyse von Opium bzw. Mohnkapsel-Auszügen die Diaphragmen rasch unbrauchbar werden, wenn keine zu- sätzliehen Massnahmen getroffen wurden. Wie die Versuche ergaben, tritt bei der elektro dialytischen Gewinnung der Veratrumalkaloide diese Schwierigkeit nicht auf.
Im einzelnen wird das erfindungsgemässe Verfahren zweckmässig wie folgt durehgeführt : Die gepulverte Droge, beispielsweise beispielsweise zoma Veratri albi, oder ein roher Extrakt aus der Droge wird in der 6-bis 10fachen Menge etwa 5prozentiger Essigsäure oder einer andern wässerigen sauren Lösung, deren Acidität nicht hoher als die einer 20prozentigen wässe- rigen Essigsäurelosung ist, beispielsweise einer wässerigen Losung von MalcinsÏure, Milch- säure, Weinsäure, Mandelsäure, PhosphorsÏure, SalzsÏure oder andern organischen oder anorganischen SÏuren, suspendiert und die entstandene Suspension in die mittlere Abteilung eines Elektrodialysiergefässes überführt, welches mit einer Kühlsehlange ausgestattet ist.
Der Kathoden-und Anodenraum, die beide zweekmϯigerweise mit destilliertem oder entionisiertem Wasser gefüllt sind, sind von dieser mittleren Abteilung durch ein Dia phragma, beispielsweise aus Cellophan (Mar- kenprodukt), abgetrennt. Als Anodenmaterial erwies sieh Kohle, Graphit oder Platin als branehbar ; als Kathodenmaterial kann ebenfalls Platin verwendet werden, doch ist aueh h Kupfer sehr geeignet. Statt das mittlere Gefäss mit einem Kühlorgan zu versehen, kann auch der Kathodenraum eine derartige Einrichtung besitzen. Es können aber auch für sämtliche Räume Kuhlmöglichkeiten vorgese- hen werden.
Des weiteren ist es vielfach, insbesondere bei Verarbeitung grösserer Drogen- mengen, ratsam, die mittlere Abteilung mit einer Rührvorriettung zu versehen, die zeitweise eingeschaltet wird. Zur Verminderung der Alkalität im Kathodenraum und zur Schonung der Alkaloide während der Elektrodialyse erwies es sich als vorteilhaft, in den Kathodenraum während der Elektrodialyse laufend Kohlendioxyd einzuleiten.
Zu Beginn der Elektrodialyse arbeitet man zweekmässigerweise mit einer nicht wesentlich ber 30 Volt liegenden Spannung, da zunächst durch die in der Droge enthaltenen anorgani- sehen Salze ein stärkerer Stromdurehgang stattfindet. Erst später steigert man die Span nung bis 100 Volt und zuweilen hoher. Es erwies sich weiterhin als zweckmässig, die Kathodenflüssigkeit von Zeit zu Zeit, insbesondere anfangs, wiederholt zu wechseln.
Durch Kühlung des Elektrodialysiergefässes bzw. des Kathodenraums, trÏgt man daf r Sorge, dass die Temperatur nicht über 50 bis 60 oder höchstens wenig darüber ansteigt.
Wie gesagt, wird die Stromdichte durch Regu- lierung der Spannung so bemessen, dass 0, 1 Amp./em2 Kathodenoberfläche nicht überschritten werden. Vorteilhaft ist eine Stromstärke von 0, 07 bis 0, 08 Amp./cm2. Durch Regulierung der Stromstärke kann zudem die Wärmeentwicklung reguliert werden. So ist es beispielsweise möglieh, durch Reduktion der Spannung und der dadurch bewirkten Verringerung des Stromdurchganges bei einer stark ansteigenden Temperatur in den Elektrodialysiergefässen, insbesondere dem Kathodenraum, f r eine allmähliche Erniedrigung der Temperatur in Verbindung mit der Kühlvorrichtung zu sorgen.
Aus den vereinigten Kathodenflüssigkeiten lässt sich nach Zugabe von Ammoniak oder einer andern Base das Alkaloidgemisch mit versehiedenen Lösungsmitteln aussehütteln.
Zur praktisch vollständigen Erfassung der Alkaloide, die sich in der Kathodenflüssigkeit befinden, eignen sich besonders halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform, Trichlor Ïthylen, Dichloräthylen, Perchloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff, Methylenchlorid, Dichlor äthan, Trichloräthan, Tetrachloräthan, Pentachloräthan, Dibromäthan, Methylenbromid, Dichlorpropan und dergleichen. Durch Variation des Lösungsmittels, das zur Extraktion der Kathodenflüssigkeit verwandt wird, lassen sich Alkaloidgemisehe etwas abweichender Zu sammensetzung und auch abweichenden thera peutischen und toxikologischen Verhaltens gewinnen, wobei zumeist die Ausbeute etwas geringer ist.
Durch Verwendung von Äthern, wie DiÏthylÏther, DiisopropylÏther, Methyl isopropyläther, Athylisopropyläther, MethylpropylÏther und dergleichen, erhÏlt man Produkte, die relativ wenig toxisch sind und eine gute therapeutische Breite aufweisen. Durch Verwendung von Benzolkohlenwasserstoffen als Extraktionsmittel, wie beispielsweise Benzol, Toluol oder Xylol, erhält man etwas toxischere Produkte als bei Verwendung von Äthern ; ihre Wirkungsstärke ist aber anderseits höher. Auch Ester, wie Essigsäureäthylester, Essigsäurepropylester, Propionsäure- äthylester, Buttersäureäthylester, Essigsäure- butylester und dergleichen, sind brauchbar.
Sie losen, ähnlich wie die halogenierten Kohlenwasserstoffe, weitgehend alle Alkaloide aus der Kathodenflüssigkeit heraus, und die mit ihrer Hilfe erhaltenen Alkaloidgemische sind ebenfalls nicht stark toxisch.
Aus den Lösungsmittellosungen kann das Alkaloidgemisch durch Abdestillieren des Lösungsmittels oder auch durch Aussehütteln mit einer verdünnten Säure, ansehlie ssende Ausfällung der Basen aus der sauren Lösung mit Ammoniak und gegebenenfalls erneute Aufnahme mit einem Lösungsmittel isoliert werden. Die so erhaltenen Produkte sind durchweg sehr hellfarbig, bei Verwendung von Äthern und insbesondere aromatischen Kohlenwasserstoffen nahezu farblos, und können daher zumeist ohne weitere Behandlung nach biologischer Standardisierung therapeutisch verwandt werden.
Die Ausbeuten betragen bei hinreichend langer Dauer der Elektrodialyse und bei nicht zu niedrigen Spannungen zur Durchführung derselben je nach den angewendeten Lösungsmitteln 70 bis 95 /o der in der Droge analytisch fest- gestellten Alkaloide. Die höchsten Ausbeuten ergeben halogenierte Kohlenwasserstoffe (85 bis 95 /o). Mit Äthern erhält man Ausbeuten zwischen 75 und 86"/o, mitunter auch ein wenig mehr, und mit aromatischen Kohlen- wasserstoffen zwischen 70 bis 77 /e.
Verwendet man im Gegensatz hierzu die klassische Methode zur Extraktion der Alkaloide aus der Droge, beispielsweise eine Extraktion der mit Ammoniak oder Alkali angefeuchteten Droge mit Äther, so erhält man Extrakte, die nur etwa 70 O/o, der in der Droge ermittelten Alkaloide enthalten, und bei Verwendung von Chloroform Extrakte mit etwa 90 ouzo des Alkaloidgehaltes der Droge, und von Benzol Extrakte mit etwa 50 ouzo des Alkaloidgehaltes der Droge. Neben diesen Alkaloiden enthalten aber derartige Extrakte noch in beträehtlieher lenge, beispielsweise 35 bis 50 , o, Verunreinigungen, wie Fette, Harze, Farbstoffe und andere Extraktivstoffe.
Von diesen Verunreinigungen lassen sich die Alkaloide nur unter Schwierigkeiten und nicht ohne Verluste abtrennen, da bei den iiblichen Aussehüttelungsmethoden stets Emulsionen, vor allem bei Verwendung von Veratrum album als Ausgangsmaterial, auftreten, so dass man bei einem derartigen Verfahren nicht nur mit einem Verlust an Alkaloiden, sondern auch an Losnngsmitteln, und einem nicht unbeträchtlichen Zeitaufwand rechnen muss. Im Gegensatz hierzu bereitet die elektrodialytische Gewinnung der Alkaloide keinerlei derartige Schwierigkeiten, wozu noch durchweg die bereits erwähnte erhöhte Ausbeute an Alkaloidgemisch kommt.
Kennzeiehnend für die Alkaloidgemische, wie sie gemäss der Erfindung erhalten werden, ist, dass ihre Toxizität zumeist geringer, ihre pharmakologische Wirksamkeit häufig hoher und ihre therapeutische Breite durch- weg grosser ist als von Vergleichspräparaten, die nach einem klassischen Extraktionsverfahren unter Verwendung der gleichen Lö sungsmittel hergestellt worden sind. Diese un tersehiedlichen Eigensehaften stellen einen weiteren Vorteil des Verfahrens dar.
Werden die rohen Gesamtextrakte, die aus der Droge durch Extraktion, wie durch Mazeration, Digestion oder Perkolation, mit Lö sungsmitteln, wie Chloroform, Trichloräthylen, Äther und Benzol, erhalten wurden, dem Verfahren gemäss der Erfindung unterworfen, so fällt eine vorherige Reinigung der Extrakte, beispielsweise durch Ausziehen der Alkaloide aus dem Extrakt mit Hilfe einer Säure, Aus- fällen der extrahierten Alkaloide aus der Säurelosung durch Basen und Aufnahme der ausgefällten Basen mit einem Lösungsmittel, die sehr zeitraubend und umständlich ist (vergleiche E. P. Nr. 683083), fort.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die bei einer derartigen Aufarbeitung anfallenden, schwer trennbaren Emulsionen vermieden werden, da bei der elektrodialytischen Methode direkt reine Produkte, die eine weitere Reinigung meist nicht mehr erfordern, anfallen. Wenn aber eine derartige weitere Reinigung angewendet wird, ist diese nicht durch Emulsions bil (lung erschwert. Im Gegensatz zur elektrodialytisehen Gewinnung der Alkaloide aus der Droge selbst kann die Elektrodialysedauer bei der Anwendung des Verfahrens auf rohe Gesamtextrakte wesentlich verkürzt werden, da die Überführung der Alkaloide in den Kathodenraum rascher vonstatten geht.
Die erzielbaren Ausbeuten bei der Anwendung des Verfahrens auf die rohen Gesamtextrakte lie gen durehschnittlieh etwas niedriger, als bei der Anwendung des Verfahrens auf die Droge selbst. Gut wirksame Alkaloidgemische werden erhalten, wenn die Elektrodialyse nicht bis zur volligen. Überführung der Alkaloide aus der Droge bzw. dem daraus hergestellten Extrakt in den Kathodenraum durchgeführt wird, sondern bereits früher, beispielsweise nach Überführung von etwa 40 bis höchstens 70 /o der in der mittleren Abteilung der Elektrodialysiereinrichtung befindlichen Al kaloide, abgebrochen wird.
Man erhält hierbei in vielen Fällen wirksamere, etwas toxischere Präparate von grösserer therapeutischer Breite als bei der Durchführung der Elektrodialyse bis zur Beendigung der Xberführung der Ai- kaloide in den Kathodenraum.
Beispiel 1
1, 5 kg Rhiz. Veratr. alb. wurden mit der 5-bis 6fachen Menge 5prozentiger Essigsäure durchfeuchtet, 24 Stunden stehengelassen und dann in den Mittelraum eines Elektrodialy siergefäRes gegeben. Der Kathoden-und der Anodenraum-beide mit destilliertem Wasser gefüllt-waren von dem Mittelraum durch Cellophan -Membranen getrennt und als Kathode wurde ein Kupferblech mit 100 cm2 Oberfläche, als Anode ein 30 cm2 grosses Platinblech verwendet. WÏhrend der Elektrodialyse wurde die Dialysiervorrichtung gek hlt.
Benutzt wurden Spannungen von 110 bis 220 Volt, wobei jedoch zu Beginn durch Zwischenschaltung eines Widerstandes die Spannung an den Elektroden selbst auf etwa 35 Volt reduziert wurde. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus nachstehender Tabelle :
Ausbeute an Fraktion Zeit Volt Ampere Wattstunden Temp.
Gesamtalkaloiden durch Chloroform-Extraktion I 15 110 0, 45-1, 65 2300 22-45 2, 84 g
II 491/2 110-220 0,3-1,7 7750 22-46 7, 75 g
III 155 110-220 0, 3-1, 65 I2205 22-43 3, 81 g
Insg. : 219l/2 22255 14, 40 g
Die Alkaloide wurden aus den Kathodenflüssigkeiten gewonnen, indem diese mit Ammoniak auf einen pH-Wert von 9 eingestellt, dreimal mit je 100 cm. 3 Chloroform ausgesch ttelt und nach Verdampfen des Lösungs- mittels als Trockenrückstand isoliert wurden.
Die durchschnittliche Stromdichte auf der Kathodenoberfläche betrug 0, 003 bis 0, 02 Amp./em2, maximal 0, 03 Amp./cm2.
Da die Droge nach der analytischen Bestimmung 1, 1. I/o Alkaloide enthielt, betrug die Ausbeute 87, 3 O/o.
Beispiel 2
Analog dem Beispiel 1, das hei¯t mit demselben Elektrodenmaterial, bei derselben durchschnittlichen Stromdiehte und unter Innehalten der gleichen Temperaturen, wurden 2 kg der gleichen Droge unter Verwendung von 110 und 220 Volt Gleichstrom elektrodialysiert (Anfangsspannung 30 Volt), dieses Mal jedoch während 320 Stunden. Aus den vereinigten Kathodenflüssigkeiten wurde nach Zugabe von Ammoniak bis zum p-Wert von 9, 1 das Alkaloidgemisch mit dreimal 300 cm. Chloroform extrahiert. Nach Ver- dampfen des Chloroforms wurden 20, 9 g (entsprechend 95% d.
Th.) an praktisch farblosem Alkaloidgemisch erhalten. Die Toxizität disese Gemisehes betrug LD 50 = 0, 765 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden) bei etwa 5 /o höherer therapeutiseher Wirkung, verglichen mit derjenigen eines in 90prozentiger Ausbeute durch eine normale Extraktion mit Chloroform erhaltenen Alkaloidgemisehes, welches eine Toxizität von LD 50 = 0, 467 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden) besass.
Beispiel 3
Wiederum entsprechend Beispiel 1 wurden 480 g mit 2, 5 Liter 5prozentiger Essigsäure angefeuchtete Rhizoma veratri albi elektrodialysiert. Die Elektrodialysedauer betrug 125 Stunden unter Verwendung von 110 und 220 Volt Gleichstrom, jedoch wurde in diesem Fall durch Vergrösserung des Elektrodenab- standes, nicht aber durch Zwischenschaltung eines Widerstandes, erreicht, dass die Stromdichte pro em2 Kathodenoberfläehe nicht über 0, 035 5 Amp. stieg, im allgemeinen jedoch sieh unterhalb 0, 02 Amp./cm2 hielt. Der Stromverbrauch betrug 12, 8 kWh.
Bei Extraktion der bis zum p,-Wert von 9 ammoniakalisch gemachten Kathodenflüssigkeiten mit dreimal 200 em3 Triehloräthylen wurde 5, 8 g Alkaloid gemiseh erhalten. Da die Droge nach der ana lytischen Bestimmung 1, 25% Alkaloide Alkaloide hielt, betrug die Ausbeute in diesem Fall 96, 7% d. Th. Das nahezu farblose Alkaloidgemisch besass eine Toxizität von LD 50 = 0, 772 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden).
Beispiel 4
500 g Rhiz. veratri albi pulv. werden mit 2, 8 Liter 3prozentiger Maleinsäurelösung an gefeuchtet und nach etwa 24stündigem Stehen in der im Beispiel 1 beschriebenen Einrichtung elektrodialysiert. Die Elektrodialysedauer betrug 163 Stunden unter Verwendung von 110 und 220 Volt Gleichstrom, wobei zu Beginn diese Spannung dureh Zwischen- schaltung eines Widerstandes auf etwa 35 bis 40 Volt reduziert wurde.
Die Stromdiehte betrug maximal 0, 035 Amp./cm2 Kathodenoberfläche, zum Beispiel zwischen'0, 002 und 0, 02 Amp./cm2, der Stromverbrauch 12, 5 kWh. Dureh Extraktion der ammoniakalisch (PH- Wert 8, 9) gemachten vereinigten Kathodenflüssigkeit mit dreimal 200 cm3 Tetrachlor- kohlenstoff wurden 5, 1 g Alkaloidgemisch erhalten. Diese Ausbeute entsprieht 92, 7 /o d.
Th., da die Droge nach einer gewichtsana lytischen Bestimmung einen Alkaloidgehalt von 1, 1"/ ? hatte. Das schwachgelblich gefärbte Alkaloidgemisch besass eine Toxizität von DL 50 = 0, 760 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden).
Beispiel 5
1, 5 kg Rhiz. Veratri alb. pulv. wurden mit 8 Liter 5prozentiger Essigsäure durch- feuchtet, 24 Stunden stehengelassen und dann in den mittleren Raum eines Elektrodialy- siergefässes gegeben. Der Kathoden-und Anodenraum, die beide mit destilliertem Wasser gefüllt waren, waren von dem mittleren Raum durch Cellophan -Membranen getrennt. Die Kathode bestand aus Kupfer, die Anode aus Platin. Jeder Raum hatte eine Kühlvorrichtung in Form einer Kühlschlange. Es waren Stromansehlüsse von 110 und 220 Volt Gleichstrom vorhanden, wobei anfangs zur Verringerung der Stromstärke ein Widerstand in den Stromkreis eingeschaltet wurde.
Im Verlaufe der Elektrodialyse wurde bei Absinken der Stromstärke jeweils von 110 auf 220 Volt umgeschaltet. In den Kathodenraum wurde während des ganzen Versuches CO2 eingeleitet. Die Kathodenflüssigkeit (400 em34 wurde mehrere Maleerneuert(de- stilliertes Wasser). Die abgetrennten Katho denflüssigkeiten wurden durch Zugabe von Ammoniak schwach alkalisch gemacht(pn" Wert 9) und die wässerigen Lösungen zweimal 1 mit je 300 em3 Äther ausgesehüttelt. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus nachstehender Tabelle :
Ausbeute an Fraktion Zeit Volt Ampere Wattstunden Temp.
Gesamtalkaloiden durch
Std. ¯C ¯ther-Extraktion I 161/2 110 0,5 -1,7 2600 22-45 2,87 g
II 14 110-220 0,25-1,3 2000 22-42 2, 84 g
III 17 110-220 0,55-1,8 2400 22-46 1, 99 g
IV 15 Y2 110-220 0, 5-1, 55 2900 22-46 1, 95 g V 33 110-220 0,3 -1,7 4005 22-43 1, 64 g
VI 441/2 110 0,27-0,75 3400 23-36 0,78 g
VII 271/2 110 0,35-0,67 1700 22-35 0,57 g VIII 491/2 220 0,5 -1,0 3100 29-38 0,54 g
Sa. : 2171/2 22105 13 18 g (80% d. Th.) Die durchschnittliche Stromdichte betrug 0, 0025 bis 0, 02, maximal 0, 035 Amp./cm2 Kathodenoberfläche.
Da die verwandte Droge 1, 1% Alkaloide (gravimetrisch bestimmt) enthielt, entspricht die Ausbeute von 13, 18 g Alkaloide 800/o der Theorie. Die Toxizität des so erhaltenen Veratrumalkaloidgemisches betrug : DL 50 = 0, 810 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden), wÏhrend ein durch direkte Extraktion mit Äther aus der mit NH3 alkalisch gemachten Droge mit 73prozentiger Aus beute erhaltenes Alkaloidgemisch eine ToxizitÏt von DL 50 = 0, 535 mg/kg Maus (Injek tionsdauer = 7 Sekunden) besass.
Die phar makologisehe Wirkung im Blutdruekver- sueh (Katzen) war bei dem obigen durch Elektrodialyse gewonnenen Präparat höher (etwa 10%) als bei dem durch übliehe Extraktion gewonnenen Vergleichspräparat.
Beispiel 6
Eingesetzt wurden, bei gleicher Ver suchsanordnung wie im Beispiel 1, 2 kg der gleichen Droge mit einem analytisch bestimmten Alkaloidgehalt ; von 1, 1%. Es wurde wiederum unter Verwendung einer Spannung'von 110 bis 220 Volt elektrodialysiert. Die Elektrodialysedauer betrug 320 Stunden unter Aufwand von insgesamt 29010 Wattstunden, die maximale Stromdichte 0, 03 Amp./cm2 Kathodenoberfläche, durchschnittlich 0, 002 bis 0, 02 Amp./cm2. Die Kathodenflüssigkeit wurde wiederum öfters erneuert, ohne dass aber der jeweilige Gehalt bestimmt wurde.
Die vereinigten Kathoden losungen wurden mit Ammoniak schwach alkalisch gemacht (pH-Wert 9) und dreimal mit je 1000 cm3 Ather ausgeschüttelt. Naeh Verdampfen des Äthers wurden 19, 1 g Alkaloidgemisch, entsprechend 87 /a d. Th., erhalten.
Die Toxizität des Produktes betrug DL 50 = 0, 800 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden). Die Wirksamkeit entsprach dem nach dem Beispiel 1 durch Elektrodialyse erhaltenen Produkt.
Aus der obigen, mit Äther ausgeschüttel- ten Kathodenlösung konnten durch anschlie- ssende Extraktion mit Chloroform noch 1, 75 g Alkaloide, entsprechend 8 /o,, gewonnen werden. Dieser Anteil wies eine ziemlich hohe Toxizität (DL 50 = 0, 295 mg/kg Maus) auf, ohne aber eine entsprechend h¯here pharma kologische Wirksamkeit zu besitzen.
Bei einem weiteren Versuch entsprechend der obigen Arbeitsweise wurde die Kathodenflüssigkeit statt mit Äther dreimal mit je 1 Liter Methylisopropyläther ausgeschiittelt.
Es wurden 18, 9 g Alkaloidgemisch erhalten, entsprechend 86 /o d. Th. Die Toxizität betrug DL 50 = 0, 815 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Sekunden).
Beispiel
500 g Veratrum alb. pulv. mit einem gewichtsanalytisch bestimmten Alkaloidgehalt von 1, 1% wurden mit 3 Liter 5prozentiger Milchsäure durchfeuchtet und nach 24stün- digem Stehen in die mittlere Abteilung der in Beispiel 1 besehriebenen Elektrodialysiereinrichtung gegeben. Die Kathodenflüssigkeit wurde viermal erneuert, ohne dass jeweils der Alkaloidgehalt bestimmt wurde. Elektrodialysiert wurde durch Anlegung einer Span nung von 110 und 220 Volt, anfangs wiederum unter Zwischenschaltung eines Widerstands. Die Elektrodialysedauer betrug 295 Stunden unter Aufwand von 7320 Watt- stunden.
Die maximale Stromdichte war 0, 3 Amp./em2, durchschnittlich 0, 003 bis 0, 02 Amp./cm2. Die vereinigten Kathoden losungen wurden mit Ammoniak schwach al kaliseh (pH-Wert 9) gemacht und dreimal mit je 300 cm3 Toluol ausgeschüttelt. Nach Verdampfen des Lösungsmittels wurden 4, 11 g Alkaloidgemisch, entsprechend 74, 7% d. Th., erhalten.
Die Toxizität betrug 0, 700 mg/kg Maus (Injektionsdauer = 7 Seklmden), während ein durch Toluolextraktion der Droge in 62 I/o Ausbeute erhaltenes Vergleichspräpa- rat eine Toxizität von 0, 650 mg/kg Maus (In jektionsdauer = 7 Sekunden) aufwies. Im pharmakologischen Vergleich erwies sich das erstere Produkt um etwa 1, 5mal wirksamer als das durch gewöhnliehe Extraktion erhaltene.
Beispiel 8
10 kg Rhiz. Veratri alb. pulv. wurden mit Ammoniak befeuchtet und mit 40 Liter Chloroform perkoliert. Nach Abdestillieren des Chloroforms wurden 230 g roher Extrakt mit einem Alkaloidgehalt von 41% erhalten.
115 g dieses rohen Extraktes in 2, 8 Liter 5prozentiger Essigsäure suspendiert und diese Suspension in die mittlere Abteilung der in Beispiel 1 beschriebenen Elektrodialysiereinrichtung gegeben. Es wurde bei 220 Volt und 1, 5 Ampere unter Einleiten von CO2 in den Kathodenraum 8 Stunden elektrodialysiert. Die Kathodenflüssigkeit (1, 5 Liter) wurde mit NH3 alkalisch gemacht (p-Wert 9) Und mit dreimal 500 erin Trichlorathylen aus- geschiittelt. Aus der Trichloräthylenschieht wurden 32 g fast farblose Alkaloide erhalten (entsprechend 68 /o, berechnet auf dem Roh- extrakt). Die ToxizitÏ betrug DL 50 = 0, 550 mg/kg Maus.
115 g des aus obiger Droge gewonnenen Rohextraktes wurden zum Vergleich ohne Anwendung von Elektrodialyse mit lprozentiger Salzsäure ausgezogen, die saure Lösung zweimal mit Chloroform ausgeschüttelt und mit NE3 ammoniakalisch (pH-Wert 9) gemaeht.
Aus der alkalischen L¯sung wurden die Al kaloide mit Ather ausgeschüttelt. Nach dem Abdestillieren des ¯thers wurden 23 g Alkaloide entsprechend 48 /o d. Th., bezogen auf Rohextrakt, gewonnen. Verluste durch Emulsionsbildung. Die Toxizität dieses Produktes betrug DL 50 = 0, 750 mg/kg Maus. Pharmakologiseh war es nur halb so wirksam wie das obige elektrodialkalisch hergestellte Präparat.
Beispiel 9
900 g Rhiz. Veratri alb. pulv. (Alkaloidgehalt, gravimetrisch bestimmt, 1, 1 /o) wurden mit 5 Liter 5prozentiger Essigsäure an gefeuchtet und nach 24stündigem Stehen entsprechend Beispiel 1 elektrodialysiert. Die Dialysiermembranen, das Anoden-und Kathodenmaterial war wiederum das gleiche. Die angelegte Spannung war gleichfalls wieder 110 bis 220 Volt (zunÏchst unter Vorschaltung eines Widerstandes). Die maximale Stromdichte betrug 0, 035 Amp./em2 Kathodenober- fläche.
Die Elektrodialyse wurde bereits nach 16 Stunden, das heisst nach ¯berf hrung der etwas weniger als die Hälfte des Alkaloids der eingesetzten Droge, unterbrochen (Stromverbrauch : 2400 Wattstunden). Die erhaltene Kathodenflüssigkeit wurde gut durchmischt und in genau zwei Teile geteilt.
Die eine Hälfte (600 em3, entsprechend 450 g Droge) wurde mit Ammoniak alka- liseh gemacht (pH-Wert 9) und dreimal mit je 300 cm3 Benzol ausgeschüttelt. Aus der Benzollosung wurden nach Abdestillieren des Lösungsmittels 2, 1 g hellfarbige Alkaloide erhalten (Ausbeute, bereehnet auf die maxi mal aus der Droge zu erhaltenden Alkaloide, 42, 5 Prozent). Die Toxizität betrug DL = 0, 275 mg/kg Maus.
Zum Vergleich wurden 300 g der gleichen Droge mit Ammoniak angefeuchtet und mit 1, 4 Liter Benzol extrahiert. Aus der Benzol Iiisung wurden die Alkaloide durch Schiitteln mit 200 cm3 verdünnter Salzsäure (1 /o) in die wässerige Phase überführt und nach Abtrennen dieser wässerigen Phase und Reinigung derselben durch Aussehiitteln mit 25 cm3 Benzol wurden durch Zugabe von Ammoniak die Alkaloidbasen in Freiheit gesetzt, die dann durch Aussehütteln mit Chloroform von diesem aufgenommen wurden.
Nach Abdestillieren des Lösungsmittels aus der abgetrennten Chloroformsehicht wurden 1, 75 g (in einer Ausbeute von 53 /o) etwas dunkler aussehen- des Alkaloidgemisch erhalten, das eine Toxizi tät von DL 50 = 0, 550 mg/kg Maus besass.
Beispiel 10
Die zweite Hälfte der gemäss Beispiel 9, Absatz 1, gewonnenen Kathodenflüssigkeit (600 em3) wurde ebenfalls mit Ammoniak al kalisch gemacht (p¯H-Wert 9) und anschliessend dreimal mit je 250 em3 Diäthyläther extrahiert. Nach Abdestillieren des Äthers wurden 2, 0 g (= 40, 5 ? der maximal aus der Droge zu erhaltenden Alkaloidmenge) eines fast farblosen Alkaloidgemisches erhalten, dessen Toxizität DL 50 = 0, 550 mg/kg Maus betrug.
Zum Vergleich wurden 300 g der gleichen Droge mit Ammoniak durchfeuchtet und mit 1, 5 Liter ¯ther extrahiert. Aus der ätheri- schen Lösung wurden die Alkaloide durch 200 cm3 wässerige Salzsäure (1 /o) ausgeschüt- telt, die abgetrennte wässerige Schicht noch einmal durch Ausschütteln mit 30 em3 Äther gereinigt und dann wieder mit Ammoniak alkalisch gemacht. Die in Freiheit gesetzten Alkaloide wurden durch Ausschütteln mit Chloroform von diesem aufgenommen.
Nach Abdestillieren des Lösungsmittels aus der abgetrennten Chloroformschicht wurden 2, 1 g (in einer Ausbeute von 63, 6%) dunkelge färbtes Alkaloidgemisch erhalten ; Toxizität : DL 50 = 0, 685 mg/kg Maus. Dieses so hergestellte Produkt war im pharmakologischen Versuch (Katze) 1, 7mal weniger wirksam als das zuvor beschriebene, durch Elektrodialyse und Ausschütteln der alkalischen Kathodenflüssigkeit mit ¯ther hergestellte Präparat.