DE1418549C

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Es sind bereits verschiedene Stoffe mit Vitamin-Partiger Wirkung oder der Wirkung von Bioflavonoiden bekannt und dargestellt worden. So wurde von C. W. W i I s ο η methyliertes Hesperidinochalkon aus Hesperidin durch Behandlung mit einer konzentrierten Alkalilösung und anschließende Methylierung mit Dimethylsulfat hergestellt (USA.-Patentschrift 2425 291 und 2 615 015). Das methylierte Hesperidinchalkon ist innerhalb eine.s weiten pH-Bereiches stabil. Die ausgezeichnete medizinische Wirkung dieses Produktes wurde von Bohr und Mitarbeitern, »Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics«, Bd. 92, S. 243 (1949), erkannt, es besitzt jedoch den Nachteil einer verhältnismäßig starken Toxizität.

Ferner ist es bekannt, Hesperidin in stark alkalischem Medium zu methylieren (Journal of the Chemical Society [London], 1931, S. 1704 bis 1707, und Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Bd. 71 [1938], S. 2511 bis 2518). Hierbei tritt jedoch eine weitgehende Bildung von Verbindungen des Chalkontyps auf.

Es wurde nun gefunden, daß man Methylhesperidine der allgemeinen Formel

25 OCH₃

Rh-Gl-O

OCH,

3°

HO O

in der Rh den Rhamnosyl- oder Methylrhamnosylrest und Gl den Glucosyl- oder Methylglucosylrest bedeuten, durch Umsetzung von Hesperidin mit einem Methylierungsmittel unter Verwendung von höchstens 5 Mol eines wäßrigen Alkalihydroxys pro Mol Hesperidin unter weitgehender Vermeidung der Chalkonbildung und der Nachteile der bekannten Verfahren dadurch erhält, daß man die Umsetzung in Gegenwart einer 8%igen wäßrigen Lösung eines Alkalihydroxyds bei einer Temperatur unterhalb 15° C durchführt und gegebenenfalls anschließend aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch etwa gebildete Hesperidinchalkone durch Behandlung mit mehr als 2 Mol eines Alkalibisulfits pro Mol Hesperidinchalkon bei einem pH-Wert von 5 bis 7 und einer Temperatur von nicht mehr als 8O⁰C entfernt.

Die Menge des bei der Methylierung verwendeten alkalischen Mittels beträgt höchstens 5 Mol pro Mol Hesperidin, wobei das alkalische Mittel in einer 8%igen wäßrigen Lösung angewendet wird. Die Ausbeute . an den wasserlöslichen Methylhesperidinen kann sich verringern, wenn weniger als 2 Mol des alkalischen Mittels je Mol Hesperidin verwendet werden.

Als Methylierungsmittel eignen sich z. B. Dimethylsulfat, Methylhalogenide und Diazomethan. Vorzugs- ^⁰ weise wird 1 Mol Methylierungsmittel auf 1 Mol Hesperidin verwendet: Werden mehrere Mole an Methylierungsmittel, z. B. 4 bis 5 Mol, verwendet, so erhöht sich die Bildung von Verbindungen vom Chalkontyp, die aber dadurch wirksam unterdrückt wird, daß bei entsprechend niedrigeren Temperaturen gearbeitet wird. Dieser Sachverhalt ergibt sich aus den in der nachstehenden Tabelle zusammengestellten Versuchsergebnissen bei der Methylierung von Hesperidin, wobei jeweils die 8°/_oige Natriumhydroxyc' lösung in einer solchen Menge zugegeben wurde, daß äquimolare Mengen Alkalihydroxyd und Methylierungsmittel zur Anwendung kamen:

	Methylie-	Wasserlösliches	Methyliertes
Temperatur	rungsmuiei (Dimethyl sulfat)	Methyl- hesperidin	Hesperidin chalkon
	MoI	O' /I)	%
12 bis 15⁰C	1	65,1	34,7 ,
12 bis 15°C	2,2	46,0	53,8
12 bis 15°C	4	44,6	55,0
12 bis 15°C	5	34,9	64,7
3 bis 5⁰C	2,2	49,2	50,8
3 bis 5° C	4	62,7	37,3
' 3 bis5^c'C .	5	61,1	38,9

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Als Lösungsmittel eignet sich Wasser oder ein inertes, mit Wasser mischbares Lösungsmittel, wie Aceton und Dioxan. Organische Lösungsmittel, wie Äther und Benzol, können eine Zersetzung des Hesperidins durch das Alkali und somit die Bildung von Chalkonderivaten verhindern.

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Reaktiönsgemisch enthält neben den verschiedenen wasserlöslichen Methylhesperidinen der oben angegebenen allgemeinen Formel eine geringe Menge methyliertes Hesperidinchalkon sowie zahlreiche Verunreinigungen, die beispielsweise nach bekannten Methoden, wie durch Aussalzen, Dialyse, Extraktion mit organischen Lösungsmitteln!, Absorption, Elution von einem Absorptionsmittel, Abtrennung mittels Ionenaustauschern und/oder durch Verteilung in zwei Lösungsmitteln entfernt werden können. Um aus dem erhaltenen Rohprodukt die Anteile an methyliertem Hesperidinchalkon zu entfernen, eignet sich im vorliegenden Fall die Behandlung mit einem Alkalibisulfit. Hierbei wird zweckmäßigerweise das Rohprodukt in einer wäßrigen Alkalibicarbonatlösung gelöst und Schwefeldioxyd durch die Lösung geleitet, wobei Alkalibisulfit im Reaktionssystem gebildet wird. Aus der so erhaltenen Reaktionsmischung können die wasserlöslichen Methylhesperidine, die keine Chalkonderivate enthalten, abgetrennt werden. Es wird angenommen, daß sich bei dieser Reaktion Additionsprodukte aus methyliertem Hesperidinchalkon und dem Bisulfit bilden, während die wasserlöslichen Methylhesperidine davon kaum betroffen werden. Das Additionsprodukt ist in Wasser leicht, in organischen Lösungsmitteln dagegen im allgemeinen kaum löslich. Das Alkalibisulfit wird in einer Menge von mehr als 2 Mol pro Mol des in dem Rohprodukt enthaltenen Hesperidinchalkons, vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 10 Mol verwendet, und es wird bei einem pH-Wert von 5 bis 7 und bei Temperaturen von nicht mehr als 8O⁰C gearbeitet. Die Reaktion ist dann meist in 2 bis 3 Stunden beendet, was daran zu erkennen ist, daß die gelbliche Farbe der Lösung verschwindet.

Die Abtrennung der gereinigten wasserlöslichen Methylhesperidine kann durch Extraktion der Reak-

tionsmischung mit einem organischen Lösungsmittel erfolgen. Als Extraktionsmittel kann n-Butanol verwendet werden, es eignen sich aber auch solche Lösungsmittel, die mit Wasser nicht leicht mischbar sind, wie Isobutanol, sekundäres oder tertiäres Butanol und Methyläthylketon. Aus dem Extrakt wird das Lösungsmittel, vorzugsweise unter verringertem Druck, abdestilliert und der Rückstand z. B. aus Äthanol oder Isopropanol umkristallisiert.

Die Verfahrensprodukte besitzen im Vergleich zu den bekannten methylierten Hesperidinchalkonen eine ausgezeichnete medizinische Wirksamkeit, außer-' dem besitzen sie eine größere Wasserlöslichkeit und sind weniger toxisch.

Es wurden Versuche nach der von A. M. Ambrose und F. D e e d in »Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics«, Bd. 90, S. 359 ff. (1947), beschriebenen Methode durchgeführt, die darauf beruht, daß sich die Vitamin-P-Wirksamkeit zur Verbesserung der Durchlässigkeit von Kapillargefäßen dadurch bestimmen läßt, daß man die Zeitdauer ermittelt, die erforderlich ist, bis ein Farbstoff aus den Gefäßen der Versuchstiere (Kaninchen) austritt. Der Wert für die Zeitverlängerung stellt die sogenannte »medizinische Wirksamkeit« dar und wird als prozentualer Anstieg der Zeit ausgedrückt, die erforderlich ist, um den unter der Bezeichnung »Evans-BIau« bekannten Farbstoff (4,4'-Bis-7-(l-amino-8-hydroxy-2,4 - disulfo) - methylazo - 3,3' - ditolyl - tetranatriumsalz) bei der behandelten Gruppe von Tieren durchsickern zu lassen, verglichen mit der bei einer Kontrollgruppe von Tieren erforderlichen Zeit. Die erhaltenen Ergebnisse sind aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich:

	Verbindung	Medizini	Toxizität
		sche Wirk	LD₅₀
(J 3		samkeit	(mg/kg)
U	3' -Methyl-7-(rhamnosyI-		i. v. bei
>	2"-methylglucosyl)-		Mäusen
1	hesperetin
	3'-Methyl-7-(2'-methyl-	116,7
	rhamnosyl-2"-methyI-		750
2	glucosyl)-hesperetin
	3'-Methylhesperidin .	32,9
	Nach dem erfindungsge	38,6	900
3	mäßen Verfahren herge		800
4	stelltes wasserlösliches
	Rohprodukt des
	Beispiels 2.
	3,6'-Dimethylhesperidin-	95,8
	chalkon (bekannt)		850
5	(Rf = 0,06)
	3,6'-Dimethyl-4'-(rham-	19,8
	nosyl-2-methyIglucosyl)-		150
6	hesperetinchalkon
	(bekannt) (Rf = 0,35) ..
		19,4
	450

(0,05 MbI) hinzugegeben. Dann wird die Reaktjonsmischung über Nacht stehengelassen, anschließend durch Zugabe von Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 5 eingestellt und filtriert. Das Filtrat wird mit Natriumchlorid gesättigt, wobei eine harzartige Substanz ausfällt, die abgetrennt, in 20 ecm destilliertem Wasser gelöst und mit Natriumchlorid nochmals ausgesalzen wird. Anschließend wird die ausgefallene Substanz abgetrennt, unter, verringertem

ίο Druck bei Temperaturen unter 60⁰C zur Trockene gebracht und der Rückstand in 30 ecm Isopropylalkohol gelöst. Die Lösung wird dann mit 1 g aktivierter Holzkohle entfärbt und mit Eis gekühlt. Das hierbei ausfallende kristalline Produkt wird mehrmals mit Äther in Mengen von jeweils 20 ecm gewaschen. Das Produkt schmilzt bei.etwa 95°C. Die Ausbeute beträgt 4,5 g.

10 g des obigen methylierten Produktes, das einen Reinheitsgrad an wasserlöslichen Methylhesperidinen

von 65% aufweist, werden zusammen mit 1,7 g Natriumbisulfit in 75 ecm Wasser gelöst, und die Lösung wird 2 Stunden bei einer Temperatur von 70° C gehalten. Die zuerst hellgelbe Lösung entfärbt sich allmählich mit fortschreitender Umsetzung. Dann werden dem Reaktionsgemisch 10 g Natriumchlorid zugegeben, wobei eine weiße harzartige Substanz ausgesalzen wird. Die Substanz wird aus Isopropanol .umkristallisiert, wobei 5,8 g eines farblosen kristallinen Pulvers mit einem Reinheitsgrad von 98,6% (spektrometrische Prüfung) erhalten werden. Dieses Produkt enthält keine Methylhesperidinchalkone. Es stellt ein Gemisch verschiedener Methylhesperidine der angegebenen allgemeinen Formel dar. Durch Trennung auf chromatographischem Wege nach der im Beispiel 2 beschriebenen Methode werden hieraus 3' - Methyl - 7 - (rhamnosy 1 - 2" - methylglucosy 1) - hesperetin, 3' - Methyl - 7 - (2' - methyl rhamnösy 1 - 2" - methy 1-glucosyl)-hesperetin, 3',5-Dimethylhesperidin und das 3'-Methylhesperidin (als Hauptprodukt) erhalten.

Beispiel 2

B e i s ρ i e 1 1

Zu einer Lösung von 6,1 g Hesperidin (0,01 Mol) in 25 ecm einer 8%'gen Natriumhydroxydlösung (0,05 Mol) werden tropfenweise unter Rühren und unter Abkühlung auf unter 1O⁰C 6,3 g Dimethylsulfat Zu einer Lösung von 6,1 g Hesperidin (0,01 Mol) in 100 ecm 50%'gem wäßrigem Dioxan werden abwechselnd unter Rühren und Abkühlen auf unter 15⁰C tropfenweise 25 ecm einer 8%igen wäßrigen Natronlauge (0,05 Mol) und 6,3 g Dimethylsulfat (0,05 Mol) hinzugegeben. Die Mischung wird über Nacht stehengelassen, mittels Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 5 eingestellt und unter verringertem Druck bei Temperaturen unter 6O⁰C zur Trockene eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird in 50 ecm Wasser gelöst, die Lösung mit 1 g aktivierter Holzkohle entfärbt und mit Natriumchlorid gesättigt, worauf sich eine harzartige Substanz abscheidet. Die Substanz wird abgetrennt, in 20 ecm destilliertem Wasser gelöst und mit Natriumchlorid nochmals ausgesalzen. Anschließend wird die ausgefallene Substanz abgetrennt, unter verringertem Druck bei Temperaturen unter 6O⁰C zur Trockene gebracht und der Rückstand in 30 ecm Isopropylalkohol gelöst. Die Lösung wird dann mit 1 g aktivierter Holzkohle entfärbt und mit Eis gekühlt. Das hierbei ausfallende gelblich weiße kristalline Pulver wird mehrmals mit Äther in Mengen von jeweils

⁶S 20 ecm gewaschen. Das Produkt schmilzt bei 95° C. Die Ausbeute beträgt 4,1 g. Das Rohprodukt ist sehr leicht löslich in Wasser (1:1), löslich in Methanol und Äthanol, schwach löslich in Isopropylalkohol,

Chloroform und Äthylacetat, unlöslich in Äther, Benzol und Pctroläther, die FeCl₃-Reaktion ist positiv (dunkelbraun) und die HCl-Mg-Reaktion ist ebenfalls positiv (gelblichrot). Es enthält die unten näher charakterisierten Methylhesperidine.

5 g des obigen methylierten Produktes wurden in 50 ecm Aceton (nötigenfalls kann eine kleine Wassermenge anwesend sein) gelöst. Diese Lösung wurde auf eine Kolonne gegeben, die aus einem Glasrohr von 7,5 cm Durchmesser und 30 cm Lange bestand, das ₎₀ mit einer Suspension aus 150 g Magnesiumsilikat und 500 ecm Aceton gefüllt, das Aceton nach einigen Stunden vom Boden des Rohr'es abgelassen und dann mit weiteren 100 ecm Aceton gewaschen worden war. Die in der Kolonne absorbierten Komponenten wurden mit einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus Äthylacetat, Benzol, Äthanol und Wasser in einem Verhältnis von 86:14:2:50 bei einer Fließgeschwindigkeit des Lösungsmittelgemisches von etwa 0,5 bis 1 ecm pro Minute entwickelt. Die ausfließende Flüssigkeit wurde in Fraktionen von je 10 ecm gesammelt. Diejenigen Fraktionen, die eine positive HCl-Mg-Reaktion zeigen, wurden nach ihrem Rf-Wert auf einem Papierchromatogramm (Papiersorte Whatmann No. 1 der W. and R. Baiston Ltd., Großbritannien) registriert und die Fraktionen mit gleichem Rf-Wert vereinigt. Die Rf-Werte der Verbindungen wurden in der Weise bestimmt, daß eine Probe der Substanz nach dem aufsteigenden Verfahren unter Verwendung eines Lösungsmittelsystems aus Äthylacetat zu Benzol zu Äthanol zu Wasser (86:14: 2: 50) der Papierchromatographie unterworfen wird, dann wird Magnesiumacetat-Äthanol als Reaktionsmitte! auf das Chromatogramm gesprüht und dieses anschließend mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Die vereinigten Fraktionen wurden dann unter vermindertem Druck konzentriert, wobei die in ihnen enthaltene Komponente ausgeschieden wurde.

Aus der 14. bis 23. Fraktion wurden 150 mg an 3'-Methyl-7-(2'-methylrhamnosyl-2"-methylglucosyl)-hesperetin (C₃IH₄₀O₁₅) als farblose pulverformige Kristalle vom F. etwa 80" C, Rf = 0,82, löslich in heißem Äther und heißem Benzol (FeCl₃-Reaktion und HCl-Mg-Reaktion positiv), erhalten. Die HCl-Mg-Reaktion ist ein für Flavone und Flavanone übliches qualitatives analytisches Verfahren, bei dem pulverförmiges Magnesium und konzentrierte Salzsäure zu einer äthanolischen Lösung einer Probe der zu untersuchenden Verbindung gegeben wird. Färbt sich die Lösung hierbei rot bis rotviolett, so ist ein Flavon oder Flavanon in der Lösung enthalten.

Aus der 24. bis 40. Fraktion wurden 600 mg an 3' - Methyl - 7-(rhamnosyl - 2"- methylglucosyl)- hesperetin (C₃₀H₃₈O₁₅) als feine farblose Nadeln vom F. etwa 80' C, Rf = 0,45. löslich in Wasser, Methanol. Äthanol, Aceton, Äthylacetat und Chloroform, unlöslich in Äther, Petroläther. Benzol und Schwefelkohlenstoff (FeClj-Reaktion und HCl-Mg-Reaktion positiv), und aus der 90. bis 127. Fraktion wurden mg an 3'-MethyIhesperidin (C₂₉H₃₆O₁₅) als farblose Nadeln vom F. 149 bis 150" C, Rf = 0,18, löslich in Wasser, schwach löslich in Methanol, Äthanol, Aceton und Äthylacetat,, unlöslich in Äther, Petroläther, Benzol, Chloroform und Schwefelkohlenstoff (FeCl₃-Reaktion und HCI-Mg-Reaktion positiv), erhalten.

Die verbleibenden Fraktionen enthalten ebenfalls eine kleine Menge an entsprechenden wirksamen Methylhesperidinen, die durch eine nochmalige Chromatographie erhalten werden können, wie insbesondere das 3',5-Dimethyihesperidin (C₃₀H₃₈O₁₅) als farblose Nadeln vom F. 145 bis 146°C, und die aber nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören.

Claims

Patentansprüche:
1. Methylhesperidine der allgemeinen Formel

Rh-Gl-O

OCH₃

HO O

in der Rh den Rhamnosyl- oder Methylrhamnosylrest und Gl den Glucosyl- oder Methylglucosylrest bedeuten.
2. Verfahren zur Herstellung von Methylhesperidinen der allgemeinen Formel

OCH₃

Rh-Gl-O

OCH,

HO O

in der Rh den Rhamnosyl- oder Methylrhamnosylrest und GI den Glucosyl- oder Methylglucosylrest bedeuten, durch Umsetzung von Hesperidin mit einem Methylierungsmittel unter Verwendung von höchstens 5 Mol eines wäßrigen Alkalihy^ droxyds pro Mol Hesperidin, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart einer 8%igen wäßrigen Lösung eines Alkalihydroxyds bei einer Temperatur unterhalb 15⁰C durchführt und gegebenenfalls anschließend aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch etwa gebildete Hesperidinchalkone durch Behandlung mit mehr als 2 MoI eines Alkalibisulfits pro Mol Hesperidinchalkon bei einem pH-Wert von 5 bis 7 und einer Temperatur von nicht mehr als 80 C entfernt.