DE1443341C - Verfahren zur Herstellung von Methyl hespendinen - Google Patents

Description

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 1 s ο η methyliertes Hesperidinchalkon aus Hesperidin durch Behandlung mit einer konzentrierten Alkalilösung und anschließende Methylierung mit Dimethylsulfat hergestellt (USA.-Patentschrift 2425 291 und 2 615 015). Zwar wird dort auch die Verwendung von Erdalkalihydroxyden als alkalisches Mittel erwähnt, jedoch werden keine Angaben gebracht, wie in diesem Falle zu verfahren ist. Das methylierte Hesperidinchalkon ist innerhalb eines weiten pH-Bereiches stabil. Die ausgezeichnete medizinische Wirkung dieses Produktes wurde von Bohr und Mitarbeitern (Journal of Pharmakology, 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

OCH₃

Rh — Gl — O

OCH₃

OR O

in der R ein Wasserstoffatom oder die Methylgruppe, Rh den Rhamnosyl- oder Methylrhamnosylrest und Gl den Glucosyl- oder Methylglucosylrest bedeutet, durch Umsetzung von Hesperidin mit einem Methylierungsmittel unter Verwendung eines alkalischen Mittels unter weitgehender Vermeidung der Chalkonbildung und der Nachteile der bekannten Verfahren dadurch erhält, daß man die Umsetzung in Gegenwart von höchstens 5 Mol Calciumhydroxyd oder eines Alkalicarbonate und mit bis zu 5 Mol des Methylierungsmittels pro Mol Hesperidin durchführt und gegebenenfalls anschließend aus dem erhaltenen Reaktionsprodukt etwa vorhandene 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 80 C entfernt.

Die Umsetzung wird vorzugsweise mit nicht weniger als 2 MoI des zu verwendenden alkalischen Mittels je MoI Hesperidin durchgeführt. Als Methylierungsmittel eignet sich z. B. Dimethylsulfat, Methylhalogenide oder Diazomenthan. Vorzugsweise wird 1 Mol Methylierungsmittel auf 1 Mol Hesperidin verwendet. Werden mehrere Mole Methylierungsmitlel in dem zulässigen Bereich verwendet, so erhöht sich die Bildung von C'halkonderivaten, die aber durch das Arbeiten bei lieferen Temperaturen wieder ausgeglichen werden kann.

Das eriindungsgemäßc 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 die Zersetzung des Hesperidins durch das Alkali und somit die Bildung von Chalkonderivaten verhindern.

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Reaktionsgemisch 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, Absorp-

• 5 tion, 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 K) Mol, verwendet, und es wird bei einem pH-Wert von 5 bis 7 und bei Temperaturen von nicht mehr als 80 "C 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 Reaktionsmischung 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 methyüerten Hesperidinchalkonen eine ausgezeichnete medizinische Wirksamkeit, außerdem besitzen sie eine größere Wasserlöslichkeit und sind weniger toxisch.

Es wurden Versuche nach der von A. M.Ambrose und F. DeEd in Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, Bd. 90, S. 359 ff. (1947), ,beschriebenen Methode durchgeführt, die darauf beruht, daß sich die Wirksamkeit von Vitamin P 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

„,,.j _t;·, Wirksamkeit dar und wird als prozen-

iuiiJr"-\nxi-cc der Zeh ausgedrückt, die erforderlich »ι um den unter der Bezeichnung Evans Blau bekannicn Farbstoff (4,4'-Bis-7-(l-amino-8-hydroxy-■· 4 - disulfoi - methylazo - 3,3'-ditoIyI - tetranatnumsalz) 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:

Verweh	Verbindung	Medizinische Wirksamkeit	Toxizität LD50 (mg/kg) i.v. bei Mäusen
I	3-Methyl-7-(rhamnosyl-2"-methylglucosyl)-hesperetin	116,7	750
■>	j'-Methyl-7-(2'-methylrhamnosyl-2"-methylglucosyl-	32,9	900
	hesperetin
3	3-MethyIhesperidin	38,6.	800
4	Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes	95,8	850
	wasserlösliches Rohprodukt des Beispiels 1
5	3.6'-Dimethylhesperidinchalkon (bekannt)	19,8	150
6	3.6-Dirnethyl-4'-(rhamnosyl-2-methylglucosyl)-	19,4	450
	hesperetinchalkon (bekannt)

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B e i s ρ i e 1 1

Zu einer Lösung von 3,45 g (0,025 Mol) Kaliumcarbonat in 48,8 ecm Wasser werden 6,1 g (0,01 Mol) Hesperidin zugegeben. Zu der erhaltenen Lösung werden dann 6,3 g (0,05 Mol) Dimethylsulfat tropfenweise unter Rühren bei 15 "C zugegeben, hierauf wird 7 Stunden gerührt und anschließend die Reaktionsmischung über Nacht stehengelassen. Die Mischung wird hierauf durch Zugabe einer wäßrigen Kaliumhydroxydlösung auf einen pH-Wert von 6 eingestellt und dann 3mal mit 20 ecm n-Butanol bei 40 C extrahiert. Die gewonnenen Extrakte werden miteinander vereint, mit Wasser gewaschen und unter verringertem Druck zur Trockene eingedampft. Durch Umkristullisution des Rückstandes aus absolutem . Äthanol erhält man 3,7 g einer gelben Substanz, die eine Mischung von 3'-Methylhesperidin mit 3,6'-Ditnethylhesperidinchalkon und geringen Mengen anderer .V-Methylhesperidine der angegebenen allgemeinen Formel darstellt.

20 g des oben erhaltenen methylierten Produktes werden zusammen mit 1,7 g Natriumbisulfit in 75 ecm Wasser gelöst, jedoch die Lösung wird mit Natriumbicarbonat auf einen pH-Wert von 6 eingestellt und 2 Stunden bei 40 C stehengelassen. Das Reaktionsgemisch wird dann 4mal mit je 50 ecm n-Butanol extrahiert und die vereinten Extrakte unter verringertem Druck zur Trockene eingedampft. Durch Umkristalüsation des Rückstandes aus Isopropylalkohol erhält man 15 g eines farblosen, kristallinen Pulvers mit einem Reinheitsgrad von 98,5% und vom F. etwa 130 bis 135 C. Das Produkt stellt ein Gemisch der verschiedenen betreffenden 3-Methylhesperidine dar, aus dem nach der im Beispiel 4 beschriebenen chromatografischen Methode das 3'-Methylhesperidin, 3-Methyl-7-(rhamnosyl-2"-methylglycosyl)-hesperctin, 3'-Methyl-7-(2'-methylrhamnosyl-2"-methyIglucosyl)-hesperetm und .V.S-Dimethylhesperidin erhalten werden. Das Gemisch hat einen Gehalt an Methoxylgruppen (OCH,) von 15,5"/,,. Es ist in Wasser sehr leicht (im \erhaltms 1:1) löslich, in Methanol und Äthanol löslich, wenig löslich in Isopropylalkohol, Chloroform und Äthylacetat und unlöslich in Äther, Benzol und Petroläther.

60

6«;

Beispiel 2

Zu einer aus 1,8 g (0,024 Mol) Calciumhydroxy und 50 ecm Wasser hergestellten Kalkmilch werden 6,1 g (0,01 Mol) Hesperidin und anschließend tropfenweise unter Rühren 6,3 g (0,05 Mol) Dimethylsulfat hinzugegeben.

Die Mischung ist zuerst gelb, nimmt aber langsam eine helle orange Farbe an. Die Reaktion ist nach 3 Stunden beendet, wobei der pH-Wert 7 beträgt. Die Reaktionsmischung wird dann 3mal mit je 20 ecm n-Butanol extrahiert, die vereinigten Extrakte werden dann zur Trockene unter vermindertem Druck eingedampft, wobei 4,5 g eines Produkts vom Schmelzpunkt 120 bis 128°C erhalten werden.

20 g des obigen methylierten Produktes (Reinheitsgrad von wasserlöslichen Methylhesperidinen = 93%) werden mit 3,3 g Nätriumpyrosulfit in 80 ecm Wasser gelöst, und die Lösung wird mit Natriumbicarbonat auf einen pH-Wert von 6 eingestellt und 2 Stunden bei 40'C stehengelassen. Anschließend wird das Reaktionsgemisch 4mal mit je 50 ecm n-Butanol extrahiert und die vereinten Extrakte unter verringertem Druck zur Trockene eingedampft. Durch Umkristallisation des Rückstandes aus Isopropylalkohol erhält man 15 g eines farblosen, kristallinen Pulvers vom Schmelzpunkt etwa 130 bis 135°C mit einem Reinheitsgrad von 98,5% (spektrometrische Prüfung). Dieses Produkt besteht aus den gleichen Bestandteilen wie das Produkt des Beispiels 1.

Beispiel 3

Aus 1,4 g (0,025 Mol) Calciumoxyd und 50 ecm Wasser wird eine Kalkmilch hergestellt, zu der 6,1 g (0,01 Mol) Hesperidin zugegeben werden. Die Mischung wird dann gemäß Beispiel 2 weiterbehandelt, wobei 4,5 g eines Produkts vom Schmelzpunkt 115 bis 120 C erhalten werden.

10 g des obigen methylierten Produktes (Reinheit von wasserlöslichen Methylhesperidinen = 90%) werden mit 1,5 g Natriumbisulfit in 40 ecm Wasser gelöst, und die Lösung wird 6 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen und anschließend wie im Beispiel 1 beschrieben aufgearbeitet. Man erhält ein wasserlösliches Methylhesperidingemisch mit einem

Reinheitsgrad von über 95%· Dieses Produkt enthält keine Methylhesperidinchalkone und besteht aus den im Beispiel 1 angegebenen Verbindungen.

Beispiel 4

Eine Lösung von 12,2 g (0,02 Mol) Hesperidin in 400 ecm Methanol wurde mit 14,0 g Methyljodid und 4 g Kaliumcarbonat 20 Stunden auf dem Wasserbad unter Rückfluß erwärmt. Nach dem Abkühlen wurden anorganische Verbindungen abfiltriert und das Filtrat im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde aus absolutem Alkohol umkristallisiert, wobei 4,0 g eines hellgelben Pulvers erhalten wurde, das aus den 3'-methylierten Hesperidinen (etwa 92,5%) und 3,6 -Dimethylhesperidinchalkon bestand. Dieses Rohprodukt wurde zusammen mit 1,6 g Natriumbisulfit in 70 ecm Wasser gelöst, und die Lösung wurde 2 Stunden bei 70° C gehalten. Nach der Zugabe von 10 g Natriumchlorid und anschließendem Rühren wurde eine weiße harzartige Substanz erhalten, die durch Umkristallisation aus Isopropanol 7,0 g eines farblosen kristallinen Pulvers einer Reinheit von 98,6%. bezogen auf die 3-methylierten wasserlösliche Hesperidine, lieferte. Die Reinheit wurde spektrometrisch bestimmt. Das Produkt enthielt kein Methylhesperidinchalkon.

5 g der oben erhaltenen farblosen Kristalle wurden in 50 ecm Aceton, dem gegebenenfalls etwas Wasser zugesetzt werden kann, auf eine Säule gegeben, die aus einem Glasrohr von 30 cm Länge und 7,5 cm Durchmesser bestand, das mit einer Suspension von 150 g Magnesiumsilikat in 500 ecm Aceton gefällt, das Aceton nach einigen Stunden abgelassen und dann mit weiteren 100 ecm Aceton gewaschen worden war. Die in der Säule absorbierten Komponenten wurden mit einem Lösungsmittelgemisch, bestellend aus Äthylacetat zu Benzol zu-Äthanol zu Wasser im Verhältnis von 86:14:2:50, bei einer Durchflußgeschwindigkeit des Lösungsmittelgemisches von etwa 0,5 bis 1 ecm pro Minute entwickelt. Die ablaufende Flüssigkeit wurde in Fraktionen von je 10 ecm gesammelt. Die Fraktionen mit positiver HCl-Mg-Reaktion wurden entsprechend ihrem Rf-Wert auf ein Papierchromatogramm (Whatman Nr. 1) gebracht, und die Fraktionen mit dem gleichen Rf-Wert wurden vereinigt. Die vereinigten Fraktionen wurden dann unter vermindertem Druck eingeengt, wobei folgende Komponente erhalten wurden:

a) Aus der 14. bis 23. Fraktion wurden etwa 150 mg 3'- Methyl - 7 - (T- methylrhamnosyl - 2"- methyl glucosyO-hesperetin der Formel C₃₁H₄₀O₁₅ als feine farblose Nadeln vom F. etwa 80° C und einem Rf-Wert von 0,82 erhalten. Die Verbindung ist löslich in heißem Äther und heißem Benzol.

- FeCl₃-Reaktion und HCl-Mg-Reaktion positiv. Während die FeCl₃-Reaktion zur Identifizierung phenolischer OH-Gruppen dient, ist die HCl-Mg-Reaktion ein Reagenz auf Flavanone.

b) Aus der 24. bis 40. Fraktion wurden etwa 600 mg 3'-Methyl-7-(rhamnosyl-2"-methylglucosyl)-hesperetin der Formel C₃₀H₃₈O₁₅ als feine farblose Nadeln vom F. etwa 80° C und einem Rf-Wert von 0,45 erhalten. Die Verbindung ist löslich in Wasser, Methanol, Äthanol, Aceton, Äthylacetat und Chloroform-, schwer löslich in Äther, Petroläther, Benzol und Schwefelkohlenstoff. Die FeCl₃-

Reaktion und HCl-Mg-Reaktion ist positiv,
c) Aus der 90. bis 127. Fraktion wurden etwa 1,5 g 3'-Methylhesperidin der Formel C₂₉H₃₆O₁₅ als farblose Nadeln vom F. 149 bis 150° C und einem Rf-Wert von 0,18 erhalten. Die Verbindung ist löslich in Wasser, etwas löslich in Methanol, Äthanol, Aceton und Äthylacetat, praktisch unlöslich in Petroläther, Benzol, Chloroform und Schwefelkohlenstoff. Die FeCl₃- und HCl-Mg-Reaktionen sind wieder positiv.

Die Ausbeuteangaben sind Mittelwerte aus mehreren unter gleichen Bedingungen durchgeführten Versuchen. Ferner wurde das 3',5-Dimethylhesperidin aus den verbleibenden Fraktionen durch Stehenlassen und Abtrennen der ausgefallenen Kristalle in Form von farblosen Nadeln vom F. 145 bis 146° C erhalten. Die Verbindung gleicht in seiner Löslichkeit und den anderen Eigenschaften dem 3'-Methylhesperidin. Die Ausbeute betrug etwa 20 mg. Aus der Zahl der Fraktionen kann ein Rf-Wert von etwa 0,25 abgeschätzt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Methylhesperidinen der allgemeinen Formel

   OCH,

   Rh-Gl-O

   OCH₃

   OR O

   in der R ein Wasserstoffatom oder die Methylgruppe, Rh den Rhamnosyl- oder Methylrhamnosylrest und Gl den Glucosyl- oder Methylglucosylrest bedeutet, durch Umsetzung von Hesperidin mit einem Methylierungsmittel unter Verwendung eines alkalischen Mittels, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart von höchstens 5 Mol Calciumhydroxyd oder eines Alkalicarbonate und mit bis zu 5 Mol des Methylierungsmittels pro Mol Hesperidin durchführt und gegebenenfalls anschließend aus dem erhaltenen Reaktionsprodukt etwa vorhandene 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.