CH263648A - Verfahren zur Herstellung einer kristallisierten Verbindung aus Alliumarten. - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur   llerstellung    einer kristallisierten Verbindung aus Alliumarten.



   Verschiedene Alliumarten werden in der Volksheilkunde wie in der wissenschaftlichen Medizin immer wieder bei einer Reihe von Krankheitserscheinungen empfohlen und mit Erfolg angewendet. Der intensive Geruch und die Reizwirkung der Inhaltsstoffe auf die Schleimhäute haben indessen eine allgemeine Anwendung   erschwert.    Es wurden deshalb verschiedene Versuche unternommen, um geruchlose Knoblauchpräparate herzustellen.



  Eine Gruppe von Verfahren befasst sich mit der adsorptiven und chemischen   Bindung    der Knoblauchöle in Presssäften und   in    der zerkleinerten   Droge      (O.    R. P. Nr. 432053; Österr.



  Patente Nr. 77938 und 143320). Eine andere Gruppe von Verfahren beruht darauf, dass die enzymatische Spaltung der unbekannten genuinen Substanzen zu   Knoblanchöl    durch trockenes Erhitzen oder durch Alkoholdampf zu vermeiden versucht wird (D. R. P.



  Nr. 647067; Österr. Patent Nr. 127117).



     ZIit    der Isolierung des Wirkstoffes aus Knoblauch hat sieh Rundquvist (Farmazentiskt Notisblad, Helsingfors, 1909) erstmals eingehend, doch ohne   Erfolg    befasst. Laland und Havrevold   {H.    221, 180   (1933)1    konnten aus Knoblauch eine blutzuckersenkende und eine blutzuckererhöhende Fraktion isolieren.



  Lehmann [A. Pth. 147, 245 (1930)1 wies als erster die antibakterielle Eigenschaft des   Knoblauchs    experimentell   nach,    und J.   ea-    vallito und J. Bailey [Am. Soc. 66, 1550 (1944)1 gelang es dann, nach der   Wasser    dampfdestillation unter vermindertem Druck eines wässrig-alkoholischen   Knoblauehextraktes    aus dem Destillat eine wasserlösliche Substanz zu isolieren, die ein nicht haltbares, farbloses    Öl von der Zusammensetzung C CSHtooS2 war.   



  Dieser Substanz kommt noch in Verdünnungen von   1:125000      im    Lochplattentest eine antibakterielle Wirksamkeit gegenüber Sta  phylokokken,    Streptokokken, Bac. dysenteriae,   Bac.    typhi und Virus cholerae zu.   C'avallito    und Mitarbeiter [Am. Soc. 67, 1032 (1945)] konnten die antibakterielle Substanz im fri  scher    mit Alkoholdampf stabilisierten Knobrauch nicht nachweisen. Fügten sie aber einer wässrigen Suspension von stabilisiertem, frischem Knoblauch, die an sich gegenüber Bakterien unwirksam war, eine kleine   Menge    der nicht   stabilisierten    frischen Droge zu, so trat eine starke antibakterielle Wirkung auf.

   Daraus schlossen sie, dass der antibakterielle Stoff durch die Einwirkung eines Fermentes aus einer noch   unbekannten,      genuhlen    Substanz abgespalten wird.



   Das vorliegende Verfahren betrifft nun die   Isolierung    einer   gemlinen,    kristallisierten, geruchlosen, stickstoff- und schwefelhaltigen, bei 163 bis 1650 schmelzenden   Verbindung    aus   Alliumclrten,    wie z. B.   Knoblauch    (Allium sativum) und Bärlauch (Allium ursinum), welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die nicht   getroekneten,    praktisch frischen Zwiebeln in gefrorenem Zustand mahlt, das Mahlgut unter Verwendung von Äthyl- oder Methylalkohol extrahiert, wobei die Enzyme zerstört werden, aus dem wässrig-alkoholischen   Extrakt den Alkohol abdestilliert und aus der verbleibenden wässrigen Lösung die Verbindung isoliert.

   Man kann beispielsweise so vorgehen: Zehen von frischem Knoblauch, die ungefähr   70%    Wasser enthalten, werden gefroren und dann unter Zugabe von Trockeneis möglichst fein gemahlen. Bei der Extraktion des Mahlgutes soll die   Verbindung    möglichst erschöpfend und von möglichst wenig Ballaststoffen begleitet aus der Droge herausgelöst werden. Wird die Droge mit der dreifachen Menge des Alkohols extrahiert, so erhält man bei der Extraktion die gewünschte   Alkoholkonzentration    von etwa   80%,    welche notwendig ist, um ein Zusammenballen des Extraktionsgutes zu vermeiden und um die Fermente, die die Verbindung abbauen, zu zerstören. Die Extraktion kann sowohl in der Wärme wie auch in der   Kälte    durchgeführt werden.

   Der alkoholische Auszug wird im Vakuum bei möglichst niedriger Temperatur zu Sirupkonsistenz eingedampft. Der Rückstand kann nun direkt weiterverarbeitet werden; vorteilhafter ist es aber, das darin noch vorhandene   Knoblauchöl    und Pflanzenfett mit Äther   auszuschütteln    oder durch Zentrifugieren abzutrennen. Aus dem so geklärten, wässrigen   Knoblauchextrakt    kann die Verbindung mittels flüssigen bzw. mit Wasser flüssig werdenden, aber mit Wasser nicht mischbaren organischen Verbindungen von saurem Charakter ausgeschüttelt werden. Zur Extraktion der Verbindung aus der wässrigen Lösung erweisen sich als besonders geeignet mit Wasser verflüssigtes Phenol oder   o-Kresol;    ferner kommen Valeriansäure, Capronsäure usw. in Betracht.

   Dass für diese Extraktion nur organische   Verbindtmgen    ausgesprochen saurer Natur verwendet werden können, lässt vermuten, dass zwischen dem Lösungsmittel   und    den basischen Gruppen der Verbindung eine chemische Reaktion stattfindet. Die gefärbten Lösungen, die neben Ballaststoffen die gesamte Menge der Verbindung aus dem Knoblauch enthalten, werden in ein organi  sches    Lösungsmittel, wie Äther, Benzol, Chloroform, eingetragen oder mit diesen Lösungsmitteln versetzt, wodurch das Phenol usw. in Lösung geht und der Wirkstoff und die noch beigemengten Ballaststoffe in Form einer dunkel gefärbten Lösung ausfallen.



  Diese wird im Vakuum auf ein kleines Volumen   eingedampft    und dann mit Methylalkohol, Äthylalkohol, Aceton usw. versetzt.



     Ilierauf    scheidet sich der Wirkstoff nach dem Animpfen kristallin ab. Die   Rohkristalle    können zur weiteren Reinigung nochmals aus verdünntem Alkohol oder Aceton umkristallisiert werden.



   Die Isolierung der Verbindung aus dem wässrigen Knoblauchextrakt kann auch wie folgt vorgenommen werden: Der Extrakt wird in Alkohol eingegossen, wobei ein Teil der Ballaststoffe abgeschieden wird. Von dem ausgefallenen hellgelben Sirup wird abgetrennt und die wässrig-alkoholisehe Lösung, die neben Ballaststoffen den grössten Teil der Verbindung enthält, im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der trockene, fein pulverisierte Rückstand wird mit absolutem Methanol digeriert, wobei die noch vorhandenen Ballaststoffe zinn grössten Teil in   Lösung    gehen. Aus dem unlöslichen Anteil kann die Verbindung durch Kristallisation aus verdünntem Aceton oder Alkohol in reiner Form abgetrennt werden.



   Die   Verbindung    kristallisiert aus   verdünn-    tem Äthylalkohol (2:1) in langen, feinen, farblosen   und    geruchlosen Nadeln. Diese sind in Wasser, Essigsäure und Phenol leicht löslich, schwer bis unlöslich in Alkoholen, Chloroform, Aceton, Äther   und    Benzol. Eine ver  dünnte    wässrige Lösung gibt mit Alloxan eine Rotfärbung, und die Ninhydrinprobe fällt bei einer Verdünnung von 1:2000 noch positiv aus. Die in Hochvakuum getrocknete Substanz schmilzt unter Zersetzung und Aufschäumen zwischen 163 bis 1650.

   Die wässrige Lösung dreht die Ebene des polarisierten Lichtes nach rechts:   [al2'      =    +62,8    c=2.    Aus der Elementaranalyse leitet sich die Zusam  mensetzlmg    C12H24O7N2S2 ab (ber. C   38,73%;    11   6,42%;N7,52%;      S17,19%;gef.    C38,60%;   1-1      6,21%;    N 7,35%;   5      17,46%).   



   Eine wässrige Lösung der genuinen, kristallisierten Substanz aus Knoblauch ist im   Lochplattentest im   Gegensatz    zu der von   ea-    vallito aus Knoblauch isolierten Substanz gegen Staphylokokken unwirksam. Versetzt man aber die geruchlose Lösung mit einer aus Knoblauch hergestellten Fermentlösung, die an sich gegen Staphylokokken unwirksam ist, so tritt eine antibakterielle   AVirkung    auf, und allmählich macht sich der typische Knoblauchgeruch bemerkbar. Beim Aufbewahren der Lösung scheiden sich ölige Tröpfchen ab.



   Beispiel   1 :   
20 kg frische Knoblauchzinken werden in einer Kühlanlage bei 400 während drei Tagen durchgefroren. Dann werden sie mit 20 kg fester Kohlensäure gemischt und in einer stark gekühlten Mühle möglichst fein gemahlen. Das Mahlgut wird sofort unter starkem Rühren in 60 Liter Methanol eingetragen, mit einer   Heizvorriehtung    auf 100 erwärmt und bei dieser Temperatur noch 90 Minuten gerührt. Dann wird abgepresst und der   Rück-    stand erneut mit 20 Liter   80 Sigem    Methanol während 60 Minuten gerührt. Die vereinigten Auszüge werden im Vakuum bei 550 auf 2,5 kg eingedampft. Der so erhaltene wässrige Knoblauchextrakt wird   1.0    Minuten zentrifugiert.



  Die überstehende fettige Schicht wird verworfen und der dunkelgefärbte Sirup mit 1 Liter mit Wasser verflüssigtem Phenol 60 Minuten lang bei Zimmertemperatur geschüttelt. Dann lässt man im Scheidetrichter trennen und schüttelt den wässrigen Teil nochmals mit 500cm3 mit Wasser verflüssigtem Phenol aus. Die vereinigten   Pheiiolausziige    werden mit 150 cm3   Wasser    geschüttelt, wobei eine dunkle, trübe Lösung entsteht, die in 4,5 Liter Äther eingerührt wird, wobei ein dunkler Sirup ausfällt. Nach 2 Stunden wird die über dem Sirup stehende Äther-Phenol- lösung   abgehebert    und die wässrige Lösung noch zweimal ausgeäthert. Die wässrige Lösung wird dann im   Vakuum    auf 360 g   (=    225 g Trockenrückstand und 135 g   Was-    ser) eingedampft.

   Zu der nnn auf   400      auge-      wärmten    wässrigen Lösung gibt man 380   ein3    Methanol von 50 . Aus der methylalkoholischen Lösung fallen nach dem Animpfen beim Erkalten lange, feine Nadeln ans. Diese werden   abgenubseht    und ergeben 48 g Rohkristalle, die nochmals aus verdünntem Alkohol umkristallisiert werden müssen. Es werden dann etwa 40 g lange, feine Nadeln erhalten, die   unterAufsehäumen    und Zersetzung zwischen 163 und   165     schmelzen.



   Beispiel 2:
Der methanolische Extrakt, der wie im Beispiel 1 aus 500 g Knoblauchzinken erzeugt wurde, wird auf 200 g eingedampft, dann zweimal ausgeäthert und erneut auf 100 g im Vakuum eingedampft. Diese wässrige   Extrakt-    lösung wird unter starkem Rühren in 600   ein3    Alkohol eingegossen, wobei sich ein Teil der Ballaststoffe als hellgelber Sirup abscheidet.



  Die überstehende wässrig-alkoholische Lösung wird im Vakuum bei einer 400 nicht übersteigenden Temperatur zur Trockne eingedampft.



  Der Rückstand, der 16 g wiegt, ist hellgelb und stark hygroskopisch. Er wird fein pulverisiert und dann mit 150 cm3 absolutem   Me-    thanol während 90 Minuten geschüttelt. Dann wird vom Ungelösten abfiltriert und dasselbe mit eiskaltem Methanol und Äther gewaschen.



  Nach dem   Trocknern    im Vakuum über konzentrierter Schwefelsäure werden 7 g eines wei ssen, nicht mehr hygroskopisehen Pulvers erhalten. Dieses wird in der zehnfachen Menge Wasser gelöst und unter leichtem Erwärmen mit Aceton bis zur beginnenden Trübung versetzt. Beim Erkalten fallen lange, feine Nadeln aus. Diese werden abfiltriert und nochmals aus verdünntem Aceton umkristallisiert. Es werden 1,85 g feine Nadeln erhalten, die unter Zersetzung und Aufsehäumen   zwischen    163 und 165  schmelzen.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung einer genuinen krista] lisierten, schwefd- uiid stiekstoffhalti- gen, geruchlosen, bei 163 bis 1650 schmelzenden Verbindung aus den Zwiebeln von Allimnarten, dadurch gekennzeichnet, dass man die nicht getrockneten, praktisch frischen Zwiebeln in gefrorenen Zustand mahlt, das Mahl- gut unter Verwendung von Äthyl- oder Me- thylalkohol extrahiert, wobei die Enzyme zerstört werden, aus dem wässrig-alkoholischen Extrakt den Alkohol abdestilliert und aus der verbleibenden wässrigen Lösung die Verbindung isoliert.

   Die Verbindung soll als ZwischenprQdnkt verwendet werden. Sie wirkt nach Zugabe eines entsprechenden Fermentes bakteriostatisch.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man den erhaltenen wässrigen Extrakt mit flüssigen bzw. mit Wasser flüssig werdenden, mit Wasser nicht mischbaren organischen Verbindungen von saurem Charakter behandelt, von der wässrigen Schicht abtrennt, die organischen Verbindungen sauren Charakters entfernt und aus dem verbleibenden Rückstand die Verbindung durch Kristallisation gewinnt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man den erhalte nen wässrigen Extrakt mit einem niedrig mole klaren Alkohol versetzt, die sich bildende, Ballaststoffe enthaltende Schicht abtrennt, die wässrig-alkoholische Lösung vorsichtig zur Trockne bringt, vorhandene Begleitprodukte durch Extrahieren mit einem wasserfreien Alkohol entfernt und aus dem verbleibenden Rückstand die Verbindung durch lÇristallisa- tion gewinnt.