DE2602314A1

DE2602314A1 - Verfahren zur herstellung eines flavonderivates

Info

Publication number: DE2602314A1
Application number: DE19762602314
Authority: DE
Inventors: Max Dipl Chem Glasbrenner; Jean Dipl Chem Heusser; Christian Dipl Chem Schmid
Original assignee: Hommel AG
Current assignee: Hommel AG
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1976-11-18
Also published as: NO142786B; FR2311028B1; ES440065A1; DE2602314B2; AU507739B2; NO142786C; FI761363A; SE7605537L; AU1393676A; ATA331976A; CH602778A5; BE841849A; AT359211B; DK215576A; SE431094B; US4078137A; FR2311028A1; NO761678L; FI61314B; CA1037032A

Description

Ur. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Z D U Z »5 I H

Dr. R. Koenigsbarr,3r - Dip!. - Phys. R. Hckbsuer
Dipl. -Ing. F. Klir.gse sen - Dr. F. Zumstein jun.

Patentanwälte 8 München 2, BräuhausstraQe 4

Hommel Aktiengesellschaft ₅ Adliswil (Schweiz)

Verfahren zur Herstellung eines Piavonderivates

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reinem als Therapeutikum geeignetem Diosmin
(5,7j3'-Trihydroxy-4'-methoxyflavon-7-rhamnoglycosid, Summenformel: C₀₀HCL ). Dabei handelt es sich um ein halbst) ~>d XZ)

synthetisches Verfahren ausgehend von als Naturprodukt
gewonnemem Hesperidin.

Diosmin ist ein natürlich vorkommendes Bioflavonoid, das
z.B. in Citrusfrüchten gefunden wird. Seine Anwendung als Venentonikum oder Leberschutzmittel ist bekannt.

In der Literatur sind bisher mehrere Verfahren zur Gewinnung von Diosmin aus Hesperidin beschrieben worden. Die Autoren stellten das Diosmin in kleinen Mengen zum Strukturbeweis des natürlich gewonnenen Diosmin her. Das nach den in der Literatur beschriebene Verfahren.hergestellte Diosmin wird allgemein nur in geringer Ausbeute und Reinheit gewonnen.

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Ein Verfahren zur Herstellung von Diosmin im industriellen Massstab zur Anwendung des Flavonoids als Therapeutikum ist bisher nirgends beschrieben worden.

Aufgabe der Erfindung war es somit, ein Verfahren zu entwickeln, das - zum Unterschied zu den bereits bekannten Methoden - sowohl eine wirtschaftliche Herstellung des Produktes wie auch eine genügende Reinheit zur therapeutischen Anwendung ermöglicht.

Die Wirtschaftlichkeit der Herstellung misst sich an den Kosten des reinen Naturproduktes, dessen Gewinnung aus Pflanzen relativ teuer ist. Die Reinheit des Präparates wird hauptsächlich durch Vorliegen von Bromderivaten im Endprodukt beeinträchtigt.

Das nach den publizierten Methoden hergestellte Diosmin ist immer mit verschiedenen Nebenprodukten, z.B. Hesperidin, verunreinigt und enthält 1 bis 2 % gebundenes Brom. Es ist selbstverständlich, dass so verunreinigtes Diosmin für die therapeutische Anwendung unbrauchbar ist, da es, wie im chronischen Toxizitätsversuch beim Tier nachgewiesen, schädigende Eigenschaften aufweisen kann.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe gelingt durch das erfindungsgemässe Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man Hesperidin acetyliert, wobei man das Portschreiten der Acetylierungsreaktion mittels UV-Absorption beobachtet und so lange fortsetzt, bis die zunächst bei 264 bis 280 nm auftretende Bande verschwindet und dafür ein neues Maximum bei 330 nm erscheint, dass man anschliessend das Acetylxerungsprodukt bromiert, das erhaltene Bromierungsprodukt hydrolysiert und das erhaltene Pro-

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dukt nach einmaligem Umfallen isoliert, wobei Diosmin mit einem Bromgehalt von weniger als 0,1 % erhalten wird.

Auf diese Weise wird eine bedeutende Steigerung der Rohausbeute von Diosmin erreicht. Sie beträgt 65 bis 80 % der Theorie, während bei den bekannten Verfahren nur eine Ausbeute von etwa 40 % der Theorie erzielt wird, wie aus den Literaturangaben hervorgeht. Dies ist vorallem deshalb bedeutungsvoll, weil die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens einen wesentlich geringeren Arbeits-,'Material- und Energieaufwand erfordert , wodurch eine bisher nicht erreichte Wirtschaftlichkeit erzielt wird.

Ausserdem gelingt es mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens, den Bromgehalt des Endproduktes auf weniger als 0,1 % herabzusetzen, während er bei den nach den bekannten Verfahren erhältlichen Produkten 1 bis 2 % beträgt. Durch den erfindungsgemäss zu erreichenden niedrigen Bromgehalt wird aber die therapeutische Verwendung des Produktes überhaupt erst ermöglicht.

Pur die Gewinnung eines nahezu bromfreien Endproduktes ist es wichtig, die Schutzacetylierung sorgfältig auszuführen und die angegebenen Bedingungen genau einzuhalten.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass der hohe Reinheitsgrad und die ausgezeichneten Ausbeuten nicht nur im Laboratorium, sondern auch bei Betriebsbedingungen im technischen Massstab erhalten werden.

Folgende Autoren haben sich bisher au'S wissenschaftlichen Gründen (Strukturaufklärung) mit der Herstellung von Diosmin aus Hesperidin befasst:

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Erstmals wurde Diosmin von O.A. Oesterle und G. Wander, HeIv. Chim. Acta, _8, 519 bis 536 (1925) beschrieben.

Bereits früher haben Kostanecki et al., Ber. 3_2_₉ 326 (1899); Ber. 33, 326 (1900); Ber. 37., 2634 (1904) Flavanone durch Bromierung in Schwefelkohlenstoff und durch Abspaltung von Bromwasserstoff mittels alkoholischer Kalilauge in Flavone umgesetzt.

G. Zemplen und R. Bognär, Ber. £6, 452 (1943) haben Hesperidinacetat in Chloroform unter UV-Bestrahlung bromiert und mit alkoholischer Lauge dehydrobromiert und deacetyliert. Ihre Ausbeute an Diosmin betrug 37 %*

N. Narasimhachari und T.R. Seshadri, Proc. Indian Acad. Sei., 30 A _a 151 bis 62 (1949) stellten Flavone durch Dehydrierung mit Jod und Natriumacetat in alkoholischer Lösung der Flavanone her. Für Diosmin wurde keine Ausbeute angegeben.

Erstmals verwendeten N.B. Lorette et al., J. Org. Chem. 16, 930 bis 933 (1951) N-Bromsuccinimid bzw. Pyridin-bromid-perbromid zur Bromierung von Hesperidinacetat in Chloroform mit Benzoylperoxyd als Katalysator. Ihre Ausbeute betrug 44 %₉ bezogen auf eingesetztes Hesperidinacetat.

Zum Vergleich mit natürlichem Diosmin synthetisierte R. M. Horowitz, J. Org. Chem., 21, 1184 bis 1185 (1956) aus Hesperidin nach N. B. Lorette und bemerkte dazu:

"Obwohl eine bequeme Methode, ist die Ausbeute niedrig und das Diosmin enthält eine geringe Menge^ eines Bromderivates".

Zum Nachweis von Diosmin in Galium mollugo Lin. arbeiteten J. Polonia und M. A. Polonia, Anais da Faculdade de Farmacia

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do Porto, 27_, 1 bis 22 (1967) ebenfalls nach N. B. Lorette und erhielten aus Hesperidin eine Ausbeute von 39>6 % an Diosmin.

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Beispiel 1

Eine Mischung von 72 g Hesperidin, 288 ml Essigsäureanhydrid und 300 ml Eisessig wurde mit 15 ml Pyridin als Katalysator während 144 Stunden am Rückfluss gekocht, bis bei der Kontrolle der Umsetzung die Bande bei 264 bis 280 nm verschwunden war, und bei 330 nm ein neues Maximum auftrat. Am Rotationsverdampfer wurde darauf das Reaktionsgemisch im Vakuum eingedampft.

Der Rückstand wurde in 1200 ml Essigester aufgenommen, mit 20 ml Aethanol versetzt und 1 Stunde unter Rückfluss gekocht. Die Lösung wurde filtriert und zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wurde im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Ausbeute 107, 5 g.

35,8 g davon wurden darauf in 280 ml Eisessig gelöst und mit einer Lösung von 6,05 g Brom in 30 ml Eisessig bromiert. Anschliessend wurde mit dem Rotationsverdampfer zur Trockne eingeengt, wobei ein Rückstand von 4l,8 g erhalten wurde. Dieser wurde in 150 ml Methanol gelöst, mit einer Lösung von 36 g Natriumhydroxyd in I80 ml Wasser versetzt und 1 Stunde bei 50°C gerührt.

Das Diosmin wurde durch Zugabe von 120 ml Eisessig und Rühren bei 70 C während einer halben Stunde ausgefällt. Der Niederschlag wurde auf einer Nutsche filtriert, mit Methanol, Wasser und nochmals Methanol gewaschen und bei 60 C im Trok-, kenschrank getrocknet. Roh-Ausbeute: 17,0 g entsprechend 71 % Ausbeute. Bromgehalt 0,51 %.

10 g des so erhaltenen Diosmins wurden in einer Lösung von 24 g Natriumhydroxyd in 120 ml Wasser gelöst, mit 100 ml Methanol und 100 ml Pyridin versetzt und 1 Stunde bei 50°C

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geführt. Das Diosmin wurde durch Zugabe von 100 ml Eisessig und 30 Minuten Rühren bei 70°C ausgefällt, filtriert und mit Methanol und Wasser und nochmals Methanol gewaschen. Nach dem Trocknen bei 60 C ergab sich eine Rein-Ausbeute von 9,2 g Diosmin (65 % auf eingesetztes Hesperidin berechnet), mit einem Bromgehalt von 0,07 %·

Beispiel 2

Eine Mischung von 72 g Hesperidin, 288 ml Essigsäureanhydrid und 300 ml Eisessig wurde mit 150 ml Pyridin als Katalysatur am Rückfluss gekocht, bis bei der Kontrolle mit dem Spektralphotometer die Bande bei 26¹I bis 280 nm verschwunden war und ein neues Maximum bei 330 nm auftrat, was nach 86 Stunden der Fall war.. Dann wurde am Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft, der Rückstand in 1000 ml Essigester gelöst und nach Zugabe von 20 ml Aethanol 2 Stunden am Rückfluss gekocht.

Nach dem Filtrieren wurde der Essigester abdestilliert und der Rückstand im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Ausbeute 105,5 g.

25 g dieses Acetylierungs-Zwischenproduktes wurden in 200 ml Essigester gelöst und mit einer Lösung von 4,35 g Brom in 50 ml Essigester bromiert. Die erhaltene Lösung wurde zur Trockne eingedampft, der Rückstand in 100 ml Methanol gelöst und mit einer Lösung von 25 g Natriumhydroxyd in 130 ml Wasser versetzt. Nach einer Stunde Rühren bei 5O⁰C wurden 100 ml Eisessig zugegeben und auf 70°C erhitzt, um das Diosmin auszufällen. Nach dem Abnutsehen ;und Auswaschen, wie in Beispiel 1 beschrieben, und Trocknen bei 60°C, ergab sich eine Roh-Ausbeute von 11,6 g entsprechend 68,2 %.

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Die Reinigung erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben.

Beispiel 3

Eine Mischung von 72 g Hesperidin, 300 ml Essigsäureanhydrid und 150 ml Eisessig wurden mit 75 ml Pyridin als Katalysator am Rückfluss gekocht, bis bei der Kontrolle mit dem Spektralphotometer das Verschwinden der Bande bei 264 bis 280 nm und das Auftreten eines neuen Maximums bei 330 nm, die vollständige Umsetzung anzeigte, was nach 23 Stunden der Fall war.

Die Lösung wurde darauf in drei Teile geteilt und ein Teil zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in 150 ml Aethylenchlorid aufgenommen und mit einer Lösung von 6,7 g Brom in 50 ml Aethylenchlorid bromiert. Dann wurden 100 ml Methanol und 200 ml einer Mischung von konzentriertem Natronlauge-Wasser (Mischungsverhältnis 1:1) zugegeben und 30 Minuten bei 45 C gerührt. Anschliessend wurde mit Eisessig das pH auf 5,6 eingestellt, auf 70 C erwärmt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gerührt. Dann wurde abgenutscht und mit Methanol, Wasser und nochmals Methanol ausgewaschen. Nach dem Trocknen bei 60°C ergab sich eine Roh-Ausbeute von 16,0 g Diosmin entsprechend 67 % der Theorie (berechnet auf eingesetztes Hesperidin).

Die Reinigung erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben.

Beispiel 4

Eine Mischung von 24 g Hesperidin, 100 ml Eisessig und ml Essigsäureanhydrid wurde mit l6 g Natriumacetat kristallisiert am Rückfluss gekocht, bis bei der Kontrolle mit dem Spektralphotometer das Verschwinden der Bande bei 264 bis 280 nm und das Auftreten eines neuen Maximums bei 330 nm,

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die Vollständigkeit der Umsetzung anzeigte, was nach 21 Stunden der Fall war. Die Mischung wurde am Vakuum zur Trockne eingedampft und der Rückstand mit 100 ml Aethylenchlorid gekocht. Das ungelöste Natriumacetat wurde abfiltriert und direkt in der Lösung mit 6,05 g Brom (gelöst in 50 ml Aethylenchlorid) bromiert. Dann wurden l60 ml Methanol, 100 ml konzentrierte Natronlauge und 100 ml Wasser zugegeben und 45 Minuten bei 50°C gerührt. Anschliessend wurde im Scheidetrichter das Aethylenchlorid abgetrennt. Die wässrige Schicht wurde durch Destillation vom Methanol befreit und mit l60 ml Pyridin versetzt. Mit Essigsäure wurde durch Einstellen des pH auf 5j8 das Diosmin ausgefällt.

Die erhaltene Suspension wurde 30 Minuten lang bei 70 C gerührt und nach dem Abkühlen abgenutscht. Nach dem Auswaschen mit Methanol und Wasser und nochmals Methanol und Trocknen bei 60 C erhielt man 15,7 g Roh-Diosmin entsprechend 65,5 % der Theorie mit einem Bromgehalt von 0,22 %.

Durch Umfallen von 10 g des so erhaltenen Diosmin durch Lösen in 50 ml 10-^iger Natronlauge, Zugabe von 50 ml Pyridin, Rühren während einer Stunde bei 50 C, Fällen mit Eisessig und Waschen mit Methanol und Wasser und Trocknen bei 60 C, wurden 9,8 g reines Diosmii
Bromgehalt von 0,063 % erhalten.

60 C, wurden 9,8 g reines Diosmin (64 % Ausbeute) mit einem

Beispiel 5

48 g Hesperidin, 320 g Essigsäureanhydrid und 6 g Kaliumacetat wurden am Rückfluss gekocht bis, wie in den Beispielen 1 bis 4 beschrieben, die vollständige·-Umsetzung festgestellt werden konnte, was nach 5 Stunden der Fall war. Durch die Probeentnahme hatte sich das Gesamtgewicht des Ansatzes auf

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355,5 g vermindert. Davon wurden 177,7 g im Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft und dann bis zur vollständigen Lösung mit 250 ml Aethylenchlorid gekocht. Diese Lösung wurde, ohne das Kaliumacetat vorher zu entfernen, mit 6,05 g Brom in 50 ml Aethylenchlorid bromiert. Dann wurden l60 ml Methanol und 200 ml einer Mischung konzentrierte Natronlauge/ Wasser (Mischungsverhältnis 1:1) zugegeben und während einer Stunde bei 50 C gerührt. Im Scheidetrichter wurde darauf das Aethylenchlorid abgetrennt, die wässrige Lösung mit 160 ml Pyridin versetzt und mit Eisessig auf pH 7 eingestellt. Zur Ausfällung wurde auf 70 C erhitzt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gerührt. Nach dem Abkühlen wurde das Diosmin abgenutscht, zuerst mit Methanol/Wasser (Mischungsverhältnis 1:1), dann mit Wasser und zuletzt mit Methanol gewaschen und bei 60 C getrocknet. Es ergab sich eine Ausbeute von 18,0 g Roh-Diosmin entsprechend 79»3 % der Theorie. Der Bromgehalt betrug 0,19 %.

Beispiel 6

In einer Gusseisenapparatur mit Emailauskleidung wurden 30 kg Hesperidin mit 200 kg Essigsäureanhydrid und 21 kg kristallisiertem Natriumacetat als Katalysator während 17 Stunden am Rückfluss gekocht (Kontrolle wie in den Beispielen 1 bis 4 beschrieben). Dann wurde unter ständigem Rühren unter Vakuum zur Trockne eingedampft. Darauf wurde 153 kg Aethylenchlorid zugegeben und 1 Stunde am Rückfluss gekocht. Nach dem Abkühlen wurde in einer Zentrifuge das Natriumacetat abgetrennt. Die klare Lösung wurde wieder in die Emailapparatur gegeben und mit 7,56 kg Brom, in 10 £ Aethylenchlorid gelöst, bromiert. Hierauf wurden 100 £ Methanol, 100 £ Wasser und 90 A konzentrierte Natronlauge zugegeben und 1 Stunde lang bei 50 C gerührt. Dann wurde der Rührer abgestellt und gekühlt.

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Nach einer Stunde wurde die Aethylenchloridschicht abgelassen. Nach dem Abdestillieren des Methanols aus der wässrigen Lösung wurden 107 A Pyridin zugegeben und mit Eisessig ein pH von 7,2'eingestellt. Die so erhaltene Ausfällung von Diosmin wurde 30 Minuten lang bei 70⁰C gerührt und anschliessend abgekühlt. Das Diosmin wurde darauf auf einer Zentrifuge von der Mutterlauge befreit.

Das Roh-Diosmin wurde in 60 i Methanol-Wasser (Mischungsverhältnis 1:1) dispergiert und nochmals zentrifugiert. Darauf wurde das noch feuchte Diosmin in einer Mischung von 30,5 & konzentrierter Natronlauge, 83 £ Wasser und 100 I Isopropylalkohol gelöst und 1 Stunde bei 50⁰C gerührt. Dann wurde mit Essigsäure durch Einstellen auf pH 7₉0 das Rein-Diosmin ausgefällt, 30 Minuten auf 70°C erwärmt und nach dem Abkühlen zentrifugiert. Das Diosmin wurde zuerst in einer Mischung von 20 SL Wasser und 60 SL Methanol dispergiert und zentrifugiert, dann in 100 £ Methanol dispergiert, zentrifugiert und dann bei 60 C getrocknet. Diosmin Rein-Ausbeute 18,8 kg entsprechend 63 % der Theorie, berechnet auf eingesetztes Hesperidin. Brom-Gehalt 0,09 %·

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Claims

26023H Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von reinem als Therapeutikum geeignetes Diosmin, dadurch gekennzeichnet, dass man Hesperidin acetyliert, wobei man das Portschreiten der Acetylierungsreaktion mittels UV-Absorption beobachtet und so lange fortsetzt, bis die zunächst bei 26k bis 280 nm auftretende
Bande verschwindet und dafür ein neues Maximum bei 330 nm
erscheint, dass man anschliessend das Acetylierungsprodukt
bromiert, das erhaltene Bromierungsprodukt hydrolysiert und das erhaltene Produkt nach einmaligem Umfallen isoliert,
wobei Diosmin mit einem Bromgehalt von weniger als 0,1 %
erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Pyridin als Acetylierungskatalysator verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Natriumacetat als Acetylierungskatalysator verwendet.

¹I. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Kaliumacetat als Acetylierungskatalysator verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lösungsmittel für die Bromierung Essigester verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Lösungsmittel für die Bromierung Aethylenchlorid verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch^gekennzeichnet, dass man als Lösungsmittel für die Bromierung Eisessig verwendet.

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8. Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass man als Zusatz bei der Ausfällung des Diosmins Pyridin zusetzt.

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