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Untersuchungen zur Isolierung von Flavonoiden mit Hilfe der Oxide und Salze zweiwertiger Kationen 4. Mitt. Die Isolierung von Flavonoid-Glykosiden aus Drogen

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Isolierung von Ha vonoiden
763
Arch. Pharm. (Weinheim) 312, 763-767 (1979)
Untersuchungen zur Isolierung von Flavonoiden mit Hilfe der Oxide und Salze
zweiwertiger Kationen, 4. Mitt.’)
Die Isolierung von Flavonoid-Glykosiden aus Drogen
Alois Hiermann und Theodor Kartnig*
Institut fur Pharmakognosie der Universitat Graz, Universitatsplatz 4/I, A-801 0 Graz
Eingegangen am 27. November 1978
Die Isolierung von Flavonoid-Glykosidcn durch Sorption an MgO wird beschrieben. Bei gerbstoffreichen Drogen mussen Drogenauszuge vor der Bindung der Flavonoide an das MgO durch Fallung der
Gerbstoffe mit Ethylacetat oder durch Gelfiltration vorgereinigt werden. Die Isolierung der
Flavonoid-Aglykone, -Glykoside sowie der Gesamtflavonoide aus pflanzlichem Material wird in
einem Schema dargestellt.
Isolation of Flavonoids Using Oxides and Salts of Bivalent Cations, I V
The Isolation of Flavonoid Glycosides from Drugs
The isolation of flavonoid glycosides by sorption onto MgO is described. Extracts from drugs
containing large quantities of tannins must be freed from the tannins using ethylacetate precipitation
or gel filtration. The isolation of flavonoid aglycones, flavonoid glycosides and the total flavonoids
from plant material is demonstrated.
In der vorhergehenden Mitt.’) wurde uber die Isolierung von Flavonoid-Aglykonen aus
Drogenextrakten durch Sorption an Magnesiurnoxid berichtet. Neben dern Sorptionsverhalten der Fla~onoide’.~)muSte vor allern der EinfluS von Begleitstoffen an Hand
verschiedener Drogen untersucht werden. Es zeigte sich, daS lediglich Gerbstoffe, wenn
sie in groSeren Mengen vorkornrnen, die Sorption der Flavonoide nennenswert beeinflussen konnen. Die Analyse einzelner Zonen in der MgO-Saule ergab, dal3 die Gerbstoffe
erwartungsgernal3 starker sorbiert und demnach im ersten Teil der Saule angereichert
waren, wogegen die Flavonoide in der Reihenfolge 4-Keto-3-OH-Gruppierung,ortho-dihydroxy-Gruppierung und schlieSlich 4-Keto-5-OH-Gruppierung folgten.
Wahrend Flavonoid-Aglykone irn allgerneinen bei der Isolierung aus Drogen rnit
weniger polaren Losungsrnitteln, in denen Gerbstoffe schlecht oder gar nicht Ioslich sind,
extrahiert werden, gelangen bei der Isolierung von Flavonoid-Glykosiden, welche
vornehmlich rnit polaren Losungsmitteln extrahiert werden, oft groBere Mengen an
Gerbstoffen in den Extrakt. Die Anwesenheit von Gerbstoffen vermindert die Sorpfonskapazitat des MgO in der Saule, da diese analog den Flavonoiden als Chelate an das MgO
gebunden werden und sornit eine grol3ere Menge MgO erforderlich rnachen. Aus diesern
0 3 h 5 - h 1 3 3 / 7 9 / O Y ~ I Y - o 7 h .I~ ll2.5l)/ll
8 Vcrlag Chemie, GmhH. Weinheim
1979
764
Arch. Pharm.
Hiermann und Kartnig
Schema zur Isolierung von Flavonoiden aus pflanzlichem Material
Extraktion
Ether,
Benzol.
Chloroform,
Ethylacetat
Aceton,
Methanol,
Methanol (weilgehend
einengen, mi1 heiI3em
Wasser digerieren und
mit Ethylacetat ausschutteln oder
perforieren)
Vorreinigung
(bei Anwesenheit
groDer Mengen an
Verunreinigunge n)
Einschlammen der
MgO - Saule
Elution der
Begleitsfoffc
Auflosen der
MgO - Saule
Methanol
Fallung mit 2 T.
Ethylacetat
Fiillung mit 2 T.
Ethylacetat
oder
oder
Ethylacetat
Efhylacetat/Methanol ( I : I )
Ethylacetat
(VoNerSuCh mil
DC auf MgO)
EthylacetatjMethanol(2 : I )
Vorversuch mit DC auf MgO
HCI 7 B
__
Ether
Aceton,
Methanol
Methanol
Gelfiltration
(Sephadex LH 20;
Methanol oder
Methanol/
Ethylacetat ( 1 :2)1
._
Ausschuttelung
oder
Perforation
freie Aglykone und Glykoride
Glykoride
freie Aglykone
Gelfitration
(Sephadex LH 20;
Methanol oder
Methanol/
Ethylacetat ( I : 2 ) )
EthylacetaUMethanol ( 1 : I )
-
EthylacetaUMethanol ( ] : I )
Vorvenuch mit DC auf MgO
HCI 7 W
HCI 7 7i
.
Ethylace tat.
EthylacetadMethanol (10: 1 )
Methylethylketon
-
Aglykone:
Glykoside:
Ether
Ethylacetat,
Ethylacetad
Methanol (LO:I )
Ethylmethylketon
Die Auftrennung der flavonoidgemische in die Einzelkomponenten erfolgt durch: Gelfiltration. SC (Polyamid. Zellulose.
Kieselgel). Priiparative DC oder PC.
Grund ist es vorteilhaft, die Gerbstoffe vor dem Aufbringen des Extraktes auf die
MgO-Saule abzutrennen. Im folgenden wird iiber Moglichkeiten der Vorreinigung
flavonoidfiihrender Extrakte und die nachfolgende Isolierung von Flavonoid-Glykosiden mittels der MgO-Methode berichtet.
1. Extraktion
Fur die Extraktion der Flavonoid-Glykoside aus pflanzlichem Material eignen sich im
besonderen heil3es Wasser, Methanol (5-10 %), Methanol (96 %) und Aceton4). Da der
Extrakt nur im wasserfreien, organischen Medium auf die MgO-Saule aufgebracht werden
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Isolierung von Flavonoiden
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kann, ist bei wal3rigen bzw. wa8rig-methanolischen Auszugen eine Ausschiittelung oder
Perforation d e r Flavonoid-Glykoside mit Ethylacetat o d e r Ethylmethylketon erforderlich.
Die Ausschiittelungen oder Perforate konnen nach Trocknen iiber Natriumsulfat direkt
auf die MgO-Saule aufgebracht werden. Bei Venvendung von Aceton als Extraktionsmittel wird d e r Extrakt zur Trockene eingedampft, mit Methanol o d e r Methanol/Ethylacetat
aufgenommen und o h n e weitere Reinigung auf die MgO-Saule aufgebracht.
Wird die Droge rnit Methanol ausgezogen, so ist die Abtrennung d e r Gerbstoffe, falls
diese in gro8eren Mengen vorliegen, angezeigt. (Bei gerbstoffarmen Drogen kann dagegen
d e r methanolische Extrakt direkt auf die MgO-Saule aufgebracht werden). Zwei
Verfahren haben sich fur diese Abtrennung besonders bewahrt:
a ) Fallung rnit Ethylacetaf
Die Fallung der Gerbstoffe wird so durchgefuhrt, dal3 1T. Methanolextrakt 2T. Ethylacetat
portionsweise und unter haufigem Umschiitteln hinzugefugt werden. Vom Niederschlag wird
abfiltriert und das Filtrat auf die MgO-Saule aufgebracht. Versuche rnit Rein-Flavonoid-Glykosiden und flavonoidglykosidfiihrenden Pflanzenextrakten zeigten, dal3 die Glykoside auch nach
Zusatz von Ethylacetat in Losung bleiben.
b) Vorreinigung durch Gelfiltration
Zur Auftrennung von Rein-Flavonoiden hat sich, neben anderen chromatographischen Verfahren,
die Gelfiltration uber Sephadex LH 20, sehr gut bewahrt5). Vor allem die Moglichkeit,
Flavonoidgemische unter Ausniitzung der unterschiedlichen MolekiilgroRe und der Anzahl der
freien phenolischen OH-Gruppen rasch und schonend aufzutrennen, machen die Gelfiltration zu
einem effizienten Trennverfahren. Im Zuge der Isolierung von Flavonoid-Glykosiden aus Drogen
wurde auch die Einsatzmoglichkeit dieser Methode zur Vorreinigung von Pflanzenausziigen vor
dem Aufbringen auf die MgO-Saule gepriift. Es zeigte sich, da0 durch die Gelfiltration eine groBe
Anzahl von Begleitstoffen abgetrennt und damit die nachfolgenden Isolierungsvorgange wesentlich
erleichtert werden. Der Einsatz dieser Vorreinigung ist jedoch - auBer bei der Anwesenheit
groserer Gerbstoffmengen - auch dann von Vorteil, wenn die quantitative Relation .zwischen
Flavonoiden und Begleitsubstanzen weitgehend zugunsten der Begleitsubstanzen verschoben ist.
Die Reinigung iiber Sephadex LH 20 kann sowohl mit Methanol als auch mit Methanol/Ethylacetat
(1 : 1) erfolgen. Die Wahl des Elutionsmittels ist vor allem davon abhangig, oh nur einzelne oder alle
irn Extrakt vorkommenden Flavonoid-Glykoside isoliert werden sollen. Unseren Beobachtungen
zufolge werden namlich durch Zugabe von Ethylacetat zum Methanol die Gesamt-Elutionsvolurnina der flavonoidglykosidfiihrenden Fraktionen wesentlich verringert (s. Abb. l), gleichzeitig aber
ein besserer Reinigungseffekt erzielt. Dies ist damit zu erklaren, daf3 der Sorptionseffekt der
OH-Gruppen zum Gel stark zuriickgedrangt und der Trenneffekt zwischen den einzelnen
Flavonoiden vornehmlich durch die Untenchiede in der MolekiilgroBe erreicht wird. Demnach
wird die Fraktionierung iiber Sephadex LH20 rnit Methanol dann von Vorteil sein, wenn
gleichzeitig eine Auftrennung und Reinigung bestimrnter Flavonoide angestrebt wird. Methanol/
Ethylacetat (1: 1 ) wird man vor allem dann verwenden, wenn der Reinigungseffekt wichtiger als der
Trenneffekt ist. Die Einschlammfliissigkeit fur die Biogel-Saule sol1 mit der Elutionsflussigkeit
identisch sein. Der Nachweis der Flavonoid-Glykoside in den einzelnen Fraktionen erfolgt dc. Die
flavonoidglykosidfuhrenden Fraktionen werden vereinigt und auf die MgO-Saule aufgebracht.
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Hierrnann und Kartnig
Arch. Pharm.
-Methanol
V,
Elut!csvollrmen ! ml I
:
Ethytacetat I Methanol I1 1 I
Abb. 1: Reinigung von Flavonoiden uber Sephadex LH-20
2. Sorption der Flavonoid-Glykoside an MgO und Abtrennung der Begleitstoffe
Der flavonoidglykosidfiihrende Extrakt bzw. die vereinigten flavonoidglykosidfiihrenden Fraktionen der Gelfiltration werden auf eine MgO-Saule aufgebracht, die durch Einschlammen von
MgO (MERCK Nr. 5865) in Ethylacetat/Methanol(l : 1) zubereitet wird. Die erforderliche Menge an
MgO ist von Droge zu Droge verschieden und hangt auch von der Vorreinigung ab. Sie mul3 durch
Vorversuche empirisch ermittelt werden. Als Richtmenge konnen 1-5 % des Gewichtes der
Ausgangsdroge angenommen werden. Die Kapazitat der MgO-Saule kann entweder durch die Lage
der von den Flavonoiden gelb gefarbten Zone oder durch DC-Kontrolle des Eluates beurteilt werden.
Die Begleitstoffe, die im allgemeinen weniger stark als die Flavonoide an das MgO gebunden werden,
konnen durch entsprechende Liisungsmittel eluiert werden. Die Wahl des Elutionsmittels wird durch
Vorversuche auf MgO-beschichteten Platten ermittelt (vg1.I)). Zur Isolierung von Flavonoid-Glykosiden haben sich vor allem Gemische von Methanol/Ethylacetat im Verhaltnis 1: 1 oder 1:2 bewahrt.
Prinzipiell konnen jedoch alle organischen, neutralen Liisungsmittel verwendet werden. Mit dem
Elutionsmittel wird die MgO-Saule solange nachgewaschen, bis der Durchlauf farblos erscheint.
3. Riickgewinnungder Flavonoid-Glykosideaus der MgO-Saule und weitere Auftrennung
Die MgO-Saule wird, soweit sie gelb gefarbt erscheint, unter Kiihlung in Salzsaure
(2-7 %) gelost und die Losung mit Ammoniak auf p H = 3 eingestellt. AnschlieBend
werden die Flavonoid-Glykoside der salzsauren Losung durch Perforation oder Ausschutteln mit Ethylacetat oder Ethylmethylketon entzogen.
Das erhaltene Rohglykosidgemisch wird durch geeignete chromatographische Verfahren in die einzelnen Komponenten aufgetrennt (vgl.')).
Die generelle Isolierung von Flavonoid-Aglykonen und -Glykosiden sowie die
Darstellung der Gesamtflavonoide sind im nachfolgenden Schema aufgezeigt. Das
Extraktionsmilieu und die einzelnen Isolierungsvorgange konnen innerhalb der gegebenen
Versuchsbedingungen modifiziert werden und sind dem jeweiligen Pflanzenmaterial und
den gewunschten Erfordernissen anzupassen.
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I -(3 Chinolino)-2-alkylamino-ethanole
I-
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Literatur
3. Mitt.: Th. Karting und A. Hermann, Arch. Pharm. (Weinheim)312, 213 (1979).
Th. Kartnig und A. Hiermann, Arch. Pharm. (Weinheim) 3I0, 737 (1977).
A. Hiermann und Th.Kartnig, Arch. Pharm. (Weinheim) 3 I I, 609 (1978).
J.B. Haborne, T.J. Mabry and H. Mabry, The Flavonoids, S . 3, Chapman and Hall Ltd., London
1975.
K.M. Johnston, D.J. Stern and A.C. Waiss jr., J. Chromatogr. 33, 539 (1968).
[Ph 57)
Arch. Pharm. (Weinheim) 3 I 2 , 767-771 (1979)
Zur Synthese von 1-(3’-Chinolino)-2-alkylamino-ethanolen
Frauke Gaedcke** und Felix Zymalkowski*
Pharmazeutisches lnstitut der Universitat Bonn, Kreuzbergweg26,53 Bonn 1
Eingegangen am 1. Dezember 1978
Die Aminolyse von 2-(3’-Chino1ino)-oxiran (3) mit einigen aliphatischen Aminen ergibt die
1-(3’-ChinoIino)-2-aIkylamino-ethanole7 ~ Die. Verbindungen haben keine antiplasmodische
Wirkung.
Synthesis of 1-(3-Qdnolino)-2-alkylatninoethnnols
By aminolysis of 2-(3-quinolino)oxiran (3) with various aliphatic amines 1-(3-quinolino)-2-alkylaminoethanols were prepared. Compounds 7a-e showed no antimalarial activity.
Chinolinderivate mit einer Ethanolamin-Seitenkette in 2- oder 4-Stellung zeigen zum
Teil beachtliche Antimalariawirkung’4). Ziel dieser Arbeit war die Prufung, ob analoge
Chinolin-3-Verbindungen sich entsprechend verhalten. Einzelne Vertreter aus der Reihe
der 1-(3’-Chinolin0)-2-alkylamino-ethanolehat vor langerer Zeit Nundi5)durch katalytische Hydrierung entsprechender Aminoketone hergestellt. Da es uns nicht gelang, die
Herstellung der Ausgangsketone mit brauchbaren Ausbeuten zu reproduzieren, wahlten
wir als Syntheseweg die Aminolyse des 2-(3’-Chinotino)-oxirans (3) und testeten die
Umsetzungsprodukte an Plasmodium berghei.
**
Aus der Dissertation F. Gaedcke, Bonn 1978.
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