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Die Alkaloide der Pareirawurzel.

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IT. Scholtz: Die Alkaloide der Pltreirawurzel.
684
Bus der pharmaseutisohen Abteilung des
ohemisohen Instituts der Universitlit Greifswald.
Die Alkaloide der Pareirawurzel.
Von M. S c h o l t z .
(Eingegangen den 27. IX. 1912.)
I n mehreren Abhandlungen habe ich gezeigt, daB die Pareirawurzel (von der Menispermacee Chondrodendron tomentosum) vier
Alkaloide enthalt, namlich d-Bebeerin, 1-Bebeerin, r-Bebeerin und
Chondrodinl). Als besonders charakteristisch fur das optisch aktive
Bebeerin, das friiher nur in amorphem Zustande bekamt war,
erkannte ich seine Eigenschaft, sich in Methylalkohol leicht zu losen
aber bald darauf in schwer loslichen Krystallen auszufallen. Das
amorphe Alkaloid (ob d- oder 1-Bebeerin ist nicht zu entscheiden,
da das optische Verhalten fruher nicht untersucht worden ist)
wurde zuerst von B o d e k e r*) analysiert, der ihm die Formel
C,sH21N0, zuschrieb.
Schon vorher hatten aber M a c 1 a g a n
und T i 1 1 e f) a m der Bebeerurinde ein amorphes Alkaloid isoliert,
von dem wir heute wissen, daB es mit dem Alkaloid der Pareirawurzel identisch ist, und fur das v o n P l a n t a4) die Formel
C,,H,,NO, aufstellte. SchlieBlich untersuchte F 1ii c k i g e r die
Alkaloide beiderlei Herkunft, erklarte sie fur identisch und gab
ihnen die schon von B o d e k e r vorgeschlagene Formel C,,H2,N0,.
Hier knupften meine Untersuchungen an, die zur Darstellung des
krystallisierten Bebeerins fuhrten, das sich leicht wieder in die
amorphe Modifikation zuriickverwandeln laBt, und das als Ausgangsmaterial fur die weiteren Arbeiten diente. Aus diesen ging hervor,
daD das Alkaloid eine tertiare Base darstellt, daB es ein an Stickstoff
und ein an Sauerstoff gebundenes Methyl, sowie ein frcies phenolisches
Hydroxyl enthalt. Als Abbauprodukte wurden bei der Zinkstaubdestillation Methylamin und o-Kresol erhalten. Da meine Analysen
der krystallisierten Verbindung mit der von B o d e k e r und
F 1u c k i g e'r aufgestellten Formel C,,H,,NO, iibereinstimmten, so
lie13 sich die Formel des Alkaloids in folgender Weise auflosen :
1)
2)
3)
4)
Dieses Archiv 236,
Ann. der Chem. u.
Ann. der Chem. u.
Ann. der Chem. u.
530, 244, 556 und 249, 408.
Phann. 69, 54.
Pharm. 66, 105.
Pharm. 77, 333.
M. S ch o 1t z : Die Alkaloide der Pareirawurzel.
686
C,,H,,O(OH)(O .CH,)(N. CH,). Da das dritte Sauerstoffatom weder
einem Hydroxyl noch einem Carbonyl angehort, so ist es zweifellos
atherartig gebunden.
Bei diesen Untersuchungen war ich von dem aus der Radix
Pareirae gewonnenen Alkaloidgemisch und von dem damals noch
im Handel befindlichen sogenannten ,,Bebeerinurn pururn" ausgegangen, das mit dem Basengemenge ubereinstimmte, das durch
Extraktion der Radix Pareirae mit verdiinnter Schwefelsaure und
Fallen der schwefelsauren Losung durch Soda erhalten wird. Das
,,Bebeerinurn pururn" ist heute aus den Preislisten der Drogenhandlungen verschwunden, hingegen fiihrt die M e r c k 'sche Preisliste ,,Bebeerinurn sulfuricurn'Lund neuerdings auch ein ,,Bebeerinurn
sulfuricurn crystallisaturn" a d . Kiirzlicli hat nun auch F a 1 t i sl)
den Alkaloiden der Pareirawurzel seine Aufmerksamkeit zugewandt,
h a t diese beiden M e r c k 'schen Praparate einer Untersuchung
untenogen und gefunden, daB sicli aus dem amorphen Bebeerinurn
sulfuricurn drei Alkaloide gcwinncn lassen, die er als $-Bebeerin,
Alkaloid B und Isobebeerin bezeichnet, von denen aber keines mit
dem von mir beschriebenen Bebeerin identisch ist. Fur die Identifizierung mit dem langst bekannten Bebeerin kame nur die von
F a 1 t i s P-Bebeerin genannte Base in Betracht, die auf iihnliche
Weise isoliert wurde, wic ich es friihcr fur das Bebeerin angegeben
habe, doch gelang es F a 1 t i s nicht, sein Alkaloid durch Methylalkohol zur Krystallisation zu bringen. Gerade diese Umwandlung,
die von keinem anderen Losungsmittel hervorgerufen wird, vollzieht
sich aber aul3erordentlich leicht und ist so charakteristisch, da13 sie
zur E r k e n n u n g d e s M e t h y l a l k o h o l s dienen kann,
was gelegentlich von Bedeutung sein kann, d a nur einige Tropfen
Methylalkohol dazu gehoren, um die Reaktion sichtbar zu machen.
Gibt man in ein Reagenzglas einige Zentigramme amorphes Bebeerin
und einige Tropfen Mcthylalkohol, so kann man nach kurzer Zeit
a n der GefaBwandung und noch deutlicher unter dem Mikroskop
die charakteristischen, gut ausgebildeten, prismatischen Stabchen
des krystallisierten Bebecrins erkennen. Vergleichende Versuche
haben gezeigt, da13 noch. cin Gemisch gleicher Teile von Methylund Aethylalkohol die Rcaktion dcutlich hervorruft, bei geringerem
Gehalt an Mcthylalkohol tritt sie erst nach einigen Stunden ein
und wird unsicher.
Das kaufliche Bebeerinsulfat habe ich niemals untersucht,
hingegen habe ich wiederholt auf die leichte Veranderlichkeit der
1)
Monatsh. f. Chom. 33, 873 (1912).
686
M. Scholtz: Die Alkaloide der Pareirewurzcl.
amorphen Alkaloide der Pareirawurzel hingewiesen, auf die es
zuruckzufuhren ist, da8 das durch Ausziehen der Wurzel mit
schwefelslurehaltigem Wasser und Fallen mit Natriumkarbonat
erhaltene Alkaloidgemisch nach ciniger Zeit zum grofien Teil in
SLuren unloslich geworden ist, u-nd die die Untersuchung dieser
Alkaloidgruppe auBerordentlich erschwert. Wenn dahcr F a 1 t i s
aus dem Bebeerinsulfat ein Alkaloid isoliert hat, das die Umnandlung durch Methylalkohol nicht erfahrt, so liegt hier vielleicht ein
solches Umwandlungsprodukt vor. Nun stellt aber F a 1 t i s auf
Grund einer groaeren Reihe von Analysen fur dieses amorphe
Alkaloid die Formel C,,H,,N04 auf, wonach es allerdings nicht
ohne weiteres als ein Umwandlungsprodukt einer Verbindung der
Zusammensetzung C,,H,,NO, angesehen werden konnte. Ferner
isolierte F a 1 t i s ein in sehr geringer Menge im amorphen Bebeerinsulfat enthaltenes krystallisiertes Alkaloid, das I s o b e b t: c r i n,
das bei 295O schmilzt und nur in heiBem Chloroform und in Pyridin
leicht loslich ist. Das Sulfat dieses Alkaloids bildet nach F a 1 t i s
daa von der Firma M e r c k in den Handel gebrachte Bebeerinum
sulfuricum crystallisatum. Auch fur das Isobebeerin fand F a 1 t i Y
die Zusanimensctzung C,,H,,?JO,, ferner ermittelte er darin ein an
Stickstoff und ein an Sauerstoff gebundenes Methyl und zwei frcic
phenolische Hydroxyle, so daR sich die Formel dieser Verbindung
wie folgt darstellt : C,,H,,O(KCH,)(OH),(OCH,).
SchlieBlich h a t
F a 1 t i s auch eine Probe des von mir vor mehreren Jahren dargestellten krystallisierten Bebeerins, die sich im chemischen Institut
der Universitat Wien befindet, analysiert und auch hierfiir die
Formel C,,H,,N04 richtig befunden.
Durch diese von meinen
fruheren Untersuchungcn so sehr abweichenden Ergebnisse wurde
ich veranlafit, mich von neuem mit der Zusammensetzung der
Alkaloide der Pareirawurzel zu beschaftigen. Hicrbei ergab sich,
dal3 F a 1 t i s seine Analysenresultate unrichtig ausgelegt hat, und
da8 die von ihm aufgestellten Formeln nicht in Betracht kommen
konnen.
Von dem von mir dargestellten krystallisierten Bebeerin, dem
ich fruher im Anschlu8 an die von B o d e k c r und von
F 1 u c k i g e r fur das amorphe Alkaloid aufgestellte Formel die
Zusammcnsetzung C,,H,,NO, zugeschrieben habe, veroffentlicht
F a 1 t i s vier Analysen, die aber nur Kohlenstoff- .und Wasserbestimmungen darstellen. Es mu8 uberraschen, daB F a 1 t i s,
ehc er so weitgehende Schlusse zog, nicht' auch den Stickstoffgehalt der Verbindung festgestellt hat. Meine neuerdings mit dem
aus Methylalkohol umkrystallisierten Bebeerin ausgefuhrten Ana-
M. Scholtz: Die Alkaloide der Pareirawurzel.
687
lysen gaben Werte, die allenfalls im Kohlenstoff und Wasserstoff,
hingegen im Stickstoff garnicht mit der dem Alkaloid von F a 1 t i s
zugeschriebenen Formel C,,H,,NO, ubereinstimmen. Der Kohlenstoffgehalt bleibt auch etwas hinter dcm von der Formel C,,H,,PiO,
geforderten zuruck, stimmt hingegcn gut mit der Formel C,,H,,NO,
u berein :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
0,1869 g Substanz gaben 0,4919
0,1785 g Substanz gaben 0,4669
0,1812 g Substanz gaben 0,4771
0,3342 g Substanz gaben 15,9 ccm
0,1499 g Substanz gaben 6,3 ccm
0,1820 g Substanz gaben 7,6 ccm
g CO, und 0,1133 g H,O.
g CO, und 0,1033 g H,O.
g CO, und 0,1115 g H,O.
X (B = 758 mm, t = 28O).
N (B = 770 mm, t = 18O).
N (B = 770 mm, t = 18O).
Berechnet fur
C,,H,,NO, :
C 71,58
H 6,66
R:
4,93
C,,H,,N03:
C21H23N04:
72,24
7.02
4,68
71,35
6,56
3,97
Cefunden :
C
H
3-
1.
71,76
6,73
2.
71,34
6,47
--
-
3.
71,81
6,88
-
4.
5.
6.
-
-
-
4,89
4,86
-
5,18
Die Gegenuberstellung der Formeln zeigt, da13 eine Entscheidung zwischen C,,H,,NO, und C,,H,,NO, nur durch die Bestimmung des Kohlenstoffs zu treffen ist, der einen Unterschied
von 0,6% aufweist. Bei der Wahl zwischen den Formeln C,,H,,NO,
und C,,H,,NO, aber wird es hauptsachlich auf die Bestimmung des
Stickvtoffgehalts ankommen, in dem sie sich nahezu um 1% unterscheiden. Bei meinen ersten Analysen des krystallisierten Bebeerins,
die ich 1898 veroffentlichtel), lag der Kohlenstoffgehalt schr nahe
dem der Formel C,,H,,NO,, wahrend Wasserstoff und Stickstoff
mit beiden Formeln ubereinstimmten. Spater habe ich gelcgentlich
der Auffindung des razemischen Bebeerins nochmals zwei KohlenstoffWasserstoffbestimmungen ausgefuhrta), bei denen der fur Kohlenstoff
gefundene Wert mit 71,9y0 zwischen dem der beiden Formeln
Cl,Hl,NO, und C,,H,,NO, lag und mithin keine Veranlassung gab,
die einmal angenommene Formel zu andern. Noch wenigcr konnte
dies auf Grund der Analysen der Derivate des Bebeerins geschehen,
da diese siimtlich ein tiiiheres Molekulargewicht besitzen und die
Unterschiede bei ihnen noch geringer sind. Auf Grund mciner
l)
Dieses Archiv 286, 533.
z, Ibidem 244, 557.
688
M. S c h 01 t z : Die Alkaloid0 der Pareirawurzel.
jetzigen Untersuchungen muB ich aber dem Bebeerin die Forme!
C,,H,,NO,
zuschreiben, zumal auch die Analysen von F a 1 t i s
mit dieser Formel besser iibereinstimmcn, als mit der fruheren.
F a l t i s fand:
C
H
1.
71,25
6,31
2.
71,30
6,46
3.
7 1,64
6,36
4.
71,61
6,32
Dieselbe Formel C,,H,,NO, ergibt sich aber auch fur das aus
dem M e r c k 'schen Bebeerinum sulfuricum crystallisatum gewonnene
schon krystallisierende Isobebeerin, dem F a 1 t i s ebenfalls die
Formel C,,H,,NO, zuschreibt. F a 1 t i s gibt fur diescs Alkaloid
die folgenden Analysenzahlen an, dcnen ich die theoretischen Werte
der beiden fraglichen Formeln gegenuberstellc :
Berechnet f i i r
Gefunden:
C,,H,,NO,:
C 71,58
H 6,66
N 4,92
C,,H,,NO,:
71,35
6,56
3,97
1.
2.
3.
4.
5.
71,21 71,29 71,13 71,70 71,46
6,40 6,55 6,30 6,35 6,54
-
6.
-4,66
Hier liegt eine Stickstoffbestimmung vor. Dcr gefundene
Wert unterscheidet sich von dem Stickstoffgehalt der Verbindung
C,,H,,NO, nur um 0,26y0,von dem der Verbindung C,,H,,NO,
aber um 0,69y0. Fur dieselbe Verbindung fand ich die folgenden
Zahlen :
1. 0,1848 g Substanz gaben 0,4869 g CO, und 0,1137 g H,O.
2. 0,1933 g Substanz gaben 0,5057 g CO, und 0,1173 g H,O.
3. 0,1482 g Substanz gaben
4. 0,4004 g Substsnz gaben
5. 0,1421 g Substanz gaben
Rerechnet fiir:
C21H23N04:
C,,H,,NO,:
C 71,58
71,35
H 6,66
636
N
4,92
3,97
6,6 ccm N ( B = 766 mm, t
18,4 ccm N (B = 767 mm, t
6,O ccm N ( B = 753 mm, t
G ofunden :
2.
3.
4.
1.
71,85 71,35
6,88 6,79 5,Ol 5,22
-
= 240).
= 22O).
= 17O).
5.
4,83
Hiernach kann es als festgestellt gelten, daB die Zusammensetzung des Isobebeerins durch die Formel C,,H,,NO, ausgedruckt
wird, daB es also ein Isomeres des Bebeerins darstellt. Die Unhaltbarkeit der Formel C,,H,,NO, ergibt sich auch aus der Analyse
des Sulfats (Bebeerinum sulfurdcum crystallisatum M e r c k). Dieses
bildet kornige, gelbe bis braunliche Krystalle, die sich sehr leicht
in Wasser losen. Das Salz ist auBerordentlich reich an Krystallwasser, bei 100° verliert es 31-32y0 an Gewicht, was, bei Annahme
der Formel (Cl,Hl9NO,),H,SO,, einem Gehalt von 16-18 Molekeln
M. Sc. I I O 1t z: Die Alkaloidc der Pareirawurzel.
689
Krystallv itsst'r oiitsprieht. Verniutlich irJt er nicht kondatit, sunclwti
je nacli der Temperatur und dcni Feuc.litigkeitsgelia1t der Luft
einem geringen Wechsel unterworfen. Das beini Trocknen bis zur
Gewichtskonstanz zuruckbleibende brliunliche Salz ist sehr hygroskopisch, so daW es nur ini geschlossenen Wagegllschen gewogen
werden kann. Die waxserfreie Substanz gab bei der Sulfat bestimniung
folgendc Wertc :
1. 0,4284 g Srtbstmz gaben 0,1463 g BaSO,.
2. 0,5234 g Substariz gaben 0,1839 g UaSO,.
Berechnet fiir:
(kfr1nden :
(C',,H,BN0,)2H?SO4:
1.
2.
SO, 14,37y0
14,05
14,45
Mit der Formel C:,,H,,K04 laflt sic11 d i e m Resultat garnicht
in Einklang bringen.
F a 1 t i s hat aber auch die Methyl- und Hydroxylzahl dcs
Isobebeerins bestimmt. Der Prozentgehalt der beiden Formeln
an Methyl zeigt keirie so crlieblichen Abweichungen, daB die Bestimmung eine Entscheidung lierbeifiihren konnte, hingegen ist die
Hydroxylbestimmung von Interesse, da F a 1 t i s dem Isobebeerin
z w e i phenolische Hydroxyle zuschreibt. Fur das Bebeerin ist
llngst nachgewiesen, daB es nur ein freies Hydroxyl besitzt, und
da das Isobebeerin dieselbe Zusamniensetzung besitzt und iiberhaupt dem Bebeerin auflerordentlich nahe steht, so diirfte auch ihm
nur ein Phenolhydroxyl zukommen. Tatskhlich steht der von
F a 1 t i s gefundene Wert der Verbindung C,,H,,NO,(OH) vie1
niiher, als der von ihm befurworteten Formel C,,H,,NO,(OH), :
Berechnct fur
( !2,H,,K02(OH),:
C',,H,,SO,( OH) :
OH 5,96%
0,63
Gefunden:
7,20
Das Vorkommen zweier plienolisclier Hydroxylc in1 Isobebeerin
suchte F a 1 t i s ferner durch die Darstellung einer Dimethylverbindung zu beweisen. F u r dieses angebliclie Dimetliylisobebeerin
erhielt er nun bei der Bestimmung der Methylzahl einen Wert, der
wiederum besser zu der Forniel eines Monomcthylderivats der
Verbindung C,,HlsNO, stimmt als zu der eines Dimethylderivats
der Verbindung C,,H2,N0, :
Berechnet fur
Gefundeii:
('(,8H,j0(N~H3)(OCH3)3:
C,,H,,O(XCH,)(OCH,),:
CH, 15,05y0
15,67
14,12
Na.chdem die Formel C,,H,,NO~ fur das Isobebeerin festgestellt
ist, beweist dieser Versuch, daB es nur e i n freies Hydroxyl enthalt.
Arch. d. Pharm. CCL. Bda.
#I.
.Heft
44
M. S c h o l t z : Die Alkctloide der Pareirawurzel.
690
Das Isobehccrin id optisch aktiv.
F a 1 t i s faiid in
1,73% iger Losung in Pyridin im Dezimeterrohr eine Linksdrehung von -0,81n oder [a],, =: -47,7
bei 22O. Das
von mir untersuchte Praparat ist r e c h t s d r e h e n d , und
zwar betriigt der Drehungswinkel in 4,24%iger Pyridinlosung im
Dezimeterrohr + 2,90 bei 20° oder [a]',"= + 68,4O. Demnach
niuI3 man annehmen, daI3 auch das Isobebeerin, wie ich es friiher
fur das Bebeerin nachgemiesen habe, in der Pareirawurzel in beiden
enantiomorphen Formen vorkommt, so daI3 das kaufliche Priiparat
sowohl die eine, wie die andere Modifikation enthalten kann. Auch
das Sulfat des von mir untersuchten Isobebeerins ist in wiisseriger
Losung rechtsdrehend.
Die Eigenschaften des Isobebeerins, sein hoher Schmelzpunkt
(2950), seine Loslichkeitsverhiltriisse und das mikroskopische Bild
der Krystalle erinnerten mich an das friiher von mir aus der Pareirawurzel isolierte razemische Bcheerid). Die AktivitLt des lsobebeerins
schlieBt die Identitlit beider Verbindungen aus, dennoch priifte ich
das Verhalten des Gemisches beider Alkaloide beim Erhitzen. Gleiche
Mengen wurden in wenig Pyridin gelost und durch verdunntenMethy1alkohol gefallt. Die ausgefalienen niikroskopischen Stabchen zeigten
gegeniiber dem reinen Isobebeerin nur eine Schmelzpunktsdepression
von 4-5 O. Beide Verbindungen entsprechen der Formel Cl,H,,O
(OH)(OCH,) (NCH,) und sind sehr wahrscheinlich stereoisomer.
Ich habe mich zunachst mit den beiden von F a 1 t i s analysierten k r y s t a l l i s i e r t e n Alkaloiden beschiiftigt, da es
haufig achwierig ist, aus aniorphen Substanzen, narnentlich in Anbetracht der Veranderliclikeit der amorphen Bebeerine, vollig eindeutige Analysenrrsultate zu erhalten. Doch zeigt eine Betrachtung
der von F a 1 t i s fiir das amorphe F-Bebeerin angefuhrten Analysenzahlen, deni er ebenfalls die Zusamniensetzung C,,H,,NO, zuschreibt, daB auch sie zum mindesten ebenso gut mit der Formel
C,,H,,NO, im Eiriklang stehen.
SchlieBlich halt F a 1 t i s seine Unt~rsuc.limigsergebnissefur
ausreichend zur Aufstellung einer Konstitutionsformel des Bebeerins,
doch erscheint es nach dem vorstehenden nicht erforderlich, auf
diese Formel naher pinzugehen. Da das Bebeerin, solange ihm die
Formel C,,H,,NO,
zugeschrieben wurde, als ein Isomeres des
Codeins erschien, dem es auch darin gleicht, daB das methylierte
Stickstoffatom einem hydrierten Rinpsystem angehort, und daB
es ein Hydroxyl, ein Methoxyl und (%initlicrartig gebundenes
l)
Diems Archiv 244, 553.
A . B s c k e l : Rocht~-Liq)aiiin.
69 1
Sauerstoffatoni ent halt, da ferner beide Alkaloidr einandcr nahe
stehenden Yflanzenfamilien cntstamnien, so lag es nahc, auch in
dem weiteren Auf bau ihrer Fornieln Bcziehungen zu vermuten.
Solange eine weitergehende Uebereinstimmung indesscn nicht
durch experimentelle Belege wahrscheinlich gemacht werden konnte,
hahe ich auf ihrc Erorterung verzichtet. Heute ist nachgewiescn,
daB das Bebccrin in der Bruttozusammeiisetzung nicht dem Codein,
sondern dem Morphin gleicht, und es konnte gleich diesem als cin
niederes Homologes des Codeins aufzufassen sein. F a 1 t i s hat
eine auf bloBer Spekulation beruhende Formel ,,mit allem Vorbehalt" aufgestellt. Da dieser Versuch auf unzureichender cxperimenteller Grundlage unternonimen wurde, so muate cr um so mehr
auf Irrwege fiihren, als die von F a 1 t i s dem Bebeerin zugeschriebene
Zusammensetzung von der wirklichcn um den Komplex C,H,O abweicht. Ich gedenke demnachst ausfiihrlicher auf die Konstitution
des Bebeerins einzugehen.
-
Mitteilnngen ans dem pharmaeentisch chemischen Institnt
der Universitat Marbnrg.
Von E r n s t S c h m i d t .
240. Ueber das Rechts - Lupanin (11).
Von Dr. A u g u s t B e c k e l .
(Hingegangen den 10. X. 1912.)
Die im nachstehenden skizzierten Versuche gehiiren einer
Untersuchungsreihe an, uber deren ersten Teil bereits vor Jahresfrist ausfiihrlich berichtet wurdel). Im AnschluB an jene erste
Mitteilung sol1 sich dieser weitere Bericht zuniichst nur auf eine
kurzc Darlegung einiger anderer, in der Zwischenzeit uber das
Verhalten des Rechts-Lupanins gemachter Beobachtungen bcschranken, da eine direkte Fortsetzung dieser Versuche durch
luBere Umstande vorlaufig ausgeschlossen ist. Die Details derselben sollen einer spateren Publikation vorbchalten blei bcn, sobald
die von anderer Seite weitergefuhrten Arbeitcn ZII den1 gewunschten
AbschluB gediehen sind.
-
.____
1)
Diews Archiv 249, 333 (1911).
II*
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