способ получения пакистанамина и берберина хлорида из berberis sibirica

Формула изобретения

Способ получения пакистанамина формулы 1 и берберина хлорида формулы 2

,

характеризующийся тем, что размолотые корни барбариса сибирского (Berberis sibirica Pall.) экстрагируют при кипячении трижды органическим растворителем, выбранным из группы - этанол, метанол, ацетон, либо их смеси с водой, экстракты объединяют, отгоняют растворитель, остаток разбавляют водой, фильтруют, к фильтрату добавляют концентрированный аммиак до рН 9-10, отфильтровывают осадок, содержащий пакистанамин, который очищают колоночной хроматографией на окиси алюминия и далее фильтрат, оставшийся после выделения пакистанамина, подкисляют соляной кислотой до рН 1-2, охлаждают, фильтруют, неочищенный берберина хлорид перекристаллизовывают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической и фармацевтической промышленности и касается получения основных алкалоидов барбариса сибирского - пакистанамина формулы 1 и берберина хлорида формулы 2

В мировой патентной литературе способов получения пакистанамина практически не описано. Известен способ получения пакистанамина из корней Berberis baluchistanica [М.Shamma, J.L.Moniot, S.Y.Yao, G.A.Miana, M.Ikram, JACS, 1973, vol.95, pp.5742-5747]. По этому способу воздушно-сухие корни растения экстрагируют спиртом, этанол удаляют, сухой экстракт обрабатывают 5%-ным раствором соляной кислоты, полученный раствор экстрагируют эфиром. Полученный экстракт обрабатывают гидроксидом аммония и реэкстрагируют этилацетатом. Этилацетат упаривают, а остаток хроматографируют на колонке с нейтральной окисью алюминия (элюент - смесь бензола-этилацетата-этанола). Из фракций, содержащих пакистанамин, часть алкалоида высаживают в виде пикрата, остаток хроматографируют на колонке с ионообменной смолой, выделяют пакистанамин в виде солянокислой соли, которую превращают в свободное основание. Кроме того, описано выделение пакистанамина, как основного алкалоида корней Berberis orthobotrys [S.F.Hussain, M.Shamma, Tetrahedron Letters, 1980, vol.21, pp.3315-3318]. Порошок воздушно-сухих корней экстрагируют холодным этанолом. Сухой экстракт обрабатывают раствором кислоты, полученный кислотный раствор экстрагируют. Полученный экстракт обрабатывают основанием, выделенную сумму алкалоидов хроматографируют на пластинках с силикагелем, выделяя пакистанамин в качестве основной составляющей фракции алкалоидов. Из барбариса сибирского (Berberis sibirica) алкалоид пакистанамин ранее не выделяли [А.Каримов, М.Г.Левкович, Н.Д.Абдуллаев, Р.Шакиров, Химия прир. соед, 1993, № 3, с.424-428].

Берберин, в отличие от пакистанамина, давно известен, берберина бисульфат применяют в медицине в качестве лечебного средства при хроническом гепатите, гепатохолецестите, холецистите. Известны способы выделения берберина и получения его солей, связанные с экстракцией корней различных представителей рода Berberis. Так, при экстракции корней Berberis vulgaris L. этиловым спиртом с последующим упариванием спиртовых извлечений и добавлением к кубовому остатку раствора серной кислоты, высаживают бисульфат берберина [В.П.Захаров, Н.И.Либизов, Х.А.Асланов, Лекарственные вещества из растений и способы их производства. Ташкент, 1980 г., с.126-127]. Известна модифицированная методика получения бисульфата берберина, в которой для повышения выхода берберина перед экстракцией корни барбариса предварительно смачивают уксуснокислым этанолом, а затем уже экстрагируют этанолом при кипячении и высаживают бисульфат с выходом от 0.67-0.77% в расчете на сухое сырье [SU 1290584]. Для выделения берберина предлагается также использовать надземную часть барбариса, целевой продукт при этом получают с более низким выходом, однако такой метод позволяет сохранить растение [SU 997296]. Описаны и другие методики выделения берберина бисульфата, в которых экстракция сырья проводится, как правило, этанолом или метанолом, однако в качестве исходного сырья используют другие растения. Так, берберина бисульфат получают экстракцией коры бархатки Лаваля, Phellodendron Lavallel (Dode), [SU 1757675 A1] или ветвей магонии непальской крупнолистной, Mahonia nepalensis var macrophylla Fedde, [SU 931186]. Опубликована также методика получения берберина с последующим высаживанием в виде йодида берберина [SU 1123700].

Наиболее близким к заявляемому способу является изобретение RU 2176919 С2, 10.08.1999, в котором приведен способ получения берберина хлорида (который затем переводят в берберин бисульфат) из корней барбариса сибирского путем твердофазной экстракции сырья, обработки этанолом, сгущения экстракта, подкисления его соляной кислотой.

Недостатками известных способов получения берберина является то, что известные способы не обеспечивают получения других алкалоидов, содержащихся в растении в количествах, сравнимых с берберином.

Задачей настоящего изобретения является упрощение процедуры выделения берберина, повышение выхода, выделение основных алкалоидов барбариса сибирского комплексно.

Отличием заявляемого нами способа является то, что из сырья получают также пакистанамин 1, при этом корни барбариса сибирского Berberis sibirica Pall, экстрагируют органическим растворителем (этанол, метанол, ацетон или смеси этих растворителей с водой) трижды при кипячении, экстракты объединяют, к фильтрату добавляют раствор аммиака до рН=9-10, отделяют осадок, содержащий пакистанамин, и разделяют его колоночной хроматографией, затем из фильтрата получают берберина хлорид. При этом достигается технический результат - повышение выхода алкалоидов барбариса сибирского, выделение их комплексно.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

87.0 г воздушно-сухих размолотых корней барбариса сибирского экстрагируют последовательно три раза 300 мл этанола при кипячении в течение 7 ч. Из объединенного экстракта отгоняют спирт, к остатку добавляют 30 мл воды, нерастворившуюся часть отфильтровывают и отбрасывают. К фильтрату прибавляют 6 мл концентрированного раствора аммиака до рН=9-10. Отфильтровывают 0.77 г осадка, содержащего пакистанамин 1 и разделяют его колоночной хроматографией на основной окиси алюминия L 40/250, соотношение вещество : адсорбент ~1:20, элюент - хлористый метилен с градиентом метанола от 0 до 4%. Получают 0.21 г чистого пакистанамина 1 (выход 0.24% от массы корня).

Масс-спектр соединения 1 (m/z, I, %): 622 (М+, 3), 395 (4), 351 (9), 336 (10), 322 (5), 308 (5), 207 (11), 206 (100). Найдено: М⁺ 622.3018. Формула C ₃₈H₄₂O₆N₂. Вычислено: М⁺ 622.3037. УФ-спектр соединения 1 (МеОН, _max, нм): 232; 282. [ ]_D=+135° (0.2 CH₂Cl₂ ).

Спектр ЯМР ¹Н соединения 1 (500 МГц, CDCl₃, , м.д., J/Гц): 2.13 (1H, дд, J=10.6, 11.7, Н-7_а ), 2.31 (3Н, с, CH₃N-6), 2.36 (1H, дд, J=6.0, 11.7, Н-7_b), 2.44 (1H, тд, J=11.8, 5.2, Н-5_ах ), 2.52 (3Н, с, CH₃N-2 ), 2.59 (1Н, м, H-4 _eq), 2.72 (1H, м, Н-9 _а), 2.75 (1H, м, H-4_eq), 2.80 (2Н, м, Н-3 _а,4 _ах), 2.90 (1H, ддд, J=17.0, 11.8, 6.8, Н-4 _ах), 3.05 (1H, дд, J=11.8, 6.8, H-5_eq), 3.18 (1H, м, Н-3 _b), 3.21 (1H, дд, J=13.5, 4.3, H-9 _b), 3.38 (1H, дд, J=10.6, 6.0, Н-6а), 3.49 (3Н, с, СН₃О-7 ), 3.59 (3Н, с, СН₃О-1), 3.70 (1Н, дд, J=8.0, 4.3, Н-1 ), 3.75 (3Н, с, СН₃О-2), 3.78 (3Н, с, СН ₃О-6 ), 5.95 (1H, с, Н-8 ), 6.12 (1H, д, J=2.6, Н-8), 6.30 (1H, д, J=9.8, Н-11), 6.51 (1H, с, Н-5 ), 6.58 (1Н, с, Н-3), 6.95 (2Н, д, J=9, Н-12 ,14 ), 6.99 (2Н, д, J=9, Н-11 ,15 ), 7.00 (1H, м, Н-12).

Фильтрат, оставшийся после выделения пакистанамина 1, подкисляют 15 мл конц. соляной кислоты до рН=1-2, охлаждают в холодильнике. После фильтрования получают 0.30 г неочищенного берберина хлорида 2, который кристаллизуют из метанола. Получают 0.25 г чистого берберина хлорида 2 (выход 0.29% от массы корня).

УФ-спектр соединения 2 (МеОН, _max, нм): 231; 266; 348; 430.

Спектр ЯМР ¹Н соединения 2 (300 МГц, DMSO-d₆ , , м.д., J/Гц): 3.21 (2Н, т, Н-5), 4.07 (3Н, с, ОСН ₃), 4.10 (3Н, с, ОСН₃), 4.96 (2Н, т, Н-6), 6.17 (2Н, с, ОСН₂О), 7.08 (1H, с, Н-4), 7.79 (1Н, с, Н-1), 8.01 (1H, д, J=9.3, Н-12), 8.19 (1H, д, J=9.3, Н-11), 8.98 (1Н, с, Н-13), 9.91 (1H, с, Н-8).

Пример 2.

83.4 г размолотых корней барбариса сибирского экстрагируют последовательно три раза 500 мл 70% водного этанола при кипячении в течение 7 ч. Из объединенного экстракта отгоняют спирт, водный остаток сгущают в вакууме до 30 мл. Раствор фильтруют, нерастворившуюся часть отбрасывают.К фильтрату прибавляют 10 мл концентрированного раствора аммиака до рН=9-10. Отфильтровывают 1.67 г осадка, содержащего пакистанамин 1 и разделяют его колоночной хроматографией на основной окиси алюминия L 40/250, соотношение вещество : адсорбент ~1:20, элюент -хлористый метилен с градиентом метанола от 0 до 4%. Получают 0.45 г чистого пакистанамина 1 (выход 0.54% от массы корня).

Фильтрат, оставшийся после выделения пакистанамина 1, подкисляют 15 мл конц. соляной кислоты до рН=1-2, охлаждают в холодильнике. После фильтрования получают 0.59 г неочищенного берберина хлорида 2, который кристаллизуют из метанола. Получают 0.50 г чистого берберина хлорида 2 (выход 0.59% от массы корня).

Пример 3.

89.9 г размолотых корней барбариса сибирского экстрагируют последовательно три раза 500 мл 40% водного этанола при кипячении в течение 7 ч. Из объединенного экстракта отгоняют спирт, водный остаток сгущают в вакууме до 30 мл. Раствор фильтруют, нерастворившуюся часть отбрасывают. К фильтрату прибавляют 8 мл концентрированного раствора аммиака до рН=9-10. Отфильтровывают 0.60 г осадка, содержащего пакистанамин 1, и разделяют его колоночной хроматографией на основной окиси алюминия L 40/250, соотношение вещество : адсорбент ~1:20, элюент - хлористый метилен с градиентом метанола от 0 до 4%. Получают 0.16 г чистого пакистанамина 1 (выход 0.18% от массы корня).

Фильтрат, оставшийся после выделения пакистанамина 1, подкисляют 15 мл конц. соляной кислоты до рН=1-2, охлаждают в холодильнике. После фильтрования получают 0.49 г неочищенного берберина хлорида 2, который кристаллизуют из метанола. Получают 0.41 г чистого берберина хлорида 2 (выход 0.46% от массы корня).

Пример 4.

94.0 г размолотых корней барбариса сибирского экстрагируют последовательно три раза 300 мл метанола при кипячении в течение 7 ч. Из объединенного экстракта отгоняют растворитель, остаток разбавляют 30 мл воды, нерастворившуюся часть отфильтровывают и отбрасывают. К фильтрату прибавляют 6 мл концентрированного раствора аммиака до рН=9-10. Отфильтровывают 1.90 г осадка, содержащего пакистанамин 1 и разделяют его колоночной хроматографией на основной окиси алюминия L 40/250, соотношение вещество : адсорбент ~1:20, элюент - хлористый метилен с градиентом метанола от 0 до 4%. Получают 0.52 г чистого пакистанамина 1 (выход 0.55% от массы корня).

Фильтрат, оставшийся после выделения пакистанамина 1, подкисляют 8 мл конц. соляной кислотой до рН=1-2, охлаждают в холодильнике. После фильтрования получают 0.69 г неочищенного берберина хлорида 2, который перекристаллизовывают из метанола. Получают 0.58 г чистого берберина хлорида 2 (выход 0.62% от массы корня).

Пример 5.

95.2 г размолотых корней барбариса сибирского экстрагируют последовательно три раза 500 мл 70% водного ацетона при кипячении в течение 7 ч. Из объединенного экстракта отгоняют ацетон, водный остаток сгущают в вакууме до 30 мл. Раствор фильтруют, нерастворившуюся часть отбрасывают. К фильтрату прибавляют 6 мл концентрированного раствора аммиака до рН=9-10. Отфильтровывают 1.15 г осадка, содержащего пакистанамин 1 и разделяют его колоночной хроматографией на основной окиси алюминия L 40/250, соотношение вещество : адсорбент ~1:20, элюент - хлористый метилен с градиентом метанола от 0 до 4%. Получают 0.31 г чистого пакистанамина 1 (выход 0.33% от массы корня).

Фильтрат, оставшийся после выделения пакистанамина 1, подкисляют 6 мл конц. соляной кислоты до рН=1-2, охлаждают в холодильнике. После фильтрования получают 0.62 г неочищенного берберина хлорида 2, который кристаллизуют из метанола. Получают 0.52 г чистого берберина хлорида 2 (выход 0.55% от массы корня).

Таким образом, предлагаемый простой способ получения алкалоидов пакистанамина и берберина хлорида позволяет получить чистые вещества 1 и 2 из доступного возобновляемого сырья с достаточно высоким выходом после экстракции органическими растворителями при кипячении; сконцентрированный экстракт разбавляют водой, фильтруют, из фильтрата осаждают технический пакистанамин, который очищают хроматографией на окиси алюминия. Из оставшегося фильтрата после подкисления последнего концентрированной соляной кислотой выпадает осадок берберина хлорида, который очищают перекристаллизацией из метанола.

Предложенный способ имеет ряд преимуществ по сравнению с известными способами:

- экстракция целевых продуктов проводится из доступного сырья Berberis sibirica Pall, произрастающего как в дикой природе, так и на культурных площадках; сырье может быть легко заготовлено в нужном объеме;

- для извлечения суммы алкалоидов используются различные растворители; отогнанный из экстракта растворитель не требует дополнительной очистки или регенерации для использования в повторных экстракциях, что весьма технологично;

- разработанный метод позволяет выделить сразу два основных алкалоида из Berberis sibirica Pall, причем пакистанамин 1 из барбариса сибирского ранее вообще не выделялся, а берберина хлорид выделяется с выходом большим, чем берберина иодид, и сравнимым с берберина бисульфатом;

- растворители и метод экстракции, а также растворитель для перекристаллизации подобраны таким образом, что извлекаемый из технического образца чистый берберина хлорид получается с выходом 82.8-84.7%, что также весьма технологично.