Brevet FR2241559A1 — publié le 19750321

La présente invention concerne un procédé de séparation de (+)-vincadifformine. On sait que l'antipode optique de la vincamine naturelle, utilisé comme médicament pour abaisser la tension sanguine, est préparé à partir de (+)-vincadifformine, de la façon décrite dans le brevet belge nO- 765 795. On connaît également des réactions selon lesquelles, par exemple, on prépare à partir de (+)-vincadifformine, la (+)-1 ,?-déhydro-aspidoèpermidine, la (-)-québrachamine ou la (-)-vincadine, qui sont aussi des matières précieuses que lton peut utiliser lors de la synthèse d'indol-alcaloldes. On connaît deux vincadifformines optiquement actives la vincadifformine dextrogyre et la vincadifformine lévogyre. On peut facilement préparer l'énantiomère lévogyre sous forme cristalline pure à partir de tabersonine par hydrogénation catalytique, ce dernier alcaloïde pouvant être isolé à partir de diverses matières végétales par exemple le fruit de l'ÂIELsonîa. Autrefois on effectuait ltextraction à l'alcool de jeunes pousses d'Amsonia tabernaemontana; on isolait d'abord la rutine et on séparait la totalité des alcaloïdes par répartition fractionnée en alcaloïdes faiblement basiques et fortement basiques. Une fois que les alcaloïdes faiblement basiques ont été séparés en fractions AI et AII par chromatographie en colonne (adsorbant d'alumine), la fraction A11 contient la tabersonine et la (+)-vincadifformine. Par cristallisation de cette fraction, on obtient 3,58 g de (+)-vincadifformine à partir d'un kg de matière végétale broyée séchée. (B. Zsadon et R. Xaposi : Tetradedron letters, 1970, 4615, et Acta Chim. Acad. Sci. Hung. 71, 115, 1972). Le point de fusion de la (+)vincadifformine base cristalline est de 96-98 C, la rotation optique (a)D = + 600 + 5 C (dans l'éthanol). Le chlorhydrate cristallin de (+)-vincadifformine obtenu à partir de l'alcaloïde ci-dessus se décompose à 180-1850C et sa rotation optique (a)D = + 4100 (dans l'éthanol). Or, la Demanderesse a découvert que, à partir d'un mélange des alcaloïdes isolés à partir de jeunes pousses ou feuilles de jeunes pousses, sans répartition fractionnée et séparation chromatographique, on peut obtenir la (+)-vincadiffor mine cristalline et après addition d'un acide, un sel cristallin de (+)-vincadifformine, par cristallisation directe et avec un meilleur rendement. Selon ce procéaé, on peut obtenir 5,4 g de (+)-vincadifformine cristalline ou, dans le second cas, 6,33 g de chlorhydrate de (+)-vincadifformine cristallin à partir de 1 kg de feuilles séchées, et 5,43 g de chlorhydrate de (+)vincadifformine peuvent être isolés de 1 kg de feuilles de pousses séchées.En plus de l'alcaloïde principal, on peut obtenir de précieux alcaloïdes secondaires, c'est-à-dire la tabersonine, la vincadine, la (-)-quebrachamine et la (+)-1,2déhydro-aspidospermidine. le traitement des feuilles et pousses vertes d'-Amsonia tabernaemontana est avantageux parce que à partir de cette plante, en plus des alcaloïdes ci-dessus, on peut obtenir de la rutine comme produit secondaire, qui est un produit pharmaceutique précieux (voir le Brevet hongrois nO 156 388). Pour isoler la (+)-vincadifformine, on peut utiliser de façon très simple de jeunes pousses coupées avant la floraison ou des feuilles de jeunes pousses parce que la plante contient plus de (+)-vincadifformine à ce stade du développement biologique. La Demanderesse a découvert que l'on pouvait couper les jeunes pousses 5 à 6 fois au cours de périodes de traitement de quelques semaines tandis que la concentration en composant actif ne diminue pas dans les nouvelles pousses. Conformément à ce procédé, la production du composant actif peut augmenter de plusieurs fois sur le même territoire. Au cours d'expériences effectuées pendant une période du 30 avril au 10 juillet, on a coupé les jeunes pousses cinq 2 fois successivement, sur un territoire de 700 m . Ainsi, on a obtenu 6C kg de pousses séchées à partir desquelles on a isolé 180 g de (+)-vincadifformine cristalline comme produit principal en plus de la rutine et d' alcaloïdes secondaires. Le procédé selon la présente invention est le suivant On sèche de jeunes pousses ou les feuilles de jeunes pousses d'Amsonia tabernaemontana, on les broie, puis on extrait avec un alcool aliphatique inférieur, et on sépare la rutine du mélange d'alcaloïdes de façon en elle-même connue, on extrait ensuite le mélange d'alcaloïdes avec un hydrocarbure aromatique, de préférence avec du benzène, on décolore l'extrait avec un adsorbants facultativement après addition d'un hydrocarbure aliphatique, puis on chasse par distillation lthydrocarbure aromatique, on cristallise la (+)-vincadifformine dans la solution du résidu sec dans un alcool ou la solution elle-même dthydrocarbure aliphatique obtenue ou, si on le désire, on ajoute un acide à cette solution et on obtient ainsi la (+)vincadifformine sous la forme de son sel si on le désire, pour obtenir une autre quantité de (+)-vincadifformine et de précieux alcalofdes secondaires, on évapore la liqueur-mère obtenue par la cristallisation de (+)-vincadîfformine-base et on libère le résidu ou les alcaloïdes bases de la liqueur-mère des sels sont-dissous dans un hydrocarbure aromatique, de préférence dans le benzène, on soumet la solution la chromatographie en colonne et on obtient ainsi par élution avec un hydrocarbure aromatique, la tabersonine et la vincadine à partir de la première fraction, d'autres quantités de (+)-vincadifformine de la seconde fraction puis, par élution de préférence avec un alcool, la -)-quebrachamine et la (+)-1,2-déhydro-aspidospermidine, à partir de la troisième fraction. À partir de l'extrait alcoolique des pousses vertes séchées et broyées et feuilles des pousses d'Amsonia tabernaemontana, on peut isoler la rutine de façon- en elle-même connue. Selon un procédé préféré, on concentre l'extrait et, avec un acide minéral dilué, de préférence avec de l'acide sulfurique; on filtre la matière précipitée, puis on sépare par filtration après quelques temps la rutine séparée ou bien on fixe sur une résine échangeuse d'ions le mélange d'alcaloides et on élue. On ajoute à la solution du mélange d'alcaloïdes préparé avec un hydrocarbure aromatique, facultativement une certaine quantité d'hydrocarbure aliphatique, de préférence l'éther de pétrole. L'agent décolorant particulièrement préféré est l'alumine. A partir de l'extrait préparé avec un hydrocarbure aromatique on chasse l'hydrocarbure aromatique par distillation de préférence en ajoutant l'alcool d'abord à la solution et ensuite on distille de préférence l'hydrocarbure de la solution. Ceci est avantageux parce que les alcaloïdes, sensibles à la chaleur, sont moins endommagés de cette façon que par évaporation à siccité. Lorsqu'on chasse le benzène par distillation sans ajouter d'alcool, on reprend le résidu dans l'alcool. A partir de la solution alcoolique, on cristallise la (+)-vincadifformine ou après l'addition d'un acide, son sel, de préférence après concentration. On prépare comme sel de préférence le chlorhydrate par addition d'acide chlorhydrique à la solution alcoolique. A partir de la liqueur-mère de la (+)-vincadifformine base ou de la liqueur-mère du sel, on obtient le résidu de (+)vincadifformine et les alcaloïdes secondaires après avoir libéré les alcaloïdes bases soumis à la chromatographie sur gel de silice. On conduit de préférence le fractionnement en solution benzénique par chromatographie en colonne sur gel de silice. La première fraction contient la tabersonine et la vincadine, qui sont séparées en se servant de leur basicité par séparation fractionnée. On obtient la vincadifformine à partir de la seconde fraction. En poursuivant l'élution, de préférence avec un alcool, on obtient de la troisième fraction la (-)-quebrachamine et la (+)-1,2-déhydro-aspidospermidine,on les sépare par chromatographie en colonne. On peut aussi choisir un autre procédé : à partir de la liqueur-mère de cristallisation, on ne sépare que la (+)vincadifformine par formation de sel. La présente invention est illustrée par les exemples non Iimitatifs suivants ,EXD3MPIE 1 On arrache les feuilles de jeunes pousses d'Amsonia tabernaemontana, on les sèche et on les broie ensuite dans un broyeur à marteaux pour une dimension particulaire moyenne de 0,5-1 mu. on trempe 1,5 kg du produit broyé, séché à l'air, dans 5 litres de méthanoltendant 12 heures, puis on poursuit l'extraction pendant encore 12 heures en percolateur avec 30 litres de méthanol. On évapore l'extrait méthanolique jusqu'à un volume de 1,5 litre sous dépression, puis on mélange le concentré avec 3 litres d'acide sulfurique à 2 %. Après élimination des subs tances cireuses foncées, précipitées et de la chlorophylle, on laisse reposer la solution acide à la température de OOC, alors qu'il se sépare 70 g de rutine. Après la filtration de la rutine, on rend la solution alcaline à pK 8 avec une solution d'hydroxyde d'ammonium à 10 %, en refroidissant et en agitant, puis on extrait les alcaloïdes bases libérés avec 5 x 200 ml de benzène. On évapore sous dépression la solution benzénique contenant 15-16 g du mélange d'alcaloïdes bruts pour un volume d'environ 80 ml, on dilue avec un égal volume d'éther de pétrole et on décolore avec 50 g d'alumine (qualité active il Brockmann). On lave l'adsorbant avec le mélange de benzène et d'éther de pétrole (proportion en volume 1:1) puis on concentre sous vide la solution jaune clair reçue en un sirop épais, on le dilue avec 100 ml d'éthanol et on l'évapore pour un volume de 50 ml environ, pour chasser- le benzène restant. On mélange la solution éthanolique ainsi obtenue avec 200 ml d'acide chlorhydrique et on cristallise le chlorhydrate de (+)-vincadifformine pendant 12 heures à 0 C. On filtre le produit jaune clair, on lave avec de l'acide chlorhydrique et on sèche en dessicateur à vide 9,50 g, (&alpha;)D20 = +390 (dans l'éthanol). Pour purifier le produit, on le dissout dans 100 ml d'eau chaude, on filtre la matière jaune cireuse restante, on refroidit la solution et on ajoute de l'acide chlorhydrique jusqu'à ce qu'il atteigne la concentration normale pour l'acide chlorhydrique. fle chlorhydrate de (+) -vincadifformine se sépare sous la forme de petites aiguilles cristallines blanches 8,60 g ' 20 = +410 (dans ltethanol), décomposition à 180- 1850C. EXEMPtE 2 On arrache les feuilles de jeunes pousses d'Amsonia tabernaemontana, on les sèche à la température ambiante, on les broie pour une dimension particulaire de 0,5-1 mm, puis on extrait 1,50 kg du produit broyé séché à l'air avec 30 litres de méthanol à 90 % en percolateur pendant 12 heures à la température ambiante. A partir de l'extrait méthanolique, d'un volume de 33 litres environ (teneur totale de l'extrait environ 430 g), on fixe le mélange d'alcaloïdes sur une résine échangeuse de cations et on sépare des substances accompagnatrices non basiques. On fait gonfler 25û g d'une résine échangeuse de cations de polystyrène-acide divinyl-benzène-acide sulfonique du type Varion sous sa forme B+ avec de l'éthanol à 90, on évacue sous dépression, puis on remplit une colonne de 3,8 cm de diamètre. Gn fait ensuite passer l'extrait à travers la colonne à 200G à raison de 0,9 litre par heure. L'effluent ne contient aucun alcaloïde.On lave ensuite la colonne échangeuse d'ion avec du méthanol à 90 % et on élue avec de l'acide chlorhydrique G,8 N dans le méthanol à 90 9 à la température ambiante. Gn fait passer l'agent d'élution à travers la colonne à raison de 200 ml/heure jusqu'à ce qu'on obtient un effluent exempt d'al caloie. On obtient ainsi 3 litres d'éluat. On lave ensuite la colonne avec du méthanol et sans autre traitement, on utilise dans le processus suivant. On ajoute de l'oxyde de calcium à ltéluat méthanolique acide d'un volume de 3 litres, en quantité équivalente à la teneur en acide chlorhydrique, et on agite le mélange pendant une heure. On sépare le résidu insoluble par filtration, puis on neutralise la solution par mélange avec une résine échangeuse d'ion du type Varion sous sa forme OR . On mélange la solution méthanolique neutre avec 1,5 litre de benzène, puis on chasse la solution méthanolique par distillation et on évapore la solution benzénique résiduelle à un volume de 200 ml. On dilue la solution benzénique évaporée avec un égal volume d'éther de pétrole et on décolore avec 50 g d'alumine (qualité active II de Brockmann). La solution décolorée, presque incolore est concentrée sous dépression en un sirop, on la dilue ensuite avec 50 ml d'éthanol et on chasse le benzène résiduel par distillation. Finalement, on évapore la solution éthanolique pour un volume de 25 ml et on laisse reposer à OOC pendant 12 heures. On filtre la (+)-vincadifformine cristalline qui se sépare, on lave avec un peu d'éthanol froid et on sèche à la température ambiante. Rendement : 5,90 g, point de fusion : 98 C, (&alpha;)D20 = +600 (dans ltéthanol). On évapore la liqueur-mère éthanolique, qui contient en outre de la (+)-vincadifformine, également des alcaloïdes secondaires, jusqu'à l'épaisseur d'un sirop et on mélange avec 200 ml de benzène puis on chasse également par distillation méthanol résiduel et on soumet la solution benzénique d'un volume de 100 ml à chromatographie en colonne sur 200 g de gel de silice. On élue les alcaloïdes avec du benzène et on inspecte la composition des fractions éluées par chromatographie en couche mince. On obtient d'abord de la colonne de gel de silice une fraction d'éluat jaune d'un volume de 300 ml, suivi par des fractions incolores. La première fraction incolore d'un volume de 400 ml, qui suit la fraction jaune contient la tabersonine et la vincadine. La fraction suivante dléluat, d'un volume de 600 ml ne contient que la (+)-vincadifformine. On évapore sous vide cette dernière fraction d'élut et par cristallisation du résidu dans 5 ml d'éthanol on obtient 2,20 g de (+)-vincadifformine. Point de fusion 98 C, (&alpha;)D20 = 602 (dans l'éthanol c=0,2). Ainsi la quantité totale de (+) -vincadifformine cristalline est de 8,10 g. On évapore la fraction d'éluat benzénique contenant le mélange de tabersonine et de vincadine sous~dépression pour un volume de 40 ml, puis on sépare le mélange d'alcaloïdes avec 200 - 200 mi d'une solution à I % d'acide citrique et 40 - 40 ml de benzène en 5 étapes par distribution à contre-courant. Les phases benzéniques contiennent la tabersonine moins basique. On combine ces phases, on sèche sur sulfate de sodium, on évapore et on dissout le résidu dans 25 ml d'acide chlorhydrique 1 N. On obtient ainsi 115 mg de chlorhydrate de tabersonine cristal lin (&alpha;)D20 = -305 (dans l'éthanol, c=0,25), décomposition à 190-1950C. les phases d'acide citrique obtenues par la séparation fractionnée à contre-courant contiennent la vincadine. On rend alcalines les solutions combinées, on secoue avec 5 x 30 ml de benzène et, après séchage, on évapore la solution benzénique à siccité. le résidu de l'évaporation consiste en 325 mg de 20 vincadine amorphe. (&alpha;)D20 = -68 (dans l'éthanol, c=0,5). Ce produit contient 72 % de (-)-vincadine et 28 % de vincadine racémique. Après l'élutionde la colonne de gel de silice contenant la (+)-vincadifformine par chromatographie, on élue les autres alcaloïdes secondaires avec 300 ml de méthanol. On évapore l'éluat méthanolique ainsi obtenu à siccité, on dissout le mélange d'alcaloïdes secondaires dans le benzène et on le soumet à une chromatographie en colonne sur alumine de façon connue. On obtient ainsi 0,24 g de (-)-quebrachamine (point de 20 fusion : 147 C) (a)20 = -115 (dans l'éthanol), et 1,20 g de (+)-1,2-déhydro-aspidospermidine (&alpha;)D20 = +260 (dans à partir du mélange des alcaloïdes secondaires. EXEMPtE 3 On sèche de jeunes pousses d'Amsonia tabernaemontana, on les broie et on extrait ensuite 1,50 kg de matière broyée séchée avec du méthanol. En procédant comme il est décrit à l'exemple 2, on sépare à partir de l'extrait méthanolique le mélange brut d'alcaloïdes par un processus d'échange d'ions, et on décolore avec de l'alumine en solution benzénique. A partir de la solution décolorée du mélange d'alcaloïdes, en procédant comme à l'exemple 1, après évaporation et l'addition d'éthanol et d'acide chlorhydrique, on obtient 8,15 g de chlorhydrate de (+)-vincadifformine cristallin, blanc 20 = +4100 (dans l'éthanol). EXEMPtE 4 le processus correspond à celui de l'exemple 1, à la condition d'évaporer la solution décolorée dans l'éther de pétrole-benzène, à siccité sous vide, on dissout le résidu dans 50 ml d'éthanol chaud, et on poursuit le processus selon l'exemple 1. On obtient 9,15 g de chlorhydrate de (+)-vincadifformine 20 brut (&alpha;)D20 = +390 (dans l'éthanol). -- REVEF ATIONS 1 - procédé pour la séparation de (+)-vincadifformine et de ses sels ainsi que de la tabersonine, de la vincadine, de la (-)-quebrachamine et de la (+)-1 ,2-déhydro-aspidospermi- dine, comme alcaloïdes secondaires à partir d'un mélange d'alcaloïdes obtenus après extraction de pousses ou de feuilles d'Amsonia tabernaemontana avecun alcool aliphatique inférieur et la séparation de la rutine, caractérisé en ce qu'on extrait le mélange d'alcaloïdes avec un hydrocarbure aromatique, de préférence avec du benzène, on décolore l'extrait avec un adsorbant, facultativement après l'addition d'un hydrocarbure aliphatique, on chasse par distillation l'hydrocarbure aromatique, on cristallise la (+)-vincadifformine en solution aromatique du résidu sec dans un alcool aliphatique inférieur ou, à partir de la solution d'hydrocarbure aliphatique elle-même obtenue ou, si on le désire, on ajoute un acide et on cristallise la (+)vincadifformine sous la forme de son sel, si on le désire on évapore la liqueur-mère obtenue par cristallisation de la (+)vincadifformine base et on dissout le résidu ou on libère de la liqueur-mère les bases d'alcaloïdes des sels dans un hydrocarbure aromatique, de préférence dans le benzène on soumet la solution à la chromatographie en colonne et on obtient par élution avec un hydrocarbure aromatique, de la première fraction la tabersonine et la vincadine, de la seconde fraction une autre quantité de (+)-vincadi-fformine et de préférence, on poursuit l'élution avec un alcool afin d'obtenir la(- > québrachamine et la (+)-1,2-déhydro-aspidospermidine à partir de la troisième fraction. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'extrait préparé avec l'hydrocarbure aromatique, de l'éther de pétrole comme hydrocarbure aliphatique. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise pour la décoloration de l'alumine comme adsorbant. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sépare la tabersonine et la vincadine obtenues dans la première fraction de la liqueur-mère par séparation fractionnée. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sépare la (-)-québrachamine et la (+)-1,2-déhydroaspidospermidine obtenue dans la troisième fraction de la li queur-mère' par une autre chromatographie en colonne.