330 Gst i rner und B o p p Archiv der Pharmazie

1589. F. Gst i rner und A. Bopp

Uber den Gerbstoff in Folia Myrtilli Aus dem Pharmazeutischen Institut der Vniversitht Bonn

(Eingegangen am 18. Januar 1057)

Uber den Gerbstoff der Heidelbeerblatter (Vaccinium Myrtillus) liegen nur wenige Untersuchungen vor. Ch . Krogerl) fand in ihrer unifangreichen Arbeit iiber Vaccinium Myrtillus in den Blattern einen eisengriinenden Gerbstoff, den sie als Brenzcatechinderivat bezeiehnet. Dieser wurde von E . Ramstad2) bestatigt, der mehrere Gerbstoffreaktionen ausfuhrte und den Gerbstoff durch Papierchromato- graphie in vier Fraktionen aufspaltete. Die wenigen quantitativen Angaben iiber den Gerbstoffgehalt sind uneinheitlich. Kroqer fand nach der Methode von M . J . Schulte3) 10,45%, nach der Hautpulvermethode 11,6 76 in den im Juli selbst geernteten Blattern und in Handelsware 6,l yo. Eigene Untersuchungen von selbst gesammelten Blattern ergaben nach der gravimetrischen Hautpulvermethode 15,9 % Gerbstoff, nach der kolorimetrischen Hautpulvermethode von E . Xi&) 13,2 yo und nach unserer kolorimetrischen Agglutinationsmethode 5 , wurden nur 3,176 Gerbstoff gefunden.

Unsere Untersuchungen iiber den Gerbstoff wurden mit selbst gesammelten und an der Luft rasch getrockneten Heidelbeerblattern ausgefiihrt. Zunachst wurden einige qualitative Reaktionen nach K . Freudenberg6) angestellt, wofiir eine wasserige Extraktlosung diente :

Bleiazetat in essigsaurer

Kalilauge :

Bromwasser : keine Reaktion Eisenalaun : intensiv griine Farbung Zyankalium : keine Reaktion Gelatinelosung : starker Niederschlag Pormaldehyd-Salzsaure : rote Fallung Joachimowitz : Rotfarbung.

Losung : keine Reaktion iiber gelb langsam nach rotbraun iiber- gehender Niederschlag

Alle diese qualitativen Reaktionen lieBen darauf schlieBen, da8 es sich urn einen kondensierten Gerbstoff handeln miil3te. Der intensiv gefarbte Niederschlag beim Versetzen der Losung mit neutralem Bleiazetat ist auf die $nwesenheit von Fla- vonen zuriickzufuhren. Der positive Ausfall der Joachimowitz-Reaktion lie8 das Vorhandensein von Catechin bzw. Catechingerbstoffen vermuten. Es wurde ver- sucht, diese Stoffe zu isolieren.

*) Pharmazie 6, 211 (1951). 2, J. Amer. pharmac. Ass. sci. Edit. 43, 236 (1954). 3, Dtsch. Apotheker-Ztg. 55, 875 (1934). 4, Pharmaz. Ind. 15, 382 (1953). 5, Arch. Pharmaz. Ber. dtseh. pharmsz. Ges. 289, 158 (1956). s, Freudenberg, Tannin, Cellulose, Lignin 1933.

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Als Ausgangsprodukt diente ein Extractum Myrtilli siccum, hergestellt aus Folia Myrtilli Handelsware mit reinem Methanol'). 50 g dieses Trockenextraktes wurden nach der von H . Hopmann8) angegebenen Kochsalzfallung aufgearbeitet. Da wieder- holte Versuche zur Gewinnung von Catechin erfolglos blieben, wurde wie folgt verfahren :

50 g Extr. Myrtilli siccum werden mit 250 ccm Chloroform ubergossen und unter ofterem Umschutteln 8-10 Stunden stehengelassen. Dabei soll das Chlorophyll in Losung gehen. Dann wird das stark griin gefarbte Chloroform abfiltriert und nach dem Nachwaschen mit reinem Chloroform scharf abgesaugt. Der Ruckstand wird nun in 250 ccm Wasser gelost und vom Unloslichen abfiltriert. Darauf wird die klare, dunkelbraun gefarbte LGsung solange mit gesat.tigter Bleiazetatlosung versetzt, bis keine weitere Fallung mehr eint,ritt. Der voluminose Niederschlag wird abfiltriert, rnit Bleiazetat-Wwser gewaschen, dann in Wasser suspendiert und mit 50higer Schwefelsiiure gespalten. Die filtrierte saure Losung wird mit Bariumhydroxyd neutralisiert und Kohlendioxyd eingeleitet. Die Losung wird abermals filtriert und einmal mit 100 ccm Essigester und zweimal rnit je 50 ccm Essig- ester ausgeschuttelt,. Die vereinigten Essigesterphasen werden zur Reinigung noch einmal mit Wasser ausgeschuttelt, mit Natriumsulfat getrocknet und das Losungsmitt,el im Vakuum unter 40" vollkommen vertrieben. Der Ruckstand besteht aus einer braunen, zahflussigen Masse, die beim Rchraghalten nur hngsam reagiert. Diese wird rnit Azeton aufgenommen und mit Benzol gefallt. Da sich wieder eine zahfliissige Masse ausschied, wurde bei spkteren Versuchen gleich die schwefelsaure Losung ohne Neutralisation mit Bariumhydroxyd weiter verarbeitet. Nach volligem Vertreiben des Essigesters blieb wieder einc braune, ziihflussige Masse zuruck. Sie wurde erneut rnit Azeton aufgenommen und mit Benzol versetzt. Dabei wurde eine hellbraune, amorphe Substanz erhalten.

Diese isolierte Substanz wurde qualitativ auf ihren Gerbstoffcharakter gepriift. Sie ist leicht loelich in Azeton, Xthanol, Methanol, Essigester und warmem Wasser von 40". In kaltem Wasser ist sie schwer loslich, wenig loslich in Ather, unloslich in Chloroform und Benzol.

Die wasserige Losung wird mit Bleiazetat vollstandig gefallt und gibt selbst in starker Verdunnung mit Eisen-111-chloridlosung eine schmutzig-grune Farbung. Nach Zugabe von Natriumazetat wird die Farbe schmutzig-violett. Bei der Form- aldehyd-Salzsaure Probe nach E . Stiasnyg) triibt sich die Mischung und beim Er- kalten fallt ein erdbrauner Niederschlag aus. Das Filtrat gibt keine Farbung rnit Eisenchlarid und Natriumazetat . Mit Bromwasser wird der Gerbstoff gefallt, nicht aber von Schwefelarnmonium und Bleiazetat in essigsaurer Losung. Beim Erhitzen mit stark verdunnter Salzsaure tritt Rotbildung ein. Somit entsprachen alle quali- tativen Reaktionen, die bei K. Freudenberg6) und H . Gnammlo) ausfiihrlich be- schrieben sind, denen der kondensierten Gerbstoffe.

Die isolierte Substanz wurde aul3erdem mit Dimethylaminobenzaldehyd-schwe- felsaure-Reagens nach M . Joachirnowitzll) gepriift, wobei aber keine Rotfarbung auftrat. Somit kann es sich im Gegensatz zu den ubrigen qualitativen Reaktionen

7) Der Extrakt wurde von der Chemischen Fabrik Reisholz G. m. b. H. in Diisseldorf-Reis-

*) Diss. Bonn 1950. 9 Der Gerber 1905, S. 187.

lo) Die Gerbstoffe und Gerbmittel 1949. 11) Biocheni. Z. 82, 324 1915.

holz hergestellt, wofiir wir ihr unseren besonderen Dank aussprechen mochten.

weder um Catechin noch um einen aus ihm entstandenen Gerbstoff handeln. Die Rotfiirbung der wasserigen Losung von Polia Myrtilli bei Zugabe des Reagenzes ist wahrscheinlich auf die in der l’flanze vorkommenden Flavone zuriickzufiihren, die ebenfalls mit Dimethylaminobenzaldehyd-Schwefelsiiure unter Rotfarbung reagieren konnen.

Versuche, aus der isolierten Substanz eine reine, kristallinische Azetylverbindung herzustellen, schlugen fehl. Auch eine weitere Reinigung der Substanz mittels Aktivkohle, Talkum, sowie Aluminiiimoxyd nach Brockmnm war nicht moglich. Die Stickstoffprobe nach Inssaigne fie1 negativ aus, was die Abtvesenheit von Eiweihtoffen anzeigte.

Da von der isolierten Substanz nur sehr geringe Mengen zur Verfiigung standen, wurde zuniichst eine papierchromatographische Untersuchung vorgenommen, um trotz der negativen Reaktion von Joachimowitz eventuell eine Identitat oder eine Xhnlichkeit mit Acacatechin feststellen zu konnen.

Wie erwahnt, hatte Ranistadz) papierchromatographische Untersuchungen an- gestellt. Er benutzte als Losungsmittel eine Mischung von Butanol, Eisessig, Wasser (4 : 1 : 5) und eine 0,2 %ige Eisen-111-chloridlosung als Entwickler. Obgleich eich eine schwach dunkel gefarbte Linie vom Startpunkt bis zum R,-Wert von 0,75 entwickelte, wurden vier dunkel griin gefarbte Flecken sichtbar. Die Flecken hatten die Rf-Werte von 0,08, 0,33, 0,41 und 0,65. Fur unsere papierchromato- graphischen Untersuchungen beniitzten wir dasselbe Losungsmittelgemisch, den- selben Entwickler und wiihlten von den verschiedenen Methoden die Ringchromato- graphie nach L. Rutterlz), G. Ziminermann und K . Nehring13) und arbeiteten nach der Technik von A . M . Berg14).

Zuerst wurde ein Chromatogramm des Acacatechins angefertigt. Dazu wurden 10 mg Acacatechin in 10 ccm Azeton gelost und von dieser Losung eine 50 r Aca- catechin entsprechende Menge auf das Papier aufgetragen und entwickelt . Nach dem Bespruhen des CZlromatogrammes mit der 0,2 %igen Eisen-111-chloridlosung wurde ein dunkelgriiner Ring mit dem R,-Wert 0,82 sichtbar, dessen Farbe beim Stehen an der Luft allmahlich nach schwarz umschlug.

Zur Chromatographie der isolierten Substanz wurden wieder 10 mg Substanz in Azeton gelost und eine 200 r Substanz entsprechende Menge aufgetragen, da bei geringeren Konzentratiorren das Chromatogramm zu schwach ausfiel. Beim Bespruhen des Chromatogrammes wurden drei Ringe sichtbar mit den Rf-Werten von 0,75, 0,80 und 0,89, von denen der mittlere Ring am kraftigsten gefarbt war. Daraus war zu ersehen, da13 die isolierte Substanz kein reines Produkt darstellt, sondern aus mindestens drei Stoffen besteht, von denen einer fast den gleichen R,-Wert rnit 0,80 wie das Acacatechin mit 0,82 zeigt. Um eine etwaige Identitat weiter zu verfolgen, wurde ein Mischchromatogramm von der isolierten Substanz rnit Acacatechin mit je 100 r angefertigt. Dabei fielen die Ringe der isolierten

12) Xature i61, 435 (1948). 13) Angew. Chem. 63, 556 (1951). 14) Dim. Utrecht 1953.

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Substanz und des Acacatechins praktisch zusammen. Es schien somit, daB der Hauptbestandteil der isolierten Substanz rnit $camtechin identisch oder zumindest sehr nahe chemisch verwandt ware. Um dies zu erharten, wurde von der isolierten Substanz eine Absorptionskurve aufgenommen.

De la B r u B e 1 5 ) berichtete 1923 uber Absorptionsspektren von Gerbstoffauszugen im ultravioletten Licht und stellte fest, da13 die Extrakte der Tanningerbstoffe eine Kurve ohne Maxima und Minima geben wurden. Die Kurven von Extrakten mit Catechingerbstoffen wurden dagegen mit einem sehr klaren Maximum und Minimum verlaufen, so da13 Catechin- und Tanningerbstoffe dadurch unterszhiedeu werden konnten.

Zmachst wurde das Absorptionsspektrum des reinen Acacatechins mit dem Beckmann-Quarzspektrophotometer aufgenommen. Dazu wurde eine 1 mg %ige wasserige Losung des Acacatechins angefertigt und die Extinktionen bei verschie- denen Wellenlangen photoelektrisch bestimmt. Das Spektrum des Acacatechins zeigt, wie aus Abb. 1 ersichtlich, eine starke Bande mit dem Maximum bei 280 nip. Das Maximum des in Methanol gelosten Acacatechins liegt ebenfalls bei 280 mp. Das Maximum der in Methanol gelosten Pentazetylverbindung cles Acacatechins liegt bei 275 mp.

Dann wurde von einer 1 mgyoigen Losung der isolierten Substanz das Absorp- tionsspektrum aufgenommen. Es ergaben sich drei Maxima bei 235 mp, 300 mp und 320 mp. Um die durch die zwei Nebenringe des Papierdhromatogrammes an- gedeuteten etwaigen Verunreinigungen auszuschalten, wurden fiinf Ringchromato- gramme mit jeweils 250 m p der isolierten Substanz angefertigt. Aus jedem dieser Chromatogramme wurde ein kleiner Sektor ausgeschnitten und mit 0,2 %iger Eisenchloridlosung bespriiht . Dabei war wieder der mittlere Ring mit dem Rf-Wert 0,80 am kraftigsten gefarbt und am besten sichtbar. Dieser Ring wurde aus den

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%?I? 70 I0 .D 40 50 60 70 80 90 300 70 20 30 M 5J 60 70 80 90 Yoff 70 20 30 90 w - Abb. 1. Absorptionsspektren von Acacatechin und eines aus Heidelbeerbliittern isolierten

Gerbstoffes. ..................... = Absorptionsspektrum des Acacatechins .-.-.-.-.-. = Absorptionsspektrum der Pentazetylwrbindung des Acacatechins _ _ _ _ _ _ = Absorptionsspektrum der isolierten Snbstanz

~ = Absorptionsspektrum des eluierten Ringes mit dem Rf-W'ert 0 ,SO.

15) Chim. et Ind. 11, 8 (1921). Le cuir S.52. 1923.

Archiv der 334 Bamann, Schriever und Kraus Pharmazie

ungefarbten Chromatogrammen herausgeschnitten und nach dem Eluieren mit Methanol das Absorptionsspektrum gemessen. Das Hauptmaximum dieses Spek- trums lag bei 330 mp bis 335 mp. Die beiden Nebenmaxiina, die nicht so deutlich zu erkennen sind, lagen bei 260 mp und 300 mp (Abb. 1).

Aus diesen Kurven ist zu ersehen, daB es sich bei der isolierten Substanz urn einen kondensierten Gerbstoff handeln kann, da die Kurve ein deutliches Maximum und ein klares Minimum anzeigt. Damit ist die Anwesenheit von Tanningerbstoffen, die Kurven ohne Maxima und Minima geben, ausgeschlossen. AuOerdem sind Cate- chin oder Catechinderivate, deren chromophores System lediglich aus Benzolkernen mit phenolischen Hydroxylgruppen besteht und daher ihr Maximum kiirzerwellig, namlich urn 280 mp liegt, wohl mit Sicherheit auszuschlieBen. Sicher kann es sich bei der isolierten Substanz auch nicht um Anthocyane oder Anthocyanidine han- deln, da diese Parbstoffe auBer der Bande um 270 mp eine sehr intensive Bande um 520 mp haben, die fur die Farbe dieser Verbindung verantwortlich zu machen ist (8. A . X c h o ~ ~ ~ ) ) . Demnach diirfte bei der isolierten Substanz zwar ein konden- sierter Gerbstoff vorliegen, dessen Grundsubstanz aber nicht Catechiri sein kann.

16) Helv. chim. Acta 10, 907 (1927).

Anschrift: Dozrnt Dr. F. Gstirner, Pharmazeutisches Institut der Uiiiversitat Bonu a. Rh.

1599. Eugen B a m a n n , K.arl Schr iever und Chris t ine K r a u s

Nukleophile Substitution der Sulfonsauregruppe der pNaph- thochinonsulfonsaure durch die Aminogruppe von Naphthyl-

aminen und deren Sulfonsauren 2. Mitteilung xur Kenntnis des Einflusses der Sulfonsauregruppe auf chemisehe

Reaktionen *)

Xus dem Institut fur Pharmazie und Lebensmittelchemie der Universitat. Munchen

(Eingegangen am 26. Januar 1957)

Das Auftreten von Verfarbungen beim Belichten w&Briger Losungen aromatischer Aniine ist schon sehr friih beobachtet worden. WLhrend in der Benzolreihe die chemische Xatur der entstehenden Farbstoffe weitgehend geklart werden konnte, herrscht dariiber in der Reihe der Naphthylamine noch Unklarheit. Der Grund dafiir ist in erster Linie in der groBen Zahl der Sekundarreaktioneii zu suchen.

Bestrahlt man Losungen der Naphthylamine bzw. deren Sulfonsauren mit sicht- barem oder ultraviolettem Licht, so ist als erste Reaktionsstufe eine oxydative Veranderiing des Molekuls anzunehmen. Das entstehende Chinon bzw. Chinonimin

*) 1 . Mitteilnng: E . Bamann , K . Schriecer und G . i l l i i l ler , Arch. Pharmaz. Ber. dtsch.. pharmaz. Ges. ?88/60, 276 (1955).