DE1181229B - Verfahren zur Herstellung von Rifamycin S und seinem Monoacetylderivat - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 07 g

Deutsche Kl.: 12 ρ-15

Nummer: 1181229

Aktenzeichen: L 42582IV d /12 ρ

Anmeldetag: 6. August 1960

Auslegetag: 12. November 1964

Verfahren zur Herstellung von Rifamycin S und seinem Monoacetylderivat

Anmelder:

Lepetit S. p. A., Mailand (Italien)

Vertreter:

Dr. W. Beil, A. Hoeppener und Dr. H. J. Wolff, Rechtsanwälte,

Frankfurt/M.- Höchst, Antoniterstr.

Als Erfinder benannt:
Piero Sensi,

Maria Teresa Timbal, Mailand (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 7. August 1959 (27114) --

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rifamycin S. Ausgangsstoff für das erfindungsgemäße Verfahren ist Rifamycin B, das durch Züchtung von Str. mediterranei in Gegenwart von Barbituraten erhalten wird.

Rifamycin B ist in kristalliner Form längere Zeit beständig, lagert sich jedoch, wenn es als solches oder in Form seiner Salze in Wasser gelöst oder an der Luft gelagert wird, um. Es ist bekannt, daß sich manche Antibiotika, wenn sie in Wasser gelöst oder suspendiert werden, rasch unter Bildung von Stoffen zersetzen, die kein praktisches Interesse besitzen. Dies trifft jedoch für das Rifamycin B nicht zu, das sich hierbei in einen neuen antibiotischen Stoff mit höherer Wirksamkeit als Rifamycin B umwandelt, der als Rifamycin S bezeichnet wird. Obwohl der Reaktionsmechanismus dieser Umwandlung nicht vollständig geklärt ist, nimmt man an, daß er in einer von der atmosphärischen Luft verursachten Oxydation besteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung

von Rifamycin S und seinem Monoacetylderivat ist

dadurch gekennzeichnet, daß man eine stark saure 7

Lösung von Rifamycin B bzw. von seinen Alkalisalzen

in Wasser oder in einer Mischung aus Wasser und 194 Übertragungen der Stoff mit der höchsten mikroeinem niederen aliphatischen Alkohol bzw. aus einem 25 biologischen Wirksamkeit im 102. Rohr,
niederen aliphatischen Alkohol, einem niederen alipha- Rifamycin S ist eine orangegelbe Substanz vom

tischen Keton und Wasser mit Luftsauerstoff, salpetri- Schmelzpunkt 180 bis 182⁰C; [oc]i° = 476° (c = 0,1 ger Säure, Persäuren bzw. deren Salzen oder mit in Methanol). Es ist in Wasser und in verdünnten Wasserstoffperoxyd oxydiert oder Rifamycin B bzw. Mineralsäuren unlöslich, in Alkalihydroxyden löst es seine Alkalisalze in etwa neutraler Lösung mit den 30 sich allmählich mit rotvioletter Farbe. In Methanol, vorstehend angegebenen Oxydationsmitteln behandelt, Äthanol, Aceton, Äthylacetat löst es sich ziemlich gut, anschließend mit Mineralsäuren behandelt und gegebe- in Äther weniger, in Petroläther sehr wenig. Es ergibt nenfalls das erhaltene Rifamycin S mit Essigsäure- eine positive Tollens-, Fehling- und Ferrichloridanhydrid umsetzt. Reaktion. Das Absorptionsspektrum im ultravioletten

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- 35 und im sichtbaren Bereich zeigt Maxima in 0,1 n-HCl fahrens wird Rifamycin B in Wasser suspendiert, eine bei 279 ηαμ (E}?_m = 329), 340 πιμ (Ei?_m = 117 und äquivalente Menge Alkalihydroxyd zugesetzt und die 401 ηιμ (E}?„ = 84). In einen Phosphatpuffer' vom Mischung 15 bis 20 Tage an der Luft bei Raum- pH 7,3 liegen die Maxima bei 317 ηαμ (E}?_m = 424) temperatur stehengelassen. Nach dem Ansäuern wird und 525 πιμ (EKi, = 62) (s. Abb. 1). Die potentodie Mischung mit einem niedrigen Alkylacetat extra- 40 metrische Bestimmung zeigt eine schwach saure Gruppe hiert, der organische Extrakt auf ein kleines Volumen mit einem pK-Wert von etwa 7,1 an (Molekulareingeengt und in eine größere Menge Petroläther gewicht 685). Rifamycin S tritt in zwei verschiedenen gegossen, worauf man das ausgeschiedene rohe kristallinen Formen auf. Es konnte jedoch nicht fest-Rifamycin S sammelt. Die Reinigung kann durch gestellt werden, auf welche Weise die eine oder die Gegenstromverteilung mit einer Mischung aus einem 45 andere Form erhältlich- ist. Das für die Kristallisation Phosphatpuffer vom pH 7,6, Butanol und Ligroin im verwendete Lösungsmittel hat z. B. keinen Einfluß auf Verhältnis 1:1: 0,25 in einem Craig-Apparat mit die Bildung der kristallinen Formen. Eine aus Methanol 200 Rohren durchgeführt werden. Nach 170 Über- erhaltene Probe der einen Form, die »Form A« tragungen findet sich der Stoff mit der höchsten mikro- genannt wird, zeigt ein IR-Absorptionsspektrum mit biologischen Wirksamkeit im 160. Rohr. Mit dem 50 den folgenden Maxima: 3480, 3365, 2925 (Mineralöl), System Petroläther—Chloroform—Methanol—Wasser 2850 (Mineralöl), 1728, 1702, 1643, 1622, 1600, 1500, im Verhältnis 25:15:25:5 befindet sich nach 1467 (Mineralöl), 1418, 1377 (Mineralöl), 1325, 1625,

409 727/441

1200, 1183, 1160, 1118, 1095, 1070, 1024. 977, 948, 918, 895, 877, 850, 833, 822, 790, 765, 743, 732, 721 und 685 cm"¹ (vgl. Abb. 2). Das IR-Absorptionsspektrum der anderen kristallinen Form (Form B) zeigt die folgenden Maxima: 3410, 3340,2920(Mineralöl), 2850 (Mineralöl), 1732, 1664, 1655, 1640, 1622, 1598, 1502, 1467 (Mineralöl), 1410, 1390, 1378 (Mineralöl), 1320, 1267, 1240, 1200, 1177, 1163, 1129, 1112, 1100. 1087, 1076, 1055, 1033, 1006, 987, 963, 935, 920, 886, 837, 825, 805, 789, 784, 765, 740, 735, 730, 718 und 664 cm-¹ (vgl. Abb. 3).

Die Elementaranalyse des Rifamycins S ergab die folgenden Werte: C 63,34%, H 6,79%, N 2,18%, 0 27,80%, OCH₃ 4,50%, COCH₃ 6,10%. Daraus läßt sich die folgende Bruttoformel herleiten:

Das Rifamycin S kann, wie oben erwähnt, auch über Rifamycin O hergestellt werden. Zu diesem Zweck wird Rifamycin B in einer Mischung aus einem niedrigen aliphatischen Alkohol und Aceton gelöst und bei 0°C mit einer wäßrigen Lösung von Wasserstoffperoxyd oder eines Alkalinitrits versetzt. Man kann das Rifamycin B auch in Wasser lösen und mit einer Persäure bzw. deren Salz versetzen. Dann wird langsam, ohne 10⁰C zu überschreiten, eine wäßrige, 10%ig^e HCl-Lösung zugesetzt. Nach Beendigung des Zusatzes wird die Rifamycin O enthaltende Lösung 8 bis 9 Stunden bei etwa 0 bis 10⁰C stehengelassen, wobei das Rifamycin O in Rifamycin S übergeht.

Nachfolgend ist die antibakterielle Wirksamkeit des Rifamycins S zu der des bekannten Antibiotikums Erythromycin in Vergleich gesetzt. Die Zahlen geben die kleinste hemmende Konzentration in y/ccm gegen eine Reihe pathogener Organismen an.

Micrococcus aureus

Streptococcus faecalis

Streptococcus hemolyticus ..

Bacillus subtilis

Proteus vulgaris

Escherichia coli

Mycobacterium tuberculosis
H37RV

Rifamycin S

0,005

0,09

0,0025

0,075 25 12

0,05

Erythromycin-

0,31 0,06 0,02 0,078

25,0

12,5

inaktiv

Daraus geht hervor, daß Rifamycin S und Erythromycin gegenüber Streptococcus faecalis, Bacillus subtilis, Escherichia coli und Proteus vulgaris etwa die gleiche Wirkung haben. Gegenüber Micrococcus aureus ist Rifamycin S jedoch etwa sechzigmal und gegenüber Streptococcus etwa zehnmal so wirksam wie Erythromycin. Noch günstiger fällt der Vergleich in bezug auf Mycobacterium tuberculosis H 37 Rv aus. Das bekannte Antibiotikum besitzt gegenüber diesem pathogenen Mikroorganismus keinerlei Wirkung. Die Toxizitäten der beiden Antibiotika sind etwa gleich und betragen bei oraler Verabreichung an Mäuse beim Erythromycin 2900 mg/kg und beim Rifamycin S 3000 mg/kg.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.

Beispiel 1

Eine Suspension von 10 g Rifamycin B in Wasser (10 1) wird mit der stöchiometrischen Menge Natriumhydroxyd behandelt, worauf eine Lösung des Mononatriumsalzes vom pH 4,1 erhalten wird. Nach 20tägigem Stehen bei Zimmertemperatur wird die Lösung durch Zugabe von Salzsäure auf den pH-Wert 2,2 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird auf etwa 50 ecm eingedampft. Nicht umgesetztes kristallines Rifamycin B wird abfiltriert und das Filtrat in etwa 2 1 Petroläther gegossen. Der rohe Niederschlag wird gesammelt und durch Gegenstromverteilung in einem Craig-Apparat mit 200 Rohren unter Anwendung einer Mischung aus Phosphatpuffer vom pH 7,6, Butanol und Ligroin im Verhältnis 1:1: 0,25 gereinigt. Nach 170 Übertragungen befindet sich der Stoff mit der höchsten mikrobiologischen Wirksamkeit im 160. Rohr. Das Lösungsmittel aus dem 155. bis 165. Rohr wird abgedampft, worauf man rohes Rifamycin S erhält. Durch Behandlung von Rifamycin S mit Essigsäureanhydrid erhält man ein Monoacetylderivat vom Schmelzpunkt 151 bis 153°C.

Beispiel 2

Einer Lösung von 10 g Rifamycin B in einer Mischung aus 1000 ecm Methanol und 2000 ecm Aceton wird bei 0⁰C eine Lösung von 50 g Natriumnitrit in 500 ecm Wasser zugesetzt. Dann werden allmählich und unter äußerer Kühlung 2500 ecm 10%ige wäßrige Essigsäure zugefügt, wobei das gebildete Rifamycin O durch die Gegenwart des Acetons in Lösung gehalten wird. Auf Grund der starken Acidität des Mediums wandelt sich das Rifamycin O langsam in Rifamycin S um. Die Umwandlung ist nach 8 Stunden bei 0 bis 5°C vollständig. Das Reaktionsgemisch wird darauf in eine große Menge Wasser gegossen und mit Äthylacetat extrahiert.

Beispiel 3

Zu 10 g Rifamycin B in 2000 ecm Methylalkohol werden 3000 ecm Wasser und anschließend 100 ecm Wasserstoffperoxyd gegeben. Die Lösung wird 30 Minuten auf 40 bis 50⁰C erwärmt und dann auf O⁰C gekühlt. Es fallen gelbe Kristalle von Rifamycin O aus, die durch Behandlung mit 10%iger Salzsäure in Rifamycin S umgewandelt werden.

Beispiel 4

In 9 1 Wasser werden 735 g Na_?HPO₄-12H₂O gelöst und unter Rühren 400 g Rifamycin B zugegeben. Man rührt so lange, bis eine klare Lösung erhalten ist, und gibt dann unter Rühren 168 g Natriumperoxydisulfat (Na₂S₂O₈) zu. Das Gemisch wird auf 3 ± Γ C gekühlt und 4 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Der ausgefallene Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum bei 30 bis 35⁰C getrocknet. Man erhält 380 g Rifamycin O, die durch Behandlung mit einer starken Mineralsäure in Rifamycin S umgewandelt werden.

Beispiel 5

Eine unter Verwendung des nach Beispiel 3 oder 4 erhaltenen Rifamycins O hergestellte methanolische Lösung, die etwa 1000 γ Rifamycin O pro Kubikzentimeter enthält, wird mit 10 Volumteilen Wasser verdünnt und durch die Zugabe von starken Mineralsäuren auf den pH-Wert 3 eingestellt. Nach 4tägigem Stehen bei Zimmertemperatur wird der größte Teil des Methanols im Vakuum bei 25 ⁰C abdestilliert und die zurückbleibende Mischung mit Äthylacetat extrahiert. Dann wird im Vakuum auf ein kleines Volumen

eingeengt und in Petroläther gegossen. Durch Gegenstromverteilung mit einer Mischung aus Petroläther, Chloroform, Methanol und Wasser im Verhältnis 25 : 15: 25 : 5 wird nach 194 Übertragungen der Stoff mit der höchsten mikrobiologischen Wirksamkeit im 102. Rohr gefunden. Der Inhalt der Rohre 85 bis 115 wird im Vakuum auf ein kleines Volumen eingeengt. Der wäßrige Rückstand wird mit Äthylacetat extrahiert. Beim Einengen zur Trockne wird rohes Rifamycin S erhalten. Die Ausbeute betrug in allen Beispielen 40 bis 50%.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Rifamycin S und seinem Monoacetylderivat, dadurch gekennzeichnet, daß man eine stark saure Lösung von Rifamycin B bzw. seinen Alkalisalzen in Wasser oder in einer Mischung aus Wasser und einem niederen aliphatischen Alkohol, bzw. aus einem niederen alipathischen Alkohol, einem niederen aliphatischen Keton und Wasser mit Luftsauerstoff, salpetriger Säure, Persäuren bzw. deren Salzen oder mit Wasserstoffperoxyd oxydiert oder Rifamycin B bzw. seine Alkalisalze in etwa neutraler Lösung mit den angegebenen Oxydationsmitteln behandelt, anschließend mit Mineralsäuren behandelt und gegebenenfalls das erhaltene Rifamycin S mit Essigsäureanhydrid umsetzt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   B. H el wig, »Moderne Arzneimittel«, 1956,

   S. 177/178.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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