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Verfahren zur Herstellung von Alkali- oder Erdalkalisalzen des Penicillins
| nie vorliegende Erfindung; bezieht sich auf Ver- |
| bessertingeii bei der Herstellung von reinen Alkali- |
| oder ßr<lalkalisalzeil des Penicillins. |
| Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von |
| Alkali- oder Erdalkalisalzen des Penicillins be- |
| schrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man |
| zunächst durch Behandeln von Penicillin, vorzugs- |
| weise in Gegenwart eines organischen Lösungs- |
| mittels und von Wasser, finit einem tertiären Amin |
| ein tertiäres Ainitisalz des Penicillins herstellt und |
| dieses tertiäre Aminsalz des Penicillins dann in ein |
| Alkali- oder Erdalkalisalz überführt. Nach diesem |
| Verfahren erhält inati besonders hei Verwendung |
| gewisser tertiärer Amine kristallisierte Salze des |
| 1'enicillitis in hohem Reinheitsgrad und in guter |
| Ausbeute. |
Wir haben nun eine weitere Verbesserung des Verfahrens aufgefunden, wodurch die
Penicillinsalze in einem ebenso hohen oder noch höheren Reinheitsgrad und in ebenso
guter oder noch besserer Ausbeute unter wesentlicher Vereinfachung des Verfahrens
erhältlich sind, die eine wirtschaftliche Anwendung in großtechnischem Ausmaß gestattet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Verfahren zurHerstellungder
reinenkristallisierten Alkali- oder Erdalkalisalze des Penicillins darin, daß man
zunächst das N-Äthylhexamethyleniminsalz des Penicillins @in der `''eise herstellt,
daß man rohes Penicillin. welches in einem organischen Lösungsmittel, in dem das
N-Äthylhexamethyleniminsalz löslic'lt ist, gelöst ist, mit N-Äthylhexamethylenimin
behandelt,
danach .das Lösungsmittel abdampft und denRückstandmit einem organischen Lösungsmittel
behandelt, mit der Maßgalle, daß dieses Lösungsmittel so gewählt wird, daß das N-Äthylhexametliyleniminsalz
des Penicillins als kristalline feste Masse ungelöst bleibt, während die Verunreinigungen
in Lösung bleiben, darauf das N-Äthvlhexamethvleniminsalz des Penicillins abfiltriert
und es schließlich in üblicher Weise in das Alkali- oder Erdalkalisalz überführt.
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Als organische Lösungsmittel, in denen das N-Äthvlllexarnetlivleniminsalz
des Penicillins löslich ist, eignen sich z. B-. Chloroform, Tetrachloräthan und
Methylendichlorid, von denen sich Chloroform am besten eignet.
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Als organische Lösungsmittel, in denen das N-Ätliylllexamethvleniininsalz
des Penicillins verhältnismäßig urlöslich ist, sind z. B. Äthvlacetat, Aceton, Methyläthylketon,
Benzol und Tetrachlorkohlenstoff zu nennen, von denen Äthvlacetat besonders hervorzuheben
ist. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht
darin, das Gemisch vor dem völligen Eindampfen m,it einer organischen Flüssigkeit
zu versetzen, deren Siedepunkt höher liegt als der des Lösungsmittels, das verdampft
werden soll. Diese Flüssigkeit wird im folgenden als Trägerflüssigkeit bezeichnet.
Außer der Eigenschaft, einen höheren Siedepunkt als das zu verdampfende Lösungsmittel
aufzuweisen, soll die Trägerflüssigkeit die weitere Eigenschaft besitzen, daß in
ihr das N-Äthylhexamethyleniminsalz des Penicillins nach Möglichkeit völlig unlöslich
ist. Geeignete Trägerflüssigkeiten sind z. B. Cyclohexanol, Cyclohexanon, Benzylalkoliol,
Nitrobenzol, Amylacetat, n-Butanol, Amylalkohole, ß-Äthoxyäthanol und \vlol. Wir
haben gefunden, daß Cyclohexanol besonders geeignet ist. Der Zweck, denn diese Trägerflüssigkeiten
dienen sollen, ist der, ein Mittel zu liefern, in dem, wenn die Verdampfung des
Lösungsmittels beendet ist, das N-Ätliylllexainethylenimiilsalz des Penicillins
suspendiert bleibt, und zwar in form eines rührfähigen Schlammes. Bei Abwesenheit
einer derartigen Flüssigkeit neigt das N-Äthylhexamethyleniminsalz des Penicillins
dazu, sich während des Eindampfen.s an den Wänden des Gefäßes abzuscheiden, von
denen es nur schwer zu entfernen ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine solche Menge von N-Äthylhexamethylenimin zu verwenden, die ungefähr
der Menge der in dem zu reinigenden rohen Penicillin anwesenden Säure äquivalent
ist. Es kann jedoch auch ein großer Überschuß von N-Äthvlhexamethylenimin ohne wesentlichen
Nachteil für die Wirksamkeit des Verfahrens zur Anwendung kommen.
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Wie bereits ausgeführt, kann das kristallisierte N-Äthvlhexamethvleniminsalz
des Penicillins in (las Alkali- oder Ürdalkalisalz des Penicillins nach bekannten
Verfahren übergeführt werden. Es kann z. B. in das Natriumsalz dadurch übergeführt
werden, daß man es in wäßriger Lösung mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen
1.ösun.gsmittel, z. B. Amylacetat, rührt, das Gemisch mit Natriumhydroxyd versetzt,
bis das pn der wäßrigen Schicht 6J bis 7 beträgt, die wäßrige Schicht abtrennt und
die gelösten Festbestandteile hieraus nach bekannten Arbeitsweisen isoliert.
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Ferner kann das N-Äthylilexainethyleninlinsalz des Penicillins z.
13. in das Natriumsalz des Penicillins dadurch übergefiilirt \\-erden, daß man es
in wäßriger Lösung mit cinein mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel,
z. B. Amvlacetat, rührt und das Gemisch mit einer Säure, z. B. Phosphorsäure, versetzt.
:\us dein abgetrennten organischen Lösungsmittel. welches das Penicillin enthält,
wird das Penicillin dann durch Verrühren mit z. B. einer wäßrigen N atriumhicarbonat-oder
Natriumhvdroxvdlösting in wäßrige Lösung gebracht und.das Natriunisalz des Penicillins
aus dieser wäßrigen Lösung nach bekannten Verfahren isoliert.
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Es wird zweckmäßig nach der Isolierung nach der einen oder anderen
bekannten Arbeitsweise umkristallisiert.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, in denen
die angegebenen Teile Gewichtsfeile bedeuten. Beispiel i Man gibt zu einer Lösung
von io Teilen Natriumpenicillin von einer \\'irksainkeit von 330
Oxfordeinheiten
je Milligramm in 25o Teilen Wasser 3oo Teile Chloroform und kühlt das Gemisch auf
unter 5° C. plan gibt dann .4o Teile einer 2oo/oigen wäßrigen I'hosphorsäurelösung
11111-zu und emulgiert das (,elnisch 2 llintiten. Die Chloroformschicht wird abgetrennt
und die wäßrige Schicht erneut mit 75 Teilen Chloroform extrahiert. Die vereinigten
Chlorof<irmextrakte \\ erden mit 1ooTeilen Wasser gewaschen. Nach Alltrennung
der Chloroformschicht Werdell 3,4Teile N-Äthylhexaniethylenimin und 4,h Teile Cyclohexanol
zugefügt. Das Chloroform wird aus dem Gemisch hei einem Druck von (>o bis ,^o inm
F -Säule destilliert. Der ölige Rückstand wird mit 27 Teilen Äthylacetat verrührt
und die sich abscheidende feste kristalline Masse abfiltriert, mit 15 Teilen Äthylacetat
gewaschen und getrocknet. Sie besteht aus 1,71 Teilen des N-:\tll\-lllexametliyleiliminsalzes
des Penicillins mit einer Wirksamkeit von 1210 Oxfordeinheiten je \lilli-rainni.
1)1e Ausbeute an Penicillin in dein kristallisierten Salz beträgt demnach 62,; °/o.
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Das so erhaltene Salz kann in (las Natriumsalz wie folgt übergeführt
werden: Man löst 1,5 Teile des N-Äthylhexametliyleniniiiisalzes des Penicillins
mit einer Wirksamkeit von i2ro Oxfordeinheften je \Zilligranlrn in 2o Teilen Wasser,
gibt 22 Teile Amylacetat hinzu und kühlt das Gemisch auf o bis 5° C. Man setzt dann
6 Teile einer 2o/oigen wäßrigen Phosphorsäurelösung hinzu und emulgiert das Gemisch
3 Minuten lang. Die Lösungsmittelschicht wird abgetrennt und die wäßrige Schicht
zweimal mit 4,5 Teilen Amylacetat erneut extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden
mit
Teilen Wasser gewaschen und der gewaschene Amvlacetatextrakt
wird mit 2o Teilen Wasser und 0.28 Teilen Natriumbicarbonat versetzt. Das
Gemisch wird ;o \linuten lang lebhaft gerührt und getrennt und die Lösungsmittelschicht
weiter mit 5 Teilen Wasser in zwei Portionen extrahiert. Die vereinigten wällrigen
Extrakte werden ausgefroren, und (las Eis wird bei 0,3 mm Hg-Säule sublimiert.
Das zurückbleibende amorphe Pulver besteht aus 1,o8 Teilen des Natriumpenicillins
mit einer Wirksamkeit von 163o Oxfordeinheiten je Milligramm. Dies bedeutet eine
Penicillinausbeute von 97%, berechnet auf das N-Äthylhexamethyleniminsalz. Beispiel
e.
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Man gibt 32o Teile Tetrachloräthan zu einer Lösung von 6 Teilen Natriumpenicillin
mit einer Wirksamkeit von 713 Oxfordeinheiten je Milligramm in 25o Teilen Wasser.
Das Gemisch wird auf eine Temperatur unterhalt> 5° C gekühlt und mit 35 Teilen einer
20%igen wäßrigen Phosphorsäurelösung versetzt. 1)as Gemisch wird dann 2 \1 inuten
lang geschüttelt und die untere Lösungsmittelschicht abgetrennt. Die wäßrige Schicht
wird Mit 8o Teilen Tetrachloräthan erneut extrahiert und die vereinigten Tetrachloräthanextrakte
werden mit ioo Teilen Wasser gewaschen und abgetrennt. Man gibt dann 3,2 Teile N-Äthyl,hexamethylenimin
und d,5 Teile Cvclohexanol hinzu und destilliert (las Tetrachloräthan unter einem
Druck von o,5 bis 1,o mm Hg-Säule ab. Der ölige Rückstand wird Mit 26 Teilen Aceton
verrührt und die kristalline feste Masse, die sich abscheidet, abfiltriert, mit
15 Teilen Aceton gewaschen und getrocknet. Sie besteht aus 1,94 Teilen des N-Äthylhexamethylettimitisalzes
des Penicillins und besitzt eine Wirksamkeit von 1297 Oxfordeinheiten je \lilligramm,
was eine Penicillinausbeute von 58,8% bedeutet.
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1e ispiel3 plan versetzt eine Lösung von 1 2 Teilen Natriumpenicillin
mit einer \\'irksamkeit von 713 Oxfordeinheiten je Milligramm in 5oo Teilen Wasser
mit 534 Teilen Methylenchlorid und kühlt das Gemisch auf unterhalb 5" C. Man gibt
dann 7o Teile einer 20%igen wäßrigen Lösung von Phosphorsäure hinzu und rührt das
Gemisch 3 Minuten lang. Die Methylenchloridschicht wird entfernt, die wäßrige Schicht
mit 134 Teilen Methylenchlorid erneut extrahiert, und die vereinigten Methylenchloridextrakte
werden mit 20o Teilen Wasser geschüttelt und abgetrennt. Den Methylenchloridextrakt
versetzt man mit 0,2 Teilen. N-Äthylliexamethylenimin und 8,8 Teilen Cyclohexanol
.und destilliert das Methvlenchlorid aus dem Gemisch unter einem Druck von
60 bis 7o nun Hg-Säule ab. Der ölige ltückst.and wird Mit 5o Teilen Äthylacetat
verrührt und die abgeschiedene kristalline feste Masse abfiltriert, mit 3o Teilen
Äthylacetat gewaschen und getrocknet. Sie besteht aus 3,62 Teilen des N-Äthylhexaniethyleniminsalzes
des Penicillins mit einer Wirksamkeit von 1340 Oxfordeinheiten je Milligramm, entsprechend
einer Penicillinausbeute von 56,7%. Dieses Salz kann in das Calciumsalz des Penicillins
wie folgt übergeführt werden: Man versetzt eine Lösung von 2,5 Teilen des N-Äthylhexamethyleniminsalzes
des Penicillins mit einer Wirksamkeit von 1340 Oxfordeinheiten je Milligramm in
2o Teilen Wasser mit 31 Teilen Amylacetat und kühlt das Gemisch auf unterhalb 5°
C. Man gibt dann 9 Teile einer 2o%igen wäßrigen Phosphorsäurelösung hinzu und emulgiert
das Gemisch 3 Minuten lang. Das Gemisch wird getrennt, die wäßrige Schicht zweimal
mit je 4,5 Teilen Amylacetat erneut extrahiert, und die vereinigten Amylacetatextrakte
werden mit 5 Teilen Wasser zwecks Entfernung des Plhosphats gewaschen. Der gewaschene
Amylacetatextrakt wird Mit 25 Teilen Wasser und anschließend mit i Teil CaIciumcarbonat
versetzt und das Gemisch eine Stunde lang bei o bis 5° C lebhaft gerührt und filtriert.
Das Filtrat wird getrennt und der Filterkuchen, die Gefäße ,und die Amylacetatschicht
nacheinander viermal mit 5 Teilen Wasser gewaschen. Die wäßrigen Waschflüssigkeiten
werden zu dem wäßrigen Hauptextrakt gegeben und ausgefroren, und das Eis wird durch
Sublimation bei 0,3 mm Hg-Säule entfernt. Das zurückbleibende amorphe Pulver
wird im Vakuum über Phosphorpentoxyd bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Man erhält
2,o Teile Calciumpenicill-in mit einer Wirksamkeit von 1620 Oxfordeinheiten
je Milligramm entsprechend einer Penicillinausbeute von 96,70/0, bezogen auf -das
N-Äthylhexamethyleniminsalz.
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Beispiel 4 5 Teile Natriumpenicillin mit einer Wirksamkeit von 813
Oxfordeinheiten je Milligramm werden, wie iin Beispiel i beschrieben, mit 375 Teilen
Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit ioo Teilen Wasser gewaschen
und danach mit 3,4 Teilen N-Äthylhexamethylenimin in 4,1 Teilen n-Butanol versetzt.
Das Chloroform wird aus dem Gemisch bei einem Druck von 6o bis 70 mm Hg-Säule
destilliert und der zurückbleibende Schlamm Mit 24 Teilen Methyläthylketon verrührt
und filtriert. Die abgeschiedene kristalline feste Masse wird abfiltr.iert, mit
15 Teilen Methyläthylketon gewaschen und getrocknet. Der Rückstand besteht aus 2,o6
Teilen des N-Äthylhexamethyleniminsalzesdes Penicillins mit einer Wirksamkeit von
1275 Oxfordeinheiten je Milligramm. Dies bedeutet eine Penicillinausbeute von 64,6%.
Beispiel 5 to Teile Natriumpenicillin mit einer Wirksamkeit von 970 Oxfordeinheiten
je Milligramm werden -in der gleichen Weise wie in Beispiel i mit 74o Teilen Chloroform
extrahiert. Nach Waschen mit Zoo Teilen 'Wasser werden 8,4 Teile N-Äthylhexamethylenimin
und 12 Teile Nitrobenzol hinzugesetzt, und das Chloroform wird aus dem Gemisch bei
einem Druck von 6o bis 70 mm Hg-Säule abdestilliert. Der zurückbleibende
Schlamm wird mit 5o Teilen Benzol ;behandelt und filtriert. Der
kristalline
Rückstand wird mit 2o Teilen Benzol gewaschen und getrocknet. Die feste Masse besteht
aus 5,13 Teilen des N-Äthylhexamethyleniminsalzes des Penicillins mit einer Wirksamkeit
von 1230 Oxfordeinheiten je Milligramm, entsprechend einer Penicillinausbeute von
65, t o/o.