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Verfahren zur Herstellung von komplexen Aureomycin-Verbindungen Die
Erfindung b-etrifft die Synthese von komplexen Metallhalogenidverhindungen des antibiotischeu
Aureomycins, Diese Verbindungen sind durch wertvolle therapeutische und physikalische
Eigenschafteri ausgezeichnet. Ini besonderen besitzeii diese komplexen Verbindungen
Löslichkeitseigenschaften. die sie interessant machen; außerdem %virken sie nach
der Anwendung weniger reizend als frei"s -\iireoniN-ciii oder dessen saur,- Salze.
Aureomyciti ist ein Antibiotikum, dessen Natriumsalz, Hydrochlorid und freie Base
in den »Annals of Ne%v #'ork Acaderny of Scieiicss« Bd. P, Artikel 2,
S. 175 bis 342 näher beschrieben sind.
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jede dieser Formen des Aureomycins kann nach dem Verfahren der Erfindung
mit einem Halog,-nid eines Nletalls aus der Gruppe All-imin#ium, Kobalt, NTIagnesium,
Antimon urid Eisen durch Behandlung in 'geeigneten Lösungsmitteln umgesetzt werden.
'Die gebildeten komplexen Verbindungen sind von der Ausgangsform des Aureomycins
unabhängig el 71 r" Die komplexen Verbindungen lassen sich leicht aus den fiv(tratformeti
der Metallhalogenide, die irn allgemeinen als Friedel-Crafts-Katalysatoren bekaiint
sind, herstellen.
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Werin auch die verschiedensten Metalle in Form ihrer Halogeni,dhydrate
verwendet werden können, so sind doch die des Aluminiums und Magnesiums die gebräuchlichsten,
da Aluminium- und Ma-,-iies,iumhalogenide in Form ihrer Hydrate häufig therapeutisch
verwendet werden un#d zu Hydroxyden hydrolysieren können. Von den verschiedenen
Halogeniden sind die Chloride am brauchbarsten, da
sie wohlfeil,
leicht im Han#del zu bekommen sind und infolge der großenMengen von Chloriden im
lebenden Organismus die Zugabe von geringen Mengen Chlorionen keine bemerkenswerte
therapeutische Wirkung auf das Salzgleichgewicht im Gewebe ausüben. Metallbromide
lassen sich auch verwenden, z. B. Aluminiumbromid, jedoch muß bei der Verwendungdieser
Bromide die sedative Wirkung des Bromions in Betracht gezogen werden und die Anwendung
auf Fälle beschränkt bleiben, bei denen diese Wirkung erwünscht oder zumindest nicht
schädlich ist. In gleicher Weise muß die Wirkung der Metallkomponente beachtet und
in Rechnung gestellt werden. Die komplexe Aluminiumchloridvetbindung bist frei von
Nebenwirkungen.
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Die gebildeten komplexen Verbindungen sind nicht als reine Salze im
klassischen Sinn anzusehen; sie scheinen mehr der (Art der Wernerschen Komplexsalze
zu entsprechen, sind aber nichtsdestoweniger scharf definierteVerbindungen. Gewöhnlich
ist ein molares Verhältnis von i : i gebräuchlich. Bei Verwendung einer geri4geren
Menge Metallhalogenid, also letzten Endes einer Mischung der komplexen Verbindung
mit Aureomycin, lassen sich in manchen Fällen gewisse Vorteile erzielen; im allgemeinen
gibt jedoch das volle molare Verhältnib des Metallhalogenids oder einer'Mischung
von ein oder mehreren Halogeniden bessere Resultate als ein niedrigeres Verhältnis.
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Die Bildung der komplexen Metallhalogenidverbindung ist im allgemeinen
durch ein scharfes Sinkendes pH-Wertes der Lösung gekennzeichnet. Dies kann als
Folge von freiwerdender Halogen wasserstoffsäure oder der Bildung einer sauren Komplexverbindung,
in der das Halogenid gebunden ist, oder eines Zusammenwirkens beider Erscheinungen
angesehen werden.
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Die komplexen Verbindungen sind durch eine verhältnismäßig hohe Löslichkeit
in Wasser ausgezeichnet, z. B. etwa tioo mg je Kubikzentimeter beiderkomplexenAluminiumchloridverbindung.Sie
unterscheiden sich in dieser Beziehung vom Hydrochlorid oder der freien Base des
Aureomycins. In den komplexen Lösungen kann das pH auf 4 bis 4,5 gebracht werden,
ohne daß die wirksamen Bestandteile ausfallen. Bei diesem PH ist die freie Base
selbst fast unlöslich. Wenn jedoch bei der aus Aluminiumchlorid gebildeten komplexen
Verbindung das PH in Wasser über 4,5 erhöht wird, bildet sich ein dicker gelatinöser
Niederschlag, der die intravenöse Verwendung der Substanz verhindert, die jedoch
für intramuskuläre, subkutane oder orale Verwendung durchaus brauchbar ist.
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Die Bildung der komplex-en Aurcomycin-Verbindung scheint reversibel
zu sein. Ihre Eigenschaften sind von denen des A#ureomycins selbst etwas versch#ieden.
Zum Beispiel geben Aureornycinlösungen, wenn sie mit Ferrichlorid behandelt werden,
sofort eine intensive Farbreaktion, wohingegen unsere komplexen Verbindungen wohl
eine ähnl-iche positive Reaktion aber sehr viel langsamer geben. Die optische Drehung
beträgt für Aureomycinhydrochlorid [al
D = - 242' bei einem PH von
2,8. Es behält diesen Wert bei steigendem pti weiter, bis das Aureomycin,
wenn die Lösung alkalischer wird, ausfällt. Sie besitzt in Met#hanol etwa den gleichen
Wert. Für die komplexe Aluminiumchloridverbindung wurden bei einer Konzentration
von 74 mg j,# Kubikzentimeter jedoch die folgenden Werte erhalten:
PH [al D |
-1,25 - 93,6-(D |
2,03 -83,50 |
2,5o -66,3 0 |
3,00 - 52,70 |
3,5o - 44,3 ' |
3,75 - 94,60 |
4,00' - 83,8" |
4,50 - 227' |
5,00 -2050 |
Das scharfe Absinken der Linksdrehung bei der Komplexbildung kann von einem zusätzlichen
asymmetrischen Zentrum herrühren. In antibiotischer Beziehung bleibt die Substanz
jedoch voll wirksam.
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Die komplexen Verbindungen scheinen mindestens so stabil oder sogar
etwas stabiler als Aureomycin selbst zu sein. In einer Versuchsreihe mit komplexem
Aureomycinaluminiumchlorid und ,einem Gehalt von
5 mg Aureoraycin
je Kubikzentimeter zeigte die Analyse 'bei dem betreffenden ptt und nach
der angegebenen Zeit die folgende Aurcomycin,wirkung.
PH Tage bei Zimmertemperatur |
1 2 12 |
2,91 4,6 mg;ccm 2,4 mg!Ccm |
3J3 4,5 2,3 - |
3,24 3,4 2,3 - |
3,52 3,8 2,1 - |
4J0 3,6 2,3 - |
2,40 4,0 2,0 - |
3,03 3,4 2,3 - |
4,00 3,7 2,4 - |
4,50 2,9 2,8 - |
5190 2,3 2,0 - |
Die komplexen Metallhalogenide können bis zur Verwendung in Lösung vorrätig gehalten
werden oder durch irgendein bekanntes Verfahren abgetrennt werden. Unter den gebräuchlichen
Verfahren sei die Abtrennung aus Methanol genannt; ,die Substanz wird in Methanollösung
hergestellt und das Methanol durch Abdampfen entfernt. Dic Substanz kann in wäßriger
Lösung gebildet, ausgefroren und das Wasser durch Verdunsten aus der gefrorenen
Substanz entfernt werden, oder es kann die Substanz durch isoelektrische Fällung
abgetrennt werden. Die komplexe Verbindung läßt sich in üblicher Weise entweder
in einem Alkohol oder in Wasser herstellen; das PH wird auf etwa
6
eingestellt,
wobei die komplexe Verbindung fast quantitativ ausfällt. In Wasser ist die Fällung
gel,atinös; in alkoholischer Lösung läßt sich die
Substanz leichter
filtrieren, und der Niederschlag kann mit Aceton getrocknet werden. Dieser Niederschlag
bei pri
6 ist in Wasser schwer und in verdünnten Säuren und Alkalien leichter
löslich; er stellt ein gelbes amorphes Pulver dar, das anfangs keine Eisenchloridreaktion
gibt, jedoch beim Stehen eine Färbung auftreten läßt.
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Pharmakologische l'rüfungen haben gezeigt, daß die Metallhalogenidkomplexe
im lebenden Organismu,s verhältnismäßig verträglich sind. Injektionen von
25 mg Aureorrtycin als Hydrochlorid üben ein,-# stark reizende Wirkung aus.
Die Injektion der b
komplexen Aluminiumchloridverbindung mit einem Gehalt
entsprechend ioo mg Aureomvein verursacht indes keine bemerkenswerte ReaktIon, besonders
wenn die Verbindung in Öl suspendiert ist. Es scheint, daß die komplexe Alumiiiiumchloridverbin
-dung diejenigen Gruppen des j-\urcomycinmoleküls, die für die Gewebereizung verantwortlich
sind, beeinflußt und deshalb die Substanz in dieser Form mit weniger Gefahr als
die früher bekannten Formen verwendet werden kann. Wenn bei der Herstellung der
komplexen Verbindung geringere als molare Nlengenverhältnisse an Aluminium -chlorid
verwendet werden, werden die Reizwirkungen der Substanz entsprechend beeinflußt
und zeigten somit an, daß die Substanz im wesentlichen eine Mischung von komplexer
Verbindung und ursprünglichemAureomycin darstellt und die Eigenschaften beider Bestandteile,
soweit sie die Gewebereizutig betreffen, verhältnismäßig unbeeinflußt
Z-, z# voneinander wirken. Der durch die Einführung des iAureomycins als
--\letallhalogeiiidkomplex erhaltene therapeutische Effekt scheint zumindest so
wirksam zu sein, wie der der entsprechenden mol,aren Menge Aureomycin.
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Aluminiunichlori-d ist das am besten bekannte Metallsalz, und demzufolge
wird es von der mQdizinischen Wissenschaft den weniger bekannten Metallsalzen vorgezogen.
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B e i s p i e 1 1 i#lutiiiiiiiinichloridkomplex aus
Aureoinycinhydrochlorid Zu 10,7 9 (0,02 Mol) in 200 CCM wasserfreiem
Methanol suspendiertem t.,Nureomycin#hydrochlorid wurden 2,8 CCIII (o,o2
Nfol) Triäthylamin gegeben. Der klaren Lösung wurden dann 4,8 g (0,02 MOI)
in 4o ccm destilliertem Wasser gelöstes Aluminiumchloridhexahydrat zugefügt. (Wasserfreies
Aluminiumchlorid kann in äquimolekularem Verhältnis nach dern Lösen in Wasser verwendet
werden; die Lösung ist die gleiche wie beim Hydrat, aber das Arbeiten mit wasserfreiem
Aluminiumehlorid ist nicht so bequem.) Nach dem Mischen der beiden Lösungen bei
Zimmertemperatur entstand eine tiefrote Lösung, ausder das'Methanol im Vakuum entfernt
wurde, worauf eine wäßrige Lösung mit dem pl, i,o zurückblieb. Das pti wurde mit
io%iger Natronlauge auf 3,5o eingestellt und das Volumen mit Wasser auf ioo, ccm
gebracht. Die Lösung enthielt der Berechnung nach ioo mg Aureomycin je
Kubikzentimeter.
Die Analyse ergab einen Gehalt von 98,6 mg je Kubikzentimeter. Das
Produkt kann durch Ausfriercn und Entfernen des Wassers abgetrennt werden; es läßt
sich aber auch als Lösung verwenden.
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B e i S p i e 1 2
Aluminiumchloridkomplex aus
freiem Aureomycin Zu einer wäßrigen Lösung von 2,41 9 (0,01 MOI) #Aluminluincliloridhex-ahydrat
in ioo ccm Wasser wurden 5g (o,oi Mol) kristallinisches Aureomycin (freie
Base) gegeben. Die Suspension wurde io bis 15 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt,
so daß eine klare rötlichbraune Lösung mit einem PH von etwa 1,5 entstand. Die komplexe
Aureomycin-Aluminiumchlorid-Verbindung kann durch Ausfrieren konzentriert und durch
Verdunsten des N#Tas,sersgetrocknet werden, wobei ein Produkt erhalten wird, das
im wesentlichen mit dem in Beispiel i gewonnenen übereinstimmt. Be i sp i e
1, 3
Aluminiumchloridkomplex aus Äthylendiaminaureomycin 5,6 (o,oi
Mol) Äthylendiaminaureomycin wurden in i5o ccm destilliertem Wasser suspendiert.
Dieser Suspension wurden dann unter Rühren 2,41 9 (0,01 l#IO1) in
50 ccm Wasser gelöstes Aluminiumchloridhexahydrat zugefügt. Die entstandene
Mischung wurde 20 M.inuten gerührt und von einer geringen Menge ungelöster Substanz
abfiltriert. Die erhaltene klare hellrotbraune Lösung besaß ein pfi von 4,58. Die
komplexe Aureomycin-Aluminiumchlorid-Verhin-dung wurde durch Ausfrieren abgetrennt,
das Wasser verdunstet und ein Produkt gewonnen, das mit dem in Beispiel i erhaltenen
im wesentlichen identisch war.
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B e i s p i e 1 4 Aluminiumcliloridkomplex aus Natriumaureomycin
5,2 g (o,oi Mol) kristaIlinisches Natriumaurcomycin wurden in 5o ccm destilliertem
Wasser suspendiert und hierzu eine Lösung von 2,41 g
(o,oi Mol) Aluminiumchloridhexahydrat
in 5o ccm Wasser gegeben. Nach i Stunde kräftigen Rührens wurde der geringe nicht
gelöste Rückstand abfiltriert und ein rotbraunes Filtrat vom Aluminiumchloridkomplex
des Aureomycins mit einem pH der Lösung von 3,45 erhalten. Die Substanz selbst wurde
durch Ausfrieren abgetrennt und das Wasser verdunstet. Das erhaltene Produkt war
im wesentlichen das gleiche wie das des Beispiels i. Beispiel 5
5
9 (0,oi Mol) kristallinisches Aureomycin (freie Base) wurden zu 5o ccm Methanol
bei Zimmertemperatur gegeben. Unter Rühren wurde eine Lösung Voll 2,41
9 (o,or Mol) AluminiumchloridhexahN-drat in io ccm Wasser zugesetzt. Es bildete
sich eine klare rote Lösung der komplexen Aluminiumchloridverbindung vom Aureomycin.
Die Substanz selbst wurde durch Ausfrieren nach Entfernen
des Methanols
im Vakuum und Abdunsten des Wassers gewonnen.
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Beispiel 6
Isoelektrische Fällung So g (o,oi Mol) Aureomycin
(freie Base) wurden in 350 ccm Äthanol bei 15" suspen-diert. Die Suspension
wurde dann mit einer Lösung von 24,1,9 (o,io Mol) Alurniniumchloridhexahydrat in
40 ccm destilliertem Wasser bei 15" behandelt. Es entstand rasch eine klare Lösung
der komplexen Verbindung. Das PH wurde darauf mit 5%iger Natronlauge auf 6,o erhöht
und der Niederschlag durch Zufügen von weiteren 150 ccm Alkohol verdünnt. Der entstandene
Niederschlag der komplexen Aluminiumchlor,i#dverbindung vom LAureomycin wurde abfiltriert,
mit Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet. Hierdurch wurden 73 9
eines
gelben, amorphen Pulvers mit einem Gehalt von 617 y Aureomycin
je Milligrarnm erhalten. Die Substanz wurde untersucht, und es wurde gefunden,
daß 7oo bis 8oo y in i ccm Wasser bei einem PH über 5 (wie bei der
Herstellung) löslich waren.
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Der Niederschlag bei PH 6 aus der i,soelektrischen Fällung
ist in Methanol verhältnismäßig schwer löslich. Wenn er wieder mit Wasser angerührt
wird, beträgt das PH 5 bis 6, obwohl er nur zu o,o8 löslich ist.
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Die feste Substanz verfärbt sich beim Erhitzen über ioo' und wird
bei etwa 2,oo' unter Zersetzung je nach der Größe der Probe und der Geschwindigkeit
des Erhitzens dunkel; sie besitzt jedoch keinen charakteristischen Schmelzpunkt.
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Beim Ansäuern unter PH4,5 wird die Substanz mit der Erhöhung des Säuregrades
löslicher, mindestens bis zu ioom- je Kubikzentimeter. Die Substanz ist in
Säuren und Alkalien löslich und gibt eine negative Ferrichloridreaktion, die beim
Stehen langsam positiv wird. Die Substanz reizt die Gewebe nicht, wenn sie in Dosen
von ioomg intramuskulär injiziert wird und reizt nur wenig, wenn 200 Mg injiziert
werden. Sie wird leicht aus der Injektionsgegend entfernt. Die wasserlösliche Form
reizt die Nasenschleirnhaut nicht, selbst wenn sie bis zu Pti 3,o angesäuert ist.
Die komplexe Verbindung ist in wäßriger Lösung mindestens So
stabil wie Aureomycin
selbst.
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Die Substanz kann in 01 suspendiert werden, z. B. Erdnußöl
oder Sesamöl oder in anderen geeigneten Trägeröleii, und dann kann diese Suspensiol'l
subkutan oder intramuskulär injiziert werden. Die Substanz kann auch in Form einer
wäßri,-en Emulsion injiziert werden.
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Bei der Verabreichung per os verursacht die komplexe Aluminiumchlori.dverbindung,
wie sie z. B. bei der isoelektrischen Fällung entsteht, weniger Cbelkeit als Aureomycin
in Form des Hydrochlorids. B i i 1
Komplexe Kobaltchloridverbindurig vom Aureomycin
5,og kristallinisches Aureomycin (freie Base) wurden in too cem wasserfreiem Methatiol
suspendiert und eine Lösung von 2,4 g Kobaltehloridhexahydrat in 2o ccm Methanol
zugefügt. Die tiefblaue Farbe des Kobalts verschwand schnell, und es bildete sich
eine klare rote Lösung. Nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum blieb eine
striaragdgrüne feste Substanz zurück. Diese wurde mit Äther verrieben, abgesaugt
und getrocknet und wog,dann 6,8 g; der Analyse nach enthielt die Substanz
6--3 7 je Milligrarnm. Die Substanz ist in Wasser nur wenig löslich, kann
jedoch in Öl suspendiert und in dieser Form angewendet werden. Beispiel
8
Komplexe Magnesiumchlori#d-Aureornycin-Verbindung Die komplexe Magnesiumchlorid-Aureornycin-Verbindung
wurde wie bei der vorstehenden Verfa:hrensw-eise mit 5,o g Aurcomvein (freie
Base) und 2,0 g Magnesiumchloridhexa#ydrat in Methanol hergestellt. Das Produkt
wurde durch Abdampfen des Lösungsmittels in Form eines hellgelben amorphen Pulvers
mit einem Analvsenwert voll
714 Y je Milligramm isoliert. Die
erhaltene Verbindung war in kaltem Wasser wenig, in heißem Wasser vollständig löslich
und gab einen starken Ferrichloridtest.
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Beispiel 9
Komplexe Ferriclilorid-Aureomycin-Verl)indung
ZU 2,5 g Aureomycin (freie Base) in 5,0 cen' Äthanol wurde eine Lösung
von 1,4 g Ferrichloridhexahydrat in 25 ccm Äthanol gegeben. Die saspendierten
festen Stoffe lösten sich sofort und ergaben eine dunkelrote Lösung. Nach Entfernung
des Lösungsmittels blieb eine dunkelbraune feste Substanz zurück, die in Wasser
leicht löslich war. Die wäßrige Lösung besaß ein pfi von i"4o und die feste Sul)stanz
den Analysenwert von 431 7 je Milligramm. Bei sp i el 10 Komplexe Aluinini#urnbromild-Aureomycin-Verbindung
Es wurde eine Lösung von Aluminium,bromid in Wasserdurch Zufügen von Wasser zu wasserfreiem
Aluminiumbromid hergestellt. Dieser Lösung wurde eine äquimolekulare Menge trockenes
Aureornycin zugesetzt. Das Aureomycin löste sich und bildete eine gelbbraune Lösung,
an der sich die komplexe Aluminitimbromidverbindung durch Ausfrieren und Verdunsten
des Wassers gewinnen ließ. 1)iese Substanz ist für die Aureomvcintherapie in solchen
Fällen brauchbar, wo die se4ative Wirkuncy des Brorn;ons ent%%-eder er,#vünscht
ist oder nicht schadet.
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Es lassen sich noch andere Lösungsmittel und andere Salze bei der
Herstellung der komplexen Verbindun-en verweriden.
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Andere Lösungsmittel statt Alkohol, Wasser und Aceton lassen sich
verwenden, jedoch empfiehlt eb sich, stets ein Lösungsmittel zu verwenden, das mit
dem Metallchlorid, der Ausgangsform des Aureomycins und schließlich,der komplexen
Aureornycin-
Verbindung verträglich ist. Die Verwendung anderer
Alkohole, Ketone, Äthylglykol u. dgl. ist möglich, aber im Hinblick auf die Kosten
sind die niedrigmolekularen Alkohole und Wasser oder deren Mischungen in wirtschaftlicher
Hinsicht praktischer.
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Wenn Lösungen benötigt werden, ist die komplexe Aluminiumchloridverbindung
am geeignetsten"da einige Metallhalogenide sehr schwer löslich sind. Wenn es aber
wünschenswert ist, daß das Aureomycin als Depot im Gewebe zurückbleibt, lassen sich
komplexe Verbindungen, die schwerer löslich sind und dadurch die Dauer der Wirkung
verlängern, verwenden.