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Verfahren zur Herstellung von Salzen der Penicilline mit p-Amino-o-chlorbenzoesäure-diäthylaminoäthylester
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Salzen der Penicilline
mit p - Amino - o - chlorbenzoesäure - diäthylaminoäthyl -ester.
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Das Verfahren besteht darin, daß entweder ein Penicillin in Form der
freien Säure mit p-Aminoo-chlorbenzoesäure-diäthylaminoäthylester oder ein Kationsalz
eines Penicillins mit einem sauren Salz dieses Esters in Lösung in einem Lösungsmittel,
z. B. Wasser oder einem Alkylacetat, in dem das als Verfahrensprodukt anfallende
Salz des p-Amino-o-chlorbenzoesäure - diäthylaminoäthylesters mit dem Penicillin
praktisch unlöslich ist, in solchen Mengen zusammengebracht wird, daB das Salz aus
p-Amino-o-chlorbenzoesäure-diäthylaminoäthylester und Penicillin als Niederschlag
ausfällt.
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Dabei kann man ein Metallsalz, z. B. ein Alkalisalz, eines Penicillins
mit einem sauren Salz des Esters zur Umsetzung bringen. Als Penicillin wird beim
Verfahren nach der Erfindung vorzugsweise Benzylpenicillin verwendet.
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Die nach dem angegebenen Verfahren erzeugten neuen Penicillinsalze
sind in Wasser und in den üblichen organischen Lösungsmitteln nur wenig löslich,
wodurch sich das Penicillin leicht aus Lösungen isolieren läBt.
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Die Erfindung ermöglicht somit ein Verfahren zur Gewinnung von gereinigtem
Penicillin, darin bestehend, daB Penicillin aus einer Lösung als Salz
des
p-Amino-o-chlorbenzoesäure-diäthylaminoäthylesters gefällt wird, dieses abgetrennt
und das Penicillin daraus gewonnen wird.
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Überdies ermöglichen die neuen Penicillinsalze, wenn sie in geeigneter
therapeutischer Form -wie später beschrieben wird - zur Anwendung kommen, eine therapeutisch
wirksame Penicillinkonzentration im Blut für einen Zeitraum von 24 Stunden und länger.
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Die neuen erfindungsgemäßen Penicillinsalze, die im folgenden auch
als 2-Chlorprokainsalze der Penicilline bezeichnet werden, können durch die folgende
Formel dargestellt werden:
worin HP ein Penicillin in Form der freien Säure darstellt.
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Diese neuen Verbindungen lassen sich durch chemische Additionsreaktionen
herstellen. So kann ein Penicillin in Form der freien Säure mit dem basischen p-Amino-o-chlorbenzoesäure-diäthylaminoäthylester
zur Reaktion gebracht werden. Jedoch kann auch ein Metallsalz, besonders ein Alkalisalz,
eines Penicillins mit einem sauren Salz des genannten p-Amino-o-chlorbenzoesäureesters
umgesetzt werden. Die Umsetzung wird in einem Lösungsmittel, in welchem beide chemischen
Bestandteile löslich sind, das 2-Chlorprokainsalz des Penicillins jedoch schwer
löslich ist, durchgeführt.
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Wie oben erwähnt, wird der Ausdruck »Penicillin« in seinem umfassenden
Sinn gebraucht, schließt also die verschiedenen Penicilline ein, die durch - die
üblichen Schimmelzüchtungsverfahren hergestellt werden. Somit können sämtliche bekannten
Penicilline, die durch die üblichen Schimmelzüchtungsverfahren sich herstellen lassen,
beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Als Beispiele werden Penicillin
G (Benzylpenicillin), Penicillin F, Dihydropenicillin F, Penicillin K, Penicillin
X angeführt. Alle diese Penicilline können mit dem-gleichen Erfolg als Ausgangsstoffe
für das vorliegende Verfahren herangezogen werden.
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Zur weiteren Erläuterung werden die folgenden Beispiele angegeben.
Beispiel i 40 g reines Natrium-benzylpenicillin werden in 5 1 kaltem Wasser (5°)
gelöst. Hierzu wird so viel Schwefelsäure zugefügt, daß das pH der Lösung auf etwa
2,2 sinkt; danach wird die wäßrige Lösung mit etwa 5 1 Amylacetat extrahiert. Zu
dem Amylacetatextrakt, der das Benzylpenicillin in seiner sauren Form enthält, wird
langsam unter kräftigem Rühren eine kalte Lösung von 32 g p -Amino - o - chlorbenzoesäure
- diäthyl-aminoäthylester in 5oo ccm Amylacetat zugesetzt. Nach dem Zugeben scheiden
sich weiße Kristalle des Chlorprokainsalzes von Benzylpenicillin ab. DieKristalle
werden erbfiltriert, mit Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet.
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Beispiel 2 Es wird eine Lösung von Penicillin in Amylacetat (die der
Hauptsache nach Benzylpenicillin, aber auch etwas Penicillin F, Dihydropenicillin
F und Penicillin K enthält) angewendet, welche wie üblich erhalten worden ist, indem
ein Penicillin erzeugender Schimmelpilz zum Wachsen gebracht, die Kulturlösung mit
Amylacetat extrahiert und der Extrakt geklärt wurde. Zu io 1 dieser Amylacetatlösung,
die etwa g g Penicillin in seiner sauren Form enthalten, werden unter Rühren langsam
Zoo ccm Amylacetat zugegeben, in welchen 7 g p-Amino-o-chlorbenzoesäure-diäthylaminoäthylester
gelöst sind. Nachdem die gesamte Lösung zugesetzt worden ist, wird noch 2 Stunden
weiter gerührt, bis fast das gesamte 2-Chlorprokainsalz des Penicillins ausgefällt
ist. Das kristallinische Salz wird dann erbfiltriert und getrocknet.
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Das Penicillin kann aus dem schwerlöslichen 2-Chlorprokainsalz wie
folgt gewonnen werden: 0,5 g Chlorprokainsalz des Penicillins werden in 400 ccm
kaltem Wasser gelöst, und es wird so viel Schwefelsäure langsam zugefügt, bis das
pH der Lösung etwa 2 beträgt. Die saure Lösung wird mit etwa ioo ccm Amylacetat
-extrahiert, wobei sich das Penicillin im Amylacetat löst und das 2-Chlorprokain
in Form seines Sulfats in der wäßrigen Phase gelöst bleibt. Die Amylacetatschicht
wird von der wäßrigen Schicht getrennt und das Penicillin in gereinigter Form aus
dem Amylacetat durch Extrahieren mit verdünnter wäßriger Alkalilösung oder durch
andere bekannte Isolierverfahren gewonnen. Auf diese Weise wird eine wirksame Reinigung
des Penicillins erzielt.
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Beispiel 3 Einer Lösung von 5 g des Kaliumsalzes des fast reinen Benzylpenicillins
in ioo ccm kaltem Wasser wird langsam unter Rühren eine Lösung von 4,5 9 p - Amino
- o- chlorbenzoesäure - diäthylaminoäthyl -ester-hydrochlorid in ioo ccm Wasser
zugefügt. Das 2-Chlorprokainsalz des Penicillins fällt in kristallinischer Form
aus. Das Salz wird erbfiltriert und getrocknet. Beispiel .¢ Zu 5oo ccm einer wäßrigen
Lösung einer Mischung der unreinen Natriumsalze des Penicillins G, F und K und des
Diihydropenicillins F -in einer Gesamtmenge von etwa 2o g - wird eine Lösung von
etwa 22 g p-Amino-o-chlorbenzoesäurediäthyl-aminoäthyl-estersulfat in Zoo ccm Wasser
gegeben. Das sich abscheidende 2-Chlorprokainsalz des Penicillins wird erbfiltriert
und getrocknet.
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Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten 2-Chlorprokainsalze
der Penicilline besitzen eine außerordentlich geringe Löslichkeit in Wasser und
in den üblichen organischen Lösungsmitteln. Zum Beispiel beträgt die Löslichkeit
des
2-Chlorprokainsalzes von Benzylpenicillin in Wasser bei 2o°
annähernd 0,250/0. Die empirische Formel des Salzes ist C29 H37 O. N4 S Cl, und
das Molekulargewicht beträgt 604. Das reine 2-Chlorprokainsalz des Benzylpenicillins
schmilzt bei etwa 92 bis 94°. Die 2-Chlorprokainsalze des Penicillins F, des Dihydropenicillins
F und weitere Penicilline besitzen naheliegende Schmelzpunkte.
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Für therapeutische Zwecke wird das 2-Chlorprokainsalz des Penicillins
als feinverteilte Suspension in einem flüssigen Medium intramuskulär angewendet.
Geeignete Medien für injizierbare Suspensionen sind z. B. Wasser und pflanzliche
Öle, wie Baumyvollsamenöl oder Sesamöl. Es versteht sich, daß die Teilchengröße
des Salzes so klein sein muß, daß die Salzteilchen leicht durch die Öffnung der
Injektionsnadel gehen, ohne diese zu verstopfen. Zum Beispiel verstopfen Teilchengrößen,
die leicht durch ein Sieb mit 0,0737 mm Lochweite gehen, eine gebräuchliche
Injektionsnadel nicht.
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Zum Beispiel kann eine wäßrige Komposition, die nach intramuskulärer
Einspritzung mindestens 24 Stunden lang einen therapeutisch wirksamen Penicillinblutspiegel
aufrechterhält, aus einer Suspension von etwa 300 mg feinverteiltem 2-Chlorprokainsalz
des Benzylpenieillins in i ccm Wasser bestehen.
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Da - wie bekannt - Penicillin in Gegenwart von Wasser wenig stabil
ist, sollten wäßrige Suspensionen des 2-Chlorprokainsalzes des Penicillins möglichst
bald nach ihrer Herstellung verwendet werden. Aus diesem Grunde ist es oft ratsam,
Suspensionen des 2-Chlorprokainsalzes des Penicillins in öligen Medien herzustellen
und therapeutisch zur Anwendung zu bringen. Zum Beispiel empfiehlt es sich, eine.
Ölkomposition durch Suspendieren von 5 g Chlorprokainsalz des Penicillins, das so
fein gemahlen ist, daß es durch ein Sieb mit 0,074 mm Lochweite geht, in 1o,5 ccm
Baumwollsamenöl herzustellen. Intramuskuläre Injektionen von i ccm dieser Suspension
halten die therapeutisch wirksame Konzentration an Penicillin mindestens 24 Stunden
lang im Blut aufrecht.
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Ein weiteres Beispiel einer therapeutisch anwendbaren Zusammensetzung
ist eine Suspension, die in 127 ccm Sesamöl 57 g vom 2-Chlorprokainsalz des Benzylpenicillins
mit einer Teilchengröße von weniger als o,074 mm enthält. Ein derartiges Präparat
enthält etwa 300000 Oxford-Einheiten Penicillin je ccm. Wenn dieses Präparat
in einer Menge von i ccm intramuskulär angewendet wird, bleibt die wirksame Penicillinkonzentration
von mehr als etwa 0,03 Oxford-Einheiten mindestens 24 Stunden im Blut erhalten.
Diese Konzentration wird als die geringstewirksameKonzentration aufgefaßt.
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Die hier nicht unter Schutz zu stellende Herstellung des p-Amino-o-chlorbenzoesäure-diäthylaminoäthylesters
ist im folgenden angegeben: Eine Mischung von 649 2-Chlor-4-nitrobenzoesäure und
40 ccm Thionylchlorid wird unter Rückfluß auf einem Dampfbad etwa 4. Stunden erhitzt.
Die Mischung wird dann destilliert und das 4-Nitro-2-chlorbenzoylchlorid, das bei
etwa 15o°1 8 mm Druck siedet, isoliert.
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Zu einer Lösung von 28,6 g ß-Diäthylaminoäthanol in 5oo ccm Benzol
werden unter Rühren und Kochen am Rückflußkühler langsam 53 g 2-Chlor-4-nitrobenzoylchlorid
zugefügt. Danach wird das Kochen am Rückflußkühler eine weitere Stunde fortgesetzt,
die Mischung gekühlt, das sich abscheidende Hydrochloridsalz des ß-Diäthylaminoäthylesters
der 2-Chlor-4-nitrobenzoesäure abfiltriert und aus Äthanol umkristallisiert.
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55 g dieses ß-Diäthylaminoäthyl-2-chlor-4-nitrobenzoat-hydrochlorids
werden in 150 ccm Wasser gelöst, 0,5 g Pt02 als Katalysator (nach Adams) zugefügt
und die Mischung bei einem Druck von etwa 22,7 kg hydriert. Diese Mischung wird
vom Katalysator abfiltriert und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand besteht aus
dem 2-Chlorprokain-hydrochlorid, das durch Umkristallisieren aus Äthanol gereinigt
werden kann. Das reine 2-Chlorprokain-hydrochlorid schmilzt bei etwa 17o bis 1710.
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Der p-Amino-o-chlor-benzoesäure-diäthylaminoäthylester als freie Base
läßt sich gewinnen, indem man das entsprechende Hydrochlorid in Wasser löst, die
Lösung mit Natriumhydroxyd alkalisch macht, das 2-Chlorprokain mit Äther extrahiert,
den Äther abdampft und so das 2-Chlorprokain als Öl erhält.