AT166929B

AT166929B - Verfahren zur Reinigung von Penicillinsalzen

Info

Publication number: AT166929B
Authority: AT
Original assignee: Glaxo Lab Ltd
Priority date: 1946-02-11
Filing date: 1947-02-06
Publication date: 1950-10-10

Description

Verfahren zur Reinigung von Penicillinsalzen
Die Erfindung betrifft die Reinigung von Penicillinsalzen.

Der Ausdruck Penicillin wird mehrdeutig gebraucht, nämlich manchmal zur Bezeichnung der wirksamen, sauren Substanz oder der Substanzen, die in der Nährlösung entstehen, auf oder in welcher gewisse Schimmelpilze, insbesondere Penicillium notatum gewachsen sind, manchmal aber auch zur Bezeichnung eines
Metallsalzes, gewöhnlich des Natrium-oder
Calciumsalzes dieser Substanz bzw. dieser Sub- stanzen, in welcher Form das wirksame Material normalerweise hergestellt und verwendet wird.

Nachstehend wird dieser Ausdruck in der erstgenannten Bedeutung verwendet und die
Salze der wirksamen Substanz oder Substanzen werden als Penicillinsalze bezeichnet.

Gemäss der üblichen Herstellungsmethode wird
Penicillin aus der Nährlösung mittels eines organischen Lösungsmittels extrahiert und das so extrahierte Penicillin in ein geeignetes Metall- salz, im allgemeinen in das Natrium-oder
Calciumsalz übergeführt. Zwecks Reinigung wird eine wässrige Lösung des so gewonnenen Salzes angesäuert und das Verfahren mehrmals wieder- holt, doch ist das auf diesem Wege hergestellte
Penicillinnatrium-oder-calciumsalz stets von
Verunreinigungen begleitet, von denen manche gefärbt sind und welche nicht nur geringe und veränderliche Beständigkeit des Präparates ver- ursachen, sondern auch gewisse unangenehme
Nebenwirkungen, wie Schmerzen bei Injektion, nach sich ziehen.

Reines Penicillinnatrium-oder -calciumsalz ist eine weisse Verbindung von weit- aus grösserer Beständigkeit als das vorerwähnte
Rohprodukt und verursacht bei Injektion weniger
Schmerzen.

Die Reinigung von Penicillin oder seinen
Metallsalzen, d. i. die Trennung der wirksamen
Materialien von den sie gewöhnlich begleitenden
Verunreinigungen ist ein schwieriger und müh- samer Vorgang ; den Gegenstand. der Erfindung bildet ein neues und verbessertes Verfahren zur
Herstellung gereinigter Salze des Penicillins, welches dar n besteht, dass man wässrige Lösungen von Metallsalzen des Penicillin, insbesondere des Natrium-oder Calciumsalzes mit Salzen aus starken oder mässigstarken Säuren, vorzug- weise Mineralsäuren, und cykloaliphatischen
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das Gemisch unter Rühren durch sorgfältigen Zusatz einer Säure, z. B. Phosphorsäure, oder einer anorganischen Base, z. B. Ätznatron, auf einen PH-Wert 6-7 gebracht. Dieses Gemisch wird so lange gerührt und gekühlt, bis keine weitere Ausfällung eintritt.

Das Umsetzungprodukt, das rohe Penicillinsalz der verwendeten primären, organischen Aminbase, wird durch Filtrieren oder Zentrifugieren gewonnen und zweckmässig mit einer kleinen Menge einer nahezu gesättigten wässrigen Lösung einer neutralen Aussalzsubstanz gewaschen.

Das so erhaltene feuchte Rohprodukt wird zweckmässig mehrere Stunden über einem Trockenmittel, wie Phosphorpentoxyd im Vakuum- exicator stehen gelassen und getrocknet, m ! t Aceton oder Methyläthylketon gewaschen und dann zweckmässig wie folgt umkristallisiert :
Das getrocknete Produkt wird mit etwas mehr Chloroform erwärmt als notwendig ist, um das organische Material bei etwa 300 C zu lösen, rasch gefiltert und dem Filtrat ausreichend Aceton oder Methyläthylketon zugesetzt, um beim Kühlen gereinigtes Penicillinsalz der primären Aminbase auszufällen.

Das feuchte Material kann aber auch direkt in Chloroform gelöst, filtriert und durch Verdünnung mit zwei oder drei Volumteilen Aceton oder Methyläthylketon als kristallisiertes, gereinigtes Primärbasensalz abgeschieden werden.

In gleicher Weise kann das feuchte Rohprodukt durch Lösen in einer kleinen Menge von Äthylalkohol (z. B. 3-5 cm31mE des Ausgangsmaterials) und Ausfällen aus der filtrierten alkoholischen Lösung mit ungefähr der drei-bis fünffachen
Menge des Volumens an Diäthyl-, Diisopropyloder Dibutyläther gereinigt werden. Selbst- verständlich sind auch andere Lösungsmittel- kombinationen verwendbar.

Das gereinigte Produkt kann leicht in reines
Metallsalz des Penicillin (z. B. Natrium-oder
Calciumsalz) übergeführt werden, z. B. durch
Behandlung desselben mit einem Gemisch von Äther oder Chloroform und der im Salz vor- handenen organischen Base äquivalenten Menge an wässriger Phosphorsäurelösung, bei einem PH-2-5, wobei das freie Penicillin von orga- nischen Losungsmitteln aufgenommen wird und
Schütteln des Extraktes mit einer wässrigen Lösung eines Metallhydroxydes (z. B. Natronlauge) aquivalent der Menge an Penicillin und Trock- nung des wässrigen Extraktes durch Frierenlassen der wässrigen Lösung und Sublimation des Eises im Vakuum.

Die folgenden, nur zur Illustration angeführten
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einheit bedeuten, beschreiben, wie ein im Wesen reines primäres) organisches Basensalz von Penicolin erfindungsgemäss hergestellt werden kann.

Beispiel 1. 2-5 m. E. Penicillinnatriumsalz mit 910 O. E.'mg werden in 32 cm3 bei 0 C gesättigter Natriumnitratlösung gelöst und mn soviel Cyklohexylammhydrochlorid in 50% igerwässriger Lösung versetzte als der doppelten Menge an vorhandenen Penicillin äquivalent ist. Die Lösung wird auf PH = 6 eingestellt und der Niederschlag etwa eine halbe Stunde absetzen gelassen und mit einigen Kubikzentimeter einer gesättigten Natriumnitratlösung gewaschen.

Der feuchte Rückstand wird mit 25 cm3 Chloroform leicht erwärmt. Die Lösung wird durch ein trockenes Filter filtriert, um wenige Tropfen der vorhandenen wässrigen Lösung abzuscheider. sodann mit 75 cm3 Aceton versetzt und nach etwa einstündigem Stehen im Kühlschrank filtriert. Eine zweite Ausbeute wird durch Einengen des Filtrates bei vermindertem Druck gewonnen. Die Ausbeute beträgt 1. 53 g (erste Ausbeute) und 0. 1 g (zweite Ausbeute) an im Wesen reinem Penicillin-Cyklohexylaminsalz.

Dieses Salz wird in Penicillinnatriumsalz umgewandelt durch Einrühren in ein Gemisch von 1 Vol.-Teil Eiswasser und 2 Vol.-Teilen Chloroform und Zusatz von soviel 10% niger Phosphorsäure unter Rühren, um den PH-Wert auf 2-1 zu bringen. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser unter Zusatz von soviel n-Natriumhydroxydlösung geschüttelt, dass sich ein PH = 5-9 einstellt.

Nach Abtrennung der wässrigen Schicht wird das Chloroform nochmals mit einer kleinen Menge Wasser und einer zur Einstellung auf PH =- 7. 4 genügenden Menge ausgeschüttelt.

Die wässrigen Lösungen werden vereinigt und durch Ausfrieren getrocknet, der Rückstand aus
Aceton umkristallisiert, wobei reines Penicillin- natriumsalz rasch kristallisiert.

Beispiel 2 : 2 m. E. Penicillinnatriumsalz (1100 O. E.'mg) werden entsprechend der Arbeit- weise des Beispiels 1 in das Methylcyklohexyl- aminsalz übergeführt, der Rückstand wird über
Nacht in einem Vakuumexicator stehen gelassen, sodann mit Aceton gewaschen und wieder ge- trocknet. (Ausbeute 0-85 g,) Dieses Rohprodukt wird in 15 cm3 warmen Chloroform gelöst, die
Lösung filtriert und 45 cm3 Methyläthylketon zugesetzt. Nach halbstündigem Kühlen im Kühl- schrank wird filtriert, das kristallisierte Methyl- cyklohexylaminsalz von Penicillin mit etwas
Methyläthylketon gewaschen und getrocknet.

(Ausbeute 0. 45 g.)
Beispiel 3 : Eine Lösung von 20 m. E.

Penicillinnatriumsalz (1100 O. E.'mg) in 215 cm3
Wasser wird mit Natriumchlorid bei etwa 0 C gesättigt, mit 20 cm3 50%iger wässriger Lösung von Cyklohexylarninhydrochlorid von pH-Wert 6-2 versetzt und eine Stunde bei etwa 0 C stehen gelassen. Der Rückstand wird so trocken als möglich abgesaugt, in 100 cm3 Äthylalkohol gelöst, die Lösung durch Filtrieren von Spuren des Natriumchlorides abgetrennt und durch
Zusatz von 400 cm3 Isopropyläther das Penicillin-
Cyklohexylaminsalz in feinen Nadeln abge- schieden.

Nach Stehen während einer halben
Stunde, bei etwa-10 C wird filtriert, das
Filtrat zur Gewinnung des noch gelösten Salzes im Vakuum zur Trocknung abgedampft, der

Rückstand in 30 cm3 Chloroform gelöst und 80 cm3 Methyläthylketon zugesetzt. Nach Kühlung in einer Kältemischung wird filtriert und das restliche Salz mit Methyläthylketon gewaschen.

Die Ausbeute an reinem Cyklohexylaminsalz des Penicillin beträgt 11-2 g in der ersten Kristallisation und 2. 85 g in der zweiten Kristallisation. 24% des Ausgangspenicillin verbleiben in der wässrigen Mutterlauge.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung von Penicillinsalzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Lösung eines Metallsalzes von Penicillin, z. B. ein Natrium-oder Kalziumsalz desselben, mit einem Salz einer starken oder mässig starken Säure und einer primären, organischen Base der Formel RNH2 behandelt wird, um das Penicillinsalz dieser Base auszufällen, wobei in der Formel R ein cykloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen ist und die Base einen pH-Wert von nicht weniger als 10-2 hat und unter den Verfahrensbedingungen das Penicillin nicht rasch zerstört.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Penicillinsalz der primären, organischen Base in ein Metallsalz, z. B.

Natrium-oder Calciumsalz des Penicillin umgewandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz der primären, organischen Base in Form der im wesentlichen reinen Substanz zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz der primären, organischen Base in Form einer wässrigen LösunJ7 zugesetzt wird.

5. Verfahren nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Gegenwart einer Aussalzsubstanz durchgeführt wird.

6. Verfahren nach jedem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Penicillinsalz der primären, organischen Base mit einem Gemisch von Äther oder Chloroform und einer solchen Menge von wässriger Phosphorsäure behandelt wird, die mindestens äquivalent der Menge der im Salz enthaltenen organischen Base ist, worauf die organische Flüssigkeit abgetrennt und mit einer wässrigen Lösung eines Metallhydroxydes, z. B. Natriumhydroxyd, extrahiert wird, die eine zur Menge des freien Penicillin in der organischen Flüssigkeit äquivalente Menge an Metallhydroxyd enthält und sodann der wässrige Extrakt durch Ausfrieren getrocknet wird.