AT215598B

AT215598B - Verfahren zur Herstellung neuer Tetracyclinverbindungen

Info

Publication number: AT215598B
Application number: AT738656A
Authority: AT
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1955-12-09
Filing date: 1956-12-10
Publication date: 1961-06-12

Description

Verfahren zur Herstellung neuer Tetracyclinverbindungen
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung neuer Verbindungen von Tetracyclin mit Harnstoff, die bei der Gewinnung von Tetracyclin aus tetracyclinhaltigem Material Verwendung finden können.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden diese Tetracyclinharnstoffverbindungen in der Weise hergestellt, dass man eine Lösung von Tetracyclin bzw. dessen Säure-oder Basensalz bei einem PH von 2,5 bis 6, vorzugsweise 3 bis 4, mit Harnstoff unter Bildung einer im Reaktionsmilieu unlöslichen Verbindung zur Umsetzung bringt.

Die neue erfindungsgemäss. erhaltene Verbindung ist auch bei längerer Lagerung noch beständig und kann leicht wieder in reines Tetracyclin übergeführt werden. Das neue Produkt kann daher für Exportund andere derartige Zwecke verwendet werden, bei denen es erforderlich ist, Tetracyclinpräparate über längere Zeiträume zu lagern, ohne dass dabei Verluste an antibiotische Wirksamkeit auftreten. Einer der hauptsächliche Vorteile der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindung besteht in ihrer Eignung zur Abscheidung und Reinigung von Tetracyclin aus Rohlösungen und aus Lösungsmittelextrakten, die rohes Tetracyclin neben Verunreinigungen enthalten.

Die neue Tetracyclinharnstoffverbindung besteht aus äquimolaren Anteilen von Tetracyclin und Harnstoff und kann in einer Anzahl hydratisierter Formen, z. B. als Trihydrat oder als Monohydrat erhalten
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5 y/ml. [cx] malen Tetracyclin-Infrarotbanden auf.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird im einfachsten Fall festes Tetracyclin bzw. dessen Säure- oder Basensalz, insbesondere ein Rohprodukt in einer wässerigen Harnstofflösung zur Lösung gebracht und nach erfolgter Umsetzung die abgeschiedene Tetracyclinharnstoffverbindung abgetrennt.

Geht man von einem organischen Lösungsmittelextrakt von rohem Tetracyclin aus, so wird mit einer wässerigen Harnstofflösung, die vorzugsweise nicht mehr als halbgesättigt sein soll, verrührt und das Gemisch durch Zugabe einer geeigneten Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäure u. dgl., auf ein PH von 2,5 bis 6,0, vorzugsweise 3 bis 4 eingestellt, worauf sich die Tetracyclinharnstoffverbindung aus der Lösung ausscheidet und die Verunreinigungen gelöst bleiben. Die Tetracyclinharnstoffverbindung wird dann abfiltriert und man erhält eine von Verunreinigungen praktisch freie Tetracyclinverbindung von hoher Qualität in einer Ausbeute von ungefähr 9rP/o.

Tetracyclin kann auch erfindungsgemäss aus den sauren, wässerigen Rohextrakten, die bei der Aufarbeitung der Gärbrühe anfallen, durch Zusatz von festem Harnstoff bei einem pH-Wert zwischen 3 und 5 als Tetracyclinharnstofftrihydrat ausgefällt und durch Filtrieren gewonnen werden. In gleicher Weise kann man Tetracyclin als Tetracyclinharnstoffverbindung aus Tetracyclinlösungen, die bei der hydrierenden Spaltung von Chlortetracyclin erhalten werden (Journ. Amer. Chem. Soc., B. 75, S. 4621), abtrennen.

Die Zerlegung der Tetracyclinharnstoffverbindung und die Gewinnung des Tetracyclins kann auf ver-
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bei der Harnstoff unter diesen Bedingungen in Lösung bleibt. Tetracyclinhydrochlorid kann auch durch Lösen der Tetracyclinharnstoffverbindung in einem Gemisch aus 2-Äthoxyäthanol und Butanol durch Zugabe einer Base, z. B. Triäthylamin, und anschliessendes Ansäuern mit Salzsäure gewonnen werden.

Selbstverständlich kann man auf diese Weise auch Salze anderer Säuren, z. B. de : Ameisensäure, Trichloressigsäure u. dgl., herstellen. Bei einer weiteren Verfahrensweise wird die Tetracyclinharnstoffverbindung in einem organischen Lösungsmittel wie Methanol, Äthanol, Butanol, Aceton, Tetrahydrofuran gelöst und aus dieser Lösung durch Zugabe von Wasser und Einstellung des pH-Wertes auf ungefähr 7 als Tetracyclinbase ausgefällt. Die Tetracyclinbase kann auch durch Lösen der Tetracyclinharnstoffverbin- dung in angesäuertem Wasser und Neutralisieren mit Alkalien in Kristallform abgeschieden werden. Die Ausbeuten bei der Überfiihrung der Tetracyclinharnstoffverbindung in Tetracyclinhydrochlorid nach den oben beschriebenen Arbeitsweisen betragen ungefähr 9010.

Ein für die Reingewinnung von Tetracyclin bedeutender Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass, soweit bisher festgestellt werden konnte, die Bildung einer unlöslichen Hamstoffverbindung nur mit Tetracyclin, nicht aber mit andern Antibioticis der Tetracyclinreihe, wie Chlortetracyclin, Oxytetracyclin, Anhydrotetracyclin, Quatrimycin, Chlorquatrimycin u. dgl., eintritt. Die Grunde hiefür sind noch nicht geklärt, weshalb auch keine theoretische Erläuterung für diese Tatsache gegeben werden kann. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung : Beispiel 1: 200 ml eines bei Gewinnung von Tetracyclin erhaltenen Methylisobutylketonextraktes mit einer biologischen Aktivität von 40 500 y/ml Tetracyclin werden 32 ml gesättigte wässerige Hamstofflösung und 32 ml Wasser zugesetzt.

Die Mischung wird mit konzentrierter Salzsäure auf PH =5, 5 eingestellt, 16 Stunden auf einer Rundschüttelvorrichtung geschüttelt, danach durch weiteren Zusatz von
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triert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum bei 500 getrocknet. Man erhält 7, 80 g Tetracyclinharnstoffmonohydrat mit einer biologischen Aktivität von 938 y/mg (90,3%der Theorie)(C23H30N 0)
Analyse : ber. : C 52, 801o, H 5, 75'10, N 10,72to, gef. : C 52, 85'10, H 5, 68%, N 10, 70o.

Beispiel 2 : 1. 051Methylisobutylketonextrakt mit einer biologischen Aktivität von 95400 Y/ml Tetracyclin werden mit 525 ml Wasser nach Einstellung auf PH = l, 75 durch Zusatz von 52 ml konzentrierter Salzsäure ausgeschüttelt. Nach Trennen des Gemisches erhält man 736 ml wässerige Phase mit einer biologischen Aktivität von 124800 y/ml. 100 ml des wässerigen Extraktes werden bis zur vollständigen Lösung mit 50 g Harnstoff gerührt. Nach Einstellung mit In Natronlauge auf pH = 4, 60 wird das Gemisch 24 Stunden gerührt. Das Fällungsprodukt wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum bei 500 getrocknet. Man erhält 10, 78 g einer Tetracyclinharnstoffverbindung mit einer biologischen Aktivität von 905 y/mg (78, 1% der Theorie).

Beispiel 3 : 400 ml eines gemäss Beispiel 2 hergestellten wässerigen Extraktes mit einer biologischen Aktivität von 67 500 y/ml Tetracyclin werden mit 120 g Harnstoff bis zur vollständigen Lösung gerührt und mit Natronlauge auf PH =3, 3 eingestellt. Nach 40stündigem mässigem Rühren wird der Niederschlag abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum bei 500 getrocknet. Man erhält 26, 46 g einer Tetracyclinharnstoffverbindung mit einer biologischen Aktivität von 932 y/mg (91, 2% der Theorie).

Bei s pie 1 4 : 2 1 einer bei der Tetracyclingewinnung anfallenden Gärbrühe mit einer biologischen Aktivität von 3970 y/ml wird mit 10 g Magnesiumtrisilikat (Magnesol) und 120 g einer Filterhilfe (Hyflo) versetzt und mit Natronlauge auf PH : : ; 7, 6 eingestellt. Nach 30minütigem Rühren wird das Gemisch filtriert, der Filterkuchen in 600 ml Butanol aufgeschlämmt und die Suspension mit 18 ml konzentrierter Salzsäure auf PH = 1, 42 eingestellt. Nach 40minütigem Rühren wird die Aufschlämmung filtriert und der Filterkuchen erneut mit 600 ml Butanol und 30 ml Wasser aufgeschlämmt, die Suspension mit 2 ml Salzsäure auf PH = 1, 47 eingestellt, 40 Minuten gerührt und abfiltriert.

Der so erhaltene Filterkuchen wird in 600 ml Butanol und 30 ml Wasser aufgeschlämmt und die Aufschlämmung durch Zugabe von 1 ml Salzsäure auf PH = 1, 38 eingestellt. Das Gemisch wird 40 Minuten gerührt, abfiltriert und der Filterkuchen mit 250 ml Butanol gewaschen.

Die 3 Butanolextrakte und die Waschflüssigkeit werden vereinigt, mit 2 g Entfärbungskohle (Darco G 60) und 10 g Natriumchlorid versetzt, 15 Minuten gerührt und nach Zusatz einer Filterhilfe (Hyflo) filtriert. Die filtrierte Lösung wird bei 40 bis zur Trennung der Phasen stehengelassen und die Salzlösung abgetrennt. Der geklärte Butanolextrakt wird mit In Natronlauge auf PH =1, 85 eingestellt und im Vakuum bei 20 - 240 auf etwa 110 ml eingeengt. Das Konzentrat wird viermal mit je 110 m1 Wasser, das mit konzentrierter Salzsäure auf PH = l, 8-2, 0 eingestellt ist, ausgeschüttelt. Die vereinigten wässerigen Extrakte werden zweimal mit je 22 ml Chloroform gewaschen.

Der gewaschene wässerige Extrakt

wird im Vakuum auf 120 ml eingeengt, das Konzentrat mit 2, 5 ml Butanol und 3 g Steigern äthylendi- amintetraessigsaurem Natrium (Versene) versetzt, die Mischung mit In Natriumhydroxyd auf PH = 6, 2 eingestellt und über Nacht gerührt. Die Kristalle werden abfiltriert, zweimal mit 6 ml mit Butanol gesättigtem Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 5, 77 g einer Tetracyclinharnstoffverbindung mit einer biologischen Aktivität von 1003 y/mg (810/0igeAusbeute, bezogen auf die Gärbrühe).

Beispiel 5 : 10 g einer rohen, gemäss Beispiel 4 gewonnenen Tetracyclinbase (815 y/mg) werden 30 Minuten lang in 50 ml gesättigter wässeriger Harnstofflösung aufgeschlämmt, die 4 Tropfen eines Netzmittels, das als wirksamen Bestandteil den Isooctylphenyläther von Polyäthylenglykol (Triton-X-100) enthält, wobei Lösung und Kristallisation gleichzeitig erfolgen. Die Kristalle werden abfiltriert, mit Wasser und dann mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 8, 54 g einer Tetracyclinharnstoffverbindung mit einer biologischen Aktivität von 863 y/mg (90, 5% der Theorie).

Beispiel 6 : 5g Tetracyclinhydrochlorid werden in eine Mischung von 25 ml gesättigter wässeriger Harnstofflösung und 25 ml Wasser eingerührt. Man erhält eine praktisch klare Lösung, die abfiltriert wird. Die Kristallisation setzt danach nahezu augenblicklich ein. Nach 5 Stunden werden die Kristalle abfiltriert, fünfmal mit je 10 ml Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 3, 34 g Tetra-
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Aktivkohle erhaltene Tetracyclinlösung wird mit 30 ml gesättigter wässeriger Harnstofflösung und 30 ml Wasser versetzt und mit 0, 83 ml konzentrierter Salzsäure auf PH =ungefähr 3 eingestellt. Nach 28stündigem Stehen wird die ausgefallene Tetracyclinharnstoffverbindung abfiltriert, gewaschen und getrocknet.

Man erhält 4, 0 g Substanz mit einem Gehalt von 924 y/mg wirksamer Substanz und 3, 3ssO/o Wasser.
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säure aufgeschlämmt. Nach erfolgter Lösung wird sofort filtriert, angeimpft und 48 Stunden gerührt. Das kristalline Produkt wird abfiltriert, mit Propanol- (2) gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 3, 94 g Tetracyclinhydrochlorid mit einer biologischen Aktivität von 1002 y/mg (91, 4% der Theorie).

Beispiel 9 : 9g der gemäss Beispiel 1 erhaltenen Tetracyclinharnstoffverbindung werden in 45 ml eines Gemisches aus Butanol und 2-Äthoxyäthanol (2 : 1). aufgeschlämmt und der pH-Wert auf 1, 7 mit konzentrierter Salzsäure eingestellt. Das Gemisch wird 60 Stunden bei. Zimmertemperatur gerührt und filtriert. Das feste Produkt wird mit Propanol- (2) gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 7, 49 g Tetracyclinhydrochlorid mit einer biologischen Aktivität von 982 y/mg (90, 21 ige Ausbeute). Das Produkt besitzt die für orale Verwendung erforderliche Reinheit.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung neuer Tetracyclinverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass man Tetracyclin bzw. dessen Säure- oder Basensalz durch Umsetzung mit Harnstoff, zweckmässig im Molarverhältnis 1 : 6 bis 1 : 30, bei einem PH von 2, 5 bis 6, vorzugsweise von 3 bis 4, aus seiner Lösung abscheidet.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Tetracyclin bzw. dessen Säureoder Basensalz in fester Form in einer wässerigen Harnstofflösung zur Lösung bringt und die Tetracyclinharnstoffverbindung durch Einstellung auf den entsprechenden pH-Wert abscheidet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einem wässerigen Rohextrakt von Tetracyclin durch Zusatz von festem Harnstoff und Einstellung auf den entsprechenden PH-Wert die Tetracyclinharnstoffverbindung abscheidet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einem Rohextrakt von Tetracyclin in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in Methylisobutylketon oder Butanol durch Vermischen mit wässeriger Harnstofflösung und Einstellung auf den entsprechenden PH-Wert die Tetracyclinharnstoffverbindung abscheidet.

5. Ausgestaltung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die <Desc/Clms Page number 4> abgetrennte Tetracyclinharnstoffverbindung in einem organischen hydroxylgruppenhaltigen Lösungsmittel suspendiert und daraus durch Säurezusatz das entsprechende Säuresalz des Tetracyclins abscheidet.

6. Weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die abgetrennte Tetracyclinharnstoffverbindung in einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel löst und daraus durch Verdünnen mit Wasser und Einstellung auf einen pH-Wert von ungefähr 7 die Tetracyclinbase abscheidet.

7. Weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die abgetrennte Tetracyc1inharnstoffverbindung in angesäuertem Wasser löst und daraus durch Zusatz von Wasser und Einstellung auf einen pH-Wert von ungefähr 7 die Tetracyclinbase abscheidet.