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Verfahren zur Herstellung von neuen Penicillinderivaten und zu deren allfälliger Rückführung in die gereinigten Ausgangspenicilline
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schwierig, das gewünschte Penicillin von den andem Reaktionsprodukten zu isolieren.
Demgemäss ist es ein Zweck der Erfindung, ein verbessertes Verfahren für die Gewinnung eines Ci. - Aminobenzylpenicillins oder eines a-Aminothienylmethylpenicillins aus seiner Mischung mit andern, durch die Acylierung von 6-Aminopenicillansäure mit einem Acylierungsderivat einer a-Aminophenyl- oder einer < x-Aminothienylessigsäure erhaltenen Reaktionsprodukten zu schaffen. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung neuer wasserunlöslicher Derivate dieser Penicilline,
Dies wird erreicht durch die erfindungsgemässe Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel
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in welcher R 1
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und R2 Phenyl, 2-Thienyl oder 3-Thienyl bedeutet und von Salzen dieser Verbindungen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässerige Lösung, die
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aktionsmischung auf etwa 1, 0 bis 4, 0 einstellt und das gebildete, kristalline Reaktionsprodukt des Penicillins und der Aminonaphthalindisulfonsäure aus der Reaktionsmischung gewinnt, wonach man, wenn gewünscht, das erhaltene Produkt in Aceton aufschlämmt und aus der Aufschlämmung als wasserfreies Produkt abtrennt oder das Produkt in Wasser suspendiert, den pH-Wert der Suspension auf etwa 6, 0 bis 8, 0 einstellt und das entstandene Penicillin abtrennt.
Salze der Aminonaphthalindisulfonsäure, die für die Verwendung bei dem erfindungsgemässen Verfahren geeignet sind, umfassen die Ammonium-, substituierten Ammonium-, Alkali- und Erdalkalimetallsalze.
Wie aus den Beispielen ersehen werden kann, sind die durch das Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten Anlagerungsprodukte unveränderlich das l : l-molare Anlagerungsprodukt des besonderen Penicillins und der Aminonaphthalindisulfonsäure. Es wird angenommen, dass dies auf die Bildung eines inneren Salzes innerhalb der Aminonaphthalindisulfonsäure, d. h. zwischen der Aminogruppe und einer der Sulfogruppen, zurückzuführen ist, was zu einer Konfiguration führt, welche nur eine Sulfogruppe für die Umsetzung mit der a-Aminogruppe des Penicillins zur Verfügung hat. Es ist jedoch ersichtlich, dass der vorstehend erwähnte Vorgang oder Mechanismus lediglich in dem Versuch angegeben wurde, eine Erklärung für diese neuartige Reaktion zu geben, und dass die Erfindung in keiner Weise darauf beschränkt ist.
Das a- Kohlenstoffatom der Acylgruppe (an welche die Aminogruppe gebunden ist) ist ein asymmetrisches Kohlenstoffatom, so dass die Verbindungen gemäss der Erfindung in zwei optisch aktiven isomeren Formen (den D- und L-Diastereomeren) sowie in einer Mischung der beiden optisch aktiven Formen existieren können ; alle derartigen isomeren Formen der Verbindungen sind in den Rahmen der Erfindung eingeschlossen.
In Verbindung mit der vorstehenden Betrachtung der Diastereomeren gemäss der Erfindung ist ersichtlich, dass auf Grund der Anwesenheit asymmetrischer Kohlenstoffatome im 6-Aminopenicillan- säurekern ausser den beiden durch den asymmetrischen Kohlenstoff der Seitenkette verursachten Isome-
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ren viele andere möglich sind. Derartige weitere Isomere sind jedoch gegenwärtig nicht wichtig, da 6-Aminopenicillansäure, welche das Produkt von Fermentierungsvorgängen ist, übereinstimmend eine Konfiguration hat, und eine solche 6-Aminopenicillansäure gegenwärtig bei der Herstellung der Verbindungen gemäss der Erfindung verwendet wird.
Die hier verwendeten Ausdrücke (-)-a-Aminobenzylpenicillin und (-)-ct-Aminothienylmethylpe- nicillin beziehen sich nicht auf die Drehung des Penicillinmoleküls in seiner Ganzheit welches ganz allgemein (+) ist], sondern vielmehr auf die (-)-Drehung des Derivats von a-Aminophenylessigsäure
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Penicillins. In ähnlicher Weise bezieht sich der Ausdruck (+)-ca-Aminobenzylpenicillin und (+)-a-Aminothienylmethylpenicillin auf die (+)-Drehung dieses asymmetrischen a-Kohlenstoffatoms. Wenn kein Zeichen besonders angegeben ist, ist die DL-Mischung gemeint oder beabsichtigt.
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6-Aminopenicillansäure und Hydrolyse- oder Nebenreaktionsprodukte des Acylierungsmittels enthalten.
Zahlreiche andere Nebenreaktionsprodukte sind häufig ebenfalls als Verunreinigungen vorhanden. Die das a-Aminobenzylpenicillin oder a-Aminothienylmethylpenicillin enthaltende Lösung kann auch die nach der Umkristallisation des entsprechenden Penicillins zurückbleibende Mutterlauge sein.
Vorzugsweise enthält die Lösung zwischen 25 bis 100 mg des gewünschten Penicillins je ml der Lösung. Wenn es erforderlich ist, kann die Lösung konzentriert werden, indem man die Lösung bei einer Temperatur von 30 bis 400C mehrere Minuten unter ein Teilvakuum bringt.
Wenn die das a-Aminobenzylpenicillin oder a-Aminothienylmethylpenicillin enthaltende wässerige Lösung auch organische Verunreinigungen enthält, wie z. B. in der Reaktionsmischung, welche durch Acylierung von 6-Aminopenicillansäure erhalten wurde, wird zu der Lösung ein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel, vorzugsweise Methylisobutylketon, zugegeben. Andere Lösungsmittel, die verwendet werden können, umfassen andere (niedere) Ketone, (niedere) aliphatische Ester, wie Butylacetat, halogenierte (niedere) Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, und Mischungen hievon mit einander oder mit Methylisobutylketon. Im allgemeinen kann irgendein mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel verwendet werden.
Die Anwesenheit des Lösungsmittels erleichtert die Kristallisation und ergibt ein reines Produkt. Das Volumenverhältnis des organischen Lösungsmittels zu der wässerigen Phase ist nicht kritisch. So kann für jedes Volumen an vorhandenem Wasser auch so viel wie zwei Volumen oder mehr des organischen Lösungsmittels oder weniger als ]/10 Volumen des organischen Lösungsmittels vorhanden sein.
Die Amoninaphthalindisulfonsäuren, die verwendet werden können, sind in der Technik beschrieben und viele davon sind im Handel erhältlich. Es wird vorzugsweise eine konzentrierte wässerige Lösung der freien Säure verwendet, obgleich die wasserlöslichen Ammonium- oder substituierten Ammonium-, Alkali- und Erdalkalimetallsalze dieser Säuren ebenfalls verwendet werden können. Vorzugweise werden etwa 1 bis 2 Mol der Aminonaphthalindisulfonsäure je Mol des a-Aminobenzylpenicillins oder a-Aminothienylmethylpenicillins in der Lösung verwendet.
Die Aminonaphthalindisulfonsäure wird im allgemeinen mit der wässerigen, das Penicillin enthaltenden Lösung bei niedrigen Temperaturen, d. h. bei Temperaturen zwischen etwa 0 bis 10oC, in Be- rührung gebracht, um die Zersetzung des Produkts und Verluste der Lösung auf ein Minimum zu beschränken sowie die Kristallisation des Produkts zu beschleunigen. Der PH- Wert der Lösung während der Bildung des Aminonaphthalindisulfonsäure-Anlagerungsprodukts des a-Aminobenzylpenicillins oder a- Aminothienylmethylpenicillins soll innerhalb des Bereiches von etwa], 0 bis 4, 0 liegen. Der PH- Wert der Lösung kann höher sein als 4, 0, z.
B. etwa 4,5, während der Zugabe der Naphthalinsulfonsäure, aber das gewünschte Salz wird sich nicht bilden, bis der pH-Wert innerhalb des Bereiches von etwa 1, 0 bis 4, 0 liegt ; der bevorzugte pH-Wert liegt im Bereich von 1, 5 bis 2, 0. Wenn der pH-Wert durch Zugabe der Aminonaphthalindisulfonsäure nicht auf den Bereich innerhalb von etwa], 0 bis 4, 0 gebracht wird,
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kann eine Mineralsäure, wie HC1 oder HSO, zur Einstellung des pH- Wertes zugegeben werden.
Die Kristallisation des Aminonaphthalindisulfonsäure-Anlagerungsprodukts des a- Aminobenzy lpeni- cillins oder a-Aminothienylmethylpenicillins kann erforderlichenfalls durchimpfen eingeleitet werden.
Nachdem die Ausfällung des Produkts beendet ist, wird es durch irgendwelche geeigneten Mittel, z. B. i durch Filtrieren, gewonnen. Das Produkt kann dann mit Wasser und/oder einem organischen Lösung- mittel, wie Methylisobutylketon, gewaschen und anschliessend getrocknet werden.
Wenn das Aminonaphthalindisulfonsäure-Anlagerungsprodukt des besonderen a-Aminobenzylpeni- cillins oder a- Aminothienylmethylpenicillins in einer hydratisierten Form erhalten wird, kann es leicht in die wasserfreie Form umgewandelt werden. Dies kann dadurch erzielt werden, dass das Hydrat in einem grossen Volumen trockenem Aceton, z. B. etwa 10 ml Aceton je Gramm Hydrat, aufgeschlämmt wird. Die Menge an verwendetem Aceton soll so sein, dass weniger als 2 Gel.-% Wasser in der Aceton-
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triert, der Filterkuchen mit etwa 5 Vol trockenem Aceton gewaschen und bei etwa 500C getrocknet.
Da die Aminonaphthalindisulfonsäuresalze eines a-Aminobenzylpenicillins oder a-Aminothienyl- methylpenicillins, die gemäss der praktischen Ausführung der Erfindung erzeugt wurden, wertvolle antibakterielle Eigenschaften besitzen, können sie direkt als therapeutische Mittel verwendet werden. Sie besitzen etwa die gleiche Aktivität oder Wirksamkeit gegenüber grammpositiven sowie grammnegativen Bakterien bei parenteraler oder oraler Verabreichung wie die entsprechenden Penicilline. In ihrer wasserfreien Form sind diese Verbindungen in Methanol, Äthanol, Formamid, Dimethylformamid und Pyridin löslich und in andern üblichen Lösungsmitteln unlöslich.
Darüber hinaus sind sie wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung des entsprechenden reinen a-Aminobenzylpenicillins oder a-Amino- thienylmethylpenicillins.
Das Anlagerungsprodukt eines a-Aminobenzylpenicillins oder eines a-Aminothienylmethylpeni- cillins mit einer Aminonaphthalindisulfonsäure, wie es durch das Verfahren der Erfindung hergestellt wird, kann zu dem entsprechenden a-Aminobenzylpenicillin oder a-Aminothienylmethylpenicillin durch Neutralisation, wie z. B. durch Suspension des Anlagerungsprodukts in Wasser und Einregeln des pH-Werts der Suspension auf etwa 6, 0 bis 8, 0 und vorzugsweise etwa 6,7 bis 7, 2, umgewandelt werden. Die Einstellung des pH-Werts der Lösung wird vorzugsweise durch die Zugabe eines tert.-Amins, wie Triäthylamin, vorzugsweise bei etwa Raumtemperatur erzielt. Andere alkalische Materialien, wie Natriumhydroxyd, Ammoniumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Natriumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Kaliumcarbonat usw. können ebenfalls verwendet werden.
Die Einstellung des pH-Werts verursacht den Beginn der Ausfällung des entsprechenden Penicillintrihydrats. Der PH- Wert der Lösung wird anschlie- ssend auf etwa 4,5 bis 4,6 durch die Zugabe von Säure, wie HC1, eingestellt und es wird zur vollständigen Ausfällung gekühlt. Nachdem die Ausfällung des Penicillintrihydrats beendet ist, kann es durch Filtration gewonnen werden. Das Produkt kann dann mit Wasser und/oder einem organischen Lösungsmittel, wie Methylisobutylketon gewaschen und getrocknet werden.
Eine bevorzugte und besonders elegante Arbeitsweise für die Gewinnung des Penicillins aus seinem Anlagerungsprodukt mit einer Aminonaphthalindisulfonsäure besteht in der Behandlung dieses Anlagerungsprodukts mit einem Amin oder einer Mischung von Aminen der allgemeinen Formel
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in welcher R2, Ra und R4 jeweils einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest bedeuten und insgesamt 11 bis 14 Kohlenstoffatome enthalten, in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, worauf das amphotere Penicillin ausgefällt wird und z. B. durch Filtration gewonnen werden kann. Vorzugsweise wird das Penicillin in Form seines Trihydrats isoliert und das Amin-Lösungsmittelmedium soll daher wenigstens 3 Mol Wasser je Mol Penicillin enthalten.
Zur Erzielung des Penicillintrihydrats ist es wesentlich, das Penicillin-Aminonaphthalindisulfonsäure-Anlagerungsprodukt mit dem Amin bei
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einer Temperatur unterhalb etwa 600C in Berührung zu bringen. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt zwischen etwa 0 und 350C. Wenn Temperaturen oberhalb etwa 600C verwendet werden, wird das wasserfreie Penicillin gebildet.
Die vorstehend beschriebene Klasse von Aminen besteht aus Flüssigkeiten und diese Amine oder Mischungen hievon werden zu der Lösung in ihrer freien Basenform gegeben. Die Menge solcher Amine, die verwendet wird, variiert im allgemeinen zwischen etwa 68 bis 250 Gew.-% und vorzugsweise 85 bis 150 Gew.-% des Penicillin-Aminonaphthalindisulfonsäure-Anlagerungsprodukts. Obgleich grössere Mengen Amin verwendet werden können, wird bei Verwendung von mehr als etwa 250 Gew.-% des Peni-
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Amine der vorstehenden Formel IX sind im Handel erhältlich. Eine solche Mischung sekundärer Amine, in welcher jedes sekundäre Amin die Struktur der FormelIX besitzt, wird manchmal als"flüs- sige Aminmischung Nr. I" bezeichnet und ist eine klare bernsteingelbe Flüssigkeit mit den nachstehen-
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Das mit Wasser nicht mischbare organische Lösungsmittel, in welchem das Penicillin-Aminonaphthalindisulfonsäure-Anlagerungsprodukt mit dem Amin in Berührung gebracht wird, ist vorzugsweise Methylisobutylketon. Andere Lösungsmittel, die verwendet werden können, umfassen andere (niedere) Alkylketone, (niedere) Alkylester, wie Butylacetat, halogenierte (niedere) Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform oder Methyldichlorid, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, (niedere) Alkyläther, wie Diamyläther, mit Wasser nicht mischbare (niedere) Alkanole und Mischungen hievon miteinander oaer mit Methylisobutylketon. Die verwendete Lösungsmittelmenge ist nicht kritisch und es können grosse Mengen an Lösungsmittel verwendet werden, da die erhaltenen Penicillintrihydrate in diesen Materialien nicht löslich sind.
Da die Penicillintrihydrate auch in Wasser verhältnismässig unlöslich sind, kann in dem System eine beträchtliche Wassermenge vorhanden sein, ohne die Ausbeute des erwünschen Produkts in irgendeinem grossen Ausmass zu verringern.
Durch die praktische Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung können viel grössere Ausbeuten an a-Aminobenzylpenicillinen und a-Aminothienylmethylpenicillinen aus den Reaktionsmischungen erhalten werden, in welchen diese Penicilline durch die Acylierung von 6-Aminopenicillansäure hergestellt wurden, als dies bisher in einer grosstechnischen Arbeitsweise möglich war. Darüber hinaus werden die a-Aminobenzylpenicilline und a-Aminothienylmethylpenicilline in einem Zustand grösserer Reinheit als bei früheren Verfahren erhalten.
Die entgegenwirkende oder hemmende Mindestkonzentration (MIC) gegenüber verschiedenen Mikroorganismen wurde für die durch das Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten Anlagerungsprodukte bestimmt. Die Ergebnisse zusammen mit den entsprechenden MIC- Werten für (-)-a-Aminobenzylpeni- cillin selbst, sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen die besten Ausführungsformen, die zur Durchführung der Erfindung in Betracht gezogen wurden, und sind nur zur Veranschaulichung, nicht aber zur Beschränkung angegeben.
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Tabelle
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<tb>
<tb> Hemmende <SEP> Mindestkonzentrationen <SEP> (mcg/ml)
<tb> (-) <SEP> - <SEP> a-Amino- <SEP>
<tb> Organismen <SEP> Medium <SEP> Addukt <SEP> A <SEP> Addukt <SEP> B <SEP> Addukt <SEP> C <SEP> Addukt <SEP> D <SEP> benzylpenicillin
<tb> Diplococcus <SEP> pneumoniae <SEP> HIB* <SEP> 0, <SEP> 016 <SEP> 0, <SEP> 012 <SEP> 0, <SEP> 016 <SEP> 0, <SEP> 024 <SEP> 0, <SEP> 008 <SEP>
<tb> Streptococcus <SEP> pyogenes <SEP> HIB <SEP> 0, <SEP> 016 <SEP> 0, <SEP> 012 <SEP> 0, <SEP> 012 <SEP> 0, <SEP> 008 <SEP> 0, <SEP> 010 <SEP>
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> Smith <SEP> HIB <SEP> 0.
<SEP> 062 <SEP> 0.062 <SEP> 0.062 <SEP> 0.047 <SEP> 0.031
<tb> Staphylococcusaureus <SEP> Smith <SEP> HIB** <SEP> 0, <SEP> 062 <SEP> 0, <SEP> 062 <SEP> 0, <SEP> 062 <SEP> 0, <SEP> 062 <SEP> 0, <SEP> 031 <SEP>
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> ATCC <SEP> 9739 <SEP> HIB <SEP> 38,000 <SEP> 19,000 <SEP> 25,000 <SEP> 25,000 <SEP> 9,7
<tb> Salmonella <SEP> enteritidis <SEP> HIb <SEP> 9. <SEP> 25 <SEP> 0,25 <SEP> 0,25 <SEP> 0,25 <SEP> 0,13
<tb> Salmonellatyphosa <SEP> HIB <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> 1,6 <SEP> 4,7 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Klebsiella <SEP> pneumoniae <SEP> HIB <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> 1,6 <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Mycobacterium <SEP> smegmatis <SEP> Nr.
<SEP> 607 <SEP> HIB <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Pseudomonus <SEP> aeruginosa <SEP> HIB <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
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Herzinfusionsflüssigkeit (broth) Addukt A =l : l-molares Addukt von (-)-fx-Aminobenzyl-* = 5% angesammeltes menschliches fonsäure Serum zugesetzt
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Serium zugesetzt fonsäure
Addukt C = 1 : 1-molares Addukt von (-) -a-Amino-2-thienyl- methylpenicillin und 6-Amino-1, 3, -naphthalin- disulfonsäure
Addukt D = l : l-molares Addukt von (-)-α-Amino-2-thienyl- methylpenicillin und 7-Amino-1, 3-naphthalin- disulfonsäure
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Beispiel l : Zu einer rasch gerührten Lösung des Natriumsalzes von (-)-a-Aminobenzylpeni- cillin (1, 0 g, 0,0027 Mol) in 20 ml Wasser bei 250C werden langsam 0,94 g (0,0027 Mol) des Dinatriumsalzes von 6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure gegeben. Der pH-Wert wird mit Salzsäure auf l, 7 eingeregelt, worauf ein kristalliner Feststoff ausgefällt wird.
Es wird weitere 30 min gerührt und die Mischung anschliessend filtriert. Der kristalline Feststoff wird mit Methylisobutylketon gewaschen, im Vakuum über P2 Os getrocknet und wog 0, 4g. Das Produkt, das l : l-Anlagerungsprodukt von (-)-a-
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6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure, besitzteine Wirksamkeit von(-) - a-Aminobenzylpenicillin/mg.
Peispiel 2: TeilA
Eine Lösung des Natriumsalzes von (-)-ct-Aminobenzylpenicillin (3, 0 g, 0, 0081 Mol) in 60 ml Eiswasser wurde mit 30 mi Mehtylisobutylketon beschichtet und rasch gerährt, während 3,5 g (0, 0112 Mol) feste 6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure langsam zugegeben wurden. Die Mischung wurde mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 1, 7 angesäuert und die sich ergebende Aufschlämmung unter Rühren 1 h in Eis gekühlt und filtriert. Der kristalline Feststoff wurde mit 20 ml geeistemWasser und mit einem
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nachdem es unter Vakuum getrocknet wurde.
Teil B. Das in dem vorstehenden Teil A hergestellte Produkt, wird, wenn es in einer hydratisierten Form erhalten wird, in 50 ml trockenem Aceton aufgeschlämmt und die Aufschlämmung 3 h bei 25 bis 300C gerührt und filtriert. Der Filterkuchen wird mit 20 ml trockenem Aceton gewaschen und bei 500C getrocknet. Das Produkt, das wasserfreie l : l-Anlagerungsprodukt von (-) -a-Aminobenzylpe- nicillin und 6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure, ist sehr wärmestabil.
Teil C. Ein Anteil von 2,0 g des in dem vorstehenden Teil B erhaltenen Produkts wird in etwa 30 ml Wasser suspendiert. Der pH-Wert der Suspension wird durch Zugabe von Triäthylamin auf 7,5 eingeregelt, worauf sich ein kristallines Material abzuscheiden beginnt. Der pH-Wert der Mischung wird anschliessend durch Zugabe von 6n-HCl auf etwa 4,5 eingeregelt. Die Mischung wird etwa 1/2 h kristallisieren gelassen und das ausgefällte kristalline Material durch Filtration gesammelt und getrocknet. Durch Infrarotanalyse wurde bestimmt, dass das Produkt im wesentlichen reines (-)-a-Aminobenzylpenicillin ist.
Beispiel 3 : Eine Lösung von 3, 0 g (0, 0081 Mol) des Natriumsalzes von (-) -a-Aminobenzyl- penicillin in 60 ml Wasser wird mit 30 ml Methylisobutylketon beschichtet und rasch gerührt, während 3, 5 g (0, 0112 Mol) 7-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure langsam zugegeben werden. Die erhaltene Mischung hat einen pH-Wert von 5,9. Es wird genügend Salzsäure zugegeben, um den pH-Wert der Mischung auf 1, 7 einzuregeln, worauf sich ein kristalliner Feststoff bildet. Die sich ergebende Auf- schlämmung wird weitere 2 h bei OOC gerührt und filtriert. Der Feststoff wird mit einem kleinen Anteil Methylisobutylketon, mit 20 ml geeistemWasser, das mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 2,0 einge-
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von 10 ml Wasser und 40 ml Aceton gelöst.
Zu dieser Lösung werden 2,5 g (0, 0072 Mol) (-)-a-Amino- benzylpenicillin gegeben und die sich ergebende Lösung hat einen pH-Wert von 1, 5. Bei Zugabe von 50 ml Aceton werden aus der Lösung feine nadelartige Kristalle langsam ausgefällt. Die Mischung wird filtriert, und der kristalline Feststoff im Vakuum über P 2 05 getrocknet. Es wird gefunden, dass das Produkt, dasl : l-Adduktvon (-)- a-Aminobenzylpenicillin und 6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure, 3, 2 g wog.
Beispiel 5 : 5, 0 g (0, 143 Mol) a-Aminobenzylpenicillin werden in einer Mischung von 20 ml Wasser und 80 ml Aceton gelöst. Zu dieser unter Rühren gehaltenen Lösung mit einem pH-Wert von 2, 0 wird langsam eine Lösung von 5, 4 g (0, 0178 Mol) 6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure in 7 ml Wasser gegeben. Die erhaltene Lösung hat einen pH-Wert von 1, 0. Die Lösung wird auf OOC gekühlt, worauf sich ein kristalliner Feststoff langsam bildet. 100 ml Aceton werden zugegeben, die Lösung weitere 30 min gerührt und filtriert. Das feste Produkt, das 1:1-Addukt von α-Aminobenzylpenicillin und 6- - Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure, wird mit Aceton gewaschen, im Vakuum getrocknet und zeigt ein Gewicht von 5, 1 g.
Beispiel 6 : Zu einer unter Rühren gehaltenen Lösung von 5, 0 g (0, 0143 Mol) (-)-a-Aminobenzylpenicillin in 20 ml Wasser und 80 ml Aceton bei OOC werden langsam 4, 35 g (0, 0143 Mol) 6-
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- Amino-l, 3-naphthalindisultonsaure gegeben. Der pH-Wert dieser Lösung wird mit 2, 1 festgestellt.
Ein weiterer Anteil von 0, 5 g 6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure wird zugegeben, und der pH-Wert fällt auf 1, 75. Ein dritter Anteil von 0, 25 g (für insgesamt 0, 0618 Mol) 6-Amino-l, 3-naphthalindisul- fonsäure wird zugegeben, und es wird festgestellt, dass der pH-Wert der Lösung 1, 6 beträgt. Die Zuga- i be von 15 ml Aceton bewirkt eine kräftige Ausfällung von kristallinem Feststoff.
Weitere kleine An- teile Aceton (insgesamt 100 ml) werden in Zeitabschnitten über einen Zeitraum von 30 min zugege-
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und zeigt ein Gewicht von 5, 2 g und eine Wirksamkeit von 480 y (-) -a-Aminobenzylpenicillin/mg.
Eine zweite Ausbeute des Produkts wird aus der Mutterlauge erhalten mit einem Gewicht von 1, 29 g und zeigt eine Wirksamkeit von 415 mcg (-)-a-Aminobenzylpenicillin/mg.
Beispiel 7 : Teil A
1 g (0, 0027 Mol) des Natriumsalzes von (-)- < x-Aminobenzylpenicillin wird in 20 ml Wasser unter Bildung einer Lösung miteinem pH-Wert von 9, 2 gelöst. Zu dieser Lösung werden 0, 816 g (0, 0027 Mol)
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Niederschlags an kristallinem Feststoff. 100 ml Wasser werden zugegeben und die Aufschlämmung wird 15 min bei Raumtemperatur gerührt und filtriert. Der Feststoff wurde mit kleinen Anteilen Wasser und Methylisobutylketon gewaschen, im Vakuum über P 0 getrocknet und zeigte ein Gewicht von 0, 82 g.
Das Produkt, da sich durch Infrarotanalyse als ein Hydrat des l : l-Anlagerungsprodukts von (-)-a-Aminobenzylpenicillinund 7-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure erwies, hat eine Wirksamkeit von 510 mcg (-)- (x-Aminobenzylpenicillin/mg.
Teil B. Ein Teil des in TeilA oben hergestellten Produkts (2, 0 g) wird in 25 ml trockenem Aceton aufgeschlämmt, 3 h bei 25 bis 300C gerührt und filtriert. Der Feststoff wird mit 10 ml trockenem Ace-
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benzylpenicillin wurde durch die Acylierung von 6-Aminobenzylpenicillin gebildet und vom Aceton und Methylisobutylketon im Vakuum bei einer Temperatur unterhalb 400C befreit. Die erhaltene Lösung hat einen PH- Wert von 2,7. 250 ml Methylisobutylketon werden zugegeben und die Mischung bei OOC gerührt, während 10, 5 g (0, 0347 Mol) 7-Amino-1, 3-naphthalindisulfonsäure langsam zugegeben werden. Bei Beendigung der Zugabe hat die Mischung einen pH-Wert von 1, 7 und eine kleine Menge öliger Kristalle hat sich gebildet.
Die Mischung wird bei OOC weitere 2, 5 h gerührt, während welcher Zeit sich ein schwerer Niederschlag an kristallinem Feststoff bildet. Die Aufschlämmung wird filtriert und der Feststoff mit einem kleinen Anteil Methylisobutylketon, mit 60 ml geeistem Wasser und mit einem weiteren kleinen Anteil Methylisobutylketon gewaschen. Es wurde gefunden, dass das Produkt,
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ssende Umsetzung unter einer Stickstoffdecke durchgeführt. Die Mischung wird unter Rühren während 4 h auf 50 bis 550C erhitzt, während welcher Zeit ihre Farbe von Weiss zu Tiefgelb wechselt. Die Reaktionsmischung wird auf Raumtemperatur gekühlt und filtriert und der Feststoff mit zwei l 1-Anteilen Methanol gewaschen.
Das mit den Ablaugen vereinte Filtrat wird unter verringertem Druck auf annähernd ein Drittel seines ursprünglichen Volumens konzentriert. Der pH-Wert der Lösung wird mit konz. Salzsäure langsam auf 2, 0 eingestellt, wobei die erforderlichen Vorkehrungen getroffen werden für die Abgabe der grossen Menge an freigesetztem HCN. Die Lösung wird 10 min auf 95 bis 1000C erhitzt und 200 g Bleichkohle werden zugegeben. Die Lösung wird weitere 5 min erhitzt und filtriert. Der Kohlekuchen wird mit 500 ml Wasser gewaschen und das mit der Ablauge vereinigte Filtrat wird 1 h in einem Eisbad gekühlt, wobei ein hellgelber kristalliner Niederschlag erhalten wird, der durch Filtration gesammelt
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und mit einer kleinen Menge Wasser gewaschen wird.
Es wird gefunden, dass das Produkt, a- (2-Thienyl) - - hydantoin, nach dem Trocknen etwa 950 g wiegt.
2. DL-α-Amino-2-thienylessigsäure
1000 g (5, 5 Mol) a- (2-Thienyl) -hydantoin werden zu 4000 ml einer 20% gen wässerigen Natriumhydroxydlösung gegeben und die Mischung 17 h lang unter Rückflussbedingungen gehalten. 50 g Bleichkohle werden zugegeben und die Mischung etwa 5 min gerührt. Die heisse Reaktionslösung wird filtriert und der Filterkuchen mit einer Wasserverdrängung gewaschen. Das mit der Ablauge vereinigte Filtrat wird gekühlt und langsam mit Eisessig auf einen pH-Wert von 7, 0 angesäuert. Die erhaltene Aufschlämmung wird auf 15 bis 200C gekühlt, filtriert und der Filterkuchen mit 1 1 kaltem Wasser gewaschen. Der Filterkuchen wird in 2 l destilliertem Wasser suspendiert und aureichend konz.
Salzsäure zugegeben, um das rohe Produkt zu lösen (der sich ergebende pH-Wert ist etwa 1, 0), Eine kleine Menge teerartiges Produkt wird als unlöslich befunden. 50 g Bleichkohle werden zugegeben, die Mischung 5 min gerührt und heiss filtriert. Der Filterkuchen wird mit 200 ml Wasser gewaschen und das mit der Ablauge vereinigte Filtrat auf einen pH-Wert von 4, 5 mittels NH40H eingeregelt und in einem Eisbad 1 h abgeschreckt. Die erhaltene Aufschlämmung wird filtriert und mit 250 ml geeistem Wasser gewa-
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3. (-)-α-Amino-2-theinylessigsäure
1620 g (7, 0 Mol) d-l0-Kampfersulfonsäure werden in 9,7 l Isopropanol bei 600C gelöst. Diese Lösung wird bis knapp unter ihren Siedepunkt erhitzt und 1000 g (6, 36 Mol) DL-a-Amino-2-thienylessig- säure werden unter Rühren zugegeben. Die Mischung wird wenige Minuten am Siedepunkt erhitzt, um eine im wesentlichen vollständige Lösung zu erzielen, und durch einen erhitzten Filter heiss filtriert.
Die filtrierte Lösung wird langsam gerührt und über einen Zeitraum von 6 h auf Raumtemperatur gekühlt. Zur Beendigung der Kristallisation lässt man die Lösung weitere 10 h bei Raumtemperatur stehen. Der kristalline Feststoff wird durch Filtration gewonnen, mit 3 l Isopropanol gewaschen und bei 45 bis 500C getrocknet. Das Produkt, das d-10-Kampfersulfonsäuresalz von (-) -a-Amino-2-thienylessigsäure, hatte ein Gewicht von 850 g.
1000 g des d-10-Kampfersulfonsäuresalzes von a-Amino-2-thienylessigsäure werden in 3 l destilliertem Wasser aufgeschlämmt und der PH- Wert der Aufschlämmung wird durch langsame Zugabe von NH OH auf 5, 5 eingeregelt. Nachdem der pH-Wert auf 5,5 eingeregelt worden ist, werden weitere 2 l Methanol zu der Aufschlämmung gegeben und die Aufschlämmung während einer Zeitdauer von weiteren 20 min gerührt. Der pH-Wert wird im Bedarfsfall wieder eingeregelt, um auf 5, 5 gehalten zu werden. Die Aufschlämmung wird 1 h auf OOC gekühlt, filtriert und der Filterkuchen mit 11 einer kalten Methanol-Wasser-Lösung (2 Teile Methanol zu 1 Teil Wasser) und mit 3 l Methanol gewaschen.
Das feste Produkt, (-)-α-Amino-2-thienylessigsäure, wird bei 45 bis 50 C getrocknet und hatte ein
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4. (-)-α-Amino-2-thienylacetylchloridhydrochlordi
Trockenes Chlorwasserstoffgas wird in eine Suspension von 17 g (0, 108 Mol) (-) -a-Amino-2-thi- enylessigsäure in 200 ml Methylendichlorid für einen Zeitraum von 8 min bei Raumtemperatur eingeblasen. Die Suspension wird unter Rühren auf-10 C gekühlt und 29 g (0, 141 Mol) PCI werden zugegeben. Es wird weitere 3 h bei einer Temperatur von -8 bis -50C und weitere 3 h bei 0 bis 20C gerührt.
Die Suspension wird filtriert und das feste Material mit einem kleinen Anteil Methylendichlorid
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hydrochlorid, hat ein Gewicht von 21, 2 g.
Teil B. Herstellung von (-) -a-Amino-2-thienylmethylpenicillin
23, 8 g (0, 11 Mol) 6-Aminopenicillansäure werden in 275 ml Eiswasser durch die Zugabe verdünnter NaOH auf einen pH-Wert von 7, 2 gelöst. Zu dieser Lösung (insgesamt 320 ml) werden 1280 ml kaltes Aceton gegeben. Die Lösung wird auf OOC gekühlt und der pH-Wert mit Salzsäure auf 3,5 eingestellt. Zu der unter Rühren gehaltenen Lösung werden 21,2 g (0, 1 Mol) (-)-a-Amino-2-thienylacetyl- chloridhydrochlorid über einen Zeitraum von 20 min zugegeben. Der pH-Wert wird während der Reaktion durch periodische Zugabe verdünnter NaOH zwischen 2,5 und 3, 0 gehalten. Am Ende der Reaktionszeit von 20 min ist die Temperatur auf 50C angestiegen.
Der pH-Wert wird auf 2,9 eingestellt und das Rühren wird weitere 15 min lang fortgesetzt. 2560 ml Methylisobutylketon werden zugesetzt und nach sorgfältigem Mischen wird die wässerige Schicht abgetrennt. Die Methylisobutylketonschicht wird mit einem zweiten 200 ml-Anteil Wasser und mit einem dritten 100 ml-Anteil Wasser extrahiert. Die vereinten wässerigen Schichten werden auf einen pH-Wert von 4, 7 eingestellt, 250 ml Methylisobutyl-
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keton wird zugegeben und die Mischung unter einem Vakuum auf annähernd 350 ml konzentriert, zu welchem Zeitpunkt sich ein kristalliner Feststoff bildet. Die Mischung wird filtriert und das Feststoffmaterial mit kleinen Anteilen Wasser und Methylisobutylketon gewaschen und im Vakuum über poos getrocknet.
Das erhaltene Produkt, (-) -a-Amino-2-thienylmethylpenicillintrihydrat, hat ein Gewicht von 10,7 g und hemmt das Wachstum von Staphylococcus aureus Smith.
Teil C. Herstellung des Anlagerungsprodukts von (-)-a-Amino-2-thienylmethylpenicillin und 7- - Amino-1, 3-naphthalindisulfonsäure
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gekühlt ; hiezu wird eine Lösung von 30, 0 g (0, 099 Mol) 7-Amino-1, 3-naphthalindisulfonsäure in
200 ml Wasser gegeben, Der pH-Wert wird von 3,7 auf 2,4 eingeregelt, worauf die Kristallisation be- ginnt. Der pH-Wert wird mit konz. HCL auf 1, 8 eingestellt und die sich ergebende Aufschlämmung 1 h in einem Eisbad gerührt und filtriert. Das feste Material wird mit kleinen Anteilen Eiswasser und Me- thylisobutylketon gewaschen und im Vakuum über P 0 getrocknet.
Das Produkt, das l : l-molare Anlagerungsprodukt von (-)-a-Amino-2-thienylmethylpenicillin und 7-Amino-1, 3-naphthalindisulfon- säure, hat ein Gewicht von 14,5 g.
Beispiel 10 : Eine Aufschlämmung von 4,0 g (0, 0113 Mol) (-)-α-Amino-3-thienylmethylphe- nicillin in 50 ml Wasser wird im Eisbad, auf OOC abgekühlt und mit 40 ml Methylisobutylketon versetzt.
Der Mischung wird unter Rühren langsam eine Lösung von 5,9 g (0, 02 Mol) 6-Amino-l, 3-naphthalin- disulfonsäure in 12 ml Wasser zugesetzt. Es setzt sofort Kristallisation ein. Das PH der Mischung wird während des Zersetzens der Sulfonsäure durch zeitweisen Zusatz von Triäthylamin auf 1, 7 gehalten. Die resultierende Aufschlämmung wird im Eisbad 2 1/2 h gerührt, wonach der Feststoff abfiltriert, nacheinander mit kleinen Portionen Eiswasser, Methylisobutylketon und Petroläther gewaschen und im Vakuum über P7. 05 getrocknet wird. Das Produkt, das 1 : 1-molare Addukt von (-) -a-Amino-3-thienyl- methylpenicillin und 6-Amino-l, 3-naphthalindisulfonsäure, wird in einer Ausbeute von 5, 8 g erhalten.
Beispiel 11 : Teil A (-)-a-Amino-2-thienylmethylpenicillin (3, 0 g ; 0, 0085 Mol) wird in 50 ml Wasser aufgeschlämmt, die Aufschlämmung in einem Eisbad gekühlt und 30 ml Methylisobutylketon zugegeben. Zu dieser Mischung wird langsam eine Lösung von 4, 5 g (0, 015 Mol) 6-Amino-1, 3-naphthalindisulfonsäure in 10 ml Wasser gegeben. Die Kristallisation setzt sofort ein und der PH- Wert wird durch periodische Zugabe von Triäthylamin während der Zugabe der letzten Anteile der Aminonaphthalindisulfonsäure bei 1, 7 gehalten. Die sich ergebende dicke Aufschlämmung wird in einem Eisbad 2 h gerührt und der Feststoff durch Filtration entfernt, mit kleinen Anteilen Eiswasser, Methylisobutylketon und Skellysolve B gewaschen und im Vakuum über po getrocknet.
Das Produkt, das 1 : 1-molare Addukt von (-) -a-Amino-2-thi- enylmethylpenicillin und 6-Amino-1, 3-naphthalindisulfonsäure, hat ein Gewicht von 4, 5 g.
Teil B. Das in dem vorstehenden Teil A erhaltene Anlagerungsprodukt wird in einer Mischung von 50 ml Methylisobutylketon, 10 ml Wasser und 7,5 ml flüssigem Amin Nr. l (Liquid Amine No. l) aufgeschlämmt und 4 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Feststoffprodukt wird durch Filtration entfernt, mit einem kleinen Anteil Methylisobutylketon gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Das Produkt, (-) -a-Amino-2-thienylmethylpenicillintrihydrat, hat ein Gewicht von 2,96 g, enthält 11,3% Wasser, wie durch Karl-Fischer-Analyse bestimmt wurde, und hat eine biologische Aktivität oder Wirksamkeit von (äquivalent) 1.077 γ(-)-α-Aminobenzylpenicillin/mg Beispiel 12 : Die Arbeitsweise von Beispiel 11, Teil B, wird unter Verwendung von 15 ml Wasser und 15 ml flüssigem Amin Nr. l wiederholt. Das Produkt, (-) -a-Amino-2-thienylmethylpenicillin- trihydrat, hat ein Gewicht von 2, 7 g, enthält 12, 8% Wasser, wie durch Karl-Fischer-Analyse bestimmt wurde, und hat eine biologische Wirksamkeit gleichwertig 1, 040 Y (-) -a-Aminobenzylpenicillin/mg.