DD295162A5 - Verfahren zur herstellung von d-alpha-(4-ethyl-2,3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzylpenicillin - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein technisch durchfuehrbares Verfahren zur Herstellung von * in hoher Ausbeute, sehr guter Qualitaet und Kristallinitaet, welches dadurch gekennzeichnet ist, dasz Ampicillin, Ampicillinsalze oder hydrolytisch leicht spaltbare Ester mit * als technische Loesung in einem chlorierten organischen Loesungsmittel wie Methylenchlorid in Gegenwart eines saeurebindenden Mittels acyliert wird und waehrend oder nach Ansaeuerung in einem Zweiphasensystem Wasser/organisches Loesungsmittel, wobei das organische Loesungsmittel aus einer Mischung von Chlorkohlenwasserstoff und Ester, wie Essigsaeureethylester besteht, mit reinsten Impfkristallen von * versetzt wird. Das Reaktionsprodukt scheidet sich auf diese Weise in hoher Ausbeute und konstant sehr guter Reinheit aus dem Reaktionsgemisch aus, laeszt sich sehr gut isolieren und technisch handhaben.{Piperacillin; Acylierung; Ampicillin}

Description

was besonders in der ausgeprägten Wirkung gegenüber den Mikroorganismen Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Seratia-Arten, Klebsieila pneumoniae, Enterobakteria und verschiedenen klinisch bedeutenden Anaeroben sichtbar ist.

Das Natriumsalz wird mit Erfolg bei der Therapie von Lungenentzündungen, Infektionen der Atmungs- und Harnwege, bei Meningitis und anderen Infektionen eingesetzt.

Die erfindungsgemäß herstellbare Verbindung der Formel I ist als Breitbanc'antibiotikum geeignet zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten der Human- und der Veterinärmedizin.

Piperacillin ist bei Verabreichung selbst hoher Dosen auf Grund seiner verhältnismäßig geringen Toxizität gut verträglich.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die erfindungsgemäß herstellbare Verbindung ist bereits bekannt. In der DD-PS 117882 wird die Synthese von D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-i-carbonylaminoj-benzylpenicillin als Natriumsalz und in der Säureform aus Ampicillin bzw. dessen reaktionsfähigen Derivaten, wie beispielsweise dessen Salzen oder Estern, durch Umsetzung mit4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid der Formel III beschrieben.

Anstelle des reaktionsfähigen Säurechlorids der Formel III können auch andere reaktionsfähige Carbonsäurederivate, wie Säureazide, Säurecyanide, gemischte Anhydride, aktive Säureester oder aktive Säureamide eingesetzt werden.

Eine Methode zur Herstellung von D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyipenicillin ist in der DD-PS 117882 in Beispiel 23 beschrieben:

Dabei wird Ampicillin-Trihydrat mit 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid der Formel III in Gegenwart von Kaliumcarbonat in einem Lösungsmittelgemisch aus Wasser-Ethylacetat (10:4,5 Gewichtsteile auf ein Gewichtsteil Ampicillin) bei einer Temperatur von 2 bis 3°C umgesetzt.

Die Verbindung der Formel III wird der Lösung von Ampicillin portionsweise im Verlaufe von 10 Minuten zugegeben, wonach man bei dieser Temperatur noch 15 Minuten weiterreagieren läßt. Das Reaktionsgemisch wird anschließend filtriert, um ungelöste Reste zu entfernen und die Lösung mit 18 Gewichtsteilen Ethylacatatzu einem Gewichtsteil Ampicillin-Trihydrat versetzt.

Das Monohydrat der D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzylpenicillan-säure der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, scheidet sich während 5 Stunden aus der Reaktionslösung ab, nachdem dieselbe mit 2normaler Salzsäure angesäuert und nachfolgend bei einer Temperatur von 20 bis 22°C gerührt wird.

Die Ausbeute beträgt 84,8 %. Das entstehende Monohydrat der Formel I, wobei M Wasserstoff bedeutet, wird mit einer wäßrigen Natriumhydrogencarbonat-Lösung in das pharmazeutisch anwendbare Natriumsalz der Formel I überführt und die Lösung anschließend lyophilisiert.

In der BE 892 586 wird ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel langegeben, wobei Ampicillin-Trihydrat mit 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid der Formel III in Anwesenheit von Natriumhydrogencarbonat in Wasser und Ethylacetat (9 bis 12 Gewichtsteile Wasser und 0,5 bis 8 Gewichtsanteile Ethylacetet zu 1 Gewichtsanteil Ampicillin) bei 10 bis 25°C reagiert.

Die Verbindung der Formel III wird portionsweise in einer Zeit von 30 bis 60 Minuten zugesetzt, wonach die Lösung während 15 bis 20 Minuten bei der angegebenen Temperatur gerührt wird. Danach wird die Reaktionsmischung mit Aktivkohle behandelt und entfärbt und bezogen auf ein Gewichtsteil Ampicillin 6 bis 7 Gewichtsteile Ethylacetat zugegeben.

Das Monohydrat der D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzylpenicillan-säure wird aus der Reaktionslösung durch Ansäuern und nachfolgendes Rühren bei einer Temperatur von 15 bis 25°C ausgeschieden. Die Ausbeute beträgt 95,58%.

Die Verbindung wird danach in das Natriumsalz der Verbindung der Formel I auf die gleiche Weise überführt, wie in DD-PS 117882 beschrieben.

In den beiden oben genannten Patentschriften wird die Isolierung des Monohydrates der Verbindung I, wobei M Wasserstoff und n1 bedeuten, bei einer Temperatur von 15 bis 25°C, bei einem pH-Wert von 2,0 bis 2,5 durchgeführt und als Lösungsmittel Wasser und Ethylacetat im Gewichtsverhältnis 1:2,2-was einem Volumenverhältnis von 1:2,5 der DD-PS 117882 entspricht- und im Gewichtsverhältnis von 1:0,54 bis 1:0,66-was dem Volumenverhältnis von 1:0,6 bis 0,85 der BE-PS 892 586 entsprichtangewandt.

Im letzten Patent wurde außerdem festgestellt, daß eine genaue Beachtung der angegebenen Bedingungen der Isolierung der Säureform des Monohydrates der Verbindung der Formel I, insbesondere das Verhältnis von Wasser zu Ethylacetat von wesentlicher Bedeutung ist. Hält man die angegebenen Bedingungen nicht ein, kann entweder eine Minderung der Endausbeute, eine Verschlechterung der Kristallgüte oder die Bildung einer amorphen Masse erfolgen. Dieses hätte kostspieliges und zeitraubendes Reinigen des Reaktionsproduktes zur Folge.

Diese beiden angeführten Verfahren zur Herstellung des Penicillins der Formel I haben, obwohl sie verhältnismäßig hohe Ausbeuten ergeben, eine Reihe von Nachteilen, die besondere bei der Durchführung des Verfahrens im technischen Maßstab in Erscheinung treten.

Ein Nachteil ist die verhältnismäßig lange Zugabezeit der Verbindung der Formel III in fester Form. Dieses Säurechlorid ist ein unbeständiges Produkt, was sowohl unter dem Einfluß von Luftfeuchtigkeit als auch durch hohe Temperatur zersetzt wird.

Weiterhin ist zu bedenken, daß das Säurechlorid der Formel III schleimhautreizend ist, was seine Handhabung bei der Dosierung zur Acylierungsreaktion erschwert.

Das portionsweise Zugeben dieser Verbindung in fester Form verursacht im technischen Maßstab eine teilweise Zersetzung des Säurechlorids der Formel IM und damit die Minderung der Ausbeute des Endproduktes. Besonders zeigt sich dies, wenn das Säurechlorid der Formel III als Rohprodukt in technischer Qualität für die Reaktion eingesetzt wird.

Die Acylierung bei 2O⁰C und höher in Anwesenheit von Wasser zieht außerdem eine teilweise Zersetzung des Säurechlorids der Formel III nach sich, was sich auf die Qualität des als Endprodukt faßbaren Penicillins der Formel I störend auswirken kann.

In der DE-OS 3518207 wird D-a-W-Ethyl^.S-dioxo-piperazin-i-carbonylaminol-benzyl-penicillin der Formel I, wobei M Wasserstoff oder Natrium bedeuten, durch Umsetzung von 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid der Formel III mit einer Mischung von Wasser mit Ethylacetat in Anwesenheit einer Base hergestellt.

Das Ampicillin, welches für diese Synthese verwendet wird, wird als Reaktionslösung, die durch Umsetzen von 6-Aminopenicillansäure mit einem reaktiven D(—)-Phenylglycin-Derivat erhältlich ist, eingesetzt.

Das ^Ethyl^.S-dioxo-piperazin-i-carbonylchlorid der Formel III gibt man in Form einer Suspension oder einer wäßrigen Lösung, gegebenenfalls zusammen mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, bei einer Temperatur zwischen4und 10°Czu.

Nach Beendigung der Reaktion wird die Reaktionsmischung durch Zugabe von Aktivkohle entfärbt, filtriert und in Anwesenheit eines mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittels bis zu einem pH von 1,5 bis 2,0 angesäuert, die organische Schicht, welche das Penicillin enthält, abgetrennt und das Penicillin-Natriumsalz durch Zugabe von Natrium-2-ethylcapronat ausgefällt oder die Reaktionsmischung in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels bei einer Temperatur von 25 bis 40°C bis zu einem pH-Wert von 2,0 bis 2,5 angesäuert und das ausgeschiedene Penicillin-Monohydrat der Formel I, wobei M Wasserstoff bedeutet, filtriert anschließend in einem organischen Lösungsmittel gelöst und mit einer Lösung von Natrium-2-ethylcapronat in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise Aceton, in das Penicillin-Natriumsalz der Formel I überführt wird oder eine wäßrige Suspension des Monohydrates der Verbindung der Formel I, wobei M Wasserstoff bedeutet, mit Natriumbicarbonat neutralisiert und die erhaltene Lösung lyophilisiert oder sprühgetrocknet wird.

Dieses Verfahren hat besonders den Nachteil, daß bei der Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel nach Einstellen der Reaktionslösung auf pH 1,5 bis 2,0 die Penicillin-Säure der Formel I, wobei M Wasserstoff bedeutet, die während der Reaktion entstehenden Nebenprodukte oder Verunreinigungen, die sich aus dem Einsatz technischer Ausgangsprodukte ergeben, gemeinsam mit in die organische Phase überführt werden und damit das isolierte Endprodukt in seiner Qualität beeinflussen.

Wie in diesem Patent beschrieben, soll eine Suspension oder wäßrige Lösung des Säurechlorids 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid der Formel III zur Acylierungsreaktion mit Ampicillin verwendet werden können: Dieses ist praktisch nicht durchführbar, da die Substanz der Formel III bei dem Versuch der Auflösung bzw. Suspensionsbildung in Wasser ohne Anwesenheit von Ampicillin in Sekundenschnelle sich spontan zersetzt und demzufolge für die eigentliche Acylierungsreaktion nicht vorhanden ist. Piperacillin kann auf diesem Wege nicht isoliert werden!

Ferner ist bei diesem Verfahren zu bedenken, daß durch den Einsatz des Fällungsmittels Natrium-2-ethylcapronat zusätzliche Kosten und Aufwendungen sowohl für dieses Fällungsmittel als auch für das organische Lösungsmittel, in welchem das Fällungsmittel gelöst und mit dem oben erwähnten Extrakt umgesetzt wird, verursacht werden.

Bei der Isolierung der Verbindung der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeutet, aus Wasser, ohne die Verwendung eines zusätzlichen organischen Lösungsmittels ist zu beachter, daß das Reaktionsprodukt sehr feinpulvrig anfällt und die durch die Reaktion oder den Einsatz technischer Produkte sich ergebenden Verunreinigungen am Reaktionsprodukt anhaften bzw. mit diesem ausgefällt werden.

Dieses wird dadurch belegt, daß reinste Penicillin-Säure der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, in Essigsäureethylester und Methylenchlorid sehr schwer löslich ist. Sobald Verunreinigungen, bedingt durch die Synthese oder die Qualität der Ausgangsverbindungen, in dieser Penicillin-Säure enthalten sind, wird diese Verbindung in organischen Lösungsmitteln zunehmend löslich.

Das oben beschriebene Verfahren in der DE-OS 3518207 erweist sich unter den angeführten Gesichtspunkten als wenig geeignet, da es zu Enprodukten minderer Qualität führen muß und auf Grur.d dessen technisch unakzeptabel ist.

In der DD-PS DD 237166 wird das Hydrochlorid oder das Triethylaminsalz von Ampicillin mit dem Säurechlorid der Formel III umgesetzt, wobei das Hydrochlorid von Ampicillin in mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln und das Triethylaminsalz von Ampicillin in mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln zur Reaktion gebracht wird. Die bei dieser Reaktion entstehende Penicillin-Säure der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 0 bedeutet, wird aus Wasser durch Ansäuern isoliert und darauffolgend mit wäßrigem Natriumhydrogencarbonat gelöst und gefriergetrocknet.

Dieses Verfahren zeichnet sich durch einige wesentliche Nachteil aus, die sich besonders im Hinblick auf die Ökonomie des Synthese-Verfahrens auswirken: So ist die nach diesem Verfahren erzielbare Ausbeute mit 66% aus dem Hydrochlorid des Ampicillins und mit 82% aus dem Triethylaminsalz des Ampicillins verhältnismäßig gering. Ferner führt die Isolierung aus Wasser der Penicillin-Säure der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 0 bedeuten, dazu, daß das Produkt als feiner Niederschlag sich abscheidet, der besonders bei größeren Umsatzmengen schwer zu isolieren und zu trocknen ist. Derartige Niederschläge haben die Eigenschaft, Verunreinigungen, die besonders bei Verwendung technischer Qualitäten des Einsatzmaterials auftreten können, zu binden, welche gegebenenfalls dann zusätzliche Reinigungsoperationen erforderlich machen.

In derOffenlegungsschriftDE 3627581 wird darauf verwiesen, daß die Kristallisation der Verbindung der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, aus Wasser/Ethylacetat nur in kritisch engen Grenzen der technologischen Parameter durchgeführt werden kann, wodurch die Gefahr bestehen soll, diese Verbindung in eine nicht zu filtrierende klebrige Masse umzuwandeln, und was das Verfahren sc-iwer durchführbar und industriell nicht anwendbar machen soll.

In der Offenlegungsschrift DE 3518207 wird ferner darauf verwiesen, daß eine genaue Beachtung der Kristallisationsbedingungen des Monohydrates der Formel I, wobei M Wasserstoff bedeutet, insbesondere das Verhältnis Wasser zu Ethylacetat wesentlich ist.

Würden diese Bedingungen nicht eingehalten, könnte entweder eine Minderung der Endausbeute, eine Verschlechterung der Kristallgüte oder sogar die Erhaltung einer amorphen Masse erfolgen, was zeitraubendes und kostspieliges Reinigen des Endproduktes zur Folge haben kann. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß alle Herstellungsverfahren von D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzylpenicillansäure von festem 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid in den Beispielen zur Acylierung von Ampicillin ausgehen.

Dieser Stoff ist jedoch verhältnismäßig hydrolyseempfindlich, was seine Handhabung besonders im technischen Maßstab stark beeinträchtigt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer technisch realisierbaren und ökonomisch vorteilhaften Syntehse von analytisch reinem D-a-(4-Ethyl-2.,3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzylpenicillin, welche sich durch eine wiederholbare ausgezeichnete Qualität und sehr hohe Ausbeute des Reaktionsproduktes dar Formel I, worin M Wasserstoff und η 1 bedeuten, hervorhebt, die jedoch nicht die durch eine Verarbeitung von festem Säurechlorid der Formel III sich ergebenden Nachteile aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, ein verbessertes Syntheseverfahren zu erarbeiten, wonach in reproduzierbarer Weise im technischen Maßstab ein hochreines Produkt der Formel I, wobei η die Zahl 1 und M Wasserstoff bedeuten, in hoher Ausbeute anfällt, ohne ein im festen Zustand zu dosierendes Säurechlorid der Formel III einzusetzen.

Das Produkt soll sich aus der Reaktionslösung durch Filtration leicht gewinnen und die an der Oberfäche anhaftenden organischen und anorganischen Stoffe durch Waschen mit Wasser und organischem Lösungsmittel leicht entfernen lassen.

Das Produkt soll eine grobkörnige Struktur aufweisen, leicht zu trocknen sind und in getrocknetem Zustand wenig Staub entwickeln.

Seine Beschaffenheit und seine Qualität sollen geeignet sein, durch Neutralisationsverfahren pharmazeutisch anwendbare Salze in ausgezeichneter Qualität herzustellen. Diese Produkte sollen der amerikansichen Pharakopö XXI entsprechen.

Es wurde überraschend gefunden, daß es möglich ist, die Acylierung der Verbindung der Formel Il ohne vorherige Isolierung der Verbindung III aus dem vorhandenen Lösungsmittel, vorzugsweise Methylenchlorid, vorzunehmen.

Anschießend ist das Lösungsmittel durch ein anderes zu ersetzen oder ein anderes zuzusetzen, so daß ein Zweiphasensystem Wasser/organisches Lösungsmittel entsteht, worin die organische Phase vorzugsweise aus einem Gemisch von Methylenchlorid und Essigsäureethylester besteht. Anschießend stellt man einen pH-Wert von unter 4 ein und setzt reinste Kristalle der Verbindung gemäß Formel I, in der M Wasserstoff und η 1 bedeuten, bei einer Temperatur in einem Bereich von bis 50, vorzugsweise jedoch zwischen 15 und 3O⁰C unter starkem Rühren zu und trennt das Kristallisat ab.

Dies ist um so überraschender, als in den Patentschriften DE 3518207 und DE 3627581 die Rede davon ist, daß zur Erzielung geeigneter Produkte eine exakte Einhaltung von technologisch engen Reaktionsbedingungen notwendig ist, die hauptsächlich auf eine exakte Einhaltung der Zusammensetzung des Zweiphasensystems Wasser/Ethylacetat und der Temperatur reduziert werden kann, andernfalls entweder amorphe Produkte oder klebrige Massen anfallen, die aufwendige zusätzliche Reinigungsoperationen nach sich ziehen.

Unter den in der vorliegenden Patentschrift gewählten Bedingungen der Verfahrensdurchführung erfolgt beim Ansäuern der Reaktionslösungen mit verdünnter Mineralsäure im Zweiphasensystem Wasser/organisches Lösungsmittel, vorzugsweise einer Mischung aus Ethylacetat und Methylenchlorid, zunächst eine Auflösung der anfallenden Piperacillin-Säure im organischen Medium unter Rühren.

Zu diesem Zeitpunkt kann durch Zusatz reinster Impfkristalle der Verbindung der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, die Kristallisation intiiert und technologisch sicher beherrschbar lusgeführt werden.

Unter den angewendeten Reaktionsbedingungen ist es möglich, zu verhindarn, daß schmierige, unsaubere bzw. auch amorphe Reaktionsprodukte anfallen. Es entstehen einheitliche, kristalline, analysenreine und technisch ausgezeichnet handhabbare Produkte. Diese Produkte zeichnen sich durch Kristallinität, schnelle Absaugbarkeit und Trocknung sowie durch eine hohe Lagerstabitität aus.

Ferner erwies es sich, daß die in den Patentschriften DE 3518207, DE 3627581, DD 237166, BE 892586 und DD 117882 aufgezeigten engen technologischen Grenzen der Durchführung der Reaktion und insbesondere die Tatsache, daß eine Isolierung der Piperacillin-Säure der Formel I, wobei M Wassersoff und η die Zahl 1 bedeuten, in reinster Form aus einem Zweiphasensystem Wasser/organisches Lösungsmittel zu erreichen ist, eir. Vorurteil darstellt. Die erfindungsgemäße inhiierbare Kristallisation durch Animpfung mit reinstem Kristallmaterial ist eine in der Penicillinchemie nicht übliche Handhabung und deswegen ein um so überraschenderer Effekt.

Dies ist um so bedeutungsvoller, wenn man bedenkt, daß bei Einsatz technischer Produkte Verunreinigungen auftreten, die das Endprodukt der Reaktion, also die Piperacillin-Säure (Monohydrat), in der Qualität nachhaltig beeinflussen.

Das Gemisch Methylenchlorid/Essigsäureethylester ist durch fraktionierte Destillation trennbar, so daß beide Stoffe wieder einsetzbar sind.

Durch die in der hier vorliegenden Erfindung dargelegten Verfahrensbeschreibung zur Darstellung von Piperacillin-Säure (Monohydrat) ist es möglich, generell auf die Isolierung von 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1 -carbonylchlorid in fester Form zu verzichten, wobei einerseits die Nachteile des Umgangs mit festem 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid, wie Schleimhautreizung und hohe Hydrolyseempfindlichkeit entfallen und andererseits in hoher Ausbeute und sehr guter Kristallinität Piperacillin-Säure (Monohydrat) im technischen Maßstab in ausgezeichneter Qualität erhalten wird und zu pharmakopögerechtem Natriumsalz verarbeitet werden kann.

Ausführungsbeispiele

Das Verfahren wird durch die folgenden Beispiele erläutert, jedoch keinesfalls darauf eingeschränkt.

Beispiel 1

Man suspendiert 8,06g Ampicillin-Trihydrat in 80 ml destilliertem Wasser ur d kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 5 bis 10°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 6g Natriumhydrogencarbonat und 36ml Essigsäure-ethylester zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, tropft man unter Rühren bei 10 bis 15^CC 5g 4-Ethyl-2.3-dioxopiperazin-1-carbonylchlorid, gelöst in 10ml getrocknetem Methylenchlorid.zügig ein.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach,gibtweitere44ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 22⁰C. Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 200 mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 3 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils zweimal mit je 20 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 8,4g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 78,42% d.Th., bezogen auf Monohydrat

IR-Spektrum (Mineralölverreibung, 1/cm): 1775 (ß-Lactam), 3425, 3285,1740,1710,1685,1665,1520,1375,1290,1250,1200, 1120,720,695.

identisch Piperacillin USP-Referenzstandardsubstanz

Dünnschichtchromatogramm:

Lauf mittel: Essigester (wassergesättigt) —Essigsäure =10:1 stationäre Phase: Kieselgel UV-254 Detektion: UV, anschließend lodkammer R_F = 0,66

HPLC-Analyse:

Probe: ca. 10mg in 50ml Laufmittel, 10 Mikroliter Probenschleife

Laufmittel: 200ml p.A. Methanol + 50ml 0,2molare Dinatriumhydrogenphosphat-Lösung in Wasser + 1,2g 12,5%igeTetra-nbutylammonium-hydroxid-Lösung + 220ml Wasser,

man stellt mit 3 N Phosphorsäure auf pH 5,5 ein und füllt mit Wasser auf 50OmI auf.

Detektion: UV-Absorption bei 254nm

Flußrate: 1 ml pro Minute

Säule: 6cm Spherisorb-C₆,3 Mikrometer, mit Vorsäule (Knauer)

Gehalt: 98-102%, bezogen auf USP-Referenzstandardsubstanz

mercurometrische Titration:

Gehalt: 98-102%, bezogen auf das Monohydrat

davon Abbauprodukte: 0,2%

Beispiel 2

Man suspendiert 8,06 g Ampicillin-Trihydrat in 80 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 5 bis 10⁰C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 6g Natriumhydrogencarbonat und 36ml Essigsäure-ethylester zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, tropft man bei 10 bis 15°C 6g 4-Ethyl-2,3-dioxopiperazin-1-carbonylchlorid in 12 ml Methylenchlorid zügig zu.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 44 ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 22°C. Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 200 mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2,3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 3 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils zweimal mit je 20 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 8,72 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 81,4% d.Th., bezogen auf Monohydrat

Beispiel 3

Man suspendiert 108,66g Ampicillin-Trihydrat in 500 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 5 bis 10°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 10g Natriumhydroxyd in 250 ml Wasser zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, gibt man dazu 125ml Essigsäure-ethylester und 27,3g Natriumhydrogencarbonat. Bei 10 bis 15°C werden 56,3g4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid, gelöst in 120 ml aboslutiertem Methylenchlorid, bei einer Temperatur von 25 bis 3O⁰C zügig eingetragen.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 500 ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20⁰C. Man säuert bei dieser Temperatur bis zu einem pH von 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 200mg analytisch reine D-a-H-Ethyl^S-dioxo-piperazin-i-carbonylaminoJ-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils zweimal mit je 100 ml Wasser und Essigsäure-ethylester und trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 118,2g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 81,9% (bezogen auf Monohydrat)

Beispiel 4

Man suspendiert 322,77 g Ampicillin-Trihydrat in 1600 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 32 g Natriumhydroxid in 800ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C 92,41 g Natriumhydrogencarbonat zügig ein.

Anschließend werden 400ml Essigsäureethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 179,5g Säurechlorid der Formel III, in 400ml Methylenchlorid bei Raumtemperatur gelöst, unter Rühren schnell zugetropft. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 1600 ml Essigsäure-ethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20 bis 22°C.

Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist werden 200mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 250 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden im Wasserstrahlvakuum und erhält 380g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 88,7% bezogen auf Piperacillin-Säure (Monohydrat)

Beispiel 5

Man suspendiert 161,4g Ampicillin-Trihydrat in 800ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15°Cab. Anschließend gibt man unter Rühren 16g Natriumhydroxid in 400ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15⁰C 45g Natriumhydrogencarbonat zügig ein.

Anschließend werden 200ml Methylenchlorid in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C90g Säurechlorid der Formel III, suspendiert in 150ml getrocknetem Essigsäureethylester, unter Rühren schnell eingetragen. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach und gibt zur wäßrigen Phase 800 ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf

Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 50mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 250ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 175 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 81,7% der Theorie, bezogen auf das Monohydrat

Beispiel 6

Man suspendiert 20,17 g Ampicillin-Trihydrat in 100 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15⁰C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 2 g Natriumhydroxid in 50ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C 5g Natriumhydrogencarbonat ein.

Anschließend werden 50ml Butylacetat in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 12g Säurechlorid der Formel III, gelöst in 25ml getrocknetem Methylenchlorid bei 20 bis 25°C, unter Rühren schnell eingetropft. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 200 ml Essigsäurebutyl ester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20 bis 22 ⁰C. Man säuert bei dieserTemperaturbiszum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 20mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 250 ml Wasser und Butylacetat.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden im Wasserstrahlvakuum und erhält 24,1 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 90% d. Th., bezogen auf Piperacillinsäure (Monohydrat)

Beispiel 7

Man suspendiert 20,17 g Ampicillin-Trihydrat in 100 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15⁰C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 2g Natriumhydroxid in 50ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10bis15°C 5g Natriumhydrogencarbonat ein.

Anschließend werden 30 ml Methylenchlorid in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 12 g Säurechlorid der Formel III unter Rühren schnell eingetragen. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt zur Reaktionslösung 200 ml Essigsäurebutylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf bis22°C.

Man säuert bei dieserTemperaturbiszum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 50mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die ageschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 100ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 24,5 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 91,5%, bezogen auf Monohydrat

Beispiel 8

Man löst 13,55g Ampicillin-Triethylammoniumsalz in 90 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Lösung im Eiswasserbad auf 10 bis 15°Cab. Danach werden 4g Natriumhydrogencarbonat zugegeben.

Anschließend werden 15ml Essigsäureethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C7,2g Säurechlorid der Formel III, gelöst in 15ml Methylenchlorid bei 25°C, unter Rühren schnell eingetropft. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 60ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20 bis 22°C. Man säuert bei-dieser Temperatur bis zum pH 2,3 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 20mg

analytisch reine D-a-H-Ethyl^.S-dioxo-piperazin-i-carbonylaminol-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 25ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden im Wasserstrahlvakuum und erhält 14,5g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 90,2,% d.Th., bezogen auf Piperacillinsäuremonohydrat

Beispiel 9

Man suspendiert 20,17 g Ampicillin-Trihydrat in 100 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 2g Natriumhydroxid in 50ml Wasser und 25ml Essigsäureethylesterzu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, gibt man 6g Natriumhydrogencarbonat zu und tropft bei 10 bis 15°C eine Lösung von 12g 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonyl-chlorid in 25ml getrocknetem Methylenchlorid, zügig zu. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 50 ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 22⁰C. Man säuert bei dieserTemperaturbiszumpH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 20 mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2,3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 3 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils zweimal mit je 50 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 22,1 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 82,5%, bezogen auf Monohydrat

Beispiel 10

Mansuspendiert20,17gAmpicillin-Trihydratin 200 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15⁰C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 2g Natriumhydroxid in 50ml Wasser und 25ml Essigsäureethylesterzu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, gibt man 6 g Natriumhydrogencarbonat zu und trägt bei 10 bis 15⁰C 12g4-Ethyl-2,3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid,in Form einer Lösung in der eben erforderlichen Menge an trockenem Methylenchlorid, zügig ein.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 50 ml Essigsäure-ethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 22⁰C. Man säuert bei dieser Tmeperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 20 mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2,3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 3 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils zweimal mit je 50ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 23,5g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 87,8% (bezogen auf Monohydrat)

Beispiel 11

Man löst 18,72g Ampicillin-Natrium in 150ml destilliertem Wasser und kühlt diese Lösung im Eiswasserbad auf 10 bis 15°Cab.

Danach werden 6g Natriumhydrogencarbonat zugegeben. Anschließend werden 50 ml Essigsäureethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 12g Säurechlorid der Formel III, in 25ml Methylenchlorid, unter Rühren schnell eingetropft.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 100ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20 bis 22°C. Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,3 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 20 mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2,3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 50 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden im Wasserstrahlvakuum und erhält 23,4g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 87,4% d. Th., bezogen auf Monohydrat

Beispiel 12

Man suspendiert 61,7g Ampicillin-Trihydrat in 300 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 25°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 6g Natriumhydroxid in 150 ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C 19,2 g Natriumhydrogencarbonat zügig ein.

Anschließend werden 33g Säurechlorid der Formel III in 70ml Methylenchlorid in die Reaktionslösung unter Rühren gegeben bei 10 bis 15⁰C.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man gibt zur Reaktionslösung 150ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt das Reaktionsgemisch auf 20 bis 22°C. Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 50 mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 3 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 50 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40°C 3 Stunden und erhält 65,5 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 81,5%, bezogen auf Monohydrat

Beispiel 13

Man suspendiert 20,17 g Ampicillin-Trihydrat in 100 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 2 g Natriumhydroxid in 50ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C7g Kaliumhydrogenacarbonat zügig

Anschließend werden 25ml Essigsäure-ethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 12g Säurechlorid der Formel III, gelöst in 30ml getrocknetem Methylenchlorid bie 25 bis 30⁰C, unter Rühren schnell zugetropft. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, und gibt 100ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20 bis 22°C.

Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist werden 10mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 25 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 21,8g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 81,4%, bezogen auf das Monohydrat

Beispiel 14

Man suspendiert 20,17 g Ampicillin-Trihydrat in 200 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15⁰C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 5g Triethylamin in 50 ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C 5g Natriumhydrogencarbonat zügig

Anschließend werden 125ml Essigsäure-ethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 12g Säurechlorid der Formel III, in 25ml Methylenchlorid gelöst, unter Rühren schnell eingetropft.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, und gibt 100ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 28 bis 30⁰C.

Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 10mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 250ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 20,8 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 77,7%, bezogen auf Säuremonohydrat

Beispiel 15

Man suspendiert 108,66g Ampicillin-Trihydrat in 500 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 5 bis 10⁰C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 10g Natriumhydroxyd in 250 ml Wasser zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, gibt man dazu 125 ml Essigsäure-ethylester und 27,3 g Natriumhydrogencarbonat. Bei 10 bis 15°C werden unter starkem Rühren 56,3g 4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylchlorid, gelöst in 120ml getrocknetem Methylenchlorid, zügig zugetropft.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 500 ml Essigsäure-ethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20°C. Man säuert bei dieser Temperatur bis zu einem pH von 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Aufgrund der Tatsache, daß sich im Reaktionsgefäß mehrere Acylierungsansätze durchgeführt worden sind, befanden sich genügend Kristallkeime der Penicillinsäure der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, in der Apparatur, so daß ein Animpfen entfallen konnte.

Die Reaktionslösung wird intensiv gerührt bei 20 bis 23°C.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils zweimal mit je 100 ml Wasser und Essigsäure-ethylester und trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 122 g Reaktionsprodukt. Ausbeute: 119,28g; 82,7%, d. Th. (bezogen auf Monohydrat)

Beispiel 16

Bei 15 bis 20⁰C werden 3,5g wasserfreies Ampicillin in 50ml trockenem Methylenchlorid suspendiert und unter Rühren 3g Triethylamin zugetropft.

Nachdem sich das Ampicillin vollständig aufgelöst hat, werden bei —5 bis -10⁰C 1,1 g Trimethylchlorsilan in 5 ml Methylenchlorid zugegeben und 10 Minuten nachgerührt.

Danach werden 2,1 g Säurechlorid der Formel III in 25 ml absolutem Methylenchlorid innerhalb von etwa 5 Minuten zugetropft und die Reaktionslösung ohne Kühlen 1 Stunde nachgerührt.

Man gibt 5 ml n-Propanol zu, rührt bei Raumtemperatur 30 min nach, engt am Vakuumrotationsverdampfer bei 35°C Badtemperatur am Wasserstrahlvakuum bis zur Trockene ein und verteilt schließlich den verbleibenden Rückstand zwischen 40 ml destilliertem Wasser und 40 ml Essigsäureethylester.

Durch Zugabe von 2normaler Salzsäure bei 20 bis 25°C wird unter kräftigem Rühren ein pH-Wert von 1,5 bis 2,5 eingestellt und schließlich mit 10 mg der Verbindung I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, angeimpft und bei dergleichen Temperatur innerhalb von 2 bis 3 Stunden unter Rühren zur Kristallisation gebracht.

Man saugt ab, wäscht je dreimal mit 30 ml Wasser und 25 ml Essigsäureethylester und trocknet bei40°C bis zur Gewichtskonstante.

Ausbeute: 4,6g (85,9% d. Th.), bez. auf das Monohydrat

Beispiel 17 - '

Bei 15 bis 2O⁰C werden 3,5g wasserfreies Ampicillin in 50ml trockenem Methylenchlorid suspendiert und unter Rühren 3g Triethylamin zugetropft.

Nachdem sich das Ampicillin vollständig aufgelöst hat, werden bei dieser Temperatur 2,1 g Säurechlorid der Formel III in 25 ml trockenem Methylenchlorid innerhalb von etwa 5 Minuten zugetropft und die Reaktionslösung 1 Stunde nachgerührt.

Man engt anschließend am Vakuumrotationsverdampfer bei 35⁰C Badtemperatur am Wasserstrahlvakuum bis zur Trockne ein und verteilt schließlich den verbleibenden Rückstand zwischen 40 ml destilliertem Wasser und 40 ml Essigsäureethylester.

Durch Zugabe von 2normaler Salszäure bei 20 bis 25°C wird unter kräftigem Rühren ein pH-Wert von 1,5 bis 2,5 eingestellt und schließlich mit 10 mg der Verbindung I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, angeimpft und bei dergleichen Temperatur innerhalb von 2 bis 3 Stunden unter Rühren zur Kristallisation gebracht.

Man saugt ab, wäscht je dreimal mit 30ml Wasser und 25ml Essigsäureethylester und trocknet bei 4O⁰C bis zur Gewichtskonstants.

Ausbeute: 4,6g (86%), bezogen auf das Säuremonohydrat

Beispiel 18

Man suspendiert 20,17 gAmpicillin-Trihydrat in 200 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Supsension im Eiswasserbad auf 10 bis 15°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 5,1 g N-Methylmorpholin in 50ml destilliertem Wasser im Verlaufe von 5 Minuten zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C 5g Natriumhydrogencarbonat zügig

Anschließend werden 125ml Essigsäure-ethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 12g Säurechlorid der Formel III, gelöst in 25ml getrocknetem Methylenchlorid, unter Rühren eingetropft.

Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach und gibt 100ml Essigsäure-ethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 28 bis 30°C.

Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 10mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 250ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40°C 3 Stunden und erhält 22,0 g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 82,2% d.Th., bezogen auf das Monohydrat

Beispiel 19

Man suspendiert 20,17g Ampicillin-Trihydrat in 200 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15⁰C ab. Anschließend gibt man unter rühren 1,9g Tributylamin in 50 ml destilliertem Wasser und 10 ml Essigsäureethylester im Verlaufe von 5 Minuten zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C 5g Natriumhydrogencarbonat zügig

Anschließend werden 125ml Essigsäure-ethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15⁰C 12g Säurechlorid der Formel III, als gesättigte Lösung bei 25°C in Methylenchlorid, unter Rühren schnell zugetropft. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, und gibt 100ml Essigsäure-ethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 28 bis 3O⁰C.

Man säuert bei dieser Tmeperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 10mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 250 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 21,4g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 79,9%, bezogen auf das Monohydrat der Säure

Beispiel 20

Man suspendiert 20,17 g Ampicillin-Trihydrat in 200 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Suspension im Eiswasserbad auf 10 bis 15°C ab. Anschließend gibt man unter Rühren 1,3g Dimethylanilin in 50ml destilliertem Wasser und 10 ml Essigsäureethylester im Verlaufe von 5 Minuten zu.

Nachdem sich das Ampicillin-Trihydrat vollständig aufgelöst hat, trägt man bei 10 bis 15°C 5g Natriumhydrogencarbonat zügig

Anschließend werden 125ml Essigsäure-ethylester in die Reaktionslösung gegeben un ebenfalls bei 10 bis 15°C 12g Säurechlorid der Formel III in 40 ml Methylenchlorid unter Rühren eingetropft. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach und gibt 100ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 28 bis 3O⁰C.

Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,0 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 10mg analytisch reine D-a-W-Ethyl^.S-dioxo-piperazin-i-carbonylaminol-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Man saugt ab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 250 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden und erhält 20,8g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 77,7% (Monohydrat)

Beispiel 21

50g Penicillin-Säure der Formel I, wobei M Wasserstoff und η die Zahl 1 bedeuten, erhältlich aus einem der vorgenannten Beispiele, werden in 250ml destilliertem Wasser suspendiert, mit der äquimolaren Menge Natriumhydrogencarbonat unter Rühren versetzt und gerührt, bis sich nahezu alles aufgelöst hat. Die Lösung wird filtriert und anschließend, wie im Falle von parenteral zu applizierenden Wirkstoffen üblich, steril filtriert und lyophilisiert. Ausbeute: annähernd quantitativ

Beispiel 22

Man löst 13,95 g Ampicillin-N-Ethylmorpholiniumsalz in 90 ml destilliertem Wasser und kühlt diese Lösung im Eiswasserbad auf 10 bis 15°Cab. Danach werden 4 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben.

Anschließend werden 15 ml Essigsäureethylester in die Reaktionslösung gegeben und ebenfalls bei 10 bis 15°C 7,2 g Säurechlorid der Formel III in 20 ml Methylenchlorid unter Rühren zugetropft. Der pH-Wert fällt dabei nicht unter 6.

Man rührt 5 Minuten nach, gibt weitere 60ml Essigsäureethylester hinzu und erwärmt die Reaktionslösung auf 20 bis 22°C. Man säuert bei dieser Temperatur bis zum pH 2,3 mit 2normaler Salzsäure an. Nachdem der pH 4 erreicht worden ist, werden 20 mg analytisch reine D-a-(4-Ethyl-2.3-dioxo-piperazin-1-carbonylamino)-benzyl-penicillansäure-Monohydrat eingetragen, wobei die Reaktionslösung intensiv gerührt wird.

Nach 2 Stunden ist die Kristallisation beendet. Mansaugtab, wäscht die abgeschiedenen Kristalle jeweils viermal mit je 25 ml Wasser und Essigsäure-ethylester.

Man trocknet bei 40⁰C 3 Stunden im Wasserstrahlvakuum und erhält 13g Reaktionsprodukt.

Ausbeute: 78,5%, bezogen auf Monohydrat

C₂H₅-N'

F ö r « e ί Γ:

Il

H K .

,Ν—C —HH- CH—C NH f- ·--'"-

ι ι

"'COOH

Η—Γ—Π

III

ϋ'ύ— CK—C

' •CK.- C0Ö2

II

15 B.90-O678349

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von D-a-^-Ethyl^S-dioxo-piperazin-i-carbonylaminoJ-benzylpenicillin der Formel I, wobei M Wasserstoff oder ein pharmazeutisch anwendbares Kation und η eine Zahl zwischen 0 und 2 bedeuten, durch Acylierung einer Verbindung der Formel II, wobei Z die Bedeutung von M hat und zusätzlich eine Blockierungsfunktion für eine Carboxylgruppe oder

+
HNR₃

sein kann, wobei R drei gleiche oder verschiedene C₁- bis C₆-Alkyl-, Aryl-, Aralkylreste bedeuten; oder zwei Reste R gemeinsam einen zweiwertigen Rest der Formel

-(CH₂)p-X-(CH₂)_q-

bilden, wobei ρ und q Zahlen zwischen 0 und 3 und X Sauerstoff, Schwefel, eine chemische Bindung oder den Rest

-N(RV

bedeutet, worin R¹ ein C₁- bis C₄-Alkylrest bedeutet, m die Zahl 0 oder 3 darstellt, mit einer Verbindung der Formel III in Gegenwart einer Base oder von Stoffen, die eine für die Acylierung günstige puffernde Wirkung aufweisen, in Wasser, einem organischen Lösungsmittel bzw. einem Lösungsmittelgemisch oder einer Mischung von Wasser mit einem organischen Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch in einem Temperaturbereich zwischen -10 und +50⁰C, vorzugsweise zwischen +5 und +20⁰C bei einem pH-Wert zwischen 5,5 und 8,5; dadurch gekennzeichnet, daß die Acylierung ohne vorherige Isolierung der Verbindung der Formel III in dem vorhandenen Lösungsmittel Methylenchlorid erfolgt bzw. das vorhandene Lösungsmittelgemisch durch ein anderes ersetzt oder ein anderes organisches Lösungsmittel zugesetzt wird, so, daß ein Zweiphasensystem Wasser/organische Phase entsteht, worin die organische Phase vorzugsweise aus einem Gemisch von Methylenchlorid und Essigsäuresthylester besteht, man einen pH-Wert von unter 4 einstellt und das sich abscheidende Reaktionsprodukt durch Zugabe reinster Kristalle der Verbindung der Formel I, wobei M Wasserstoff und η 1 bedeuten, in einem Temperaturbereich zwischen 0 und +50°C, vorzugsweise zwischen +15 und +35⁰C, unter starkem Rühren in dem Zweiphasensystem Wasser/organische Phase zur Kristallisation bringt, abtrennt und in pharmazeutisch anwendbare Salze überführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da 3 nach einmaliger oder mehrfacher Durchführung des Verfahrens in einer Anlage, die Animpfung durch die in der Anlage vorhandenen reinsten Kristalle erfolgen kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweiphasensystem aus organischem Lösungsmittel bzw. einem Lösungsmittelgemisch aus Estern, wie Essigsäureethylester, Essigsäure-butylester und Chlorkohlenwasserstoffen, wie zum Beispiel Dichlormethan, und Wasser besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Formel I, worin M Wasserstoff und η 1 bedeuten, durch Neutralisationsverfahren vorzugsweise mit Natriumhydrogencarbonat in das pharmazeutisch anwendbare Natriumsalz überführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Formel III als rohes, technisch erhältliches Produkt, gelöst in einem Chlorkohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid, oder als Suspension in einem Ester, eingesetzt wird.

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von D-a-fa-EthyW^-dioxo-piperazin-i-carbonylaminoi-benzylpenicillin der Formel I in analytisch reiner Form, welches unter der internationalen Bezeichnung Piperacillin bekannt ist. Piperacillin zeigt ein breites antibakterielles Spektrum sowohl gegenüber gram-positiven als auch gram-negativen Bakterien,