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Verfahren zur Extraktion und Reinigung von in Gärmaischen enthaltenen
Tetracyclinen Die Erfindung betrifft die Extraktion von Chlortetracyclin- und/oder
Tetracyclinantibiotika aus diese Antibiotika enthaltenden Gärmaischen und ihre Reinigung.
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Es i. st bereits bekannt. Chlortetracyclim aus Gärmaischen durch ein
Verfahren zu extrahieren, bei dem die Maische zum Löslichmachen des Chlortetracyclins
angesäuert wird, anschließend die Mycelfeststoffe durch Filtrieren abgetrennt werden
und das Chlortetracyclin aus dem Filtrat mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels
und eines oberflächenaktiven Mittels extrahiert wird. Das Extraktionsverfahren unter
Verwendung organischer Lösungsmittel wurde bisher nur auf die die Aktivität enthaltenden
Filtrate und nicht auf die Gärmaische selbst angewandt.
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Es wurde bisher nicht für möglich gehalten. das Chlortetracyclin direkt
aus der Maische zu extrahieren, da man annahm, daß die Mycelfeststoffe auf irgendeine
Weise eine Bindung des Chlortetracyclins hervorrufen und so die leichte Extraktion
durch ein Lösungsmittel verhindern. Aus diesem Grunde wurde bei allen bekannten
Verfahren immer die Maische filtriert, um ein Filtrat zu erhalten, das die Aktivität
enthielt, eile mit der Extraktion des Chlortetracyclins begonnen wurde.
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Entsprechendes gilt auch für die Extraktion von Tetracyclin aus tetracyclinhaltigen
Maischen sowie für die gemeinsame Extraktion beider Antibiotika aus der gleichen
Maische, da bekanntlich sowohl Chlortetracyclin als auch Tetracyclin bei einer S.
aureofaciens-Fermentation gebildet werden.
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Die Erfindung betrifft nun eine Vereinfachung der bekannten Verfahren
insofern, als gefunden wurde, daß es unter bestimmten Bedingungen möglich ist, Chlortetracyclin
und/oder Tetracyclin direkt aus der Maische zu extrahieren, ohne die Maische zur
Entfernung der Mycelfeststoffe vorher zu filtrieren, wie dies bisher für notwendig
erachtet wurde.
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Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Extraktion von Chlortetracvclin
und/oder Tetracylinantibiotika aus einer diese Antibiotika enthaltenden Gärmaische,
bei welchem 1. die Maische zum Löslichmachen der darin enthaltenen Antibiotika auf
einen pA Wert zwischen etwa 0,5 und 2,5 angesäuert wird, 2. der Calcium- und Magnesiumionengehalt
der Maische auf einen Wert zwischen etwa 10 und 45 mg/g Antibiotikum in der Maische
eingestellt wird, 3. der Maische eine quaternäre Ammoniumverbindung der allgemeinen
Formel
zugesetzt wird, in der R1 einen niederen Alkylrest oder den Benzylrest, R2 eine
lange Paraffinkette und R3 und R4 niedere Alkylreste bedeuten, wobei R1 und R4 auch
zusammen eine zweiwertige Kohlenstoffkette mit . 2, bis 5 Kohlenstoffatomen bedeuten
können, 4. der PH-Wert der Maische auf zwischen etwa 5,5 und 11 eingestellt wird
und 5. ein mit Wasser nicht mischbares polares organisches Lösungsmittel zur Extraktion
der Antibiotika aus der so behandelten Maische zugesetzt wird.
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Neben dem Vorteil der direkten Extraktion der Antibiotika aus der
Maische bringt die Erfindung den weiteren Vorteil mit sich, daß gegenüber der Extraktion
von Chlortetracyclin und/oder Tetracyclin aus dem die Aktivität enthaltenden Filtrat
erhöhte Ausbeuten erhalten werden können, wobei die Steigerung 10°/o und mehr beträgt.
Diese Ausbeutesteigerung ist zum Teil auf die Ausschaltung der Behandlung des Filterkuchens
mit heißer Säure zurückzuführen,
die bei den bisher bekannten Verfahren
zur Entfernung der Aktivität aus dem Kuchen nötig war und immer eine Zerstörung
der Aktivität in gewissem Umfang herbeiführte. Die Erfindung bringt daher nicht
nur wirtschaftliche Vorteile, da dabei eine Stufe der bekannten Verfahren eingespart
wird, die man bisher für unerläßlich gehalten hat, sondern läßt sich gleichzeitig
auch leicht durchführen und ergibt hohe Ausbeuten an reinem Material; die Ausbeuten
übertreffen sogar diejenigen, die bei der Extraktion von Chlortetracyclin oder Tetracyclin
aus dem angesäuerten Filtrat gewöhnlich erhalten werden.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß dabei die Notwendigkeit
entfällt, große Wasservolumina zu hantieren, die bei den bekannten Verfahren nötig
waren. Um das Maximum an Aktivität in ein wäßriges Filtrat überzuführen, ist es
erforderlich, eine Wassermenge zu verwenden, die das 21/2fache des Maischevolumens
beträgt, und selbst dann wird eine vollständige Extraktion noch nicht erreicht.
Es ist offensichtlich, daß bei Fermentationen in großtechnischem Maßstab die Gewinnung
des Chlortetracyclins oder Tetracyclins aus einem derartigen wäßrigen Filtrat mit
einem außerordentlichen Aufwand verbunden ist.
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Ferner ist von besonderem Vorteil, daß das erfindungsgemäße Verfahren
in hohen Ausbeuten zu praktisch reinem Material, nämlich zu einem Material von pharmazeutischem
Reinheitsgrad, d. h. mit einer Reinheit von 95 bis 97% führt. Die höhere Reinheit
kann auch auf die Behandlung mit einem Reduktionsmittel -zurückgeführt werden, wie
dies weiter unten näher erläutert werden soll. Bei dem nach den bisher bekannten
Verfahren gebildeten Chlortetracyclin und Tetracyclin sind gewöhnlich zwei Umkristallisationen
,aus saurem Butanol erforderlich, um das Material auf die festgelegten Reinheitswerte
zu bringen.
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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene reine Chlortetracyclin
kann, und hierin besteht ein weiterer Vorteil der Erfindung, direkt zu Tetracyclin
reduziert werden, ohne daß ein Umkristallisieren oder Reinigen durchgeführt wird.
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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Rahmen einer
Extraktion von Chlortetracyclin aus einer Chlortetracyclin enthaltenden Maische
besteht die erste Verfahrensstufe in dem Ansäuern der Maische zum Löslichmachen
des darin enthaltenen Chlortetracyclins. Die Maische wird mit einer beliebigen starken
Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure u. dgl., auf einen
pA Wert von etwa 0,5 bis 2,5 und vorzugsweise von 1,3 bis 1,4 angesäuert. Diese
Behandlung mit Säure wird bei Zimmertemperatur durchgeführt. Die angesäuerte Maische
wird eine kurze Zeit zum Löslichmachen des Chlortetracyclins gerührt und dann mit
einer bestimmten @lIenge an Oxalsäure oder Ammoniumoxalat versetzt, um den Calcium-
und Magnesiumionengehalt der Maische auf eine vorbestimmte Höhe einzustellen. In
diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß sich gezeigt hat, daß das noch zu beschreibende
Trägerextraktionsverfahren bei der Extraktion von Chlortetracyclin aus der Maische
nicht gut durchführbar ist, wenn nicht der Calciuin- und Magnesiumionengehalt der
Maische auf einen sehr genauen Wert eingestellt wird. Es wurde gefunden, daß bei
Einstellung des Calcium- und Magnesiumionengehalts der Maische auf etwa 10 bis 45
mg/g in der Maische vorhandenen Chlortetracyclins eine befriedigende Extraktion
der Aktivität aus der Maische erzielt werden kann. Wenn erheblich über oder unter
diesen Grenzen liegende Mengen dieser Ionen in der Maische zurückbleiben, erfolgt
nur eine unzureichende Extraktion der Aktivität.
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Die Ursachen hierfür sind noch nicht vollständig geklärt, doch wurde
beobachtet, daß reines Chlortetracyclin in Abwesenheit von Calciumionen nicht in
organische Lösungsmittel extrahiert werden kann und daß in Gegenwart einer zu großen
Menge Calciumionen in der Maische während der Extraktion ein schwerer Niederschlag
von Chlortetracyclin gebildet wird, der in dem organischen Lösungsmittel nur schwer
in Lösung geht. Wenn jedoch, wie oben erwähnt, der Calcium- und Magnesiumionengehalt
der Maische auf einen Wert innerhalb der oben angegebenen Grenzen eingestellt wird,
verläuft die Extraktion des Chlortetracyclins durch das organische Lösungsmittel
glatt und führt zu guten Ausbeuten an reinem Material.
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Nach Beendigung der Ausfällung der gewünschten Menge an Ionen zur
Einstellung des Calcium- und Magnesiumgeiialts der Maiiselie auf den rifchtigen
Grad wird die so behandelte Maische mit einer geeigneten Menge einer quaternären
Ammoniumverbindung, wie im folgenden eingehender erläutert, versetzt. Die Menge
an quaternärer Ammoniumverbindung kann ganz allgemein zwischen etwa 1/2 Mol dieser
Verbindung je Mol Chlortetracyclin bis etwa 3 Mol der quaternären Verbindung je
Mol Chlortetracyclin liegen. Die Maische wird dann gerührt und ihr pH-Wert mit Natriumhydroxyd
auf etwa 5,5 bis 11 und vorzugsweise etwa 8,4 bis 8,6 eingestellt. Danach wird das
Gemisch unter Rühren mit einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise etwa 10%
oder mehr des Maischevolumens, versetzt. Man kann bis zu 50% und darüber an Lösungsmittel
verwenden, doch wird, soweit bisher beobachtet werden konnte, mit größeren Mengen
kein besonderer Vorteil erzielt, vielmehr wird das Verfahren dann unwirtschaftlich.
Das Gemisch wird gerührt und vorteilhafterweise mittels einer Filterhilfe, wie Diatomoenerde,
filtriert. Das Chlortetracyclin tritt in die Lösungsmittelschicht über, und das
Filtrat wird stehengelassen, bis eine Phasentrennung eintritt. Dann wird die Lösungsmittelschicht
abgezogen. Der Filterkuchen wird mit frischem Lösungsmittel aufgeschlämmt und erneut
filtriert, und die beiden Lösungsmittelextrakte werden zur weiteren Verarbeitung
vereinigt.
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Eine Reihe mit Wasser nicht mischbarer organischer polarer Lösungsmittel
kann für die Extraktion verwendet werden. Zu den gut brauchbaren Lösungsmitteln
gehört Butanol u. dgl. Bevorzugte Lösungsmittel sind Methylalkylketone, wie Methylbutylketon,
Methylpropylketon usw. Besonders gute Ergebnisse wurden mit Methylisobutylketon
erzielt, da sich dieses Lösungsmittel als außerordentlich selektiv hinsichtlich
seiner Eigenschaft erwiesen hat, Chlortetracyclin aus der Maische zu extrahieren
und die Verunreinigungen zurückzulassen.
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Die als Träger bei dem hierin beschriebenen Lösungsmittelextraktionsverfahren
verwendbaren quaternären Ammoniumverbindungen können durch die folgende allgemeine
Formel
wiedergegeben werden, in der R1 einen niederen Alkylrest oder den Benzylrest, R2
eine lange Paraffinkette
mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen, R3
einen niederen Alkylrest und R4 einen niederen Alkylrest bedeutet, wobei R1 und
R4 auch zusammen eine zweiwertige Kohlenstoffkette mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen
bedeuten können. Auf diese Weise kann das Stickstoffatom Teil eines heterocyclischen
Rings sein, wie z. B. in Verbindungen des Onamin-RO-Typs, wie sie im folgenden wiedergegeben
werden:
In dieser Formel haben RI, R2, R3 und R4 die oben angegebenen Bedeutungen.
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Die unter dem Handelsnamen Arquad bekannter. duaternären Ammoniumverbindungen
sind besonders geeignete Träger für das erfindungsgemäße Lösungsmittelextraktionsverfahren.
Diese Verbindungen sind in der Hauptsache Alkyltrimethylammoniumchloride und können
durch die Formel R-N(CH3)3C1 wiedergegeben werden, in der R eine langkettige Alkylgruppe
mit wenigstens 8 Kohlenstoffatomen bedeutet.
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Diese speziellen quaternären Ammoniumverbindungen wurden von A r m
o u r und Company unter dem Warenzeichen »Arquad« in den Handel gebracht. Es sind
mehrere Verbindungen dieser Klasse erhältlich, die hinsichtlich der Länge und Anzahl
der langkettigen Alkylgruppen, die an das Stickstoffatom gebunden sind, variieren.
Im folgenden werden einige Beispiele für die untear dem Warenzeichen »Arquad« erhältlichen
Verbindungen aufgeführt, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
mit Vorteil verwendet werden können.
| AROUADS durchschnittliche Zusammensetzung der aktiven Bestandteile |
| Substituierende Gruppen Lange Arquad Arquad Arquad |
| I der Kohlenstoffkette 12 |
| 16 |
| 18 |
| Octyl .......................... 8 - - - |
| Decyl .......................... 10 - - - |
| Dodecyl ....................... 12 90°/o - - |
| Tetradecyl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
911/0 - - |
| Hexadecyl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 -
900/0 6% |
| Octadecyl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 -
61/o 93% |
| Octadecenyl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 10/0
4% 10/0 |
| Octadecandienyl ................ 18 - - - |
| AROUADS durchschnittliche Zusammensetzung der aktiven Bestandteile |
| Substituierende Gruppen Länge der Arquad Arquad Arquad Arquad |
| Kohlenstoffkette |
| C |
| s |
| 2 C |
| 2 H T |
| Octyl . . . . . . . . . . . . . . . 8 8()/o -
80/0 |
| - |
| D ecyl . . . . . . . . . . . . . . . 10 911/0 -
90/0 - |
| Dodecyl . . . . . . . . . . . . . 12 47% - 471)/o |
| - |
| Tetradecyl . . . . . . . . . . 14 180/0 -
180/0 - |
| Hexadecyl . . . . . . . . . . 16 80/0 101/0 80/0 30% |
| Octadecyl . . . . . . . . . . . 18 5% 100/0 100/0 70% |
| Octadecenyl . . . . . . . . . 18 5110 351/0 -
- |
| Octadecadi-enyl ...... 18 - 45% - - |
Arquad 16, von dem angenommen wird, daß es ein Alkyltrimethylammoniumchlorid mit
langer Alkylkette darstellt, wobei die Alkylgruppen zu 900/0 aus Hexadecyl-, zu
6% aus Octadecyl- und zu 4% aus Octadecenylresten bestehen, ist besonders bevorzugt,
da es offenbar insofern hervorragend selektiv wirkt, als es ein reineres Chlortetracyclinprodukt
erreichen läßt.
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Eine weitere quaternäre Ammoniumverbindung, die ein brauchbarer Träger
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt, ist das unter dem Handelsnamen »Onamin-RO«
bekannte Produkt, das von der Onyx Oil and Chemical Company in den Handel gebracht
wird. Dieses Produkt ist ein öllösliches substituiertes Imidazolinderivat, das eine
lange Paraffinkette in Verbindung mit Amino- und Hydroxy lgruppen enthält. Im Anschluß
an das beschriebene Extraktionsverfahren kann das Chlortetracyclin auf verschiedenen
Wegen aus dem Lösungsmittelextrakt gewonnen werden. Eine bevorzugte Arbeitsweise
besteht im direkten Ansäuern, wodurch das Chlortetracyclin als Salz einer Mineralsäure,
z. B. als Hydrochlorid gewonnen wird. Zur Durchführung dieser Isolierung wird der
wie oben beschrieben erhaltene Lösungsmittelextrakt mit etwa 5 ml Wasser je g in
der Maische vorhandenem Chlortetracyclins versetzt. Das Gemisch wird dann mit konzentrierter
Salzsäure bis zu einem pH-Wert von etwa 0,4 bis 0,5 angesäuert. Nach 18- bis 24stündigem
Rühren zur Herbeiführung der Kristallisation werden die Chlortetracyclinhydrochloridkristalle
filtriert, mit Wasser mit einem niederen Alkoxyallcano1 mit niederen Alkylgruppen,
z. B. 2-Äth
oxyäthanol, und dann mit einem niederen Alkohol, z.
B. Isopropanol, gewaschen und schließlich im Vakuum getrocknet.
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Die nach dem oben beschriebenen Lösungsmittelextraktionsverfahren
erhaltenen Produkte weisen im allgemeinen in jeder Hinsicht überlegene Eigenschaften
auf, nur nicht in ihrem Aussehen. Offenbar werden einige der gefärbten Verunreinigungen,
die nornialerweise durch Filtrieren der angesäuerten Maische entfernt werden, bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren mitgeschleppt und verleihen dem kristallinen Produkt
ein grünliches oder bräunliches Aussehen. Dieser einzige Nachteil der direkten Extraktion
der Maische kann leicht durch Behandlung des Lösungsniittele xtrakts mit einem Reduktionsmittel,
wie Natritimhydrosulfit, ausgeschaltet werden. Diese Behandlung wird vorzugsweise
unter sauren Bedingun-:en durchgeführt. Der ethylisobutyllcetonextralct wird daher
nach Zusatz von Wasser auf einen pÄ Wert ze; isclien etwa 1 und 4 und vorzugsweise
von etwa 1.8 mit Hilfe von Schwefelsäure eingestellt. Dabei ist von Bedeutung, daß
dieses Ansäuern mit einer Säure erfolgt, die keine vorzeitige Kristallisation des
Produkts verursacht. Dann wird Natriumhydrosulfit in einer Menge von etwa 0,3 bis
0,6 g je 100 ml zugesetzt. Dieser Bereich ist insofern ziemlich kritisch, als ein
Überschuß unter Umständen eine Braunfärbung des Endprodukts verursachen kann. Das
so behandelte Gemisch wird dann vor der weiteren Verarbeitung eine kurze Zeit lang
stark gerührt. Nach Ansäuern mit Hilfe konzentrierter Salzsäure bis zu einem p$
Wert von etwa 0,5 werden etwa 0,5 g Natriumchlorid je 100 ml Methylisobutylketonextrakt
zugesetzt, um die Clilorionenmenge zuzuführen, die auf Grund der Tatsache, daß das
vorhergehende Ansäuern mit Schwefelsäure durchgeführt wurde, noch fehlt. Das Gemisch
wird dann altern gelassen und die Kristalle gewonnen, wie dies oben in Verbindung
mit der Isolierungsstufe beschrieben wurde.
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Selbstverständlich können außer Natriumhydrosttlfit bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren auch andere Reduktionsmittel Verwendung finden, z. B. Schwefeldioxyd,
Natriumsulfit usw.
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Die im vorstehenden in Verbindung mit Chlortetracyclin enthaltenden
Maischen beschriebenen Extraktions- und Isolierungsmaßnahmen können praktisch ohne
Abänderung auf die Gewinnung von Tetracyclin aus Tetracyclin enthaltenden Maischen
sowie a tif die Gewinnung beider Antibiotika aus der gleichen Alaische angewandt
werden. Die allgemeinen Extraktionsbedingungen, d. 11. pg-Wert-Lösungsmittelt-erhältnis,
Trägermengen usw., haben sich praktisch als die gleichen erwiesen, wie sie im einzelnen
in Ver-11?iiAuilg mit der Extraktion von Chlortetracyclin direkt aus der Maische
angegeben wurden.
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Es wurde jedoch gefunden, daß im Gegensatz zu de n Ch'.ortetracyclin,
das durch direkte Extraktion (7i,--r Alaische erhalten wurde und zur Erzielung eines
Produkts von befriedigendem Aussehen der Behandhin- mit einem Reduktionsmittel bedarf,
bei Tetracy clin eine derartige Behandlung nicht erforderlich ist. Bei der direkten
_Maischenextraktion von Tetracyclin wird, wenn sie unter den oben beschriebenen
hev orzugten Arbeitsbedingungen durchgeführt wird, im all@Linei;ncn e:n Produkt
von befriedigendem Aussehen auch schon ohne Behandlung mit einem Reduktionsmittel
erhalten. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Maische kurz nach der Ernte
verarbeitet wird und nicht vor der Extraktion bereits eine beträchtliche Zeitspanne
gestanden hat. Tetracyclin kann aus dem Lösungsmittelextrakt durch direktes Ansäuern
zur Gewinnung von Tetracyclinhydrochlorid in praktisch der gleichen Art und Weise,
wie sie in Verbindung mit dem bevorzugten Verfahren zur Gewinnung von Chlortetracyclin
aus dem Lösungsmittelextrakt beschrieben wurde, isoliert werden. Außerdem kann man
das Tetracyclin als freie Base isolieren, indem man den Methylalkylketonextrakt
von Tetracyclin mit angesäuertem Wasser bei einem pH-Wert im Bereich von 1,5 bis
2,0 in Berührung bringt, die gebildete, das Tetracyclin enthaltende wäßrige Phase
von der Lösungsmittelschicht abtrennt, den p11-Wert der wäßrigen Phase auf einen
Wert zwischen 2 und 4 einstellt und das neutrale Tetracyclin durch Kristallisation
aus der wäßrigen Phase gewinnt. Dieses Verfahren ist zur Erzielung von Produkten
mit guten Farbwerten besonders geeignet.
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Bei einem weiteren Verfahren zur Isolierung von Tetracyclin aus dem
Lösungsmittelextrakt, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit Vorteil angewandt
werden kann, wird der Lösungsmittelextrakt mit wäßrigem Harnstoff in Berührung gebracht
und das Tetracyclin als eine Tetracyclinharnstoffverbindung abgetrennt, aus der
das reine Tetracyclin leicht freigesetzt werden kann. Dieses Verfahren bietet eine
sehr gute Möglichkeit zur Isolierung von Tetracyclin aus dem Lösungsmittelextrakt.
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Die bei den vorstehend beschriebenen Isolierungsverfahren erhaltenen
Antibiotikumkristalle weisen gewöhnlich einen Gehalt von 97 bis 100% an reinem neutralem
Tetracyclin auf und können durch ein einfaches einstufiges Verfahren, bei dem das
neutrale Tetracyclin in Butanol, 2-Äthoxyäthanol und Salzsäure aufgeschlämmt wird,
in Tetracyclinhydrochlorid übergeführt werden, dessen Eigenschaften den standartisierten
Ansprüchen genügen.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
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Beispiel 1 Direkte Extraktion von Chlortetracyclin aus der Maische
31:g Chlortetracyclinmaische mit einem Wirkstoffgehalt von 5800 y je ml werden durch
Zugabe von 250/aiger Schwefelsäure auf pA 1,4 eingestellt. Nach 30minutigem Rühren
werden 75 g Ammoniumoxalatmonohydrat zugegeben und das Gemisch 45 Minuten gerührt.
mit 54 ml Arquad 16 (s oben) in Form einer 50%igen. Lösung in Isopropanol versetzt
und der p$ Wert mit 25%iger Natronlauge auf 8,5 eingestellt. Dann wird die Maische
unter 20minutigem starkem Rühren mit 600 ml Methylisobutylketon extrahiert. Nach
Zugabe von 120 g Filterhilfe wird das Gemisch filtriert. Das Filtrat wird 3 Stunden
stehengelassen, wonach die Lösungsmittelschicht abgetrennt wird. Der Filterkuchen
wird erneut in 450 ml Methylisobutylketon aufgeschlämmt, abfiltriert und mit 50
ml Methylisobutylketon gewaschen. Die vereinigten Lösungsmittelextrakte ergeben
insgesamt ein Volumen von 980 ml mit einem Wirkstoffgehalt von 16000 7 je ml, entsprechend
einer Ausbeute von 90,20/a..
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Beispiel 2 Gewinnung von Chlortetracyclinhydrochlorid Zu 654 ml des,
wie im Beispiel 1 beschriebenen, hergestellten Methylisobutylketonextralcts mit
einem
Wirkstoffgehalt von 16000 ;, je ml gibt man 65 ml Wasser und
stellt den p11-Wert durch Zugabe von 8 ml konzentrierter Salzsäure auf 0,5 ein.
Das Geinisch wird 17 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt, wonach die gebildeten
Kristalle abfiltriert, mit jeweils 15 ml Wasser, 2-Äthoxyäthanol und Isopropanol
gewaschen und 16 Stunden bei 40° C im Vakuum getrocknet werden. Man erhält eine
Ausbeute von 9,74 g Chlortetracyclinhydrochlorid mit einem Wirkstoffgehalt von 987y
je mg, was einer Gesamtausbeute von 8211/9, bezogen auf die Maische, entspricht.
Das hellgrünlichbraun aussehende Produkt zeigt bei 460 m#t E= 0,13.
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Beispiel 3 Behandlung mit einem Reduktionsmittel Zu 100 ml des nach
Beispiel 1 erhaltenen Methy lisobutylketonextraktes mit einem Wirkstoffgehalt von
17 800 ;, je ml gibt man 15 ml Wasser und stellt den hü-Wert mit 25%iger Schwefelsäure
auf 1,8 ein. Das Gemisch wird mit 0,3 g N atriumhydrosulfit versetzt und 10 Minuten
kräftig gerührt, wonach der pH Wert finit konzentrierter Salzsäure auf 0,5 gebracht
wird. Um weitere Chlorionen zuzuführen, versetzt man mit 0,5 g Natriumchlorid. Das
Gemisch wird 20 Stunden gerührt, abfiltriert, mit Wasser, 2-Äthoxyäthanol und Isopropanol
gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält eine Ausbeute von 1,68 g Chlortetracyclinhydrochlorid
mit einem Wirkstoffgehalt von 973 y je fing, was einer Ausbeute von 92% in dieser
Stufe entspricht. Das hellgelb aussehende Produkt zeigt bei 460 mg Eil., = 0,22.
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Beispiel 4 Direkte Extraktion von Tetracvclin aus der Maische 2 Liter
Tetracvclinmaische mit einem Wirkstoffgehalt von 6200y je ml werden mit 40g Oxalsäure
versetzt, wodurch ein p$ Wert von 1,5 erreicht wird, und das Gemisch wird 30 Minuten
gerührt. Berechnet unter Zugrundelegung des Wirkstoffgehalts der Maische werden
24 ml (1 Äquivalent) Arquad 16. in Form einer 50%igen Lösung in Isopropanol zugesetzt.
Nach 15minutigem Rühren gibt man 400 ml Methylisobutylketon zu und stellt den p,1-Wert
mit atriumh-,-droxvd auf 9,5 ein. Das Gemisch wird 20 Minuten kräftig gerührt und
nach Zugabe von 80 g Filterhilfe filtriert. Der Lösungsmittelextrakt wird anschließend
von der verbrauchten wäßrigen Schicht abgetrennt. Der Filterkuchen wird erneut in
dieser verbrauchten wäßrigen Schicht aufgeschlämmt und die Aufschlämmung mit 200
ml frischem Methylisobutylketon versetzt. Nach 30minutigem Rühren wird das Gemisch
filtriert und der Extrakt abgetrennt. Die vereinigten Extrakte, die insgesamt 575
ml ausmachen und einen Wirkstoffgehalt von 18 600 y je ml aufweisen, stellen eine
Ausbeute von 87,8% dar.
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Beispiel 5 Waschen des Methylisobutylketonextrakts mit Wasser 555m1
des nach Beispiel 4 erhaltenen Methylisobutylketonextrakts werden mit 272m1 Wasser,
das vorher mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 9,5 eingestellt wurde, durch
20minutiges Rühren und Abtrennen gewaschen. Der gewaschene Extrakt, 520 ml, weist
einen Wirkstoffgehalt von 19450 y je ml auf, was einer Stufenausbeute von 98,3%
entspricht.
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Beispiel 6 Rückextraktion des gewaschenen Lösungsmittelextrakts mit
Wasser Man versetzt 500 ml des nach Beispiel 5 erhaltenen Methylisobutylketonextrakts
mit 1500 ml Wasser und stellt den pH-Wert durch Zugabe von Schwefelsäure auf 1,2
ein. Nach 30minutigem Rühren werden die Phasen getrennt. Der so erhaltene 165 ml
ausmachende wäßrige Extrakt weist einen Wirkstoffgehalt von 56000 y je ml auf, was
einer Stufenausbeute von 9511/o entspricht.
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Beispiel 7 Gewinnung von neutralem Tetracyclin 145 ml des nach Beispiel
6 erhaltenen wäßrigen Extrakts werden stufenweise durch Zusatz von 15%iger Natronlauge
auf einen pH Wert von 1,6, 2,0, 2,6, 3,0 und schließlich 3,6 eingestellt, wobei
das Gemisch in jeder Stufe 15 bis 20 Minuten gerührt wird. Nach 16stündiger Alterung
unter Rühren bei pg 3,6 und Zimmertemperatur wird das kristalline Produkt abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und im Vakuum bei 40° C getrocknet. Man erhält so eine Ausbeute
von 7,4 g neutralem Tetracyclin mit einem Wirkstoffgehalt von 1003 ;, je mg, entsprechend
einier Stufenausbeute von 92,1%. Das so gewonnene Produkt weist ein hellgelbes Aussehen
auf.
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Beispiel 8 Direkte Extraktion von Chlortetracyclin aus der Maische
1500m1 Chlortetracyclinmaische mit einem Wirkstoffgehalt von 6600 y je ml werden
mit 25'%iger Schwefelsäure auf einen pH Wert von 1,5 eingestellt. N l\ ach Zugabe
von 36 g Ammoniumoxalat wird das Gemisch 45 Minuten gerührt und dann mit 26 ml Onamlln-RO
(s. oben) versetzt. Man gibt 600 ml M@ethylisobutylketon zu und stellt den pH-Wert
mit 25%iger i\?atronlauge auf 8,5 ein. Nach 20minutigem Rühren und Zugabe von 45
g Filterhilfe wird das Gemisch filtriert. Man läßt das Filtrat absitzen und trennt
die Lösungsmittelschicht ab. Der Filterkuchen wird mit 300 ml Methylisobutylketon
aufgeschlämmt und filtriert. Die Filtrate werden vereinigt und die Lösungsmittelextrakte
von der wäßrigen Phase abgetrennt, wobei man ein Gesamtvolumen von 780 ml mit einem
Wirkstoffgehalt von 10250 y je ml erhält, «ras einer Ausbeute von 77,8°/o entspricht.
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Beispiel 9 Gewinnung von Chlortetracyclinhydrochlorid Zu dem nach
Beispiel 8 erhaltenen Methylisobutylketonextrakt gibt man 100 ml Wasser und stellt
den PH-Wert mit konzentrierter Salzsäure auf 0,9 ein. Das Gemisch wird 24 Stunden
gealtert, abfiltriert und mit 1 Volumen 2-Äthoxyäthanol, 1 Volumen Wasser und schließlich
1 Volumen Isopropanol gewaschen. Man erhält eine Ausbeute von 7,2 g Substanz, die
bei 460 m#x Ei %,= 0,19 zeigt.