DE1058997B

DE1058997B - Process for the production of pure free penicillic acids or their salts from anhydrous penicillin or crude penicillin salts

Info

Publication number: DE1058997B
Application number: DEA26193A
Authority: DE
Inventors: Aage Petersen
Original assignee: APOTHEKERNES LAB
Current assignee: APOTHEKERNES LAB
Priority date: 1955-12-14
Filing date: 1956-12-13
Publication date: 1959-06-11

Description

Verfahren zur Gewinnung von reinen freien Penicillinsäuren oder deren Salzen" aus wasserfreien Penicillin-oder Penicillinrohsalzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von freien Penicillinsäuren oder deren Salzen, wobei als Ausgangsstoffe auf bekannte Weise hergestellte, wasserfreie Penicillinsalze oder Rohprodukte von wasserfreien Penicillinsalzen verwendet werden.Process for the production of pure free penicillic acids or their Salts "from anhydrous penicillin or crude penicillin salts. The invention relates to a process for the production of free penicillic acids or their salts, wherein anhydrous penicillin salts produced as starting materials in a known manner or raw products of anhydrous penicillin salts can be used.

Das neue Verfahren bezieht sich im besonderen auf einen Reinigungsvorgang, wobei auf einfache Weise und mit fast quantitativer Ausbeute sehr reine Lösungen freier Penicillinsäuren in organischen Lösungsmitteln erhalten werden. Die Penicillinsäuren können dabei aus ihren Lösungen als solche isoliert werden oder auf bekannte «reise in ihre Salze übergeführt werden.The new method relates in particular to a cleaning process, being very pure solutions in a simple manner and with almost quantitative yield free penicillic acids can be obtained in organic solvents. The penicillic acids can be isolated as such from their solutions or on a familiar journey be converted into their salts.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die wasserfreien Ausgangsprodukte mit der Lösung oder Suspension einer wasserfreien oder fast wasserfreien organischen oder anorganischen Säure in einem organischen Lösungsmittel behandelt werden, wodurch eine Lösung von freien Penicillinsäuren in dem organischen Lösungsmittel erhalten wird, aus welcher dann die freien Penicilhnsäuren oder deren Salze isoliert werden. Während die aus den Salzen frei gemachten Penicillinsäuren auf diese Weise aufgelöst werden, bleiben die Verunreinigungen, besonders die gefärbten, ungelöst und können durch Filtrieren oder Zentrifugieren abgeschieden werden; die freien Penicillinsäuren hingegen können aus der Lösung als solche isoliert oder in ihre Salze übergeführt werden.The invention is characterized in that the anhydrous starting products with the solution or suspension of an anhydrous or almost anhydrous organic or inorganic acid are treated in an organic solvent, whereby obtain a solution of free penicillic acids in the organic solvent is, from which the free penicilic acids or their salts are then isolated. While the penicillic acids released from the salts are dissolved in this way the impurities, especially the colored ones, remain undissolved and can separated by filtration or centrifugation; the free penicillic acids however, they can be isolated as such from the solution or converted into their salts will.

Es sind bereits Verfahren zur Überführung freier Penicillinsäuren in organische Lösungsmittel bekannt. Diese Verfahren beruhen jedoch entweder auf dem Prinzip der üblichen Flüssigkeit-Flüssigkeit-Extraktion, bei der eine wäßrige Lösung von Penicillinsalzen mit einer Säure angesäuert wird, worauf die ausgeschiedenen freien Penicillinsäuren mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel extrahiert werden, oder aber auf dem Ionenaustauschprinzip, wonach eine Lösung von Penicillinsalz durch einen Kationaustauscher geführt wird (norwegische Patentschrift 80 431).There are already methods of transferring free penicillic acids known in organic solvents. However, these procedures are based on either the principle of the usual liquid-liquid extraction, in which an aqueous Solution of penicillin salts is acidified with an acid, whereupon the excreted free penicillic acids with a water-immiscible organic solvent be extracted, or on the ion exchange principle, after which a solution of Penicillin salt is passed through a cation exchanger (Norwegian patent specification 80 431).

Das erstere Verfahren ist jedoch mit den Nachteilen verbunden, daß große Verluste beim Ansäuern auf Grund der Hydrolyse des Penicillins eintreten, die Extraktion nie vollständig verläuft und nur solche organische Lösungsmittel angewendet werden können, die den strengen Forderungen, Wasser nicht zu lösen oder sich im Wasser nicht aufzulösen, entsprechen.The former method, however, has the disadvantages that large losses occur during acidification due to the hydrolysis of penicillin, the extraction is never complete and only such organic solvents Can be used that meet the strict requirements that water does not dissolve or not to dissolve in water.

Das zweite bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß es eine besondere Ausstattung, unter anderem eine Ionenaustauschkolonne, verlangt, welche für die technische Penicillinproduktion sehr große Dimensionen haben muß; sie verlangt auch große Mengen der teuren Ionenaustauscher, gewöhnlich das Fünffache des Gewichtes des Penicillins. Im übrigen erfordert dieses Verfahren ziemlich viel Zeit, verhältnismäßig große Mengen an Lösungsmittel und eine Reihe von Probeentnahmen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt man den außergewöhnlich großen Vorteil daß durch ein einfaches Umrühren in einem Mischbehälter - ohne Anwendung von Ionenaustauschern und ohne umständliche Flüssigkeit-Flüssigkeit-Extraktion - stark. gereinigte Lösungen von freien Penicillinsäuren in einem organischen Lösungsmittel mit praktisch quantitativer Ausbeute erhalten werden.The second known method has the disadvantage that it is a special one Equipment, including an ion exchange column, required which for the technical penicillin production must have very large dimensions; she also demands large quantities of the expensive ion exchangers, usually five times the weight of penicillin. In addition, this procedure requires a considerable amount of time, proportionally large amounts of solvent and a series of sampling. In the inventive One achieves the extraordinarily great advantage that by a simple process Stirring in a mixing container - without the use of ion exchangers and without cumbersome liquid-liquid extraction - strong. purified solutions of free penicillic acids in an organic solvent with practically quantitative Yield can be obtained.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist so wirksam, daß die erhaltenen freien Penicillinsäuren im organischen Lösungsmittel ohne weitere Reinigung unmittelbar in analysereinem ungefärbtem Zustand isoliert werden können.The inventive method is so effective that the obtained free penicillic acids in the organic solvent without further purification immediately can be isolated in an analytically pure, unstained state.

Beispiel 1 7,5 g eines wasserfreien Rohproduktes von Kaliumbenzylpenicillin, das 1532IE/mg enthält und auf bekannte Weise hergestellt ist, wurde zu einer Lösung von 3 g Weinsäure in 50 ml sek. Butanol zugegeben. Es wurde dadurch eine Lösung von freier Benzylpenicillinsäure in sek. Butanol gebildet, während Kaliumbitartrat quantitativ ausgefällt und abfiltriert wurde. Der Niederschlag wurde mit 20 ml sek. Butanol ausgewaschen. Das Gewicht des Niederschlages nach dem Trocknen betrug 3,7 g. Das klare Filtrat wurde zu- einer Lösung von 1,8 g ' wasserfreiem Natriumacetat in 12 ml Metanol zugegeben, wodurch Natriumbenzylpenicillin in feinen weißen Kri-;tallen ausgefällt wurde. Die- Kristalle wurden -auf -einem. Filter gesammelt, mit sek. Butanol gewaschen und ;etröcknet. ' -Die Ausbeute an Natriumbenzylpenicillin war 6,5 g :nit einer Wirksamkeit von 1650 IE/mg, d. h., die Aus-:)eute beträgt 93 °/o des theoretischen Wertes mit 100 °/o theoretischer Wirksamkeit. Beispiel 2 Ein Fermentationsmedium, das Phenoxymethylpeni-,illin enthielt, wurde filtriert und durch wechselweise Extraktion mit Butylacetat und wäßrigem Puffer aufionzentriert, indem die wäßrigen Medien vor der Exxaktion mit Butylacetat mit einer Mineralsäure ange-;äuert wurden, bis eine Butylacetatlösung mit ungefähr LOOOOOIE/ml erhalten wurden. Diese Lösung wurde zu :irrer Lösung von 10°/jgem -Kaliumacetat in absolutem Ukohol in einer Menge von 0,3 ml/ml zugegeben, wolurch Kaliumphenoxymethylpenicillin zusammen mit Salzen von Vorlaufsäuren und mit anderen Verunreini-;ungen und dunkelfarbigen Verbindungen ausfiel. Die odometrische Titrierung des abfiltrierten und getrockieten Niederschlages ergab eine Aktivität von 1130 I E/mg.Example 1 7.5 g of an anhydrous crude product of potassium benzylpenicillin, containing 1532 IU / mg and prepared in a known manner became a solution of 3 g of tartaric acid in 50 ml sec. Butanol added. It became a solution of free benzylpenicillic acid in sec. Butanol is formed while potassium bitartrate was quantitatively precipitated and filtered off. The precipitate was with 20 ml sec. Washed out butanol. The weight of the precipitate after drying was 3.7 G. The clear filtrate became a solution of 1.8 g of anhydrous Sodium acetate in 12 ml of methanol is added, making sodium benzylpenicillin in fine white crystals was precipitated. The crystals were -on -ein. Filters collected, with sec. Washed butanol and dried. '-The yield of sodium benzylpenicillin was 6.5 g: n with a potency of 1650 IU / mg; i.e. i.e. the aus - :) ute is 93 ° / o of the theoretical value with 100 ° / o theoretical effectiveness. Example 2 a Fermentation medium containing phenoxymethylpeni-, illine was filtered and concentrated by alternating extraction with butyl acetate and aqueous buffer, by the aqueous media before the extraction with butyl acetate with a mineral acid were acidified until a butyl acetate solution of approximately LOOOOOIE / ml was obtained became. This solution became: a crazy solution of 10 ° / jgem potassium acetate in absolute Ukohol was added in an amount of 0.3 ml / ml, due to potassium phenoxymethylpenicillin together with salts of precursor acids and with other impurities and dark colored ones Connections failed. The odometric titration of the filtered and dried Precipitation gave an activity of 1130 I U / mg.

10 g dieses wasserfreien Rohproduktes von Kalium-:>henoxymethylpenicillin wurde mit 30 ml Methanol an-;eschlämmt und unter Rühren zu einer Lösung von 7 g Weinsäure in 50 ml Methanol zugesetzt. Phenoxymethyl-?enicillin wurde dadurch als freie Säure in Methanol Lufgelöst, während Kaliumbitartrat, Vorlaufsäuren und andere Verunreinigungen sowie die-farbigen Stoffe un-Lufgelöst zurückblieben. Der Niederschlag wurde abiltriert und mit 3 g Weinsäure in 20 ml Methanol aus-;ewaschen. Das Gewicht der nicht aufgelösten Bestand-:eile betrug nach der Trocknung 5,8 g.10 g of this anhydrous crude product of potassium -:> henoxymethylpenicillin was slurried with 30 ml of methanol and, with stirring, to a solution of 7 g Tartaric acid added in 50 ml of methanol. Phenoxymethyl enicillin was thereby considered free acid dissolved in methanol, while potassium bitartrate, precursor acids and others Impurities as well as the colored substances remained un-dissolved in the air. The precipitation was filtered off and washed out with 3 g of tartaric acid in 20 ml of methanol. The weight of the undissolved constituents after drying amounted to 5.8 g.

Das Filtrat wurde nun langsam und unter Rühren in 350 ml Wasser hineingegossen, wodurch Phenoxymethyl-)enicillin in farblosen Kristallen auskristallisierte. Die Kristalle wurden auf einem Filter aufgesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.The filtrate was then poured slowly and with stirring into 350 ml of water, whereby phenoxymethyl-) enicillin crystallized out in colorless crystals. the Crystals were collected on a filter, washed with water and dried.

Die Ausbeute an Phenoxymethylpenicillin, mit scharfem 3Chmelzpunkt von 131° C, beträgt 5,1 g. Es weist eine odometrisch ermittelte Wirksamkeit von 1780 IE/mg tuf, d. h., die Ausbeute beträgt 80 °/o der Theorie.The yield of phenoxymethylpenicillin, with a sharp 3 melting point of 131 ° C, is 5.1 g. It has an odometrically determined effectiveness of 1780 IU / mg tuf, i.e. that is, the yield is 80% of theory.

Die Ausbeute ist in Wirklichkeit besser, als es diese Prozentangabe ausweist, weil sich bei der Fennentierung such andere Penicilline bilden, die zwar beim Kaliumicetatzusatz ausgefällt werden, die jedoch bei der An-,vendung des hier beschriebenen Verfahrens nicht in das Endprodukt gelangen.The yield is actually better than this percentage because other penicillins are formed during the denaturation be precipitated with the addition of potassium acetate, which, however, with the application of the here process described does not get into the end product.

Beispiel 3 5 g Kaliumphenoxymethylpenicühn mit einer Wirk-;amkeit von 1600 IE/mg wurden in 15 ml Methanol ;egeben und hierzu unter Rühren 10 g kristallinische, Yvasserfreie Zitronensäure zugesetzt. Die Mischung wurde ;o lange gerührt, bis alles aufgelöst war, dann wurden ?0 ml Methanol zugesetzt, wodurch saure Kaliumsalze der ,7itronensäure ausfielen. Die klare Lösung wurde de-<antiert und der Niederschlag mit Methanol gewaschen. Die Methanollösung wurde langsam unter Rühren in l50 ml Wasser eingegossen. Die gebildeten Kristalle yvurden auf einem Filter gesammelt und mit Wasser ;ewaschen.Example 3 5 g of potassium phenoxymethylpenicühn with a potency of 1600 IU / mg were added to 15 ml of methanol and 10 g of crystalline, Water-free citric acid added. The mixture was; o long stirred until everything was dissolved, then? 0 ml of methanol was added, whereby the acidic potassium salts of the , 7itric acid precipitated. The clear solution was de- <anted and the precipitate washed with methanol. The methanol solution was slowly added to 150 ml with stirring Poured water. The crystals formed were collected on a filter and wash with water.

Die Ausbeute war 3,9 g Phenoxymethylpenicillin mit :irrer Wirksamkeit von 1780IE/mg, entsprechend einer ausbeute von 86 °/o der Theorie. Beispiel 4 5 g Kaliumphenoxymethylpenicillin mit einer Wirksamkeit von 1600 IE/mg wurden in 15 ml Methanol gegeben und unter Rühren 10 g kristallinische, wasserfreie Zitronensäure zugesetzt. Die Mischung wurde so lange gerührt, bis alles aufgelöst war und dann langsam und unter Umrühren in 100 ml Wasser eingegossen. Die gebildeten Kristalle wurden auf einem Filter abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.The yield was 3.9 g phenoxymethylpenicillin with insane potency of 1780 IU / mg, corresponding to a yield of 86% of theory. Example 4 5 g of potassium phenoxymethylpenicillin with a potency of 1600 IU / mg were used in 15 ml of methanol are added and, with stirring, 10 g of crystalline, anhydrous citric acid added. The mixture was stirred until everything was dissolved and then Poured slowly and with stirring into 100 ml of water. The crystals formed were suctioned off on a filter, washed with water and dried.

Die Ausbeute war 4,1g Phenoxymethylpenicillin mit einer Wirksamkeit von 1770 IE/mg, entsprechend einer Ausbeute von 90 % der Theorie. Beispiel 5 50 g Kaliumphenoxymethylpenicülin mit einer Wirksamkeit von 990 IE/mg wurden in 125m1 Methanol gegeben und zu einer Mischung von 50 g konzentrierter Phosphorsäure und 125 ml Methanol zugesetzt. Die klare Lösung wurde langsam und unter Umrühren in 900 ml Wasser eingegossen. Die gebildeten Kristalle wurden auf einem Filter gesammelt und mit. Wasser gewaschen.The yield was 4.1g of phenoxymethylpenicillin with potency of 1770 IU / mg, corresponding to a yield of 90% of theory. Example 5 50 g of potassium phenoxymethylpenicülin with a potency of 990 IU / mg were in 125m1 Added methanol and added to a mixture of 50 g of concentrated phosphoric acid and 125 ml of methanol were added. The clear solution was slowly and with stirring in Poured 900 ml of water. The crystals formed were collected on a filter and with. Water washed.

Die Ausbeute war 21,6 g Phenoxymethylpenicillin (etwas braungefärbt) mit einer Wirksamkeit von 1600IE/mg, entsprechend einer Ausbeute von 70°/o der Theorie. Beispiel 6 10 g Kaliumphenoxymethylpenicülin mit einer Wirksamkeit von 1600 I E/mg wurden in 40 ml Formamid gegeben und unter Rühren 20 g wasserfreie Zitronensäure zugesetzt. Die klare Lösung wurde in 300 ml Wasser eingegossen und die gebildeten Kristalle abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.-Die Ausbeute war 3,9 g Phenoxymethylpenicillin mit einer Wirksamkeit von 1770 I E/mg, entsprechend einer Ausbeute von 86 °/o der Theorie. Beispiel 7 10 g Ammoniumphenoxymethylpenicillin mit einer Wirksamkeit von 1660 IE/mg wurden in 25 ml Aceton gegeben, dann wurden 15 g Zitronensäure, aufgelöst in 25 ml Aceton, zugesetzt. Die Mischung wurde ohne Filtrierung in 250 ml Wasser eingegossen. Die gebildeten Kristalle wurden abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.The yield was 21.6 g of phenoxymethylpenicillin (slightly brown in color) with an effectiveness of 1600 IU / mg, corresponding to a yield of 70% of theory. Example 6 10 g of potassium phenoxymethylpeniculine with a potency of 1600 I U / mg were placed in 40 ml of formamide and, with stirring, 20 g of anhydrous citric acid added. The clear solution was poured into 300 ml of water and the formed Sucked off crystals, washed with water and dried. The yield was 3.9 g Phenoxymethylpenicillin with an effectiveness of 1770 I U / mg, corresponding to one Yield of 86% of theory. Example 7 10 g of ammonium phenoxymethyl penicillin with a potency of 1660 IU / mg were given in 25 ml of acetone, then were 15 g citric acid dissolved in 25 ml acetone was added. The mixture was without Filtration poured into 250 ml of water. The crystals formed were sucked off, washed with water and dried.

Die Ausbeute war 8,0 g Phenoxymethylpenicillin mit einer Wirksamkeit von 1750 I E/mg, entsprechend einer Ausbeute von 85 °/o der Theorie.The yield was 8.0 g of phenoxymethylpenicillin with potency of 1750 I U / mg, corresponding to a yield of 85% of theory.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of pure free penicillic acids or their salts from anhydrous penicillin or crude penicillin salts, characterized in that, that the anhydrous starting salts with a solution or suspension of an anhydrous or approximately anhydrous organic or inorganic acid and from the solution thus obtained, optionally after separation of precipitated Impurities and the salt from the cation of the penicillin salt and the added organic or inorganic acid, penicillin in the form of the free acid or a Salt is isolated in a known manner.

2. The method according to claim 1, characterized characterized in that an anhydrous, crude potassium benzyl penicillin with a solution of tartaric acid in sec. Treated butanol, the solution after filtration added to a solution of sodium acetate in methanol and the precipitated sodium benzylpenicillin is separated.

3. The method according to claim 1, characterized in that an anhydrous, treated raw Kaäumphenoxymethylpenicillin with a solution of tartaric acid in methanol, the solution after filtration is diluted with water and the precipitated free acid the phenoxymethylpenicillin is separated.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the anhydrous penicillinic acid-containing organic reaction mixture is mixed with water, preferably such that the reaction mixture in water is stirred in and the separated free penicillic acids are separated.