Verfahren zur Herstellung einer in Wasser schwerlöslichen Streptomycin-Verbindung
mit protahierter Streptomycinwirkung Es ist bereits eine Anzahl schwerlöslicher
Streptomycin-Verbindungen bekannt, die teils zum Zweck der Abscheidung des Streptomycins
aus Kulturlösungen, teils zu einer weiteren Reinigung benutzt werden können. Man
hat auch schon versucht, schwerlösliche Streptomycinsalze als Depotpräparate zu
verwenden. Aus dem Fehlen solcher Präparate im Handel kann aber geschlossen werden,
daß unter den für diesen Verwendungszweck vorgeschlagenen Verbindungen noch keine
angetroffen worden ist, die für eine Anwendung in der Praxis als geeignet angesehen
werden kann. Die praktische Verwendung solcher Präparate scheitert in der Hauptsache
daran, daß die dafür in Aussicht genommenen schwerlöslichen Verbindungen - meist
Salze des Streptomycins mit höhermolekularen organischen Säuren - sich entweder
als zu toxisch erwiesen haben oder daß sie infolge des hochmolekularen Charakters
ihrer Säurekomponenten einen so niedrigen Gehalt an wirksamer Streptomycinbase aufweisen,
daß die Injektion solcher Präparate in therapeutisch wirksamen Dosen - die wegen
ihrer Schwerlöslichkeit meist in Form einer Suspension erfolgen muß - auf unüberwindliche
Schwierigkeiten stößt, weil die für eine Depotwirkung notwendigen Volumina an Suspension
für eine parenterale Verabreichung nicht zumutbar sind.Process for the preparation of a streptomycin compound which is sparingly soluble in water
with protahierter streptomycin effect There are already a number of poorly soluble
Streptomycin compounds known, which partly for the purpose of the deposition of the streptomycin
from culture solutions, can sometimes be used for further purification. Man
has also tried to use sparingly soluble streptomycin salts as depot preparations
use. From the lack of such preparations on the market, however, it can be concluded that
that among the compounds proposed for this purpose, none
has been encountered which is considered suitable for practical application
can be. The practical use of such preparations fails mainly
because the poorly soluble compounds envisaged for it - mostly
Salts of streptomycin with higher molecular organic acids - either
have proven to be too toxic or that they are due to their high molecular weight
their acid components have such a low content of effective streptomycin base,
that the injection of such preparations in therapeutically effective doses - the because
their poor solubility must usually take place in the form of a suspension - to insurmountable
Difficulties are encountered because the volumes of suspension required for a depot effect
are not reasonable for parenteral administration.
Es ist nun gefunden worden, daß Streptomycin mit Natriurnhexametaphosphat
eine schwerlösliche, wahrscheinliche Komplexverbindung bildet, die gegenüber den
bereits bekannten schwerlöslichen Streptomycin-Verbindungen, wie sie z. B. in den
deutschen Patentschriften 1 011879, 963 514 und 963 515 beschrieben worden
sind, vor allem den Vorteil bietet, daß sie einen viel höheren Gehalt an Streptomycinbase
als diese, nämlich etwa 6601o, aufweist, der die Unterbringung genügend hoher Dosen
an Streptomycinbase in verhältnismäßig kleinem Volumen und damit die Verwendung
dieser Verbindung als intramuskulär spritzbares Depotpräparat ermöglicht. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß sie, wie Tierversuche gezeigt haben, in einem passenden
Lösungsmittel gelöst, auch als Lösung angewendet noch eine deutliche Depotwirkung
zeigt. Schließlich geht aus den Tierversuchen hervor, daß die Verbindung infolge
ihrer Schwerlöslichkeit offenbar eine geringere akute Toxizität als die löslichen
Streptomycin-Verbindungen besitzt, so daß bei ihrer Anwendung als Depotpräparat
auch größere Dosen, als sie bei den löslichen Streptomycinsalzen üblich sind, gespritzt
werden können. Die nach den deutschen Patentschriften 951567, 1008 284,
1011880 und 1043 325 herstellbaren Streptomycin-Verbindungen mit verminderter
akuter Toxizität besitzen im Gegensatz zu der Streptomycin-Natriumhexainetaphosphat-Verbindung
keine Depotwirkung. Die Herstellung der neuen Verbindung geschieht entweder so,
daß eine verdünnte Streptomycinsalzlösung unter Vermeidung eines größeren Überschusses
mit einer verdünnten Lösung von Natriumhexametaphosphat versetzt wird, wobei die
Verbindung als schwerlöslicher Sirup ausfällt. Sie wird durch Abschleudern abgetrennt,
mehrmals mit Wasser gewaschen und dann mit Aceton getrocknet. Es entsteht dabei
ein weißes, gut fließliches Pulver, das in Wasser sehr schwer, aber in konzentrierten
Salzlösungen sowie in konzentrierten Lösungen von Harnstoff und ähnlichen Stickstoffverbindungen
löslich ist.It has now been found that streptomycin with sodium hexametaphosphate forms a sparingly soluble, probable complex compound which, compared to the already known sparingly soluble streptomycin compounds, such as those used, for. B. in the German patents 1 011879, 963 514 and 963 515 have been described, especially has the advantage that it has a much higher content of streptomycin than this, namely about 6601o, which allows the placement of sufficiently high doses of streptomycin in relatively small volume and thus the use of this compound as an intramuscularly injectable depot preparation. Another advantage is that, as animal experiments have shown, dissolved in a suitable solvent, even when used as a solution, still shows a clear depot effect. Finally, it emerges from the animal experiments that the compound, owing to its poor solubility, apparently has a lower acute toxicity than the soluble streptomycin compounds, so that when it is used as a depot preparation, larger doses than are customary with the soluble streptomycin salts can also be injected. After the German patents 951 567, 1008 284, 1011880 and 1043325 produced streptomycin connections with reduced acute toxicity have no residual effect in contrast to the streptomycin Natriumhexainetaphosphat connection. The new compound is prepared either by adding a dilute solution of sodium hexametaphosphate to a dilute streptomycin salt solution while avoiding a large excess, the compound precipitating as a sparingly soluble syrup. It is separated off by centrifugation, washed several times with water and then dried with acetone. The result is a white, easy-flowing powder that is very difficult in water, but soluble in concentrated salt solutions as well as in concentrated solutions of urea and similar nitrogen compounds.
Auf Grund der Löslichkeit in konzentrierten Salzlösungen kann die
Verbindung auch so hergestellt werden, daß man die konzentrierte Streptomycinsulfatlösung
in die konzentrierte Lösung von Natriumhexametaphosphat eingießt, wobei noch keine
Fällung eintritt, und dann die Verbindung durch Verdünnen mit viel Wasser zur Ausfällung
bringt. Die weitere Aufarbeitung geschieht wie oben. Beispiel In eine Lösung von
36 g Natriumhexametaphosphat in 50 ccm Wasser wurde eine Lösung von 76 g Streptomycinsulfat
in 100 ccm Wasser eingetragen. Die klare Lösung wurde nochmals durch ein Filter
abgesaugt und dann unter Rühren in 21 Wasser eingegossen. Nach 1tägigem Stehen im
Eisschrank hatte sich die Fällung als dicker Sirup am Boden des Gefäßes abgesetzt.
Sie wurde in der Becherzentrifuge abgeschleudert, mehrmals durch Durchkneten mit
Wasser gewaschen und dann mit Aceton getrocknet. Ausbeute etwa 62 g.Due to its solubility in concentrated salt solutions, the
Compound can also be prepared by using the concentrated streptomycin sulfate solution
Poured into the concentrated solution of sodium hexametaphosphate, with none yet
Precipitation occurs, and then the compound by diluting with plenty of water to precipitate
brings. The further work-up takes place as above. Example In a solution of
36 g of sodium hexametaphosphate in 50 cc of water became a solution of 76 g of streptomycin sulfate
entered in 100 cc of water. The clear solution was again passed through a filter
suctioned off and then poured into 21 water while stirring. After 1 day of standing in the
In the refrigerator, the precipitate had settled as a thick syrup at the bottom of the vessel.
It was spun off in the bucket centrifuge, several times by kneading with it
Washed with water and then dried with acetone. Yield about 62 g.
Nach der mikrobiologischen Bestimmung enthielt das Präparat 655
7 Streptomycinbase je Milligramm.
Die genaue chemische Zusammensetzung
der neuen Verbindung steht noch nicht fest. Nach ihrem Gehalt an Streptomycinbase
könnte eine Zusammensetzung aus 5 Mol Streptomvcinbase (dreisäurig, Molekulargewicht
=581,6) und 3 Mol Mononatriümhexametaphosphat (fünfbasisch, Molekulargewicht=501,6)
angenommen werden, der einen Gehalt von etwa 66 °/o Streptomycinbase entsprechen
würde.According to the microbiological determination, the preparation contained 655 7 streptomycin base per milligram. The exact chemical composition of the new compound has not yet been determined. Based on their streptomycin base content, a composition of 5 moles of streptomycin base (tri-acidic, molecular weight = 581.6) and 3 moles of mononatrium hexametaphosphate (pentasic, molecular weight = 501.6) could be assumed, which would correspond to a content of about 66% streptomycin base.
Die Depotwirkung ;des Präparates geht z. B. aus folgenden Versuchen
hervor: Von zwei gleich schweren Kaninchen erhielt ein Tier 3 ccm einer Kontroll-Lösung
intramuskulär, die in diesem Volumen außer 1,25 g Harnstoff 1,0g Streptomycinbase
als Sulfat enthielt, während an das zweite Tier 3 ccm einer Lösung intramuskulär
verabreicht wurden;- bei der das Streptomycinsulfat durch die 1-g-Base entsprechende
Menge der Streptomycin-Natriumhexametaphosphat-Verbindung ersetzt worden war. Bei
der Bestimmung der Serumspiegel ergab sich folgendes Bild:
Tier - Gewicht . . Präparat Serumspiegel nach Stunden (y Base
pro Milliliter)
3 I 6 I 24 I 32
207 4'51,- Streptomycinsulfat (Kontrolle) ....... 390
230'- 1,7 <1
Streptomycin - Natriumhexametaphos-
4 4,5 kg phat ............................. 120 110 19 12
Es gelingt also durch eine Injektion der Natriumhexametaphosphatverbindung, einen
therapeutisch wirksamen Streptomycinserumspiegel über einen Zeit-. raum von 32 Stunden
aufrechtzuerhalten.The depot effect; the preparation goes z. B. from the following experiments: One animal received 3 ccm of a control solution intramuscularly from two rabbits of the same weight, which in this volume contained, in addition to 1.25 g urea, 1.0 g streptomycin base as sulfate, while the second animal received 3 ccm of a solution were administered intramuscularly; - in which the streptomycin sulfate had been replaced by the amount of the streptomycin sodium hexametaphosphate compound corresponding to the 1 g base. The following picture emerged when determining the serum levels: Animal - weight. . Preparation serum level after hours (y base per milliliter)
3 I 6 I 24 I 32
207 4'51, - Streptomycin sulfate (control) ....... 390 230'- 1.7 <1
Streptomycin - Sodium Hexametaphos-
4 4.5 kg phat ............................. 120 110 19 12
Thus, by injecting the sodium hexametaphosphate compound, a therapeutically effective streptomycin serum level is achieved over a period of time. to maintain a space of 32 hours.
Bemerkenswert an dem Versuch war noch, daß das Kontrolltier bei der
verhältnismäßig hohen Dosis an Streptomvcin starke Vergiftungserscheinungen (Unruhe,
Atemnot, Krämpfe) zeigte, während das mit der gleich hohen Streptomycindosis als
-,\ratriumhexametaphosphatverbindung behandelte Tier sich _völlig ruhig verhielt.What was also remarkable about the experiment was that the control animal in the
relatively high dose of streptomycin severe symptoms of intoxication (restlessness,
Shortness of breath, cramps), while that with the same high dose of streptomycin as
-, \ ratrium hexametaphosphate compound treated animal behaved completely calmly.
Zwar ist auch von einem anderen stickstoffhaltigen Antibiotikum, nämlich
dem Tetracyclin, durch Umsetzung seines Hydrochlorids mit Natriumhexameta= phosphat
in stark saurer Lösung (deutsche Patentschrift 1068 701) eine im Wasser schwerlösliche
N atriumhexametaphosphatverbindung hergestellt worden; diese weist aber gänzlich
andere Eigenschaften als die erfindungsgemäß erhältliche Streptomycin-Verbindung
auf: Sie führt bei peroaler Verabreichung zwar in den ersten acht Stunden nach der
Verabreichung zu höheren Blutspiegelwerten, als sie bei den bis dahin üblichen Tetracyclinverbindungen
beobachtet worden waren (K. A. H u b e l , B. P a 1 m e r i und P. A. B unn, Antib.
Arm., 1957/1958, S. 443) ; bei der intramuskulären Anwendung dieser Verbindung in
Form einer sauren Lösung wird ihr Hauptvorteil jedoch weniger in einer kaum in Erscheinung
tretenden Depotwirkung als vielmehr darin gesehen, daß sie die Herstellung höher
konzentrierter saurer Lösungen als beim Hydrochlorid ermöglicht und so die Zahl
der an sich unangenehmen intramuskulären Injektionen dieses Antibiotikums herabzusetzen
erlaubt (M. A. Kaplan, H. Albright und F. H. Buckwalter, Antib. Ann., 1957/1958,
S. 415). Im Gegensatz dazu verfügt die erfindungsgemäß hergestellte Streptomycin-N
atriumhexarnetaphosphat-Verbindung, deren Schwerlöslichkeit und deren sonstige Eigenschaften
aus denjenigen ihrer Komponenten nicht herzuleiten waren, wie schon erwähnt, über
eine ausgesprochene Depotwirkung.It is true that another nitrogen-containing antibiotic, namely tetracycline, has produced a sparingly water-soluble sodium hexametaphosphate compound by reacting its hydrochloride with sodium hexameta = phosphate in a strongly acidic solution (German patent 1068 701); However, this has completely different properties than the streptomycin compound obtainable according to the invention: In the case of peroal administration, it leads to higher blood level values in the first eight hours after administration than had been observed with the tetracycline compounds customary up to then (KA Hubel, B P a 1 meri and PA B unn, Antib. Arm., 1957/1958, p. 443); When this compound is used intramuscularly in the form of an acidic solution, however, its main advantage is seen less in a sustained release effect than in the fact that it enables the production of more concentrated acidic solutions than with the hydrochloride and thus the number of intramuscular injections, which are unpleasant per se to reduce this antibiotic allowed (MA Kaplan, H. Albright and FH Buckwalter, Antib. Ann., 1957/1958, p. 415). In contrast to this, the streptomycin-sodium hexa-naphosphate compound produced according to the invention, whose poor solubility and whose other properties could not be derived from those of its components, as already mentioned, has a pronounced depot effect.