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Verfahren zur Abtrennung der Komponente B des Kanamycins Das Antibiotikum
Kanamycin wird auf biologischem Wege unter Verwendung eines Stammes von Streptomyces
kanamyceticus durch Züchtung erzeugt. Es ist nun gefunden worden, daß das Antibiotikum
ein Gemisch zweier Kanamycin-Komponenten darstellt. Diese Komponenten werden mit
A und B bezeichnet.
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Die Komponente A überwiegt in der Regel in den normalen Nährlösungen.
Ein exaktes Verhältnis der Menge von A und B kann nicht angegeben werden, da dieses
Verhältnis mit Rücksicht auf den Stoffwechsel der lebenden Zellen in unübersehbarer
Weise schwankt. Solche Schwankungen haben indes keinen Einfluß auf die Arbeitsgänge,
die auf die Isolierung der verschiedenen Komponenten aus dem Gemisch gerichtet sind.
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Bisweilen beansprucht die Komponente B gewisser Eigenschaften wegen,
insbesondere wegen der geringeren Toxizität, besonderes Interesse. Man muß zum Zwecke
der Isolierung der einzelnen Komponenten das Gemisch einem Trennverfahren unterwerfen.
Zu diesem Zweck kann man das Prinzip Gegenstromverteilung anwenden oder mit Ionenaustauschern
arbeiten.
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Diese Methoden verlangen aber einmal ein sehr subtiles Arbeiten, und
zum anderen besitzen sie den Nachteil, daß es einer Vielzahl von Stufen bedarf,
um eine einwandfreie Trennung zu erzielen. Der Zeitaufwand hierfür ist sehr beträchtlich.
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Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der besagten Methoden zu
vermeiden, und darauf gerichtet, ein einfaches Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht,
eine der Komponenten, nämlich die Komponente B, auf dem Wege der Fällung aus dem
Gemisch abzutrennen. Gemäß seinen besonderen Merkmalen besteht dieses Trennverfahren
darin, daß man der Fermentationsflüssigkeit Natrium-dodecylbenzol-sulfonat zusetzt,
den Niederschlag von Kanamycin-B-dodecylbenzol-sulfonat in Methanol löst, durch
Zusatz von Säure das entsprechende Kanamycin-B-Salz ausfällt und dieses abtrennt.
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Die beiden Komponenten, also das Kanamycin A und das Kanamycin B,
sind beide wasserlösliche Substanzen, die aber in n-Butanol, Äthylacetat, Butalacetat,
Äther, Chloroform und Benzol unlöslich sind.
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Die Kanamycin-A-Base hat die empirische Formel C18H34-38N4011, einen
spezifischen Drehwinkel
von 146° (c = 1, 0,1 NHZS04), bildet ein Salizylderivat, das bei 272 bis 274°C unter
Zerfall schmilzt, ergibt Desoxystreptamin bei stark saurer Hydrolyse, ergibt ein
Produkt mit einem Furfurol gleichen UV-Absorptionsspektrum bei 100 Minuten dauernder
Behandlung bei 100°C mit 40°/oiger Schwefelsäure und zeigt zusätzliche charakteristische
Absorptionsbanden im Infrarotbereich in Foren der in Tabletten gepreßten freien
Base in Kaliumbromid bei folgenden Wellenlängen (ausgedrückt in Mikrore): 2,86,
2,93, 3,01, 3,03, 3,15, 3,22, 3,67, 6,23, 6,75, 6,93, 7,10, 7,33, 7,57, 7,63, 7,75.
7,82, 7,90, 7,95, 8,19, 8,43, 8,55, 8,68, 8,79, 8,90, 9,00, 9,20, 9,47, 9,85, 10,63,
10,95, 11,25, 11,35, 11,50, 11,73, 11,95, 12,28, 12,48, 12,77 und 13,05.
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Kanamycin B hat in Form der freien Base einen spezifischen Drehwinkel
[oc]D von 135° (c = 0,63 in Wasser), gibt ein Salizylderivat, das bei 255 bis 265°C
zerfällt, ohne zu schmelzen, zeigt keine dem Furfurol gleichende UV-Absorption bei
100 Minuten dauernder Behandlung mit 40°/oiger Schwefelsäure bei 100°C und zeigt
zusätzliche charakteristische Absorptionsbanden im Infrarotbereich in Form der in
Tabletten gepreßten freien Base in Kaliumbromid bei folgenden Wellenlängen (in Mikrore):
3,44, 6,74, 8,28, 8,76, 9,55 und 11,15.
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Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens diene das folgende
Beispiel: 50 g festes Kanamycin (456 Einheiten/mg durch biologische Probe; 131 Einheiten/mg
durch Ultraviolett
-Furfurol-Probe; Mittel von 0,287 für beide Proben)
wurden bei p$ 6 in 21 Wasser aufgelöst und 60 g Natriumdodecylbenzolsulfonat zugefügt.
Der Niederschlag wurde gesammelt, in Wasser gewaschen und in Methanol aufgelöst;
die Methanollösung wurde mit Schwefelsäure angesäuert, um gereinigtes Kanamycin-B-Sulfat
auszufällen. Nach Wiederholung des Verfahrens wurden 9,5 g festes Kanamycin-B-Sulfat
(630 Einheiten/mg bei biologischer Probe; 51 Einheiten/mg bei Furfurol-Ultraviolett-Probe;
Verhältnis 0,081) erhalten.
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Die Kanamycin-B-Base zerfällt bei einer beträchtlich niedrigeren Temperatur
als die Kanamycin-A-Base. So färbt sich die Kanamycin-B-Base bei 170°C dunkel und
bildet eine dunkle, gummiartige Substanz beim Trocknen im Siedepunkt des Cymols
(176°C). Die Kanamycin-B-Base zeigte [a]D-135° (c = 0,63 in Wasser) und ergab bei
der Analyse 44,69 °/o C, 7,48 °/o H und 12,65,13,62 °/o N nach der Korrekturfür
die 10,3 °/o Gewichtsverlust beim Trocknen einer Probe bei 100°C.
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Die Wellenlängen (Mikron) der charakteristischen Infrarot-Absorptionsmaxima
der Kanamycin-B-Base sind die folgenden: 2,96, 3,44, 6,35, 6,48 (breite Bande),
6,74, 6,85 (breite Bande), 7,25, 7,45, 7,86, 8,08, 8,28, 8,76, 9,55, 9,65, 10,4
und 11,15 (vgl. das Schaubild).
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Zur Messung wurde die Kanamycin-B-Base zu Tabletten im Kaliumbromid
verprellt und diese 15 Stunden im Vakuum bei 137°C getrocknet.