DE1146060B - Verfahren zur Gewinnung von 6-Aminopenicillansaeure aus ihren waessrigen Loesungen - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von 6-Aminopenicillansaeure aus ihren waessrigen Loesungen

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DE1146060B
DE1146060B DEB58846A DEB0058846A DE1146060B DE 1146060 B DE1146060 B DE 1146060B DE B58846 A DEB58846 A DE B58846A DE B0058846 A DEB0058846 A DE B0058846A DE 1146060 B DE1146060 B DE 1146060B
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aminopenicillanic acid
acid
aqueous
organic solvent
precipitated
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DEB58846A
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Donald E Nettleton
Irving R Hooper
David A Johnson
Glenn A Hardcastle
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Beecham Research Laboratories Ltd
Original Assignee
Beecham Research Laboratories Ltd
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D499/00Heterocyclic compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. penicillins, penems; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulfur-containing hetero ring
    • C07D499/21Heterocyclic compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. penicillins, penems; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulfur-containing hetero ring with a nitrogen atom directly attached in position 6 and a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. an ester or nitrile radical, directly attached in position 2
    • C07D499/42Compounds with a free primary amino radical attached in position 6

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

  • Verfahren zur Gewinnung von 6-Aminopenicillansäure aus ihren wäßrigen Lösungen In den bekanntgemachten Unterlagen des belgischen Patents 569 728 ist zum ersten Mal die Darstellung von 6-Aminopenicillansäure beschrieben, diese neue Verbindung hinsichtlich ihrer chemischen Eigenschaften charakterisiert und ihre Acylierung zu wertvollen Antibiotica vom Penicillintyp aufgezeigt worden. Die in der belgischen Patentschrift beschriebenen Maßnahmen beruhen auf der Entdeckung, daß in Gärungsmaischen bzw. Fermentationsmedien eine neuartige Aminosäure vorkommt, welche die Bezeichnung 6-Aminopenicillansäure erhalten hat.
  • Um diese neue Verbindung aus dem Fermentationsmedium zu isolieren, ist in den Unterlagen des oben angeführten belgischen Patents eine Arbeitsweise vorgesehen, welche darin besteht, daß man die Flüssigkeit zunächst klärt und dann soweit als möglich im Vakuum einengt.
  • Durch Einstellen des pH-Wertes auf etwa 3 werden bei der Fermentation gebildete säureunbeständige Penicilline zersetzt und die ausgefällten Bestandteile abgetrennt. In der sauren Lösung dann noch vorhandene Reste an Penicillinen werden beispielsweise mittels Butylacetat daraus extrahiert. Die wäßrige Phase wird nach der Neutralisation und nochmaligen Abtrennung ausgeschiedener fester Bestandteile schließlich mittels fester Ionenaustauscher behandelt, wobei die 6-Aminopenicillansäure vom Ionenaustauschermaterial adsorbiert und durch Eluieren mittels einer 0,05 n-Salzsäure wiedergewonnen wird. Durch Aufkonzentrieren dieses Eluates und Zusetzen von konzentrierter Salzsäure kann die 6-Aminopenicillansäure in kristallisierter Form erhalten werden. Wie die praktische Erfahrung gezeigt hat, beträgt die Ausbeute an 6-Aminopenicillansäure mit einem Reinheitsgrad von etwa 80% aber höchstens 25%. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß dieses Verfahren zur Isolierung der gewünschten 6-Aminopenicillarisäure nur diskontinuierlich durchgeführt werden kann, wodurch sich Schwierigkeiten bei der kommerziellen Herstellung von 6-Aminopenicillansäure ergeben.
  • Es wurde nun eine verbesserte Arbeitsweise zur Anreicherung und Isolierung von 6-Aminopenicillansäure aus ihren wäßrigen Lösungen gefunden, welche es ermöglicht, die Ausbeute an dieser Säure wesentlich zu erhöhen, wobei der weitere Vorteil besteht, daß sie sich ohne weiteres auch kontinuierlich durchführen läßt und daher die kommerzielle Verarbeitung von Gärungsmaischen sehr vereinfacht.
  • Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine wässerige Lösung von 6-Aminopenicillansäure bei einem pH-Wert von 5 bis 7 mit einem geringeren Volumen eines im wesentlichen mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittels extrahiert wird, in dem 0,5 bis l00/0 auf das Gewicht der wäßrigen Lösung bezogen, eines oder mehrere bei Zimmertemperatur flüssiger Amine der allgemeinen Formel oder deren Salze gelöst sind, wobei R eine aliphatische Gruppe mit 10 bis 14 Kohlenstoffatomen ist und R1, R2 und R3 Alkylgruppen mit insgesamt 11 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeuten, worauf die Phase des organischen Lösungsmittels abgetrennt wird und die 6-Aminopenicillansäure daraus entweder bei einem pH-Wert von 3 bis 5 mit Nitraten und/oder Salpetersäure ausgefällt oder durch Extraktion bei einem neutralen pH-Wert mit einer wäßrigen Nitratlösung bzw. bei einem pH-Wert von 1 bis 3 mit einem geringeren Volumen Wasser in der wäßrigen Phase angereichert wird, aus der die 6-Aminopenicillansäure durch Einstellen des pH-Wertes auf 4 bis 4,3 ausgefällt wird.
  • Vorzugsweise wird als organisches Lösungsmittel ein im wesentlichen mit Wasser nicht mischbares Alkanol öder Cycloalkanol mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen verwendet. Das bevorzugte organische Lösungsmittel ist n-Butanol. Es können aber auch z. B. Isobutyl-n-amyl- und Cyclohexylalkohol sowie Ketone, z. B. Methyl-isobutylketon, verwendet werden.
  • Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es wünschenswert, daß je Volumen des Amins etwa 1 bis 10 Volumina, vorzugsweise etwa 5 Volumina, des Lösungsmittels verwendet werden-Bei der Aufarbeitung von Gärungsmaischen hat es sich als zweckmäßig erwiesen', der Maische vor Ausführung des erfindungsgemäßen Extraktionsverfahrens etwa. 0,5 Volumprozent Benzaldehyd zuzusetzen.
  • Bevorzugt werden in dem Lösungsmittel sekundäre Amine von der Formel gelöst, in der R1, 112 und R3 Alkylgruppen mit insgesamt l l bis 14 Kohlenstoffatomen bedeuten.
  • Diese flüssigen Amine können dem Lösungsmittel in der Form seiner freien Base oder in der Form seiner Salze, z. B. als Chlorid, Sulfat, Acetat oder Citrat, zugesetzt werden. Die Menge solcher Amine in der Lösungsmittelextraktionsstufe des Verfahrens beläuft sich auf 0,5 bis 10%, noch besser auf 1,5 bis 5%, auf das Gewicht der wäßrigen Lösung, aus welcher die 6-Aminopenicillansäure extrahiert werden soll, bezogen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die aus der Extraktion herrührende Phase des organischen Lösungsmittels mit einem geringeren Volumen, beispielsweise 112 bis 1/ro Volumen oder noch weniger, Wasser bei einem pH-Wert von etwa 1 bis 3, vorzugsweise etwa 2, extrahiert, wobei man eine konzentrierte wäßrige saure Lösung von 6-Aminopenicillansäure erhält. Es ist wünschenswert, die Lösungsmittelphase vor der Extraktion anzusäuern, und zwar vorzugsweise mit Salpetersäure. Das ganze Verfahren kann dann wiederholt werden, wenn eine weitere Konzentratierung der wäßrigen Lösung erwünscht ist, es sei denn, man habe bei der vorangegangenen Ansäuerungsstufe Salpetersäure verwendet, oder die 6-Aminopenicillansäure kann nach bekannten Methoden, z. B. wie sie in den nachstehenden Beispielen beschrieben sind, aus der konzentrierten wäßrigen Lösung ausgefällt werden. Die 6-Aminopenicillansäure kann aus der Lösungsmittelphase auch durch eine wäßrige Lösung von Natriumnitrat oder Calciumnitrat bei neutralem pH extrahiert werden.
  • Man hat ferner gefunden, daß 6-Aminopenicillansäure aus einer bei der Extraktion anfallenden Butanolphase direkt ausgefällt werden kann, indem man zu der Butanolphase, die auf einen pH-Wert von 3 bis 5, vorzugsweise 3,5 bis 4,5, eingestellt wurde, Nitrationen hinzusetzt. Bei Ausführung dieses Verfahrens ist es wünschenswert, zu der Lösungsmittelphase etwa 100%, auf das Gewicht der letzteren bezogen, Natriumnitrat oder eines gleichwertigen Nitrats hinzuzusetzen, wobei dann die Lösungsmittelphase mittels Salpetersäure auf den richtigen pH-Wert eingestellt wird. Die ausgefällte 6-Aminopenicillansäure kann darin mit den üblichen Mitteln isoliert werden.
  • Die Menge des verwendeten organischen Lösungsmittels kann in weiten Grenzen schwanken, obwohl man die 6-Aminopenicillansäure in höherer Konzentration erhalten kann, wenn in der Extraktions, stufe geringere Volumina des Lösungsmittels verwendet werden. Ebenso stellt man vorzugsweise den pH-Wert des Extraktionsgemisches aus Lösungsmittel und sekundärem Amin auf etwa 5,5 bis 6,5 ein, d. h. auf den pH-Wert der wäßrigen Lösung der 6-Aminopenicifansäure.
  • Der Wirkungsgrad des Verfahrens wird erhöht, wenn man die Extraktion im Gegenstrom und in mehreren Stufen ausführt.
  • Die Menge der 6-Aminopenicillansäure, welche in einer ungereinigten Ausfaallung oder in einer Rohlösung enthalten ist, kann indirekt gemessen werden, und zwar mittels eines Verfahrens, bei welchem die 6-Aminopenicillansäure unter genormten Bedingungen zu Phenoxymethylpenicülin (Penicillin V) umgesetzt wird. Die Wirksamkeit des so erhaltenen Umsetzungsproduktes als Antibioticum wird dann durch einen Vergleich mit normalem getestet.
  • Bei der allgemeinen Ausführung dieses Testes wird ein bestimmter aliquoter Teil (10 ml) der Testlösung durch den Zusatz festen Natriumbicaxbonats im Überschuß alkalisch gemacht, dann in Eis gekühlt, worauf ein bestimmtes Volumen Phenoxyacetylchlorid enthaltenden Acetons hinzugesetzt wird. Die Menge an Phenoxyacetylchlorid beläuft sich in der Regel auf 0,2 ml. Das Reaktionsgemisch wird 15 bis 20 Minuten lang in Eis geschüttelt und dann mit 1/2 Volumanteil Äther extrahiert. Die so extrahierte wäßrige Lösung wird gegen eine Norm von PenicillinG oder Penicillin V getestet.
  • 1 mg 6-Aminopenicillansäure mit einem Reinheitsgrad von 100% entspricht dabei 2752 Penicillineinheiten. Die antibiotischeWirksamkeitder 6-Aminopenicillansäure wird daher in solchen Penicillineinheiten ausgedrückt, und bei Kenntnis des Trockengewichtes einer . Testflüssigkeit kann daraus der Gehalt an 6-Aminopenicillansäure berechnet werden. Die im Biotest gemessene antibiotische Wirksamkeit ist daher auch ein Maßstab für den Reinheitsgrad der hergestellten 6-Aminopenicillansäure.
  • In den nachfolgenden Beispielen wurde das flüssige Amingemisch in einem Lösungsmittel einer Konzentration von 17 Volumprozent, bezogen auf die Lösungsmittelphase, gelöst (d. h. etwa, 3 Gewichtsteile je 100 Volumtefle der zu extrahierenden Flüssigkeit). Das »flüssige Amingemisch Nr.1 « ist ein Gemisch sekundärer Amine, von denen jedes die allgemeine Formel aufweist, in welcher Ri, R2 und R3 Alkylreste mit insgesamt 11 bis 14 Kohlenstoffatomen sind. Dieses Gemisch sekundärer Amine ist eine klare bernsteinfarbene Flüssigkeit mit den folgenden physikalischen Kennwerten: Viskosität bei 25'C: 70 cP; spezifisches Gewicht bei 20'C: 0,845; Brechungsindex bei 25°C: 1,467; Destillationsbereich bei einem Druck von 10 mm Hg: bis zu 160°C: 4%, von 160 bis 210°C: 5%, von 210 bis 220°C: 740%, über 220°C: 17%.
  • Das »flüssige Amingemisch Nr. 2« ist ein Gemisch sekundärer Amine, von denen jedes die allgemeine Formel aufweist, in welcher R1, R2 und R3 Alkylreste mit insgesamt 11 bis 14 Kohlenstoffatomen sind. Dieses Gemisch sekundärer Amine ist eine klare bernsteinfarbene Flüssigkeit mit den folgenden physikalischen Kennwerten: Viskosität bei 25°C: 70 cP; spezifisches Gewicht bei 20'C: 0,826; Brechungsindex bei 25'C: 1,4554; Destillationsbereich bei einem Druck von 10 mm Hg: bis zu 170°C: 0,5% von 170 bis 220°C: 3%, von 220 bis 230°C: 90%, über 230°C: 6,5%. Beispiel 1 Eine 6-Aminopenicillansäure enthaltende Gärungsmaische wurde gekühlt, filtriert und mittels einer Ionenaustauscherkolonne konzentriert, so daß man ein wäßriges Eluat erhielt, welches eine Aktivität entsprechend 3200 y/ml hatte. 1 1 dieses Eluats wurde mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt und im Gegenstrom in zwei Stufen mit 350 ml n-Butanol mit einem Gehalt von 30 ml des »flüssigen Amingemisches Nr. 1« extrahiert. Der Butanolextrakt (400 ml) wurde in zwei Teilmengen von je 200 ml aufgeteilt. Zu der einen Teilmenge von 200 ml wurden 20 g Natriumnitrat hinzugesetzt, und der pH-Wert des Gemisches wurde mittels Salpetersäure auf 4 eingestellt, wobei 1,0 g 6-Aminopenicillansäure (Ausbeute: 45,7%) mit einer Aktivität entsprechend 780 y/mg ausgefällt und aufgesammelt wurde. Die zweite Teilmenge von 200 ml wurde mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 4 eingestellt, wobei eine Menge von 0,78 g 6-Aminopenicillansäure (Ausbeute: 43,8%) mit einer Aktivität entsprechend 960 y/mg ausgefällt und abfiltriert wurde.
  • Beispiel 2 Eine Lösung von 5,0g 6-Aminopenicillansäure in 1000 ml Wasser wurde zunächst mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 2 eingestellt und dann mit einem Gemisch (pH = 6,5) aus 400 ml n-Butanol und 50 ml des »flüssigen Amingemisches Nr. 1« vermischt. Das resultierende Gemisch wurde mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 6,5 eingestellt. Die Phase des organischen Lösungsmittels wurde von der wäßrigen Phase (mit einem Gehalt von 560 y/ml 6-Aminopenicillansäure, durch »Biotest« ermittelt) abgetrennt und in Teilmengen von je 100 ml aufgeteilt.
  • a) Eine Teilmenge von 100 ml der Butanolphase wurde bei einem pH-Wert von 2 mit 25 ml Wasser extrahiert. Der wäßrige saure Extrakt wurde mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 4,3 eingestellt, wobei aus der wäßrigen Lösung eine Menge von 0,4 g 6-Aminopenicillansäure mit einer Aktivität entsprechend 1000 y/mg ausgefüllt und abfiltriert wurde.
  • b) 25 ml Wasser wurden zu der zweiten Teilmenge von 100 ml der Butanolphase hinzugesetzt, worauf die letztere mit verdünnter Salpetersäure auf einen pH-Wert von 2 eingestellt wurde. Die wäßrige saure Phase (29 ml) wurde abgetrennt und mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 4,3 eingestellt, wobei aus der Lösung eine Menge von 0,44 g 6-Aminopenicillansäure ausgefällt und abfiltriert wurde.
  • c) Eine dritte Teilmenge von 100 ml der Butanolphase wurde mit 25 ml Wasser und 10,0 g Natriumnitrat gemischt, worauf das Gemisch mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 2 angesäuert wurde. Die wäßrige saure Phase (33 ml) wurde abgetrennt und mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 4,3 eingestellt, wobei aus der Lösung eine Menge von 0,14 g 6-Aminopenicillansäure ausgefällt und abfiltriert wurde.
  • d) 10 g Natriumnitrat wurden zu einer vierten Teilmenge von 100 ml der Butanolphase hinzugesetzt, welche dann mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 4 eingestellt wurde. Aus der Lösung wurde eine Menge von 0,64 g 6-Aminopenicillansäure ausgefällt und abfiltriert.
  • Beispiel 3 Eine Lösung von 5,0g 6-Aminopenicillansäure in 1000m1 Wasser wurde mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4 eingestellt und mit einem Gemisch aus 400m1 n-Butanol und 50m1 des »flüssigen Amingemisches Nr. 1 « extrahiert. Das Gemisch wurde mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 6,5 eingestellt, worauf die Butanolphase von der wäßrigen Phase (mit einer Aktivität entsprechend 2000 y/ml 6-Aminopenicillansäure) abgetrennt und in Teilmengen von je 100 ml aufgeteilt wurde.
  • a) 10 g Natriumnitrat wurden zu der ersten Teilmenge von 100 ml hinzugesetzt, welche dann mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 4,0 eingestellt wurde, wobei eine Menge von 0,4 g 6-Aminopenicillansäure (Biotest: 900 y/mg) ausgefällt und abfiltriert wurde.
  • b) Ebenfalls 10 g Natriumnitrat wurden einer zweiten Teilmenge von 100 ml hinzugesetzt, welche dann auf einen PH-Wert von 6,8 eingestellt und mit 15 ml Wasser extrahiert wurde. Der wäßrige Extrakt wurde auf einen' pH-Wert von 4,3 eingestellt, worauf eine Menge von 0,14 g 6-Aminopenicillansäure ausgefällt und abfiltriert wurde.
  • c) Ebenfalls 10 g Natriumnitrat wurden einer dritten Teilmenge von 100 ml hinzugesetzt, welche dann mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 3 eingestellt wurde, worauf eine Menge von 0,36 g 6-Aminopenicillansäure (Biotest: 860 y/mg) ausgefällt und abfiltriert wurde.
  • d) Eine vierte Teilmenge von 100 ml des Butanolextraktes wurde mit 100 ml einer 50%igen Lösung von Calciumnitrat vermischt. Die Lösung wurde dann mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 4,0 eingestellt, worauf eine Menge von 0,54 g 6-Aminopenicillansäure (Biotest: 980 y/mg) ausgefällt und abfiltriert wurde. Beispiel 4 Eine 6-Aminopenicillansäure enthaltende Gärungsmaische wurde nach den üblichen Verfahren gekühlt und filtriert. Die filtrierte Maische wurde auf einen pH-Wert von 6,5 eingestellt und im .Gegenstrom in drei Stufen mit etwa 1/3 Volumenanteil n-Butanol extrahiert, welches 2,5%, auf das Volumen der Maische bezogen, des »flüssigen Amingemisches Nr. 2« enthielt. Der Butanolextrakt wurde von der wäßrigen Phase abgetrennt, .mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 2 eingestellt und mit 1/3 Volumenanteil Wasser bei pH 2 extrahiert. Der wäßrige Extrakt wurde dann auf einen pH-Wert von 6,5 eingestellt und nochmals mit 1/3 Volumenanteil des oben beschriebenen Butanol-Amin-Gemisches extrahiert. Der Butanolextrakt erhielt dann einen Zusatz von Calciumnitrat in einer Menge von 10 mg je Milliliter Extrakt und wurde mit 6 n-Salpetersäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt, worauf 6-Aminopenicillansäure ausgefällt und durch Filtrieren aufgesammelt wurde. Beispiel 5 101 einer filtrierten Gärungsmaische mit einer Aktivität entsprechend 230 y/ml 6-Aminopenicillansäure und einem Gehalt von 0,5 Volumprozent Benzaldehyd wurden auf einen pH-Wert von 6 eingestellt und im Gegenstrom mit einem Gemisch aus 2000 ml n-Butanol und 150 ml des »flüssigen Amingemisches Nr. 1« extrahiert, welches vorher gleichfalls mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 6 eingestellt worden war. Ein Gemisch aus dem Butanolextrakt und 250 ml Wasser wurde mit 4 n-Salzsäure auf einen pH-Wert von 2 eingestellt, worauf die sich bildende Butanolphase nochmals mit 100 ml Wasser bei pH 2 extrahiert wurde. Der wäßrige Extrakt wurde mit der ersten wäßrigen Phase dieser Verfahrensstufe zu 385 ml einer wäßrigen Lösung mit einer Aktivität entsprechend 2200 y/ml vereinigt. Diese Lösung wurde mit 150 ml n-Butanol und 20 ml des »flüssigen Amingemisches Nr.l« vermischt, worauf das Gemisch mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 6 eingestellt wurde. Die dabei erhaltene wäßrige Phase und die Butanolphase wurden voneinander getrennt; die letztere wurde auf einen pH-Wert von 2 eingestellt und zunächst mit einer Teilmenge von 15 ml, dann 10 ml Wasser bei einem pH-Wert von 2 extrahiert. Die wäßrigen Extrakte wurden vereinigt und mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 4,3 eingestellt, worauf eine Menge von 0,27 g 6-Aminopenicillansäure ausgefällt und durch Filtrieren aufgesammelt wurde.
  • Beispiel 6 1 1 eines nach der Arbeitsweise von Beispiel 5 erhaltenen wäßrigen Extraktes mit einer Aktivität entsprechend 3200 y/ml 6-Aminopenicillansäure (durch Biotest bestimmt) wurde mit 350 ml n-Butanot welches 50 ml des »flüssigen Amingemisches Nr. 2« enthielt, vermischt, worauf das Gemisch auf einen pH-Wert von 6 eingestellt wurde. Die Butanolphase wurde abgetrennt und in zwei gleiche Teile geteilt.
  • Eine Teilmenge des Butanolextraktes wurde mit Wasser bei pH 2 extrahiert. Der wäßrige Extrakt wurde dann mit Natriumhydroxyd auf einen pH-Wert von 4,3 eingestellt, worauf eine Menge von 0,26 g reiner 6-Aminopenicillansäure (Aktivität entsprechend 1000 y/mg) ausgefällt und durch Filtrieren aufgesammelt wurde.
  • Zu der anderen Teilmenge des Butanolextraktes wurden 10 g Natriumnitrat- je 100 ml des Extraktes hinzugesetzt. Nach Einstellen des pH-Wertes auf 4,0 mit Salpetersäure wurde eine Menge von 0,'52 g 6-Aminopenicillansäure mit einer Aktivität entsprechend 780 y/mg ausgefällt und durch Filtrieren gesammelt. Beispiel 7 27001 eines wäßrigen Eluats aus einer Ionenaustauscherkolonne mit einem Gehalt an 6-Aminopenicillansäure von 2750 y/ml (durch Biotest festgestellt) wurden mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 6,0 eingestellt. Ein Gemisch aus 8331 n-Butanol und 1141 des »flüssigen Amingemisches Nr.1« (etwa 3,4%, auf das Gewicht des Eluats bezogen) wurde mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 6,0 angesäuert, wobei je 100 ml Amin 13 ml konzentrierter Salzsäure erforderlich waren. Das wäßrige Eluat wurde dann im Gegenstrom mit dem Lösungsmittelgemisch extrahiert. Das verbrauchte wäßrige Eluat enthielt nur noch 800 y/ml 6-Aminopenicillansäure (durch Biotest festgestellt). Der Butanolextrakt wurde kontinuierlich in einen Behälter eingeleitet, welcher 94 kg Natriumnitrat enthielt. Das dabei entstehende Gemisch wurde mit Salpetersäure laufend auf einen pH-Wert von 3,8 bis 4,2 eingestellt. Der Butanolextrakt wurde gekühlt und zwei Stunden lang gerührt, worauf aus der Zweiphasenlösung rohe 6-Aminopenicillansäure ausgefällt und durch Filtrieren gesammelt wurde. Die wäßrige Phase (1511) der Mutterlauge hatte nach Entfernung der ausgefällten festen Körper eine Aktivität entsprechend 1900 y/ml, die Butanolphase (8021) eine solche von 280 y/ml. Der rohe Niederschlag wurde zunächst mit kaltem Wasser, dann mit Aceton gewaschen und schließlich getestet.
  • Die rohe nasse 6-Aminopenicillansäure (10,725 kg) hatte eine Aktivität entsprechend 375 y/mg. Eine kleine getrocknete Probe derselben ergab eine Ausbeute von 6,435 kg mit einer Aktivität entsprechend 800 y/mg. Beim Umkristallisieren ergab das Rohprodukt eine Ausbeute von 3,535 kg 6-Aminopenicillansäure mit einer Aktivität entsprechend 920 y/mg.
  • Beim Umkristallisieren von 6-Aminopenicillansäure wurden die noch flüchtige Lösungsmittel enthaltenden Rohkristalle mit einer ausreichenden Menge Wasser zu einer dicken Schlämme gemischt, welche dann mit konzentrierter Natronlauge neutralisiert wurde (PH = 6,8 bis 7,0). Das neutrale Gemisch wurde gerade mit so viel Wasser verdünnt, daß sich alle festen Bestandteile auflösten. Das Gesamtvolumen der Lösung wurde auf nicht mehr als 1 1 je 100 g geschätzten Trockengewichts der 6-Aminopenicillansäure gehalten, um eine maximale Ausbeute zu erhalten. Der Lösung setzte man aktive Knochenkohle hinzu, und zwar 1,6 g je Liter der Lösung, worauf das Gemisch 10 bis 20 Minuten lang gerührt und filtriert wurde. Das klare Filtrat wurde mit konzentrierter Salzsäure langsam auf einen pH-Wert von 4,3 bis 4,5 angesäuert, wobei Kristalle ausgefällt wurden. Das saure Gemisch wurde noch 1/2 Stunde lang in der Kälte gerührt, worauf die Kristalle von 6-Aminopenicillansäure abfiltriert wurden. Die Kristalle wurden zunächst mit einer geringen Menge leicht angesäuerten Wassers, dann mit einer geringen Menge Aceton gewaschen und schließlich im Verlauf von mehreren Stunden bei Zimmertemperatur unter Vakuum getrocknet.
  • Die so gereinigten Kristalle von 6-Aminopenicillansäure waren weiß oder hellohfarben, hatten eine Aktivität entsprechend 1000 y/mg (durch Biotest, festgestellt) und schmolzen bei 209 bis 210°C. Die Ausbeute an aktiver umkristallisierter 6-Aminopenicillansäure aus den Rohkristallen belief sich in der Regel auf über 90%.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Gewinnung von 6-Aminopenicillansäure aus ihren wäßrigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung von 6-Aminopenicillansäure bei einem pH-Wert von 5 bis 7 mit einem geringeren Volumen eines im wesentlichen mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittels extrahiert wird, in dem 0,5 bis 10%, auf das Gewicht der wäßrigen Lösung bezogen, eines oder mehrerer bei Zimmertemperatur flüssiger Amine der allgemeinen Formel oder deren Salze gelöst sind, wobei R eine aliphatische Gruppe mit 10 bis 14 Kohlenstoff= atomen ist und R1, R2 und R3 Alkylgruppen mit insgesamt 11 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeuten, worauf die Phase des organischen Lösungsmittels abgetrennt wird und die 6-Aminopenicillansäure daraus entweder bei einem pH-Wert von 3 bis 5 mit Nitraten und/oder Salpetersäure ausgefällt oder durch Extraktion bei einem neutralen pH-Wert mit einer wäßrigen Nitratlösung bzw. bei einem pH-Wert von 1 bis 3 mit einem geringeren Volumen Wasser in der wäßrigen Phase angereichert wird, aus der die 6-Aminopenicillansäure durch Einstellen des pH-Wertes auf 4 bis 4,3 ausgefällt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel ein Alkano: oder Cycloalkanol mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel entweder n-Butanol oder Methylisobutylketon ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem organischen Lösungsmittel Amine der allgemeinen Formel gelöst sind, in der R1, R2 und R3 Alkylgruppen mit insgesamt 11 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeuten.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Gärungsmaische als wäßrige Ausgangslösung vor Durchführung der Extraktion etwa 0,5 Volumprozent Benzaldehyd der Maische zugesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften Bekanntgemachte Unterlagen des belgischen Patents Nr. 569 728.
DEB58846A 1959-08-03 1960-08-03 Verfahren zur Gewinnung von 6-Aminopenicillansaeure aus ihren waessrigen Loesungen Pending DE1146060B (de)

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