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Verfahren sur Gewinnung von reinen α-Aminobenzylpenioillinen
und neue antibakterielle Mittel Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
sur Gowinnung von reinen α-Aminobenzylpenicillinen aus wäs@erigen Lösungen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin neue Verbindung zit antibakteriellen
Eigenaohaften, die ale Beifutterittel, als Mittel zur Behandlung der mastitis beim
Vieh, als Therapeutikum bei infektiösen Erkrankungen, hervorgerufan durch gram-positive
und gram-negative Bakterien, sowohl
bei Tieren als auch beim Menschen
angewendet werden können und Zwischenprodukte fUr die Herstellung von c-AminobeMylpenicillin
und -Amino-subst.-benzylpenicillinen darsatellen.
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Antibakterielle Stoffe wie Benzylpenicillin haben sich als außerordentlich
wirksam gegen Infektionen durch gram-positive Bakterien erwiesen, diese Stoffe besitzen
jedoch den grossen Nachteil, daß sie gegen zahlreiche Bakterienstamme unwirksam
eind, beispielsweise gegen die meisten gram-negativen Bakterien.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind dadurch besonders wertvoll,
daß sie sowohl gegen gram-poeitive als auch gegen gram-negative Bakterien eine starke
antibakterielle Wirksamkeit aufweisen, und zwar bei parenteraler und oraler Anwondung,
und daß sie auBerdem gegen Säuren widerstandsfähig sind. a-Aminobenzylpenioillin
und a-Amino-subst.-benzylpenicilline sind aus der Literatur bereits bekannt. Diese
Penicilline werden durch Umsetzung von 6-Aminopenicillansäure mit einem Acylierungsmittel,
beispielsweise einem Säurechlorid, Säurebromid, Säureanhydrid, einem gemischten
Anhydrld etc. eines Derivats der α-Aminophenylessigsäure oder einer α-Amino-subst.-phenylessigsäure,
in der die Aminogruppe durch eine Carbobenzoxygruppe oder eine andere geeignete
Gruppe geschützt ist, hergestellt. Nach beendeter Aoylierung wird die schützende
Gruppe von der Aminogruppe durch Umsetzung mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators
entfernt.
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Die bekannten Verfahren zur Herstellung von α-Aminobenzylpenicillinen
und α-Amino-subst.-benzylpenicillinen durch Acylierung von 6-Aminopenicillansäure
führen zu Mischungen, die außer dem gewünschten Penicillin nicht umgesetztes 6-Aminopenioillansäure,
hydrolysiertes Acylierungsmittel und Produkte von Nebenreaktionen, wie Produkte
des mit sich selbst
umgesetsten Acylierungamittele und/oder mit
dem gewünschten Penicillin enthalten. Da diese VErbindungen ähnliche Löslichkeitseigenschaften
in den verschiedenen Medien haben können, ist es oft schwierg, das gewünschte Penicillin
von den anderen Produkten zu isolieren.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein verbessertes Verfahren
sur Gewinnung von a-Aminobenzylpenicillin und @-Amino-subst.-benzylpenicillinen
aus Mischungen derselben mit anderen Reaktionsprodukten, die durch die Acylierung
von 6-Aminopenicillansäure mit einem Acylierunsderivat der «-Aminophenylessigsäue
oder einer α-Amino-subst.-phenylessigsäure erhalten werden. Ferner ist eine
neue Gruppe von Arylsulfonaten des α-Aminobenzylpenicillins und der a°Amino-subst.-benzylpenioilline
Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Die nachstehend verwendete Beseiahnung"a-Aminobenzylpenicillin" sehließt
α-Amino-subst.-benzylpenicilline und auch α-Aminobenzylpenicillin selbst
ein. In gleicher Weise umfaßt die Bezeichnung "α-Aminophenylessigsäure" die
α-Amino-subst.-phenylessigsäuren und die α-Aminophenylessigsäure selbst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung von reinen α-Aminobensylpenicillinen
aus einer wässerigen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässerige Lösung
herstellt, die ein α-Aminobenzylpenicillin enthält, das unter den Säuren mit
der allgemeinen Formel
und Salzen davon ausgewählt ist, worin R1, R2 und R3 jeweils Wasserstoff,
Nitro, Diniedrigalkylamino, Niedrigalkylamino, Niedrigalkanoyloxx, Niedrigalkyl,
Niedrigakoxy, Sulfamyl, Chlor, Jod, Brom, Fluor, Trifluormethyl, Niedrigalkylthio,
Niedrigalkylsulfonyl, Carboniedrigalkoxy, Benzyl, Phenäthyl, cycloheptyl, Cyclohexyl
und/oder Cyclopentyl bedeuten, die Lösung mit einer wasserlöslichen Arylsulfonsäure
mit der allgemeinen Formel (R4-SO3)xM kontaktiert, worin M Wassestoff, Ammonium,
substituiertes Ammonium, Alkalimetalle und Erdalkalimetalle bedeutet, x eine ganse
Zahl darstelltf die der Wertigkeit von M entspricht, und R4 eine Naphthylgruppe
oder eine Gruppe mit der allgemeinen Formel .
darstellt, worin R5 und R6 Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen
bedeuten, den pH der Reaktionsmischung auf einen Wert in dem Bereich von etwa 1,5
bis 3,5 einstellt, das gebildete Reaktionsprodukt des α-Aminobenzylpenicillins
und der arylsulfonsäure in Wasser suspendiert, den pH der Suspension auf etwa 6,0
bis 8,0 einstellt und das aich ergebende α-Aminobenzylpenicillin gewinnt.
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Die erfindungsgemaaen neuen antibakterielleh Verbindungen, die auch
beim vorstehend beschriebenen Verfahren gebildet werden, sind α-Aminobenzylpenicillin-arylsulfonate
der allgemeinen Formel
worin R1, R2 und R3 jeweils Waserstoff, Mit@o, @iniedrigalkylamino,
Niedrigalkanoylamino, Niedrigalkenayloxy, Niedrigalkyl einschließlich geradkettiger
und verzu@@gter gesättigter aliphatisoher Gruppen mit l bis einschließlich @ Kohlenstoffatomen,
Niedrigalkoxyt sulfamyl, Chlor, Jod, Brom, Fluor, Trifluormethyl, Niedrigalkylthio,
Niedrigalkylsulfonyl, Carboniedrigalkoxy, Benzyl, Phenäthyl, Cycloheptyl, Cyclohexyl
und/oder Cyclopentyl und R4 eine Naphthylgruppe oder eine Gruppe mit der allgemeinen
formol
bedeuten, worin R5 und R6 Wasserstoff oder Alkyl mit l bis 12 Kohlenatoffatomen
darstellen. Die vorliegende Erfindung umfa8t auoh die Salze und die leicht hydrolysierbaren
Ester und Aofde dieser Verbindungen, die durch chemische oder enaymatisohe Hydrolyse
in die freie Säureform umgewandelt werden mayen. Die vorliegende Erfindung umfaßt
sowohl die wacserfreien VErbindungen als auch die Hydrate.
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Wenn in der oben angegebenen allgemeinen Formel I R1, R2 tnd/odor
R3 eine niedero alkylgruppe bedeuten, so sind damit t geradkettige und verzweigte
geswttigte aliphatische Oruppan mit 1 bis 6 Kchlenstoffatomen umfaßt. Das erfindungsgamMa
Varfahran kann auch mit den Natrium-, Kalium-, Kalzium-, aluminium- und ammoniumsalzen
von Verbindungen der obigen Formel I, ihren nicht toxisch substituierten Ammoniumsalzen
mit einem Amin, ausgewählt unter Trialkylaminen, Frocadnt Dibensylamin, N-Benzyl-ß-phenäthylamin,
1-Ephenamin (N-Mathyl-1,2-diphenyl-2-hydroxyäthylamin), N,N'-Dibenzyläthylendiamin,
Dehydroabietylamin, N,N'-Bisdehydroabietyläthylendiamin, N-niedrigalkylpiperidin
und
anderen Aminen, id ezur Bildung von Salzen des Benzylpenicillins verwendet worden
sind, sowie mit leicht hydrolysierbaren Eetern oder Amiden der Yerbindungen der
obigen Formel I durchgeführt werden, die durch chemische oder enzymatische Hydrolyse
in die freie Säureform umgewandelt werden können.
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Dæ a-tohlenstoffatom der Acylgruppe (an das die Aminosulfonatgruppe
gebunden ist) ist ein asymmetrisches Kohlenstoffatom, und die erfindungsgemäßen
Verbindungen können deshalb in swei optisch aktiven, isomeren Formen (den D-und
L-Diaatereoisomeren) und auch alH Mtschung dieser beiden optisch aktiven Formen
auftreten. Die isomeren Formen dieser Verbindungen sind gleichfalls in dis vorliegende
Erfindung eingeschlossen. Es soll im Zusammenhang mit den Betrachtungen über die
Diastereoisomeren dieser Erfindung bemerkt werden, derSeitenkett@hervorgerufenenIsomerensehi@l@aadareIss
msraa'afg2mdd@rAasaenheiivomKshienstoffmere aufgrund der Anwesenheit von
asy@@otrischen Kohlenstoffatomen im 6-Aminopenioillankern nöglich sind. Diese zusätzlichen
Isomaren sind jedoch nicht so wichtig, da die 6-Amino=-penicillanmäure als Produkt
von Permenteticnsprozessen nur eine Konfigurationufweistgdiese6AEap@nisillasaSure
wirdbeiderSeetsllngonVerbdsAaag@ng@mäSdervorlieganden Erfindung verwendet.
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. wässerige, ein α-Aminobenzylpenicillin gemäß Formel I enthalteMaEtSstmgama.durchAuflosenJ.stallimm-Amino
beazylpßnicillinsis.WassererhaltenBrgsatmBgliohe Vorteil der vorliegenden Erfindung
wird jed@ch durch Verwendung einer unreinen, ein eins-Asiaob@asßeai@illimabhaltende
Lösung erzielt. Die wässerige, ein α-Aminobe nzylpenicillin enthaltende Lösung
wird durch Acylierung von 6-Aminopenicillansaure
mit einem geeigneten
Acylierungsmittel oder durch Hydrierudng eines α-Azidobenzylpenicillins erhalten.
Diese Reaktgionsmischung kann zusätzlich zu dem gewünschten e-iminobenzylpenicillin
nicht umgesetzte 6-Aminopenicillansäure sowie Hydroylse- oder Nebenreaktionsprodukte
des Acylierungsmittels enthalten. Andere Verbindungen wie 2-Benzyliden-4-phenyl-3-oxazolin-5-on
oder dessen arylsubstituierten Analoga liegan gleichfalls häufig als Verunreinigungen
vor.
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Die das das α-Aminobenzylpenicillin enthaltende Mawg lmm Koh
in der M@tterlauge bestchen, die nach dem Umkristllisieren eines α-Aminobenzylpenicillins
zurückbleibt.
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Vorzugsweise anthält die Lösung zwisehen 25 und 100 mg eines α-Aminobenzylp@icillins
pro ml Lösung. Falls erforderlich, haam dia =tAm unter teilweisem Vakuum mehrere
Minuten bei siow Temperatur van 30 bis 40°C konzentriert werden.
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Wenn die wässerige, ein α-Aminobenzylpenicillin enthaltende
Lösung außerdem organische VErunreinigungen in der Reckti onsmischung emthält, beispielswiese
durch Acylierung entstandene 6-Aminopenicillansäure, so wird der Lösung ein organisches
Lösu@@@@smittel, vorzugaweise Methylisobutylketon, zugesetzt. A@@dere Lösungsmittel,
die verwendet werden kön-@en, was t niedere Ketone, niedere aliphatische Ester,
wie Butyl via , helogenierte nieders Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlerid, aromatische
Kchlenstoffwasserstoffe, wie Tol@ol und Mischungen derselben miteinander oder mit
Methylisobutylketen. Im allgemeinen kann jedes mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel
Verwendung finden. Die Gegenwart eines Lösunhgsmittels erleichtert die Kristallisation
und ergibt ein reinerea Produkt, Das Volumenverhältnis des organischen
Lösungsmittels
zu der wässerigen Phase Lot aiaht wessentlich. So k6tnen fUr jedes Yolumen Wasser
zwei oder mehr Volumen des organleehen Lösungsmittles oder weniger ale 1/10 des
Volumes des organischen Lösungsmitels vorliegen.
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Die besonderen, gemEB der vorliegenden Erfindung verwendeten Arylsulfonsäuren
umfassen naphthalinsulfonsäure, p-Nonylbenzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure und
p-Cymolsulfonsäure. Die verwendeten Arylsulfonsäuren sind bekannt, und viele von
ihnen sind im Handel erhwltlich. Vorzugsweise wird eine konzentrierte wässerige
Lösung der freien Säure verwendet, obwohl die wasserlöslichen Ammonium- oder substituierton
Ammonium-, Alkalimetall- und Erdalkalimetallsulfonate gleichfalle vervendet werden
können. Vorzugsweise werden etwa 1 bis 2 Mol Arylsulfonsäure pro Mol a-Aminobenzylpenicillin
in der Losung angewenet.
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Die Arylsulfonsäure wird im allgemeinen mit aerig ein α-Aminobenzylpenicillin
enthaltenden Lösung bei niederen Temperaturen, d. h. bei Temperaturen zwischen etwa
0 bis 10°C in Berührung gebracht, um den Zerfall des Produkts zu verringern, Verluste
der Lösung zu vermeiden und die Kristallisation des Produktes ou beschleunigen.
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Der pS-Wert der Lösung soll während der Bildung den Artssulfonats
des α-Aminoenzylpenicillins zwischen etwa 1,5 bis 3,5 betragen. Der pH-Wert
der Lösung kann höher als 3,5 sein, beispielsweise etwa 4,5 während des Zusatzes
der Arylsulfonsäure betragen. Das gewünschte Sulfonat bildet sich jedoch nicht,
so lange der pH-Wert nicht zwischen 1, 5 bis 3,5 betragt, der bevorzugte pH-Wert.
ist 1,5 bis 2,0. Wenn der pH-Wert durch den Zusatz der Arylsulfonsäure nicht auf
etwa
1,5 bis 3,5 gebracht werden kann, so kann eine Mineralsäure
wie Sus oder H2SO4 zur Einstellung des pH-Wertes zugesetzt werden.
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Die Kristallisation des a-Aminobensylpenicillinarylaultonate kann
falls erforderlich durch Animpfen eingeleitet werden.
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Naoh erfolgter Auefällung dea Produkte wird die naoh einem geeigneten
Verfahren, beispielsweise durch Filtrieren, abgetrenat. Die Subatanz kann dann mit
Waeaer und/oder einem organiachen Maungamittel, wie Methylisobutylketon, gewaschen
und anschließand getrocknet werden. Die entstandenen Produkte werden im allgemeinen
als Hydrate der Arylsulfonate gewonazur tn einer bevorzugten Ausführungsform der
Eerfindung wird das Arylsulfonathydrat des α-Aminobenzylpenicillins in die
wasserfreie Form überführt. Dies kann durch Aufschlämmen des Hydrats in einem groöen
Volumen trockenen Acetons (d. h. etwa 10 al Aoeton pro Gramm Hydrat) erfolgen. Die
Menge des verwendeten Aostons soll so bemessen sein, daß weniger als 2 Gew.-5 Wasser
in der Acetonaufschlämmung vor-3logo, nachdem das Hydrat (das anfänglich naß sein
kann) in n Ac@ton aufgeschlänmt wurde. Die Aufschlämmung wird dann etwm 3 Stunden
bei 25 bis 30°C gerührt, filtriert, der Wil-b*E mit etwa 5 Volumen Aceton gewaschen
und bei etwa 50°C getrocknet. Durch dieses Verfahren werden Produkte mit schr hoher
Reinheit (d. h. liber 95 %) erhalten. Darüber hinaus scheinen die entstandenen waserfreien
Substansen wärmebeständiger als die entsprechenden Hydrate zu sein.
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Da die erfindungsgemäß hergestelltgen Arysulfonate eines α-Aminobenzylpenicillins
(entweder als Hydrate oder in wasaeocfreiear Form) wertvolle antibakterielle Eigenzochaften
beaitzen, können sie unmittelbar als Theapeutika verwendet
werden.
Sie besitzen etwa die gleiche Aktivität sowohl gegen gram-positive als auch gram-negative
Bakterien, und swar bei parentoraler oder oraler Anwendung, wie die entsureohenden
α-Aminobenzylpenicilline. In wasserfreier Form sind diese Verbindungen in
Methanol, Äthanol, Formamid, dimethylformamid und Pyridin löslich, während sie in
auderen üblichen Lösungsmitteln unlöslich sind. Darüber hinaus sind sis wertvolle
Zwischenprodukte zur Herstellung des entsprechenden reinen α-Aminobenzylpenicilline.
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Ein α-Aminobenzylpenicillinarylsulfonat kann in das entepreabonde
a-Aminobanzylpenicillin durch Suspendieren des Arylsulfonate in Wasser und Einstallen
des pH-Wertes der Suspension auf etwa 6, 0 bis 8,0 und vorzugsweise 6,7 bis 7,2
über-{hart werden. Die Einstellung des pH-Wertes der Losung erfolgt vorzugsweise
durch Zusatz ein tertiären Amins, wie Triäthylamin, vorzugsweise bei Raumtemperatur.
Andere alkalische Verbindungen wie Natriumhydroxyd, Ammoniumhydroxyd, Kaliumhydroxyd,
Natriumcarbonat, Ammoniumoarbonat, Kaliumcarbonat etc. können ebanfalls verwendet
werden. Die Binstellung des pH-lSrtes verursaoht den Beginn der ausfwllung des α-Aminobenzylpenicillins.
Der pH-Wert der Lösung wird daan durch Zusata einer SEure wie HOI auf etwa 4, 5
bis 6,5 eingestellt und sur Vervollständigung der Ausfällung wird gektthlt. Nach
beendeter Ausfallung des α-Aminobenzylpenicillins kn dieses durch Filtrieren
gewonnen werden. Das Produkt kaan dann mit Peser und/oder einem organischen Lösungsmittel
wie Methylisobutylketon gewaschen und getrocknet werden.
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Durch das erfindungegemäSe Verfahren werden viel höhere Ausbeuten
an α-Aminobenzylpenicillin aus der Reaktionsmisohung, in der des α-Aminobenzylpenicillin
durch Acylierung von 6-Aminopenicillansäure hergestellt worden ist, erhalten,
als
es bisher bei einer Arbeitsweise in großem Maßstab möglich war. e Außerdem wird
das α-Aminobenzylpenicillin in einem reineren Zustand als durch frühere Verfahren
erbalten.
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Die folgenden Beispiele erläutern da@ erfindungsgemäße Verfahren.
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B e i s p i e l 1 Eine a-Aminobasy3penicillin enthaltende Reaktionemischung,
die durch Acylierung von 1 kg 6-Aminopenicillansäure erhalten worden ist, wird bei
unter 40°O atsS etaa 15 Liter eingeengt. Dem Konzentrat wird Nothylisobutylketon
(795 Liter) zugesetzt, worauf das Konzentrat auf 0 bis 5°C abgekilt- pH-Wert auf
1, 8 bis 2, 0 eingestellt und 5 Minuton gerührt wird, während die entstandene Emulsion
filtriert wird und die Filtrate aufgefangen werden. Der Filterkuchen wird mit 2
Litern kaltem Wasser und anschließend mit 2,5 Liter Methylisobutylketon gewaschen,
diese gewaschenen Anteile werden mit dem Filtrat vereinigt. Die wässerig und die
Methylisobutylketonschicht des Filtrats werden nun abgetrennt, wobei die Schicht
mit dem organischen Lösungsmittel verworfen wird. Die wässerige Schicht wird mit
Triäthylamin auf einen pH-Wert von 4 bis 5 eingestellt, bei 0 bis 10° gehalten und
mit 7,5 Litern Methylisobutylketon vermischt.
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Der entstandenen Mischung werden unter heftigem Ruhren 3 Liter. siner
wässerigen Lösung zugesetzt, die 1,3 kg ß-Naphthalinsulfonsäure einthwlt. Während
des Zusatzes der B-Naphthalinsulfonsäure darf die Reasktionsmischung 10°C nicht
über steigen, während der pH-Wert durch hin und wieder erfolgenden Zusatz von Triäthylamin
auf über 1,5 gehalten wird. Anschließend an den Zusatz der sauren Losung wird der
pH-Wert der Beaktionechung auf 1, 6 bis 2,0 eingestellt, die Mischung
wird
angeimpft und 2 bis 4 Stunden bei 0 bis 500 und einem pu-vert von 3., 6 bis 2,0
gerührt, wobei a-Aminobenz.,, zylpenicillin-ß-naphthalinsulfonat ausfällt. Nach
erfolgter Ausfällung wird das Produkt aufgnommen, die Reaktionsmischung filtriert
und das aufgenommene Produkt zweimal mit 2,5 Liter kaltem Wasser und anschließend
dreimal mit 2, 5 Liter mathylisobutylketon gewaschen. Das aufgenommene Produkt,
das Monohydrat des α-Aminobenzylpenicillin-ßnaphthelinsulfonata, wird bei
50°C getrocknet. Die biologi--ache Untersuchung ergibt 600 γ α-Aminobenzylpenicillinaktivität/mg.
Die theoretische Aktivität des αpAminobenzylpenicillin-ß-naphthalinsulfonatmonohydrats
beträgt 606 γ α-Aminobenzylpenicillin/mg. Das Produkt hemmt Staph. aureus
Smith bei Konzentrationen von 0,001 Gew.-%.
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B i s p i e l 2 Bin Teil von w200 g α-Aminobenzylpenicillin-α-naphthalinsulfonat
(hergestell wie in Beispiel 1 besahrieben) wird unter Rühren 1500 mu classer bei
Raumtemperatur sugesetst. Der entstandenen Suspension wird innerhalb einiger Minuten
Tri-Gthylamin (54 MI) zugegeben. Dann werden nacheinander je 200 g des Sulfonate
su der Suspension gegeben, wobei auf Jeden Zusats 54 ml Triäthylamin zugegeben werden
und gerührt wird. Nach jedem Zusatz kristallisiert aus der Lösung eb*as reines a
Aminobensylpenicillin aus. Die entstandene Aufschlämmung wird bei Raumtemperatur
(25 bis 30°C) und einem pH-Wert ron 6, 7 bis 7, 5 etwa 1 Stunde gerührt.
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Anschließend wird die Aufschlämmung abgekühlt und während des Abkühlens
der pH-Wert langsam innerhalb etwa 10 bis 30 Minuten durch Zusatz von etwa 45 ml
6n-Chlorwasserstoffsäure auf 4,5 bis 4,6 eingestellt. Nach Einstellung des pH-Wertes
wird die Aufschlämmung bei 0 bis 5°C etwa 2 Stunden gerührt und dann filtriert.
Die Mutterlaugen werden von
den aufgenommenen fentes Substansen
entfernt, welche dann mit 2 Teilen von je 200 ml liewasser und anschließend mit
1000 ml kaltem Methylisobutylketon gewaschen werden. Nach dem Waschen wird das aufgenommene
Produkt, α-Aminobenzylpenioillin, bei 500 getrocknet, ea wiegt 415 g und besitst
eine Wirksamkeit von 1000 1 a-Aminobensylpenioillia/ mg (100 % theoretische Aktivität,
70 % theoretische Ausbeute). Die vereinigten Mutterlaugen und Wasschflüssigkeiten
werden abgekühlt, mit 20 % Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 1, 6 angesäuert und
2 Stunden bei 0 bis s°a gehalten, während das α-Aminobenzylpenicillin daraus
in Form des ß-Haphthalinsulfonats wie in dem in Beispiel 1 beschriebenen VErfahren
abgetrennt wird. Das so erhaltene Salz wird dann wie oben in diesem Beispiel beschrieben
behandelt.
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Die e Geaasmtausbeute an α-Aminobenzylpenicillin aus dem ß-Maphthalinsulfonat
beträgt etwa 85 % der theoretischen Ausb@ute.
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B e i s p i e l 3 Aus Wasser umkristallisiertes α-Aminobenzylpenicillin
(2, 0 g) wird in 50 ml Wasser durch Einstellen des pH-Wertes der Lösung auf 2,0
gelöst. dann wird MethylisobutylketeE (25 st ) und Matrium-ß-naphthalinsulfonat
(1,26 g) SUr ges@tst. Zunächst bildet sich ein Öl, dann setzt Kristallisation ein.
Die Lösung wird filtriert und der Filterkuchn zuerst mit Wasser und dann mit Mathylisobutylketon
gewaschen. Das Produkt wird im Vakuum gektrocknet. Es werden 1,9 g einer Verbindung
erhalten, die durch Infrarotanalyse als α-Aminobensylpenicillin-ß-naphthalinsulfonat
bestimmt wird.
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B e i p i e l 4 a°S ob@nsylpenici 2, 0 g) wird dureh Einstsllen
des pH-Wertes der Lösung auf 2,0 in 50 ml Wasser gelöst. Dann warden weitere 50
ml Wasser sowie tropfeweise eine Lösung von 1,36 g natrium-ß-naphthalinsulfonat
in 15 ml Wasser zugegeben. Methylisobutylketon (30 ml) wird zugegeben und die Lösung
wird gerührt. Die dabei gebildeten Kristalle werden abfiltriert, gewaschen und getrocknet.
Das Produkt (2,4 g) ist α-Aminobenzylpenicillin-ß-naphthalinsulfonat.
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B e i s p i e l 5 Zu 50 ml der angesäuerten Mutterlaugen (pH 2,0),
aus denen α-Aminoben@ylpenicillin umkristallisiert worden ist, werden 1,36
g Natriumnaphthalinsulfonat in 15 ml Wasser sowie 25 ml Methylisobutylketon zugesetzt.
Es bildet sich ein Öl, das a eßend kristallisiert. Das Produkt wird abfiltriert,
mit tasser und und Methylisobutylketon gewasschen und im Vakuum getrocknet. Das
Produkt (1,7 g) ist das ß-Naphthalinsulfonat des α-Aminobenzylpenicillins.
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B e i s p i e l 6 Rine wässerigeNigshung1980B&)die<&ßso&Acylierungon
6-Aminopenicillansäure hergestellt worden ist und α-Aminobenozylpenicillin
sowie 2-Benzyliden-4-phenyl-3-oxazolin-5-on enthält, wird mit Methylisobutylketon
(300 ml) überschichtet, wobei der pH-Wert der Mischung auf 2,3 eingestellt wird.
Die Methylisobutylketonschicht wird abgetrennt und verworfen.
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Der wässerigen Phase werden weitere 300 ml Methylisobutylketon zugefügt,
worauf eine Lösung von x-maphthalinsulfonsäure (16,0 g) und konzentrierte H2SO4
(2,3 g) in 50 ml Wasser tropfenweise der Mischung zugegeben werden, während der
pH-Wert der Mischung durch periodische Zugabe von
NH4OH auf 1,8
bis 2,0 gehalten wird. Nachdem 1/3 der ß-naphthslinsulfonsäure/H2SO4-Lösung zugesetzt
worden ist, wird die Mischung mit α-Aminobenzylpenicillin-ß-naphthalinsulfonat
angeimpft, wobei sich ein kristallines Produkt su bilden beginnte Der Rest der ß-Naphthalinsulfonsäure
HpSO-Losungwirdinnerhalb20Ninutesusesetzt.DieMischung wird 30 Minuten bei Raumtemperatur
stchen gelassen, während dieser Zeit schreitet die Kristallisation des Produkts
fort. Das Produkt wird dann abfiltriert und mit Wasser sowie mit Methylisobutylketon
gewaschen. Diese Substanz . t3 Q . . r- d oe- d s. ~. Q c : : i. : . s naphthalinsulfonats.
Der feuchto Filterkuchen, der weniger @ls 20 Gew.-% Wassr enthält, wird in 104 mL
trockenem Aceton aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wird 3 Stunden bei 25 sls 20 Gew.-%
Wasser enthwlt, wird in 104 ml trockenen Aceton aufgeschlämmt, Die Aufschlämmung
wird 3 Stunden bei 26 bis 30°C gerührt, filtreiert, der Filterkuchen mdit 452 ml
troekenem Aceton gewaschen und bei 50°C getrocknet. Das Produkt, wasserfreies α-Aminobenzylpenicillin-ß-naphthalinsulfonat,
besitzt eine Aktivität von 618 γ α-Aminobenzylpenicillin/mg, das einer
Reinheit von 99 % entspreicht. Es ist in der Wärme sehr stabil und zeigt keinen
Verlust an Wirksamkeitnach4WochenLagerungbei70C.DaAussetzeneiner Laboratoriumsatmosphäre
ergibt nach 3 Tagen keine Aufnahme von Feuchtigkeit. Das Produkt hessnl Staph. aureus
Smith bei einer Konzentration von 0,001 Gew.-% B e i s p i e l Bine wässerige Reaktionsmischung
(300 ml), die durch Acylierung von cillansäure hergestellt worden ist und die α-Amino-m-chlorbenzylpenicillin
in Mischung mit versohiedenen Verunreinigungen enthwlt, wird filtriert. Das Filtrat
(pH 7,1) wird auf einen pH-Wert von 5,0 eingestellt und mit Ammonium-2-naphthalineu3.
fonat (219 g) unter heftigem Ruhren versetzt. Der @er pH-Wert der klaren, gelben
Lösung wird mit konzentrierter H2S04 langeas au$ 220 gesenkt, wobei sich
ein
t1 und eine klebrige Masse abscheiden. Nun wird die Mischung mit 60 ml Nethylisobutylketon
überschichtet und heftig unter gelegentlichm Kratzen gerührt. Nach kurzer Zeit kristallisiert
das ß-naphthalinsulfonat des α-Aminom-m-chlorbenzylpenicillins aus der Lcsung
1. Das kristalline Produkt wird abfiltriert und noch feucht in 75 ml Wasser suspendiert.
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Der pH-Wert der Suspension wird durch Zusatz von Träthylamin auf 7,5
eingestellt. Zunächst löst sich der größte Teil der festen Substanz. Dann beginnt
sich eine kristalline Masse abzuscheiden. Der pH-Wert der Mischung wird durch Zufügen
von 6n-HCl auf 4, 3 eingestellt. Nach einer halben Stunde wird das ausgesohiedene
kristalline Produkt abfiltriert und über Nacht im Vakuum über P2O5 getrocknet. Das
Produkt (0,90 g) wird durch Infrarotanalyse als im wesentlichen reines α-Amino-m-chlorbenzylpeuicillin
bestimmt.
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Bes.i.......ß a-Aminobenzylpenieillin (2 g) wird in 70 ml Waoser gelöst
und der pH-Wert der Lösung wird durch Zufügen von NH4OH auf 7 eingestellt. p-Nonylbenzolsulfonsäure
in 10 ml asser enthaltende Lösung, deren pH-Wert durch Zusatz 20 %iger EgSO. eingestellt
worden ist, wird zu der Lösung von g-Aminobgsylpenicillin gegeban. Daraufhin werden
20 ml Methylisobutylketon zugefügt und der pH-Wert der Mischung auf 1,5 eingestellt.
Bei diesem Punkt beginnt die Bildung von Kristallen.DieMischungwirdlStandegekühlt,fil
triert, mit Wasser sowie 4 ml Mekthylisobutylketon gewaschen und bei 50°C getrocknet.
. Das Produkt (3,45 g) ist das Monohydrat des α-Aminobenzylpenicillin-p-nonylbenzolsulfonats.
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Es besitzt eine Aktivität von 535 γ/mg, durch Infrarotanalyse
wird festgestellt, daß es die ß-Lactamstruktur besitzt.
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Die Substanz hemmt Staph. aureus Smith bei Konzentrationen von 0,
,001 Gew.-%.
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α-Aminobenzylpenicillin (2, 0 g) wird in 40 ml Wasser mit einem
pH-Wert von 7,9 gelöst. Der klaren Lösung wird eine Lösung (pH 2, 5) von 1, 93 g
Natrium-p-cymolsulfonat in 10 ml Tasser sugesetztr Dann werden dieser Mischung 20
ml Methylisocutylketon sugegeben und der pu-vert der Mischung auf 1, 5 eingestellt.
Die Mischung wird gekühlt, wobei Kristallisation eintritt. Das ausgefällte Produkt
wird abfiltriert, mit Wasser sotie einer unter der Bezeichnung Skollyeolve B im
Handel befindlichen Lösung gewaschon und getroalmet.. Das Picodukt (3, 0 g) wird
durch Infrarotanalyse sowie Elementaranalyse als das Trihydrat des α-Aminobenzylpenicillin-pcymolsulfonats
bestimmt, es besitzt eine Aktivität von 610 Y/mg. as Produkt hemmt Staph. aureus
Smith bei Konzentrationnen von 0,001 Gew.-%. b e i s p i e l 10 α-Aminobenzylpenicillin
(2,0 g) wird in 40 ml Wasser mit einem flirt von 7,7 gelöst. Dieser klaren Lcsung
werden 1, 6 g Natriumboluolsulfonat, gelöst in 10 mi Wasser zugesetzt. Der pR-Wert
der klaren Lösung wird auf 2, 0 eingestellt, wthrond 10 ml Methylisobutylketon zugefügt
werden.
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Der pH-Wert dieser Mischung wird auf 1,5 eingestellt und die Mischung
1 Stunden gekühlt, wobei Kristallisation ein-Dim Das ausgeschiedene Produkt wird
abfiltriert, mit Wasner sowie Skellysolve B gewaschen und getrocknet. Das Produkt
(1,6 g) besitzt eine Aktivität von 690 γ/mg und wird als α-Aminobenzylpenicillin-toluolsulfonat
bestimmt, Die Sugstanz h Staph. aureus Smith bei Konzentrationen von 0,001 Gew.-%.
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D Q α-Carbobenzyloxyaminophenylessigsäure (0,1 Mol), die duroh
Umsetzung von Aquivalenten Mengen von a.-Aminophenylessigsäure und Benzylchlorkohlensäureester
in wässerigem Natriumhydroxyd erhalten worden ist, wird in trockenem Aceton gelöst,
mit Triäthylamin (0, 2 Mol) versetzt, gerührt und auf annähernd -5°C abgekühlt.
Dazu wird tropfenweise unter fortgesetztem Kühlen und Rühren eine Lösung von Äthylchlorkohlensäureester
(0,1 Mol) gegeben. Nach stwa 10 Minuten wird die acylierte Mischung auf etwa -5°C
abgekühlt und langsam mit einer gerührten, eiskalten Mischung von 6-Aminopenicillanswure
(0,1 Mol), 3 %iger Natriumbicarbonatlösung (0,1 Mol) und Aceton versetzt. Diese
Reaktionsmischung wird nach Erreichen der Raumtemperatur weitere 30 Minuten bei
dieser Temperatur gerührt und dann mit Äther extrahiert.
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Die extrahierte wässerige Lösung wird mit Butanol überschichtet und
der pu-vert durch Zusats von n-HCl auf 2 ein-~gestallt. Die angesäuerte wässerige
Phase wird mit Butanol extrahiert, wobei der pS-Kert der wässerigen Phase atete
auf 2 eingestell@ wird. Die vereinigten Butanollösungen, die die freie Saure, α-Carbobenzyloxyaminobenzylpenicillin,
enthalten, weden mit Wasser gewaschen und dann mit Wasser geschüttelt, das genUgend
3 %igea Na triumbioarbonat enthält, um die wässerige Phase auf einen pH-Wert von
7 zu bringen. Der Vorgang des Waschens und Sohüttelns wird mit frischem Wasser und
bicarbonatlösung wiederholt. Die vereinigten wässerigen Lösungen werden mit Äther
gewaschen und anschließend bei niedriger Temperatur unter vermindertem Druck eingedampft.
Das Produkt, das NatriumBals z des α-Carbobenzyloxyaminobenzylpenicillin@,
wird ale gelbe, feste Substanz mit einer Ausbeute von 65 % erbaron.
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Eine Suspension von Palladium-in-Bariumcarbonat (, 7 g mit 30 %)
in Wasser (20 ml) wird in einer Wasserstoffatmosphäre bei Raumtemperatur geschüttelt.
Der Katalysator wird dann abfiltriert und gut mit Wasser gewaschen, wobei orgfältig
vermieden werden muß, daß er nicht trocken wird.
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Eine Lßsung des Natriumsalzes des α-Carbobenzyloxyaminobenzylpenicillins
(4 g) in Wasser (20 ml) wird dem vorbehandelten Katalysator zugesetzt und die Suspension
in einer WasterstoffatmosphEra bei Raumtemperatur und normalen Truck 1 Stinde geschüttelt.
Der Katalyeator wird dann abtiltriert und gut mit Tasser gewaschen, während die
vereinigten Filtrate und Waschflüssigkeiten mit n-Chlorwasserstoffaäure auf einen
pH-Wert von 7 eingestellt worden ist. Die Lösung wird dann durch Erwärmen auf etwa
40°C auf 40 ml konzentriert. Zu der konzentrierten Lösung wird unter RUhren eine
Lösun von 1, 4 g ß-Naphthalinsulfonsäure in 15 ml Wasser zugesetzt, während die
Temperatur des Sonsentrats unterhalb 10°C und der pH-Wert durlch hin und wieder
erfolgende Zugabe von Triäthylamin über 1, 5 gehalten werden.
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Nach Zusatz der Säurelösung wird der pH-Wert der Reaktionsmischung
au 1,7 eingestellt, die Mischung wird durch Zusatz von α-Aminobenzylpenicillin-ß-naphthalinsulfonat
geimpft und 3 Stunden bei 3°C und einem pH-Wert von 1,7 gerührt. Das sich ausscheidende
Monohydrat des a-Aminobenzylpenicillin-B-naphthalinsulfonats wird abfiltriert, zweimal
mit kaltem Wasser und dreimal nacheinander mit Methylisobutylketon gewaschen. Durch
Infrarotanalyse wird festgestellt, da8 es die ß-Lactamstruktur enthält, Staph. aureus
Smith bei veiner Konzentration von 0,012 γ/mg hemmt und nach intramuskulärer
Injektion bei Mwusen gegenUber Stsph. aureus Smith, Salmonella typhimurium und Klebsiella
pneumonie eine (heilende Dosis)50 von 0, 05 mg/kg, 35 mg/kg sowie 62 mg/kg aufweist.
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B e i s c i e. l 12 Ein Teil des feuchten Filterkuchens, der das Monohydrat
des α-Aminobenzylpenicillin-ß-naphthalinsulfonats von Beispiel II (1, 0 g)
enthält und weniger als 20 Gew.-5 Wasser besitzt, wird in 10 ml trockenem Aceton
aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wird 2 Stunden bei 30°C gerührt, filtriert und
der Filterkuchen mit 5 ml trockenem Aceton gewaschen und bei @twa 50°C getrocknet.
Das Produkt, wasser freies α-Aminotenzylpenicillin-B-naphthalinsulfonat, besitzt
eine Aktivitätvon 618 γ/mg. Es ist sehr wärmebeständig und zeigt keinen Verlust
an Wirksamkeit nach 4 Wochen Lagerung bei 70°C.
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Beispiel13 Die in Beispiel 12 erhaltene Substanz (waserfreies α-Aminobenzylpenicillin-ß-naphthalinsulfonat)
wird in etwa 50 ? Was-Ber suspendiert. Der pH-Wert der Suspension wird durch Zueatz
von Triäthylamin auf 7,5 eingestellt, wobei sich eine kristalline Masse abzuscheiden
beginnt. Dann wird der pH-Wert der Mischung durch Zugeben vopn 6n-HCl auf etwa 4,5
eingestellt.
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Die Mischung kann dann etwa 1/2 Stunde auskristallisieren, worauf
die ausgeschiedene kristalline Masse abfiltriert und getrocknet wird. Das Produkt
wird durch Infrarotanalyse als im wesentlichen reines α-Aminobenzylpenicillin
bestimmt.