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Verfahren zur Herstellung halbsynthetischer Penizilline.
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Es werden die Prioritäten aus der in Spanien am 5. Februar 1970 eingereichten
Patentanmeldung No. 376.271 und aus der in Spanien am 31. Dezember 1970 eingereichten
Zusatzzertifikatanmeldung No. 386.962 beansprucht.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung halbsynthetischer
Penizilline, bei dem Verbindungen sehr verschiedener Strukturen erhalten werden.
Es basiert auf der Vereinigung von 6-amino-penizillinsäure (6-APA) mit Carbonsäuren
und ihre anschließende Isolierung.
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Bis jetzt ist die Herstellung von halbsynthetischen Penizillinen
auf der Grundlage von Techniken durchgeführt worden, bei welchen ein Säurechlorid
oder das Zwischenprodukt-Anhydrid, das aus einem Carbonsäure-alkylchloroformat oder
Carbonsäureanhydrid mit 6-APA resultiert, in wässrigem Azeton umgesetzt wurde. Wahlweise
ist im Fall stark hydrolysierbarer Säurechloride ein inertes saures Medium und das
Triäthylaminsalz des 6-APA benutzt worden. Die Verwendung von Carbodiamiden ist
auch empfohlen worden. Das erhaltene Antibiotikum ist schließlich aus dem Reaktionsmedium
mittels eines kombinierten Extraktionssystems bei geeignetem pH in einem Lösungsmittel
isoliert worden, und das gewünschte Amin-, Natrium-, Kalium-oder
organische
Salz wurde auskristallisiert.
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Die vielen Schwierigkeiten und Nachteile, die mit diesen Techniken
im Hinblick auf das saure Medium, in dem die Reaktion durchgeführt wird, und auf
die Isolierung des Antibiotikums verbunden sind, sind von Doyle u.a. (J. Chem. Soc.,
II-1447, 196.2, III-1455 und 1458, 1962), Cheney u.a. (J. Am.
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Chem. Soc., 82 3934, 1960) und Dane und Docker (Ber. 98.789, 1965)
offenbart. Mit Bezug auf 6-APA ist von Albur u.a.
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(J. Am. Chem. Soc. 84,876, 1962) die Bildung von Poly-6-aminopenizillinsäure
nachgewiesen worden. Die vorstehend aufgezeigten und die Schwierigkeiten, die durch
Einsetzen von gemischten Anhydriden auftreten, sind von Emery und Gold (J. Chem.
Soc.
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1443, 1447 und 1455, 1950) untersucht worden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen,
bei welchem sich Penizilline ohne die bekannten Schwierigkeiten erhalten lassen.
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Die Aufgabe wird gelost durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Zwischenprodukt, das aus der Vereinigung eines Dimethylformiminium-N-halogenid-halogensulfits
mit einer Carbonsäure resultiert, mit dem Salz von 6-APA und einem tertiären Amin
in Gegenwart von Fetsäuren, die einen pK-Wert, der unter dem der 6-APA i-r£t, aufweisen,
zu einem Penizillin umgesetzt wird, wles durch Verdünnen des Reaktionsgemisches
mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff isoliert wird.
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Erfindungsgemäß werden tertiäre Amine wie Triäthylamin, Trimethylamin,
Is-thylpiperidin, N-Athylmorpholin und Homologe in Gegenwart von Fettsäuren wie
Pivalinsäure, Capronsäure, Caprylsäure und allgemein Fettsäuren bis zu 12 C-Atomen
umgesetzt, und die Isolierung des Penizillins wird in einem Kohlenwasserstoff wie
n-Hexan, n-lleptan, Petroläther oder einem Kohlenwasserstoffgemisch vorgenommen.
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Weitere Eigenschaften und Merkmale der Erfindung werden in der nachstehenden
und ins einzelne gehenden Beschreibung offenbart, die jedoch nur zur Veranschaulichung
der Erfindung dient, diese jedoch nicht begrenzt.
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Es ist nunmehr möglich geworden, mit Hilfe der Dimethylformiminium-halogenid-halogensulfite
ein Verfahren zu entwikkeln, durch welches Penizilline ohne die bekannten Schwierigkeiten
erhalten werden können, und das durch eine Reihe von gleichen und allgemein anwendbaren
Techniken gekennzeichnet ist, ohne daß es zugleich den Beschränkungen unterliegt,
die sich bei den herkömmlichen Verfahren nachteilig auswirken.
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Erfindungsgemäß wird eine Carbonsäure mit einer Verbindung der nachstehenden
allgemeinen Formel umgesetzt:
in der X jeweils F, C1 oder Br bedeuten und gleich oder verschieden sein kann, wodurch
ein Zwischenprodukt entsteht, welches die +
Aktivierung der Carboxylgruppe
verursacht, die in einer späteren Reaktion mit der 6-APA Acylierung verursacht,
wodurch Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel entstehen:
in der R der Rest irgendeiner organischen Verbindung ist, einschließlich Säuren
mit sterischer Hinderung oder Verbindungen, die wegen ihrer besonderen Zusammensetzung
gegenüber gebräuchlichen Reagenzien sehr labil sind und sich zersetzen oder die
inert sind und nicht reagieren.
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Die vorstehend beschriebene Umsetzung zur Erzeugung des Antibiotikums
findet in einem organischen Medium statt. Geeignete Medien sind Methylenchlorid,
Chloroform, 1,2-Dichloräthan und Azeton, in welchen das Triäthylamin oder N-Athylpiperidin
oder ein anderes geeignetes tertiäres Aminsalz gelöst wird, um ein Medium zu schaffen,
in welchem die Umsetzung in homogener Phase stattfindet.
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Während des Vorgangs, bei dem die Reaktion auf die Bildung des Antibiotikums
hin abläuft, wird das halogenierte Hydrazid, das besonders schädlich ist, weil es
den Beta-lactam-Ring zerstört, in Freiheit gesetzt. Deshalb wird eine genügende
Menge eines Salzes aus Fettsäure und tertiärem Amin in das Reaktionsmedium
eingeführt
und der pH-Wert zwischen 4 und 6 gehalten.
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Geeignete Fettsäuren hierfür sind alle diejenigen, die einen pK-Wert
haben, der unter dem pK-Wert der 6-APA liegt. So sind z.B. u.a. geeignete Säuren
Pivalinsäure, Capronsäure, Caprylsäure, Laurylsäure und dgl.
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Die Isolierung des Antibiotikums erfolgt durch Behandlung der resultierenden
Mischung mit Wasser und einer anorganischen Säure bis pH=2, Abdekantieren der organischen
Phase, Trocknen mit wasserfreiem Natriumsulphat, Filtrieren und Zufügen einer der
Stöchiometrie des Vorganges entsprechenden Menge Natrium-oder Kalium-2-äthylhapronat.
Dann wird die erhaltene Lösung bei vermindertem Druck konzentriert. Dann wird mit
einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie n-hexan, n-Heptan oder Petroläther eines
Siedepunkts unter 100 OC verdünnt. Das Antibiotikum fällt quantitativ aus wird abfiltriert
und in üblicher Weise gewaschen und getrocknet.
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Das so erhaltene Antibiotikum kann etwas Verunreinigungen enthalten,
die Natriumcapronat- oder freie Säure des Antibiotikums sein können. Durch spätere
Reinigung mittels Kristallisation oder Umkristallisation aus seiner Lösung mit einem
anderen Lösungsmittel läßt es sich rein isolieren.
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Die Ergebnisse des neuen Verfahrens können als überraschend angesehen
werden, und zwar wegen der Einfachheit des Verfahrens, der quantitativen Ausbeuten
und der strukturellen
Stabilität des Antibiotikums, das während
der Reaktion nicht angegriffen wird und was sich in IR-Spektrum zeigt, in dem deutlich
die Bande erscheint, die den an den Thiazolidinring kondensierten Beta-lactam-Ring
entspricht und die Banden, die der Säuregruppe am Molekül entsprechen.
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Es sind Versuche mit zahlreichen, in der Literatur und den eingangs
zitierten Arbeiten beschriebenen Carbonsäuren durchgeführt worden. Deshalb wird
ein Anschauungsbeispiel beschrieben und das einer neuen Säure, welche für die Herstellung
des bekannten Antibiotikums Alpha-amino-benzylpenizillin geeignet ist, um die Grundaspekte
des neuen Verfahrens und seine praktische Brauchbarkeit bei der erstellung von halbsynthetischen
Penizillinen zu zeigen.
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Alpha-Chlor- oder Alpha-Brom-Phenylessigsäure gibt, mit Urotropin
in Chloroform behandelt, den entsprechenden Hexaminkomplex. Bei Verwendung der racemischen
oder der optisch aktiven Form der Alpha-Chlor-Phenylessigsäure (A. Darapsky, J.
prak. Chem. 2, 188, 1919) werden so die Komplexe erhalten, welche, im wässrigen
Medium in Gegenwart einer anorganischen Säure hydrolisiert, racemisches oder optisch
aktives Phenylglycin geben. In einem Versuch wurde gefunden, daß bei 5 OC unter
allmählicher Zugabe von Salzsäure bei pH=2,5 5n gleicher Weise Hydrolyse stattfindet
und die Aminosäure entsteht.
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Folglich erhält man, wenn man unter gleichen Bedingungen arbeitet,
optisch
aktives oder racemisches Alpha-Amino-benzyl-penizillin aus dem Alpha-Hexaminbenzylpenizillin-Komplex.
Unter gleichen Bedingungen wird auch der Komplex, der aus Alpha-Brom-Benzyl-Penizillin
und Urotropin entsteht, hydrolisiert.
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Das Verfahren zeigte sich auch geeignet mit instabilen Säuren (racemische
und optisch aktive Alpha-Azdo-Phenylessigsäure), mit sterisch gehinderten Säuren
(Triphenylessigsäure, 2,6-Dialkylbenzoesäuren, 2,6-Dialkoxybenzoesäuren usw.), mit
Säuren, deren Säurechloridethermisch instabil sind (Alpha-Alkoxy-Phenylessigsäuren)
und allgemein in allen Fällen, in welchen die üblichen Verfahren große Schwierigkeiten
bringen (die eingangs zitierten Arbeiten), und Alpha-Semicarbazidosäuren, hergestellt
nach dem Verfahren von K. Schlögl, J. Derkosch und E. Wawersich (onatshefte 85,
607-626, 1954).
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Es ist möglich gewesen, den Grund festzustellen, warum bei der Acylierung
das Schwefeldioxid nicht in Freiheit gesetzt wird; da es in gebundener Form bleibt
fehlt den Lösungen der charakteristische Geruch, den diese Substanz in freiem Zustand
hat. So ist festgestellt worden, daß die aus der Reaktion resultierende Verbindung
die nachstehende allgemeine Formel hat:
welche, wenn sie der Wirkung einer starken Säure in wässrigem Medium
unterworfen wird, Schwefeldioxid in Freiheit setzt, das im Gleichgewicht mit ionischen
Species der Form S03(H302)2(H20)x steht; diese Säure ist stark genug, um mindestens
teilweise den Beta-lactam-Ring zu zerstören, wenn die erforderliche pH-Wertkontrolle
nicht vorgenommen wurde. Dies ist möglich gewesen festzustellen, und insofern als
es die Stufe der Isolierung des Antibiotikums betrifft, ist es vorteilhaft> mit
Formaldehyd in wässrigem Medium zu arbeiten, wobei Triäthylamin-Hydroximethylsulfonat
entsteht und das Antibiotikum in die freie Säureform übergeht. Für diesen Zweck
ist es ausreichend, stöchiometrische Mengen eines Aldehyds oder Ketons einzusetzen
und das pH mit etwas verdünnter Säure auf 2 bis 2,5 einzustellen.
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Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird bei der Erfindung Wasser
und ein niedermolekularer Aldehyd oder ein solches Keton dem Umsetzungsprodukt zugegeben,
ein pH-Wert von 2 bis 2,5 eingestellt, eine organische Phase durch Abdekantieren
erhalten, welche wiederum auf ein pH von 6 bis 6,5 mit Natrium-2-Äthylcapronat eingestellt
wird, um dabei das entsprechende Penizillin durch Verdünnen mit einem aliphatischen
kohlenwasserstoff aus zufällen.
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In übereinstimmung mit dem vorstehenden werden aromatisuche, alkylsubstituierte
aromatische und heteroyklische Carbonsäuren eingesetzt wie 2,6-Dimethoxybenzoesäure;
3-(2-Q]lorphenyl
-5-methyl-) isoxazolyl-4-carbonsäure und 3-(2)6
Dichlorphenyl-5-methyl-) isoxazolyl-4-carbonsure; Phenylmalonsäurehemiamide; Aryliden-
und Alkyliden-dernvative der D-alpha-(4-Semicarbazido-phenylessigsäure, wie 2-Methylnaphthochinon
wie Benzyliden-derivative, die im aromatischen Ring substituiert sind, Cinnamaliden,
Furfuryliden, Isopropyliden und Alpha-Hexamin- (Chlorid)phenylessigsäure.
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Mit den Hemiamiden der Phenylmalonsäure werden Alpha-Carboxyamido-benzylpenizilline
der nachstehenden allgemeinen Formel erhalten:
worin R1 und R2 Alkyl- oder aromatische Gruppen oder die Verbindung von beiden,
oder Kohlenstoffatome eines substituierten oder unsubstituierten Ringes bedeuten;
R1 und R2 können auch Wasserstoffatome sein, und R3 kann Alkali, Erdalkali, ein
organischer oder Benzathin-Salzrest bedeuten.
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Nach der Erfindung können folgende Produkte hergestellt werden: a)
die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxy-otoluidid-)benzylpenizillin,
dessen Alkali-, Erdalkali-, organische und Benzathin-Salze.
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b) die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxy-diäthylamid-)
benzylpenizillin, dessen Alkali-, Erdalkali-, organischen und Benzathin-Salze.
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c) die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxy-alphaphenyläthylamid-)
benzylpenizillin, dessen Alkali-, Erdalkali-, organischen und Benzathin-Salze.
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d) die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxy-morpholinamid-)benzylpenizillin,
dessen Alkali-, Erdalkali- organischen und Benzathin-Salze.
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e) die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxy-trifluormethylanilid-)benzylpenizillin,
dessen Alkali-, Erdalkali-, organischen und Benzathin-Salze.
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f) die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxy-pmethoxyanilid-)benzylpenizillin,
dessen Alkali-, Erdalkali-) organischen und Benzathin-Salze.
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g) die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxy-piperidinamid-)
benzylpenizillin, dessen Alkali-, Erdalkali-, organischen und Benzathin-Salze.
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h) die Gruppe der Produkte bestehend aus Alpha-(Carboxyamid-) benzylpenizillin,
dessen Alkali-, Erdalkali-, organischen und Benzathin-Salze.
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Um die Erfindung noch verständlicher zu machen, werden die nachstehenden
Beispiele gebracht, die aber nur zur Veranschaulichung dienen und keine Begrenzung
der Erfindung darstellen.
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Beispiel 1 Zu einer auf -5 °C gekühlten Lösung von 9,o g D(-)alpha-Chlor-Phenylessigsäure-Hexamin-Komplex
in 25 ml Chloroform wurden allmählich o,o2 Mol Dimethylformiminium-N-Chlorid-Chlorosulfit
zugegeben. Es wurde zwei Stunden lang weitergerührt und dann langsam innerhalb von
3o Minuten auf eine auf -15 OC gekühlte Lösung von 4,4 g 6-APA, 9 ml Triäthylamin
und 14 ml 2-Athylcapronsäure in 60 ml Chloroform gegossen. Die Temperatur stieg
auf 0°C und das Rühren wurde zwei Stunden fortgesetzt. Dann wurden 75 ml Wasser
und konzentrierte Salzsäure, bis ein pH von 2,5 erreicht warj unter gutem Rühren
zugegeben und dieser pH-Wert wurde sechs Stunden aufrecht erhalten und durch Zugabe
von Salzsäure reguliert.
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Die wässrige Phase wurde abdekantiert, mit Chloroform gewaschen,
auf einen pH-Wert von 4,9 eingestellt und bei 5 0C stehengelassen, wobei D(-)alpha-Amino-benzylpenizillin
auskristallisierte. Dieses wurde durch Vergleich des IR-Spektrums mit dem eines
reinen Musters und durch den Wert der optischen Aktivität identifiziert.
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11 Der Hexamin-Komplex wurde üblicher Weise hergestellt, indem eine
Lösung von 17 g D(-)alpha-Chlor-Phenylessigsäure und 30 g Hexamin in 100 ml Chloroform
eine Stunde unter Rückfluß erhitzt wurden. Dann wurde die Hauptmenge Lösungsmittel
bei vermindertem Druck verdampft und die resultierende Mischung
mit
100 ml Azeton verdünnt, abfiltriert, mit Azeton gewaschen und getrocknet. Der Komplex
fiel in praktisch quantitativer Ausbeute an. Das IR-Spektrum zeigte die charakteristischen
Bande des Hexaminkomplexes. Eine Suspension von 9 g des Komplexes in 10 ml Wasser,
hydrolysiert mit Salzsäure, ergab D(-)alpha-Phenylglycin. Wenn der Komplex mit racemischer
Alpha-Chlor-Phenylessigsäure hergestellt wurde, wurde die racemische Aminosäure
erhalten, deren IR-Spektrum dem eines Musters eines reinen Produkts gleich war.
Die Dünnschichtchromatografie zeigte, daß nur eine einzige Verbindung vorlag.
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Beispiel 2 Zu eIner durch Außenkühlung von -5 bis +5 °C gebrachten
und ständig gerührten Suspension von o,o2 Mol einer Carbonsäure in 20 oder 30 ml
Benzol wurden allmählich o,o2 Mol Dimethylformiminium-N-Chlorid-Chlorsulfit zugegeben.
Das Rühren wurde eine bestimmte Zt (30 Minuten bis 2 Stunden, abhängig von der jeweils
eingesetzten Säure) fortgesetzt.
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Die resultierende Mischung wurde dann zu einer Lösung von o,o2 Mol
6-APA in 60 ml Methylen-Chlorid, eine ausreichende Menge N-Äthylpiperidin und Pivalinsäure,
so daß der pH-Wert zwischen 5 und 7 lag, gegeben und die Temperatur zwischen -50
und +20 0C gehalten. Dann wurde die Temperatur erhöht und 120 bis 150 minuten weiter
gerührt, um vollstEndige Umsetzung zu gewährleisten.
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Dann wurde angesäuertes Wasser eines pH-Wertes von 2,5 zugegeben,
die organische Phase abdekantiert, mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet. Die filtrierte Lösung wurde dann in Vakuum eingeengt. Das Konzentrat
wurde auf 250 ml n-Heptan gegossen und das dabei ausgefallene Penizillin filtriert
und mit weiterem n-Heptan oder Petroläther gewaschen. Nach dem Trocknen unter vermindertem
Druck wurde das entsprechende Penizillin in praktisch quantitativer Ausbeute erhalten.
Folgende Carbonsäuren wurden eingesetzt: 3(0-Chlor-phenyl)-5-methy1-4-isoxazolylcarbonsäure,
Alpha-Phenoxy-phenylessigsäure, Zintsäure, Vichloressigsäure 5 2,6-Dimethoxybenzoesäure,
Phenoxyessigsäure, Alpha-Phenoxypropionsäure, Alpha-Fluorphenylessigsäure, Naphthylessigsäure
(naphthalenacetic acid), Nicotinsäure> Isonicotinsäure, Chinolin-carbonsäure,
Cyclobutancarbonsäure, 2-Furancarbonsäure, 5-Nitro-2-furancarbonsäur, 5-Chlor-2-furancarbonsäure,
Triazolcarbonsäure, Isocinchomeronsäure, Cinchomeronsäure, Picolinsäure, 3-(Dichlor-phenyl)-5-methyl-4-isoxazolylcarbonsäure,
Alpha-(4-Semicarbazido-)-säure und Carbonyl-derivative.
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Das IR-Spektrum zeigte die Banden, entsprechend dem Beta-lactam-Ring
im Bereich von 1770-1780 cm 10-1.
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Beispiel 3 Zu dryer Suspension von o,o2 Mol (5,38 g) Phenylmalonsäure-hemi-o-toluidid
in 25 ml Methylenchlorid, die von außen
gekühlt wurde, wurden allmählich
o,o2 Mol (3,84 g) Dimethylformiminium-N-chlorid-chlorsulfit zugegeben, wobei die
Temperatur auf -5 0C gehalten wurde. Die Mischung wurde dann eine Stunde lang bei
10 0C gerührt. Dann wurde die erhaltene Lösung zu einer Lösung, hergestellt aus
0,02 Mol (4,35 g) 6-APA in 60 ml Methylenchlorid, 8,5 ml Triäthylamin und 6 g Pivalinsäure,
zugegeben, filtriert und auf -20 0C gekühlt. Dann ließ man die Temperatur auf 0
OC ansteigen und rührte die Mischung weitere zwei Stunden.
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Zu diesem Gemisch wurden 15 ml Wasser, 1,8 ml einer 32-33*igen Formaldehydlösung,
verdünnt mit 15 ml Wasser, gegeben und 15 Minuten gerührt. Danach wurde das pH durch
verdünnte Salzsäure auf 2 - 2,5 eingestellt. Die organische Phase wurde abdekantiert,
mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Mit einer Lösung
von Natrium-2-Athylcapronat wurde der pH-Wert auf 6 gebracht' und nach Konzentrieren
der Mischung bei vermindertem Druck wurde sie auf 200 ml n-Heptan gegossen. Der
weiße Niederschlag des Antibiotikums wurde filtriert, mit n-Heptan gewaschen und
getrocknet, wonach 9,6 - 10 m Alpha-(Carboxy-o-toluidino-)-benzylpenizillin erhalten
wurde, was einerAusbeute von 90% entspricht, bestimmt durch Jodometrie gegenüber
einem Standard-Penizillin. Die Chromatografie zeigte einen von den Ausgangsprodukten
verschiedenen Rf-Wert und das IR-Spektrum zeigte die starke Bande des Beta-lactam-Rings,
der Thiazolidinring kondensiert ist.
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In gleicher Weise wurden die Alpha-Carboxyamido-benzylpenizilline
aus dem Anilin-, Para-toluidin- und Chlorarüinhemiamiden der Phenylmalonsäure hergestellt.
Diese Hemiamide wurden erhalten durch Umsetzung des Zwischenproduktes, das aus Phenylmalonsäure
und Dimethylformiminium-N-chlorid-chlorsulfit in stöchiometrischen Mengen resultiert,
und dem entsprechenden Amin, wobei die für die Herstellung von Phenylmalonsäure-hemiestern
beschriebene Technik angewandt wurde (Palomo & Torrens; Afinidad no. 271, S.
680, 1969).
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Beispiel 4 Zu einer auf -15 °C gekühlten Suspension von 0,o2 Mol (4,70
g) Phenylmalonsäure-hemi-diäthylamid in 3o ml Benzol wurden allmählich o>o2 Mol
(3,84 g) Dimethylformiminium-N-chlorid-chlorsulfit gegeben, und anschließend bei
dieser Temperatur zwei Stunden lang gerührt. Dann wurde das Gemisch in einem Zeitraum
von 3o Minuten in eine Lösung gegossen, die aus o,o2 Mol (4,35 g) 6-APA in60 ml
Methylenchlorid, 8,5 ml Triäthylamin und 8 g 2-Äthylcapronsäure bestand, filtriert
und auf -20 0C gekühlt. Danach wurde das Ganze für zwei Stunden auf dieser Temperatur
gehalten Dann wurden 1,75 ml einer 32%-igen Formaldehydlösung, verdünnt mit 10 ml
Wasser, zugegebeng und weitere 10 Minuten gerührt. Anschließend wurde das pH auf
2 - 2,5 mit vernter Salzsäure eingestellt. Die organische Phase wurde abdekantiert,
mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsllfat getrocknet. Der pH-Wert
wurde
mit Natrium-2-Athylcapronat auf 6 - 6,4 eingestellt und nach Konzentrieren bei vermindertem
Druck wurde auf 200 ml n-Heptan gegossen. Der weiße Niederschlag wurde abfiltriert,
mit einer zusätzlichen Menge n-Heptan gewaschen und getrocknet, wobei 6,9 g Alpha-(Carboxy-diäthylamid-)
benzylpenizillin erhalten wurden, mit einem Gehalt von 85,4 %, bestimmt durch Jodometrie
gegenüber einem Penizillin-Standardmuster. Die Chromatografie zeigte einen von den
Ausgangsprodukten verschiedenen Rf-Wert und das IR-Spektrum hatte die dichte Bande
des Beta-lactam-Rings, der an den Thialzolidinring kondensiert ist.
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In gleicher Weise wurden die Alpha-Carboxyamido-benzylpenizilline
mit den Propylamin- und Butylamin-, Dipropylamin-, Piperidin- und Methylpiperidin-Hemiamiden
der Phenylmalonsäure hergestellt. Diese Hemiamide wurden durch Umsetzung des Zwischenproduktes,
das aus Phenylmalonsäure und Dimethylformiminium-N-chlorid-chlorsulfit resultiert,
und dem entsprechenden Amin unter Anwendung des bereits erwähnten, für die Herstellung
von Phenylmalonsäure-hemiestern beschriebenen Verfahren hergestellt.
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Beispiel 5 Zu einer auf -10 OC gekühlten Suspension von 0,02 Mol (6,46
g) PhenylmalonsSure-hemi-m-trifluormethylanilid in 20 ml 1,2-DichlorEthan wurden
allmählich 0,02 Mol (3,84 g)
Dimethylformiminium-N-chlorid-chlorsulfit
unter Rühren zugegeben, und das Rühren wurde bei 0 oC für zwei Stunden fortgesetzt.
Dann wurde langsam in eine Lösung von 6-APA gegossen, die aus 4,45 g 6-Aminopenizillinsäure
in 60 ml Methylenchlorid, 8,5 ml Triäthylamin und 8,5 g Isononansäure hergestellt
worden war, filtriert und auf -20 0C gekühlt. Danach wurde für weitere 2 Stunden
bei dieser Temperatur gehalten, dann 1,75 ml einer 32%-igen Formaldehydlösung, verdünnt
mit 10 ml Wasser, zugegeben und 15 Minuten gerührt. Anschließend wurde der pH-Wert
mit verdünnter Salzsäure auf 2-2,5 eingestellt. Die organische Phase wurde abdekantiert,
mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Danach wurde
der pH-Wert mit Natrium-2-Athylcapronat auf 6,2 eingestellt und mit 400 ml n-Heptan
verdünnt. Der weiße Niederschlag wurde filtriert, mit n-Heptan gewaschen und getrocknet.
Es wurden 9,2 g Alpha-(Carboxy-m-trifulormethylanilid-) benzylpenizillin erhalten
mit einem Gehalt von 93,6%, durch Jodometrie gegenüber einem Penizillin-Standardmuster
bestimmt. Die chromatografische Analyse zeigte einen von den Ausgangsprodukten verschiedenen
Rf-Wert und das IR-Spektrum zeigte die starke Bande des an den Thiazolidinring kondensierten
Beta-lactam-Rings.
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In gleicher Weise wurden die Alpha-Carboxyamido-benzylpenizilline
mit den p-Trifluormethylanilin-, p-Äthoxyanilin-und p-Methoxyanilin-hemiamiden der
Phenylmalonsäure hergestellt. Diese Hemiamide wurden nach dem bereits erwähnten
Verfahren
zur Herstellung von Phenylmalonsäure-hemiestern hergestellt.
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Beispiel 6 Zu einer auf -15 OC gekühlten Suspension von 0>o2 Mol
(4,98 g) Phenylmalonsäure-hemi-morpholinamid in 30 ml Methylenchlorid wurden allmählich
0,02 Mol (3,84 g) Dimethylformiminium-N-chlorid-chlorosulfit unter Rühren zugegeben,
und anschließend das Rühren für weitere zwei Stunden fortgesetzt. Diese Lösung wurde
langsam in einem Zeitraum von 30 Minuten in eine Lösung von 4,35 g 6-Aminopenizillinsäure
in 60 ml Methylenchlorid, 8,5 ml N-Äthylpiperidin und 6 g Pivalinsäure gegeben,
filtriert und auf -20 OC abgekühlt. Diese Temperatur wurde zwei Stunden lang aufrecht
erhalten. Dann wurden 1,8 ml einer 32-33%-igen Formaldehydlösung, verdünnt mit 15
ml Wasser, zugefügt und 10 Minuten gerührt. Der pH-Wert wurde dann mit verdünnter
Salzsäure auf 2-2,5 eingestellt. Die organische Phase wurde abdekantiert, mit Wasser
gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und der pH-Wert mit Natrium-2-Äthylcapronat
auf 6,4 eingestellt. Nach Konzentrieren unter vermindertem Druck auf etwa zwei Drittel
des Ausgangsvolumens wurde unter Rühren in 300 ml n-Hexan gegossen. Der weiße Niederschlag
wurde abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Es wurden 8,1 g Alpha-(Carboxy-morpholinamido-)
benzylpenizillin erhalten, mit einem Gehalt von 89,3%, bestimmt durch Jodometrie
gegenüber
einem Penizillin-Standardmuster. Die Chromatografie
zeigte einen von den Ausgangsprodukten verschiedenen Rf-Wert und das IR-Spektrum
zeigte die starke Bande des an den Thiazolidinring kondensierten Beta-lactam-Rings.
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In gleicher Weise wurden die Alpha-Carboxyamidobenzylpenizilline
hergestellt mit den Amoniak-, Alpha-Phenyläthylamin-, Benzylamin- und p-Nitro-alpha-phenyläthylamin-hemiamiden
der Phenylmalonsäure. Diese Hemiamide waren nach der bereits erwähnten Methode zur
Herstellung von Phenylmalonsäurehemiest-ern hergestellt worden.
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Beispiel 7 Zu einer Lösung von 0,04 Mol Natrium-Alpha-Carboxyamidobenzylpenizillin
in 25 ml Wasser wurden 65 ml Methylenchlorid zugegeben und mit Salzsäure auf pH
2-2,5 eingestellt, dabei wurde auf -5 0C gekühlt. Dann wurde die organische Phase
abdekantiert, mit Wasser gewaschen und mit Natriumsulfat getrocknet. Dann wurden
unter Rühren 0,02 Mol (4,80 g) N,N'-Dibenzyläthylendiamin (Benzathinbase) zugegeben
und mit 400 ml n-Heptan verdünnt. Der Niederschlag wurde abdekantiert, mit n-Heptan
gewaschen, filtriert und getrocknet, wobei die Benzathin-Salze der entsprechenden
Penizilline erhalten wurden, welche unter Zersetzung schmolzen.
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Ihr IR-Spektrum zeigte die charakteristischen Banden des Beta-lactam-Rings
und die der Amoniumgruppen in der Verbindung.
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Das Verfahren hat sich als geeignet zur Herstellung von Penizillinen
und anderen neuen oder schon bekannten Antibiotika dieser Familie erwiesen.
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Die neuen so erhaltenen Penizilline wurden auf ihre Wirksamheit gegenüber
gramm-positiven und gramm-negativen Bakterien in "in vitro"-Testen entsprechend
den Alpha-carboxyamido-benzylpenizillinen und den Alpha-(4-Semicarbazido-) benzylpenizillin-aryliden-Derivaten
geprüft.
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- Patentansprüche -