DE2302745A1

DE2302745A1 - Penicillinderivate

Info

Publication number: DE2302745A1
Application number: DE2302745A
Authority: DE
Inventors: Alfred Taylor; Edward Mckenzie Wilson
Original assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Current assignee: Glaxo Laboratories Ltd
Priority date: 1972-01-20
Filing date: 1973-01-20
Publication date: 1973-07-26
Also published as: US3853850A; AU5133973A; IE37119L; YU16473A; HU167756B; NL7300748A; NL181196B; JPS5339438B2; AT328075B; ATA29573A; IE37119B1; DE2302745C2; DK140844B; CH595385A5; GB1422942A; FR2168590B1; FR2168590A1; JPS5012098A; DK140844C; BE794349A

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - DIpI.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein Jun.

PATENTANWÄLTE

TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139

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8 MÜNCHEN 2.

Penicillin derivatives 5
12/10/ka

Glaxo Laboratories Limited, Greenford, Middlesex, England

Peni c i Hinder i vat e

Die Erfindung betrifft Verbesserungen auf dem Gebiet der Penicillinderivate. Insbesondere betrifft sie ein Derivat des Penicillin G (d.h. (3S,5R,6R)-2,2-Dimethy1-6-phenylacetamidopenam-3-carbonsäure).

Penicillin G ist neben seiner Eigenschaft als wichtiges Antibiotikum ein wertvolles Zwischenprodukt zur Herstellung weiterer Penicilline und durch Ringerweiterung von Cephalosporinderivaten. Jedoch müssen wegen der Instabilität von Penicillin G in der 3?orin der freien Säure, insbesondere in wäßrigen Systemen, spezielle Techniken angewendet werden, um eine wirksame Isolierung dieser Verbindung aus Permentationsbrtihen zu bewirken. Beispielsweise ist es wichtig, das Extraktionsverfahren schnell durchzuführen und selektive und etwas kostspielige Reinigungsmethoden zu verwenden, um ein Penicillin G-Produkt mit größerer Stabilität als die freie Säure (z.B. ein geeignetes Salz) und von annehmbarer

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ORIGINAL INSPECTED

Reinheit zu isolieren.

Auf diese Weise können Betriebspannen oder andere Verzögerungen "bei der Verarbeitung Verluste durch Zersetzung verursachen; darüberhinaus ist es eine kostspielige Notwendigkeit, ein Salz, wie das Kaliumsalz herzustellen, oder das kostspielige N-Athylpiperidin zu verwenden, um eine wirksame und selektive Ausfällung von Penicillin G in Form seines H"-Äthylpiperidiniumsalzes zu bewirken. Auf diese Weise wird rohes Penicillin G- von anderen verunreinigenden Materialien befreit, insbesondere den Zersetzungsprodukten und anderen Säuren, die durch metabolische Prozesse erzeugt werden, die bei der Fermentation auftreten.

Es ist bekannt, daß die Oxidation des Schwefelatoms einer Penicil— linsäure der freien Säure eine erhöhte Stabilität verleiht, so daß, falls diese Oxidation und die anschließende Isolierung des Produktes wirksam und billig durchgeführt werden könnte, eine wertvolle Vereinfachung und wirtschaftliche Verbesserung des Isolierungsverfahrens für den Penicillinkern, als das i(S)-Oxid erreicht werden könnte. Ein derartiges Schema, ausgehend von Penicillin G- würde ein äußerst interessantes Zwischenprodukt für Thiazolidin-Ringerweiterungs-Verfahren.schaffen, die zu den Reihen der Cephalosporinverbindungen führen und zu einem weiten Bereich von nützlichen Penicillinderivaten, insbesondere zu Reihen von Verbindungen, die nicht direkt oder bequem aus Penicillin G selbst erhältlich sind. Darüberhinaus kann, falls dies gewünscht wird, das 1(S)-Oxid nach üblichen Methoden zurück zum Sulfid reduziert werden. Auf diese Weise können umfassende Vorteile bei der Umwandlung eines Penicillins in ein anderes gewonnen werden, durch Oxidation des ersten Penicillins zu dem 1(S)-OxId, in einer frühen Stufe des Verfahrens, Durchführung anschließender chemischer Um- ■ Setzungen und falls notwendig, Reduktion der 1(S)-Oxid-Produkte zurück in ihre entsprechenden Penicilline, im späteren Verlauf des Verfahrens.

Jedoch ist Penicillin G-1(S)-oxid nicht leicht in einem reinen Zustand von den Oxidationsprodukten von Penicillin G zu isolieren, insbesondere wenn das letztere selbst ein rohres Produkt ist. Da-

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rüberhinaus hat es den großen Nachteil, sehr hartnäckig Kristallisationswasser festzuhalten. Seihst 48-stündiges Erwärmen im Vakuum auf 5O⁰C führt nicht zu einem wasserfreien Produkt und ein kräftigeres Erwärmen tendiert dazu, eine Zersetzung zu verursachen. So ist Penicillin G-1(S)-oxid, insbesondere das gänzlich unreine Produkt, das gewöhnlich aus Fermentern oder Fermenterextrakten isoliert wird, kein geeignetes Ausgangsmaterial für Verfahren, die wasserfreie Bedingungen erforderlich machen.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß Penicillin G-T(S)-oxid ein kristallines Solvat mit Aceton "bildet. Dieses Solvat ist im wesentlichen wasserfrei und stellt ein wertvolles Zwischenprodukt "bei der Isolierung von Penicillin G-1(S)-oxid in einem wasserfreien Zustand und mit guter Reinheit dar. Für viele chemische Zwecke ist es gleichwertig mit Penicillin G-i(S)-oxid seihst. Das Verhältnis von Aceton zu Penicillin G-i(S)-oxid in dem Solvat "beträgt etwa 1:1 auf molarer Basis.

Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung des Penicillin G-1(S)-oxid-aceton-solvats, welches darin besteht, Penicillin G-i(S)-oxid oder andere Solvate davon, z.B. ein Hydrat, mit Aceton in Kontakt zu bringen.

Das Acetonsolvat kann durch einfache Ausfällung von Penicillin G-i(S)-oxid in Anwesenheit von Aceton oder durch Kontaktieren eines festen Hydrats oder anderen Solvats (ein anderes als das Acetonsolvat) von Penicillin G-1(S)-oxid mit Aceton gebildet werden. Es ist bemerkenswert, daß selbst in Anwesenheit eines Überschusses von Wasser das Solvat bevorzugt gegenüber dem Hydrat gebildet wird.

Das Solvat kann durch Zusatz von Säure zu einer Lösung (z.B. einer wäßrigen Lösung) oder Aufschlämmung eines Salzes von Penicillin G-i(S)-oxid in Anwesenheit von Aceton ausgefällt werden, im allgemeinen bei einer Temperatur von -20 bis +8O⁰C und vorzugsweise bei einer Temperatur unter 0⁰C, z.B. bei etwa -10⁰C. Das Salz kann ein Alkalimetallsalz sein, z.B. Natrium oder Kalium, oder ein organisches Ammoniumsalz, z.B. Triniedrigammonium, wie Triäthy!ammonium;

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-A-

Piperidinium; N-niedrig-Alkylpiperidinium, z.B. N-Äthylpiperidinium; oder Benzylammonium. Die erwähnten niedrig-Alkylgruppen können 1 "bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen. Es sollte ausreichend Säure zugesetzt werden, um den pH-Wert auf einen Wert unter etwa 3, z.B. auf 1,0 - 2,5, zu senken. Bevorzugte Säuren umfassen Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure; Ameisensäure und Phosphorsäure können auch verwendet werden. Die Ausfällung kann auch durch Abkühlen der Lösung des Penicillin G--i(S)-oxids unterstützt werden.

Alternativ kann das Acetonsolvat durch Aufschlämmen von Penicillin G-i(S)-oxid in hydratisierter !Form mit Aceton gebildet werden. Das Acetonsolvat kann so gebildet werden, ohne daß das Penicillin G-1(S)-oxid jemals voll in Lösung geht. Diese Reaktion wird vorzugsweise bei niedriger Temperatur durchgeführt, z.B. unter 10⁰C und vorzugsweise bei etwa O⁰C, obwohl auch höhere Temperaturen angewendet werden können. Der genaue Hydratisierungs-Grad des Ausgangsmaterials ist nicht wesentlich; zweckmäßig kann teilweise getrocknetes Material verwendet werden.

Es wurde nun gefunden, daß Penicillin G-i(S)-oxid eine Anzahl von Solvaten mit anderen Lösungsmitteln, z.B. Methylenchlorid und· Methanol bildet. Diese Solvate können auf die gleiche Weise wie das Hydrat durch Behandlung mit einem Überschuß an Aceton in das Acetonsolvat umgewandelt werden.

Das Acetonsolvat kann im Vakuum bei einer leicht erhöhten Temperatur,
den.

tür, vorzugsweise unter 45⁰C, z.B. bei etwa 35⁰C, getrocknet wer-

Penicillin G-1(S)-oxid kann durch Oxidation eines Salzes von Penicillin G hergestellt werden. Es wurde nun gefunden, daß dieses Verfahren vorteilhaft durch Reaktion in Lösung mit einer Persäure, vorzugsweise einer organischen Persäure, z.B. Peressigsäure, bei einer Temperatur nicht über 50⁰C, z.B. im Bereich von -10 bis +15⁰C, durchgeführt wird.

Das Oxidationsmittel wird vorteilhaft so gewählt, daß es wasser-

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lösliche Produkte "beim Insäuern mit einer Mineralsäure in der Reaktionsmischung ergibt. Mir diesen Zweck ist Pereseigsäure sehr geeignet. Ein anderes wertvolles Oxidationsmittel in diesem Zusammenhang ist Hatriummetaperjodat. Geeignete Salze schließen die vorstehend erwähnten ein.

Die Oxidationsreaktion kann so durchgeführt werden, daß das Oxidationsmittel zugegeben wird, bis chemische Tests zeigen, daß ein leichter Überschuß vorliegt. Diese Methode ist zweckmäßig, wenn das Penicillinausgangsmaterial eine unbekannte Reinheit aufweist. Alternativ kann die Reaktion durch periodische Untersuchung der Reaktionsmischung (z.B. durch eine chromatographysehe Technik) und Feststellen des Terschwindens von Penicillin G- verfolgt werden.

Die Umsetzung kann in einer wäßrigen Lösung durchgeführt werden, wobei in diesem Falle das Produkt zweckmäßig durch Ausfällen mit einer starken Säure, z.B. Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure, isoliert wird; der ausgefällte Feststoff wird anschließend auf übliche Weise abgetrennt, z.B. durch Filtration oder Zentrifugieren.

Man kann entweder das Penicillin G-i(S)-oxid selbst ausfällen und anschließend das Solvat bilden oder das Solvat direkt ohne Isolieren des oxidierten Penicillins ausfällen, wobei sichergestellt wird, daß Aceton während des Ausfällungsschrittes vorhanden ist. Diese letztgenannte Arbeitsweise ist oft zweckmäßiger. Das Aceton kann beispielsweise entweder gerade vor oder während dem Ansäuern zugesetzt werden, oder kann einen Teil des Reaktionsmediums bilden, in dem die Oxidation durchgeführt wird.

Die Oxidation kann, falls gewünscht, in einem nicht wäßrigen oder teilweise wäßrigen organischen Lösungsmittelmedium durchgeführt werden, das im wesentlichen gegen die verwendeten Oxidationsbedingungen inert ist. Beispiele für solche organische Lösungsmittel sind niedere aliphatische Ketone, insbesondere Aceton; niedere aliphatische Ester, z.B. Äthylacetat oder Butylacetat; aliphatische

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und heterocyclische Äther, z.B. Tetrahydrofuran; F~substituierte Amide, z.B. !!,!!-Dimethylformamid und chlorierte Kohlenwasserstoffe, z.B. Chloroform. Falls es erwünscht ist ein Acetonsolvat aus der Reaktionsmischung zu isolieren (ohne vorherige Isolierung des Penicillin G-1 (S)-oxids) kann es wünschenswert sein, die Anwesenheit von überschüssigen Mengen anderer organischer Lösungsmittel zu vermeiden, insbesondere solcher, die stabile Solvate bilden.

Wenn ein organisches oder wäßrig organisches Reaktionsmedium verwendet wird, das ein mit Wasser nicht mischbares organisches Lösungsmittel enthält, so wird das Produkt zweckmäßig durch Extraktion in wäßrige Base oder wäßrigen Puffer, gefolgt von einer Ausfällung mit einer starken Säure, isoliert. Als wäßrige Base können Alkalimetallcarbonate und -bicarbonate genannt werden, z.B. Natrium- oder Kaliumcarbonate. Ein geeigneter Puffer ist Natriumphosphat-Iiatriumbicarbonat vom pH 9,5, welcher einen wäßrigen Extrakt von etwa pH 7 ergibt. Als starke Säure wird im allgemeinen Chlorwasserstoff säure oder Schwefelsäure verwendet.

Unabhängig vom gewählten Reaktionmedium oder der gewählten Isolierungsmethode ist es wünschenswert das Penicillin G-1(S)-oxid-Produkt (oder sein Acetonsolvat) unter Vermeidung von erhöhten Temperaturen zu isolieren, die eine Zersetzung verursachen wurden. Torzugsweise wird die Temperatur unter 25⁰C, vorteilhaft unter 1O⁰C gehalten.

Das als Ausgangsmaterial verwendete Penicillin G (in Form seines Salzes) kann gereinigtes Material sein. Jedoch kann die Oxidationsreaktion zufriedenstellend an rohem Ausgangsmaterial durchgeführt werden, beispielsweise an einer gefilterten Fermentationsbrühe, die Penicillin G enthält. Dies ist hinsichtlich der größeren Stabilität des 1(S)-0xids im Vergleich mit Penicillin G selbst in Form der freien Säure, vorteilhaft. Wenn die Fermentationsbrühe verwendet wird, kann diese filtriert, angesäuert (z.B. mit einer starken Säure) und mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert werden, wobei man eine Lösung von rohem Penicillin G in einem organischen Lösungsmittel erhält. Als organisches Lösungsmittel wird

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vorzugsweise eines gewählt, das als Reaktionsmedium für das Oxidati ons verfahr en geeignet ist und es kann eines der vorstehend aufgeführten sein (ein anderes als wasserndsefrbare Lösungsmittel, wie Aceton).

Der organische Lösungsmittelextrakt kann gegebenenfalls mit wäßriger Base (z.B. einem Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat, vorzugsweise Natrium- oder Kaliumcarbonat) reextrahiert werden und der wäßrige Extrakt anschließend als Ausgangsmaterial, gegebenenfalls nach Zusatz von den pH-Wert puffernden Komponenten verwendet werden.

Aus dem vorstehenden geht hervor, daß die Bildung des Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvats ein Schlüsselschritt ist, der die Einführung von neuen und billigeren Verfahren zur Extraktion von Penicillin G aus Fermentern ermöglichst. Es ist klar, daß die Sulfoxidation von Penicillin G erwünscht ist, da die größere Stabilität .von Penicillin G-1(S)-oxid gegenüber der freien Penicillin G-Säure selbst eine Verminderung von Verlusten durch Zersetzung während der Extraktion ermöglicht. Darüberhinaus wird bei der Sulfoxidation ein notwendiger Schritt in einem Verfahren wie der wichtigen Umwandlung von Penicillinen in Cephalosporine durchgeführt. Schließlich ermöglicht das Verfahren zur Umwandlung von Penicillin G-i(S)-oxid und insbesondere des rohen hydratisierten Produkts, das aus den Permentoren erhalten wird, in sein Acetonsolvat nicht nur die Isolierung des i(S)-Oxids in einem im wesentlichen wasserfreien Zustand, sondern bewirkt gleichzeitig eine wesentliche Reinigung des rohen i(S)-Oxids.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Die Temperaturen sind in ⁰C angegeben.

Beispiel 1

Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat: Oxidation des Penicillin G-Il-äthylpiperidiniunsalzes in Wasser, gefolgt von einer Aufschlämmung des nicht getrockneten Sulfoxids in Aceton.

Peressigsäure (800 ml einer 37 Gew./Gew.-^-igen Lösung in wäßriger

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Essigsäure, 4,4 Mol) wurde während 15 Minuten zu einer gerührten Suspension von 1790 g (4 Mol) Penicillin G-N-äthylpiperidiniumsalz in 5 Liter Wasser gefügt, wobei die Temperatur zwischen +1° und +6° gehalten wurde. 4,4 liter (4,4 Mol) In-Chlorwasserstoffsäure wurden während 30 Minuten zu der erhalten Lösung gefügt, wobei die Temperatur-zwischen +1° und +3° gehalten wurde und die Suspension wurde 1 Stunde bei +2° gerührt. Die Mischung wurde filtriert und der Filterkuchen mit 4x1 Liter V/asser gewaschen und von überschüssigem Wasser freigesaugt, wobei man 2140 g eines weißen Feststoffes erhielt (Wassergehalt durch Analyse nach Karl Fischer, 36,7 #).

Ein Teil von 50 g dieses wasserfeuchten Feststoffes wurde in 50 ml Aceton 2 Stunden bei O⁰ gerührt, die Mischung wurde filtriert und der Filterkuchen mit 50 ml gekühltem Aceton gewaschen, anschließend im Yakuum 16 Stunden bei 35° getrocknet, wobei man 34,7 g (91,2 io) Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat vom F. = 156° erhielt, [a]|° + 242° (es 1,00, 3 ^-NaHCO₃), \? max. (Nu j öl) 3408 (NH), 1794 (ß-Lactam), 1745 (GO₂H), 1708 (Aceton), 1679 und 1507 (CONH), 973 cm"¹ (S=O), T (DMS0-d6) 2,13 (Dublett, J 9 Hz; CONH), 2,75 (Singulett; Phenylprotonen), 4,23 (Doppeldublett, J 4,5, 9Hz; C-6H), 4,63 (Dublett, J 4,5 Hz; C-5H) 5,68 (Singulett; C-3H), 6,41 (Singulett; CH₂CO), 7,94 (Singulett; Aceton), 8,44, 8,82 (zwei Singuletts; C-2Me₂).

Analyse: . C	19	H₂₄N	2°6^S	5,9	N 6,	9	S 7,	9
berechnet:	C	55,	9 H		6,	9	7,	9
gefunden:		55,	VJl
Beispiel 2

Penicillin G—1(S)-oxid-acetonsolvat: Oxidation des Penicillin G-N-äthylpiperidiniumsalzes in Wasser, gefolgt von einer Aufschlämmung des teilweise getrockneten Sulfoxids in Aceton.

Beispiel 1 wurde in einem größeren Maßstab wiederholt, wobei 2240 g (5 Mol) Penicillin G-N-äthylpiperidiniumsalz verwendet wurden und 2307 g wasserfeuchtes Sulfoxid erhalten wurden (Was-

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sergehalt durch Analyse nach Karl Fischer, 26,9 ti). Ein Teil von 131Og dieses feuchten Feststoffs wurde in einem Vakuumofen 48 Stunden "bei 50° getrocknet, wobei man ein teilweise getrocknetes SuIfoxid in Form eines weißen Peststoffs erhielt (1000 g, Wassergehalt 4,4 $). Ein Teil von 50 g dieses teilweise getrockneten Materials wurde in 50 ml Aceton bei 0° 3 Stunden gerührt, die Mischung wurde filtriert und der Filterkuchen mit 50 ml gekühltem Aceton gewaschen und anschließend 16 Stunden bei 35° vakuumgetrocknet, wobei man 54,5 g (94,3 ti) Penicillin G-i(S)-oxid~ acetonsolvat vom F. 155° erhielt, U]^⁰+ 240° (c = 1,00,

Beispiel 3

Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat: Oxidation von Penicillin G-kaliumsalz in V/asser, gefolgt von einer Aufschlämmung des teilweise getrockneten Sulfoxids in Aceton.

Peressigsäure (40 ml einer 38 Gew./Gew.~$-igen Lösung in wäßriger Essigsäure, 0,22 Mol) wurde während 30 Minuten zu einer gerührten Lösung von 74,7 g (0,20 Mol) Penicillin G-kaliumsalz in 225 ml Wasser gefügt, wobei die Temperatur zwischen 0° und +3° gehalten wurde. Während 30 Minuten wurden 225 ml einer etwa 1,16 n-Chlorwasserstoffsäure zugefügt, wobei die Temperatur zwischen 0° und +1° gehalten wurde. Die Suspension wurde 1 Stunde bei 0° gerührt, anschließend filtriert und der Filterkuchen mit 3 x 100 ml Wasser gewaschen und im Vakuum 16 Stunden bei 50° getrocknet, wobei man 67,3 g eines weißen Pulvers (Wassergehalt 2,2 55) erhielt. Ein Teil von 50 g dieses getrockneten Materials wurde in 75 ml Aceton 2 Stunden bei -5° gerührt, die Mischung wurde filtriert und der Filterkuchen mit 2 χ 50 ml gekühltem Aceton gewaschen und anschließend 16 Stunden bei 35° im Vakuum getrocknet, wobei man 57,1 g (94,1 ti) Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat vom F. 152° erhielt E«]p +243° (c = 1,00, 3 5^-NaHCO₃).

Beispiel 4

Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat; Oxidation von rohem Penicillin G-kaliumsalz in Wasser, gefolgt von einer Aufschlämmung des teilv/eise getrockneten Sulfoxids in Aceton.

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Peressigsäure (40 ml einer 38 Gew./Gew.-$-igen Lösung in wäßriger Essigsäure) wurde während 30 Minuten zu einer gerührten Lösung von 74,7 g rohem Penicillin G-kaliumsalz (hergestellt durch Zusatz von Kaliumcarbonat zu einem Butylacetatextrakt der Fermentationsflüssigkeiten; geschätzte Reinheit 79 1°) in 225 ml Wasser gefügt, wobei die Temperatur zwischen 0° und +3° gehalten wurde. 225 ml einer etwa 1,16 η-Chlorwasserstoffsäure wurden während einer Stunde anfangs sehr langsam (rasche Zugabe führt zu einem gummiartigen Produkt) zu der vorausgehend angeimpften Lösung gefügt, wobei die Temperatur zwischen -3° und 0° gehalten wurde. Die Suspension wurde eine Stunde bei -5° gerührt, anschließendfiltriert und der Filterkuchen wurde mit 5 χ 100 ml Wasser gewaschen und anschließend 16 Stunden bei 50° im Vakuum getrocknet, wobei man 58,0 g eines blass braunen Pulvers (Wassergehalt 8,5 f°) erhielt.

Ein Teil von 50 g dieses getrockneten Materials wurde in 75 ml Aceton 2 Stunden bei -5° gerührt, die Mischung wurde filtriert und der Filterkuchen mit 2 χ 50 ml gekühltem Aceton gewaschen und anschließend 16 Stunden bei 35° im Vakuum getrocknet, wobei man 52,7 g (94,2 fo) Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat vom F. 153° erhielt, [a]|° +240° (c = 1,00, 3 ^-KaHCO₃).

Beispiel 5

Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat; Oxidation von Penicillin G-JT-äthylpiperidiniumsalz in wäßrigem Aceton, Ausfällung; mit Chlorwasserst off säure.

Peressigsäure (40 ml einer 38 Gew./Gew. jS-igen Lösung in wäßriger Essigsäure, 0,22 Mol) wurde während 15 Minuten zu einer gerührten Suspension von 89, 7 g (0,20 Mol) Penicillin G-N-äthylpiperidiniumsalz in 90 ml Wasser und 90 ml Aceton bei -10° gefügt. 26 ml (0,30 Mol) konzentrierte Chlorwasserstoffsäure wurde während 20 Minuten zu der erhaltenen Lösung, die bei -10° gehalten wurde, gefügt. Die Suspension wurde 1 Stunde bei -10° gerührt, die Mischung filtriert und der Filterkuchen mit 2 χ 75 ml gekühltem Aceton gewaschen und anschließend 16 Stunden bei 35° im Vakuum getrocknet,

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wobei man 77,3 g (94,7 i>) Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat vom F. 151° erhielt, [<x]£° + 240° (c = 1,00, 3 56-UaHCO₃).

Beispiel 6

Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat; Oxidation von Penicillin G-kaliumsalz in wäßrigem Aceton.

Peressigsäure (40 Mol einer 38 Gew./Gew. 56-igen Lösung in wäßriger Essigsäure, 0,22 Mol) wurde während 15 Minuten zu einer Lösung von 74,7 g (0,20 Mol) Penicillin G-kaliumsalz in 135 ml Wasser und 45 ml Aceton "bei 0° gefügt. 26 ml (0,30 Mol) konzentrierte Chlorwasserstoffsäure wurden während 15 Minuten hei 0° zugegeben. Die erhaltene Suspension wurde 2 Stunden hei -5° gerührt, die Mischung wurde filtriert und der Filterkuchen illI; 2 χ 50 ml gekühltem Aceton gewaschen und anschließend 16 Stunden hei 35° im Vakuum getrocknet, wobei man 77,5 g (94,8 f) Penicillin G-I(S)-

¹D

oxid-acetonsolvat vom F. 152° erhielt, [α]?,⁰+ 241° (c = 1,00, 3 5S-₃

Beispiel 7 Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat: Oxidation von rohem Penicillin G-kaliumsalz in wäßrigem Aceton

Beispiel 6 wurde wiederholt, wobei jedoch 74,7 g rohes Penicillin G-kaliumsalz (hergestellt durch Zusatz von Kaliumcarbonat zu einem Butylacetatextrakt der Permentationsflüssigkeiten, geschätzte Reinheit 79 SO als Einsatz verwendet wurden. Man erhielt 60,6 g (93,4 7°) Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat in Form eines grauen Feststoffs vom F. 147°, [a]^° + 238° (c = 1,00, 3 ^-NaHCO₃).

Beispiel 8 Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat; Oxidation von Penicillin G-IT-äthylpiperidiniumsalz in Aceton.

Peressigsäure (40 ml einer 38 Gew./Gew. 5^-igen Lösung in wäßriger Essigsäure, 0,22 Mol) wurde während 15 Minuten zu einer gerührten

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Suspension von 89,7 g (0,20 Mol) Penicillin G-N-äthylpiperidiniumsalz in 90 ml Aceton bei -10° gefügt. 7,8 ml (0,15 Mol) konzentrierte Schwefelsäure wurden während 20 Minuten zu der erhaltenen Lösung gefügt, die bei -10° gehalten wurde. Die Suspension wurde 1 Stunde "bei -10° gerührt, die Mischung filtriert und der Filterkuchen mit 2 χ 75 ml gekühltem Aceton gewaschen und anschließend 16 Stunden bei 35 im Vakuum getrocknet, wobei man 75,0 g (92,0 fo) Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat vom F. 145° erhielt, [aI^ +238° (c = 1,00, 3 76-NaHCO₃).

Beispiel 9

Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat: Oxidation von Penicillin G in einem Natriumoarbonatextrakt eines Butylacetatextrakts der Fermentationsbrühe, gefolgt von einer Aufschlämmung des teilweise getrockneten Sulfoxids in Aceton.

a) 6 Liter eines Butylacetatextrakts einer angesäuerten filtrierten Penicillinbrühe, die 156 g Penicillin G enthielt, wurden mit 600 ml ¥asser, das 48,3 g Natriumcarbonat enthielt, extrahiert. Das Natriumcarbonat war der gesamten Säuremenge des Butylacetatextraktes äquivalent. Zu dem wäßrigen Extrakt wurde Peressigsäure (etwa 75 ml einer 37,7 $-igen Lösung in Essigsäure)·während 15 Minuten bei ^ 5⁰C gefügt, bis ein Überschuss durch Stärke/KI-Papiere festgestellt wurde. Die Lösung wurde weitere 10 Minuten gerührt und falls überschüssige Peressigsäure nicht vorlag, wurde v/eitere zugesetzt. Dieser Vorgang wurde wiederholt, bis der Stärke/KI-Test positiv blieb.

Der pH der Lösung wurde anschließend durch Zugabe von 200 ml 30 56-iger Schwefelsäure auf 2 vermindert. Die Penicillin G-sulfoxidsäure wurde ausgefällt. Die Aufschlämmung wurde filtriert, mit 300 ml Wasser gewaschen und bei 40⁰C 20 Stunden in einem Vakuumofen getrocknet. Gewicht des Feststoffs 149 g. [a]£° = +244°.

80 g des getrockneten Materials wurden in 110 ml Aceton 2 Stunden bei 0 C aufgeschlämmt. Nach Ablauf dieser Zeit wurde'die Aufschlämmung filtriert, der Feststoff mit 80 ml Aceton gewaschen und im

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Vakuum bei Raumtemperatur getrocknet.

Gewicht 81,8 g [a]^° * +228° Reinheit 92,6 $.

Nutzeffekt (Butylacetatlösung bis zum endgültigen Peststoff) = 92,6 J6.

b) 1 Liter eines teilweise gereinigten Butylacetatextrakts einer gefilterten Brühe, die 79,3 g Penicillin G enthielt, wurde in 300 ml einer Natriumcarbonatlösung extrahiert und mit Peressigsäure in Essigsäure, wie vorstehend unter a) oxidiert. Die oxidierte wäßrige Lösung wurde durch Zusatz von 120ml 15$-iger Schwefelsäure auf den pH 1,5 angesäuert. Die Aufschlämmung der SuIfoxidsäure wurde bei niedrigen Temperaturen (< 5⁰C) abfiltriert und mit 200 ml gekühltem Wasser gewaschen. Der Feststoff wurde bei 40⁰C 16 Stunden in einem Vakuumofen getrocknet. Gewicht 83,4 g.

Dieses Material wurde wie vorstehend unter a) in das Acetonsolvat umgewandelt. Vor der Filtration wurde die Acetonaufschlämmung durch Zusatz von wenigen Tropfen konzentrierter Schwefelsäure auf den pH 1,5 eingestellt. Gewicht des Acetonsolvats 89 g, [^a]-n +243°, Reinheit 99 %. Nutzeffekt (Butylacetatlösung bis zum endgültigen Feststoff = 94,6 56.

Beispiel 10

Penicillin G*-1(s)-oxid-acetonsolvat: Aufschlämmen von Penicillin G— 1(S)-oxid-methanolsolvat in Aceton.

Ein Teil von 50 g des wasserfeuchten (36,7 $>) Penicillin G-sulfoxids, das in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in 50 ml Methanol 2 Stunden bei 0° gerührt, die Mischung filtriert und der Filterkuchen mit 50 ml gekühltem Methanol gewaschen und anschließend im Vakuum bei 35° 16 Stunden getrocknet, wobei man 331 g (92,7 $>) Penicillin G-1(S)-oxid-methanolsolvat vom F. 150° erhielt. [<x]p°+26O° (c = 1,00, 3 7S-NaHCO₃), V max. (Nuj öl) 3366 (OH und NH), 1797 (ß-Lactam), 1722 (CO₂H), 1685 und 1515 (CONH), 990 cm"¹ §=0), T (DMS0-d6) 2,16 (Dublett, J 9 Hz; CONH), 2,76 (Singulett;

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Phenylprotonen), 4,23 (Doppeldublett, J 4,5, 9 Hz; C-6H), 4,64 (Dublett, J 4,5 Hz; C-5H), 5,67 (Singulett; O-3H), 6,41 (Singulett; CH₂CO), 6,82 (Singulett; CH₃O), 8,43, 8,81 (zwei Singulett s; 0-2Me₂).

Analyse:	C	*	1	7^H;	>2^N	2°6^S	H	5,	8	H 7,	3	S	8,	4
berechnet			C	53	,4		5,	8	7,	5		8,	3
gefunden			53	,3

10 g Penicillin 6-1(S)-oxid-methanolsolTat wurden 2 Stunden bei -10 in 100 ml Aceton gerührt. Die Suspension wurde filtriert und der Filterkuchen mit 25 ml gekühltem Aceton gewaschen und anschließend 16 Stunden bei 35° im Yakuum getrocknet, wobei man 10 g (93,7 fo) Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat rom F. 155° erhielt, [a]^ + 245° (c = 1,00, 3 56-NaHCO^₅); das Infrarotspektrum war identisch mit dem eines authentischen Materials.

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Claims

- 15 Patentansprüche

Ai Penicillin G-ICsJ-oxid-acetonsolvat.
2. Verfahren zur Herstellung von Penicillin G-1(S)-oxid-acetonsolvat, dadurch gekennzeichnet, daß man Penicillin G-i(S)-oxid oder ein Salz oder ein anderes Solvat davon mit Aceton in Kontakt "bringt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Acetonsolvat durch Ausfällung von Penicillin G-1(S)-oxid in Anwesenheit von Aceton gebildet wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällung durch Zuga"be von Säure zu einer Lösung oder Aufschlämmung eines Salzes von Penicillin G-i(S)-oxid in Anwesenheit von Aceton "bewirkt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösung eine wäßrige Lösung verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällung unter O⁰C durchgeführt wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ausreichend Säure zugesetzt wird, um den pH-Wert unter weniger als etwa 3 zu senken.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Salz ein Alkalimetall-, Triniedrigalkylammoniun-, Piperidinium-, IT-niedrig-Alkylpiperidinium- oder Benaylammoniumsalz verwendet wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß .das Solvat durch Kontaktieren eines festen Penicillin G-i(S)-oxid-

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solvats (eines anderen als des Acetonsolvats) mit Aceton gebildet wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch. 9, dadurch gekennzeichnet, daß hydratisiertes Penicillin G-i(S)-oxid mit Aceton kontaktiert wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Penicillin G-i(S)-oxidmethanol- oder -methylenchloridsolvat mit Aceton kontaktiert wird.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Eontakt durch Aufschlämmen durchgeführt wird.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Solvatbildung unter 10⁰C durchgeführt wird.
14· Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Penicillin G-i(S)-oxid-Ausgangsmaterial in einem Verfahren gebildet wird, welches darin besteht, ein Salz von Penicillin G in Lösung zu oxidieren.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation mit einer Persäure bei einer Temperatur nicht über 50⁰O durchgeführt wird.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Persäure Peressigsäure verwendet wird.
17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, iaß die Oxidation in wäßriger Lösung durchgeführt wird.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation an einer Fermentationsbrühe von Penicillin G- oder einem Extrakt einer derartigen Brühe durchgeführt wird.
19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als

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Extrakt ein Extrakt mit einer wäßrigen Base oder einem wäßrigen Puffer verwendet wird.
20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 Ms 19, dadurch gekennzeichnet, daß das oxidierte Penicillin isoliert wird, "bevor es mit Aceton zur Bildung des Acetonsolvats kontaktiert wird.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierte Penicillin anschließend einem der Verfahren gemäß Anspruch 9 Ms 13 unterzogen wird.
22. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 Ms 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Acetonsolvat direkt ohne Isolierung des oxidierten Penicillins geMldet wird, wobei die Reaktionslösung, die das oxidierte Penicillin enthält, einem.Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 Ms 8 unterzogen wird.

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