DE955060C

DE955060C - Verfahren zur Herstellung von Penicillinsalzen

Info

Publication number: DE955060C
Application number: DEB18759A
Authority: DE
Inventors: Mg Josef Moser
Original assignee: Biochemie GmbH
Current assignee: Sandoz GmbH
Priority date: 1951-02-17
Filing date: 1952-01-23
Publication date: 1956-12-27

Description

-Verfahren zur Herstellung von Penicillinsalzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Penicillinsalzen mit Depotwirkungen, bei welchem Penicillin mit 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridin umgesetzt wird. Um die Ausscheidung des Penicillins im Organismus zu verzögern, sind bereits Penicillinsalze hergestellt worden, die eine verlangsamtePenicillinresorption gewährleisten, wodurch es gelingt, einen therapeutisch wirksamen Penicillinblutspiegel durch viele Stunden bis zu z 1/2 Tagen zu hälten. Bei neueren Penicillinsalzen dieser Art wird durch die Schwerlöslichkeit im wäßrigen Medium die Depotwirkung erreicht. Ein wichtigstes derartiges Penicillinsalz ist das Salz aus p-Aminobenzoesäurediäthylaminoäthylester und Penicillin, welches in öliger oder wäßriger Suspension unter Zusatz weiterer resorptionsverzögernder Substanzen therapeutisch zur Anwendung kommt. Entsprechend der geringen Wasser- und Serumlöslichkeit dieses Penicillinsalzes wird nämlich das Penicillin nach Maßgabe seines Verbrauches bzw. seiner Ausscheidung aus dem Organismus durch Nachschub vom Bodenkörper bis zum restlosen Aufbrauch des Depots ersetzt, wodurch der Blutspiegel sehr lange seine wirksame Höhe behält. Es ist ferner eine Anzahl von Penicillinsalzen mit verschiedenen Aminen hergestellt worden; so ist z. B. im Journal of the American Pharmaceutical Association, Bd. 38 [i949], S. 498 bis 502, ein Salz aus Penicillin und 9-Aminoacridin beschrieben worden, welches deshalb von Interesse ist, da in diesem Salz sowohl die Penicillinkomponente als auch die Acridinkomponente für sich ein weites bakteriologisches Spektrum aufweist. Mit dieser Verbindung werden nun zwar verlängerte Penicillinblutspiegel erhalten; die erzielte Verlängerung der Penicillinblutspiegelwerte ist aber nicht für alle Anwendungszwecke ausreichend, und außerdem zeigt das 9-Amino-acridinpenicillin den Nachteil, daß nach Injektionen mit dem 9-Aminoacridinpenicillin in gewissen Fällen erhebliche Gewebszerstörungen an den Injektionsstellen auftreten.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden und besonders schwerlösliche, also depotverlängernde Penicillinsalze zu gewinnen. Es besteht im Wesen darin, daß man Penicillin oder dessen Salze mit 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridin in Form der Salze mit anorganischen bzw. organischen Säuren oder in Form ihrer quartären Verbindungen oder in Form der freien Basen umsetzt. Als leicht zugänglichen Ausgangsstoff kann man für das Verfahren gemäß der Erfindung beispielsweise das 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridin in Form seines Lactats benutzen. Die 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinpenicilline zeigenEigenschaften,die jenen des 9-Aminoacridins überlegen sind. So sind z. B. die Blutspiegel, welche mit den 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinpenicillinen erhalten werden, erheblich höher als jene, die bei Verabreichung von vergleichbaren Dosen an 9-Aminoacridinpenicillin gemessen werden. Während beispielsweise bei Verabfolgung von 3oo ooo IE. Penicillin in Form von 9-Aminoacridinpenicillin 15 Minuten nach der Injektion Blutspiegelwerte von 0,25 IE./cm' gemessen werden, liegen diese Werte bei Verabfolgung der gleichen Menge 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinpenicillin bei o,75 IE./cm3. Diese höheien Blutspiegelwerte liegen aber nicht nur in der ersten Stunde nach der Injektion vor, sondern sie bleiben bestehen, bis nach einem Zeitraum von etwa 12 Stunden nach der Injektion die Blutspiegelwerte sowohl bei 9 Aminoacridinpenicillin als auch bei 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinpenicillin den gleichen Wert von o,o6 IE./cm3 erreichen. Nebenwirkungen an den Injektionsstellen treten nur in den seltensten Fällen auf; sie sind gegenüber jenen, welche bei Injektionen von 9-Aminoacridinpenicillin beobachtet werden, außerordentlich geringfügig.
Das im Rahmen der Erfindung zur Umsetzung angewendete Penicillin kann das Penicillin G, X, F usw. sein. In der Praxis wird man in der Regel vom Penicillin G ausgehen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. So kann man nach einer Arbeitsmethode Salze von 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridin und anorganischen oder organischen Säuren in wäßriger Lösung mit Penicillinsalzen, z. B. Na-Penicillin, zur Reaktion bringen. Man kann ferner nach einer anderen Arbeitsweise eine Neutralisation der freien Base des 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridins durch in Säureform vorliegendes Penicillin in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel herbeiführen. Bei Anwendung beider Methoden fällt das betreffende 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinsalz des Penicillins als praktisch unlösliche Substanz aus, die nach Filtration, Waschung, Trocknung und Sterilisation chemotherapeutisch verwendet werden kann.
Um bei der Umsetzung der Komponenten in wäßriger Lösung nach der erstgenannten Arbeitsweise die Geschwindigkeit der Ausfällung der schwerlöslichen 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinsalze zu verzögern und damit die Ausscheidung in Form von kristallinischer, leicht zu reinigender Substanz zu fördern, empfiehlt es sich, dem wäßrigen Medium Lösungsmittel zuzusetzen, welche die elektrolytische Dissoziation vermindern, hierdurch die Neigung zur Ausscheidung in amorpher Form beseitigen und somit kristallisationsfördernd wirken. Ferner ist es aus dem gleichen Grunde zweckmäßig, die Umsetzung in sehr verdünnter wäßriger Lösung unter langsamem Zufluß einer der Reaktionskomponenten durchzuführen; durch kräftiges Rühren oder Schütteln wird eine gute Fällung begünstigt. Als geeignete Zusätze zum wäßrigen Reaktionsmedium haben sich wasserlösliche bzw. mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel, wie Äthylalkohol und Aceton, erwiesen.
Um bei Durchführung der Umsetzung des 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridins in Form der Base mit der Penicillinsäure in wasserfreien organischen Lösungsmitteln nach der obenerwähnten weiteren Arbeitsmethode möglichst hohe Ausbeuten zu erhalten, werden vorteilhaft Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische als Reaktionsmedium gewählt, in welchen die freie Base des 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridins wenigstens teilweise löslich, das gebildete 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinsalz des Penicillins praktisch unlöslich ist. Als solche Reaktionsmedien können Gemische von Alkoholen oder Ketonen mit Estern, vor allem die Gemische von Butanol mit Butylacetat, von Butanol mit Amylacetat und Aceton mit Butylacetat, angewendet werden.
Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinpenicillinsalze sind in Wasser und Serum sehr schwer löslich und besitzen daher eine ausgezeichnete Depotwirkung. Außerdem kommen diesen Basensalzen besondere Wirkungen zu, welche auf der Wirkung des 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinanteils beruhen, das einerseits selbst eine spezifische Wirkung im Organismus hat und andererseits die Wirkung des Penicillins additiv bzw. potenzierend erhöht. Die Wirksamkeitsgrenze des 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinanteils liegt ferner so niedrig, daß auch die kleinen, zusammen mit dem Penicillin in Form des Basensalzes zugeführten Mengen dieses Anteiles die Bakteriostase bzw. Bakterizidität des Präparates erhöhen. Ferner ist zu bemerken, daß die Eigenschaft des Penicillins, keine toxische Wirkung zu äußern, durch die chemische Kombination mit dem 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinkomplex nicht verändert wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch zur Ausfällung von Penicillin ausRohlösungenVerwendung finden. Ausführungsbeispiele i. 0,356 g Na-Penicillin G (i/iooo Mol) mit einer Aktivität von 1640 IE./mg wurden in einem Gemisch von 5 cm3 Wasser und 2 cm3 Aceton gelöst und mit einer Lösung von 0,361 g des salzsauren bzw. milchsauren Salzes von 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridin (i/iooo Mol + 2o °/o Überschuß) in 5 cm3 Wasser versetzt. Der nach kräftigem Rühren ausgefallene gelbe Niederschlag zeigte bei Betrachtung im Mikroskop teils drusenartige gelbe Kristallbüschel und teils amorphe Elemente. Nach Absaugen des Reaktionsproduktes und Trocknen im Vakuum wurden 0,4405 g eines hellgelben Pulvers mit einer Aktivität von goo IE./mg (theoretisch 1036 IE.) erhalten, was einer Ausbeute von 67,90/, der Theorie, bezogen auf das eingesetzte Penicillin, entspricht.
2. 0,356 g Na-Penicillin G (i/iooo Mol) mit einer Aktivität von 1640 IE./mg wurden auf dem üblichen Weg in die Säureform übergeführt und in 5 cm3 Butylacetat aufgenommen. Diese Lösung wurde nach Trocknen mit Natriumsulfat unter kräftigem Rühren zu einer Lösung von o,263 g 2-Äthoxy-6, g-diaminoacridinbase (i/xooo Mol + io °/o ÜberschuB) in einem wasserfreien Gemisch von io cm3 Aceton und 5 cm3 Butylacetat zugesetzt. Nach längerem Stehen bei 2° hatte sich ein amorpher gelber Niederschlag abgesetzt, der, wie oben angegeben, weiterbehandelt wurde. Das Gewicht der trockenen Fällung war 0,3679 g mit einer Aktivität von gio IE./mg (theoretisch 1036 IE.) ; das entspricht einer Ausbeute von 57,3 °/o der Theorie, bezogen auf das eingesetzte Penicillin. Versuche zur Ermittlung des Penicillinblutspiegels nach einer Verabreichung von 2 Äthoxy-6, g-diaminoacridinpenicillin im Vergleich zu g-Amino-acridinpenicillin beim Menschen. Dosis: 300 000 IE.
Art der Suspension: wäBrige Aufschwemmung mit 100 000 IE./cm3.

Injektionsstelle: intragluteal. Methode: Reihenverdünnungsart mit Faktor 1/2. Abkürzung: R = 2-Ätl.oxy-6, g-diaminoacridin penicillin, A = g-Aminoacridinpenicillin.

Patient M K L K A L D E

Substanz R R A A R R A R

Penicillinblutspiegel in IE.-cm3

Zeit nach Injektion

15 Minuten ........................ 0,75 0,75 0,25 0,37 0,5 1,0 0,25 0,75

30 - ........................ 0,75 0,75 0,5 0,37 0,75 0,75 0,5 0,5

i Stunde ......................... 0,5 o,5 0,25 0,25 0,37 0.,5 0,37 0,25

2 Stunden ........................ 0,25 0,37 0,25 o,18 0,25 0,37 0,25 0,25

4 - ........................ O 0,18 0,12 0,12 0,I25 0,125 0,18 0,12

8 - ........................ 0,o6 0,i25 O,12 O 0,o6 0,o6 o 0

12 - ........................ 0,o6 0,o6 0,o6 0 0 0,o6 0 0

24 - ........................ 0 o a O 0 0 0 0

Das Ergebnis dieser Versuche ist in dem nachstehenden Diagramm dargestellt. Es ergeben sich die folgenden mittlerenPenicillinblutspiegel beimMenschen nach einer Verabreichung von 300 000 IE. Penicillin Beurteilung: 2-Äthoxy-6, g-diaminoacridinpenicillin hat nach diesen Untersuchungen einen typisch besseren Blutspiegelwert als g Amino-acridinpenicillin. Er liegt in der Größenordnung des Procainpenicillins. Versuche zur Ermittlung des Penicillinblutspiegels nach oraler Verabreichung von 2-Äthoxy-6, g-diaminoacridinpenicillin und g-Amino-acridinpenicilhn beim Hasen. Dosis: 5ooo IE./kg Körpergewicht. Verabreichung: mittels Schlundsonde. Methode: Reihenverdünnungstest mit Faktor Abkürzung: R = 2-Äthoxy-6, g-diaminoacridinpenicillin; A = g-Aminoacridinpenicillin.

Hasen Nr. 4 5 6 7 j3 I4 r5 16 18 i9

Substanz R R R R A A R R R R

Penicillinblutspiegel in IE.; cm3

Zeit nach Verabreichung

15 Minuten ........................ o,5 0,25 0,25 0,37 o,18 o,og o,25 0,37 0,25 0,25

1 Stunde ......................... 0,2-z, o,18 o,18 o,25 o,og o,o6 o,18 0,25 o,18 o,18

2 Stunden ........................ o,12 0,t.Ö 0,12 0,12 o,o6 o,o6 o,og o,12 o,o6 o,12

3 - ............... , ....... o,og o,ob o,og 0,og o,03 0 o,ob o,og o,ob o,o6

q. - ........................ o,o6 o,o6 o,o6 o,o6 o 0 0 o,o6 0,03 0

Das Ergebnis dieser Versuche ist im nachstehenden Diagramm dargestellt. Die Kurven stellen den mittleren Penicillinblutspiegelwert nach oraler Verabreichung von Sooo IE./kg beim Kaninchen dar. Beurteilung: 2-Äthoxy-6, g-diaminoacridir°nicillin hat nach diesen Untersuchungen einen besseren spiegelwert als g-Amino-acridinpenicillin.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Herstellung von Penicillinsalzen durch Umsetzung von Penicillin mit Acridinverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Penicillin oder dessen Salze mit 2-Äthoxy-6, g-diaminoacridin in Form der Salze mit anorganischen bzw. organischen Säuren oder in Form ihrer quartären Verbindungen oder der freien Base umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Umsetzung eines Salzes des 2-Äthoxy-6, g-diaminoacridins mit einem Penicillinsalz die Reaktion im wäßrigen Milieu, vorzugsweise in sehr verdünnter wäßriger Lösung, unter langsamem Zusatz einer der beiden Reaktionskomponenten durchführt, wobei zweckmäßig wasserlösliche Lösungsmittel, wie Alkohol und Aceton, die dissoziationsvermindernd und kristallisationsfördernd wirken, dem Reaktionsmedium zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Umsetzung der freien 2-Äthoxy-6, 9-diaminoacridinbase mit Penicillinsäure die Reaktion in wasserfreien organischen Lösungsmitteln durchführt, wobei solche Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische, wie Butylacetat-Aceton, Butanol-Butylacetat und Butanol-Amylacetat, verwendet werden, in denen die freie Base löslich ist und die entstehenden Basensalze des Penicillins höchstens eine geringe Löslichkeit aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 527 81o, 2 gis 898; Journ. Amer Pharmaceut. Assoc., 1949, Bd. g8, S. 498 bis 5o2.