DE963515C

DE963515C - Verfahren zur Herstellung schwerloeslicher kristallisierter Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalze

Info

Publication number: DE963515C
Application number: DEF17156A
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Ziegler
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1955-03-26
Filing date: 1955-03-26
Publication date: 1957-05-09

Description

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

F 17136IVb/12 ο

Es ist bekannt, daß Streptomycin und Dihydrostreptomyein mit höhermolekularen Fettsäuren (z. B.) Larinsäure oder Ölsäure) schwerlösliche Salze bilden. Diese Salze ließen sich aber bisher nicht in kristallisierter Form herstellen und sind daher schwer zu reinigen. Sie haben deshalb auch keine pharmazeutische Verbreitung gefunden.

Ebenso ist es bekannt, daß Streptomycin und Dihydrostreptomycin mit gewissen Farbstoffen (z. B. Naph'tholblauschwarz, Orange II oder Methylorange) sowie mit bestimmten oberflächenaktiven Stoffen schwerlösliche Verbindungen zu bilden vermögen. Diese Verbindungen sind zum Teil als Zwischenprodukte bei der Reinigung von .Streptomycin vorgeschlagen worden, sind aber für eine pharmazeutische Anwendung ungeeignet.

Es sind außerdem eine Reihe von Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalzen mit wertvollen therapeutischen Eigenschaften hergestellt worden. Zu diesen gehören z. B. die Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalze der p-Aminosalicylsäure, das Kondensationsprodukt aus Streptomycin und Isonicotinsäurehydrazid sowie die Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalze verschiedener Gallen-

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säuren. Allen diesen Verbindungen ist gemeinsam, daß sie entweder wegen ihrer Leichtlöslichkeit oder aus anderen Gründen weder für eine Anwendung . als Depotpräparate noch als Zwischenstufen bei der Isolierung und Reinigung von Streptomycin oder Dihydrostreptomycin in Betracht gezogen werden können. Ähnliches gilt für eine in J. Am. Pharm. Assoc, Bd. 40, 1951, S. 55 beschriebene Insulin-Streptomycin-Verbindung, die zwar eine im Vergleich mit normalem Insulin verlängerte blutzuckersenkende Wirkung aufweisen soll, aber für eine therapeutische Anwendung als Streptomycinpräparat nicht in Frage kommen kann.

Auch die nach der USA.-Patentschrift 2 650 216 herstellbaren Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalze der ^-Naphthalinsulfonsäure dürften wegen ihrer offenbar doch verhältnismäßig guten Wasserlöslichkeit kamm für eine — auch nicht beschriebene — Anwendung als Depotpräparate in Betracht z,u ziehen sein.

Es wurde nun gefunden, daß bei der Umsetzung von Streptomycin- bzw. Dihydrostreptomycinsalzen mit Salzen der Diphenyl-4-monosulfonsäure bzw. der freien Basen der beiden Antibiotika und Diphenyl-4-monosuIfonsäure in wäßriger Lösung oder Suspension schwerlösliche kristallisierte Salze von Streptomycin und Dihydrostreptomycin entstehen, die besonders wertvolle Eigenschaften aufweisen. Die dabei entstehenden neuen Verbindungen sind in kaltem Wasser schwer und in Alkoholen sehr leicht löslich, während sie in Aceton, Dioxan und Ligroin praktisch unlöslich sind. Sie können aus heißem Wasser, aus Alkohol-Wasser- oder aus Alkohol-Aceton-Gemischen ohne Veränderung ihrer Zusammensetzung umkristallisiert werden. Sowohl die Analysenwerte als auch die mikrobiologische Untersuchung ergaben eine Zusammensetzung von ι Mol Streptomycin- bzw. Dihydrostreptomycinbase und. 3 Mol Diiphenyl-4-monosulfonsäure.

Die neuen Verbindungen sind relativ ungiftig und können daher ohne Gefahr therapeutische An-

A. Kaninchen und Hund:

wendung finden. Ihre Schwerlöslichkeit bewirkt, daß sie bei parenteraler Verabreichung die Antibiotika im Gegensatz zu den meist verwendeten leichtlöslichen Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalzen nur langsam an die Körperflüssigkeiten abgeben und daher eine Depotwirkung zu entfalten vermögen.

Die Schwerlöslichkeit der Verbindungen und ihr Lösungsverhalten in organischen Lösungsmitteiln kann gegebenenfalls auch bei der Gewinnung und der Reindarstellung der Antibiotika aus ihren Rohlösungen nutzbringend verwendet werden.

Zur näheren Erläuterung der im den Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalzen der Diphenyl-4-monosulfonsäure zusammentreffenden günstigen Eigenschaften seien nachfolgend einige Versuchsergebnisse mit diesen Salzen aufgeführt.

Durch mikrobiologische Austestung der bei Zimmertemperatur (21⁰ C) gesättigten wäßrigen Lösungen der Dihydrostreptomycin- und Streptomycinsalze der Diphenyl-4-monosulfonsäure wurde festgestellt, daß sie etwa 0,3 °/o Salz gelöst enthielten.

In bezug auf die Toxizität hatten Versuche an Mäusen ergeben, daß die DL₅₀ bei intramuskulärer Verabreichung etwa bei 1 bis 1,2 g Salz je kg liegt. Zur Prüfung auf Depotwirkung wurden mit dem Dihydrostreptomycinsalz der Diphenyl-4-monosulfonsäure Bl'Utspiegelversuche an Kaninchen, Hunden, Kälbern und Schweinen durchgeführt, bei denen der zeitliche Verlauf der Ausscheidung des Antibiotikums in das Blut nach intramuskulärer Verabreichung (als wäßrige Suspension) mit derj eiligen äquimolekularer Mengen von Dihydrostreptomycinsulfat verglichen wurde. Dabei wurden die nachstehenden Ergebnisse erhalten:

Verlauf der Dihydrostreptomyeinausscheidung in das Blutserum verschiedener Tierarten nach intramuskulärer Verabreichung von Dihydrostreptomycinsulfatlösung sowie von Suspensionen des Dihydrostreptomycinsalzes der Diphenyl-4-monosulfonsäure.

Präparat

mg Dihydro-

strepto-

mycinbase

je mg Blutspiegel = γ Dihydrostreptomycin/ccm Serum nach Stunden

: I 4 I 6 I 8 I 24 I ₃2 I 48 I 54

1. Kaninchen

Dihydrostreptomycinsulfatlösung 30%ig Dihydrostreptomycin-Diphenyl-

4-monosulfonsäuresuspension

2. Hund
Dihydrostreptomycinsulfatlösung

io°/₀ig

20°/_Oig

Dihydrostreptomycin-Diphenyl-4-monosulfonsäuresuspension

113.0

117,0 89,0

66,7 66,7

66,7 66,7 150,0

37.°
52,0

28,0
124,0

64,0

47.0

5.0
34.0

37.0
36,0

23,0

43,o

2,0

11,0

32,0
37,0

0,8
4-9

9,8
10,6

0,6

10,0 3,3

0,2

10,7 13,5

1,8 2,4

7,8 4,5

o,5

3,7 1,0

— o,3

B. Kalb und Schwein:

Präparat

mg Dihydro-

strepto-

mycinbase

je mg Blutspiegel = γ Dihydrostreptomycin/ccm Serum nach Stunden

4⁸ 54

1. Kalb
DihydrostreptomycinsulfatlÖsung

io%ig

20%ig

Dihydrostreptomycin-Diphenyl-4-monosulfonsäuresuspension

2. Schwein
Dihydrostreptomycinsulfatlösung 20%ig

Dihydrostreptomycin-Diphenyl-4-monosulfonsäuresuspension

16,7 66,7

15,6 16,7 66,7

66,7

16,7 66,7 2,1

115.0

3.0
14,1

21,0

31,0 1 18,0 ι ΐο,ο
i45,o j — j 52,0

3.8 j 3.6

11,8 I 13,0

7,8 ■ 0,6;—-

: 4,6 j —

2,8 i 1,0 1,25

— 4.5 — 2,0 I —

— 17,0 |i5,o ■ 8,7 : 8,5

— I 27,0 ι — ; 1,2 j —

- 1 - j 5.0

25,0

- ^; 19.5

2,6 15,0 11,4

8,2

Es ergibt sich also, daß das schwerlösliche Dihydrostreptomycinsalz der Diphenyl-4-monosulfonsäure, als wäßrige Suspension intramuskulär gespritzt, eine ausgesprochene Depotwirkung entfaltet, die durch verhältnismäßig niedrige, aber über längere Zeiträume hinweg nur langsam absinkende Blutspiegelwerte gekennzeichnet ist. Während beim Dihydrostreptomycinsulfat die Blutspiegelwerte sehr schnell absinken, wobei auch bei Verabreichung hoher Dosen die für eine therapeutische Wirkung als notwendig erachtete Mindestkonzentration schon nach wenigen Stunden unterschritten wird, lassen die neuen Salze eine Aufrechterhaltung therapeutisch wirksamer Blutspiegelwerte über Zeiträume von 50 und mehr Stunden zu.
Das Dihydrostreptomycinsalz der Diphenyl-4-monosulfonsäure und das sich ebenso verhaltende Streptomycinsalz der gleichen Säure weisen demnach alle Eigenschaften eines Depotpräparates auf. Auch für die Anwendung der neuen schwerlöslichen Salze zur Anreicherung und Reinigung von Streptomycin und Dihydrostreptomycin sind in den Löslichkeitsverhältnissen der Salze sowie der ihnen zugrunde liegenden Säure sehr günstige Voraussetzungen gegeben.

Während die Schwerlöslichkeit der Dihydro-

.50 streptomycin- und Streptomycinsalze in Wasser dazu angetan ist, die Antibiotika quantitativ abzuscheiden, können die auf diese Weise isolierten Salze infolge ihrer guten Löslichkeit in Methanol leicht von noch anhaftenden Verunreinigungen befreit und in andere Salze der Antibiotika übergeführt werden.

Beispiel 1

€0 15 g diphenyl-4-monosulfonsaures Natrium werden in 400 ecm Wasser heiß gelöst. Zu der heißen Lösung wird eine Lösung von 13 g Streptomycinsulfat in 80 ecm Wasser gegeben. Durch Reiben mit eimern Glasstab werden in der zunächst klaren Lösung Kristallkeime geschaffen und die Lösung dann unter gelegentlichem Umrühren erkalten gelassen. Nach mehrstündigem Stehen im Eisschrank wird der entstandene Kristallbrei abgesaugt, mit eiskaltem Wasser nachgewaschen und dann im Exsikkator getrocknet. Ausbeute 20 g.

Aus der Mutterlauge kann durch Eindampfen noch ein kleiner Anteil der Verbindung gewonnen werden. Sie kann nötigenfalls durch Umkristallisieren aus heißem Wasser, aus Methanolwasser oder aus Methanolaceton weiter gereinigt werden. Die Substanz schmilzt bei 182 bis 184⁰ unter Verfärbung.

Beispiel 2

7 g Dihydrostreptomycinsulfat werden in 60 bis 70 ecm Wasser gelöst. In diese Lösung werden 7,5 g pulverisiertes diphenyl-4-monosulfonsaures Natrium unter Rühren eingetragen. Die entstandene Suspension wird etwa 1 Stunde auf dem Wasserbad erwärmt, wobei sich die Umsetzung vollzieht und das schwerlösliche Dihydrostreptomycinsalz no der Diphenyl-4-monosulfonsäure größtenteils in kristallisierter Form ausgeschieden wird, während Natriumsulfat in Lösung geht. Nach mehrstündigem Stehen in der Kälte wird der aus feinen Nadeln bestehende Kristallbrei abgesaugt, mit eis- j.15 kaltem Wasser gut ausgewaschen und im Exsikkator getrocknet. Ausbeute 10 bis ng. Die Substanz schmilzt bei 174 bis 176⁰ unter Verfärbung.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung schwerlöslicher kristallisierter Streptomycin- und Dihydrostreptomycinsalze, dadurch gekennzeichnet, daß man Streptomycin- oder Dihydrostreptomycinsaize

mit Salzen der DiphenyI-4-monosulfonsäure bzw. die freien Basen der beiden Antibiotika mit Diphenyl-4-manosulfonsäure in an sich bekannter Weise umsetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 929 665;

USA.-Patentschriften Nr. 2 650 216, 2 604 472, 2646427;

britische Patentschrift Nr. 677 365;

französische Patentschrift Nr. 1 055 824;

J. Am. Pharm. Assoc, Bd. 40, 1951, S. 55 (referiert in Chemical Abstracts, 1951, Spalte 3566 c, d); Naturwiss., Bd. 40, 1953, S. 364.