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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 1. September 1953 Bekanntgemacht am 6. Dezember 1956Date of registration: September 1, 1953 Advertised on December 6, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

KLASSE 12o GRUPPE INTERNAT. KLASSE C07c CLASS 12o GROUP INTERNAT. CLASS C07c

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ist als Erfinder genannt worden has been named as the inventor

Die Erfindung bezieht sich auf die Reinigung von Oxytetracyclin (bekannt unter dem Warenzeichennamen »Terramycin«) über seine neuen metallorganischen Komplexsalze.The invention relates to the purification of oxytetracycline (known by the trademark name »Terramycin«) on its new organometallic complex salts.

Oxytetracyclin ist ein verhältnismäßig neues Antibiotikum, dessen Herstellung erstmalig in der USA.-Patentschrift 2 516 080 beschrieben, wurde. Es ist amphoter und bildet daher sowohl mit Säuren Salze, z. B. das Hydrochlorid, sowie mit Basen, z. B. das Natriumsalz. Viele dieser Verbindungen sind therapeutisch wirksam, können für Ernährungszwecke ausgenutzt werden und spielen als Zwischenprodukte bei der Gewinnung und Reinigung von Oxytetracyclin aus den rohen stark verdünnten Gärlösungen eine Rolle.Oxytetracycline is a relatively new antibiotic, its production for the first time in the U.S. Patent 2,516,080. It is amphoteric and therefore forms with both acids Salts, e.g. B. the hydrochloride, as well as with bases, e.g. B. the sodium salt. Lots of these connections are therapeutically effective, can be exploited for nutritional purposes and play as Intermediate products in the extraction and purification of oxytetracycline from the crude highly diluted Fermentation solutions play a role.

Nach dem in der USA.-Patentschrift 2 649 480 beschriebenen Verfahren kann Oxytetracyclin aus seinen verdünnten wäßrigen Lösungen durch Zusatz verschiedener Arylazosulfonsäurefarbstoffe gewonnen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch wirksamer als das bekannte Verfahren und vermeidet außerdem die Verwendung teurer organischer Farbstoffe. Hinzu kommt noch, daß bei dem Verfahren der USA.-Patentschrift auch die letzten Spuren des verwendeten Farbstoffes entfernt werden müssen, bevor das Antibiotikum therapeutisch angewendet werden kann, was das Verfahren sehr erschwert. Das bekannte Verfahren wurde niemals in technischem Maßstab ausgeführt, Avährend sich das erfindungsgemäße Verfahren er-According to the method described in US Pat. No. 2,649,480, oxytetracycline can be obtained from its dilute aqueous solutions by adding various arylazosulfonic acid dyes be won. However, the method according to the invention is more effective than the known method and also avoids the use of expensive organic dyes. In addition, there is that in the process of the USA patent also the last traces of the dye used must be removed before the antibiotic can be used therapeutically, what that Procedure very difficult. The known process was never carried out on an industrial scale, While the method according to the invention

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. folgreich zur Herstellung des Antibiotikums in großem Umfange anwenden läßt. . can be used successfully for the production of the antibiotic on a large scale.

Es wurde nun gefunden, daß man Oxytetracyclin nach einem neuen Verfahren gewinnen und reinigen kann, wenn man das Antibiotikum, aus seinen sehr verdünnten wäßrigen Lösungen in Gegenwart mehrwertiger Metallionen mit einer verhältnismäßig wasserlöslichen organischen Base, nämlich einem Amin oder quaternären Ammoniumsalz ausfällt. Der Niederschlag enthält sowohl mehrwertige Metallionen wie auch Animoniumionen der verwendeten Amine oder quaternären Ammoniumsalze und besitzt eine überraschend niedrige Löslichkeit, wodurch die Gewinnung der Hauptmenge des in der verdünnten Lösung vorliegenden Antibiotikums ermöglicht wird. Die Wiedergewinnung des gereinigten Oxytetracyclins oder seiner einfachen Salze aus den erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen erfolgt entweder durch Ansäuern desIt has now been found that oxytetracycline can be obtained and purified by a new process can, if you take the antibiotic, from its very dilute aqueous solutions in the presence polyvalent metal ions with a relatively water-soluble organic base, viz an amine or quaternary ammonium salt precipitates. The precipitate contains both polyvalent Metal ions as well as ammonium ions of the amines or quaternary ammonium salts used and has a surprisingly low solubility, which enables the recovery of the majority of the in the diluted solution present antibiotic is made possible. The recovery of the purified oxytetracycline or its simple salts from the compounds obtainable according to the invention takes place either by acidifying the

ao metallorganischen Salzes in einem Lösungsmittel und Fällung des amphoteren Oxytetracyclins bei einem p_H-Wert von etwa 5 bis 7 oder durch Lösendes metallorganischen Salzes in einem organischen Lösungsmittel, z. B. Methanol, oder methanolhaltiger Salzsäure, gegebenenfalls in Gegenwart von wasserfreiem Calciumchlorid, Behandeln der Lösung mit einem entfärbenden Adsorptionsmittel, Abfiltrieren desselben und Zugabe einer konzentrierten Säure, z. B. Salzsäure.ao organometallic salt in a solvent and precipitation of the amphoteric oxytetracycline at a _pH value of about 5 to 7 or by dissolving the organometallic salt in an organic solvent, eg. B. methanol, or methanol-containing hydrochloric acid, optionally in the presence of anhydrous calcium chloride, treating the solution with a decolorizing adsorbent, filtering off the same and adding a concentrated acid, e.g. B. hydrochloric acid.

Das neue Verfahren wird vorzugsweise bei der Gewinnung von Oxytetracyclin aus Gärlösungen angewendet. Diese besitzen im allgemeinen eine Konzentration von mindestens 500 γ je ecm und enthalten bereits mehrwertige Metallionen aus der ursprünglich verwendeten Nährlösung. Man setzt zu einer solchen Lösung entweder ein organisches Amin oder organisches quaternäres Ammpniumsalz zu, das sich in einer solchen Gärbrühe mindestens teilweise löst. Die Lösung wird vorzugsweise neutral oder auf einen basischen p_H-Wert eingestellt. Der entstandene Niederschlag ist ein Oxytetracyclinkomplexsalz, das sowohl Metall- als auch organische Ammoniumionen enthält und eine Wirksamkeit von etwa 300 bis 500 γ je mg aufweist. Man kann das Komplexsalz leicht in das reine Oxytetracyclin oder seine einfachen sauren Salze überführen, man kann es jedoch auch direkt therapeutisch oder für Ernährungszwecke verwenden; so sind z. B. die höhermolekularen quaternären Ammoniumkomplexsalze des Oxytetracyclins besonders stark keimtötend.The new process is preferably used in the production of oxytetracycline from fermentation solutions. These generally have a concentration of at least 500 γ per ecm and already contain polyvalent metal ions from the nutrient solution originally used. To such a solution, either an organic amine or an organic quaternary ammonium salt is added, which at least partially dissolves in such a fermentation broth. The solution is preferably adjusted to neutral or to a basic _pH value. The resulting precipitate is an oxytetracycline complex salt which contains both metal and organic ammonium ions and has an effectiveness of about 300 to 500 γ per mg. The complex salt can easily be converted into the pure oxytetracycline or its simple acidic salts, but it can also be used directly for therapeutic or nutritional purposes; so are z. B. the higher molecular weight quaternary ammonium complex salts of oxytetracycline particularly strong germicidal.

Wie bereits erwähnt wurde, kann man die metallorganischen Komplexsalze des Oxytetracyclins zur Wiedergewinnung des Oxytetracyclins verwenden, indem man sie, vorzugsweise nach Entfernung überschüssiger Feuchtigkeit, in niedermolekularen Alkoholen oder Ketonen löst. Für diesen Zweck eignet sich Methanol besonders gut, da es wohlfeil ist, leicht wiedergewonnen werden kann und zu einem Produkt von hoher Reinheit führt. Man stellt im allgemeinen eine Methanollösung her, die etwa 5,3 bis 6,81 Lösungsmittel je kg Oxytetracyclin enthält, und behandelt diese dann mit konzentrierter Salzsäure. Hierbei kann das freie amphotere Oxytetracyclin ausfallen, bevor es in das Hydrochlorid umgewandelt wird. Durch weiteren Säurezusatz wird der größte Teil wieder gelöst, es kann jedoch ein kleiner Rückstand zurückbleiben. Um den Verlust dieser kleinen Menge zu vermeiden, setzt man vorzugsweise den getrockneten Niederschlag der metallorganischen Komplexverbindung des Oxytetracyclins dem Methanol zu, während man gleichzeitig den p_H-Wert der Lösung durch Zusatz von konzentrierter Salzsäure ständig aus etwa 2 bis 2,5 hält. Auf diese Weise erhält man eine klare Lösung. Gegebenenfalls kann auch wasserfreies Calciumchlorid in gleicher Weise zur Erhöhung der Löslichkeit des Oxytetracyclins in Methanol und zur Verhütung seiner vorzeitigen Ausfällung verwendet werden. Nachdem man eine klare Lösung erhalten hat, wird durch Zugabe einer konzentrierten Säure, z. B. einer zusätzlichen Menge Salzsäure, das gewünschte einfache saure Oxytetracyclinsalz hergestellt. Wird zur Auflösung des Komplexsalzes bereits Salzsäure verwendet, so benötigt man etwa 0,4 bis 0,7 ecm 36°/oige Salzsäure, um gerade so viel metallorganische Komplexverbindung des Oxytetracyclins zu lösen, als der Wirksamkeit von 1 g Oxytetracyclin"entspricht. Hierbei werden Lösungen mit Konzentrationen von mindestens etwa 60000 bis 150 000 γ Oxytetracyclin je ecm erhalten. Die klare Lösung kann danach mit einem Adsorptionsmittel, z. B. Entfärbungskohle, zur Entfernung von Verunreinigungen behandelt werden. Im allgemeinen werden etwa 0,5 bis. etwa 1,5 g Kohle je g Oxytetracyclin verwendet. Größere Mengen . ergeben ein Produkt höherer Reinheit, ohne daß große Verluste durch Adsorption des Antibiotikums entstehen. Das Adsorptionsmittel wird abfiltriert und mit einem angesäuerten Lösungsmittel zur Entfernung der zurückgebliebenen Oxytetracyclinverbindung gewaschen. As already mentioned, the organometallic complex salts of oxytetracycline can be used to recover the oxytetracycline by dissolving them in low molecular weight alcohols or ketones, preferably after removing excess moisture. Methanol is particularly suitable for this purpose because it is inexpensive, can be easily recovered and results in a product of high purity. In general, a methanol solution is prepared which contains about 5.3 to 6.81 solvent per kg of oxytetracycline, and this is then treated with concentrated hydrochloric acid. Here, the free amphoteric oxytetracycline can precipitate before it is converted into the hydrochloride. By adding more acid, most of it is dissolved again, but a small residue may remain. In order to avoid the loss of this small amount, it is preferably the dried precipitate of the organometallic complex compound of the oxytetracycline the methanol, while at the same time the _pH value constantly keeps the solution by addition of concentrated hydrochloric acid from about 2 to 2.5. In this way a clear solution is obtained. Optionally, anhydrous calcium chloride can also be used in the same way to increase the solubility of the oxytetracycline in methanol and to prevent its premature precipitation. After a clear solution has been obtained, the addition of a concentrated acid, e.g. B. an additional amount of hydrochloric acid, the desired simple acidic oxytetracycline salt prepared. If hydrochloric acid is already used to dissolve the complex salt, about 0.4 to 0.7 ecm of 36% hydrochloric acid is required to dissolve just as much of the organometallic complex compound of the oxytetracycline as corresponds to the effectiveness of 1 g of oxytetracycline Solutions with concentrations of at least about 60,000 to 150,000 γ oxytetracycline per ecm are obtained. The clear solution can then be treated with an adsorbent, for example decolorizing charcoal, to remove impurities. In general, about 0.5 to. 5 g charcoal per g oxytetracycline used. Larger amounts give a product of higher purity without major losses due to adsorption of the antibiotic. The adsorbent is filtered off and washed with an acidic solvent to remove the remaining oxytetracycline compound.

Kristallines Oxytetracyclinhydrochlorid oder ähnliche Salze werden aus der auf diese Weise erhaltenen klaren Lösung durch Zugabe einer Säure, z. B. konzentrierter Salzsäure, hergestellt und kristallisieren aus der Lösung aus. Die Lösung kann auch vor der Kristallisation eingeengt werden. Im allgemeinen werden mindestens etwa 200 ecm konzentrierte Salzsäure je kg des in¹ der Lösung vorhandenen Oxytetracyclins benötigt, etwas größere Mengen an Säure können die Ausbeute verbessern. Häufig werden 950 ecm-Säure je kg Oxytetracyclin verwendet, ein Zusatz von mehr als ι 1 Säure je kg Oxytetracyclin ist jedoch meistens nicht erforderlich. Die Kristallisation wird am zweckmäßigsten bei Raumtemperatur durchgeführt, obwohl man bei einer niedrigeren Temperatur sogar eine etwas bessere Ausbeute erhalten kann. Bei höheren Temperaturen sinkt die Ausbeute etwas ab.Crystalline oxytetracycline hydrochloride or similar salts are obtained from the clear solution obtained in this way by adding an acid, e.g. B. concentrated hydrochloric acid, produced and crystallize from the solution. The solution can also be concentrated before crystallization. In general, at least about 200 ecm of concentrated hydrochloric acid ^{are required per kg of the oxytetracycline present in 1 of} the solution; somewhat larger amounts of acid can improve the yield. 950 ecm acid per kg oxytetracycline are often used, but an addition of more than 1 acid per kg oxytetracycline is usually not necessary. The crystallization is most conveniently carried out at room temperature, although a somewhat better yield may even be obtained at a lower temperature. The yield drops somewhat at higher temperatures.

Zur Wiedergewinnung des Oxytetracyclins aus seinen metallorganischen Komplexverbindungen können diese auch in einem organischen Lösungsmittel, z. B. Methanol, mit Hilfe einer Säure gelöstFor the recovery of oxytetracycline from its organometallic complex compounds this can also be done in an organic solvent, e.g. B. methanol, dissolved with the help of an acid

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werden. Die Anwesenheit einer kleineren Menge Wasser ist nicht schädlich. Am häufigsten wird Schwefelsäure für diesen Zweck verwendet. Ausgefällte Verunreinigungen, wie Calciumsulfat, werden abfiltriert und der p_H-Wert auf etwa 5 bis 7 eingestellt. Auf diese Weise erhält man einen Niederschlag, der eine große Menge freies amphoteres Oxytetracyclin enthält. Dieses kann gewünschtenfalls in üblicher Weise in ein saures kristallines Salz umgewandelt werden. Das organische Lösungsmittel kann abdestilliert und vor dem Filtrieren durch Wasser ersetzt werden. Dadurch wird die Ausbeute etwas erhöht. Man kann das Reaktionsprodukt auch abfiltrieren und danach das Lösungsmittel abdestillieren, wobei sich erneut ein Niederschlag mit etwas geringerer Wirksamkeit bildet, der zur weiteren Behandlung rückgeführt werden kann.will. The presence of a small amount of water is not harmful. Most commonly, sulfuric acid is used for this purpose. Precipitated impurities, such as calcium sulfate, are filtered off and the _pH value _is adjusted to about 5 to 7th In this way a precipitate is obtained which contains a large amount of free amphoteric oxytetracycline. If desired, this can be converted into an acidic crystalline salt in a customary manner. The organic solvent can be distilled off and replaced with water before filtering. This increases the yield somewhat. The reaction product can also be filtered off and then the solvent can be distilled off, a precipitate again forming which is somewhat less effective and which can be recycled for further treatment.

Bei den nach vorliegendem Verfahren anwendbaren organischen Aminen und quaternärer Ammoniumverbindungen soll das Molekulargewicht der Base vorzugsweise so hoch sein, daß sich in der verdünnten Reaktionslösung leicht ein Niederschlag bildet, der die Hauptmenge des Oxytetracyclins enthält. Die Amine, ihre Salze und die quaternären Ammoniumverbindungen sollen auch in Wasser verhältnismäßig gut löslich sein, damit sich die Bildung des unlöslichen Oxytetracyclinkomplexsalzes möglichst rasch vollzieht. Zu den bevorzugten organischen Aminen gehören primäre, sekundäre und tertiäre Amine, zu den quaternären Ammoniumverbindungen quaternäre Ammoniumhalogenide, z. B. langkettige Alkyltrimethylammoniumchloride, deren Alkylgruppe mindestens etwa 8 Kohlenstoffatome besitzt. An Stelle einzelner Verbindungen können auch Mischungen verwendet werden. Zu diesen handelsüblichen Mischungen gehören Alkyl- und Alkenyltrimethylammoniumchloride, deren Kohlenstoffketten 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten. Ein oder mehrere Alkylreste können auch z..B. durch längere Alkylreste oder Arylalkylgruppen ersetzt sein. Die wirksamsten Amine sind langkettige aliphatische, wie Oktylamin, Nonylamin, Decylamin oder deren Mischungen. Es können aber auch heterocyclische Amine, Cycloalkylamine und deren quaternäre Basen verwendet werden. Im allgemeinen ist es erforderlich, daß das verwendete organische Amin oder quaternäre Ammoniumsalze mindestens etwa 8 Kohlenstoffatome enthält.In the case of the organic amines and quaternary ammonium compounds that can be used according to the present process the molecular weight of the base should preferably be so high that a precipitate easily forms in the dilute reaction solution which contains most of the oxytetracycline. The amines, their salts and the quaternaries Ammonium compounds should also be relatively soluble in water so that they can develop of the insoluble oxytetracycline complex salt takes place as quickly as possible. Among the preferred Organic amines include primary, secondary and tertiary amines, which are quaternary ammonium compounds quaternary ammonium halides, e.g. B. long-chain alkyltrimethylammonium chlorides, whose alkyl group has at least about 8 carbon atoms. Instead of individual connections Mixtures can also be used. These commercial mixtures include alkyl and alkenyltrimethylammonium chlorides, the carbon chains of which contain 8 to 18 carbon atoms. One or more alkyl radicals can also z..B. by longer alkyl radicals or arylalkyl groups be replaced. The most effective amines are long-chain aliphatic, such as octylamine, nonylamine, Decylamine or mixtures thereof. But it can also be heterocyclic amines, cycloalkylamines and their quaternary bases can be used. In general it is necessary that the organic amine or quaternary ammonium salts used at least about 8 carbon atoms contains.

Ein für Oxytetracyclingärlösungen besonders geeignetes Fällmittel ist ein unter dem Namen »Arquad C« im Handel bekanntes Produkt, welches als 5ogewichtsprozentige Lösung in Isopropanol oder als 33°/oige wäßrige Lösung erhältlich ist. Es besteht aus einer Mischung von etwa 50% Dodecyltrimethylammoniumchlorid sowie kleineren Mengen an Oktyl-, Decyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Oktadecyl- und Oktadecenyltrimethylammoniumchloriden. Die Anwesenheit von Isopropanol beeinträchtigt die wirksame Ausfällung der Oxytetracyclinsalze kaum. Zur Ausfällung genügen Mengen von nur 0,5 Volumprozent der 33%igen wäßrigen Lösung. Die Gärlösungen enthalten nach der Ausfällung weniger als 100 γ Oxytetracyclin je ecm. Wird die Menge des Fällungsmittels noch weiter herabgesetzt, so sind die Fällungen unvollständig. Auch ein erheblicher Überschuß an Fällungsmittel ist nicht erforderlich, da dadurch die Ausbeute an ausgefälltem Oxytetracyclin nicht mehr bedeutend gesteigert wird. Außerdem kann die Verwendung überschüssiger Mengen an Fällungsmitteln, z. B. »Arquad C«, unzweckmäßig sein, da sie manchmal sogar die teilweise Wiederauflösung des Niederschlags bewirken. Im allgemeinen wird eine Menge von etwa 1 bis etwa 2,5 g Trockenprodukt je 1 einer Oxytetracyclinlösung verwendet. Auch die anderen Fällungsmittel können in etwa der gleichen Menge aufgewandt werden. Es kann jedoch vorkommen, daß niedermolekulare Verbindungen in etwas kleineren und höhermolekulare in etwas größeren Mengen angewandt werden müssen.A precipitant particularly suitable for oxytetracycline fermentation solutions is a product known commercially under the name "Arquad C", which is available as a 5% by weight solution in isopropanol or as a 33% aqueous solution. It consists of a mixture of about 50% dodecyltrimethylammonium chloride and smaller amounts of octyl, decyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl and octadecenyltrimethylammonium chlorides. The presence of isopropanol hardly affects the effective precipitation of the oxytetracycline salts. Quantities of only 0.5 percent by volume of the 33% strength aqueous solution are sufficient for precipitation. After precipitation, the fermentation solutions contain less than 100 γ oxytetracycline per ecm. If the amount of precipitant is reduced even further, the precipitations are incomplete. A considerable excess of precipitating agent is also not necessary, since this no longer significantly increases the yield of precipitated oxytetracycline. In addition, the use of excess amounts of precipitants, e.g. B. "Arquad C", may be inexpedient, as they sometimes even cause the partial re-dissolution of the precipitate. In general, an amount of from about 1 to about 2.5 g of dry product is used per 1 of an oxytetracycline solution. The other precipitants can also be used in approximately the same amount. However, it can happen that low molecular weight compounds have to be used in somewhat smaller and higher molecular weight compounds in somewhat larger amounts.

Die Vollständigkeit der Ausfällung des Oxytetracyclins aus wäßrigen Lösungen, insbesondere Gärlösungen, mit organischen Basen hängt jeweils vom p_H-Wert der Lösung ab. So sind p_H-Werte unterhalb etwa 5,5 ungeeignet, dagegen liefern p_H-Werte von etwa 6 bis etwa 10 avis ge zeichne te Ergebnisse. Da die Beständigkeit des Oxytetracyclins bei höheren p_H-Werten abnimmt, wird ein p_n-Wert von annähernd 8 bis 9,5 bevorzugt. Soll das Oxytetracyclin aus einer Gärlösung gewonnen werden, so wird das Mycel der angesäuerten Gärbrühe abfiltriert, das gewünschte Amin oder quternäre Ammoniumsalz zugesetzt und danach der Pj₁-Wert der Lösung mit einer löslichen Alkaliverbindung, z. B. Ätznatron oder Pottasche, auf etwa 7,5 bis etwa 9,5 eingestellt. Es wurde beobachtet, daß bei raschem Zusatz der Alkalilösung ein feinverteilter Niederschlag entsteht, der schwierig zu filtrieren ist; bei langsamerer Zugabe dagegen erhält man ein leichter filtrierbares Produkt.The completeness of the precipitation of oxytetracycline from aqueous solutions, in particular Gärlösungen, with organic bases of the solution depends in each case on the _pH value. Thus, p _H values below about 5.5 unsuitable, on the other hand provide p _H values of about 6 to about 10 avis ge draw te results. Since the resistance of oxytetracycline at higher p _H values decrease, a p _n value of approximately 8 is preferred to 9.5. If the oxytetracycline is to be obtained from a fermentation solution, the mycelium of the acidified fermentation broth is filtered off, the desired amine or quarternary ammonium salt is added and then the Pj ₁ value of the solution is treated with a soluble alkali compound, e.g. B. caustic soda or potash, set to about 7.5 to about 9.5. It has been observed that if the alkali solution is added quickly, a finely divided precipitate is formed which is difficult to filter; on the other hand, if the addition is slower, a more easily filterable product is obtained.

Die gebildeten Oxytetracyclinkomplexsalze enthalten außer den Ionen des Amins oder quaternären Ammoniumsalzes tatsächlich noch andere Metallionen. Dies wird: dadurch bewiesen, daß z. B. kein Niederschlag entsteht, wenn man eine verdünnte wäßrige Lösung von reinem Oxytetracyclin gleicher Konzentration wie eine Oxytetracyclingärlösung mit einem Amin behandelt. Das Oxytetracyclin bleibt in Lösung. Bei Zusatz kleiner Mengen zwei- oder dreiwertiger Metallionen tritt jedoch eine rasche Ausfällung der erfindungsgemäßen Komplexsalze des Oxytetracyclins ein. Die Niederschläge bestehen also anscheinend aus Komplexverbindungen des Oxytetracyclins der organischen Base und einem oder mehreren mehrwertigen Metallionen. Wie bereits erwähnt wurde, sind Metallionen normalenveise in Gärlösungen vorhanden. Die Untersuchung eines durch Behändlung mit »Arquad C« aus einer Oxytetracyclingärlösung erhaltenen Niederschlags ergab annähernd 51% Oxytetracyclin, 19% quateroäre Ammoniumionen und 7 % Asche. Die metallischen Bestandteile der Asche enthielten etwa 45% Magnesium und etwa 45 % Calcium. Da die bei der HerstellungThe oxytetracycline complex salts formed contain in addition to the ions of the amine or quaternary Ammonium salt, there are actually other metal ions. This is: proved that z. B. no precipitate is formed when a dilute aqueous solution of pure oxytetracycline treated with an amine at the same concentration as an oxytetracycline fermentation solution. The Oxytetracycline remains in solution. If small amounts of bivalent or trivalent metal ions are added however, a rapid precipitation of the complex salts of the oxytetracycline according to the invention. The precipitates thus apparently consist of complex compounds of the oxytetracycline organic base and one or more polyvalent metal ions. As already mentioned, metal ions are normally present in fermentation solutions. The investigation of one by treatment precipitate obtained with "Arquad C" from an oxytetracycline fermentation solution gave approximately 51% oxytetracycline, 19% quaternary ammonium ions and 7% ash. The metallic components of the ash contained about 45% magnesium and about 45% calcium. Because the in the making

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des Oxytetracyclins durch Gärung verwendeten Lösungen sich in ihrer Metallionenzusammensetzung etwas unterscheiden, ist auch die Zusammensetzung der mit einem Amin oder quaternaren Ammoniumsalz gebildeten Niederschläge jeweils verschieden. Die normalen Oxytetracyclingärlösungen enthalten mindestens so viel mehrwertige Metallionen, daß bei Zusatz eines geeigneten Amins oder quaternaren Ammoniumsalzes zur filtriertenof the oxytetracycline by fermentation, solutions used in their metal ion composition something different is also the composition of those with an amine or quaternary Ammonium salt formed precipitates each different. The normal oxytetracycline fermentation solutions contain at least as much polyvalent metal ions that when a suitable amine is added or quaternary ammonium salt for the filtered

ίο Gärlösung und Alkalischmachen der Lösung die Ausfällung eintritt. Tatsächlich enthält die Brühe oft mehr Metallsalze als notwendig, jedoch kann der Überschuß vorher noch in geeigneter Weise, z. B. mit Zitronensäure, entfernt werden. Sollte die Oxytetracyclingärlösung nicht genügend Metallionen enthalten, so kann man Eisen, Zink oder Magnesium zusetzen, um eine vollständige Ausfällung zu erzielen. Solche Zusätze müssen selbstverständlich immer zugesetzt werden, wenn eine wäßrige Oxytetracyclinlösung behandelt werden soll, die nicht aus einer Gärlösung stammt und keine Metallionen enthält. Die Menge des in den gefällten Salzen vorhandenen Oxytetracyclins ist bei verschiedenen Fällungsmitteln unterschiedlich.ίο the fermentation solution and making the solution alkaline Precipitation occurs. In fact, the broth often contains more metal salts than necessary but can the excess beforehand in a suitable manner, e.g. B. with citric acid removed. Should the Oxytetracycline fermentation solution does not contain enough metal ions, so one can use iron, zinc or Add magnesium to achieve complete precipitation. Such additives must of course always be added when treating an aqueous oxytetracycline solution which does not come from a fermentation solution and does not contain metal ions. The amount of in the The oxytetracycline present in precipitated salts is different for different precipitants.

Die Zusammensetzung des Niederschlages hängt offensichtlich auch etwas von dem angewandten p_H-Wert ab.The composition of the precipitation obviously depends somewhat on the applied _pH value.

Obwohl es möglich ist, Lösungen und Gärbrühen mit einer Oxytetracyclinkonzentration von 500 γ je ecm oder niedriger zu verwenden, werden solche mit etwas höherer Konzentration bevorzugt. Zur Erzielung einer weitgehend vollständigen Fällung des Oxytetracyclinkomplexsalzes sollte das Amin oder quaternäre Ammoniumsalz in einem etwas mehr als dreifachen molekularen Überschuß angewandt werden.Although it is possible to use solutions and fermentation broths with an oxytetracycline concentration of 500 γ per ecm or lower, those with a slightly higher concentration are preferred. To achieve largely complete precipitation of the oxytetracycline complex salt, the amine or quaternary ammonium salt should be used in a slightly more than three-fold molecular excess.

Um die als Fällungsmittel verwendeten Amine oder quaternaren Ammoniumsalze voll auszunutzen, kann man die Mutterlauge zu erneuten Fällungen wiederverwenden, wenn man zuvor das Lösungsmittel teilweise oder ganz entfernt. Infolge gefärbter Verunreinigungen kann die Mutterlauge nur einigemal wiederverwendet werden, da sonst die gefällten Produkte dunkel gefärbt sind und die Ausfällung selbst unvollständig wird.In order to fully utilize the amines or quaternary ammonium salts used as precipitants, you can reuse the mother liquor for further precipitations if you have previously used the solvent partially or completely removed. As a result of colored impurities, the mother liquor can can only be reused a few times, otherwise the precipitated products will be darkly colored and the Precipitation itself becomes incomplete.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Es werden wohlfeile, leicht erhältliche Reaktionsteilnehmer von geringer Giftigkeit verwendet. Aus sehr verdünnten und bzw. oder rohen Oxytetracyclinlösungen wird ein hochwertiges kristallines Salz hergestellt. Das Verfahren umfaßt nur wenige Stufen und ergibt gute Ausbeuten an Oxytetracyclin bzw. seinen Salzen.The method according to the invention has many advantages. It becomes cheap, readily available reaction participants used of low toxicity. From very dilute and / or crude oxytetracycline solutions a high quality crystalline salt is produced. The process involves only a few steps and gives good yields of oxytetracycline or its salts.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.

example 1

a) Angesäuerte, nitrierte Oxytetracyclingärlösung mit einem Gehalt von 25,3 g Antibiotikum wurde mit S g Zitronensäure jel Lösung behandelt, um einen Teil der darin enthaltenen mehrwertigen Metallionen abzutrennen. Danach wurden 5 ecm 33%iges wäßriges »Arquad C« je 1 Lösung zugesetzt und der p_H-Wert der Lösung durch ι stündige Zugabe einer Natriumhydroxydlösung auf 9 eingestellt. Das gebildete Oxytetracyclinkomplexsalz wurde abfiltriert. Das Filtrat besaß noch eine Wirksamkeit von 0,83 g Oxytetracyclin. Der Niederschlag wurde bei 50⁰ im Vakuum getrocknet, gemahlen und mit 1200 ecm Methanol ausgezogen, so daß die erhaltene Lösung je ecm 136 mg Oxytetracyclin enthielt. Diese Lösung wurde filtriert und dem Filtrat allmählich unter ständigem Rühren konzentrierte Salzsäure zugesetzt. Es schied sich kristallines Oxytetracyclinhydrochlorid ab. Dieses wurde abfiltriert, mit angesäuertem Methanol gewaschen und getrocknet. Auf diese einfache Weise erhielt man in etwa 5o°/oiger Ausbeute 14,2 g gereinigtes kristallines Oxytetracyclinhydrochlorid, F. = 185⁰ (unter leichter Zersetzung). Soa) Acidified, nitrated oxytetracycline fermentation solution with a content of 25.3 g antibiotic was treated with 5 g citric acid jel solution in order to separate off some of the polyvalent metal ions contained therein. Thereafter, 5 cc of 33% aqueous "Arquad C" were added per 1 solution and the _pH value of the solution a sodium hydroxide solution adjusted to 9 by addition ι hour. The formed oxytetracycline complex salt was filtered off. The filtrate still had an activity of 0.83 g of oxytetracycline. The precipitate was dried at 50 ⁰ in vacuo, ground and extracted with 1200 cc of methanol so that the resulting solution contained each ECM 136 mg oxytetracycline. This solution was filtered and concentrated hydrochloric acid was gradually added to the filtrate with constant stirring. Crystalline oxytetracycline hydrochloride separated out. This was filtered off, washed with acidified methanol and dried. In this simple way there was obtained 14.2 g of purified crystalline oxytetracycline hydrochloride, m.p. = 185 ⁰ (with slight decomposition) in about 5o ° / cent yield. So

b) Eine filtrierte Oxytetracyclingärlösung mit einer Wirksamkeit von 25,3 g Oxytetracyclin wurde mit 0,2% einer 33°/oigen wäßrigen »Arquad-C«-Lösung versetzt. Dieser Lösung wurde noch die während der Kristallisation des im Beispiel a) hergestellten Oxytetracyclinhydroehlorids erhaltene Mutterlauge zugesetzt. Diese zurückgeführte Flüssigkeit besaß eine Wirksamkeit von 6,6 g Oxytetracyclin. Darauf wurde das Reaktionsgemisch durch langsamen Zusatz von Natriumhy- droxydlösung auf einen p_H-Wert von 9 eingestellt, der erhaltene Niederschlag abfiltriert und getrocknet. Das Filtrat enthielt 1,08 g Oxytetracyclin. Der Niederschlag bestand aus dem metallorganischen Komplexsalz des Oxytetracyclins, das 29,8 g des Antibiotikums enthielt. Dieses Produkt wurde in Methanol gelöst, und gleichzeitig wurden 0,48 ecm konzentrierte Salzsäure je g Oxytetracyclin zugesetzt. Es wurde eine Lösung erhalten, die 62,5 mg . Oxytetracyclin je ecm enthielt.. Die Lösung wurde mit 0,99 g handelsüblicher Aktivkohle je g Oxytetracyclin behandelt und die Kohle nach V2Stündigem Rühren abfiltriert. Dem klaren ' Filtrat wurden 0,19 g wasserfreies Calciumchlorid je g Oxytetracyclin zugesetzt, um die vorzeitige Kristallisation des amphoteren Oxytetracyclins zu verhüten. Dann wurden der klaren Lösung 0,60 ecm konzentrierte Salzsäure je g Oxytetracyclin zugegeben, worauf sich kristallines Oxytetracyclinhydrochlorid bildete, das abfiltriert, sorgfältig mit angesäuertem Methanol und dann mit reinem Methanol gewaschen und bei 50⁰ im Vakuum getrocknet wurde. Es wurden insgesamt, 15,75 g kristallines Oxytetracyclinhydrochlorid erhalten. Die Mutterlauge enthielt noch 19,3 mg Oxytetracyclin je ecm, insgesamt 8,56 g des Antibiotikums. Durch eine zweite Extraktion des Komplexsalzes und der Entfärbungskohle wurde noch weiteres Oxytetracyclinhydrochlorid gewonnen.b) A filtered oxytetracycline fermentation solution with an activity of 25.3 g of oxytetracycline was mixed with 0.2% of a 33% aqueous "Arquad-C" solution. The mother liquor obtained during the crystallization of the oxytetracycline hydrochloride prepared in example a) was added to this solution. This recycled fluid had an efficacy of 6.6 grams of oxytetracycline. Then, the reaction mixture was quenched by slow addition of sodium hydrogen droxydlösung adjusted from 9 to a _pH value, the resulting precipitate filtered and dried. The filtrate contained 1.08 g of oxytetracycline. The precipitate consisted of the organometallic complex salt of oxytetracycline, which contained 29.8 g of the antibiotic. This product was dissolved in methanol and at the same time 0.48 ecm of concentrated hydrochloric acid per g of oxytetracycline was added. A solution was obtained which contained 62.5 mg. Oxytetracycline per ecm contained .. The solution was treated with 0.99 g of commercially available activated charcoal per g of oxytetracycline and the charcoal was filtered off after stirring for two and a half hours. 0.19 g of anhydrous calcium chloride per g of oxytetracycline were added to the clear filtrate in order to prevent the premature crystallization of the amphoteric oxytetracycline. Then 0.60 ecm of concentrated hydrochloric acid per g of oxytetracycline was added to the clear solution, whereupon crystalline oxytetracycline hydrochloride was formed, which was filtered off, carefully washed with acidified methanol and then with pure methanol and ^{dried at 50 °} in vacuo. A total of 15.75 g of crystalline oxytetracycline hydrochloride was obtained. The mother liquor still contained 19.3 mg oxytetracycline per ecm, a total of 8.56 g of the antibiotic. Further oxytetracycline hydrochloride was obtained by a second extraction of the complex salt and the decolorizing charcoal.

Example 2

Eine filtrierte Oxytetracyclingärlösung wurde mit verschiedenen quaternaren Ammoniumchloriden in wäßriger Lösung und in Isopropanol behandelt. »Arquad 12« besteht hauptsächlich aus Dodecyltri-A filtered oxytetracycline fermentation solution was made with various quaternary ammonium chlorides treated in aqueous solution and in isopropanol. »Arquad 12« consists mainly of dodecyltri-

710/367710/367

P 10395 IVb/12 οP 10395 IVb / 12 ο

methylammoniumchlorid und »Arquad i8« ist die entsprechende Oktadecylverbindung. In der folgenden Tabelle sind aufgeführt: Volumen des zur Behandlung von 500 ecm Oxytetracyclingärlösung verwendeten Fällungsmittels, Konzentration des nach dem Abnltrierein des Komplexsalzes verbleibenden Filtrats und Wirksamkeit des erhaltenen Niederschlags nach dem Trocknen. Jede Probe der Gärlösung wurde zur Ausfällung mit Natriumhydroxyd auf einen p_H-Wert von 9 eingestellt.methylammonium chloride and "Arquad i8" is the corresponding octadecyl compound. The following table shows the volume of the precipitant used to treat 500 ecm of oxytetracycline fermentation solution, the concentration of the filtrate remaining after the complex salt has been filtered off and the effectiveness of the precipitate obtained after drying. Each of the fermentation broth sample was adjusted to precipitate with sodium hydroxide to a _pH value of. 9

FällungsmittelPrecipitants Volumen
ecmvolume
ecm Konzentration
des Filtrats
γ je ecmconcentration
of the filtrate
γ per ecm Konzentration des
getrockneten Komplex
salzes
γ je mgConcentration of
dried complex
salt
γ per mg »Arquad C« (33% in Wasser)
»Arquad 12« (33% in Wasser)
»Arquad 12« (50% in Isopropanol)
»Arquad 18« (50%· in Isopropanol) "Arquad C" (33% in water)
»Arquad 12« (33% in water)
»Arquad 12« (50% in isopropanol)
»Arquad 18« (50% in isopropanol) 2,5
2,5
1,65
1,652.5
2.5
1.65
1.65 45
40
40
5045
40
40
50 505
480
515
445505
480
515
445

Daraus ergibt sich, daß die Beschaffenheit des Fällungsmittels kaum einen Einfluß auf die vollständige Entfernung des Oxytetracyclins aus der Gärlösung und auf die Güte des gebildeten Komplexsalzes besitzt.It follows that the nature of the precipitating agent has little effect on the complete Removal of the oxytetracycline from the fermentation solution and the quality of the complex salt formed owns.

Example 3

Eine geklärte Oxytetracyclingärlösung wurde mit 5 g Zitronensäure je 1 Gärlösung behandelt und zu Proben von je 1 1 dieser behandelten Gärlösung je 5 g (=5 ecm) der in der Tabelle aufgeführten Fällungsmittel zugesetzt. Die Lösung wurde jedesmal durch Zusatz von verdünntem Natriumhydroxyd auf einen p_H-Wert von etwa 8,5 bis etwa 9 eingestellt. Die gefällten, oxytetracyclinhaltigen Produkte wurden abfiltriert. In der folgenden Tabelle sind die Fällungsmittel auch unter Angabe ihrer Handelsbezeichnungen aufgeführt, und es ist der Prozentsatz des aus der Gärlösung entfernten Oxytetracyclins angegeben.A clarified oxytetracycline fermentation solution was treated with 5 g of citric acid per 1 fermentation solution and 5 g (= 5 ecm) of the precipitants listed in the table were added to samples of 1 l of this treated fermentation solution. The solution was each time set by the addition of dilute sodium hydroxide to a _pH value of about 8.5 to about. 9 The precipitated, oxytetracycline-containing products were filtered off. The following table also lists the precipitants with their trade names and the percentage of oxytetracycline removed from the fermentation solution.

FällungsmittelPrecipitants

Alkyl-(C₈ bis C₁₈)-trimethylam-Alkyl- (C ₈ to C ₁₈ ) -trimethylam-

moriiumchlorid (»Arquad C«) . 93moriium chloride ("Arquad C"). 93

Substituiertes Stearylimidazoli-Substituted stearylimidazoli-

niumchlorid (»Quaternary S«) 93nium chloride ("Quaternary S") 93

Alkylbenzyltrimethylammo-Alkylbenzyltrimethylammo-

niumchlorid (»Qrinite ATM-nium chloride (»Qrinite ATM-

50«) 9650 «) 96

p-Diisobutylphenoxyäthoxy-p-diisobutylphenoxyethoxy-

äthyldimethylbenzylammo-ethyldimethylbenzylammo-

niumchlorid 96nium chloride 96

Cetyldimethylbenzylammo-Cetyldimethylbenzylammo-

niumchlorid 98nium chloride 98

Decylamin 93Decylamine 93

Nonylamin 78Nonylamine 78

Oktylamin 90Octylamine 90

Hochmolekulares ImidazolinHigh molecular weight imidazoline

(»Amin-O«) 96("Amin-O") 96

Hochmolekulares ImidazolinHigh molecular weight imidazoline

(»Amin-C«) 88("Amine-C") 88

B e i s ρ i e 1 4B e i s ρ i e 1 4

200 ecm einer Lösung von Oxytetracyclinhydrochlorid, die je ecm 2 mg des Antibiotikums enthiel-200 ecm of a solution of oxytetracycline hydrochloride, each containing 2 mg of the antibiotic ecm-

°/₀ des aus der Gärlösung entfernten Oxytetracyclins ten, wurden mit 1 ecm einer 33°/oigen Lösung von »Arquad C« behandelt. Der Lösung wurde 1 ecm einer iogewichtsprozentigen Zinkchloridlösung zugesetzt. Die Lösung wurde dann mit starker Natriumhydroxydlösung auf einen p_H-Wert von 8,7 gebracht. Der gebildete Niederschlag wurde abfiltriert und mit wenig Wasser gewaschen. Der Niederschlag wurde dann, um eine Lösung von Oxytetracyclin zu erhalten, in Methanol mit Schwefelsäure behandelt. Die Lösung wurde filtriert und sorgfältig auf den p_H-Wert 6,5 gebracht, um die amphotere Oxytetracyclinbase freizusetzen. Der Zusatz von Wasser förderte die Erzielung einer hohen Ausbeute an gereinigter amphoterer Verbindung.° / ₀ of the removed from the fermentation broth oxytetracycline th, was mixed with 1 cc of a 33 ° / o solution of "Arquad C 'treated. 1 ecm of a 10 percent strength by weight zinc chloride solution was added to the solution. The solution was then contacted with a strong sodium hydroxide solution to a _pH value of 8.7. The precipitate formed was filtered off and washed with a little water. The precipitate was then treated with sulfuric acid to obtain a solution of oxytetracycline in methanol. The solution was filtered and carefully brought to _pH value 6.5, the amphoteric Oxytetracyclinbase release. The addition of water helped to achieve a high yield of purified amphoteric compound.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A process for the preparation of pure Oxytetracycliinverbindunigen from Oxytetracyclinrohlösungen, characterized in that an aqueous Oxytetracyclinlösung with a relatively water-soluble amine or quaternary ammonium salt at a _pH value of about 5.5 to about 10 in the presence of polyvalent metal ions in a metal transferred and ammonium ion-containing Oxytetracyclinkomplexsalz, this is separated and, if appropriate dissolved in a low molecular weight alcohol or ketone and converted by acidification to a _pH value 5-7 in the free oxytetracycline, which is separated, or more acidifying and separating the crystallized Oxytetracyclinsalz. '

2. The method according to claim 1, characterized in that that the oxytetracycline complex salt with an aliphatic amine or an alkyl-substituted quaternary ammonium salt, preferably a long-chain alkyltrimethylammonium halide with 8 to 10 carbon atoms in the alkyl radical, in particular Dodecyltrimethylammonium chloride precipitates out as the low molecular weight alcohol methanol and an oxytetracycline fermentation solution is used as the oxytetracycline solution.

609 710/367

PlÖ395IVb/12oPlÖ395IVb / 12o

3. The method according to claim 1, characterized in that that to form the oxytetracycline complex salt bivalent or trivalent Metal ions used.

4. The method according to claim Ί, characterized in that that the oxytetracycline complex salt in a "low molecular weight alcohol or dissolves ketone with the help of an acid.

References considered: U.S. Patent No. 2,649,480.