CH253836A

CH253836A - Verfahren zur Herstellung von gereinigtem Penicillin-Natriumsalz.

Info

Publication number: CH253836A
Authority: CH
Inventors: F Hoffmann- Aktiengesellschaft
Original assignee: Hoffmann La Roche
Priority date: 1944-06-27
Filing date: 1946-01-07
Publication date: 1948-03-31
Also published as: DK68286C; NL126292B; GB599626A; FR929196A; ES172377A1

Description

Verfahren zur Herstellung von gereinigtem Penicillin-Natriumsalz. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gereinigtem g Penicillin-Natriumsalz aus unreinem Peni- cillinerdalkalisalz. Die Herstellung dieser Präparate aus Rohprodukten wurde erst in jüngster Zeit entwickelt;

über teehnisch durchführbare Verfahren mit befriedigenden Ergebnissen ist nur wenig bekanntgewor den. Unreine Penicillinpräparate aus Peni cillin erzeugenden Schimmelpilzen enthalten vielfach bis zu90% grösstenteils sauer rea gierende, teilweise stark verfärbte inaktive Nebenprodukte; die Abtrennung der meisten, wenn nicht aller Verunreinigungen ist sehr erwünscht zwecks Erzieluug von völlig be friedigenden pharmazeutischen Präparaten.

Es wurde vorgeschlagen,, Aluminium oxyd als Adsorbens zur Reinigung eines rohen Präparates aus freiem, in Äther ge löstem Penicillin zu verwenden. Es wurde jedoch festgestellt, dass dieses Verfahren keine ausreichende Abtrennung der stark gefärbten Nebenprodukte ermöglicht.

Ein anderes bekanntes Verfahren zur teil weisen Reinigung von rohem Penicillin be steht darin, .dass eine Lösung von freiem un reinem Penicillin in :einem organischen Lö sungsmittel, beispielsweise Äther oder Amyl- acetat, durch eine Säule von eine anorgani sche Base enthaltendem hydratisiertem Sili- cagel hindurchgeleitet wird. Es wurde in dessen festgestellt, dass, wie beim erstgenann- ten Verfahren, :dieses Verfahren hinsichtlich der Abtrennung von gefärbten Verunreini gungen gleichfalls unbefriedigend ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfah ren zur Herstellung von gereinigtem Peni- cil'lin-Natriumsalz aus unreinem Penieillin- erdalkalisalz unter Überführung :des Erd- alkalisalzes in die freie Säure und Umsetzung derselben mit einer Natriumverbindung, wel ches dadurch gekennzeichnet ist, dass :aus :dem Ausgangsprodukt in wässriger Lösung mittels Adsorption an Aluminiumoxyd Verunreini gungen entfernt werden, und :

dass anschlie ssend das Salz in eine Lösung von freiem Penicillin übergeführt und daraus Penicillin natrium gewonnen wird. Der diesem Verfah ren zugrunde liegende chemische Prozess ist bekannt.

Aus der Literatur konnte bisher nicht entnommen werden, ob Penicillin :erzeugende Schimmelpilze bei Verwendung von verschie- d:enen Stämmen in Oberflächen- und sub- mersen Kulturen denselben aktiven Wir kungsstoff ergeben.

Bei Anwendung des er findungsgemässen Verfahrens auf unreine Präparate aus Oberflächen- und submersen Kulturen von verschiedenen Penicillin er zeugenden Pilzstämmen wurde überraschen derweise festgestellt, dass trotz der Verschie denheit hinsichtlich Menge und Art der Ver unreinigungen im rohen Ausgangsmaterial nicht nur in jedem Falle gleich gute Reini gungsergebnisse erzielt wurden, :sondern dass auch die entepreohenden kristallisierten Na- triumsa:lze die .gleichen waren.

Die. Reinigung von unreinen Pen.icillin- Erdalkalisalz-Präparaten durch Behandlung ihrer wässrigen Lösungen mit Aluminium oxyd ist neu. Dieses Verfahren hat sich als sehr einfach und wirksam zum Abtrennen des grössten Teils der gefärbten und farb losen Nebenprodukte erwiesen. Die Verun reinigungen bleiben im Gegensatz zum Peni- cillinsalz im Aluminiumoxyd zurück.

Das gereinigte Penicillin-Natriumsalz soll als Arzneimittel Verwendung finden. Beispiel 1: 6 geines unreinen Penicillin-Magnesium- salzes, mit einer Aktivität von 350 Oxford einheiten je mg (insgesamt 2,1 Millionen Einheiten) werden in 150 cm' Wasser aufge löst. Die dunkel gefärbte Lösung wird daraufhin auf eine Säu'l'e (3 .cm X 32 cm) aus 200 g in Wasser gewaschenem, zur Chro- matographie geeignetem Aluminiumoxyd ge gossen.

Nach dem Einsickern der Lösung in die Säule wird mit Wasser bei 7 C aus gewaschen. Sobald sich Spuren einer Gelb färbung zeigen, wird das Perkolat aufge- fangen; es werden drei Fraktionen von 260, 240 und236 -cm' entnommen. Diese drei Fraktionen werden daraufhin auf 0 C abge kühlt, und nach Ansäuern mit 1,0 % iger Phosphorsäure auf ein pg 3 wird mit 300 ,ein" Butylacetat extrahiert.

An Stelle von Butyl- acetat können auch andere Acetate, Chloro form, Äther und ähnliche organische Lö sungsmittel zum Ausziehen des Penicillins Verwendung finden. Die drei Butylacetat- lOSungeji werden nach dem Trocknen mit Natriumsulfat mit wässriger 0,1-normal-Na- triumhydroxydlösung in kleinen Mengen aus gezogen, bis der pH-Wert der gesammelten Extrakte dieser drei Fraktionen 6,5 beträgt.

Daraufhin werden sie ausgefroren und im Vakuum getrocknet. Es werden so drei Frak- tionen eines leicht gelb gefärbten Penicillin- Natriumsalzes erhalten, von denen die beiden ersten praktisch die gesamte Aktivität ent halten.

EMI0002.0053

Natriumsalz <SEP> Aktivität <SEP> Aktivitätsrück Fraktion <SEP> Gewicht <SEP> O. <SEP> E./mg <SEP> gewinnurig <SEP> /o
<tb> 1 <SEP> 1,12 <SEP> g <SEP> 1100 <SEP> 591% <SEP> 9:0%
<tb> 2 <SEP> 0,60 <SEP> 1100 <SEP> 31 An Stelle von verdünntem Natriumhydroxyd kann auch ebenso gut Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat zum Ausziehen des ge reinigten Penieillins aus Lösungen in einem organischen Lösungsmittel Verwendung finden.

Beispiel 2: 3 g unreines Penicillin-Calciumsalz mit einer Aktivität von 440 Oxfordeinheiten pro mg (total 1,32 Millionen Einheiten) werden in 6,0 cm3 Wasser von 7 C gelöst. Die dun kel gefärbte Lösung wird auf eine Säule (2,3 cm X 2.7 cm) von 90 g mit zur Chro.. matographie geeignetem Aluminiumoxyd aufgegossen.

Ist die Lösung in die Säule ein gesickert, so wird Wasser naohgegossen. So bald Spuren einer Gelbfärbung im Perkolat sichtbar werden, wird dieses gesammelt; ins- gesamt werden 360 cm' aufgefangen. Das Perkolat wird auf 0 C abgekühlt, mit 10%iger Phosphorsäure bis zum p11-Wert 3 angesäuert und mit 400 cm' Butylacetat ex trahiert.

Nach Trocknen mit entwässertem Natriumsulfat wird die Butylacetatlösung mit kleinen Mengen 0,05-n-wässriger Natron lauge extrahiert, bis der pH-Wert der ver einigten Extrakte 6,5 erreicht. Die wässrige Lösung wird gefroren und im Vakuum zur Trockne verdampft. Man erhält 0,92 g eines leicht gelblichen Penioillin-Natriumsalzes, -das 9,60 mg Oxfordeinheiten enthält, was 6,7 % der Totalaktivität des Ausgangsmate rials entspricht.

Beispiel 3: Eine 2'0 % ixe wässrige Lösung von Peni- cillin-Bariumsalz wird durch eine Kolonne von zur Chromatographie geeignetem Alu- minitimo-xvd gegossen.

Man verwendet unge fähr '() g Aluminiumoxyd pro Gramm Aus- o-angsmateria-1. Die Säule wird mit Wasser gew aselieri, wobei ca. 100, cm' Perkolat pro Clramm Ausgangsmaterial aufgefangen und Olesammelt werden. Das Perkolat hat eine leielit gelbliche Farbe und enthält das aktive Material. Der grösste Teil der gefärbten Nebenprodukte verbleibt in der Kolonne.

Aus dem abgekühlten Perkolat, das mit verdünnter Phosphorsäure bis zu einem pn-Wert von 3 angesäuert wird, nimmt man das Penicillin mit Äther auf und über führt es in bekannter Weise durch Extrak tion mit 0,1-n-wässrigem Natriumhydroxyd und anschliessender Trocknung im Vakuum in das trockene Natriumsalz. Die so erhalte nen Präparate sind leicht gelb gefärbt. Ihre Aktivität beträgt 1400 Oxfordeinheiten pro mg. Die Ausbeute an aktivem Material heträgt 80%. Die Präparate können noch umkristallisiert werden.

Es wurde gefunden, dass die beste Methode zur weiteren Reini gung dieser Präparate in der Behandlung mit trockenem Aceton oder Isopropanol be steht. Durch diese Behandlung wird gew öhn- lich der grösste Teil der gelben Farbe ent fernt, wodurch ein praktisch farbloser pulve riger Rückstand von hoher Aktivität (1400 bis 1500 Einheiten pro mg) entsteht. Dieses Material kann .durch Lösen in kaltem Metha nol und Zugabe von Isopropanol kristallin erhalten werden.

Beim Stehen im Eisschrank scheiden sieh farblose Nadeln oder Büschel von kurzen Prismen ab, welche auf dieselbe Weise durch wiederholte Kristallisationen noch weitergereinigt werden können, bis die optische Drehung konstant wird. Die reinsten Präparate haben eine Drehung von [a] v = -i- 300 ( 15 ) in 1 % iger Lösung bei einem pg von 6.

Die Aktivität des auf diese Weise er haltenen reinen Penicillin-Natriumsalzes be trägt wenigstens 1660.--1700 Oxfordeinhei ten pro mg, wie sich durch Vergleich mit einer Penicillin-Standardlösung der "Food and Drug Administration", die eine Aktivi tät von 3710, Oxfordeinheiten pro mg besitzt, ergibt. Das erhaltene Salz ist wasserfrei, da nur ein ganz geringer Gewichtsverlust beim Trocknen des wasserfreien kristallinen Sal zes im Vakuum über Phosphorpentogyd ein tritt.

Beim 24stündigen Trocknen bei 56 wurde kein Aktivitätsvertust festgestellt.

Beispiel .4: 11 g unreines Penicillin-Bariumsa:lz mit einer Aktivität von 290 Oxfordeinheiten pro mg (total 3,19 Millionen Einheiten) werden in 29,0 cm' Wasser bei 20 C gelöst und die Lösung auf eine Kolonne (2,7 cm X 41 cm) aus 300 g zur Chromatographie geeignetem Aluminiumoxyd aufgegossen. Hierauf wird mit Wasser gewaschen. Das Perkolat wird gesammelt, sobald sich die ersten Spuren Gelbfärbung zeigen, und in -drei Fraktionen aufgefangen. Die zweite und die dritte Frak tion sowie ein aliquo,ter Teil der ersten Frak tion werden gefroren und im Vakuum ge trocknet.

Aus der nachstehenden Tabelle sind die Resultate ersichtlich. Das Gewicht des trockenen Salzes aus der ersten Frak tion ist aus dem aufgearbeiteten aliquoten Teil errechnet. In diesen Fraktionen ist prak tisch die gesamte Aktivität des Ausgangs materials vorhanden und somit die Ausbeute annähernd quantitativ.

EMI0003.0075

Fraktion <SEP> Volumen <SEP> des <SEP> Gewicht <SEP> des <SEP> Oxfordeinheiten
<tb> 1?erkolates <SEP> trockenen <SEP> Salzes <SEP> pro <SEP> mg
<tb> 1 <SEP> 1320 <SEP> cm' <SEP> 3"5, <SEP> g <SEP> 930
<tb> 2 <SEP> 400 <SEP> cm' <SEP> 0,25 <SEP> g <SEP> 40
<tb> 3 <SEP> 40,0 <SEP> em3 <SEP> 0,15 <SEP> g <SEP> 40 Die erste Fraktion wird sofort auf 0 C abgekühlt, mit 10%iger Phosphorsäure bis zu pH 2,5 angesäuert und das freie Penicillin mit 2 Liter Ather extrahiert. Daraus wird das Penicillin-Natriumsalz nach den An gaben der Beispiele 1-3 gewonnen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von gereinig tem Penicillin-Natriumsalz aus unreinem Penicillinerdalkalisalz unter Überführung des Erdalkalisalzes in die freie Säure und Umsetzung derselben mit einer Natriumver- bindung, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ausgangsprodukt in wässriger Lösung mittels Adsorption an Aluminiumoxyd Ver unreinigungen entfernt werden,

und dass an schliessend .das Salz in eine Lösung von freiem Penicillin übergeführt und daraus Penicillin-Natrium gewonnen wird. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Penicillin-Natrium durch Ausfrieren isoliert wird.