СПОСОБ ОЧИСТКИ АММОНИЙНОЙ соли ПЕНИЦИЛЛИНА XЗаявлено 25 февраля 1947 г. за № 33/352362 в Министерство медицинскойпромышленности СССР Опублико.ваио в «Бюллетене изобретеиий» № И за 1951 г. Советский патент 1951 года по МПК C07D499/04 A61K9/14 A61K31/43 C07D499/21 

В соответствии с настоящим изобретением улучшенный процесс очистки пенициллина X состоит из приготовления раствора пенициллинового хматериала, содержащего аммонийный пенициллин X, в растворителе, выбираемом ;из группы алифатических первичных одно атомных спиртов, Имеющих от 4 до 6 атомов углерода в молекуле, и кристаллизации из него очищенного аммонийного пенициллина X.

Видоизменением на1стоящего изобретения является процесс .приготовления очищенного аммоиийиого пенициллина, включающий растворение аморфных аммонийных солей пенициллинов, в т. ч., пенициллина X, в растворителе, выбираемом из группы алифатических первичных, одноатомных 1спи.ртов, имеющих от 4 до 6 атомов углерода в молекуле, доведение концентрации раствора до точки пересыщения аммонийным пенициллинОМ X для Кристаллизации названной соли, отделение кристаллов аммонийного пенциллина X от раствора, промывка и сущка кристалло в.

Предлагаемый способ очистки пенициллина X состоит из четырех стадий: перевод пенициллина из культуральной жидкости в органический растворитель для пенициллина X; очистка пенициллинового раствора, полученного в предыдущей стадии; перевод пенициллина, полученного в предыдущей стадии, в растворит ль, пригодный для кристаллизации аммонийного пенициллина X; .кристаллизация аммонийного пенициллина X.

В I ста дин пенициллиноаую культур а льную жидкость фильтруют для удаления твердых взвещенных веществ и затем пенициллин, находящийся в культуральной жидкости, « концу брожения в виде смеси солей известными приемами переводят в органический растворитель для пениДИллина X. Пенициллиновые соли из фильтрованной культуральной жидкости можно адсорбировать активироващным древесным или животным углем или углеродом, -с но.следующим извлечением пенициллиновых оолей из адсорбента смесью воды с оргалическим растворителем, например, ацетоном, или смесью воды и амилацетата. После этого органический растворитель отделяют декантацией, если вытяжка гетерогенная, или этому растворителю дают И|Спариться с оставлением пенициллиновых солей в водном растворе.

В заКлючение раствор подкисляют и экстрагируют соответствующим несмешивающимся органическим растворителем для кислотной формы пенициллина X, например, н-бутилацетатом, амилацетатом, изобутилметилкетоном или н-бутиловым спиртом.

Фильтрованную культуральную жидкость можно подкислять и экстрагировать несмещивающимся растворителем, подходящим для кислот-ной формы пенициллина X.

При очистке пенициллина X целесообразно проводить предварительную экстракцию хлороформом. Пенициллин X, в отличие от других видов пенициллина, только слегка растворим в хлороформе. Поэтому прочие виды пенициллина удаляются во время предварительной экстракции хлороформом и уменьшается возможность выделения аммонийного пенициллина или аммонийных солей других пенициллинов вместе с желаемым аммонийным пенициллинОМ X в процессе кристаллизации в четвертой стадии.

При определенных условиях можно приготовить теплоустойчивый кристаллический пенициллин X прямо из раствора пенициллиновой кислоты в органическом растворителе, получаемого в I стадии, минуя II и П1 стадии, путем нейтрализации, -как указано в III стадии, и затем действуя, как указано в описании IV стадии. Это возможно только в том случае, когда концентрация органических непенициллиновых примесей в культуральной жидкости низкая.

В дополнение к I, IH и IV стадиям обычно желательна дальнейшая очистка пенициллиновых растворов до кристаллизации, но дополнительная очистка может быть опушена при изготовлении пенициллина из культуральных жидкостей, содержащих сравнительно небольшое количество примесей. Очистка может выполняться многими способами, из которых показательными я вляются следующие.

Значительная часть примесей неизвестного состава может быть удалена Обработкой пенициллиновых растворов в одной или нескольких стадиях небольщим количеством активированного древесного угля, активированного силиката магния или другого вещества, обычно относимого к числу обесцвечивающих агентов. Такая обработка может проводиться цутем взмучивания обесцвечивающего агента в пенициллиновом растворе 1И последующего отфильтровывания этого агента, содержащего значительную долю примесей.

Видоизмененный или дополнительный процесс очистки состоит из многоступенчатой экстракции водного пенициллинового раствора, полученного в I стадии, в водно-щелочные растворы, и затем, как указано -в I 1стадии, в кислой среде - в органические растворители для кислотной формы пенициллина.

В 1П стадии процесса пеници-ллин, полученный в предыдущей стадии, переводят в органический растворитель, пригодный для кристаллизации аммонийного пенициллина X. Для выполнения такого перевода найдено несколько удовлетворительных процессов, из которых показательными являются следующие.

1. Раствор КИСЛОТНОЙ формы пенициллина в органическом растворителе ИЗ I и II стадии освобождают от воды отгонкой при низком давле2№92940

ВИИ ил:И обработкой подходящим обезвоживающим агентом, после чего пеницилл:иновую кислоту осаждают в виде аммонийных солей путем пропускания в pacTiBOp сухого газообразного аммиака в чистом виде или смеша«яого с таким инертным газом, как азот, или растворенного в инертном органическом растворителе. ОсадоК отделяют от маточного раствора и растворяют в подходящем органическом растворителе, в слу,чае необход;им.ости при слабом нагревании.

2.Раствор кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из I или II стадии экстрагируют водным раствором щелочного аммонийного соединения. После отделения полученный водный раствор аммонийных пенициллинов высущивают, предпочтительно лиофильно при температур-е ниже 40°С и высушеный продукт растворяют в сооветствующем для кристаллизации растворителе, в случае необходимости при слабом нагревании.

3.Раствор кислотной формы пенициллина Б органическом растворителе из I или II стадии экстрагируют водным раствором щелочного аммонийного соединения и слои разделяют. К полученному водному раствору аммонийных пенициллинов добавляют подходящий для .кристаллизации органический растворитель и воду удаляют отгонкой, предпочтительно при температурах инже 40°С, оставляя аммонийные пенициллины растворенными .в оставшемся органическом растворителе.

, 4. Раствор КИСЛОТНОЙ формы пенициллина в органическом растворителе из I ИЛИ II стадии ЭКстрагируют водным раствором щелочного аммонийяОГо соединения, слои разделяют и полученный водный раствор вновь экстрагируют несмешивающимся с водой подходящим для-кристаллизации растворителем.

5.Раствор кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из 1 или II стадии экстрагируют водным раствором щелочного .аммонийного соединения и СЛОи разделяют. У полученного водного раствора устанавливают рН, предпочтительнее в пределах 5-8,5, к раствору добавляют подходящий для- кристаллизации растворитель и некоторое количество высаливающего агента. Аммонийные пенициллины переходят в растворитель для кристаллизации.

6.Раствор кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из I или II стадии экстрагируют водным щелочным раствором и слои разделяют. Полученный раствор пенициллиновой соли подкисляют и экстрагируют несмешивающимся органическим растворителем для пенициллина. Затем экстракт в орга-ническом растворителе отделяют и нейтрализуют щелочным аммонийным соединением.

7.Раствор .кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из I или II стадии экстрагируют водным щелочным раствором и слои разделяют. Полученный водный раствор пенициллиновой соли подкисляют и iK нему добавляют несмешивающий органический ра.створитель для пенициллина X, подходяш,ий для кристаллизации аммонийного пенициллина X, и некоторое количество высаливающего агента.

Этим кислотную форму пенициллина переводят в органический растворитель. Затем экстракт в органическо.м растворителе отделяют и нейтрализуют щелочным аммонийным соединением.

Экстракцию кислотной формы пенициллина раствора в органическом растворителе водным щелочным раствором, указанную в пунктах 2-7, предпочтительнее проводить при рН в пределах 6-8.

Все водные растворы, упоминаемые в тех же пунктах III стадии, предпочтительнее иметь концентрированными, чтобы уменьшить количество органического растворителя и (или) высаливающего агента, применяемых в последующих операциях. Для этой цели обычно предпочитают

-- 3 -М: 92940

№ 92940

концентрировать .все разбавленные растворы в этой стадии процесса до активности примерно в 15000 оксфордских единиц в 1 мл или выше путем отгояки .растворов при низких температурах и уменьшенном давлении,

Подкисление, предусмотренное в пп. 6 и 7 III стадии, производят до рН 2-4 такими обычными неорганическими ки-слотами, как серная ИЛИ ооляная, но предпочтительнее, фосфорной кислотой. Последующую экстракцию должны производить как можно быстрее из-за сравнительно небольшой стой-кости пенициллина в такой кислой среде.

Для нейтрализации растворов .в органическом растворителе, предусмотренной в пп. 6 и 7 III стадии, можно пользоваться -водным аммиаком, би.карбонатом .и кар-бонатом аммония; такие буферные агенты, как фосфаты аммония, являются также эффективными, но они менее желательны, так как могут загрязнять продукт.

НейтраЛИзуюш,ий агент может добавляться IB любом желаемом виде, например, в виде водного раствора или в виде водно-органического раствора. Последнее предпочтительнее, так как устраняется до-бавление излишних количеств воды, замедляющей -и подавляющей кристаллизацию.

В IV стадии процесса из раствора аммонийных пенициллинов в органическом растворителе отгоняют часть растворителя при температуре ниже 40°С и уменьщенном давлении для обезвоживания и концептрирован.ия раствора до точки насыщения при обычных температурах, после чего обычно начинается кристаллизация аммонийного пенициллина X. Если-во время концентрирования значительно изменяется рН раствора, то концентрат предпочтительнее нейтрализовать, как описано в III стадии; при некоторых условиях оказывается необходимым засев кристаллами аммонийного пенициллина X. Кристаллизация может быть ускорена и сделана более полной охлаждением концентрата ниже комнатной температуры и оставлением на некоторое время в покое. После окончания кристаллизации кристаллы отделяют, например, фильтрованием, промывают и сушат. Растворы пенициллина в органическом растворителе могут разгоняться, как описано выще, при низких рН, но предпочтительнее нейтрализовать так, как указано в пп. 6 и 7 описания III стадии, чтобы уменьшить разложение пенициллина во время процесса разгонки. Разгонка при низких рН является менее удобной, поскольку в этих условиях редко наступает кристаллизация. Поэтому необходимо прервать разгонку при достижении произвольно выбранной концентрации пенициллина, обычно около 15000 оксфордских единиц в 1 мл, и добавить соответствующее количество щелочного аммонийного соединения, чтобы вызвать кристаллизацию.

Всю присутствующую воду или воду, вносимую с растворами пеницнллинов в органическом растворителе в конце III стадии, обычно почти полностью удаляют в IV -стадии отгонкой е вакууме для того, чтобы увеличить выход кристалличаско-го продукта.

Кристаллизацию предпочтительнее производить при рН 7,0, однако, эффективно также работать при рН в пределах 4-8,5.

Для очистки кристаллизацией а-ммонийного пенициллина X, выполняемой в IV стадии, успещно применяют алифатические первичные одноатомные спирты, имеющие от 4 до 6 атомов углерода в молекуле, например, w-бутиловый, изобутиловый, н-амиловый, изопентиловый спирты, 2-метил-1-бунатол, трет-бутилкарбинол и н-гексиловый спирт.

Экстракцию подки-сленного водного ра-створа в III стадии также можно производить любым растворителем для кислотной формы пенидиляина X, т. е. несмещивающимся с подкисленным водным пеницилли