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.

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.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс ЗОВ, 6

Ф 92940

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Заявитель иностранная фирма «Комэршл сольвентс корпорейшен (США)

Действительный изобретатель иностранец Мюррей Сэнкус

СПОСОБ ОЧИСТКИ АММОНИЙНОИ СОЛИ ПЕНИЦИЛЛИНА Х

Заявлено 25 февраля 1947 г. за № 33/352362 в Ми нистерство медицинской промышленности СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 11 за 1951 г

В соответствии с настоящим изобретением улучшенный процесс очистки пенициллина Х:состоит из приготовления раствора пенициллинового материала, содержащего аммонийный пенициллин Х, в растворителе, выбираемом из группы алифатических первичных одноатомных спирто1в, имеющих от 4 до 6 атомов углерода в молекуле, и кристаллизации из него очищенного аммонийного пенициллина Х.

Видоизменением настоящего изобретения является процесс .приготовления очищенного аммонийного пенициллина, включающий растворение аморфных аммонийных солей пенициллинов, в т. ч., пенициллина Х„ в растворителе, выбираемом из группы алифатических первичных, одноатомных спиртов, имеющих от 4 до 6 атомов углерода в молекуле, доведение концентрации раствора до точки пересыщения аммонийным пенициллином Х для кристаллизации названной соли, отделение кристаллов аммонийного пенциллина Х от раствора, промывка и сушка кристаллоз.

Предлагаемый способ очистки пенициллина Х состоит из четырех стадий: перевод пенициллина из культуральной жидкости в органический растворитель для пенициллина Х; очистка пенициллинового раствора, полученного в предыдуще"; перевод пенициллина, полученноDo pe b1 1UeH T HH, . o HT;Ib, пригодный для кристаллизации аммонийного пенициллина Х;,кристаллизация аммонийного пенициллина Х.

В 1 ста дии пенициллиновую культур альную жидкость фильтруют для удаления твердых взвешенных веществ и затем пенициллин, находящийся в культуральной жидкости, к концу брожения в виде смеси солей известными приемами переводят в органический растворитель для пенициллина Х. Пенициллиновые соли из фильтрованной культуральной жид№ 92940 кости можно адсорбировать активироваHHbI. v1 древесным или животным углем или углеродом, с последующим извлечением пенициллиновых солей из адсорбента:смесью воды с органическим растворителем, например, ацетоном, или смесью воды и амилацетата. После этого органический растворитель отделяют декантацией, если вытяжка гетерогенная, или этому растворителю дают испариться с оставлением пенициллино вых солей в водном растворе, В заключение раствор подкисляют и экстрагируют соответствующим несмешивающимся органическим растворителем для кислотной формы пенициллина Х, например, н-бутилацетатом, амилацетатом, изобутилметилкетоном или и-бутиловым спиртом.

Фильтрованную культуральную жидкость можно подкислять и экстрагировать несмешивающимся растворителем, подходящим для кислотной формы пенициллина Х.

При очистке пенициллина Х целесообразно проводить предварительную экстракцию хлороформом. Пенициллин Х, 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 желаеMbIM аммонийным пенициллином Х в процессе кристаллизации в четвертой стадии.

При определенных условиях можно приготовить теплоустойчивый кристаллический пенициллин Х прямо из раствора пенициллиновой кислоты в органическом растворителе, получаемого в 1 стадии, минуя II u

III 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, III u IV стадиям обычно желательна дальнейшая очистка пенициллиновых растворов до кристаллизации, но такая дополнительная очистка может оыть опущена при изготовлении пенициллина из культуральных жидкостей, содержащих сравнительно небольшое количество примесей. Очистка может выполняться многими способами, из которых показательными являются следующие.

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

Видоизмененный или дополнительный процесс очистки состоит из многоступенчатой экстракции водного пенициллинового раствора, полученного в 1 стадии, B водно-щелочные растворы, и затем, как указано в

1 стадии, в кислой среде — в органические растворители для кислотной формы пенициллина.

В III стадии процесса пенициллин, полученный в предыдущей стадии, переводят в органический растворитель, пригодный для кристаллизации аммонийного пенициллина Х. Для выполнения такого перевода найдено несколько удовлетворительных процессов, из которых показательными являются следующие.

1. Раствор кислотной формы пенициллина,в органическом растворителе из 1 и Il стадии освобождают от воды отгонкой при низком давле№ 92940 нии или обработкой подходящим обезвоживающим агентом, после чего пенициллиновую кислоту осаждают в виде аммонийных солей путем пропускания.в раствор сухого газообразного аммиака в чистом виде или смешанного с таким инертным газом, как азот, или растворенного в инертном органическом растворителе. Осадок отделяют от маточного раствора и растворяют в подходящем органическом растворителе, в:случае необходимости при слабом нагревании.

2. Раствор кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из 1 или II стадии экстрагируют водным раствором щелочного аммонийного соединения. После отделения полученный водный раствор аммонийных пенициллинов высушивают, предпочтительно лиофильно при температуре ниже 40 С и высушеный продукт ра створяют в сооветствующем для кристаллизации растворителе, в случае необходимости при слабом нагревании.

3. Раствор кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из 1 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 ниже 40 С, оставляя аммонийные пенициллины растворенными в оставшемся органическом растворителе.

4. Раствор кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из 1 или II стадии экстрагируют водным раствором щелочного аммонийного соединения, слои разделяют и по Ió÷åííûé 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 — 85,,к раствору добавляют подходящий для кристаллизации растворитель и некоторое количество высали вающего агента. Аммонийные пенициллины переходят в растворитель для кристаллизации.

6. Раствор кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из 1 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 органическом растворителе отделяют и нейтрализуют щелочным аммонийным соединением.

7. Раствор, кислотной формы пенициллина в органическом растворителе из 1 или II стадии экстрагируют водным гцелочным раствором и слои разделяют. Полученный водный раствор пенициллиновой соли подхисляют и к нему добавляют,Hpñìåøèâàþøèé органический растворитель для пенициллина Х, подходящий для кристаллизации аммонийного пенициллина Х, и некоторое количество высаливающего агента.

Этим кислотную форму пенициллина переводят в органический растворитель. Затем экстракт в органическом 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 № 92940 — 4 -— ко нцентрировать,все разбавленные растворы в этой стадии процесса до активности примерно в 15 000 оксфордских единиц в 1 мл или выше путем отгонки .растворов при низких температурах и уменьшенном давлении.

Подкисление, предусмотренное в пп. 6 и 7 III стадии, производят до рН 2 — 4 такими обычными неорганическими кислотами, как серная или соляная, но предпочтительнее, фосфорной кислотой. Последующую экстракцию должны производить как можно быстрее из-за сравнительно небольшой стойкости пенициллина в такой кислой среде.

Для нейтрализации растворов в органическом растворителе, предусмотренной в пп. б и 7 III стадии, можно пользоваться водным аммиаком, бикарбонатом и карбонатом аммония; такие буферные агенты, как фосфаты аммония, являются также эффективными, но они менее желательны, та к как могут загрязнять продукт.

Нейтрализующий агент может добавляться IB любом желаемом виде, например, в виде водного раствора или в виде водно-органического раствора. Последнее предпочтительнее, так как устраняется добавление излишних количеств воды, замедляющей и подавляющей кристаллизац:ию.

В IV стадии процесса из раствора аммонийных пенициллинов в органическом растворителе отгоняют часть растворителя при температуре ниже 40 С и уменьшенном давлении для обезвоживания и,концентрирования раствора до точки насыщения при обычных температурах, после чего обычно начинается кристаллизация аммонийного пенициллина Х.

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 Х. 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 выше, 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 гцелочного аммонийного соединения, чтобы вызват.ь кристаллизацию.

Всю присутствующую воду или воду, вносимую с растворами пенициллинов в органическом растворителе в конце III стадии, обычно почти полностью удаляют в IV стадии отгонкой в вакууме для того, чтобы увеличить выход кристаллического продукта, Кристаллизацию предпочтительнее производить при рН=7,0, однако, эффективно также работать при рН в пределах 4 — 8,5.

Для очистки кристаллизацией аммонийного пенициллина Х, выполняемой в IV стадии, успешно применяют алифатические первичные одноатомные спирты, имеющие от 4 до б атомов углерода в молекуле,:например, н-бутиловый, изобутиловый, н-амиловый, изопентиловый спирты, 2-метил-1-бунатол, трет-бутилкарбинол и к-гексиловый спирт.

Экстракцию подкисленного водного раствора в III стадии также можно производить любым растворителем для кислотной формы пенициллина Х, т. е. несмешивающимся с подкисленным водным пеницилли№ 92940 новым раствором, а затем для повышения концентрации .и кристаллизации в IV стадии добавлять любые растворители, указанные выше, подходящие для кристаллизации аммонийного пенициллина Х, и отгонять первоначально взятый растворитель. Для этой цели второй растворитель должен иметь иную точку кипения, чем первый, и .в любом случае должен быть способен во время отгонки образовать смесь паров с преобладающей пропорцией первого растворителя.

Во всех видоизменениях III стадии лучшим является такое количество органического растворителя, которое дает раствор аммонийных пенициллинов, насыщенный при обычных температурах. Однако для проведения экстракции обычно пользуются несколько большим, количеством растворителя, чтобы обеспечить возможно более полную экстракцию пенициллиновой кислоты из водного раствора. Почти во всех случаях количество органического растворителя предпочтительнее брать несколько меньшим объема водного пенициллинового раствора, чтобы определенная степень концентрации пенициллина достигалась уже в стадии экстракции.

В III стадии высаливающий агент добавляют к водному раствору пенициллиновых солей в качестве средства, переводящего пенициллиновые соли в органический растворитель. Подходящими высаливающими агентами для этой цели являются водорастворимые аммонийные соли, имеющие такие неорганичеокие анионы, как сульфат, бром-хлор и фосфат-ионы и водорастворимые аммонийные соли, имеющие такие органические анионы, как ацетат-пропионат-, бутират-, валерат-, бензонат-, цитрат-, гартрат-, оксалат и сульфонат-ионы.

Высаливание в III стадии в случае, предусмотренном в п. 5, предпочтительнее выполнять при рН 5 — 8,5. Многие из перечисленных выше высаливающих агентов в водных растворах имеют рН в этих пределах. В случаях, когда высаливающий агент имеет значение рН, несколько выходящее,из этих пределов, рН можно регулиро|вать добавлением кислого или щелочного соединения, соответствующего высаливающему агенту с тем, чтобы процеос мог проходить в указанной, среде.

Для высаливания в стадии в случае, предусмотренном в пункте 7, берут в качестве высаливающего агента только аммонийные соединения, содержащие ьеорганические анионы, потому что высаливающий агент, имеющий органический анион, может распасться в кислой среде, а получающаяся органическая кислота может экстрагироваться органическим растворителем одновременно с пенициллинами.

Предмет изобретения

Способ очистки аммонийной соли пенициллина Х, выделенной из очищенной известным способом смеси пенициллинов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью отделения от аммонийных солей других пенициллинов, ее кристаллизуют из алифатического первичного спирта.